(57)【要約】流体管理システムは、制御ユニットと、ローラポンプヘッドの対とを含むコンソールと解放可能に噛合するために構成される、流入および流出管類区分を担持する使い捨てカセットを含む。コンソールは、自動的に、使い捨てカセットを識別し、流入源内の流体を計量し得る。動作中、本システムは、作業空間内の圧力を監視し、流入および流出制御を提供し、任意の所望の動作パラメータを維持することができる。コンソールは、第１の蠕動ポンプロータと第２の蠕動ポンプロータとを伴う。使い捨てカセットは、筐体と、筐体内に位置し、カセットがコンソール上に搭載されるとき、第１の蠕動ポンプロータに係合するように構成されている、第１の可撓性管と、筐体内に位置し、カセットがコンソール上に搭載されるとき、第２の蠕動ポンプロータに係合するように構成されている、第２の可撓性管とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の蠕動ポンプロータと第２の蠕動ポンプロータとを伴うコンソールを有する外科手術用流体管理システムと併用するための使い捨てカセットであって、前記カセットは、
筐体と、
前記筐体内に位置し、前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記第１の蠕動ポンプロータに係合するように構成されている、第１の可撓性管と、
前記筐体内に位置し、前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記第２の蠕動ポンプロータに係合するように構成されている、第２の可撓性管と
を備える、使い捨てカセット。
【請求項２】
前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記筐体を前記蠕動ポンプと係合するように取外可能に係止するために、前記筐体によって担持された係止機構をさらに備える、請求項１に記載の使い捨てカセット。
【請求項３】
前記係止機構は、前記カセットが前記コンソール上に搭載される際、前記第１および第２の可撓性管を前記第１および第２のロータと整合させるために、前記コンソール上の整合構成要素に係合する、前記筐体上の整合要素を含む、請求項１に記載の使い捨てカセット。
【請求項４】
前記筐体上の整合要素は、スロットを備え、前記コンソール上の整合構成要素は、前記カセットが前記コンソール上に搭載される際、前記スロット中に受容されるように構成された支柱を備える、請求項３に記載の使い捨てカセット。
【請求項５】
前記係止機構は、前記カセットが前記コンソール上に搭載される際、前記コンソール上の電動式カムに係合し、前記カセットを自動的に定位置に係止するように構成されている、前記筐体上のカム従動子構造を含む、請求項４に記載の使い捨てカセット。
【請求項６】
前記第１および第２の可撓性管のうちの少なくとも１つの上に感知窓をさらに備え、前記少なくとも１つの感知窓は、前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記コンソール上のセンサと整合するように位置付けられている、請求項１に記載の使い捨てカセット。
【請求項７】
前記感知窓は、前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、圧力センサに近接して置かれるように位置付けられている、前記少なくとも１つの可撓性管の壁に形成された圧力応答領域を備える、請求項６に記載の使い捨てカセット。
【請求項８】
前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記コンソール上の電気接触アレイとの電気接触を成すように位置付けられている、前記カセット筐体上の電気接触アレイをさらに備える、請求項１に記載の使い捨てカセット。
【請求項９】
前記電気接触アレイは、前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記コンソールが前記カセットを認識することを可能にするカセット識別情報を含む、請求項８に記載の使い捨てカセット。
【請求項１０】
前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記第１の可撓性管は、前記第１の蠕動ポンプロータにわたって受容されるように構成されているループ部分と、前記筐体から外向きに延在し、外部接続を可能にする脚部の対とを含み、前記第２の可撓性管は、前記第２の蠕動ポンプロータにわたって受容されるように構成されているループ部分と、前記筐体から外向きに延在し、外部接続を可能にする脚部の対とを含む、請求項１に記載の使い捨てカセット。
【請求項１１】
前記筐体は、中心平面を画定し、前記第１および第２の可撓性管のループ部分は、前記中心平面に平行なループ平面内に配置され、前記第１および第２の可撓性管の脚部の対は、前記中心平面に平行な脚部平面内に配置され、前記ループ平面および前記脚部平面は、前記中心平面に垂直な方向において相互にオフセットされている、請求項１０に記載の使い捨てカセット。
【請求項１２】
前記第１および第２の可撓性管のループ部分は、前記第１および第２の可撓性管のそれぞれの脚部と共通平面内で入れ子にされている、請求項１０に記載の使い捨てカセット。
【請求項１３】
第１および第２の可撓性管を有する一体型管類カセットと併用するためのコンソールであって、前記コンソールは、
表面を有する封入体と、
前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記第１の可撓性管に係合するように構成されている、前記表面上の第１の蠕動ポンプロータと、
前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記第２の可撓性管に係合するように構成されている、前記表面上の第２の蠕動ポンプロータと
を備える、コンソール。
【請求項１４】
前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記封入体をカセット筐体と係合するように取外可能に係止するために、前記封入体によって担持された係止機構をさらに備える、請求項１３に記載のコンソール。
【請求項１５】
前記係止機構は、前記カセットが前記コンソール上に搭載される際、前記第１および第２の可撓性ロータを前記第１および第２の管と整合させるために、前記カセット筐体上の整合要素に係合するように構成されている、前記コンソール上の整合構成要素を含む、請求項１４に記載のコンソール。
【請求項１６】
前記筐体上の整合要素は、スロットを備え、前記コンソール上の整合構成要素は、前記カセットが前記コンソール上に搭載される際、前記スロット中に受容されるように構成された支柱を備える、請求項１５に記載のコンソール。
【請求項１７】
前記係止機構は、前記カセットが前記コンソール上に搭載される際、前記カセットの筐体上のカム従動子構造に係合し、前記カセットを自動的に定位置に係止するように構成されている、電動式カムを含む、請求項１６に記載のコンソール。
【請求項１８】
前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記カセットの第１および第２の可撓性管のうちの少なくとも１つにおける感知窓と整合するように構成されたセンサをさらに備える、請求項１３に記載のコンソール。
【請求項１９】
前記センサは、前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、圧力センサに近接して置かれるように位置付けられる、前記少なくとも１つの可撓性管の壁に形成された圧力応答領域を含む感知窓を通して圧力を感知するように構成されている、圧力センサである、請求項１８に記載のコンソール。
【請求項２０】
前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、カセット筐体上の電気接触アレイとの電気接触を成すように位置付けられた電気接触アレイをさらに備える、請求項１３に記載のコンソール。
【請求項２１】
前記カセット上の電気接触アレイは、前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記コンソールが前記カセットを認識することを可能にするカセット識別情報を含む、請求項２０に記載のコンソール。
【請求項２２】
前記封入体に結合され、流体バッグを懸下するために構成された伸長柱と、前記流体バッグの含有量を計量するように適合された荷重センサとをさらに備える、請求項１３に記載のコンソール。
【請求項２３】
前記第１の蠕動ポンプロータおよび前記第２の蠕動ポンプロータは、前記第１の可撓性管のループ部分および前記第２の可撓性管のループ部分に係合するように構成され、前記第１および第２の可撓性管のループ部分は、前記カセットの中心平面に平行なループ平面内に配置され、前記第１および第２の可撓性管の脚部の対は、前記中心平面に平行な脚部平面内に配置され、前記ループ平面および前記脚部平面は、前記中心平面に垂直な方向において相互にオフセットされている、請求項１３に記載のコンソール。
【請求項２４】
前記第１の蠕動ポンプロータおよび前記第２の蠕動ポンプロータは、前記第１の可撓性管のループ部分および前記第２の可撓性管のループ部分に係合するように構成され、前記第１および第２の可撓性管のループ部分は、前記第１および第２の可撓性管のそれぞれの脚部と共通平面内で入れ子にされている、請求項１３に記載のコンソール。
【請求項２５】
管セットをロータポンプコンソール上に搭載するための方法であって、前記方法は、
第１および第２の可撓性管を有する管類カセットを提供することと、
表面を伴う封入体と、前記表面上の第１の蠕動ポンプロータと、前記表面上の第２の蠕動ポンプロータとを有するロータポンプコンソールを提供することであって、前記第１の蠕動ポンプロータおよび前記第２の蠕動ポンプロータは、前記カセットがコンソール筐体上に搭載されるとき、前記第１および第２の可撓性管に係合するように構成されている、ことと、
前記第１の可撓性管が、前記第１の蠕動ポンプロータに係合し、前記第２の可撓性管が、前記第２の蠕動ポンプロータに係合するように、前記カセットを前記封入体の表面上に搭載することと
を含む、方法。
【請求項２６】
前記第１の蠕動ポンプロータおよび前記第２の蠕動ポンプロータは、前記第１の可撓性管のループ部分および前記第２の可撓性管のループ部分に係合し、前記第１および第２の可撓性管のループ部分は、前記カセットの中心平面に平行なループ平面内に配置され、前記第１および第２の可撓性管の脚部の対は、前記中心平面に平行な脚部平面内に配置され、前記ループ平面および前記脚部平面は、前記中心平面に垂直な方向において相互にオフセットされている、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の蠕動ポンプロータおよび前記第２の蠕動ポンプロータは、前記第１の可撓性管のループ部分および前記第２の可撓性管のループ部分に係合し、前記第１および第２の可撓性管のループ部分は、前記第１および第２の可撓性管のそれぞれの脚部と共通平面内で入れ子にされている、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記封入体をカセット筐体と係合するように取外可能に係止することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
係止することは、前記カセットが前記コンソール上に搭載される際、前記第１および第２の可撓性ロータを前記第１および第２の管と整合させるために、前記コンソール上の整合構成要素を前記カセット上の整合要素と係合することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記筐体上の整合要素は、スロットを備え、前記コンソール上の整合構成要素は、支柱を備え、前記係止することは、前記支柱を前記スロットに挿入することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
係止することはさらに、前記カセットが前記コンソール上に搭載される際、前記カセットの筐体上のカム従動子構造に係合させ、前記カセットを自動的に定位置に係止するために、前記コンソール上のカムに給電することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
管類セットが前記コンソール上に搭載された後、前記管類セット内の流体の状態を感知することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
感知することは、前記カセットが前記ロータポンプコンソール上に搭載されるとき、前記カセットの第１および第２の可撓性管のうちの少なくとも１つの上の感知窓を整合させることを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
感知することは、前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、圧力センサに近接して置かれるように位置付けられる、前記少なくとも１つの可撓性管の壁に形成された圧力応答領域を含む圧力感知窓を通して、圧力センサを用いて圧力を感知することを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記カセットが前記コンソール上に搭載される際、前記カセット上の電気接触アレイとコンソールロック上の電気接触アレイとの間に電気接触を形成することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３６】
前記カセット上の電気接触アレイは、前記カセットが前記コンソール上に搭載されるとき、前記コンソールが前記カセットを認識することを可能にするカセット識別情報を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記コンソールに結合された伸長柱に流体バッグを懸下し、荷重センサを用いて前記バッグ内の流体の含有量を計量することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１５年４月３０日に出願された仮出願第６２／１５５，３７３号（Ａｔｔｏｒｎｅｙ  Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．４８４２８−７０５．１０１）、および２０１５年４月３日に出願された仮出願第６２／１４２，６９４号（Ａｔｔｏｒｎｅｙ  Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．３７６４４−７１３．１０１）に対して優先権を主張する。上記文献らの全開示内容は、参照することによって本明細書において援用される。
【０００２】
（１．発明の分野）
本発明は、例えば、内視鏡手技において使用されるタイプの流体管理システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
外科手術用流体管理システムは、典型的には、生理食塩水等の流体を標的作業空間または体腔に送達し、空間内で手技を実施する医師にアクセスおよび可視性を提供する。流体は、通常、空間を「開放」するために十分な圧力を提供し（すなわち、手技のための作業空間を生成し）、加えて、通常、空間から血液および細片を洗い流すであろう。
【０００４】
外科手術用流体管理システムは、多くの場合、使用するのに不便であり、監視することが困難であり、配列するのに時間がかかる。したがって、これらの欠点の少なくともいくつかを克服する、改良された外科手術用流体管理システムを提供することが、有益となるであろう。
【０００５】
（２．背景技術）
外科手術用流体管理システムは、米国特許公開第２０１３／０２６７８９２号および第２０１０／００７６３７２号に説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０２６７８９２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／００７６３７２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の要約）
概して、流体管理システムは、制御ユニットおよびローラポンプヘッドと解放可能に噛合するために構成される、流入および流出管類区分を担持する使い捨てカセットを含む。流体管理システムは、使い捨てカセットのタイプおよび流入源内の流体の体積を自動的に認識するように適合される。動作中、本システムは、作業空間内の圧力を監視し、流入および流出制御を提供し、任意の所望の動作パラメータを維持することができる。他の特徴、目的、および利点が、説明および図面から、ならびに請求項から明白となるであろう。
【０００８】
本発明は、改良された流体管理システムおよびその使用に関する方法を提供する。特に、本発明は、使い捨て管類カセット、使い捨て管類カセットを取外可能に受容するためのコンソール、ならびにコンソール上に管類カセットを搭載および交換するための方法を提供する。使い捨て管類カセットは、通常、第１および第２の可撓性管を含み、第１の管は、流体を流体源から患者に送達するために使用され、第２の管は、流体を患者から除去し、その流体を使い捨て容器に送達するために使用される。管類カセットはまた、典型的には、一体型構造を有し、したがって、カセットは、単一ユニットとして、コンソールから除去され、その上に交換されることができる。一体型カセットは、典型的には、単回使用後に使い捨て可能であろうが、他の実施形態では、カセットは、「再利用可能」であり、可撓性管は、交換可能であり、カセットの残りの部分は、滅菌可能かつ再使用可能であり得る。単一カセット内に第１および第２の管を提供し、単一ロータコンソール上に第１および第２のロータを有することによって、新しい患者のための管の交換および流体管理システムの配列が、大幅に促進される。加えて、本発明の流体管理システムは、典型的には、モータ式装填機構を使用して、コンソール上にカセットを自動的に装填する能力を提供するであろう。流体管理システムはまた、カセットが正常に装填されたとき、または逆に、カセットが正常に装填されなかったとき、ユーザにアラートするように構成され得る。さらなる能力は、流体源から送達される、またはいくつかの場合では、患者から除去される流体の状態、特に、圧力を感知することを含む。自動係止能力もまた、コンソールによって提供され得る。
【０００９】
第１の具体的側面では、本発明は、第１の蠕動ポンプロータおよび第２の蠕動ポンプロータを伴うコンソールを有する、外科手術用流体管理システムと併用するための使い捨てカセットを提供する。カセットは、筐体と、筐体内に位置する第１の可撓性管と、また、筐体内に位置する第２の可撓性管とを備える。第１の可撓性管は、カセットがコンソール上に搭載されるとき、第１の蠕動ポンプロータに係合するように構成され、第２の可撓性管は、カセットがコンソール上に搭載されるとき、第２の蠕動ポンプロータに係合するように構成される。
【００１０】
使い捨てカセットは、好ましくは、さらに、筐体上に担持される係止機構を含み、その機構は、カセットがコンソール上に搭載されるとき、筐体を蠕動ポンプと係合するように取外可能に係止するであろう。例示的実施形態では、係止機構は、カセットがコンソール上に搭載される際、第１および第２の可撓性管を第１ならびに第２のロータと整合させるために、コンソール上の整合構成要素に係合する、筐体上の整合要素を含む。より具体的には、筐体上の整合要素は、スロットを備え得、コンソール上の整合構成要素は、カセットがコンソール上に搭載される際、スロット中に受容されるように構成される支柱を備え得る。多くの場合、係止機構はさらに、カセットがコンソール上に搭載される際、コンソール上の電動式カムに係合し、カセットを自動的に定位置に係止するように構成される、筐体上のカム従動子構造を含むであろう。
【００１１】
他の具体的実施形態では、使い捨てカセットはさらに、第１および第２の可撓性管のうちの少なくとも１つの上に感知窓を備え得る。少なくとも１つの感知窓は、通常、カセットがコンソール上に搭載されるとき、コンソール上のセンサと整合するように位置付けられるであろう。例示的実施形態では、感知窓は、カセットがコンソール上に搭載されるとき、圧力センサに近接して置かれるように位置付けられる、少なくとも１つの可撓性管の壁に形成される圧力応答領域を備え得る。典型的には、圧力応答領域は、管の薄化壁領域であろうが、また、カセット管壁内に形成される孔または開口中に搭載されるであろう膜もしくは他の壁特徴であり得る。
【００１２】
本発明の使い捨てカセットはさらに、カセットがコンソール上に搭載されるとき、カセット上に形成される電気接触アレイによって給電され、および／またはそれを通して連通され、コンソール上の類似する電気接触アレイと電気接触を成すように位置付けられ得る、電気構成要素等の他の特徴および構成要素を備え得る。具体的実施形態では、電気接触アレイは、カセットがコンソール上に搭載されるとき、コンソールがカセットを認識することを可能にする、カセット識別または他の情報を含み得る。
【００１３】
さらなる実施形態では、使い捨てカセットの可撓性管は、コンソールの蠕動ポンプロータにわたって受容されるように構成されるループ部分を含み得る。ループ部分に加えて、可撓性管はそれぞれさらに、カセットの筐体から外向きに延在し、外部接続を可能にする脚部の対を備えるであろう。入口管が、流体源から流体を受容するために一方の端部に接続され、外科手術用ツールに流体を送達するために別の端部に接続されることができる。出口管が、外科手術用ツールから流体を受容し、除去された流体を容器に送達するために接続されることができる。
【００１４】
一具体的実施形態では、第１の可撓性管および第２の可撓性管のループ部分は、カセット筐体の平面に平行な平面内に位置するであろう。同様に、脚部は、また、カセット筐体の平面に平行な別の平面内に配置され得る。本実施形態では、ループ平面は、脚部平面から側方にオフセットされ、すなわち、カセットの平面に垂直な方向において変位されるであろう。本特定の構成は、カセットに対してコンパクトな構造を提供し、コンソール上のポンプロータとの係合を簡略化する。第２の具体的実施形態では、第１および第２の管のループ部分は、同一物内に置かれる第１および第２の可撓性管のそれぞれの脚部と共通平面内で入れ子にされ得る。これは、カセットのための別の特に効率的な設計である。
【００１５】
第２の側面では、本発明は、その中に第１および第２の可撓性管を有する管類カセットと併用するためのコンソールを提供する。コンソールは、表面を有する封入体と、その表面上の第１の蠕動ポンプロータと、また、その表面上の第２の蠕動ポンプロータとを備えるであろう。第１の蠕動ポンプロータは、カセットがコンソール上に搭載されるとき、カセットの第１の可撓性管に係合するように構成され、第２の蠕動ポンプロータは、カセットがコンソール上に搭載されるとき、第２の可撓性管に係合するように構成される。
【００１６】
本発明のコンソールは、多くの場合、カセットがコンソール上に搭載されるとき、封入体をカセット筐体と係合するように取外可能に係止するために、封入体上に担持される係止機構を含むであろう。係止機構は、典型的には、カセットがコンソール上に搭載される際、第１および第２のロータを第１および第２の可撓性管と整合させるために、カセット筐体上の整合要素に係合するように構成される、コンソール上の整合構成要素を含む。筐体上の整合要素は、典型的には、スロットを備える一方、コンソール上の整合構成要素は、典型的には、カセットがコンソール上に搭載される際、スロット内に受容されるように構成される支柱を備える。係止機構は、多くの場合、さらに、筐体がコンソール上に搭載される際、カセットの筐体上のカム従動子構造に係合し、カセットを自動的に定位置に係止するように構成される、電動式カムを含むであろう。
【００１７】
さらに他の実施形態では、コンソールの封入体は、カセットがコンソール上に搭載されるとき、カセットの第１および第２の可撓性管のうちの少なくとも１つの上の感知窓と整合するように構成される、センサを有し得る。センサは、典型的には、圧力感知窓を通して圧力を感知するように構成される圧力センサであり、その窓は、第１および第２の可撓性管のうちの少なくとも１つの壁内の圧力応答領域として形成され得る。
【００１８】
また他の実施形態では、本発明のコンソールはさらに、カセットがコンソール上に搭載されるとき、カセット筐体上の電気接触アレイとの電気接触を成すように位置付けられる、電気接触アレイを備え得る。電気接触アレイは、コンソールとカセットとの間の電力および情報伝達を含む、種々の能力を提供し得る。ある実施形態では、電気接触アレイは、カセットがコンソール上に搭載されるとき、コンソールがカセットを認識することを可能にする、カセット識別情報を提供し得る。
【００１９】
コンソールはまたさらに、患者に提供されている流体を支持および管理するための構造を備え得る。例えば、コンソールは、流体バッグを懸下するために構成される伸長柱と、これが柱上に懸下されるとき、流体バッグの含有量を計量するように適合される荷重センサとを含み得る。
【００２０】
第３の側面では、本発明は、管セットをロータポンプコンソール上に搭載するための方法を提供する。本方法は、第１および第２の可撓性管を有する管類カセットを提供することを含む。ロータポンプコンソールもまた、提供され、表面を伴う封入体と、その表面上の第１の蠕動ポンプロータと、その表面上の第２の蠕動ポンプロータとを含む。蠕動ポンプロータは、カセットがコンソール上に搭載されるとき、第１の可撓性管および第２の可撓性管に係合するように構成される。
【００２１】
好ましい側面では、本方法はさらに、カセットがコンソール上に搭載されるとき、封入体をカセット筐体と係合するように取外可能に係止することを含むであろう。係止することは、カセットがコンソール上に搭載されるとき、第１および第２のロータを第１および第２の可撓性管と整合させるために、コンソール上の整合構成要素をカセット上の整合要素と係合することを含み得る。多くの場合、コンソール上の支柱が、整合をもたらすために、カセット上のスロットに挿入される。係止することは、次いで、カセットがコンソール上に搭載される際、カセットにおける筐体上のカム従動子に係合させ、カセットを自動的に定位置に係止するために、コンソール上のカムに給電することを含み得る。これらの方法はさらに、管類セットがコンソール上に搭載された後、管類セット内の流体の状態を感知することを含み得る。そのような感知することは、多くの場合、カセットがロータポンプコンソール上に搭載されるとき、カセットの第１および第２の管のうちの少なくとも１つの上の感知窓をコンソール上のセンサと整合させることを含むであろう。例えば、圧力が、可撓性管のうちの少なくとも１つの壁上に形成される圧力応答領域を含む圧力感知窓を通して、圧力センサを用いて感知され得る。
【００２２】
さらに他の実施形態では、電気接点が、電力、情報、または他の電気信号を提供するために、カセット上の電気接触アレイとコンソール上の電気接触アレイとの間に形成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、制御ユニット内の第１の（流入）蠕動ポンプおよび第２の（流出）蠕動ポンプと噛合するように適合される第１および第２の管を担持する、使い捨てカセットの前側を図示する。
【図２】図２は、図１のカセットの裏側を図示する。
【図３】図３は、第１および第２の蠕動ポンプのローラアセンブリを示す、制御ユニットの前部の一部の図である。
【図４】図４は、カセットを係止前位置から係止位置に移動させるように構成されるモータを示す、制御ユニット内のパネルの内側または裏側の図である。
【図５Ａ】図５Ａは、カセットおよび管類セットを制御ユニットに結合する前の制御ユニットまたはコンソールの図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、断面図におけるカセットがユニットに結合するように位置付けられる、図５Ａの制御ユニットの図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、カセット内の流入および流出管の構成を示すために、透視図におけるカセットを伴う、図５Ｂのものに類似する図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、制御ユニット内で係止前位置から係止位置に回転される、透視図におけるカセットの図である。
【図６】図６は、流体源を懸下するための柱と、手技中に残りの流体の体積を監視するための荷重センサとを含む、制御ユニットの斜視図である。
【図７】図７は、ポンプのローラアセンブリとの管類の整合および係合を可能にするためのカセット内の管類構成を示す、カセットの上面図である。
【図８】図８は、コネクタ要素を示す、図１−２のカセットの後部の別の図である。
【図９】図９は、コンソール上の動作位置における管類カセットの透視図を伴う、流体管理システムの実施形態の斜視図である。
【図１０】図１０は、カセット筐体が除去され、流入および流出管類と、カセットを動作位置に移動させるように駆動されるモータであるコンソールの構成要素とを示す、図９のコンソールによって担持される二重蠕動ポンプのローラアセンブリの拡大図である。
【図１１】図１１は、図９−１０のカセットの前部の図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、カセット内に位置付けられる管類と、コンソール圧力センサとインターフェースをとるための縮小された壁厚さを有する管類区分の場所とを示す、図１０のカセットの後部の図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、コンソール内に担持される圧力センサとインターフェースをとる、縮小された壁厚さを伴う管類の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（発明の詳細な説明）
本発明の流体管理システム１００は、図５Ａに示されるように、管類セットの一部を担持する使い捨てカセット１０５（図１、２、５Ｂ）と、制御ユニット１１０とを含む。流体管理システム１００は、泌尿器科外科手術、婦人科手技、または関節鏡外科手術であり得る、内視鏡手技において使用され、加圧流体の流入および流出を作業空間または体腔に提供する。流体は、処置空間内に事前設定された圧力レベルを提供するように送達されることができる。空間内の流体圧力は、制御ユニット１１０内の制御アルゴリズムによって制御され、これは、空間またはシステム１００内の圧力を監視し、次いで、流入および／または流出を変動させ、標的圧力または標的圧力および流率を維持することができる。
【００２５】
図３および５Ａを参照すると、コンソールまたは制御ユニット１１０は、モータ１１５Ａおよび１１５Ｂを伴う第１および第２の蠕動ポンプを担持し、第１のポンプは、作業空間への流入を提供し、第２のポンプは、作業空間からの流出を提供する。典型的には、流体流入および流出は、内視鏡内の１つ以上のチャネルを通して提供される。制御ユニット１１０は、マイクロプロセッサを含み、さらに、ＲＦ発生器または外科手術用器具に結合するための他のエネルギー源を含み得る。
【００２６】
図５Ａ−５Ｄでは、制御ユニット１１０の一変形例が、オペレータがシステム動作を制御することを可能にするタッチスクリーンインターフェース１２０の形態において、グラフィカルユーザインターフェースを提供し得るディスプレイを含む、前面１１８を有する。例えば、タッチスクリーン１２０は、オペレータが、標的圧力、流率、または動作モードを選択することを可能にすることができる。以下にさらに説明される一変形例では、タッチスクリーン１２０は、ユーザが制御ユニット１１０との正しいインターフェースにおいてカセット１０５を位置付けると、これを示すことができ、その後、制御ユニットは、自動的に、係止モータをアクティブ化し、カセット１０５を係止前位置から係止位置に係合および移動させることができる。これらのステップでは、タッチスクリーン１２０は、係止前位置および係止位置を表示することができる。タッチスクリーン１２０は、次いで、係止モータを作動し、手技に続いてカセット１０５を係止解除するために、「タッチ」されることができる。他の変形例では、カセット１０５は、図５Ａ−５Ｃに図示されるステップにおいて、手動で挿入され、係止位置に回転されることができる。有意な手動力が、カセット１０５を係止位置に回転するために要求され得、力の量は、ポンプローラアセンブリの配向に応じて変動し得ることが、見出されており、この理由のため、モータ式係止システムが、好適である。
【００２７】
図１および２を参照すると、カセット１０５は、管類セットの一部、より具体的には、可撓性流入管１４０Ａの一部ならびに流出管１４０Ｂの一部を受容および保定するための成形された経路１３２を有する、プラスチック成形された筐体または本体１２８を含む。これらの管は、典型的には、約１／４インチ〜１／２インチに及ぶ直径を有するポリマー管類であり、ポンプ１１５Ａおよび１１５Ｂの第１および第２のローラアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂと動作するように適合される（図３および５Ａ参照）。カセット内の管部分１４８Ａおよび１４８Ｂ（図２参照）は、カセット内の平面内で少なくとも９０°または少なくとも１２０°の半円孤状に延在し、平面は、図７に示されるように、第１および第２のローラアセンブリ１４２Ａならびに１４２Ｂの平面Ｐと整合されるように、つまり、蠕動ポンプ１１５Ａまたは１１５Ｂのシャフトの軸１５０（図３および７）に垂直になるように適合される。カセット１０５は、カセットが制御ユニット１１０上に押動されるとき、カセットをローラアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂと整合させるために、制御ユニット１１０上の突出する要素１５５と噛合する中央スロット１５４を有する。一変形例では、カセット１０５は、ローラアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂに対して前述の平面Ｐ内の定位置に押動され、次いで、該平面Ｐ（図７）内で最終位置に回転され、管部分１４８Ａおよび１４８Ｂをローラアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂと係合させることができる。本変形例では、カセット内の管部分１４８Ａおよび１４８Ｂは、異なる方向からローラアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂに接近および係合し、カセットの回転軸は、ローラアセンブリ間の空間の中心にある。任意の好適な係止機構が、カセットを回転および係止位置に取外可能に係止するために使用されることができる。図１に見られ得るように、可撓性流入管１４０Ａは、生理食塩水バッグ１７５（図６）等の流体源と連通する流入端部と、流体を作業空間に送達する、内視鏡または他の器具に結合される流出端部とを有する。同様に、流出管１４０Ｂは、作業空間からの流出経路を提供する、内視鏡または他の器具に結合される流入端部と、流出流体を収集リザーバに送達する流出端部とを有する。
【００２８】
ここで図３および４に目を向けると、制御ユニット１１０の前部パネルからのパネル構成要素１６０が、示され、それに、第１および第２のポンプ１１５Ａおよび１１５Ｂが、締結される。第１および第２のローラアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂならびにポンプモータ１１５Ａおよび１１５Ｂ（局部透視図）が、示される。本変形例では、カセットを係止位置に回転および係止し、管類セットをローラアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂと係合するように適合される、別のモータ１６５が、示される（図３および４）。図３はさらに、カセット１０５が制御ユニット１１０の前面に向かって押動されると、それによって接触される、電気接触構成要素１６８およびマイクロスイッチを図示する。電気接触構成要素１６８およびマイクロスイッチが作動されると、係止モータ１６５は、アクティブ化され、これは、一変形例では、パネル構成要素１６０によって担持されるカム要素１７０（図２および５Ａ）を回転させ、これは、カセット１０５の後部における成形された特徴１７２（図２参照）を回転させ、順に、これを押動し、カセット１０５を係止位置に回転させる。
【００２９】
図５Ａ−５Ｄは、カセット１０５を制御ユニット１１０と結合するシーケンスを示す。図５Ａおよび５Ｂでは、カセットは、制御ユニット１１０の前部パネルに向かって内向きに押動されるように位置付けられている。図５Ｃでは、カセット１０５の透視図は、第１および第２のローラアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂとの係合のための、半円形における流入および流出管１４８Ａおよび１４８Ｂの一部を示す。最後に、図５Ｄは、制御ユニット１１０内で係止前位置から係止位置に回転された後のカセット１０５を示す。
【００３０】
図６は、ユニットの上方の固定された高さにおいて、それから流体サックリザーバまたはサック１７５を懸下するための柱１８０を含む、本発明の制御ユニット１１０の変形例を示す。一変形例では、柱は、制御ユニット１１０内のブロック１８５内の噛合孔１８４に挿入され得る、基部部分１８２を有する。柱基部部分１８２および受容孔１８４の基部は、センサ１８８を提供され、柱が適切に設置されていることを制御ユニット１１０に示す。柱１８０およびブロック１８５の基部には、リザーバ１７５内の流体の重量を測定することが可能な荷重センサ１９０がある。荷重センサ１９０は、コントローラマイクロプロセッサに動作可能に結合され、アルゴリズムが、泌尿器科および婦人科手技において非常に重要である、流体不足（および患者内の流体過剰）をユーザにアラートするように提供されることができる。荷重センサ１９０は、最初に、どの程度の容積の流体サック１７５（例えば、３リットルまたは５リットルの生理食塩水サック）が使用されているかを信号伝達することによって、手技のために制御ユニット１１０を設定することができる。制御ユニット１１０は、任意の手技中にサック１７５に残っている流体に関して、例えば、タッチスクリーン１２０を通して、オペレータに視覚および／または可聴アラートを提供することができる。
【００３１】
図２では、カセット１１０の一変形例では、１つ以上の圧力センサ１９５が、流入および流出管類の一方または両方とインターフェースをとり、管内の流体圧力を感知するために提供されることができる。そのようなセンサを動作させるための電気接続が、図３に示される電気接触構成要素１６８を通して提供されることができ、これは、以下にさらに説明されるように、カセット１０５内の噛合構成要素２０５（図８参照）において暴露される電気導線に接触する。
【００３２】
図３に示されるような電気接触構成要素１６８はまた、カセット認識機構を備えることができ、カセット上の特徴が、電気接触構成要素１６８に結合されるマイクロスイッチとともに、定位置に係止されている異なるタイプのカセットを認識することができ、また、カセットが定位置に適切に係止されていることを認識することができる。代替として、制御ユニット１１０は、無線センサを利用し、カセットの存在およびタイプに関して制御ユニットに信号伝達することができる。
【００３３】
図７は、カセットの上面図を示し、制御ユニット１１０のローラアセンブリ１４２Ａおよび１４２Ｂと噛合するために、どのように管類１４０Ａおよび１４０Ｂの一部が成形され、カセット１０５内のチャネル１３２内に保持されるかを示す。
【００３４】
図８は、制御ユニットの電気接触構成要素１６８に接触および係合するように適合される、接触またはコネクタ構成要素２０５の図とともにカセット１０５の後部を示す。図３および８を視認すると、接触構成要素１６８および２０５は、２〜２０個またはそれを上回る独立した電気接点を有し得、これは、種々の機能を有効化または通電するために、電気回路を完成させ得ることが理解されることができる。図８は、電気ケーブル２１０が、コネクタ構成要素２０５および管類１４０Ａから、モータまたはセンサ等の機能デバイスもしくはシステムに延在し得ることを示す。一変形例では、ケーブル２１０は、組織切除デバイス内の電気モータの全ての動作に対する１つ以上の電気導線を有することができる。別の変形例では、ケーブル２１０は、例えば、温度センサ、圧力センサ、流率センサ、流量センサ、インピーダンスセンサ、容量センサ、電圧センサ、大気圧センサ、加速度センサ、傾斜センサ、ＣＣＤ、光学センサ、およびｒｐｍセンサの群内のセンサに動作可能に結合されることができる。別の変形例では、第１および第２のコネクタ構成要素１６８および２０５は、接続されると、アブレーションデバイス、切除デバイス、冷却デバイス、吸引デバイス、灌注デバイス、または薬物送達デバイスを有効化または通電することができる。前述のデバイスは、ＲＦデバイス、マイクロ波デバイス、レーザデバイス、または凍結流体デバイスであり得る。
【００３５】
別の変形例では、図３および８のコネクタ構成要素１６８および２０５は、接続を通した光伝送を可能にするために、光学コネクタの部分を備えることができる。
【００３６】
概して、図３および２８のシステムは、カセットと、制御ユニット内のポンプローラアセンブリと噛合するために構成されるカセット内の可撓性管と、本システムの動作機構を有効化するための、制御ユニット内の第２のコネクタ構成要素と結合するために適合されるカセット内の第１のコネクタ構成要素とを備える、医療流体管理システムを開示する。本システムは、接続されると、電気接続を提供する、第１および第２のコネクタ構成要素をともに結合する。別の変形例では、第１および第２のコネクタ構成要素は、接続されると、光学接続を提供する。別の変形例では、第１および第２のコネクタ構成要素は、接続されると、圧力センサを動作させるために有用であり得る流路接続を提供する。
【００３７】
図３および８のシステムはさらに、第１および第２のコネクタ構成要素１６８および２０５に係合する、係止位置にカセットおよび管類を取外可能に係止するための係止機構を含む。
【００３８】
図９−１０は、再び、管類セットの一部を担持する、使い捨てカセット４０５を含む、流体管理システム４００の別の実施形態を図示する。システム４００はさらに、コンソールの前部パネルにおいて暴露され、かつアクセス可能なポンプローラアセンブリ４１８Ａおよび４１８Ｂを有する、第１および第２の蠕動ポンプ４１５Ａおよび４１５Ｂを担持する、制御ユニットまたはコンソール４１０を含む。本変形例では、コンソールは、再び、カセット４０５内の管類セットをポンプローラアセンブリと係合する、動作位置にカセット４０５を係合および移動させるように適合される、図１０に示されるモータ４２２を担持する。
【００３９】
図９に見られ得るように、コンソール４１０は、内視鏡外科手術において使用されるような生理食塩水バッグであり得る、流体源４２５を担持するための柱４２４を含む。柱４２４は、当分野において公知であるような重量ベースの流体管理を可能にし、患者による流体吸収の判定を可能にするために、荷重センサを具備することができる。
【００４０】
コンソール４０５は、作業空間への流体の流入および流出を制御し、空間内に事前設定された圧力レベルを維持するためのアルゴリズムに従って動作する、マイクロプロセッサを伴う制御システムまたはコントローラ４３０を担持する。コンソール４１０はさらに、ＲＦ発生器または外科手術用器具に結合するための他のエネルギー源を含むことができる。本システムは、デバイス内の開放チャネルを通して空間と流体連通する圧力センサを用いて、直接空間内の圧力を監視することができ、これは、次いで、コントローラ４３０が、流入および／または流出を変動させ、標的圧力を維持することを可能にするであろう。別の変形例では、カセット４０５は、以下に説明されるであろうように、コンソール圧力センサとインターフェースをとり、流入および流出管類セット内の圧力を感知し、作業空間内の圧力の計算を可能にするように構成される。
【００４１】
図１０−１２Ａでは、コンソール４１０および協働するカセット４０５の変形例が、示される。コンソールは、オペレータがシステム動作を制御することを可能にするタッチスクリーンインターフェース４３５を含む、前面４３２を有する。一変形例では、タッチスクリーン４３５は、以下に説明されるであろうように、カセット４０５が動作位置に来た後にそれを解放するためにタッチされることができる。
【００４２】
図１０および１２Ａに見られ得るように、伸長カセット４０５は、軸４３８を有し、ユーザによって軸４３８に垂直な方向（矢印Ａ参照）に移動され、コンソール４１０ならびにポンプローラアセンブリ４１８Ａおよび４１８Ｂとインターフェースをとる。その後、モータ４２２は、カセット４０５ならびに流入および流出管４４０Ａおよび４４０Ｂを移動させ、ポンプローラアセンブリ４１８Ａおよび４１８Ｂと係合させるように作動される。図１０から理解され得るように、コンソールの半円形部材または眉状部４４４ａおよび４４４ｂは、カム機構を駆動するモータ４２２によって、コンソール前面４３２に対して矢印Ｂの方向に移動される金属板上に搭載される。したがって、半円形部材４４４ａおよび４４４ｂの移動は、ローラアセンブリ４１８Ａおよび４１８Ｂと係合するように管類を押動する。図１２Ａでは、カセット筐体４４８は、コンソール４１０上のガイド要素４５５（図１０）の後方に摺動し、カセット４０５をコンソール４１０の表面における平面に係止するように適合される、複数のタブ要素４５２および４５４を有することが分かり得る。カセット４０５のタブ要素４５４（図１２Ａ）は、コンソール４１０の一方の側におけるガイド軌道４５８（図１０）に摺動するように適合される。
【００４３】
図１０から理解され得るように、モータ４２２は、カセット４０５を線形に一定の距離だけ動作位置に移動させ、管４４０Ａおよび４４０Ｂは、ポンプローラ４１８Ａおよび４１８Ｂに適切に係合し、一変形例では、半円形部材４４４ａおよび４４４ｂを担持する板は、カセットを定位置に保持するモータ駆動カムとのばね係合を有し、動作中にその場所におけるあるわずかな調節を可能にすることができる。モータ４２２がカセットを側方に（図１０の矢印Ｂ）駆動するためのトリガは、オペレータがカセット４０５をポンプローラアセンブリにわたって挿入し、コンソール前面と接触させることによって、または以下に説明される、複数の機能を実施し、センサに対する管類の初期圧力を感知し得る圧力センサ４６０によって作動される、マイクロスイッチであり得る。
【００４４】
図１２Ａを参照すると、カセット４０５は、流入管４４０Ａおよび流出管４４０Ｂの一部を受容および保定するための成形されたチャネル４６２を有する、プラスチック成形された筐体または本体４４８を含む。管類は、接着剤および／または成形されたチャネル４６２内の把持タブによって定位置に維持されることができる。
【００４５】
図１２Ａはまた、カセット４０５が、管類４４０Ａおよび４４０Ｂの一方または両方における流体圧力を感知するために、コンソール表面４３２における少なくとも１つの圧力センサ４６０とインターフェースをとる、管類の選択された部分を有するように適合されることを図示する。管類に対するセンサ４６０の場所は、用途に応じて、ローラアセンブリ４１８Ａおよび４１８Ｂから上流および下流の一方または両方であり得る。図１２Ａでは、２つのセンサ４６０が、センサがコンソール内に位置するであろう相対位置において局部透視図で示される。図１２Ａでは、２つのセンサが、管類４４０Ａおよび４４０Ｂに係合するが、１〜４つのセンサが存在し得る。特に着目されることは、図１２Ｂを参照すると、センサ４６０とインターフェースをとる管類４６５の各部分は、完全な厚さの管類壁を通して可能であろうものよりも正確な流体圧力の感知を可能にする、縮小された厚さの壁部分または感知窓４７０を有する。壁厚さは、完全な壁厚さの５％〜５０％、または厚さが約０．０２ｍｍ〜１．０ｍｍであり得る。
【００４６】
図１０および１２Ａはさらに、回路構成要素に接触および係合するように適合される、それぞれ、コンソール４１０およびカセット４０５内の接触またはコネクタ構成要素４９０Ａおよび４９０Ｂを示す。図１０および１２Ａを視認すると、接触構成要素４９０Ａおよび４９０Ｂは、最大２０個またはそれを上回る独立した電気接点を提供し得、これは、種々の機能、デバイス、動作、識別、および同等物を有効化または通電するために、電気回路を完成させ得ることが理解されることができる。一変形例では、接触構成要素４９０Ａおよび４９０Ｂは、組織切除デバイス内の電気モータおよびＲＦ送達回路の使用を可能にすることができる。別の変形例では、接点は、例えば、医療デバイスを動作させる際に有用であり得る、温度センサ、圧力センサ、流率センサ、流量センサ、インピーダンスセンサ、容量センサ、電圧センサ、大気圧センサ、加速度センサ、傾斜センサ、ＣＣＤ、光学センサ、およびｒｐｍセンサの群内のセンサに動作可能に結合されることができる。
【００４７】
概して、本発明に対応するカセットは、外科手術用流体管理システムにおける使用のために適合され、蠕動ポンプのローラアセンブリに係合するように構成される少なくとも１つの可撓性管を担持する筐体を備える。使い捨てカセットはまた、モータ駆動部を伴うカセットを動作位置に移動させるために、コンソールの協働するモータ駆動面に接触するための少なくとも１つの接触面を担持する筐体を備える。さらに、使い捨てカセットは、少なくとも１つの可撓性管と、カセットを初期非動作位置から動作位置に誘導するために、コンソールガイド軌道と協働するように構成されるガイド要素とを担持する筐体を備える。
【００４８】
本発明の別の側面では、外科手術用流体管理システムにおいて使用するための使い捨てカセットは、協働するコンソール内に担持されるセンサとインターフェースをとるための縮小された厚さの壁を伴う管類部分を有する、少なくとも１つの可撓性管を担持する筐体を備える。使い捨てカセットはまた、少なくとも１つの可撓性管と、カセットがコンソール内の動作位置に位置付けられている信号を提供するために、コンソール構成要素と協働するための機構構成要素とを担持する筐体を備える。
【００４９】
本発明の別の側面では、使い捨て管類カセットは、第１の軸に沿って延在する伸長筐体と、コンソール構成要素と協働し、カセットが第１の軸を横断する第２の軸の方向において、コンソールの表面に近接する位置に移動されると、信号伝達するように適合される、センサ機構構成要素とを備える。
【００５０】
本発明の別の側面では、使い捨てカセットおよびコンソールは、コンソールと係合されると、コントローラがカセットのタイプを識別することを可能にするために、識別機構を含む。本発明の別の側面では、使い捨てカセットおよびコンソールは、流体管理システム、医療デバイス、センサ、または他の機能のアクティブ化を有効化するために、少なくとも１つの有効化機構を含む。
【００５１】
本発明の特定の実施形態が、上記に詳細に説明されたが、本説明は、単に、例証を目的としており、上記の本発明の説明は、包括的ではないことを理解されたい。本発明の具体的特徴が、いくつかの図面では示され、その他では示されていないが、これは、便宜上のためだけのものであり、任意の特徴が、本発明に従って、別のものと組み合わせられ得る。いくつかの変形例および代替が、当業者に明白となるであろう。そのような代替および変形例は、請求項の範囲内に含まれることが意図される。従属請求項に提示される特定の特徴は、組み合わせられ、本発明の範囲内に該当し得る。本発明はまた、従属請求項が、代替として、他の独立請求項を参照して複数の従属請求項形式で記載される場合と同様に実施形態を包含する。
【図１】
2018522658.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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