(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯蔵バッグから液体を排出するための歩行用の注入ポンプであって、
その内部に内部空間を有し、中心軸を画定する概ね長方形のハウジングと、
前記内部空間内に設けられ、前記液体貯蔵バッグに接触する第一の面を画定する第一の壁と、
前記内部空間内に設けられ、前記液体貯蔵バッグに接触する第二の面を画定する第二の壁であって、該第二の面は前記第一の面に対向し、該第二の壁は、第一の位置と第二の位置との間で前記第一の壁に対して相対的に移動可能であって、該第二の位置は該第一の位置より該第一の壁の近くに配置される第二の壁と、
前記中心軸を挟んでその反対側のそれぞれに、該中心軸に略平行に配置される、第一のガイド用ロッドと第二のガイド用ロッドと、
前記第一のガイド用ロッドと前記第二のガイド用ロッドのそれぞれとスライド可能状態で接続される、第一の可動ストップと第二の可動ストップと、
前記ハウジングと前記第二の壁のそれぞれに接続される、相対する第一のピボットと第二のピボットと、前記第一の可動ストップと前記第二の可動ストップのそれぞれに接続される、相対する第三のピボットと第四のピボットと、を有する少なくとも一つの平行四辺形のリンク機構と、
前記第一のストップと前記第二のストップに互いに付勢する力を加えるように構成されたスプリングであって、それによって前記第三と第四のピボットが互いの方に向かって動くと共に前記第一と第二のピボットが互いが離れる方に動き、前記第二の壁が前記第二の位置に向かって動く、少なくとも一つのスプリングと、
を備える注入ポンプ。
【請求項２】
前記少なくとも一つのスプリングは、四つのスプリングで構成され、
前記四つのスプリングの内、第一のスプリングと第二のスプリングは、前記第一のガイド用ロッドと前記第二のガイド用ロッドによってそれぞれ支持されて、前記第一の可動ストップに対して第一の方向に付勢するように配置され、
前記四つのスプリングの内、第三のスプリングと第四のスプリングは、前記第一のガイド用ロッドと前記第二のガイド用ロッドによってそれぞれ支持されて、
前記第二の可動ストップに対して前記第一の方向と逆方向の第二の方向に付勢するように配置された
請求項１に記載の注入ポンプ。
【請求項３】
前記少なくとも一つの平行四辺形のリンク機構は、前記第一のガイド用ロッドおよび前記第二のガイド用ロッドを挟んでその外側に相対して設けられた、第一のリンク機構と第二のリンク機構とで構成される
請求項１又は請求項２に記載の注入ポンプ。
【請求項４】
前記ハウジングの前記内部空間は、標準的な長方形の薬剤バッグを受容するように構成される
請求項１から請求項３の何れかに記載の注入ポンプ。
【請求項５】
前記薬剤バッグは、液体注入ポートと、液体排出ポートと、液体貯蔵部とを有し、
前記第一および第二の面は、前記薬剤バッグの前記液体貯蔵部のみに接触する
請求項４に記載の注入ポンプ。
【請求項６】
前記ハウジングは、前記液体注入ポートと前記液体排出ポートとを受容するように形成された、少なくとも一つのコンパートメントを画定する内壁を、更に有する
請求項５に記載の注入ポンプ。
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、収縮可能なプラスチック容器から薬剤を送り出す上で有用な、低価格の薬剤送出システムに関する。
発明の背景
医療看護分野における多くの薬剤は、患者への継続的な投与を基準としている。患者への薬剤の継続的な送出は、当初、薬剤が充たされた薬剤送出バッグを患者の頭上に配置し、重力を以ってバッグから患者へ薬剤を送ることにより達成された。この方法は多くの適用において功を奏することが証されているが、以下の欠点を含んでいる。ａ）静脈注射の注入個所の高さが、薬剤バッグに対して変化するために、患者への流入が不安定であること、ｂ）液体送出バッグより常に下に位置する状態を保つよう、患者に要求することへの気後れ、そして、ｃ）患者への流入を規定するローラークランプの定期的な調整、である。これらの懸念を軽減するために、電子機械式注入ポンプが開発された。しかし、そのようなポンプは、大きさが嵩張るうえ常時電源を必要とするために、有用性が損なわれた。これらの障害は、患者が家庭にいるときおよび歩行中であるとき殊に問題となり、このようにして動き回る自由が求められるものである。
過去５年の間に、電子機械式注入ポンプの使用を必要とせず、そのため歩行中の患者への薬剤の制御された送出に適する、新式の薬剤制御送出装置が市場に参入した。この新しい形式では、硬質で透明なプラスチックハウジング内に収容された、膨張性のラテックスゴム風船が用いられている。装置が薬剤で充たされるとラテックス風船が膨張する。投薬セットが装置に取り付けられ、それにより患者への薬剤の導管として機能する。風船が薬剤により膨張すると、風船自体が駆動力となり、薬剤投薬セットを介して貯蔵器から患者へと薬剤を運ぶ。所望の流速での薬剤の制御された解放は、薬剤ラインに所定の直径の開口を配置することにより達成される。これらの装置は通常、約１０から１５ｐｓｉという比較的高い気圧で操作される。ラテックス風船システムの例は、米国特許第４、７６９、００８号および第４、９１５、６９３号、欧州特許出願第０、４２６、３１９Ａ２号に開示されている。
ラテックス風船による薬剤の送出方法は、電子機械式注入ポンプに対し特定の利点を有するものの、この方法もまた不都合を抱えている。例えば、風船は全方向に膨張するため、風船を収めるハウジングの形状は丸くなる。この丸い形状は、患者のポケットに装用された場合患者にとってあまり心地のよいものではない。さらに、ラテックス風船式装置のなかには、風船を薬剤で満たし加圧するのに特別な機械を要するものがある。結果的に、薬剤師は、装置を装填するためにその特別な機械を使用しなくてはならない。このように、安全で経済的な薬剤送出システムが求められており、求められるシステムは、ａ）目立つことなくかつ違和感なく患者が装用でき、ｂ）特別な加圧装置を用いることなく薬剤師が薬剤容器を充たすことができ、ｃ）看護婦あるいは患者が薬剤容器を加圧装置に装備することができ、ｄ）システムの一部を再使用できるものである。
発明の概要
本発明は、プラテンポンプにおいて、標準的な長方形の薬剤バッグを使用できるようにするものである。標準的なバッグを用いることにより、病院は、大きさと形状の異なる薬剤バッグを多数在庫として保持する必要がなくなる。
本発明の第一の態様は、液体貯蔵器から液体を放出する注入ポンプである。注入ポンプは、内部にチャンバを有し液体貯蔵器を収容するハウジングと、液体貯蔵器に接する第一の壁とを含む。第二の壁は、間に該チャンバを形成するための第一の壁から離れた第一の位置と第一の壁から比較的近い第二の位置との間を移動することができる。第二の壁は、平行四辺形リンク機構により移動される。平行四辺形リンク機構は、平行四辺形リンク機構を付勢させるためのスプリングを少なくとも一つ含む。平行四辺形リンク機構の動きにより、第二の壁は第一の壁に向かって進む。ここで重要なのは、第二の壁の前進が供給サイクルを介して液体貯蔵器に増大された力を供し、それにより一定の流速が得られることである。
他の実施形態では、本発明による注入ポンプは、内部にチャンバを有し液体貯蔵器を収容するハウジングより成る。ポンプは、液体貯蔵器に接する第一の壁と、間に該チャンバを形成するための第一の壁から離れた第一の位置と第一の壁から比較的近い第二の位置との間を移動することができる第二の壁とを含む。ポンプは、第二の壁を移動させるための圧縮手段を含み、圧縮手段は、第二の壁が第二の位置へ向かって移動するにつれ液体貯蔵器に加えられる力を漸次増大させることにより、ほぼ一定の流速を実現する。
本発明のさらなる特徴と利点とは、添付の請求の範囲および図と共に発明の詳細な説明を精査することによって、当業者にとり明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による注入装置の等角図である。
図２は、図１の注入装置の部分断面図であり、シェルがはめ込まれていない状態を示す。
図３は、図２の上シェルの側面断面図である。
図４は、図１の注入装置の断面図であり、シェルを完全にはめ込んだ状態を示す。
図５ａと図５ｂはそれぞれ、図１の注入装置において用いられる、回転可能なスプリング保持器の平面図および側面図である。
図６ａと図６ｂはそれぞれ、図１の注入装置において用いられるプラテンの平面図および側面図である。
図７は、本発明による液体送出バッグの平面図である。
図８は、本発明による注入装置の代替的な実施形態を示す等角図である。
図８ａは、開位置にある図８の注入装置の断面図である。
図８ｂは、閉位置にある図８の注入装置の断面図である。
図９は、本発明による注入装置の実施形態を示し、２同心プラテンの上部斜視図である。
図１０は、図９に示したポンプの立面断面図である。
図１１は、図９に示したポンプの立面断面図であり、供給サイクルの途中経過を示す。
図１２は、供給サイクルの完了時における、図９に示したポンプの立面断面図である。
図１３は、供給サイクルの開始時における、本発明による多分割プラテン実施形態の立面断面図である。
図１４は、図１３に示されたポンプの断面立面図であり、供給サイクルの途中経過を示す。
図１５は、供給サイクルの完了時における、図１３に示したポンプの断面立面図である。
図１６は、本発明の一態様による多分割プラテンの上部平面図である。
図１７は、代替的な多分割プラテンの上部平面図である。
図１８は、本発明によるレバー補助スプリングリトラクタ（収縮器）の立面断面図である。
図１９は、図１８の実施形態の立面断面図であり、プラテンが収縮された位置にある状態を示す。
図２０は、供給サイクルの開始時における、図１８の実施形態の立面断面図である。
図２１は、本発明による、キー操作されるプラテンリトラクタ（収縮器）の立面断面図である。
図２２は、図２１の実施形態の立面断面図であり、キーが定位置にある状態を示す。
図２３は、供給サイクルの開始時における、図２１における実施形態の立面断面図である。
図２４は、図２３に示した設計の代替的な実施形態である。
図２５は、収縮可能なプラテンリトラクタ（収縮器）を有する注入ポンプの立面断面図である。
図２６は、供給サイクルの完了時における、図２５のポンプの立面断面図である。
図２７は、本発明による超低姿勢（ultra-low profile）ポンプの立面断面図である。
図２８は、図２７のポンプの立面断面図であり、プラテンが完全に引き戻された状態を示す。
図２９は、供給サイクルの開始時における、図２７のポンプの立面断面図である。
図３０は、図２９に示したポンプの立面図である。
図３１は、本発明による代替的なプラテンリトラクタ（収縮器）の立面断面図である。
図３２は、図３１のリトラクタ（収縮器）の立面断面図であり、完全に引き戻された位置にある状態を示す。
図３３は、供給サイクルの開始時における、図３１のリトラクタ（収縮器）の立面断面図である。
図３４は、本発明による気圧プラテンリトラクタ（収縮器）実施形態の立面断面図である。
図３５は、図３４に示した実施形態の上部平面図である。
図３６は、本発明による可撓プラテン収縮装置の上部平面図である。
図３７は、図３６の実施形態の立面断面図である。
図３８は、供給サイクルの完了時における、図３６の実施形態の立面断面図である。
図３９は、本発明による折りたたみリンクプラテンリトラクタ（収縮器）の立面断面図である。
図４０は、図３９の実施形態の立面断面図であり、収縮キーが定位置にある状態を示す。
図４１は、供給サイクルの開始図３９の実施形態の立面断面図である。
図４２は、リンク装置の立面図である。
図４３は、代替的なリンク装置の立面図である。
図４４は、本発明による、ドラッグエレメントを有する注入ポンプの立面断面図である。
図４５は、本発明による、空き容量表示器の立面断面図である。
図４６は、供給サイクルの完了時における、図４５の実施形態の立面断面図である。
図４６Ａは、供給サイクルの完了時における、図４５の実施形態の立面断面図を拡大した部分である。
図４７は、図４５の実施形態の透明窓を通して見た底部平面図である。
図４８は、本発明による実施形態を示し、低姿勢摺動スプリングリトラクタ（収縮器）の上部平面図である。
図４９は、図４８の実施形態の側面立面図である。
図５０は、供給サイクルの開始時における、図４８の実施形態の側面立面図である。
図５１は、図４８の実施形態の側面立面図であり、供給サイクルの途中経過を示す。
図５２は、本発明による鋏式付勢手段の上部斜視図である。
図５３は、図５２の実施形態の立面断面図である。
図５４は、供給サイクルの完了時における、図５２の実施形態の立面断面図である。
図５５は、図５２の実施形態の分解組み立て図である。
図５６は、体積に対する液体圧の関係を示す図表である。
図５７は、体積に対する圧力の変化を百分率で示す図表である。
図５８は、体積に対する液体圧の関係を示す図表である。
図５９は、体積に対する圧力の変化を百分率で示す図表である。
図６０は、体積に対する力の関係を示す図表である。
図６１は、本発明を体現する液体容器の上部平面図である。
図６２は、図６１の液体容器の左側面図である。
図６３は、図６１の液体容器の正面図である。
図６４は、図６１の液体容器の背面図である。
図６５は、液体で充たされた図６１の液体容器の左側面断面図である。
図６６は、図６１に示した液体容器の代替的な実施形態に関わる上部平面図である。
図６７は、図６６に示された代替的な実施形態の左側面図である。
図６８は、図６６に示された代替的な実施形態の正面図である。
図６９は、図６６に示された代替的な実施形態の背面図である。
図７０は、図６１に示された液体容器の、他の代替的な実施形態である。
図７１は、図７０に示された代替的な実施形態の左側面図である。
図７２は、図７０に示された代替的な実施形態の正面図である。
図７３は、図７０に示された代替的な実施形態の背面図である。
図７４は、図６１に示された液体容器の、他の代替的な実施形態の上部平面図である。
図７５は、図７４に示された代替的な実施形態の左側面図である。
図７６は、図７４に示された代替的な実施形態の正面図である。
図７７は、図７４に示された代替的な実施形態の背面図である。
図７８は、図６１に示された液体容器の、他の代替的な実施形態の上部平面図である。
図７９は、図７８に示された代替的な実施形態の左側面図である。
図８０は、図７８に示された代替的な実施形態の正面図である。
図８１は、図７８に示された代替的な実施形態の背面図である。
図８２は、図６１に示された液体容器の、他の代替的な実施形態の上部平面図である。
図８３は、図８２に示された代替的な実施形態の左側面図である。
図８４は、図６１に示された液体容器の、他の代替的な実施形態の上部平面図である。
図８５は、図８４に示された代替的な実施形態の左側面図である。
図８６は、図６１に示された液体容器の、他の代替的な実施形態の上部平面図である。
図８７は、図８６に示された代替的な実施形態の左側面図である。
図８８は、図６１に示された液体容器の、他の代替的な実施形態の上部平面図である。
図８９は、図８８に示された代替的な実施形態の左側面図である。
図９０は、プラテンポンプの代替的な実施形態の斜視図である。
図９１は、図９０に示された代替的な実施形態の分解組み立て斜視図である。
図９２は、図９１に示された鋏式付勢手段の分解組み立て図である。
図９３は、図９０に示された代替的な実施形態の切断側面図であり、プラテンが第一の位置にある状態を示す。
図９４は、図９０に示された代替的な実施形態の切断側面図であり、プラテンが第二の位置にある状態を示す。
図９５は、図９０に示された代替的な実施形態のハンドルの斜視図である。
図９６は、図９０に示されたポンプの代替的な実施形態のスケールを説明するものである。
好適な実施形態の詳細な説明
ここで図面を参照し、本発明の注入装置は、プラテンポンプと称される。プラテンポンプは、加圧部と液体収容部との二つの部分から成る。各部は容器またはシェルに収容される。加圧シェル１２は、螺旋スプリング１４を含む。液体収容シェル１６は、液体送出バッグ１８を収容するためのチャンバ１７を含む。加圧シェル１２と液体収容シェル１６が接続されて囲まれたポンプを形成すると、液体送出バッグはスプリング１４により加圧される。このように液体は、排出チューブ２０を通じ、液体連通時にはそれを以って継続的にバッグ１８から押し出される。制御された液体の流れは、チューブの末端またはその付近に配置された、小径固定開口４６によって得られる。図１のポンプは、直径３．５インチ、高さ１．７インチである。ポンプからの液体の流れを止めるために、排出チューブには、選択的に解放可能なクランプ３４が適用されていてもよい。クランプを解放することにより液体は再び流れる。
本発明の現状において好適な実施形態によれば、加圧手段は、円錐螺旋コイルスプリング１４である。スプリングは、ステンレス鋼または適切なスプリング材料から形成される。スプリングのコイルは、漸次大きくなっており、そのため、圧縮時に従来の圧縮スプリングよりも低い高さにまで圧縮されるよう、コイルが重なり合うようになっている。伸張時のスプリングは、円錐形をとる。円錐螺旋スプリングは、完全に圧縮された時に最大の力を発揮する。力は、方程式Ｆ＝ｋｘにより概算され、ｋはスプリング伸縮率、ｘはスプリングが圧縮された長さである。薬剤容器にかかる引きだされた力を、容器が充たされている時とほとんど空である時とでほぼ等しくすることが望ましいことから、スプリングの自由長さは、ポンプの高さの数倍であることが好ましい。このように、作用長さは、その自由長さ全体の一部に過ぎない。これによって、スプリングにより加えられる力は、注入の開始から終了まで受容可能な許容範囲に保たれることが保証される。現状において好適な形態によれば、スプリングによる力の注入過程にわたる変化は、充たされた液体送出バッグに対してスプリングが圧縮された時の最初の力と比較して、±２０％未満である。本発明によれば、スプリングの長さは、注入過程にわたる力の変化が２０％未満になるように選択される。この概念は、従来の圧縮スプリングに加え板状スプリングにも適用されうるが、それは、代わりにそれが用いられ、板状スプリングのゆがみが最大のゆがみ全体の一部に過ぎない場合である。
可撓性ケーブル保持器２６は、スプリング１４を最初の圧縮高さにし、またスプリング１４が加圧シェル１２の高さを超えて伸張することを阻むために、スプリング１４を囲んでいる。現状において好適な形態では、二本のケーブル２６が用いられる。このように、スプリング１４は、加圧シェル１２が最初に液体収容シェル１６と係合する時に、液体送出バッグに対抗して持ちこたえるということをしない。このことにより、使用者は、二つのシェルを一緒に持ち運ぶことが容易になる。スプリングが最初の圧縮状態にある場合では、図４に示す液体が充たされている時のポジションと、バッグが押されて完全に収縮した位置である、空の位置との間の力の差は、充たされている時の位置における最初の力の２０％未満である。好ましいのは円錐螺旋コイルスプリングであるが、板状スプリング、圧縮空気バッグ、標準的な螺旋圧縮スプリング、あるいは圧縮ガスの容器などを用いてプラテンポンプを作製し、加圧手段として機能させることも可能である。
スプリングの最小のコイルは、加圧シェル１２の閉端に回転自在に取り付けられている。スプリングは、スプリング保持器２２、アンカーピボット２８、スプリング止め２３、ねじ３１を含む回転可能なコネクタによって、加圧シェルに取り付けられている。アンカーピボット２８は、加圧シェル１２の頂部にある孔を取り囲む肩部２９上に据えられている。アンカーピボット２８は、肩部２９上で自由に回転することができる。回転可能スプリング保持器２２は、アンカーピボット２８に設置されている。スプリング保持器２２は、シェルに対し、スプリングの中心を示す。スプリング止め２３は、スプリング保持器に対しスプリングの終端コイルを把持し、スプリングがスプリング保持器２２から外れることを防ぐ。ねじ３１は、アンカーピボット２８とスプリング止め２３をともに留めている。スプリング保持器２２は、アンカーピボットとスプリング止め２３の間に挟まれている。
本発明においては、液体送出バッグは、５ｐｓｉ程度までに限り加圧されることが好ましく、それには約３０パウンドの力のみ必要とされる。健康な人または患者が、介助なしにポンプを加圧できるようにするため、加圧シェル１２と液体収容シェル１６とは、ねじ締めされ係合している。現状において好適な形態では、加圧シェルは、内部螺旋線条１３を有し、液体収容シェルは、外部螺旋線条１９を有している。１インチあたりの線条数を増やすことにより、線条が供する軸方向の力は、所定のトルクに従い増大する。現状において好適な形態では、１インチあたり四本（４）の線条が用いられるので、比較的速く、容易に二つのシェルを一緒に圧搾してポンプを完全に加圧することができる。線条により、少ないトルクで、スプリングを圧縮するための十分な量の軸方向の負荷が生成されるという、機構上の利点が供される。
プラテン２４は、二つのシェルが接続されている時、スプリング１４と液体送出バッグ１８との間に配置されている。プラテン２４は、スプリング１４からの圧力をバッグ全体に配する。現状において好適なプラテンは、ポリカーボネートから成る。プラテンは、充たされた状態の液体送出バッグのほぼ平坦な中央部を超えない面積の底部平坦部を有する。このことは、全注入過程にわたり接触面の面積をほぼ全くの一定に保ち、液体バッグにかかる圧力の変化を最小化するのを助けるうえで役立つ。プラテン２４は、加圧シェル１２内に、可撓性抑止ケーブル２６により螺旋コイルに対抗して保持される。ケーブル２６は、多数よりあわせステンレス鋼から成ることが好ましい。ケーブル２６は、回転可能保持器２２とプラテン２４のまわりに環状になっている。ケーブル２６は、二本使用されることが好ましい。保持器２２とプラテン２４には、ケーブル２６を収容する溝が設けられていることが好ましい。プラテン２４の底部には、プラスチックラベルが固着されていてもよく、ケーブル２６はすべて、加圧シェルの軸の周りを自由に回転してもよい。このように、加圧シェルが、液体送出シェルに対して、二者をつなぎあわせるために回転する時、加圧シェルはプラテン２４からは独立に回転する。プラテン２４は、バッグにねじれ負荷が付与されることがないよう、液体送出バッグに対して静止したままである。二つのシェルが一緒に圧搾された時に、液体送出バッグ１８がねじれることを機構的に防ぐためには、非回転タブをプラテン２４の外縁に取り付けることが可能である。その場合、タブは放射状に伸び、液体収容シェル１６の壁にあるスロットと係合することになる。タブはスロット中で導かれ、それを以ってプラテンが液体収容シェルに対し回転することを防ぐ。スプリングとプラテンを加圧シェルに回転可能に取り付けると、液体送出バッグに望ましくないトルクがかかるのを十分に回避できることが判明している。タブとスロットとは必要に応じて用いられる。
いつバッグが空になるのか患者が判断できるように、液体送出バッグに保有された液体の容量を患者が調べられるような装置を設けることが望ましいことから、本発明の好適な実施形態では、液体収容シェル１６の底部にある透明なプラスチック窓３８が利用される。コストと安全性の面から、特に好適な実施形態においては、窓の材料としてポリカーボネートなどの透明なプラスチックが使用される。プラテンポンプ２４の底部側には、”空（Ｅｍｐｔｙ）”などの単語または”Ｅ”のような文字、あるいは他の何らかの記号が圧印されている。液体送出バッグに液体がある時にエラストマー製のディスクまたは透明な窓から文字を見た場合、文字は、不明瞭または判読しにくいと都合が良い。バッグが空になり、バッグ、ディスク、チャンバ１７の底部から成る層に対してプラテンが平坦に置かれた状態になると、液体送出バッグの透明性およびディスクの接近時の透明性から、プラテン２４の文字は、液体収容シェルの底部を通してはっきり読み取れるようになる。これは、バッグが空になる時を明確に示すために利用することができる。ディスクと窓の間に少量のシリコンオイルを用いると、透明性が増すことが判明している。
可能性の範囲を広げると、プラテンポンプによる注入の間を通じて、比較的一定した流速が維持されることが望ましい。液体送出バッグ内の内圧の変化を最小化するために、バッグと硬質な表面との接触面面積を一定に保つことが重要である。本発明によれば、液体収容シェル１６中のチャンバ１７の底部は、バッグの底部の全面積にわたって平らに支えるように形作られている。このように、バッグの底部に接する面は、プラテンのまるまる一回分の運動の間、一定を維持する。図において、チャンバ１７の外縁は、湾曲した輪郭であることが示されている。液体が充たされてたされている時のバッグ１８は、この湾曲した輪郭に適合し、バッグの全面積にわたって支持を受ける。チャンバ１７の輪郭は、外縁のあたりに４５度の角度をつけることによっても得られる。バッグ１８は、その角度により形成される隅部を完全には埋めないかもしれないが、表面積の輪郭は、実質的な支持を供し、バッグの全面積と接するのに適する。
また、プラテン２４のバッグとの接触面積を一定に維持することも重要である。それゆえ、プラテン２４は、液体送出バッグの平坦な中央部を超えない底部平坦表面を有する。プラテンの平坦部が仮にバッグに作用するものであるとした場合、注入が終わる頃に残りの液体がバッグの辺縁にとどまってしまうであろう。より完全に液体をバッグから送出するために、プラテンは、面取りされた縁４０と、くぼんだ外環４２を備える。プラテンのこれらの部分は、チャンバ１７底部の外縁の輪郭に略適合する。より精確にチャンバ底部の輪郭に沿う外縁を有するプラテン２４を用いることもできる。注入の終わり近くに、プラテン２４がチャンバ底部に向かって下降すると、バッグ１８の外縁に集まった液体は、縁４０と、くぼんだ環４２により押し出される。
液体収容シェルには開口３０が設けられ、液体送出バッグ１８に接続された放出チューブが開口３０から伸びている。グリップとして、液体収容シェルの外壁３２を設けても良い。二つのシェルを一緒に圧搾すると、一方の手が加圧シェルの外壁を保持し、他方の手が液体収容シェル１６の外壁３２を保持する。
ポンプのこれら二つのシェルは、係合により貫かれるように、円形の形状である。図７を参照し、プラテンポンプに使用される液体送出バッグ１８は、放出チューブに接続された円形のパウチである。円形のパウチは、角部を持たないことが都合が良い。このようにバッグの合わせ目４４は、均一に押される。バッグが充たされている時その外縁が湾曲した輪郭となっていることで、バッグにおける圧力の均一性を達成する助けとなる。バッグの中央部は、注入の間中、プラテンとバッグの接触面が比較的一定を維持するよう、ほぼ平坦となっている。バッグは、適切かつ収縮可能な、クラスＶＩ、ＰＶＣ生体和合プラスチックなどの生体和合プラスチック材からなる。バッグは、ＲＦ溶接され、外縁を刈りこんだ２枚のシートから形成されている。バッグの丸い形状により、溶接された合わせ目には均一な圧力がかかる。
放出チューブ２０は、バッグ１８に接続されている。チューブ２０は、加圧された時の送出バッグからの液体の流れを抑制する、制限孔４６に通じている。直径０．００４インチから０．００８インチの孔が目下考慮されている。孔がつまるのを防ぐために、微粒子フィルター４８を任意で放出チューブに挿入し、孔を塞ぐおそれのある微粒子が流れるのを止めることができる。孔により比較的一定な流速が供される。制限孔に代わり、ある長さで公知の直径のチューブ類、例えば長さ１８インチ、直径０．０１５インチのチューブで代用することができる。液体送出バッグを充たすのを容易にするために、Ｙ型射出箇所５２が放出チューブ２０内に挿入されていても良い。Ｙ型射出箇所５２は、ラテックスゴム製自密閉隔壁５４を含み、バッグに液体を注入するために、隔壁を通って針が挿入されている。また、代わりに第二の充填口（図示せず）をバッグに加えても良い。
放出チューブの端は、ルアー（luer）アダプタ５０に接続されている。アダプタは、ねじ締めされ係合されたコネクタであって、ＩＶライン上でねじ締めされ係合された遮断器（disconnect）とかみ合うように設計されている。注入セットの再使用を可能にするため、液体送出バッグの放出チューブ２０は、送出バッグから３インチほど離れて、第二のルアー（luer）アダプタ５０（図示せず）に直接接続することができる。バッグとルアー（luer）アダプタ５０の間のチューブ上にクランプが用いられている。液体は、ルアー（luer）アダプタ５０を通じて射出されても良く、その場合Ｙ型射出箇所は不要となる。薬剤が消費されてしまうと、新しい薬剤バッグがＩＶセットに取り付けられるようにしても良く、このようにしてＩＶセットを、２４から４８時間の期間、多回数の服用に再使用される。
発明の実用にあたり、クランプ３４は、空の薬剤バッグ上の放出チューブを閉じるのに使用される。針は、隔壁５４を突き抜けて、液体を液体送出バッグに注入する。バッグは、充填された状態で平面に置かれた時、上部と底部の中央部がほぼ平坦になるべきである。針は、除去される。恒久的に付されたＩＶラインを有するバッグは、液体収容シェルのチャンバ１７に配置され、ＩＶラインは、シェルの底部にある開口３０を通過する。上部と下部のシェルが合わされる時、ねじは、プラテン２４がバッグを加圧する前、最初に係合することが好ましい。次に二つのシェルは、停止位置に達するまで、一緒に単に圧搾される。この時点で、薬剤バッグは完全に圧縮されている。ＩＶ放出ラインは、クランプ３４を開くことにより空気を除去されており、液体が流れることを可能にしている。放出ラインは、次にカテーテルラインまたは針に接続され、患者に注入液を投与する。クランプを解放することにより、液体の流れが開始される。プラテン２４の文字が、液体収容シェルの窓３８を通してはっきり読み取れるようになったら、バッグは空である。放出ラインは患者から取り去られあるいは外される。二つのシェルは次に圧搾をゆるめられ、薬剤容器とＩＶラインは廃棄される。ポンプは再使用される。
図８を参照して、８ａおよび８ｂでは、本発明の代替的な実施形態が説明されている。図中の数字ラベルは、第一の実施形態中の相当する要素よりも１００だけ大きいものになっている。従来の長方形の送出バッグ１８８を使用したい時には、この代替的な実施形態が利用できる。代替的な実施形態の液体収容シェル１１６は、長方形の薬剤送出バッグを収容する長方形のチャンバを設けている。液体収容シェル１１６は、一端をヒンジで留めつけられた上部１５２と下部１５４から形成される。他端は、上部と下部が閉じている時、ラッチ１５８により接続される。上部１５２は、加圧シェル１１２のねじ締めされた壁１１３と結合するための、ねじ締めされた円筒状壁１１９を含む。加圧シェル１１２のスプリング１１４に取り付けられたプラテン１２４は、長方形のバッグのほぼ平坦な中央部をぴったり覆うように長方形に作られている。
代替的な実施形態のプラテンポンプを操作するためには、加圧シェルは、液体収容シェル上で圧搾を緩められている。液体収容シェルは、ヒンジまたは摺動手段の周囲で開かれている。液体送出バッグが挿入される。液体収容シェルは、ラッチのところで閉じられる。加圧シェルは次に、薬剤送出バッグを加圧するために液体収容シェルに対して圧搾されることが可能である。
本発明の更なる態様によれば、二つ以上の区分に分割されるプラテンを有する注入ポンプが提供される。好ましくは、各区分は、独立した付勢手段各区分を薬剤バッグに対して圧縮するための独立した付勢手段を設けられている。本発明の多分割圧力パッドは、圧縮薬剤バッグの変化する輪郭と協同し、向上した比較的一定なプラテンとバッグとの表面接触面積を維持する。前述したように、ほぼ一定な表面接触面積の維持は、本発明者らによって、一定の放出圧力動作を促進するためにここに定められている。
図９から１２を参照し、本発明による注入ポンプの二同心円プラテン実施形態を開示する。注入装置１６０は、カバー部１６４と基部１６６を含むハウジング１６２を備えている。前記の実施形態のように、カバー１６４と基部１６６は、熱可塑性または熱硬化性のポリマーを射出成形するなどの、医療用装置ハウジングを製造するための従来の技術により形成されていることが好ましい。代わりに、当該業者にとってはよく理解されるように、シート状の金属筒からの製造を含む、各種の他の技術のいずれを利用しても良い。
カバー１６４と基部１６６は、ここに開示された各種の方法のうちいずれを利用して互いに固定されても良い。例えば、カバー１６４と基部１６６は、はめ込み型係合ねじなどの補助面構造を設けられていても良い。この目的のために、基部１６６は、環状の軸方向に延びる壁１７０を設けられており、基部１６６とカバー１６４の表面接触面積を拡大する。代わりに、カバー１６４と基部１６６は、補助ピンと、圧搾およびねじれフィットインタロックを可能にするＪまたはＬ字型の溝を備えていても良い。本発明の多分割プラテン実施形態には、各種の代替的なインタロック構造のいずれも利用することができる。
利用されたスプリング収縮構造のタイプに応じて、基部１６６とカバー１６４は、取り外し可能に接続されてもそうでなくても良い。例えば、サイドローディング実施形態においては、基部１６６とカバー１６４は、一体に形成されるかあるいは、製造過程の間、恒久的に互いに固定されている。本実施形態では、開口が側壁に設けられ、後述するように、収縮されたプラテンと基部との間に薬剤バッグが導入できるようになっている。
通常、基部１６６、環状壁１７０およびカバー１６４は、協同して注入装置１６０のを機能部品を含むチャンバ１７２を形成する。図示の実施形態では、第一のプラテンセグメント１７６がコイルばね１７８を用いて薬剤バッグ１７４に対して付勢されている。プラテンセグメント１７６は、軸方向に延びるスプリングガイド１８４を備え、これは軸方向に延びる環状壁または軸方向に延びる複数の突起を含んでもよい。スプリングガイド１８４は、注入装置１６０の繰り返される緊張および放出サイクル間に、スプリング１７８の軸方向の配列を維持するのを助ける。あるいは、スプリングガイド１８４は、当業者には自明のように、カップ１６４から独立してスプリングの半径方向外側または内側にも、スプリング１７８の半径方向内側にも配置されてもよい。
第一のプラテンセグメント１７６は、第二のプラテンセグメント１８０で半径方向内側に向けられたストップ１８８と協同するために、半径方向外側に延びる環状フランジ１８６を含む。ストップ１８８は、後述されるように、支持体１９０により第二のプラテンセグメント１８０の平面から軸方向に離れて配置されている。
第二のプラテンセグメント１８０は、第一のプラテン１７６の周りに同軸に配置された環状リングを含む。第二のプラテン１８０は、第一のプラテン１７６と関係なく軸方向に移動可能であり、第一のプラテンセグメント１７６の平面から離れて配置された第一の位置からほぼ第一のプラテンセグメント１７６の平面にある第二の位置へ移動可能である。好ましくは、第二のプラテンセグメント１８０は、第二のスプリング１８２により薬剤バッグ１７４の方向に付勢されている。
第一のスプリング１７８および第二のスプリング１８２は、ほぼ円筒形の構成として示されているが、円錐形のスプリングもまた前述した理由のために望ましい。さらに、リーフスプリング、加圧袋、加圧ガスの缶などの別の付勢手段もまた、本発明のマルチセグメントプラテンの実施形態においての使用に適用することができる。
図９〜図１１に含まれる例図は、本発明のマルチプラテンの側面を強調するためにいくらか簡略化されている。しかしながら、通常、様々な追加的な特徴が完成した装置に組み込まれることになる。例えば、プラテンを引き戻すため、および基部１６６または液体バッグ１７４を欠く時のスプリングの拡張を制限するための、スプリングまたはプラテン引き戻し構造がまた通常用いられる。様々な適する保持構造は本明細書中のどこかに開示されているか、または本開示から当業者はすぐにはっきり理解するであろう。側面からロードするタイプの実施形態では、スプリング引き戻し構造が特に望ましい。
液体バッグ１７４は排出液体ライン１６８を介して患者と流体的に連通している。液体ライン１６８は、ポート１６９を介してハウジング１６２を通って延びる。カバー１６４と基部１６６の間の様々な関係に適応するためにポート１６９を変形することは、当業者には自明であろう。あるいは、マルチセグメントプラテンポンプの側面からロードする実施形態では、ポート１６９は、好ましくは、適切な大きさの液体バッグ１７４を受け入れるために、円周および軸方向に十分広い開口を有する周辺に延びるスロットの形で構成される。
通常、本発明による使用が意図される液体バッグの直径は、約３．５インチの直径から約５インチの直径、および約０．５インチから約１．０インチの厚さの範囲内である。しかし、他の大きさのバッグを受け入れるのに適した注入ポンプは、ここでの開示により容易に製造できる。
図１０は、比較的満杯の薬剤バッグ１７４を有するポンプの構成を示す。第二ののプラテン１８０は、第一のプラテン１７６とは別に、バッグ１７４の半径方向最外部を圧縮し、バッグ１７４の中央部に対する圧力を供給する。ここで、２つに分かれた付勢の提供によって平面単一フラットプラテン設計（planar single flat platen design）の使用と比較して、驚くほどより一定な圧力出力外郭を可能にする。
図１１は液体バッグ１７４が約半分空であるときの装置の構成を示し、図０．５は液体バッグ１７４がほぼ完全に空であるときの装置を示す。
３．５インチの直径、０．５インチの厚さの５０ｃｃ薬剤バッグ１７４での使用に設計された二重セグメントプラテンの実施形態では、第一のプラテン１７６は、約２．２から約２．８インチの範囲内の直径である円形接触面を有する。第二ののプラテン１８０のバッグ接触面は、環状リングの形状であり、いかなるポイントでのリングの幅は約０．４から約０．７インチの範囲内である。第二のプラテン１８０の全体を横切る全体の外直径は、バッグの外側の直径にほぼ等しい。
第二のプラテン１８０が第一のプラテン１７６に関してその移動路に沿って末端に移動できる相対的な程度は、支持体１９０の軸方向の高さにより制限される。満杯のときの厚さが約０．５インチであるバッグを有する実施形態では、支持体１９０の長さは約０．４インチである。
本発明のさらなる側面において、図１３〜図１７に別のマルチセグメントプラテンの実施形態を開示する。図１３を参照して、注入ポンプ１９２は、上壁１９６および下壁１９８を有するハウジング１９４を含む。上壁１９６および下壁１９８は、互いにしっかりと固定されてもよいし、またはねじによる嵌合やすでに開示された他の手段等により互いに取り外し可能なように固定されてもよい。
上壁１９６は、ポンプ１９２の幅に渡ってほぼ平面であることができ、または図１３〜図１５に示されるように、ほぼ平面の中央領域および傾いた領域１９７を有することができる。傾いた領域１９７は、周辺スプリングガイド２１１とともに内面に提供されており、これは好ましくは、単一成形された環状リングとなる。
チャンバ２００は、上壁１９６および下壁１９８の間に形成され、注入ポンプ１９２の機能部品を受け取る。プラテン２０２は、上壁１９６および下壁１９８の間に移動可能なように配置される。プラテン２０２は中央領域２０４および周辺領域２０６を含む。図１６を参照すると、マルチセグメント周辺領域２０６が示される。
中央領域２０４は、少なくとも一つの中央スプリング２０８により下壁１９８方向に付勢される。中央スプリング２０８は、好ましくは、中央スプリングガイド２０９の助けで位置を維持されており、中央スプリングガイド２０９は軸方向に延びる複数の突起または環状リングを含むことができる。あるいは、スプリング２０８はプラテン２０２の中央領域２０４のスプリング側に配置された環状溝内に位置することができる。
周辺領域２０６は１つ以上の周辺スプリング２１０により下壁１９８の方向に付勢されている。各周辺セグメント２１４は独立した付勢手段を備えることが可能だが、単一環状周辺スプリング２１０が本発明の実施形態において満足のいくように機能するようけっていされてきた。
収縮サイクルのおおよそが図１３〜図１５に示される。注入サイクルが終了すると、プラテン２０２は下壁１９８に対して付勢され、液体バッグの中身のすべてをほぼ完全に放出する。この実施形態では、下壁１９８が軸方向上向きに傾いた周辺ゾーン１９９を備えるが、この周辺ゾーンはプラテン２０２の周辺領域２０６を補うよう寸法どりされる。
図１６を参照して、プラテン２０２上の各周辺セグメント２１４は、ヒンジ２１５を介して中央領域２０４に接続される。ヒンジ２１５は様々な方法で備えられることが可能であるが、それでもやはり本発明の目的を達成できる。例えば、プラテン２０２全体は、図１４に示されるように、中央スプリング２０８および周辺スプリング２１０による付勢力がプラテンを変形するのに十分な柔軟さを有する素材のシートから形成可能である。しかしながら、好ましくは、ヒンジ２１５はプラテン２０２の周囲の材質よりも比較的柔軟なゾーンを含む。これは、例えば図１３〜図１５に示されるように、例えば各ヒンジ２１５の領域でのプラテン材の厚さを減じることによっても可能である。あるいは、中央領域２０４を周辺領域２１４とは別に形成し、その後材質の柔軟なシート上に中央ゾーン２０４および周辺セグメント２１４を取り付けること等により組み立てることができる。プラテンを射出成形することにより、厚さを薄くできる。また、様々な型打ち、マイリングおよび、または研削技術が、一体的に形成されたプラテン２０２の材質の環状溝を製造するのに利用できる。
図１７を参照して、八角形ハウジングで使用するよう設計された注入ポンプに特に適したプラテン２０２の別の実施形態が開示される。
スプリング率および長さは、中央および周辺ゾーンのそれぞれの表面域を補足するよう選択され、最も好ましいバッグ内圧を達成することができる。
図１８−図２０を参照して、本発明の注入ポンプ２１６をロードするため、てこにより補助されたスプリングリトラクタが開示されている。スプリングリトラクタは患者作動レバーにより都合よく操作され、プラテンをスプリングバイアスに対して「準備完了」位置に引き戻す。液体薬剤バッグはその後、装置側面の開口を通して、または底部シェルを取り外すことによるいずれか一方により容易に挿入できる。
図１８を参照して、注入ポンプ２１６はスプリングリトラクタ２１８を備える。スプリングリトラクタ２１８は、注入ポンプ２１６のハウジング上の支点２２２の周りを回転する患者作動レバー２２０を持ち上げることにより操作される。レバー２２０は開口２２３を通して上部ハウジング２３２中に延び、その後カムやピン２３０を摺動可能に嵌合するための表面を有する他の構造等のランプ２２４を備える。ランプ２２４の表面に嵌合するピンは、好ましくは複数の歯２２５等の摩擦を高める表面構造を備える。このように、レバーはその移動の範囲のいかなる点においても患者により開放されることができ、歯２２５、ピン２３０およびランプ２２４の曲率は協同して部分的に引き戻されたレバーを所定の位置に保持する。
ピン２３０は力をプラテン２２６に移動するために支持体２２８に接続される。単一のプラテン２２６として示されているが、本発明のこの側面におけるスプリングリトラクタは前述した二重プラテンの実施形態においても容易に利用可能である。
レバー２２０の持ち上げを容易にするために、レバー２２０はハウジング２３２の外周からわずかに延び、タブ２２１を規定する。代わりに、当業者には明白なように、摩擦を高めるまたはグリップする表面構造の幅広い種類のいずれも備えることができる。
加えて、カム構造は、摩擦を高める表面２２５がピン２３０と嵌合する前に、レバー２２０が少量のフリープレイを有するようなものであることが好ましい。このようにして、レバー２２０は上部ハウジング２３２から少し離れるように容易に持ち上げることができ、このため患者がスプリング２３１により与えられる抵抗力に対してレバーを引き戻す前に、指をレバー２２０下に容易に置くことができる。
スプリングリトラクタ２１８は、本発明において、あらゆる種類のハウジング構造と共に利用できる。例えば、図１８〜図２０に示される実施形態では、ハウジングは複数のねじ２３６を介して下部ハウジングに取り外し可能に固定された上部ハウジング２３２を含む。下部ハウジング２３４が上部ハウジング２３２からねじを外して取り除かれたとき、ランプ２２４、ピン２３０、支持体２２８およびプラテン２２６の組み合わせが作動し、所望の予応力を保持するためにスプリングの拡張を制限する。このため、ハウジングは拡張されたまたは引き戻された位置のいずれにおいてもプラテンを取り外すことができ、液体薬剤バッグ２３５を下部ハウジング２３４内に配置できる。
下部ハウジング２３４と上部ハウジング２３２との再組み立ては、スプリング２３４からのどの力によっても対向されていないため、様々な種類の固定手段を図示されるねじ２３６の代わりに利用できる。例えば、スナップフィット構造、ヒンジおよびラッチアレンジメント等の使用が容易に適合できる。代わりに、側面取り付けの実施形態もまた本発明により考慮される。例えば、上部ハウジング２３２および下部ハウジング２３４を一体的に成形することもできるし、または機能部品のインストレーションに続いて、永久的に一緒に固定することもできる。次いで、ハウジング側面のポート（図示せず）はそれを通して液体薬剤バッグ２３５を受け取るよう適切な大きさにされる。
図１８〜図２０に示される実施形態は独特に低い外郭の注入ポンプ２１６を提示するが、これは追加の道具の使用なしで患者により容易にロードでき、膨らんだ薬剤バッグと縮んだスプリングの長さを合わせたものよりもわずかに大きい厚さを有する。
図２１〜図２４は本発明のさらなる側面におけるキー作動プラテンリトラクタを示す。図２１を参照して、キー作動プラテンリトラクタ２４０を中に有する注入ポンプ２３８が開示される。プラテンリトラクタ２４０は、スペーサ２４６を介してプラテン２４４に接続される、ディスク等のねじ締めされた部材２４２を含む。当業者には理解されるように、ねじ締めされた部材２４２はその周囲表面上に雄ねじを有するディスクか、またはスペーサ２４６を通して軸方向にくり貫かれ、ねじ締めされたキーを受け取るための雌ねじを備えるアパーチャのいずれかを含んでもよい。
図２２を参照して、キー２４８はねじ締めされたディスクをねじで嵌合するために備えられる。キー２４８は、それを通って延び、上に雌ねじを有するアパーチャを備える。
ねじ締めされたディスク２４２は、ハウジングの一部分で途切れることによりストップとして作動し、それによりスプリングの軸方向の拡張を制限する。このようにして、スプリングは所望のようにプレストレスされることができる。
好ましくは、ねじ締めされたディスク２４２はウェル２５０内に軸方向に移動可能に配置される。ウェル２５０は図２３および図２１にそれぞれ示されるように、ロードされた注入ポンプ２３８が解放された注入ポンプ２３８と同じ外側の外郭を保つことを可能にすることを含む、複数の機能を果たす。加えて、ウェル２５０の下の境界は、スプリングのさらなる拡張を防ぐためのストップとして作動する。また、ねじ締めされたディスク２４２は液体レベル表示器として機能できる。
使用において、使用者はキー２４８をウェル２５０に差し込み、キーを回してディスク２４２上にねじを嵌合する。キーの続く回転は、プラテンが完全な引き戻し状態になるまで、スプリングにより提供される付勢に対して軸方向にディスクを引き込む。完全に引き戻されたとき、図２２に示されるようにプラテンは溝２５０の下部壁に接する。この時点で、ハウジングの下部は液体薬剤バッグを取り付けるために取り外されるか、または液体薬剤バッグは横方向または側面の取り込み口を通して取り付けられることもできる。このため、バッグがその間に便利に摺動可能に配置されることができるように、完全に引き戻されるときのプラテンとハウジングの底部との距離は充たされた薬剤バッグの厚さよりわずかに大きいことが好ましい。
バッグが配置されると、使用者はキーの回転方向を単に逆にし、キーを回転させてねじ締めされたディスク２４２からそれを取り除く。キーがねじ締めされたディスク２４２から一部分後退すると、薬剤バッグはプラテン２４４から及ぼされる圧力を受ける。
図２４を参照して、図２１〜図２３に示されたのと同様であり、いくつかの追加の詳細を含む、ロードされ加圧された液体投薬輸送ポンプ２３８を開示する。例えば、ねじ２５２の断面図は、ねじの対応する支持構造体への取り付け点における比較的狭い寸法から、ねじのフリーエンドにおける比較的広い寸法に変化する幅をねじが有することを明らかにする。同様に、各ねじを受け止めるためのチャネルは、チャネル底部から離れて延びる方向に互いに向って次第に細くなる側壁を備える。このようにして、ねじは全体のまたは部分のインタロックフィットを備え、これはスプリングからの付勢下での側壁のプラスチックの変形によりねじ締めされた側壁が互いにはずれるという危険性を最小にしながら、ハウジングの側壁により薄くより柔軟な構成材料を使用できるようにする。
加えて、環状プラテンガイド２５３は、分配および再ロードサイクル中にプラテン２４４の軸方向移動の精度を最適にするためい備えられる。プラテンガイド２５３は環状スプリングガイド２５４と協同する。一実施形態におけるプラテンガイド２５３とスプリングガイド２５４は、入れ子式に互いに向っておよび互いから離れて軸方向に移動可能な同軸環状フランジを含む。
スペーサ２４６をプラテン２４４に接続する別の手段も図２４に開示されている。スペーサ２４６は一体的に成形されるか、そうでなければプラテン２４４と共に形成されるてもよいが、スペーサ２４６は製造上の理由により、好ましくは分離して製造されて後でプラテン２４４に接続されてもよい。これは製造の立場からまたはプラテンとスペーサ２４６に異なる構成材料を利用する好ましさのため便利である。
例えば、図２４を参照して、スペーサ２４６はアパーチャを通ってプラテン２４４中に延びている。浅溝２４９はプラテン２４４の薬剤バッグ側に備えられており、好ましくはスペーサ２４６の軸周りに半径方向左右対称に配置される。溝２４９はアンカー２４７をスペーサ２４６の端において受け止める。アンカー２４７はスペーサ２４６の端上の一体的に形成されたディスクまたはシートであってもよい。あるいは、アンカー２４７はスポット溶接、溶剤ボンディング、熱ボンディングまたはスクリューや他の締結手段による取り付け等の成形後の作業においてスペーサ２４６に固定される。
好ましい実施形態において、ねじ締めされたディスク２４２、スペーサ２４６およびアンカー２４７はすべて、注入ポンプ２３８の繰り返しての使用に続く応力疲労の発生を最小限にするために、ステンレス鋼等の適した非腐食性金属から製造される。図２４に示されるように、アンカー２４７は、好ましくは、滑らかな外表面が液体薬剤バッグを圧縮するために備えられるようにして、溝２４９内に備え付けられる。
注入ポンプ２３８の全体の厚さは、収縮可能なプラテンリトラクタおよびリテイナーを組み込むことにより狭められることができる。例えば、図２５および図２６を参照して、収縮可能なプラテンリトラクタ２５８を有する注入ポンプ２５６を開示する。収縮可能なリトラクタ２５８は一般的に、第二のセグメントに関して軸方向に移動可能に配置される第一のセグメント２６０を含む。第一のセグメント２６０および第二のセグメント２６２は、図２６に示されるように、プラテンの末端に向っての移動を制限するために動作するように組み立てられる。このようにして、注入ポンプの基部を取り外すことができ、収縮可能なプラテンリトラクタ２５８がスプリングに予応力を保持しながら、薬剤バッグをそこの中に挿入できる。
図示されている実施形態において、第一のセグメント２６０はプラテン２６８の平面に垂直に延びる縦軸を有する管状体２６１の形で都合よく備えられる。第一のセグメント２６０の管状体２６１はプラテン２６８と一体的に成形されてもよく、または所与の実施形態に、スプリングにより生成された力に耐えるのに十分な従来技術を用いてそこに固定されてもよい。第一のセグメント２６０の管状体２６１の近位端は、後述されるように、第二のセグメント２６２に関して移動の制限として作用する、半径方向内側に向けて方向づけられたフランジ２６３と共に示されている実施形態において提供されている。
図示される実施形態における第二のセグメント２６２は、第一の端２６５および第二の端２６６を有する細長体部２６４を含む。好ましくは、第一の端２６５は、本体２６４の縦軸を横切る面に延び、注入ポンプ２５６のハウジング上に備えられた溝２６７内の相互の軸方向の動きに適する、ディスク等の横のエレメントを含む。溝２６７は、ディスク形の第一の端２６５の移動を制限するために、半径方向内側に向けて方向づけられた環状フランジ２６９等のストップ内で終端する。図２６を参照のこと。
同様に、本体２６４の第二の端２６６は、プラテン２６８の拡張を制限するために環状体２６１上のフランジ２６３と協同するための拡張部を備える。このため、第二の端２６６は、好ましくは、隆起のある遠位表面を有する一つ以上のとげを含み、図２６に示されるように、フランジ２６３と協同するために肩部に近いほうに面している。この実施形態では、第二の端２６６は、一般的に、その中に軸方向に延びるスロット２７０を有する丸いスクリューヘッドの形である。この設計は、第一のセグメント２６０と第二のセグメント２６２との間に軸方向に移動可能にインタロックフィットを備えるために、第二の端２６６が環状フランジ２６３内の開口を通ってプレスフィット（圧入）されるような、本発明の構成部品の組み立てを可能にする。
図２５〜図２６に示される実施形態におけるスプリングバイアスに対するプラテン２６８の引き戻しは、ここに開示されているさまざまな方法のいずれを用いても達成できる。例えば、第一の端２６５は図２２に示されるようなキーをねじ締めして受け止めるための、雄ねじを備えることができる。このようにして、図２５に示される位置へプラテン２６８を引き戻すために、第一の端２６５をスプリングにより生成された力の方向に対して軸方向に引き込むことができる。このとき、薬剤バッグ２７２は、側面の開口を通して挿入されるか、またはポンプ２５６の基部を取り除くなどしてポンプ２５６へ挿入される。薬剤バッグ２７２の導入に続き、キー（図示せず）が第一の端２６５から取り外される。図２５に示されるように、第二のセグメント２６２はその後、注入ポンプ２５８の滑らかな外郭を備えるために、第一のセグメント２６０の管状体２６１内で摺動可能に収縮することができる。
あるいは、ここに開示されているいかなる追加の引き戻し構造もまた本発明に組み込むことができる。
図２７〜図２９を参照して、その間に薬剤バッグを圧縮するために、基部壁２７８に対してプラテン２７７を付勢するのにハウジング２７６内に配置された少なくとも一つのスプリング２７４を含む、超フラットスプリング動力付きのポンプが開示されている。プラテン２７７は回転可能引き戻し機構２７９によりスプリング２７４の力に対して引き戻される。
好ましくは、引き戻し機構２７９は、プラテン２７７に回転可能に接続するねじ締めされた軸２８０を含む。これは軸２８０の端に半径方向拡張されたアンカー２８９を備え、また示されるように、アンカー２８９を通すには小さすぎるプラテン２７８の開口を通して軸２８０を配置することにより、都合よく達成される。
軸２８０の近位端はクランク２８１を受け止めるために適合され、患者がプラテン２７７を引き戻すためにねじ締めされた軸２８０を回転させるのを可能にする。説明されている実施形態において、ハウジング上部の開口はねじ締めされた軸２８０上のねじと協同するために補助的な雌ねじ表面を備える。
この実施形態において、プラテン２７７は、薬剤バッグ２８２をプラテンと基部の間に挿入できるように、ねじ締めされた軸２８０を回転させることにより引き戻される。その後、ポンプの外郭を減らすために、図２９に示されるように、ねじ締めされた軸２８０は反対方向に回転され、薬剤バッグ２８２中に戻るよう軸方向に完全にまたは部分的に進められることができる。この目的のため、薬剤バッグ２８２が図２９に示される柔軟な変形を可能にする素材からなることが好ましく、また薬剤バッグ２８２に含まれる液体の容積は、図２９に示される置き換えに順応するために、バッグの弾性限度に対して十分に小さくあるべきである。
図３０を参照して、図２７〜図２９に示さるような注入ポンプの端の立面図を開示している。そこに示されるように、スケール２８３は供給サイクルを通してのポンプの相対的な状態の徴候を提供する。示されている実施形態において、プラテン２７７すなわちプラテン２７７の延長部は、ハウジング側面の開口２８４を通して見ることができる。状態インディシウム（indicium）２８５は、使用者が供給サイクルの残りの部分をおおまかに量的に計れるように、ハウジングの側面に備えられる。
例えば、示されている実施形態において、スケール２８３は１００から０までを動く。このスケールはバッグ中に残っている薬剤のパーセントを表示できる。あるいは、１００ｃｃの輸送バッグを収容するよう寸法どられた装置では、スケールは薬剤の残りをミリリットルで表示できる。単一であり既知の流速および薬剤容積を有する実施形態においては、インディシウム２８５は時間や分等の時刻の単位で提供され、供給サイクルの残り時間を反映することができる。
図３０にまた示されるものは、プラテン２７７を引き戻すための別のクランク構成である。クランク２８６は、保管中や使用中等の第一のコンパクトな位置２８７から、クランクがプラテン２７７の引き戻し時に使用するために配置される第二のの準備ができた位置２８８に便利に動かせるように、ねじ締めされた軸２８０に旋回可能に取り付けられる。
図３１〜図３３を参照して、収縮可能なセグメント化されたプラテン引き戻しおよび保持構造を有する注入ポンプの別の実施形態が開示されている。この実施形態では、図２７〜図２９に示されるようなねじ締めされたリトラクタの使用が可能であり、またねじ締めされたリトラクタをポンプに再挿入することができ薬剤バッグを窪ませることなく全体に滑らかな外部構成が提供される。
図３１を参照して、第一のセグメント２９０は好ましくは、ハウジングポンプのトップの開口にねじを補足的に嵌合するねじ締めされたポストを含む、このためねじ締めされたポストの回転がハウジングの開口を通って軸方向にポストを引き出す。第一のセグメント２９０の第一の端２９２および第二の端２９３は、例えば図２５〜図２９に示される実施形態と関連して、上述された理由のために、ディスク型ストップ等の拡張部を備える。同様に、第二のセグメント２９１は、好ましくは、図２５に示されるセグメント２６０と類似する構造および機能の管状エレメントを含む。しかし、いずれの実施形態においても、プラテンを引き戻しまた押さえつけるための単に薬剤バッグを部分的に湾曲させることなどの別の様々な構造が当業者にはここでの開示に照らして明白である。
図３２を参照して、ねじ締めされた軸２９０の回転はスプリングにより与えられた付勢に対してプラテンを引き込み、液体薬剤バッグを受け止める開口を生成する。示されている実施形態において、二つのコイルばねの断面が示されている。しかし、約１つから約５つのいずれの、またはそれ以上のスプリングが容易に本発明の設計に組み込まれることができる。
ねじ締めされたポスト２９０は、アレンレンチ、クランク、回転可能ナット、電気ドリルまたは当業者に自明な他のもの等の、様々な用具のいずれかを使用して回転させることができる。
図３１〜図３３に示される実施形態の寸法は、当業者に明白である他の考慮すべき事柄と同じく、所与の供給サイクルに注入される薬剤の所望の量に依存し、かなりの範囲にわたって変化することができる。しかしながら、通常、スプリングの縦軸に平行する軸に沿うポンプの厚さは、好ましくは２インチ以下の厚さで、またより好ましくは、０．５インチの厚さの薬剤バッグを受け取るよう適合された実施形態においては約１．４インチから約１．６インチ内である。この実施形態において、引き戻されたプラテンと基部の間の距離は、好ましくは、約０．６インチであり、薬剤バッグを簡単に取り付けるのに十分な隙間を可能にする。
好ましくは、図２７図３０と関連して記載されたように、プラテンの縁は開口２９４または他の窓を通して見ることができ、使用者が薬剤バッグの残りの液体量を取り扱えるようにする。
薬剤バッグの導入を容易にするためにプラテンを引き戻すことは、あるいは様々な油圧または空気圧手段を通して成されることができる。例えば、図３４および図３５を参照して、薬剤バッグの導入を容易にするために、プラテンを第二の広がった位置から第一の引き戻された位置に動かすための空気圧リフトが備えられている。この実施形態においては、一つ以上のスプリング２９７により提供された付勢に対してプラテンを進めるために一つ以上の空気圧シリンダ２９６が備えられている。空気圧シリンダ２９６は、通常、チャンバ２９９の体積を拡大または縮小するために、ハウジング２９８内に軸方向に摺動可能に配置された少なくとも一つの可動壁３００を有するチャンバ２９９を規定するためのハウジング２９８を含む。可動壁３００はスペーサ３０１によりプラテン３０２に機械的にリンクされている。可動壁３００は、様々な既知のシーリングリングまたは可動壁３００とハウジング２９８の間にシールを提供するその他の手段のいずれかを備える。
少なくとも一つのポート３０３がチャンバ２９９と連通するためにハウジング上に備えられる。作動において、液体や気体などの加圧材の源がポート３０３と連通して配置され、十分な圧力下でチャンバ２９９中に強制され、一つ以上のスプリング２９７に起因する力に対して壁３００を進める。
好ましい実施形態において、二つ以上の空気圧シリンダ２９６が備えられる。このため、例えば、図３５に薬剤バッグの周りに配置された７つの空気圧シリンダ２９６を有する注入ポンプの立面図が開示される。単一ポート３０３のみを通して加圧された液体または気体を注入することによりプラテンの引き戻しを容易にするために、空気圧シリンダ２９６の各チャンバ２９９は流路３０４を介して互いに連通している。
一実施形態において、それぞれが約０．５インチの内部直径を有する４つの空気圧シリンダ２９６が提供される。これは、空気圧シリンダごとの可動壁３００の表面積を約０．１９６平方インチにし、４つ全体としては０．７８４平方インチにする。１５０パウンドのリフトを備えるためには、摩擦がないと仮定して、液体がポート３０３へ約１９０ｐｓｉで導入される必要がある。４つの代わりに８つのピストンを備える等することでピストン域を２倍にして１．５７平方インチにすることにより、空気圧液体に必要とされる圧力は９５ｐｓｉに下がる。後に述べられるように、様々な圧力源が利用できる。
あるいは、図３６〜図３８を参照して、スプリングバイアスに対してプラテンを引き戻のに必要な力を提供するために一つ以上の柔軟な袋が利用される、空気圧引き戻し実施形態が開示されている。このため、図３６を参照して、ルーメン３０７を介して注入ポート３０８と連通する二つの細長い管状袋３０６を有する本発明の実施形態の立面図が開示されている。図３７および図３８に示されるように、袋３０６の膨張は一つ以上のスプリング３０９により提供されるスプリングバイアスに対してプラテンを進めさせ、プラテン３１０と基部３１１の間に満杯の薬剤バッグ３０．５を収容するのに十分な空間を備える。
様々な構成の袋３０６が本発明の本実施形態の達成に利用されてもよい。通常、袋は、プラテン３１０と基部３１１の間に、薬剤バッグ３１２を収容するのに十分な距離を備えるのに膨張した状態で十分な直径を有する一つ以上の管状体を含む。袋３０６の軸方向の長さは最大許容ポンプハウジングの大きさおよびプラテンを引き戻すのに必要な最大許容圧力等の要因とともに、考えられる薬剤バッグの大きさに依存する。通常、袋３０６が大きいとプラテンを引き戻す圧縮力が少なくてすむが、当業者に自明のようにより大きなハウジングが必要となる。
袋３０６を充たす原動力は、液体または気体媒体を利用して、様々な方法で提供される。例えば、注入ポート３０８は、ルアーコネクタまたは、袋３０６を膨らますのに十分な体積を有する従来のシリンジと流体的な連通を確立するための他の従来手段を備えることができる。シリンジは袋およびスプリングの相対的な力の特性により、水または空気で充たされてもよい。病院やクリニックの設定においては、患者の部屋の壁コンセントを通して通常利用可能等の、ハウス圧縮システムからの加圧された空気を利用できる。あるいは、圧縮されたＣＯ2カートリッジ、または加圧された空気や液体の他の便利な供給源が容易に利用できる。
図３９〜図４１を参照して、本発明における注入ポンプのさらなる実施形態が開示されている。この実施形態においては、プラテンの引き戻しは、上述されたように、ねじ締めされたキーを使用してなされ、また注入ポンプの全体の厚さは折り畳みリンクリフト機構の使用を通して最小になる。
この実施形態において、注入ポンプ３１４は、上述のように、基部３１８の方向にプラテン３１６を付勢するために一つ以上のスプリング３２０を備える。基部３１８が取り除かれた際等、プラテン３１６の末端に向けての移動を制限するために、およびスプリング３２０により提供される付勢に対してプラテン３１６を引き戻すために、引き戻しおよび保持構造３２２が備えられる。
図４２を参照して、引き戻しおよび保持機構３２２は、通常、折り畳みリンク装置３２４を備える。リンク装置３２４は、近位端３２５および遠位端３２６が所定の最大距離だけ間隔をあけられた第一の位置と、近位端３２５および遠位端３２６がより短い距離だけ間隔をあけられた第二の位置との間での近位端３２５および遠位端３２６の相対移動を可能にする。
図４２に示される実施形態においては、リンク装置３２４はピン３２８等により近位端３２５に旋回可能に固定された第一のセグメント３２７を備える。リンク機構３２７の遠位端は第二のリンク機構３２９とのスリップジョイントコネクションを備える。スリップジョイントコネクションは、第一のおよび第二のリンク機構の一つに軸方向に延びるスロットを備え、第一のおよび第二のリンク機構のもう片方にスロットを通って延びるためにピン３３２を、スロットからピン３３２が除かれるのを防ぐためにナット、はんだ付けされたワッシャまたはピン等のアンカーとともに備えることにより都合よく成される。
第二のリンク機構３２９は、その後第二のリンク機構３２９の遠位端を旋回可能に嵌合するためにプラテン３１６上に近くに延びるフランジを備えるなどすることにより、プラテン３１６に旋回可能に接続される。
好ましくは、この実施形態は前述の実施形態と関連して説明されたように、キー３３０内で受け止められるのに適した、折り畳みリンク機構３２４の遠位端３２５にねじ締めされたプラグを備える。あるいは、レバー等他の引き戻し構造もまた本発明において利用できる。ねじ締めされたプラグの実施形態でのリンク機構３２４の一機能はキーの回転中にプラグの回転に耐えることである。このため、複数の糸がより合わさったケーブル等のリンク機構３２４に代わるものが使用される場合、いくつかの追加のレジスタ構造をねじ締めされたプラグの回転に耐えるために備えるべきである。
使用において、ねじ締めされたプラグはキー３３０内で嵌合され、キー３３０の回転により引き出され、ロード位置にプラテン３１６を引き戻す。プラテンがスプリングバイアスに対して引き戻されている間に、第一のリンク機構３２７および第二のリンク機構３２９がそれぞれの軸限界に延びる。
薬剤バッグを取り付けた後に、キーはハウジングに対して逆に回転して取り除かれ、リンク装置３２４が、図４１に示されるように、近位端３２５上に押し付けることによりハウジング中に戻してつぶされることが可能である。好ましくは、取り外し可能な保持構造はハウジング内にまたはハウジングに対して近位端３２５を保持するために備えられ、供給サイクル中にポンプの外郭を最小に維持する。例えば、様々な溝および近位端３２５とハウジングの間のスナップフィット相互関係を組み込むことができ、これはハウジングの材質のプラスチック変形を使用している。
本発明のこの側面の実施形態において、リンク装置３２４は、近位端３２５と遠位端３２６との間の最大の長さが約１．０インチになるように構成される。このため、弛緩された長さが約７インチであるコイルばねは、供給サイクルの終了までに、軸方向の長さにおいて約１．０インチ以内で延びることが可能である。好ましくは、ロードされた注入ポンプ３１４は、わずか約０．５〜１．６インチの厚さを有し、このためリンク装置３２４の近位端３２５と遠位端３２６間のつぶされた距離は約０．３から約０．５インチの範囲内である。
リンク機構３２７および３２９は当業者によく知られているような様々な方法のいずれかで製造できる。例えば、リンク機構３２７および３２９は、アルミニウムまたはステンレス鋼等のシート状金属ストックから押し付けられるかまたは踏みつけられ、その後に適切なスロットおよびピボット穴でドリルまたは穿孔されてもよく、または意図する適用に十分な強度を有する様々なプラスチック成形可能材のいずれかから形成されてもよい。
本発明の一実施形態において、リンク機構３２７および３２９は、約０．２５インチ幅および約０．６インチ長で０．１インチの厚さのステンレス鋼に穴を開けたものである。スロットの軸方向の長さは約０．４インチであり、ピボットは釘、スクリュー等を用いて形成される。
別の実施形態では、第一のおよび第二のリンク機構はスリップジョイントを用いることなく旋回可能に一緒に接続される。この構造は、プラテンが引き戻し位置にありリンク機構３２４の近位端３２５がハウジング内で押し戻されるときに、ピボット３３１（図４１）をピボット３３２（図４２）よりもさらに横方向に延ばす。自明のように、他の設計パラメータにより、図４２の実施形態を比較的小さい直径のスプリング３２０を用いて利用してもよい。
さらに別の実施形態として、リンク機構コネクションは図４３に示されるように単一リンク３２７’を含む。当業者には明白なように、図４３のリンク機構３２７’を有する注入ポンプの外郭は収縮可能なリンク装置を有する実施形態よりも比較的大きくなる。加えて、図４３に示される実施形態におけるねじ締めされたプラグ３２５上での患者等による圧縮力は、スプリング力に付加的なものであり、排出流速を変化させる可能性がある。このため、本実施形態は、比較的製造が簡単であるが、外郭および圧縮の問題が関係しない環境においてのみ利用されることが望ましい。
前述の設計は、これらの設計を組み込んだ装置の供給サイクルを通して比較的平らな送出外郭を与えるために、本発明により決定されている。しかしながら、スプリングの妥当な予応力を用いても、通常送出圧力はスプリングがゆるむにつれ、またバッグの圧力接触面が変化するにつれて、供給サイクル間に低下する。高いばね定数または高いプリテンションを有するスプリングを用意することで、供給サイクルを通して開始時の力と終了時の力を変えることはできるが、通常、送出力または接触面外郭を認めうるほどには平らにはならない。
中身が輸送されている間のバッグ内圧が５パウンド／平方インチに一定に維持されたテストでは、バッグに与えられた力は供給サイクルの開始における２４パウンド力から供給サイクルの終わり近くにおける４０パウンド力に増加される必要があることがわかった。図６０を参照されたい。
このため、本発明のさらなる側面において、ドラッグや抵抗をプラテンの末端に向けての移動に導入するためのエレメントが提供され、送出圧力外郭を一定にする。好ましくは、プラテンの末端への動きでのドラッグ量は供給サイクルの開始において最大の値を有し、また供給サイクルの開始と終了の間のあるポイントで最小の値に到達する供給サイクルの部分または全体にわたって連続して変化する。好ましくは、ドラッグエレメントにより与えられる下降ドラッグは、供給サイクルを通して大体一定のネットスプリング、接触面および力を提供するように、供給サイクルを通して低下するスプリング力を補足する。二つのうち、変化するバッグ接触面は低下するスプリング力よりも大きな負の影響である。
このため、図４４を参照して、薬剤バッグ３４０に対してプラテン３３８を付勢するために一つ以上のスプリング３３６を有する注入ポンプ３３４を開示している。プラテン３３８は、移動の軸方向の長さの少なくとも一部を通して摩擦エレメント３４２と接触するために少なくとも一つのドラッグエレメント３４２を備える。ドラッグエレメント３４２は、様々な形状で備えることができ、およびプラテン３３８の面内に半径方向外側に向って延びることができ、または図４４に示されるように、プラテンの面から軸方向に間隔をあけることができる。
図示されている実施形態において、ドラッグエレメント３４２はその近位端３４６に横のエレメントを通常有する、半径方向延びる支持体３４５を含む。エレメント３４６は、少なくとも一つの摩擦面３４４を嵌合するが、示されている実施形態では、摩擦面３４４はエレメント３４６が遠位方向に動くにつれ、エレメント３４６から離れて半径方向外側に傾斜する。エレメント３４２はゴムまたはネオプレン等の他のエラストマー等の弾力材を好ましく含む。
エレメント３４６および面３４４は様々な構成を取ることができる。例えば、図示されている実施形態では、エレメント３４６は、ウェル周囲に延びる環状面３４４を有する、通常台円錐形のウェル内に延びる、円盤の形状をとることができる。あるいは、面３４４を左右相称エレメント３４２の一面または反対面のみに備えることができる。近位方向でのプラテン３３８の引き戻しは、面３４４に対してエレメント３４２を強制し、エレメント３４２が遠位方向において軸方向に引き込まれるにつれて分散する、比較的ぴったりした整合を提供する。
簡略化された実施形態においては、ポンプハウジングの内壁は内周のすべてまたは部分に沿って半径方向内側方向にわずかに傾斜または段になっている。この傾斜または段の領域は近位方向において半径方向内側に延び、このため、断面が供給サイクルの開始において最小となる。その時点において、プラテン３３８の半径方向外縁は、段または傾斜と摩擦的に嵌合し、プラテンの遠位移動に沿うあるポイントで分散、または消滅する、遠位移動への抵抗を与える。
通常、段のついた摩擦面の実施形態において、段は移動の約最初の０．５または１／３以下にわたって延びていく。しかしながら、所望の摩擦の程度および細くなる割合、または段の遠位縁位置は、ばね定数、予応力量およびバッグ接触面により半化し、また当業者による決まりきった実験を通していかなる特定の実施形態に最適にすることができる。
本発明の一実施形態によると、ドラッグエレメントは図４４に示されるように構築される。５０ｃｃの薬剤バッグが注入ポンプ内に挿入され、抵抗エレメントのために、ドラッグと同様に、バッグに対して及ぼされたスプリング力の変化が、液体分配の各１０ｃｃの区切りで測定される。以下は得られた結果である。
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本発明のさらなる側面によると、供給サイクルの状態のインディシウムが提供されるが、これはこれまでに開示した実施形態のいずれにも容易に組み込むことができる。図４５を参照して、注入ポンプのプラテン３４８と基部３５０の間に配置された液体薬剤バッグ３４８を開示する。好ましくは、基部３５０の少なくとも一部分はポリカーボネート、ポリプロピレンまたは当分野によく知られる他の材質等の透明窓３５２を含む。膜３５４は薬剤バッグ３４８とプラテン３４９の間に配置されるが、これについては後に詳述する。
プラテン３４９すなわちプラテンのカバーは，Ｅが「空（empty）」を表すといった、少なくとも一つの浮き出しシンボル３５６を備える。浮き出しシンボルはプラテンの平面の表面から好ましく浮き上がる。
薬剤がバッグ３４８から完全に排出されると、浮き出しシンボル３５６はプラテン３４９により膜３５４中に押し付けられ、プラテンに浮き出されたシンボル３５６が注入ポンプの基部３５０の窓３５２を通して見えるようになる。この目的のため、膜３５４は、ゴムまたはシリコン等の様々な材質から構成されてもよい。膜３５４は、好ましくは、約０．０２０インチから約０．０３０インチの範囲内の厚さを有する。しかし、膜３５４および材質の厚さは、膜の本来の着色およびスプリングによる力を受けての圧縮性により、かなり変わる。浮き出し文字は、好ましくは、プラテン表面から約０．０４インチの高さに持ち上げられる。
図４８〜図５１を参照して、本発明のさらなる側面による、超低外郭摺動スプリングリトラクタ（ultra low profile sliding spring retractor）の実施形態が開示されている。注入ポンプ３６０は、一つ以上のスプリング３６８により液体薬剤バッグ３６８の方向に付勢されているプラテン３６６を中に収容するハウジング３８２を備える。示されている実施形態においては、４つのコイルばね３６４が備えられているが、そのそれぞれは、図５０に示されるように、圧縮スプリングの軸方向の長さがコイルばねワイヤの直径を超えないように、全体的に円錐形の構成を有する。
プラテン３６６は、ハウジング３６２に関してスロット３７０等の傾路に沿って移動可能に配置された一つ以上のレバー３７４によってスプリング３６４からの付勢に対して引き戻される。好ましくは、少なくとも一組の反対レバー３７４および３７６を備え、また示されている実施形態では、第二の組のレバー３７５および３７７が備えられている。図４９を参照して、レバー３７４はハウジング３６２中に形成されるスロット３７０に重なる。スロット３７０は、第一の端３７１から第二の端３７９に軸方向および中間方向に傾く。同様に、レバー３７５は、軸方向に中間に傾いたスロット３７２中を移動する。このようにして、使用者はレバー３７５に親指を、人差し指をレバー３７４に置くことができ、また２つのレバーを一緒に押し付けてスプリングバイアスに対してプラテンを進めることができる。ハウジング３６２の反対側の対応する傾斜スロット（図示せず）を移動するために一組の鏡像のレバー３７６および３７７を含むと、使用者のそれぞれの手により与えられる必要のある力の量は半分に分割され、プラテンポンプ３６０内で力が都合よく分配される。
本発明の実施形態においては、レバー３７４、３７５、３７８および３７７のそれぞれは、ハウジング３６２の対応するスロット内に別々に移動可能に装着される。例えば、各レバーはプラテン３６６と一体的に形成されるかまたは固定され、好ましくは、対応する移動の傾斜路内での相互に移動中の摩擦を最小にするために、ローラベアリング（図示せず）等のベアリングを備える。
あるいは、一組のレバーの対抗部材のそれぞれは、装置中央を通して結合され、それを通って延びる単一ポストを提供する。例えば、レバー３７４および３７６は、プラテン３６６を通ってまたは隣接して延びる単一軸の向かい合った端を含むことができる。この設計はベアリングで起こるトルクを取り除く、および／またはレバーをプラテン３６６に接続する等により、いくつかの側面においてポンプの構築を簡略化する。単一ポストはハウジング内に永久的に装着されることができるか、またはスルールーメン内に取り外し可能に配置可能であるかのいずれかであり、このため、薬剤バッグが一旦挿入されてしまうと、ポストを装置から取り外すことができる。
図示されている実施形態において、反対レバー３７４および３７６は単一ポストの向かい合う端であり、反対レバー３７５および３７７は同様に単一ポストの向かい合う端である。この実施形態でのポストは、図５０および図５１に示されるように、プラテン３６６の薬剤バッグ３６８側に沿って延びる。図５０は、薬剤バッグ３６８を挿入するため等に、ポストが引き戻し位置に引き戻された、本発明の実施形態の側面立面図を示す。図５１は、ポストがプラテン３６８に隣接する位置のままの状態である、図５０の実施形態の供給サイクルにおけるポイントを示す。
図４９を参照して、レバー３７４用の移動路の中間エクステント（medial most extent)３７９は、ロード中等完全に引き戻された位置にレバー３７４を取り外し可能に引き戻すために、デテント３８０を備える。各レバーがデテント３８０に進められた後に、プラテン３６６は引き戻し位置に解放可能に引き戻されることになり、液体薬剤バッグ３６８がプラテン３６６とハウジング３６２の底との間に挿入できるようになる。これは、薬剤バッグ３６８をハウジング３６２の側面の開口３６２を通して導入する、またはハウジング３６２に開いて液体薬剤バッグ３６８を挿入できるヒンジされた底壁を備えるなどの、ここに開示されている様々な方法で達成できる。バッグの取り付けに続いて、各レバー３７４を対応するデテント３８０の外へわずかに横に進めることができ、これによりレバー３７４がスプリングバイアスをもはや保持しなくなる。その後レバーは装置から引き出されるか、またはヒンジポイント（図示せず）で折りたたまれ、装置の周辺外郭を削減する。レバー３７４の移動路の角度は、図示の実施形態ではスロット３７０の角度により決定されるが、プラテン３６８の中央領域の平面から約１０°から約２０°の範囲内であることが好ましい。当業者には自明のように、レバー３７４の移動路の軸がプラテンの平面に垂直に近づくにつれ（すなわち、スプリング３６４の移動の縦軸に近づく）、プラテンをスプリングバイアスに対して進めることで得られるてこ作用は減少する。このため、一実施形態では、スロット３７０がプラテンの平面に垂直に延びることができる。しかし、プラテンをスプリングバイアスに対して引き戻すために、患者はかなりの力を出す必要がある。
レバー３７４の移動路とプラテン３６６の平面との間の角度の範囲における下限は、いくつかの要因により左右される。移動路の軸方向の要素は、投薬バッグ３６８が挿入可能なように、プラテン３６６を完全に引き戻すのに十分でなければならない。したがって、角度がある限度を超えて小さくなるにつれ、移動路の長さを同じ軸方向の要素を得るために増加しなければならない。このため、装置の外周辺の寸法を大きくする必要がある。一つの好ましい実施形態においては、ハウジング３６２は約５インチの長さであり、スプリング３６４の縦軸に沿った厚さは約０．９インチである。スロット３７０は、プラテン３６６の中央部位の平面から約１５°の角度で傾いており、約２．２インチの長さを有する。
本発明のさらなる実施形態において、スプリング力を薬剤貯蔵器に転送するために、平行四辺形「はさみ」型リンク機構を有する改良されたスプリングバイアスされた静脈注入ポンプを提供する。図５２を参照して、ポンプ４００は、上述されたように、一体型装置としても、または取り外し可能に接続された２つ以上の構成部分から形成されてもよいハウジング４０１を含む。
図５３及び図５４を参照すると、好適な取り外し可能部品ハウジング４０１はカバー４０２および基部４０４を備えている。カバー４０２および基部４０４のそれぞれは軸方向に延びる環状壁４４２および４４４を含んでいる。補足ねじは、基部４０４の環状壁４４２の外表面と、カバー４０２の環状壁４４４の内表面とに取り付けられて上述のようにカバー４０２と基部４０４にねじ締めを容易にすることが好ましい。または、カバー４０２および基部４０４の接触面に補足ピンおよびＪ字形またはＬ字形溝を備えてプレスアンドツイストに合うインタロックができるようにする。上記の開示から明らかなように、さまざまな代替的インタロック構造のいずれかをこの発明のハウジング４０１に利用することができる。
カバー４０２および基部４０４は熱可塑性または熱硬化性ポリマーの射出成形などの医療機器ハウジングの従来の製造技術にしたがって形成されるのが好ましい。または、その他の多様な技術のいずれか、当業者に公知のシートメタルストックのファブリケーションなどを利用することもできる。
一般的に、基部４０４、環状壁４４２、環状壁４４４、及びカバー４０２は協同して注入装置の機能部品を収容するチャンバ４４６を形成する。実施形態の図によると、プラテンセグメント４１０はフレキシブル薬剤バッグ４０６などの貯蔵器に対してスプリング及びリンク装置４１１により付勢されている。
液体バッグ４０６は排出液体のライン４４８によって患者と流体的に連通しており、穴４５０によってハウジング４０１に延びる。カバー４０２および基部４０４のさまざまな関係を収容する穴４５０の修正（変更）は当業者に公知である。薬剤の流れを調整する液体調整器（図示せず）が液体のライン４４８に備えられている。
一般的に、本発明による使用を意図した液体バッグの直径は、直径約３．５インチから直径約５インチおよび、厚さ約０．５インチから約１．０インチの範囲である。しかし、他のサイズのバッグを受けるよう適合されている注入ポンプをここでの開示にしたがって容易に作成することができる。
図５３及び図５４を参照すると、直径３．８インチ、厚さ１インチ、１００ｃｃの薬剤バッグ４０８を使用するよう設計されたプラテン４１０の実施形態は、直径約２．４から２．８インチの範囲の平坦で環状の中央接触面４１３と、プラテン４１０の貯蔵器との接触面と離れて傾斜している環状リング部４１５を有している。環状リング部４１５の外径には一般的に約３．４から３．６インチの範囲内で直径３．８インチの平坦な薬剤バッグ４０６が使われる。薬剤バッグ４０６は最大で直径約３．５インチである。環状リング部４１５の中央接触面４１３の面の延長した面に対する表面の角度は約１０度から４５度の範囲であることが好ましい。また、約１０度から３０度の範囲であるとより好ましい。
一般的に、中央接触面４１３と環状リング部４１５の半径方向内部最大範囲との間のトランジション４１７は、環状中央接触面４１３が液体薬剤バッグ４１６の上面の平面部をほぼ完全に覆うように位置している。図５３を参照すると、薬剤バッグ４０６は、バッグ４０６の周辺領域が上面４０９の平面から偏位（deviation）を始めている外部境界、すなわちトランジション４０７を有するほぼ平面の上面を備えている。
図５３で図示されるように、バッグ４０６上のトランジションポイント４０７はプラテン４１０上のトランジションポイント４１７と大体一致する。図５４を参照すると、底板４０８の内表面はプラテン４１０の補足ネスティング表面で構成されている。プラテン４１０はハウジング４０１の基部４０４に対して薬剤バッグ４０８を圧縮するときにプラテン４１０を安定させるために軸方向に延びる環状フランジなどのガイド４２５を含むのが好ましい。
プラテン４１０はリンク装置４１１を通して薬剤バッグ４０６に対して付勢される。一般的に、リンク装置４１１はプラテン４１０の移動の縦軸に対する角度に延びる縦軸を有する一つ以上のバイアスエレメントを備えている。バイアスエレメント軸はプラテン４１０の移動の軸とおよそ垂直に延びるのが好ましい。以下に述べるように、バイアスエレメントは中央軸または管状（tubular）カバーなどの少なくとも一つの集中したまたは平行なスプリングガイドを有する一つ以上のスプリングを備えるのが好ましい。
実施形態の図において、スプリングガイド４１４はプラテン４１０の移動の軸方向に対してほぼ垂直な軸に沿って延びる。スプリングガイド４１４は従来、変更が当業者には容易に理解されるものの、長さ約３．０から３．４インチ、直径約０．１２５インチから０．２５０インチの範囲のねじ締めされるメタルロッドを備えていた。
スプリングガイド４１４がその全長にわたって続くねじを有する一体化したまたはセグメントの軸を備えている実施形態において、管状スリーブは述べられているように、他の可動部品を摺動可能に運ぶねじ締めされた軸部分にわたるよう便宜上配置することができる。または、スプリングガイド４１４はナット４１６および４１６’を受けるその基部端（distal end）にねじ締めされた領域のみを有するほぼ滑らかなロッドから構成することが可能である。
スプリングストップはスプリングガイド４１４の一方の端から運ばれる。当業者には容易に理解されるように、様々な手段のいずれかが緊張状態（under tension）にあるスプリングの保持に利用することができる。たとえば、スプリングガイド４１４にねじ締めされて嵌合されたナットまたはナットとワッシャは、製造の観点から見ても、ナットを回すだけでスプリングの張力を調整する製造器の能力によっても、便利である。
実施形態の図において、スプリングストップ４１９は各スプリングの横方向の拡張を制限するスプリングガイド４１４の各横方向の端に備えられている。スプリングストップ４１９は一般的に、スプリングガイド４１４のねじ締めされた部分を受ける軸方向に延びるアパーチャを有する、半径方向外側に延びる環状フランジ４２３を備えている。スプリングストップ４１９はスプリングの拡張を制限するのに十分な半径方向の平面を介した断面エリアも有している。各スプリングストップ４１９は軸方向に延びる管状スリーブ４１８および４１８’を備えていることが好ましい。これは組み立てられたポンプにおいてスプリングガイド４１４に沿ってスプリング内において中心を（medially）延びる。実施形態の図において、スリーブ４１８および４１８’はスプリングストップ４１９を適所にねじ締めして固定し保持するためにスプリングガイド４１４上のねじの補足となる内部ねじを有している。
別の実施形態（図示せず）において、スプリングストップ４１９は半径方向外側に延びる環状フランジ４２３と、上記実施形態にあるように、軸方向に延びる管状スリーブ４１８とを備えている。しかしながら、スプリングストップ４１９は外側に延びる環状フランジ４２３の横方向側でスプリングガイド４１４と直接固定されるねじ締めされたナットによって適所に固定されている。この実施形態においては、アパーチャ４２１上の内部ねじおよび軸方向に延びる管状スリーブ４１８の内部壁は不要である。横方向にねじ締めされたナットを使用すると製造の観点からは便利であるが、スプリングガイド４１４の横方向の全長を増加させてしまうため、ある実施形態において好ましくないことがある。
スプリング４１２および４１２’はスプリングストップ４１９および二つの軸方向に移動可能なブロック４２０と４２０’の間で圧縮される。ある実施形態において、スプリング４１２および４１２’はワイヤ直径およそ０．０８５インチのミュージックワイヤを備えている。０．０８０などの小さい直径はプレロードを増加させることによって使用することができる。
スプリング４１２および４１２’は二重スプリングの実施形態においてインチあたり約８０ｌｂｓから１３０ｌｂｓの範囲内のスプリング定数を有するのが好ましい。各スプリング４１２および４１２’は図５３で示すように、非圧縮状態で長さおよそ１．７インチ、最大圧縮状態において長さおよそ０．９インチ、直径０．５インチである。軸方向のスプリング４１２および４１２’の合計移動距離は供給サイクル初期の図５３に示されている圧縮状態と供給サイクル後期の図５４に示されている状態の間でおよそ０．７インチである。
ブロック４２０および４２０’はリンク装置４１１およびプラテン４１０へスプリングの中間の移動距離を機械的にリンクするために中間スプリングアバットメントとして機能する。実施形態の図において、ブロック４２０および４２０’は外部構成においてほぼ長方形であり、ブロック４２０および４２０’の軸方向の全長にわたっていない横方向側の環状または管状溝４２２を含む。スプリング４１２および４１２’は各ブロック４２０および４２０’の溝４２２にフィットされる。ブロック４２０および４２０’もブロックの中心を通る軸方向に延びる管状開口を有し、ブロックがスプリングガイド４１４に沿って軸方向に摺動する。
各ブロック４２０および４２０’はアルミニウム、ステンレススチールまたは医療機器技術において公知のその他の金属など様々な耐久性のある物質のいずれかを備えることができる。しかし、デュポン社発売のデルリンなどの強化軽量プラスチック材を使用することが好ましい。スプリング４１２および４１２’により付勢された際にスプリングガイド４１４上で比較的自在に摺動できるので、高分子（polymeric）ブロックやコーティングが好適である。
スプリングガイド４１４と平行なブロック４２０および４２０’の二つの対向する側面のそれぞれは、ブロックピボット４３８を含んでいる。当業者には公知であるが、ここでとりあげられるピボットとそれに対応する溝の相対的な配置は容易に逆にすることができる。
二つのリンクアーム４２４および４２６はその第一の端において各ピボット４３８と旋回可能に固定されている。リンクアーム４２４はカバー４０２と接続されたアンカーピボット４３６と第二の端で接続されている。リンクアーム４２６はその第二の端においてプラテン４１０と接続するプラテンピボット４３４と接続されている。リンクアーム４２４および４２６ははさみ形（scissor-type）構成を形成しており、リンクアーム４２８および４３０の構成の鏡像となっている。当業者に理解されるように、四つのリンクアーム、４２４、４２６、４２８、４３０は一緒に、調整可能な平行四辺形の（parallelogram）リンク機構を形成している。図５５に示されているように、ブロック４２０および４２０’の対向する直立壁上に同一の平行四辺形のリンク機構が存在することが好ましい。
アンカーピボット４３８はアタッチメント４３２に固定されて、カバー４０２に固定されるのが好ましい。プラテンピボット４３４はプラテンアタッチメント４４０に固定されて、プラテン４１０に旋回可能に取り付けられるのが好ましい。
好適な実施形態において、プラテンアタッチメント４４０には各ブロック４２０および４２０’の下部内側縁の通路を沿うような形状およびサイズの輪郭に形作られた上部カムが備えられている。当業者には明らかであるが、カム状の面が環状またはドーム型エレメント４４０または、カム形状の外郭を有するほぼ平行な一つ以上の平面エレメントのいずれかによって備えることができる。ブロック４２０および４２０’の下部内側縁の通路を沿うカム表面を備えると、プラテン４１０の平面が底板４０８の平面とほぼ平行な通常位置から偏位できる程度に制限する働きをする。アンカー４４０のカム形部分の外表面を、ブロック４２０および４２０’のそれぞれの移動距離の通路に十分近づけて、プラテンのチルト（tilt）が５％以上にならないよう制限することが好ましい。
本発明のはさみの実施形態における更なるオプションについて、液体レベル表示器４５１を備える。図５４を参照。液体レベル表示器４５１は一般的にはさみ装置の可動部分と液体レベル表示器４５１とに旋回可能に接続されるリンク機構４５２を備える。レベル表示器４５１は目盛り（図示せず）に隣接するトラック４５４に摺動可能に取り付けられてレベル表示器４５１および目盛りが残りの液体容量を示すように較正されることが好ましい。
薬剤バッグ４０８が基部４０４に挿入されて基部４０４がカバー４０２と嵌合した後、スプリング４１２および４１２’は最も圧縮された状態になる。スプリング４１２および４１２’がプラテン移動距離の軸方向と垂直な方向に力を解放すると、ブロック４２０と４２０’はスプリングガイド４１４において向き合って摺動し、リンクアーム４２４、４２６、４２８、および４３０の中端（medial end）が軸方向にさらに遠くに移動する。この機構によって、スプリング４１２および４１２’により放出される力がリンクアーム４２４、４２６、４２８、および４３０を通り、プラテン４１０にプラテンアタッチメント４４０を介して伝達する。リンクアーム４２４、４２６、４２８，および４３０によってプラテン４１０に伝達されるスプリング力要素は供給サイクルの間スプリングの張力が減少すると増加し、図５４に示されるように、バッグがほぼつぶれるまで驚異的なほどほぼ一定の薬剤送出圧力を維持する。「インフラ」といわれる実験で示されるこの驚くべき結果は、一定の速度における一定時間にわたって患者に対する化学療法の化学物質の注入などのアプリケーションで好ましい。リンクアーム４２４、４２６、４２８および４３０によって得られる機械的な特長によって、供給サイクルのスプリング張力の減少およびバッグ接触領域の増加が補われる。
実験１
ポンプ製作
ワイヤ直径およそ０．０８５インチのミュージックワイヤで構成されるスプリング４１２および４１２’を有する、図５２〜図５５に図示されている実施形態に沿ってプラテンを製作した。図５４に示すように、スプリング４１２および４１２’は外径約０．５インチ、インチあたりのスプリング定数およそ１１１ｌｂｓ、また非圧縮状態での長さおよそ１．７インチ、完全圧縮状態での長さおよそ０．９インチであった。スプリング４１２および４１２’の軸方向の移動距離の合計は、供給サイクル初期の図５３に示される圧縮状態と供給サイクル終わりの図５４に示される状態との間においておよそ０．７インチであった。スプリングは各側において約３５ｌｂｓプレロードされており、約１６０ｌｂｓの全スプリング力を生むよう計測された。ブロック４２０および４２０’はデュポン社発売のデルリンで製作された。四つのリンクアームのそれぞれの長さはピボットからピボットまで約０．８インチであった。プラテンおよび対向する壁はほぼ平坦になっており、スプリングバイアス装置により圧力効果を独立（isolate）させた。
実験２
プラテンポンプの試験
５０ｃｃの薬剤バッグ４０６を実験１のプラテンポンプに挿入して、薬剤バッグ４０６からの出力液体圧力を供給サイクルで減少する薬剤バッグ４０６の容量として測定した。下の表１はこの実験から集められたデータを示す。
0003996643.tif 000003
上記の実験から得られたデータは図５６に再現されており、ｌｂｓ／ｓｑの送出圧力に対して立方センチメーターで放出される薬剤の量を表す。放出される量に対する送出圧力のパーセンテージ変化は図５７に図示されている。図５７はプラテンポンプ４００によって生成される供給サイクルの間薬剤バッグ４０６に収容される薬剤の著しく着実な送出圧力を図示している。
実験３
１００ｃｃ容量試験
実験３において、５０ｃｃの薬剤バッグ４０６は１００ｃｃの薬剤バッグと交換された。上記の実験２で行われた実験が繰り返され、以下のデータが記録された。
0003996643.tif 000004
図５８は供給サイクルの送出圧力を図示している。図５９は供給サイクルの圧力のパーセント変化を示している。
薬剤バッグ４０６の薬剤量を５０ｃｃから１００ｃｃへ著しく増加させたが、薬剤バッグ４０６の供給サイクルの圧力変化に劇的な変化はあらわれなかった。
図６１〜図６５を参照すると、液体容器５００を備えるとプラテンポンプの以前に開示された実施形態のいずれかを容易に使用できる。液体容器５００は排出液体のライン５３０と連通する収縮薬剤貯蔵器すなわちバッグ５１０で構成されることが好ましい。排出液体のライン５３０は図６１のファントムに示されているアドミニストレーションセット５４０につながることができる。アドミニストレーションセットは図７にも示されている。液体のライン５３０は標準的なＰＶＣチュービングまたは当業者に公知の他の素材にすることができる。
好ましくは、薬剤貯蔵器５１０は第一の面５０８と第二のほぼ対向する面５０９を有する。第一の面５０８および第二の面５０９はそれぞれほぼ平坦な中央部５１２および５１３を有している。直径約３．５インチの薬剤貯蔵器において、ほぼ平坦な中央部５１２および５１３は典型的に直径が約１．５インチから３．０インチの範囲であり、好ましくは完全に充填された構成において約２．４インチから２．８インチである。
トランジション部５１４は第一の面５０８及び第二の面５０９の環状中央部５１２および５１３を囲んでいる。トランジション部５１４は第一の面５０８または第二の面５０９の平面から偏位する貯蔵器５１０の表面の部分を備えている。このように、トランジション５１４は、薬剤貯蔵器５１０が図８２に示されているように充たされると、環状中央部５１２および５１３と半径方向最外方の傾斜部５１６を結合する。
半径方向最外方の対向する傾斜部５１６はシーム５２０に結合されるのが好ましい。「シーム」によって本発明は「シームレス」のバッグの外側周辺を、当業者に公知の様々な成形またはほかのプラスチック形成技術のいずれかによって製造されうるように考慮している。
第一の面５０８および第二の面５０９は意図する薬剤の存在において適した安定性を呈する適当な結合可能な非弾性素材二枚から形成されていることが好ましい。二枚のシートはシーム５２０において、熱結合、溶剤結合、接着剤など様々な結合手段のいずれか、またはラジオ周波数溶接を用いて結合できる。当業者に公知の他の素材があり、使用可能であっても、薬剤貯蔵器は患者まで薬剤を運ぶために適当なＵ．Ｓ．クラス６のＰＶＣから製造されるのが好ましい。
図６３および図６５を参照すると、排出液体のライン５３０はラジオ周波数溶接または他の結合によって、ジョイント５２５において薬剤貯蔵器５１０と結合することができる。熱結合、溶剤結合、接着剤または摩擦結合などの薬剤貯蔵器５１０および排出液体のライン５３０を結合するほかの手段は、当業者に容易に理解される。
図６１〜図６５に示されている薬剤貯蔵器５１は直径約３．５インチから５インチの範囲内、高さ約０．５インチから１．０インチの範囲内である。一般的に、バッグの直径は使用される圧縮機構のタイプによって影響を受ける。たとえば、図１のねじ締めされたクラムシェルの実施形態において、４インチ以上の直径を有するバッグは多くの患者によって便利に捕まれるにはあまりに大きすぎる直径のポンプを必要とする。しかし、他の圧縮機構は５インチ、６インチまたはそれより大きな直径のバッグで容易に使用されることができる。バッグの高さまたは厚さは好ましい容量および最大の好ましい直径により典型的に支配される。
本発明の多くのアプリケーションにおいて、液体容器５００は５０ｃｃの液体を収容することが好ましい。これらの容量は本発明において好適であるが、液体容器の他のサイズは本発明の開示を使用して容易に製造することができる。これらの様々なサイズの液体容器はこの開示の考慮の対象である。
液体容器５００の重要な様態は、ここで開示されるプラテンポンプによってそれに適用される圧力に耐えることができるものである。さらに、液体容器５００はプラテンポンプによって液体にかかる圧力変化を最小限にするために比較的非弾性にすることが好ましい。薬剤貯蔵器５１０および排出液体のライン５３０が供給サイクルにある時、液体容器５００の本実施形態のディスク状の構成はシーム５２０を通してほぼ公平な圧力分配となる結果が有利である。上記のように、この均一な圧力分配は容器５００のラプチャーに通じる局所的な応力の集中を最小限にする。
液体容器５００の他の特長は、複数の充填された液体容器５００をスタックした構成で冷蔵庫内などに容易に保存することができることである。さらに、液体容器５００が空になると、空になると液体容器５００が平坦でフレキシブルであるためそれらを廃棄するために必要な容量は大変少量である。
環状外部輪郭の液体容器に加えて、他の形の貯蔵器を本発明の開示に従って製造することができる。たとえば、図６６〜図６９を参照すると、ほぼ平坦な正方形の表面５６２および底面５６３を有する正方形の薬剤貯蔵器５６０をプラテンポンプの様々な実施形態に関連して使用することができる。環状薬剤貯蔵器と同様に、正方形の薬剤貯蔵器５６０の表面および底面はほぼ正方形の平坦な中央部、トランジション部５６４および半径方向最外方傾斜部５６６を有する。周波数の高い溶接がシーム５７２との結合に使用され、排出液体のライン５７０とジョイント５６８で薬剤バッグ５６０に取り付けられて使用されるのが好ましい。
図７０〜図７３を参照すると、ダイアモンド型液体貯蔵器５６１を備えることができる。さらに、六角形の薬剤貯蔵器５８０（図７４〜図７７）の一隅にあるジョイント５８２または六角形の薬剤貯蔵器５８１（図７８〜図８１）の一隅にあるジョイント５８３を持つ六角形の液体貯蔵器５８０および５８１（図７４〜図８１）を備えることができる。図８２〜図８９を参照すると、８個の辺（５８６）、１０個の辺（５８８）、１２個の辺（５９０）または２４個の辺（５９２）を持つ薬剤貯蔵器を有する液体容器を備えることができる。
更なる実施形態において、本発明は長方形の薬剤バッグを使用するよう設計されたプラテンポンプを含む。図９０を参照すると、ポンプ６００はカバー６０２および基部６０４から形成されているハウジング６０１を含んでいる。カバー６０２および基部６０４はサーモプラスチックまたはサーモセットポリマーの射出成形などの医療機器ハウジングの製造の従来技術にしたがって形成されるのが好ましい。または、当業者に良く理解されているようにシートメタルストックからのファブリケーションを含む、様々な他の技術のいずれかを使用することができる。
ハンドル収納溝６０８はファブリケーションの間にカバー６０２に形成することができる。以下に述べるように、ハンドル６１０はポンプ６００のプラテンを上昇させたり降下させたりするために使用される。プラテンが薬剤バッグ（図示せず）へ力を加えるとき、ハンドル６１０はポンプ６００から切り離されていることが好ましい。ハンドル６１０はハンドル収納溝６０８に挿入することができ、使用中でないときにハンドル６１０を保存する便利な位置を提供する。リフトタブ６０９はハンドル６１０に含むことができる。リフトタブ６０９はハンドル収納溝６０８からハンドル６１０を取り出す際に使用者の助けとなる。
カバー６０２もリッジ６１２を含むことができる。一実施形態において、リッジ６１２はハンドル６１０の挿入に関してリッジ６１２の中心においてアパーチャ６１４のマウンドとして形成されている。しかし、当業者に容易に理解されるようにリッジ６１２の他の構成が考慮されている。ハンドル６１０の部分が操作中にカバー６０２上にスペースされて、カバー６０２から妨害を受けることなくハンドル６１０を使用者が回せるようにすることが好ましい。
接続タブ６１３は基部６０４のフェース６１９に位置することができる。接続タブ６１３はアパーチャ６１５を含む。ポンプ６００は患者によって拡大された期間に渡って運ばれるよう設計されるため、接続タブ６１３はポンプ６００を持ち運ぶのに便利な方法を備える。スプリットリング、ストリングまたは他の素材は接続タブ６１３のアパーチャ６１５を通して配置することができる。ポンプ６００はそれから患者のＩ．Ｖ．ポールに固定することができる。もちろん、接続タブ６１３はカバー６０２と一体化することができる。加えて、他の接続手段をポンプ６００の輸送の際に患者を援助するのに使用できる。
図９１はポンプ６００の分解組立図を示す。ポンプ６００はカバー６０２、ハンドル６１０、スプリングおよびリンク装置６２０、プラテン６３０、接続ボルト６４５および基部６０４を含む。長方形の薬剤バッグ６４０は薬剤貯蔵器を備えるためポンプ６００の操作中に基部６０４に挿入される。
カバー６０２は外部リム６０８を有している。外部リム６０６は対応する溝６１６と基部６０４において摺動自在に嵌合する。カバー６０２のリム６０６が基部６０４の溝６１６に挿入されると、基部６０４およびカバー６０２は協同して、注入機器および薬剤バッグ６０４の機能的部品を収容するためにチャンバ６４６を形成する。または、基部６０４はリムを収容することができ、カバー６０２はカバー６０２および基部６０４を摺動自在に嵌合するための溝を収容することができる。
実施形態の図において、スプリングおよびリンク装置６２０はプラテン６３０およびカバー６０２の間に接続される。スプリングおよびリンク装置６２０はコネクターバー６２４〜６２７を含む（図９２）。一対のバーレシーバー６３２および６３４はプラテン６３０の上部側６３１に形成されている。コネクターバー６２４および６３７はバーレシーバー６３２および６３４に挿入する。対応する一対のバーレシーバー（図示せず）がカバー６０２の下側に位置している。コネクターバー６２５および６２６はカバー６０２のバーレシーバーに挿入する。この接続はプラテン６３０およびカバー６０２の間のスプリングとリンク装置６２０を固定する。
図９１に示されるように、接続ボルト６４５は可動ブロック６２１および６２３で形成されたアパーチャ６２２、カバー６０２内のアパーチャ６１４、プラテン６３０内のアパーチャ６３６を通って挿入されるのが好ましい。ハンドル６１０のねじ締めされた穴６１１は、接続ボルト６４５上のねじ６４８と対応するねじを有する。ハンドル６１０のねじがボルト６４５のねじ６４６と嵌合して、以下に示すようにハンドル６１０の回転に際してスプリングおよびリンク装置６２０を介してプラテン６３０を動かす。ハンドル６１０がボルト６４５と完全に嵌合するとき、ポンプ６００は開位置にある。ポンプ６００が開位置にあるとき、プラテン６３０はカバー６０２内に完全に収容されている。これによりカバー６０２はプラテン６３０からの妨害を受けることなく基部６０４から離れる。ハンドル６１０が回転してボルト６４５から離れると、プラテン６３０はスプリングおよびリンク装置６２０を介して基部６０４へ下降し始める。
薬剤バッグ６４０は好ましくは排出液体のライン６４８によって患者と流体的に連通し、穴６５０によって基部６０４を通って延びる。カバー６０２と基部６０４の間の様々な関係を収容する穴６５０の変更例は当業者に明らかである。薬剤の流れを調整する液体の調整器（図示せず）を液体のライン６４８に備えることができる。
一般的に、本発明の実施形態による使用を考慮した薬剤バッグ６４０は公知であり本技術に使用される標準的な薬剤バッグである。標準的なバッグは現在アボットラボラトリーおよびバクスターヘルスケアにより製造されている。しかし、ポンプ６００の使用に適合された薬剤バッグはこの開示によって容易に製造することができる。薬剤バッグ６４０は液体貯蔵セグメント６４１、注入ポート６４２および液体排出穴６４４を含んでいる。
薬剤バッグ６４０から患者に薬剤を送出する際、液体貯蔵セグメント６４１だけがプラテン６３０によって圧縮される。一般的に注入穴６４２および液体送出穴６４４は圧縮されない。プラテン６３０は薬剤バッグ６４０の液体貯蔵セグメント６４１とほぼ同じ大きさである。薬剤バッグ６４０の注入ポート６４２および液体送出ポート６４４の両方を保護するために、基部６０４は、二つのコンパートメント６５３および６５５を形成する壁６５２、６５４および６５６を含むことが好ましい。注入穴６４２はコンパートメント６５３の内部にフィットし、液体送出ポート６４４はコンパートメント６５５の内部にフィットする。薬剤バッグ６４０がポンプ６００、注入ポート６４２の内部にあり、薬剤送出ポート６４４はコンパートメント６５３および６５５により保護されている。液体のライン６４８だけがポンプ６００から放出される。
図９２、図９３、図９４を参照すると、プラテン６３０はスプリングおよびリンク装置６２０を通して薬剤バッグ６４０に力を放出する。一般的に、スプリングおよびリンク装置６２０はプラテン６３０の移動距離の縦軸の角度で延びる縦軸を有する一つ以上のバイアスエレメントを含む。バイアスエレメント軸はプラテンの移動距離の軸とほぼ垂直に延びることが好ましい。以下において述べるように、バイアスエレメントは中央軸または管状カバーなどの少なくとも一つのスプリングガイドを有する一対以上のスプリングを含むことが好ましい。好適な実施形態におけるポンプ６００は持ち運び可能に設計されているため、可能な限り薄く小さいポンプを製造することが好ましい。ポンプ６００の全体の高さを小さくするため、二つの対のスプリングをバイアスエレメントとして使用することが好ましい。二つの対のスプリングの使用にはいくつかの特長がある。第一に、スプリングと一対のスプリングの直径の半分のガイドとを使用すると同じ力が加わる。より小さい直径のスプリングを使用することでポンプ６００の全体の高さを小さくすることができる。第二に、スプリングの横方向のスペーシングによってプラテン６３０にバランスの取れた力を与えることができる。バランスの取れた力を加えることで、プラテン６３０は最小のロッキングにおいて基部６０４に下降する。
実施形態の図において、一対のスプリングガイド６６４および６６５はプラテン６３０の移動の方向とほぼ垂直な軸に沿って延びる。変形例は当業者に容易に理解されるが、スプリングガイド６６４および６６５は、長さ約３インチから５インチ、直径約０．１２５インチから０．２５０インチの範囲のメタルロッドを有する。
スプリングガイド６６４および６６５がその長さに渡って延びる継続的なねじを有する一体化したまたはセグメントの軸を含む実施形態において、述べられているように、従来の管状スリーブは他の移動部分を摺動自在に動かすねじ締めされた軸の部分に渡って配置することができる。または、スプリングガイド６６４および６６５を、ナット６７０を受ける基部端のみにねじ締めされた領域を有するほぼ平坦なロッドから製作することができる。
スプリングストップ６７５はスプリングガイド６６４および６６５のいずれかの端に運ばれる。当業者には容易に理解されるように、様々な手段のいずれかが緊張状態のスプリングを保持するのに利用できる。たとえば、製造の観点から、またナットを回すだけでスプリングの張力の調整の製造者の能力の両方から、スプリングガイド６６４および６６５とねじ締めされて嵌合されるナットまたはナットおよびワッシャが便利である。スプリングガイド６６４および６６５のストップ６７５の回転を避けるため、当業者に容易に理解される、エポキシを使用することができる。
実施形態の図において、スプリングストップ６７５は各スプリング６８０の拡張を制限するためのスプリングガイド６６４および６６５の各横方向の端において備えられる。スプリングストップ６７５は、一般的に半径方向外側に延びる環状フランジ６７７を含み、スプリングガイド６６４および６６５のねじ締めされた部分を受ける全体的に延びるアパーチャ６７９を有する。スプリングストップ６７５は、またスプリングの拡張を制限するのに十分な断面積も有している。スプリングストップ６７５は、スプリングガイド６６４および６６５およびスプリング６８０内にアセンブルされたポンプ内において延びる、軸方向に延びる管状スリーブ６８２に備えられることが好ましい。実施形態の図において、スリーブ６８２はスプリングガイド６６４および６６５上のねじの補足となる内部ねじを有し、スプリングストップ６７５を固定的にねじ締めして保持する。
別の実施形態（図示せず）において、上記の実施形態にあるように、スプリングストップ６７５は環状フランジ６７７および管状スリーブ６８２を有する。しかし、スプリングストップ６７５は直接スプリングガイド６６４および６６５に固定して別々にねじ締めされたナットによって固定される。この実施形態において、アパーチャ６７９の内部ねじおよび管状スリーブ６８２の内部壁は不要である。別々にねじ締めされたナットを使用することは製造の観点から便利であるが、スプリングガイド６６４および６６５の全長を増やすため、ある実施形態においては好ましくないことがある。
スプリング６８０はスプリングストップ６７５および二つの可動のストップ６２１および６２３の間に圧縮される。一実施形態において、スプリング６８０は直径およそ０．８０インチのワイヤを有するミュージックワイヤを含む。０．０６２インチなどの小さな直径もプレロードを増加させることで使用することができる。
スプリング６８０は、二重スプリングの実施形態においてインチあたり約８０ｌｂｓから９０ｌｂｓの範囲内のスプリング定数を有する。各スプリング６８０は図９３に示されるように非圧縮状態において長さおよそ１．６２インチ、完全圧縮状態において長さおよそ０．９０インチ、および直径０．５０インチである。スプリング６８０の軸方向の移動の合計は、供給サイクルの初期の図９３で示される圧縮状態および供給サイクルの最後の図９４で示される状態の間でおよそ０．９０インチである。選択したスプリング定数によって、供給サイクルは３０分から８日まで変化することができる。こうした寸法は、１００ｃｃの薬剤バッグ用のポンプと対応している。当業者に容易に理解されるように、より大きいまたは小さい薬剤バッグによって寸法を変える。
移動可能なストップ６２１および６２３はリンク装置６２０およびプラテン６３０へのスプリング６８０の内側移動（medial travel）と機械的にリンクする内側スプリングアバットメント（medial spring abutments）として機能する。図９２を参照すると、ストップ６２１および６２３は内部側において半円形のカットアウト６６１との外部構成においてほぼ長方形である。カットアウト８６１はストップ６２１および６２３が互いに接するときに、スクリュー６４５がストップ６２１および６２３を通してフィットする限り、他の構成を有することができる。ストップ６２１および６２３は、ストップ６２１および６２３の全長を通して延びるのではない環状または管状溝６６２も含む。スプリング６８０は各ストップ６２１および６２３内において溝６６２にフィットする。ストップ６２１および６２３はストップの中心を通る開口６６０も含み、ストップ６２１および６２３をスプリングガイド６６４および６６５に軸方向に摺動させる。
各移動可能なストップ６２１および６２３は、アルミニウム、ステンレススチール、またはその他の医療機器技術において公知の金属などの様々な耐性材のいずれかを含むことができる。しかし、デュポン社から発売されているデルリンなどの強化軽量プラスチック材を使用することが好ましい。スプリング６８０により付勢されるときスプリングガイド６６４および６６５上に比較的自在に摺動できるため、高分子ブロックまたはコーティングが好適である。
ストップ６２１および６２３の二つの対向する側のいずれかがアパーチャ６８６を含む。アパーチャ６８６はピボットスクリュー６８８のねじに補足的な内部ねじを有している。ピボットスクリュー６８８はアパーチャ６８６に介してストップ６２１および６２３とねじ締めされて嵌合する。
二つのリンクアーム６９０および６９２は第一の端において各ピボットスクリュー６８８と旋回可能に固定されている。リンクアーム８９０は第二の端において、カバー６０２と接続するコネクターバー６２５と接続する。リンクアーム６９２は第二の端においてプラテン６３０と接続するコネクターバー６２４と接続する。リンクアーム６９０および６９２はリンクアーム６９４および６９６の構成のミラーイメージであるはさみ型構成を形成する。当業者に理解されているように、四つのリンクアーム、６９０、６９２、６９４、６９６は一緒に、調整可能な平行四辺形のリンク機構を形成している。図９２に示されているように、移動可能なストップ６２１および６２３の対向する直立壁上に同一の平行四辺形のリンク機構が存在することが好ましい。
図９３を参照して、薬剤バッグ６４０が基部６０４に挿入されて基部６０４がカバー６０２に嵌合された後、スプリング６８０は最も高い圧縮ポイントにある。スプリング６８０がプラテン６３０の移動の軸方向と垂直な方向に力を解放すると、ストップ６２１および６２３はスプリングガイド６６４および６６５において向き合って摺動し、リンクアーム６９０、６９２、６９４、および６９６の第二の端がさらに離れて移動する。この機構によって、スプリング６８０により放出される力はリンクアーム６９０、６９２、６９４、および６９６を通してプラテン６３０にバーレシーバー６３２および６３４を介して伝達する。リンクアーム６９０、６９２、６９４、および６９６によってプラテン６３０に伝達されるスプリング力部品は薬剤バッグ６４０の供給サイクルを通じてスプリング６８０の張力の減少に応じて増加し、図９４に示されるように、薬剤バッグ６４０がほぼつぶれるまでほぼ一定の薬剤送出圧力を維持する。上記の実験２および３において示されるように供給サイクルを通じて力が増加すると、ほぼ定数の出力液体圧力を発生する。一定の液体圧力は化学療法剤などの様々な薬剤を供給するのにかなり好ましい。上述したように、本発明は八日の供給サイクルを持つことが好ましい。八日の供給サイクルの間、一滴の薬剤がおよそ１２分ごとに供給される。ほぼ一定の出力液体圧力を維持できることが、延長された時間枠の一定の薬剤の流れを保持する上で重要である。プラテン６３０により液体送出バッグ６４０に送出される力が供給サイクルの間増加して、患者へ薬剤が流れる速度が結果的に一定となることが重要である。
供給サイクルの間、薬剤バッグ６４０に残留している薬の量を知ることが好ましい場合がある。図９５および図９６に示されるように、レベル表示器はハンドル６１０に備えられている。薬剤の供給の間、ハンドル６１０はアパーチャ６１０に挿入することができる。薬剤はバッグ５４０、プラテン６３０およびボルト６４５から供給されるため、基部６０４のチャンバ６４６に移動する。その結果、ボルト６４５の端６９９がアパーチャ６１４に降下する。レベル表示器６９７は較正されて供給されるために残っている薬剤の量を示す。この量はボルト６４５の端６９９の配置により決まる。
図９６は薬剤のレベルを示す別の実施形態を示す。この実施形態において、表示器６９８は基部６０４のフェース６０４に配置される。表示器６９８は基部６０４へのステッカーを固定するまたは射出成形に組み込まれる、多くの形式において具体化することができる。薬剤が薬剤バッグ６４０から供給されると、プラテン６３０は基部６０４へ移動する。残りの液体レベルは表示器６９８に対するプラテン６３０の底面６３５の配置を見て決定される。
操作時に、一杯にされた薬剤バッグ６４０を液体のライン６４８を介してカテーテルまたは静脈注射によって患者に取り付ける。カバー６０２および基部６０４はハンドル６１０を回転させることで分離され、基部６０２へプラテン６３０を引き出して、カバー６０２と基部５０２を摺動自在に切り離す。患者は薬剤バッグ６４０を基部６０４へ挿入し、注入ポートがコンパートメント６５３内にありまた液体送出ポートがコンパートメント６５５内にあることを確かめる。液体のライン６４８は基部６０４からポート６５０を介して突きだしている。カバー６０２内に完全に収容されるプラテン６３０によって、カバー６０２および基部６０４が摺動自在に嵌合する。それから患者は、ボルト５３４から切り離されるまでハンドル６１０を回す。このとき、ボルト６４５の端６９９はアパーチャ６１４内に配置される。ハンドル６１０はハンドル収納溝６０８に収容することができる。ハンドル６１０を取り除いて、リンク装置６２０およびプラテン６３０は上記のように供給サイクルを通して薬剤バッグ６４０に着実に増加する力を加える。この力はプラテン６３０によって薬剤バッグ６４０を圧縮し、液体のライン６４８を介してほぼ一定の液体の流れを提供する。
全ての薬剤が供給されてしまうと、患者はハンドル６１０をハンドル収納溝６０８からハンドル６１０を取り除き、アパーチャ６１４にハンドル６１０を挿入することができる。それからハンドル６１０を回してボルト６４５とねじ締めして嵌合させることで、リンク装置６２０を圧縮しプラテン６３０をカバー６０２内に上昇させる。プラテンが再びカバー６０２内に完全に収容されると、カバー６０２および基部６０４は摺動自在に切り離すことができる。空の薬剤バッグ６４０は基部６０４から取り除かれ、ポンプ６００はプロセスを繰り返す準備ができる。
この発明の多数の変形例および変更例は当業者に容易に理解される。したがって、この発明はその精神または本質的な特徴から離れることなくその他の特定の形態において実施することができる。詳細な実施形態は、全ての点において図示するのみで、限定するものではないと考えられているため、発明の範囲は上記の説明よりも添付された請求項においてより示されている。請求項と同等の意味および範囲内で行われるあらゆる変更は、その範囲に含まれるものとする。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４６Ａ】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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