(57)【要約】【課題】単一の往復動式ピストンによって血管への注入流体の連続的な流動を実現すること。【解決手段】注入システムは複動注入ポンプを含む。ポンプはシリンダと、シリンダ内に受容された往復動式ピストンとを含み、往復動式ピストンはシリンダの第二ポンプ室から第一ポンプ室を分割する。往復動式モータが往復動式ピストンに連結され、往復動式モータの作動による往復動式ピストンの往復運動によって第一ポンプ室及び第二ポンプ室は充填状態と排出状態との間を交互に遷移し、往復運動の速度は第一ポンプ室及び第二ポンプ室の間の流体の連続的な出力を実現するように変化する。必要に応じて、流体源及びカテーテルが複動注入ポンプに連結される。カテーテルはカテーテル先端部の周辺に一つ以上の注入ポートを含み、一つ以上の注入ポートは複動注入ポンプからの流体の連続的な出力を受け入れ、排出する。【選択図】図１
2017148642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体源と、
前記流体源に連通する複動注入ポンプとを含み、前記複動注入ポンプは、
シリンダと、
前記シリンダ内に受容された往復動式のピストンとを含み、往復動式の前記ピストンは前記シリンダの第二ポンプ室から第一ポンプ室を分割し、前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室の各々は可変容積を有し、
往復動式の前記ピストンに連結された往復動式のモータを含み、
往復動式の前記モータの作動による往復動式の前記ピストンの往復運動によって前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室は充填状態と排出状態との間を交互に遷移し、前記往復運動の速度は前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室の間の流体の連続的な出力を実現するように変化し、
前記複動注入ポンプに連結されたカテーテルを含み、前記カテーテルはカテーテル先端部の周辺に一つ以上の注入ポートを含み、一つ以上の前記注入ポートは前記複動注入ポンプからの前記流体の連続的な出力を受け入れ、排出する注入システム。
【請求項２】
請求項１に記載の注入システムにおいて、
前記流体源は前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室にそれぞれ第一流体入口及び第二流体入口で連結され、
前記カテーテルは前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室にそれぞれ第一流体出口及び第二流体出口で連結される注入システム。
【請求項３】
請求項２に記載の注入システムにおいて、前記第一流体入口及び前記第二流体入口はそれぞれ前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室への流入を可能にするように構成された一方向弁をその中に含み、
前記第一流体出口及び前記第二流体出口はそれぞれ前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室からの流出を可能にするように構成された一方向弁をその中に含む注入システム。
【請求項４】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記ピストンは前記シリンダの中間領域に沿って、最上部領域及び最下部領域を通して往復運動し、
往復動式の前記モータは前記シリンダの前記中間領域に沿って第一ピストン速度で前記ピストンを移動させ、
往復動式の前記モータは前記最上部領域及び前記最下部領域において前記第一ピストン速度より速い第二ピストン速度で前記ピストンを移動させる注入システム。
【請求項５】
請求項４に記載の注入システムにおいて、前記注入ポートによって受け入れられ、且つ排出された前記流体の連続的な出力を実現するため、往復動式の前記モータは前記第一ピストン速度及び前記第二ピストン速度で前記ピストンを移動させる注入システム。
【請求項６】
請求項４に記載の注入システムにおいて、前記第二ピストン速度はピストン初速及びピストン終速を含む複数の速度を含み、
前記中間領域における前記最上部領域及び前記最下部領域の各々の境界周辺における前記ピストン初速は前記中間領域における前記第一ピストン速度より速く、
前記最上部領域及び前記最下部領域の端部周辺における前記ピストン終速は前記ピストン初速より速い注入システム。
【請求項７】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記カテーテルは造影剤注入カテーテルを含み、前記カテーテルからの前記流体の連続的な流動は造影剤の連続的な流動である注入システム。
【請求項８】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記カテーテルはカテーテル内腔内に流体ジェット放射器具を含み、一つ以上の前記注入ポートはカテーテル側壁に沿って前記流体ジェット放射器具に連通する少なくとも一つの流出口を含み、前記カテーテルは前記流体ジェット放射器具に連通する少なくとも一つの流入口を含み、
前記流体の連続的な流動は前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室の間の前記流体の連続的な出力に従って前記流体ジェット放射器具を介して指向され、前記流体ジェット放射器具からの前記流体の連続的な流動は前記カテーテル内腔及び前記カテーテルの外部の間の前記流入口及び前記流出口を介した循環流体ループを生成するように構成される注入システム。
【請求項９】
流体源と、
カテーテル先端部の周辺に一つ以上の注入ポートを含むカテーテルと、
前記流体源及び前記カテーテルに連通する複動注入ポンプとを含み、前記複動注入ポンプは、
シリンダと、
前記シリンダ内に受容された往復動式のピストンとを含み、往復動式の前記ピストンは前記シリンダの第二ポンプ室から第一ポンプ室を分割し、
前記第一ポンプ室に連結された第一流体入口及び第一流体出口と、
前記第二ポンプ室に連結された第二流体入口及び第二流体出口とを含み、前記第一流体入口及び前記第一流体出口、並びに前記第二流体入口及び前記第二流体出口の各々はその中に一方向弁を含み、
前記第一流体入口及び前記第二流体入口は前記流体源に連通し、前記第一流体出口及び前記第二流体出口は前記カテーテルの一つ以上の前記注入ポートに連通する注入システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の注入システムは単一ポンプ本体を含み、前記シリンダ、前記第一流体入口及び前記第一流体出口、並びに前記第二流体入口及び前記第二流体出口の各々は前記単一ポンプ本体から形成され、
前記単一ポンプ本体は往復動式のモータを含むポンプ操作装置内に搭載されるモジュールのために構成され、往復動式の前記モータは前記ピストンに係合するように構成される注入システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の注入システムにおいて、前記単一ポンプ本体は吸引インタフェースを含み、前記吸引インタフェースは、
前記カテーテルのカテーテル内腔に連結するように構成された吸引入口と、
前記吸引入口に連通する吸引出口とを含み、前記吸引出口は廃液リザーバに連結するように構成される注入システム。
【請求項１２】
請求項９に記載の注入システムにおいて、前記複動注入ポンプは中間形態及び死点形態において動作し、
前記中間形態において前記ピストンは前記シリンダの最上部領域及び最下部領域の間の前記シリンダの中間領域を第一ピストン速度で移動し、
最上部形態及び最下部形態において前記ピストンは前記最上部領域及び前記最下部領域を第二ピストン速度で移動する注入システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の注入システムにおいて、前記中間形態、並びに前記最上部形態及び前記最下部形態における前記複動注入ポンプの動作は、前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室の間の流体の連続的な出力と、対応する前記カテーテルからの流体の連続的な流動とを生成するように構成される注入システム。
【請求項１４】
請求項９に記載の注入システムにおいて、前記カテーテルは造影剤注入カテーテルを含み、前記カテーテルからの流体の連続的な流動は造影剤の連続的な流動である注入システム。
【請求項１５】
カテーテル先端部を治療位置に配置し、前記カテーテル先端部は一つ以上の注入ポートを含むステップと、
流体源に連通する複動注入ポンプから流体を連続的に出力するステップとを含み、連続的に出力するステップは、
シリンダ内の第一ポンプ室を前記流体で充填することと、同時に、前記シリンダ内の第二ポンプ室から前記流体を排出することとを含む往復動式のピストンを前記シリンダ内で第一方向に移動させるステップと、
前記第二ポンプ室を前記流体で充填することと、同時に、前記第一ポンプ室から前記流体を排出することとを含む往復動式の前記ピストンを第二方向に移動させるステップと、
前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室の間の前記流体の連続的な出力を実現するため、前記第一方向及び前記第二方向における往復動式の前記ピストンの速度を変化させるステップとを含み、
前記複動注入ポンプからの連続的な出力に基づいて、一つ以上の前記注入ポートを介して前記流体を連続的に送達するステップを含む血管内に前記流体を注入する方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室を前記流体で充填することは、前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室へそれぞれ第一流体入口及び第二流体入口を介して前記流体を送達することを含み、前記第一流体入口及び前記第二流体入口の各々は一方向弁を含む方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法において、前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室から前記流体を排出することは、前記第一ポンプ室及び前記第二ポンプ室からそれぞれ第一流体出口及び第二流体出口を介して前記流体を送達することを含み、前記第一流体出口及び前記第二流体出口の各々は一方向弁を含む方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法において、往復動式の前記ピストンの速度を変化させることは、前記シリンダの中間領域と前記シリンダの最上部領域及び最下部領域との間で速度を変化させることを含み、
前記中間領域に沿って第一ピストン速度で往復動式の前記ピストンを移動させることと、
前記最上部領域及び前記最下部領域において前記第一ピストン速度より速い第二ピストン速度で往復動式の前記ピストンを移動させることとを含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、前記第二ピストン速度で往復動式の前記ピストンを移動させることは、
前記中間領域における前記第一ピストン速度より速いピストン初速で移動させることを含む前記中間領域と前記最上部領域及び前記最下部領域の各々との間の境界周辺で往復動式の前記ピストンを移動させることと、
前記ピストン初速より速いピストン終速で移動させることを含む前記最上部領域及び前記最下部領域の端部周辺で往復動式の前記ピストンを移動させることとを含む方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の方法において、一つ以上の前記注入ポートを介して前記流体を連続的に送達することは、一つ以上の前記注入ポートを介して造影剤を連続的に送達することを含む方法。
【請求項２１】
請求項１５に記載の方法において、一つ以上の前記注入ポートを介して前記流体を連続的に送達することは、循環流体ループを生成することを含み、
前記カテーテルのカテーテル内腔内の流体ジェット放射器具を介して前記流体を連続的に送達することと、
前記カテーテル内腔に連通する前記カテーテルの流出口を介して連続的に送達された前記流体の一部を送達することと、
前記カテーテル内腔に連通する前記カテーテルの流入口を介して連続的に送達された前記流体の一部を戻すことと、
連続的に送達された前記流体の戻された一部内に微粒子を混入させることとを含む方法。
【請求項２２】
請求項１５に記載の方法において、前記複動注入ポンプから前記流体を連続的に出力しながら、流体源を充填することを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この文書は一般に注入システム、及び造影剤送達システムに関するが、これに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
血栓摘出は、血栓を血管系から除去するための手順である。血栓を摘出し、従って詰まった、あるいは部分的に詰まった血管を開くため、機械的な流体ベースのシステムが用いられる。流体ベースのシステムにおいて一種類以上の生理食塩水、溶解薬等を含む注入流体は、例えば血栓摘出カテーテルであるカテーテルによって血管の治療領域に注入される。注入流体の流体力と、溶解薬を含む場合の溶解薬の特性とによって血栓を摘出し、血管を開く。
【０００３】
一例において、注入流体は単一のピストンを含むポンプによってパルス的に血栓摘出カテーテルに送達される。ピストンはシリンダ内に流体を引き込む第一方向に移動し、その後、血栓摘出カテーテルの治療機能（例えば、開口部）へとシリンダ外に流体を排出する第二方向に移動する。ピストンポンプによって生成された流体のパルスはその後、血管壁から血栓を摘出するため、血栓摘出カテーテルの治療機能によって不連続に適用される。必要に応じてシリンダは流体（例えば、造影剤又は血栓摘出のための注入流体）で予め充填され、徐々に流体を注入するようにピストンを一方向に駆動させる。流体を完全に送達すると、動作を継続するためにシリンダを再充填する必要がある。
【０００４】
別の例においては、対応する複数のピストンを含む多シリンダ式ポンプが、注入流体の連続的な流動を実現するように調整される。言い換えれば、あるシリンダが注入流体で充填される一方で別のシリンダが注入流体を排出するという動作を保証するように、複数のピストンが互いに同期して動作する。このようにピストンを調整するため、（例えば、ソフトウェアアルゴリズム、機械的機構等の）メカニズムが用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者はとりわけ、解決するべき問題は単一の往復動式ピストンによって（例えば、血栓摘出、造影剤注入等のための）血管への注入流体の連続的な流動を実現することにあると認識した。ピストンを調整できれば、多ピストン式ポンプを用いることによって連続的な流動を実現することができる。しかしながら、ピストンを同期させ、且つ流体の連続的な流動を実現するためには、調整のためのアルゴリズム又は機構が必要となる。さらに多ピストン式ポンプは、複数のシリンダ、ピストン、及び動作機構を収容するために大容量を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施例において、本発明の主題は第一方向及び第二方向でのピストンの往復運動の間に流体の流動を実現するための単一のピストンを用いた複動注入ポンプによって、この問題に対する解決策を提示することができる。シリンダ内の第一ポンプ室及び第二ポンプ室の各々は、単一のピストンの移動によって充填状態と排出状態とに交互に遷移する。ピストンの往復運動の速度を変化させる（例えば、シリンダの中間領域とシリンダ最上部領域及び最下部領域とで異なる速度とする）ことによって、複動ピストンポンプは注入流体の連続的な出力を実現する。一実施例において、ポンプからの連続的な出力がカテーテルの一つ以上の注入ポートに送達されると、複動注入ポンプは注入ポートを介して連続的に注入流体を流動させる。このような構成を有する単一ピストンの注入ポンプは多ピストン式ポンプと比較して小型であり、単動往復動式ピストンポンプを使用するために既に構成されたより大きな注入システムに容易に導入することができる。
【０００７】
さらに、シリンダの中間領域の一端から最上部領域又は最下部領域の端部（例えば、ピストン運動が反転する直前）へと往復動式ピストンの速度を変化させることによって、複動ポンプの連続的な出力により静的な流量が実現（又は、達成）され、一つ以上の注入ポートからの連続的な注入流体の流動によっても同様に静的な流量が実現（又は、達成）される。一実施例において、速度はこれらの領域において、中間領域におけるピストン速度にほぼ一致するピストン初速と最上部領域及び最下部領域の端部（例えば、ピストン運動の終了時）周辺におけるより速い終速との間で変化する。
【０００８】
本発明者はとりわけ、解決するべき問題は単一の往復動式ピストンによって（例えば、血栓摘出、造影剤注入等のための）血管への注入流体の連続的な流動を実現することにあると認識した。ピストンを調整できれば、多ピストン式ポンプを用いることによって連続的な流動を実現することができる。しかしながら、ピストンを同期させ、且つ流体の連続的な流動を実現するためには、調整のためのアルゴリズム又は機構が必要となる。さらに多ピストン式ポンプは、複数のシリンダ、ピストン、及び動作機構を収容するために大容量を要する。
【０００９】
さらに複動注入を含む注入システムは、治療部位への注入流体の連続的な途切れのない流動を実現するように構成された単一のピストンポンプを提供する。一実施例において、本明細書で提供される注入システムは造影剤注入器として用いられる。シリンダ内に造影剤のリザーバを備えた単一のピストンを用いる従来のシステムとは対照的に、複動注入ポンプを含む注入システムはポンプシリンダの再充填を行うことなく連続的に造影剤を送達することができる。その代わりに、造影剤は複動注入ポンプに連通するリザーバ（例えば、流体源）に補充される。
【００１０】
この概要は本特許出願の主題の概要を提供することを意図しており、本発明の排他的、あるいは網羅的な説明を提供することを意図しない。詳細な説明は、本特許出願についてのさらなる情報を提供するためのものである。
【００１１】
必ずしも一定の縮尺では描かれていない図面において、異なる図面において同様の構成要素に対して同様の符号が記載されている場合がある。同様の符号に異なる添え字を付けることによって、同様の構成要素の異なる実体を表す場合がある。図面は一般に例として本明細書で説明される様々な実施形態を示すが、これらに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】注入システムの一例の概略図である。
【図２】複動注入ポンプの一例の分解図である。
【図３】図２の複動注入ポンプの断面図である。
【図４Ａ】二つの形態における複動注入ポンプのシリンダ及びピストンを示す概略図である。
【図４Ｂ】複動注入ポンプと複動注入ポンプに連通するカテーテルとのそれぞれの連続的な流量を示す図である。
【図５】血栓摘出カテーテルのカテーテル先端部の一例の断面図である。
【図６】造影剤注入カテーテルのカテーテル先端部の一例の斜視図である。
【図７】血管内に流体を注入する方法の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、注入システム１００の一例の概略図である。注入システム１００は複動注入ポンプ１０４に連結されたポンプ操作装置１０２を含む。図１に示す例において、複動注入ポンプはシリンダ内で移動するピストンを有する往復動式ポンプである。注入システム１００、例えばポンプ操作装置１０２は、複動注入ポンプのピストンに連結され、従って複動注入ポンプのシリンダ内でピストンを往復運動させるように構成されたポンプモータ１０６を含む。本明細書で説明するように、複動注入ポンプ１０４は図１に示すカテーテル１１０のようなカテーテルへの例えば注入流体である流体の連続的な流動を実現する。複動注入ポンプ１０４は可動ピストンによって分割されたシリンダ内の第一ポンプ室及び第二ポンプ室を排出状態にすることにより、ポンプ１０４のピストンの往復運動とともに流体の連続的な流動を実現する。複動注入ポンプ１０４の構造及び動作は本明細書でさらに詳細に説明する。
【００１４】
一例において、複動注入ポンプ１０４の出力はカテーテル１１０に提供される流体（例えば、生理食塩水、溶解薬等）の実質的に連続的な出力である。一例において、カテーテル１１０は図１に示す一つ以上の注入ポート１１２を含む。これに対応して、複動注入ポンプ１０４からの（例えば、ピストン運動の最上部及び最下部における変動を伴う）流体の連続的な出力が注入ポート１１２に送達される。従って、注入ポート１１２を介した注入流体の連続的な流動が（例えば、定常状態の流量からの変動を伴って）実現される。
【００１５】
図１を再び参照すると、別の例においては、流体源１０８がカテーテル１１０に連結される。例えば、流体源１０８は複動注入ポンプ１０４に連結され、複動注入ポンプ１０４を介して注入ポート１１２に送達される。注入システム１００は、カテーテル１１０によって提供された（一例において、その中に微粒子が混入した）廃液を受け入れるように構成された廃液リザーバ１１４を含む。別の例においては、例えばカテーテル１１０が造影剤注入カテーテルの場合、注入システム１００は廃液リザーバを含まないか、必要に応じて含む。必要な場合、複動注入ポンプ１０４は例えば複動注入ポンプ、並びに吸引入口及び出口器具を含むモジュールを介したカテーテル１１０からの吸引流体（廃液）の流動を導くように構成された、一つ以上の吸引入口及び出口を含む単一のポンプ本体を有する単一のポンプモジュールである。図１に示すように、廃液リザーバ１１４は複動注入ポンプ１０４に連結され、従ってカテーテル１１０に、例えばカテーテル１１０を通して延びる吸引管腔に連通する。
【００１６】
図２は、複動注入ポンプ１０４の分解図を示す。示すように、複動注入ポンプ１０４は例えば単一の材料の連続片から形成された単一のポンプ本体であるポンプ本体２００を含む。一例において、シリンダ２０２及びポンプマニホールド２０６は単一の材料片として、例えば成形ポリマー樹脂から形成される。複動注入ポンプ１０４がポリマーで構成される場合、一例においては低圧で高い流量を実現するため、シリンダ２０２の直径と、対応するピストン２０４の直径とが広げられる。これによってポリマーが入口及び出口で適合し、比較的高い流量を実現しながらシリンダ２０２及びピストン２０４の構造的完全性を維持する。必要に応じて、ポンプ本体２００はアルミニウム、鋼等から機械加工される。従って、シリンダ２０２と対応する入口及び出口とは構造的完全性を向上させ、対応するポンプ１０４は高圧及び対応する流量で動作可能であり、シリンダ２０２及びピストン２０４をより小さくすることによってより高圧とすることができる。
【００１７】
図２にさらに示すように、複動注入ポンプ１０４はピストン２０４を含む。一例において、ピストン２０４はピストンディスク２２８及びシリンダ２０２の間のシール係合を実現するように構成された一連のシールを含む複数構成要素ピストンである。複動注入ポンプ１０４は、可動ピストン２０４及びシリンダ２０２によって形成された第一ポンプ室及び第二ポンプ室に連通する一連の入口及び出口を含む。従ってこれらのポンプ室の各々の同時排出及び充填は、例えば本明細書で詳細に説明されるマニホールド出口器具２１８を介した注入流体の連続的な出力を実現する。
【００１８】
図２を再び参照すると、ピストン２０４が分解されて示される。図示の例において、ピストン２０４はピストン器具２２６を有するピストンシャフト２２４を含む。ピストン器具２２６は図１に示すポンプモータ１０６のようなポンプモータに係合するように寸法及び形状が決定される。ピストンシャフト２２４と、少なくともピストン２０４及びピストンシート２３４の間に提供された第一ポンプ室との間の流体シールを維持するように寸法及び形状が決定されたシャフトシール２３２に係合するようにさらに寸法及び形状が決定されたピストンシート２３４へとピストンシャフト２２４が延びる。例えば一例において、ピストンシャフト２２４に対して密封シールを実現し、従ってシリンダ２０２からの流体の流出を防止するため、シャフトシール２３２はピストンシート２３４の二重部分の間に挟まれる。ピストンシャフト２２４はピストンシート２３４及びシャフトシール２３２内に摺動可能に収容され、反対の端部においてピストンディスク２２８に連結される。図示の例において、ピストンディスク２２８はシリンダ２０２に沿った摺動運動に係合するように寸法及び形状が決定されたピストンシール２３０を含む。例えばピストンディスク２２８及びピストンシール２３０を含むピストン２０４は、シリンダ２０２を第一ポンプ室及び第二ポンプ室に分割する。
【００１９】
図２を再び参照すると、シリンダ２０２はポンプマニホールド２０６を通して延びる第一流体入口２０８及び第一流体出口２１２に連通する。同様に（相対的にピストン２０４の下方に位置する）第二ポンプ室は、第二流体出口２１４及び第二流体入口２１０に連通する。別の例においては、ポンプマニホールド２０６はマニホールド入口器具２１６及びマニホールド出口器具２１８を含む。マニホールド入口器具２１６は必要に応じて第一流体入口２０８及び第二流体入口２１０に連通する。例えば図３に示すように、マニホールド入口器具２１６は第一ポンプ室及び第二ポンプ室の各々に流体の供給源を提供するため、流体入口２０８、２１０の各々に連結される。同様にマニホールド出口器具２１８は、第一ポンプ室及び第二ポンプ室にそれぞれ関連する第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４に連通する。従って、マニホールド出口器具２１８は図１に示すカテーテル１１０に連結され、ポンプ１０４からの一つ以上の注入ポート１１２への流体の連続的な出力を実現するように構成される。
【００２０】
図２にさらに示すように、複動注入ポンプ１０４は各ポンプ室から流体が一方向にのみ流れることを保証するため、入口及び出口の各々に設けられた複数の一方向弁を含む。例えば、第一流体入口２０８は一方向入口弁２２０を含む。同様に、第二流体入口２１０は一方向入口弁２２０を含む。一方向入口弁２２０（例えば、逆止弁）は、例えば第一ポンプ室及び第二ポンプ室をそれぞれ含むシリンダ２０２への流体の流入を可能にする。
【００２１】
同様に、第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４は一方向出口弁２２２を含む。これらの一方向出口弁２２２は、シリンダ２０２から排出される流体が第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４から外に送達され、それ以外の場合には、例えば第一ピストン室及び第二ピストン室の何れかが充填されるピストン２０４の往復運動の間、シリンダ２０２内に逆流しないことを保証するように協働する。言い換えれば、一方向入口弁２２０及び一方向出口弁２２２は、シリンダ２０２内に設けられ、且つピストン２０４によって分割された第一ポンプ室及び第二ポンプ室の各々からの流体の一方向の流動を実現するように協働する。従って、ピストン２０４の往復運動を通じ、流体の流動は第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４の何れかから連続的に実現される。
【００２２】
必要に応じて、一方向入口弁２２０及び一方向出口弁２２２は逆転される。逆転された構成においては、複動注入ポンプ１０４は真空ポンプとして動作可能である。例えば一例において、複動注入ポンプ１０４、あるいはポンプの第二の実体は、廃液リザーバ１１４に流体（例えば、微粒子が混入した生理食塩水及び体液）を引き込む吸引ポンプとして用いられる。必要に応じて、真空ポンプである場合のポンプは廃液リザーバ１１４に連結され、（例えば吸引管腔、又はカテーテル１１０のカテーテル内腔に）吸引を適用するため、リザーバ内に負圧を印加する。
【００２３】
図３は、図２で既に示した複動注入ポンプ１０４の別の斜視図を示す。この図において、注入ポンプの内部が破線で示される。例えばシリンダ２０２は、その中に受容されたピストン２０４によって分割されて示される。従って図３に示すように、シリンダ２０２は第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２に分割される。第一ポンプ室３００は第一流体入口２０８及び第一流体出口２１２に連通する。同様に、第二ポンプ室３０２は第二流体入口２１０及び第二流体出口２１４に連通する。前述のように、一例において第一流体入口２０８及び第二流体入口２１０の各々はマニホールド入口器具２１６に連通する。例えば、ポンプマニホールド２０６内に形成された入口相互接続３０６は第一流体入口２０８と第二流体入口２１０との間の接続を実現する。一例において、マニホールド入口器具２１６は図１に既に示した流体源１０８に連通する。
【００２４】
第一流体入口２０８及び第二流体入口２１０と同様に、第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４は必要に応じて出口相互接続３０４によって互いに連通する。図３に示すように、出口２１２、２１４の各々は相互接続３０４によって連通し、従って例えば図１に示すカテーテル１１０へのマニホールド出口器具２１８を介した出力を実現する。別の例においては、第一流体入口２０８及び第二流体入口２１０、並びに第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４の各々はそれぞれ、カテーテル１１０のようなカテーテルに直接相互接続される。例えば、ポンプマニホールド２０６は入口及び出口の各々を有し、従って入口及び出口の各々の対応するカテーテル１１０又は流体源１０８への独立した接続を可能にする。
【００２５】
図３にさらに示し、本明細書で既に説明したように、一例においてポンプ本体２００は、図１に示すポンプモータ１０６を含むポンプ操作装置１０２内に設置されるように構成されたモジュール式部品組立体に一つ以上の特徴を組み合わせる単一のポンプ本体である。すなわち、例えば単一のポンプ本体２００を含む複動注入ポンプ１０４はポンプ操作装置１０２内に単一のモジュールとして搭載され、カテーテル１１０並びに廃液リザーバ１１４に連結される。
【００２６】
一例において、ポンプ操作装置１０２は廃液リザーバ１１４と複動注入ポンプ１０４との間に介在するローラーポンプ、ダイヤフラムポンプ等の吸引ポンプを含む。廃液ポンプはカテーテル１１０内に吸引源（例えば、真空）を実現し、従って廃液（例えば、例として血栓やプラーク微粒子をその中に含むカテーテル１１０から戻された流体）を単一のポンプ本体２００を介して廃液リザーバ１１４へと移動させる。図３に示すように、一例においてポンプ本体２００は、ポンプ本体２００内に形成された吸引入口３０８及び吸引出口３１０を含む。図にさらに示すように、吸引経路３１２が吸引入口及び吸引出口３１０の各々の間を接続する。従って、吸引入口３０８及び吸引出口３１０はポンプ本体２００を介した廃液流路を実現するように協働する。これによりポンプ操作装置１０２内に設置されたモジュール式ポンプ本体２００は、流体源１０８からカテーテル１１０への、また、カテーテル１１０から廃液リザーバ１１４への接続を容易にする。
【００２７】
図４Ａを参照すると、図２及び３で既に示したシリンダ２０２は、左の図において上方位置に示されたピストン２０４、並びに、右の図において下方位置に示されたピストン２０４とともに、二つの概略図で示される。両方の図において、シリンダ２０２はピストン２０４及びシリンダ２０２によって形成された第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２を含む。二つの図に示されるように、第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２の容積はピストン２０４の移動に従って変化する。シリンダ２０２は第一流体入口２０８及び第二流体入口２１０、並びに第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４を含む。流体入口及び出口の対の各々は、概略図の各々に示すように第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２の一方と関連する。概略図にさらに示すように、入口及び出口の各々は逆止弁のような対応する一方向入口弁２２０及び一方向出口弁２２２を含む。一方向入口弁２２０の一例において、逆止弁は第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２のそれぞれの充填を促進する。対照的に、第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４に関連した一方向出口弁２２２は例えばピストン２０４の往復運動の間、各室内の流体が加圧された時に、第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２の各々の排出を促進する。
【００２８】
動作中、ピストン２０４は第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２の各々を充填及び排出状態とするため、シリンダ２０２内で往復運動する。例えば左の図において、ピストン２０４は上昇中の形態で示される。この形態において、第一ポンプ室３００内の流体は加圧され、第一流体出口２１２を介して送達される。それとは逆に、ピストン２０４が上昇する時、第二ポンプ室３０２は例えば第二流体入口２１０の一方向入口弁２２０を介した流体の流動によって充填される。従って、第一ポンプ室３００又は第二ポンプ室３０２の一方が充填状態となる時に、他方の室は排出状態となる。図４Ａの右の図は下降中の形態のピストン２０４を示す。この形態において、第一ポンプ室３００は例えば第一流体入口２０８を介して充填状態とされ、第二ポンプ室３０２は例えば第二流体出口２１４を介して加圧された流体を押し出すことによって排出状態となる。
【００２９】
図４Ａによれば、例えば第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２の一方が充填状態となり、他方が排出状態となるように、複動注入ポンプ１０４からの流体のほぼ連続的な流動が実現される。ピストン２０４の上昇又は下降の間に第一ポンプ室及び第二ポンプ室の一方が排出状態となるため、複動注入ポンプからの実質的に連続的な出力が（ピストン２０４の移動が最上部及び最下部において一時停止する時を除いて）実現される。同様に室の一方が排出状態となる時に、反対方向へのピストン２０４の往復運動に際し流体の連続的な送達を促進するため、二つの室３００、３０２の他方が充填状態となる。
【００３０】
図４Ａを再び参照すると、ピストン２０４がシリンダ２０２の様々な領域を通して移動することが示されている。一例において、中間領域４０４は最上部領域４０６及び最下部領域４０８の間のシリンダ２０２の長さの一部にわたる。中間領域４０４は一例において、シリンダ２０２の長さの大部分を占める。別の例においては、中間領域４０４はシリンダ長の半分以下でシリンダ２０２の一部を成す。図４Ａに示すように、中間領域４０４は入口及び出口２０８、２１０、２１２、２１４の周辺部分の間にわたるが、入口及び出口のそれぞれのより近くに位置する最上部領域４０６及び最下部領域４０８と比較して、入口及び出口から離間している。
【００３１】
前述のように、ピストン２０４は往復運動を行う。言い換えれば、加圧された流体を第一ポンプ室３００から例えば図１に示すカテーテル１１０のようなカテーテルに送達するため、ピストン２０４は上昇方向（図４Ａの左の図）のような第一方向に移動する。ピストン２０４が例えば最上部領域４０６の端部に向かって上方に移動すると、ピストン２０４は反転して図４Ａの右の図に示す下降中の形態となるような第二方向に移動し、最終的には最下部領域４０８を通して移動する。従って、第二ポンプ室３０２内の流体は加圧され、第二流体出口２１４を介して送達される。
【００３２】
ピストン２０４がその工程の最上部及び最下部に到達すると、反対方向に逆転して移動を開始する前に、ピストンは一時停止する。一例において、本明細書に記載された複動注入ポンプ１０４はピストン２０４の停止と、従って例えば第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４からの流体の送達の停止とを減衰させるため、中間領域４０４と比較して最上部領域４０６及び最下部領域４０８の各々におけるピストン２０４の移動を加速させるように構成される。言い換えれば、最上部領域４０６及び最下部領域４０８において中間領域４０４における第一速度より速い第二速度までピストン２０４を加速させることによって、最上部領域４０６及び最下部領域４０８における第一流体出口２１２及び第二流体出口２１４からの出力（例えば、流量）を増加させる。従って、領域４０６、４０８においてより多くの流体が複動注入ポンプ１０４から出力されることにより、出力全体における変動は中程度に抑えられ、複動注入ポンプ１０４からの実質的に連続的な出力の維持が可能になる。例えば造影剤注入カテーテル、血栓摘出カテーテル等であるカテーテル１１０によって送達される流量は、複動注入ポンプ１０４の実質的に連続的な出力における変動に遅れて、対応して実質的に連続的となる（例えば、わずかな変動を伴う）。
【００３３】
一例において、中間領域４０４においてピストン２０４は、例えば毎秒約０．０１インチ（約０．０２５４センチメートル）から約２インチ（約５．０８センチメートル）のピストン速度である第一ピストン速度で移動する。最上部領域４０６及び最下部領域４０８の間の中間領域４０４との境界において、ピストン２０４はその速度をより速い第二速度に加速又は変化させる。これに対応して、複動注入ポンプ１０４の出力がピストン２０４の速度の増加とともに増加される。
【００３４】
必要に応じて、ピストン２０４が最上部領域４０６及び最下部領域４０８のそれぞれにおいて上昇又は下降し続ける時に、これらの領域における速度は、例えば領域４０６、４０８の各々の端部周辺におけるピストン終速との境界においてピストン初速からさらに増加される。従って、少なくとも最上部領域４０６及び最下部領域４０８における複動注入ポンプの流量は、ピストン２０４がそれぞれの領域の端部に到達するまで増加し続ける。同様に、各領域の端部に到達すると、ピストン２０４は方向を逆転して、最上部領域４０６又は最下部領域４０８を通り、中間領域４０４に向かって再び移動し始める。必要に応じて、ピストン２０４は最上部領域４０６及び最下部領域４０８の各々の端部から離れつつ、その出力を増加させ、且つ、複動注入ポンプ１０４のためのほぼ定常状態で一定量の流動を維持するため、最上部領域４０６及び最下部領域４０８内で加速される。さらに別の例においては、上昇中（例えば、図４Ａの左の図）のピストン２０４の速度は中間領域２０４、あるいは最上部領域４０６、最下部領域４０８の内の一つ以上において、（図２に示すような）ピストンシャフト２２４によって生じる体積変化を説明するため、下降中の対応する速度と比較して速い。従って、上昇及び下降の間で速度を変化させることによって、ポンプ１０４からの実質的に連続的な流体の出力、及びカテーテル１１０における流体の流動が実現される。
【００３５】
図４Ｂを参照すると、ポンプ１０４の出力、例えば複動注入ポンプ１０４の流量に対応する値Ｑが、図１に示すカテーテル１１０のようなカテーテルの出力に対応する流量（注入ポートのＱ）と比較してプロットされる。時間に対するポンプ１０４の流量に対応する第一のプロットに示されるように、ポンプの流量はピストン２０４が中間領域４０４内で移動している時であるｔｉに対応する期間は比較的一定である。ピストンが最上部領域４０６及び最下部領域４０８内で移動し、従ってその速度が増加している時（それぞれｔＴＺ、ｔＢＺに相当）、これに対応してポンプの出力は増加する（例えば、アプローチ時間、ｔａの間）。最上部領域４０６又は最下部領域４０８の何れかの端部に到達すると、ピストンは停止し、その後、最上部領域４０６又は最下部領域４０８からの下降又は上昇（出発）をそれぞれ開始する。図４Ｂの第一のプロットにさらに示すように、領域ｔｄ（例えば、最上部領域４０６又は最下部領域４０８の端部から出発する時間の間）において、流量は中間領域の流量に向かって直ちに増加する。例えば中間領域４０４における第一速度から最上部領域４０６及び最下部領域４０８の各々における第二速度へとその速度を増加させ、ピストン２０４を加速させることによって、複動注入ポンプ１０４の出力全体は例えば定常状態の出力と比較して増加及び減少することにより、実質的に一定を維持する。最上部領域４０６及び最下部領域４０８においてピストン２０４を加速させることによって、例えばピストン２０４の工程の端部における流動の停止を減衰させる。
【００３６】
図４Ｂを再び参照すると、一つ以上の注入ポート１１２の出力（流量Ｑ）が上側の図のポンプの出力と比較してプロットされて示される。示すように、注入ポート１１２の出力はカテーテル１１０内にその出力を引き込むための複動注入ポンプ１０４から注入ポート１１２までのカテーテル長の分、ポンプの出力からわずかに遅れる。示すように、第一の図に示すポンプ出力の実質的な連続性に対応して、注入ポート１１２における流体の流動も期間（ＴＱＦ）において定常状態の流量周辺からわずかに変動するのみで、実質的に一定である。流量のプロットの残りの部分においては、注入ポート１１２における流量は実質的に一定である（ＴＱＣ）。
【００３７】
従って、図４Ａ及び４Ｂに示すように、第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２の各々を交互に充填状態及び排出状態にすることによって、また同時にピストン２０４の速度を変化させることによって、（例えば最上部領域４０６及び最下部領域４０８に対応する流量のわずかな変動を伴って）流体の連続的な出力が複動注入ポンプ１０４によって実現され、（図４Ａに示すようなピストン２０４の速度変化及びピストン運動の反転に対応して減衰された変動を伴って）一つ以上の注入ポート１１２における流体の連続的な流動が実現される。すなわち、ピストン２０４の速度を変化させることによって、本明細書に記載された複動注入ポンプ１０４の出力は実質的に連続的となる。これに対応して、カテーテル１１２の出力、例えば注入ポート１１２からの流体の流動も実質的に連続的となる。言い換えれば、複動注入ポンプ１０４及びカテーテル１１０の実質的に連続的な出力は定常状態の流量と比較するとわずかな変動はあるが、それ以外の場合には、シリンダ２０２内におけるピストン２０４の往復運動の間、連続的である。
【００３８】
図５を参照すると、図１に示すカテーテル１１０の先端部５００のようなカテーテルの一例が提供される。この例においてカテーテル１１０は、カテーテルの先端部５００内に配置された放射器具５０４を含む。放射器具５０４は、放射器具５０４のリング状構造の周囲に配置された複数の注入ポート５０８を含む。図５に示す注入チューブ５０２のような注入チューブは放射器具５０４に連通し、生理食塩水、溶解薬等の加圧された流体を注入ポート５０８に送達する。従って、一つ以上の流体ジェット５０６がカテーテル１１０内に形成され、例えば図１に示すポンプ操作装置１０２に向かって戻るように近位に指向される。流体ジェット５０６はカテーテル先端部５００内の流体の近位の流動を実現するように構成される。図５に示すように、近位の流動によって流体の循環流５１４が生成される。例えばカテーテルの先端部５００は、流体ジェット５０６の流動に連通した流出口５１０及び流入口５１２を含む。加圧された流体ジェット５０６は微粒子を解離し、且つ、その微粒子をカテーテル１１０に沿って例えば図１に示すリザーバ１１４のような廃液リザーバへと送達するため、注入された流体の中に血栓等の微粒子を混入させ、流出口５１２を介してその混入された微粒子とともに流体を戻すことができるように、流出口５１０を介した流体の外部流動を生成する。
【００３９】
一例において、複動注入ポンプ１０４の連続的な出力は、流体ジェット５０６及び対応する循環流５１４を生成するように、放射器具５０４に対して注入チューブ５０２によって実現される。前述のように、複動注入ポンプ１０４の連続的な出力は結果として、注入チューブ５０２による放射器具５０４を介した流体の連続的な流動に対応する。従って、循環流５１４及び流体ジェット５０６は実質的に連続的であり、信頼性の高い流体力学に基づいた血栓の摘出及び微粒子の解離を確実に行い、さらに混入された微粒子の図１に提供された廃液リザーバ１１４への連続的な送達を確実にするための連続的な循環流５１４を生成することができる。
【００４０】
別の例においては、流入口５１２及び流出口５１０によって実現された循環流とは対照的に、カテーテルの先端部５００は直接的な噴霧注入口を含む。言い換えれば、注入チューブ５０２は先端部５００まで延び、一つ以上の注入ポート（例えば、図１に示す注入ポート１１２）に連通する。あるいは、注入チューブ５０２は図５に示すリング型の放射器具のような放射器具に連通する。放射器具は、カテーテル側壁を介してカテーテルの外部へ指向された周辺注入口を含む。従って、放射装置は注入流体の流動又は噴霧を直接血管系（例えば、血管系内の血栓）に送達する。
【００４１】
図６は、例えば造影剤注入カテーテルのようなカテーテルの先端部６００の別の例を示す。例に示すように、カテーテルの先端部６００は対象とする位置への造影剤の送達を促進するため、血管内で膨張し、従って血管を閉塞するように寸法及び形状が決定された血管拡張バルーン６０２を必要に応じて含む。カテーテルの先端部６００は、血管拡張バルーン６０２の遠位に造影剤が流れるように寸法及び形状が決定された造影剤注入ポートのような注入ポート６０４を少なくとも一つ含む。例えば本明細書で既に説明したように、注入ポート６０４は複動注入ポンプ１０４に連通する。観察位置へと連続的に（例えば、流体の連続的な流動によって）造影剤を送達するため、複動注入ポンプ１０４の連続的な出力がカテーテルに沿って造影剤注入ポート６０４へと送達される。必要に応じて、比較的粘性のある造影剤の送達を容易にするため、例えば送達シース、又は比較的大きな直径のカテーテル内に比較的大きな開口部として注入ポートが提供される。別の例においては、カテーテルの先端部６００は血管拡張バルーン６０２を含まないで、注入ポート６０４を含む。
【００４２】
図２及び３に示すピストン２０４のような単一のピストンの往復運動とともに提供される本明細書に記載された複動注入ポンプ１０４について、ポンプ１０４は実質的に連続的な流体の出力と、ポンプ、及びポンプに連結されたカテーテル１１０からの実質的に連続的な流体の流動とをそれぞれ生成することができる。言い換えれば、流量が一定又は静的な時以外であっても、わずかにしか変動しない複動注入ポンプ１０４は、単一のピストン２０４及びシリンダ２０２の組み合わせによって、カテーテル１１０に関連した一つ以上の注入ポート１１２（例えば、注入ポート５０８又は注入ポート６０４）において流体の連続的な流動を実現することができる。
【００４３】
図７は、血管内に流体を注入する方法７００の一例を示す。方法７００を説明する際、本明細書に記載された一つ以上の構成要素、特徴、工程等が参照される。ここで参照符号によって、構成要素、特徴等への簡便な参照が可能となる。付された参照符号は例示的なものであり、排他的なものではない。例えば方法７００で記載された特徴、構成要素等は対応する符号の要素を含むがこれらに限定されず、本明細書に記載された別の対応する特徴、並びにこれらの均等物も含む。
【００４４】
７０２では、カテーテル先端（例えば、図５及び６に示すカテーテル先端部５００、６００の何れか）を有する図１に示すカテーテル１１０のようなカテーテルが血管内の治療位置に配置される。カテーテル先端部（５００又は６００）は一つ以上の注入ポート（例えば、注入ポート５０８及び６０４）を含む。図５及び６に示すように、一例において図１に示すカテーテル１１０は、図５に示すように流出口５１０及び流入口５１２を介して流体の循環流５１４を実現するように構成された血栓摘出カテーテルを含む。別の例においては、カテーテル１１０は例えば図６に示すカテーテル先端部６００を含む造影剤注入カテーテルを含む。一例において、造影剤注入カテーテルは血管拡張バルーン６０２と、血管拡張バルーン６０２に対して遠位に造影剤を送達するように寸法及び形状が決定された注入ポート６０４とを含む。
【００４５】
７０４では、方法は造影剤、注入流体（生理食塩水、溶解薬）の供給源等の流体源１０８に連通する複動注入ポンプ１０４から流体を連続的に出力することを含む。流体を連続的に出力することは、往復動式ピストン２０４をシリンダ２０２等のシリンダ内で第一方向に移動させることと、往復動式ピストンをシリンダ２０２内で反対の第二方向に移動させることとを含む。一例において、往復動式ピストンを移動させることは、シリンダ内の第一ポンプ室３００を流体で充填することと、一方で同時に、例えば同様にシリンダ２０２内にある第二ポンプ室３０２から別の量の流体を排出することとを含む（図４Ａの右の図参照）。従って、図１に示すカテーテル１１０への流動の第一部分を実現するため、第一ポンプ室３００が充填状態となる一方で、ピストン２０４が第一方向に移動するとともに第二ポンプ室３０２は排出状態となる。
【００４６】
７０８では、往復動式ピストンを反対方向（例えば、図４Ａの左の図を含む）のような第二方向に移動させることは、例えば図１に示す流体源１０８によって提供された流体で第二ポンプ室３０２を充填することを含む。同時に、例えばピストン２０４が第一ポンプ室３００を縮小させ、従って図４Ａに示す二つの流体出口２１２、２２２の一つから流体を送達することによって、第一ポンプ室３００は排出状態となる。これにより、また第一方向におけるピストンの往復運動と同様に、第二方向におけるピストン２０４の往復運動によって第一ポンプ室が排出状態となる時に第二ポンプ室は充填状態となる。第一方向及び第二方向におけるピストンの往復運動によって、流体の実質的に連続的な出力が実現される。
【００４７】
７１０では、方法７００は第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２の間の流体の連続的な出力を実現するため、第一方向及び第二方向における往復動式ピストン２０４の速度を変化させることをさらに含む。すなわち、一例において、ピストン４０４はシリンダ２０２の中間領域４０４に沿って、例えば毎秒約０．０１インチ（約０．０２５４センチメートル）から約２インチ（約５．０８センチメートル）のピストン速度である第一ピストン速度で移動する。ピストン２０４が最上部領域４０６及び最下部領域４０８に入ると、対応する最上部領域４０６及び最下部領域４０８における複動注入ポンプ１０４の流量を増加させるため、ピストンは加速され、その速度は第一ピストン速度より速い第二ピストン速度まで増加される。本明細書で既に説明したように、（これらの領域におけるピストン２０４の速度を増加させることにより）最上部領域４０６及び最下部領域４０８の各々における複動注入ポンプ１０４の流量を増加させることによって、複動注入ポンプ１０４からの流体の出力を連続的にする。すなわち、流体の出力全体において最上部領域４０６及び最下部領域４０８の周辺では変動が生じるが、流量全体を増加させ、従ってその工程の最上部及び最下部においてピストン２０４が一時停止する時の流量の減少を相殺するため、（必要に応じて、最上部領域４０６及び最下部領域４０８から離れつつ）ピストン２０４が最上部領域４０６及び最下部領域４０８に向かって加速する時に、出力は実質的に連続的となる。
【００４８】
７１２では、流体は複動注入ポンプ１０４からの連続的な出力に基づいて、カテーテル１１０の一つ以上の注入点１１２を介して連続的に送達される。図４Ｂを参照すると、ピストン２０４の速度変化に従って調整された第一のプロットに示すポンプ１０４の流量とともに、対応するカテーテル注入ポート１１２からの出力又は流動が下のプロットに示される。最上部領域４０６及び最下部領域４０８における速度変化によってピストン２０４の往復運動の一時停止時における出力の減少を相殺するような、流体の全体として連続的な出力を実質的に実現するため、複動注入ポンプ１０４の出力はこれらの領域において増加される。従って、例えば注入ポート１１２を備えたカテーテル１１０の出力は実質的に連続的となり、複動注入ポンプ１０４からの出力の変動はカテーテル内にその出力を引き込み、（ポンプ出力における変化から遅れた）わずかな変化を伴う実質的に連続的な流量を実現するためにチューブを接続し、カテーテル１１０内の流体を分散させることによって減衰される。
【００４９】
方法７００のためのオプションのいくつかを以下に述べる。一例において、第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２を流体で充填することは、第一流体入口２０８及び第二流体入口２１０のそれぞれを介して第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２のそれぞれへと流体を送達することを含む。本明細書で既に説明したように、第一流体入口及び第二流体入口の各々は一方向弁２２０を含む。対照的に、第一ポンプ室３００及び第二ポンプ室３０２から流体を排出することは、出口２１２、２１４を介して流体を送達することを含む。一例において、第一流体出口及び第二流体出口の各々は、図２及び４Ａで既に示したように一方向出口弁２２２を含む。
【００５０】
別の例においては、往復動式ピストン２０４の速度を変化させることは、シリンダ２０２の中間領域４０４とシリンダ２０２の最上部領域４０６及び最下部領域４０８との間で速度を変化させることを含む。一例において速度を変化させることは、中間領域４０４に沿って第一ピストン速度で往復動式ピストン２０４を移動させることと、最上部領域４０６及び最下部領域４０８において第一ピストン速度より速い第二ピストン速度で往復動式ピストン２０４を移動させることとを含む。必要に応じて、例えば最上部領域４０６及び最下部領域４０８において第二速度で往復動式ピストン２０４を移動させることは、中間領域４０４と最上部領域４０６及び最下部領域４０８の各々との間の境界周辺において、中間領域４０４における第一ピストン速度より速いピストン初速で往復動式ピストン２０４を移動させることを含む。また、最上部領域４０６及び最下部領域４０８の端部周辺（往復の何れかの方向におけるピストン２０４の移動の端部近辺）で往復動式ピストンを移動させることは、最上部領域４０６及び最下部領域４０８においてピストン初速より速いピストン終速で移動させることを含む。言い換えれば、最上部領域４０６及び最下部領域４０８の境界から最上部領域４０６及び最下部領域４０８各々における移動の端部へと、ピストン２０４は必要に応じて加速される（又は、２以上の速度を前提とする）。
【００５１】
別の例においては、一つ以上の注入ポート１１２を介して流体を連続的に送達することは、図６に示す造影剤注入カテーテルの先端部６００とともに図６に示された注入ポート６０４のような一つ以上の注入ポートを介して造影剤を連続的に送達することを含む。別の例においては、一つ以上の注入ポートを介して流体を連続的に送達することは、図５に示す流体ループ５１４のような循環流体ループを生成することを含む。一例において循環流体ループ５１４を生成することは、図５に示すカテーテル先端部５００のようなカテーテルのカテーテル内腔内の流体ジェット放射器具５０４を介して流体を連続的に送達することを含む。連続的に送達される流体の一部は、カテーテル内腔に連通するカテーテルの流出口５１０を介して送達される。流出口を介して送達された流体の一部は、（その中に微粒子を混入するとともに）流入口５１２を介して戻される。流入口はカテーテル内腔と、放射器具５０４によって提供された複数の流体ジェット５０６とに連通する。
【００５２】
さらに別の例においては、方法７００は複動注入ポンプ１０４から流体を連続的に出力する一方で、同時に流体源１０８のような流体源を充填することをさらに含む。すなわち流体の新たな流動を実現するため、シリンダ又は他のポンプの特徴を再充填する必要なく、複動注入ポンプ１０４を連続的に動作させることが可能である。その代わりに、流体源１０８による複動注入ポンプ１０４への流体のオープンエンドな供給が実現される。従って、必要に応じて流体源１０８を連続的に補充することによって、複動注入ポンプ１０４はポンプ１０４から流体を連続的に出力し、従って例えば長期にわたって、又はほぼ慢性的に患者の体内に配置されたカテーテル１１０からの流体の連続的な流動を実現することができる。
【００５３】
（様々な注釈及び実施例）
実施例１は流体源と、流体源に連通する複動注入ポンプとを含み、複動注入ポンプは、シリンダと、シリンダ内に受容された往復動式ピストンとを含み、往復動式ピストンはシリンダの第二ポンプ室から第一ポンプ室を分割し、第一ポンプ室及び第二ポンプ室の各々は可変容積を有し、往復動式ピストンに連結された往復動式モータを含み、往復動式モータの作動による往復動式ピストンの往復運動によって第一ポンプ室及び第二ポンプ室は充填状態と排出状態との間を交互に遷移し、往復運動の速度は第一ポンプ室及び第二ポンプ室の間の流体の連続的な出力を実現するように変化し、複動注入ポンプに連結されたカテーテルを含み、カテーテルはカテーテル先端部の周辺に一つ以上の注入ポートを含み、一つ以上の注入ポートは複動注入ポンプからの流体の連続的な出力を受け入れ、排出することができる注入システムのような主題を含むことができる。
【００５４】
実施例２において、流体源は第一ポンプ室及び第二ポンプ室にそれぞれ第一流体入口及び第二流体入口で連結され、カテーテルは第一ポンプ室及び第二ポンプ室にそれぞれ第一流体出口及び第二流体出口で連結されることを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１の主題と組み合わせることができる。
【００５５】
実施例３において、第一流体入口及び第二流体入口はそれぞれ第一ポンプ室及び第二ポンプ室への流入を可能にするように構成された一方向弁をその中に含み、第一流体出口及び第二流体出口はそれぞれ第一ポンプ室及び第二ポンプ室からの流出を可能にするように構成された一方向弁をその中に含むことを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１又は２、又はそれらの任意の組み合わせの主題と組み合わせることができる。
【００５６】
実施例４において、ピストンはシリンダの中間領域に沿って、最上部領域及び最下部領域を通して往復運動し、往復動式モータはシリンダの中間領域に沿って第一ピストン速度でピストンを移動させ、往復動式モータは最上部領域及び最下部領域において第一ピストン速度より速い第二ピストン速度でピストンを移動させることを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜３の何れか、又はそれらの任意の組み合わせの主題と組み合わせることができる。
【００５７】
実施例５において、注入ポートによって受け入れられ、且つ排出された流体の連続的な出力を実現するため、往復動式モータは第一ピストン速度及び第二ピストン速度でピストンを移動させることを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜４の何れか、又はそれらの任意の組み合わせの主題と組み合わせることができる。
【００５８】
実施例６において、第二ピストン速度はピストン初速及びピストン終速を含む複数の速度を含み、中間領域における最上部領域及び最下部領域の各々の境界周辺におけるピストン初速は中間領域における第一ピストン速度より速く、最上部領域及び最下部領域の端部周辺におけるピストン終速はピストン初速より速いことを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜５の主題と組み合わせることができる。
【００５９】
実施例７において、カテーテルは造影剤注入カテーテルを含み、カテーテルからの流体の連続的な流動は造影剤の連続的な流動であることを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜６の主題と組み合わせることができる。
【００６０】
実施例８において、カテーテルはカテーテル内腔内に流体ジェット放射器具を含み、一つ以上の注入ポートはカテーテル側壁に沿って流体ジェット放射器具に連通する少なくとも一つの流出口を含み、カテーテルは流体ジェット放射器具に連通する少なくとも一つの流入口を含み、流体の連続的な流動は第一ポンプ室及び第二ポンプ室の間の流体の連続的な出力に従って流体ジェット放射器具を介して指向され、流体ジェット放射器具からの流体の連続的な流動はカテーテル内腔及びカテーテルの外部の間の流入口及び流出口を介した循環流体ループを生成するように構成されることを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜７の主題と組み合わせることができる。
【００６１】
実施例９は流体源と、カテーテル先端部の周辺に一つ以上の注入ポートを含むカテーテルと、流体源及びカテーテルに連通する複動注入ポンプとを含み、複動注入ポンプは、シリンダと、シリンダ内に受容された往復動式ピストンとを含み、往復動式ピストンはシリンダの第二ポンプ室から第一ポンプ室を分割し、第一ポンプ室に連結された第一流体入口及び第一流体出口と、第二ポンプ室に連結された第二流体入口及び第二流体出口とを含み、第一流体入口及び第一流体出口、並びに第二流体入口及び第二流体出口の各々はその中に一方向弁を含み、第一流体入口及び第二流体入口は流体源に連通し、第一流体出口及び第二流体出口はカテーテルの一つ以上の注入ポートに連通する注入システムを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜８の主題と組み合わせることができる。
【００６２】
実施例１０は単一ポンプ本体を含み、シリンダ、第一流体入口及び第一流体出口、並びに第二流体入口及び第二流体出口の各々は単一ポンプ本体から形成され、単一ポンプ本体は往復動式モータを含むポンプ操作装置内に搭載されるモジュールのために構成され、往復動式モータはピストンに係合するように構成されることを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜９の主題と組み合わせることができる。
【００６３】
実施例１１において、単一ポンプ本体は吸引インタフェースを含み、吸引インタフェースは、カテーテルのカテーテル内腔に連結するように構成された吸引入口と、吸引入口に連通する吸引出口とを含み、吸引出口は廃液リザーバに連結するように構成されることを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１０の主題と組み合わせることができる。
【００６４】
実施例１２において、複動注入ポンプは中間形態及び死点形態において動作し、中間形態においてピストンはシリンダの最上部領域及び最下部領域の間のシリンダの中間領域を第一ピストン速度で移動し、最上部形態及び最下部形態においてピストンは最上部領域及び最下部領域を第二ピストン速度で移動することを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１１の主題と組み合わせることができる。
【００６５】
実施例１３において、中間形態、並びに最上部形態及び最下部形態における複動注入ポンプの動作は、第一ポンプ室及び第二ポンプ室の間の流体の連続的な出力と、対応するカテーテルからの流体の連続的な流動とを生成するように構成されることを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１２の主題と組み合わせることができる。
【００６６】
実施例１４において、カテーテルは造影剤注入カテーテルを含み、カテーテルからの流体の連続的な流動は造影剤の連続的な流動であることを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１３の主題と組み合わせることができる。
【００６７】
実施例１５はカテーテル先端部を治療位置に配置し、カテーテル先端部は一つ以上の注入ポートを含むステップと、流体源に連通する複動注入ポンプから流体を連続的に出力するステップとを含み、連続的に出力するステップは、シリンダ内の第一ポンプ室を流体で充填することと、同時に、シリンダ内の第二ポンプ室から流体を排出することとを含む往復動式ピストンをシリンダ内で第一方向に移動させるステップと、第二ポンプ室を流体で充填することと、同時に、第一ポンプ室から流体を排出することとを含む往復動式ピストンを第二方向に移動させるステップと、第一ポンプ室及び第二ポンプ室の間の流体の連続的な出力を実現するため、第一方向及び第二方向における往復動式ピストンの速度を変化させるステップとを含み、複動注入ポンプからの連続的な出力に基づいて、一つ以上の注入ポートを介して流体を連続的に送達するステップを含む血管内に流体を注入する方法を任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１４の主題と組み合わせることができる。
【００６８】
実施例１６において、第一ポンプ室及び第二ポンプ室を流体で充填することは、第一ポンプ室及び第二ポンプ室へそれぞれ第一流体入口及び第二流体入口を介して流体を送達することを含み、第一流体入口及び第二流体入口の各々は一方向弁を含むことを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１５の主題と組み合わせることができる。
【００６９】
実施例１７において、第一ポンプ室及び第二ポンプ室から流体を排出することは、第一ポンプ室及び第二ポンプ室からそれぞれ第一流体出口及び第二流体出口を介して流体を送達することを含み、第一流体出口及び第二流体出口の各々は一方向弁を含むことを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１６の主題と組み合わせることができる。
【００７０】
実施例１８において、往復動式ピストンの速度を変化させることは、シリンダの中間領域とシリンダの最上部領域及び最下部領域との間で速度を変化させることを含み、中間領域に沿って第一ピストン速度で往復動式ピストンを移動させることと、最上部領域及び最下部領域において第一ピストン速度より速い第二ピストン速度で往復動式ピストンを移動させることとを含むことを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１７の主題と組み合わせることができる。
【００７１】
実施例１９において、第二ピストン速度で往復動式ピストンを移動させることは、中間領域における第一ピストン速度より速いピストン初速で移動させることを含む中間領域と最上部領域及び最下部領域の各々との間の境界周辺で往復動式ピストンを移動させることと、ピストン初速より速いピストン終速で移動させることを含む最上部領域及び最下部領域の端部周辺で往復動式ピストンを移動させることとを含むことを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１８の主題と組み合わせることができる。
【００７２】
実施例２０において、一つ以上の注入ポートを介して流体を連続的に送達することは、一つ以上の注入ポートを介して造影剤を連続的に送達することを含むことを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜１９の主題と組み合わせることができる。
【００７３】
実施例２１において、一つ以上の注入ポートを介して流体を連続的に送達することは、循環流体ループを生成することを含み、カテーテルのカテーテル内腔内の流体ジェット放射器具を介して流体を連続的に送達することと、カテーテル内腔に連通するカテーテルの流出口を介して連続的に送達された流体の一部を送達することと、カテーテル内腔に連通するカテーテルの流入口を介して連続的に送達された流体の一部を戻すことと、連続的に送達された流体の戻された一部内に微粒子を混入させることとを含むことを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜２０の主題と組み合わせることができる。
【００７４】
実施例２２は複動注入ポンプから流体を連続的に出力しながら、流体源を充填することを任意に含むことができ、あるいは任意に実施例１〜２１の主題と組み合わせることができる。
【００７５】
これらの非限定的な実施例の各々は独立して存在することができ、あるいは任意の他の一つ以上の実施例と任意の順列又は組み合わせで組み合わせることができる。
上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部を成す添付図面への参照を含む。図面は例示によって、本発明を実施することのできる具体的な実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書では「例」、「実施例」とも称される。これらの実施例は、図示又は記載された要素以外の要素を含むことができる。しかしながら、本発明者は図示又は記載されたそれらの要素のみが提供された実施例も意図している。本発明者はまた、特定の実施例（又は、それらの一つ以上の態様）に関して、あるいは、本明細書に図示又は記載された他の実施例（又は、それらの一つ以上の態様）に関して、図示又は記載されたそれらの要素（又は、それらの一つ以上の態様）の任意の組み合わせ又は順列を用いた実施例も意図している。
【００７６】
この文書と参照により組み込まれた文書との間で使用法に相容れない不一致がある場合には、この文書の使用法が優先する。
この文書において「一つの（a, an）」等の用語は「少なくとも一つの（at least one
）」、「一つ以上の（one or more）」等の他の用語の実例又は使用とは無関係に、特許文献において一般に見られるように、一つ以上のものを含むとして用いられる。この文書において「又は（or）」等の用語は特に断らない限り、「Ａ又はＢ」が「ＡであるがＢでない」、「ＢであるがＡでない」、及び「Ａ及びＢ」を含むような非排他的論理和を指すために用いられる。この文書において「〜を含む（including）」、「〜において（in which）」等の用語はそれぞれ、「〜からなる（comprising）」、「〜において（wherein）」等の用語の平易な英語による同義語として用いられる。また、特許請求の範囲において「〜を含む（including）」、「〜からなる（comprising）」等の用語はオープンエンドである。すなわち、システム、装置、物品、組成物、式、又は工程であって請求項においてこれらの用語の後に列挙された要素以外の要素を含むものもなお、その請求項の範囲内にあるとみなされる。さらに、特許請求の範囲において、「第一（first）」、「第二（second）」、「第三（third）」等の用語は単に標記として用いられるのであって、それらの対象に数値的要件を課すことを意図するものではない。
【００７７】
本明細書に記載された方法の実施例は、少なくとも部分的に機械又はコンピュータによって実行することができる。いくつかの実施例は、上記実施例に記載された方法を実行する電子装置を構成するように動作可能な命令とともに符号化されたコンピュータ可読媒体又は機械可読媒体を含むことができる。上記方法の実施は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高級言語コード等のコードを含むことができる。このようなコードは、各種方法を実行するためのコンピュータ可読命令を含むことができる。コードはコンピュータプログラム製品の一部を成すことができる。さらに一例において、コードは実行中又は他の時点において、一つ以上の揮発性又は不揮発性コンピュータ可読媒体に有形に記憶させることができる。これらの有形のコンピュータ読取可能媒体の実施例は、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、リムーバブル光ディスク（例えば、コンパクトディスクやデジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカード又はスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）等を含むことができるが、これらに限定されない。
【００７８】
上記の説明は例示であり、限定的なものではないことが意図される。例えば、上記の実施例（又は、それらの一つ以上の態様）は互いに組み合わせて使用することができる。その他の実施形態も、例えば上記の説明を検討する当業者等によって使用することができる。読み手が迅速に技術的開示内容の本質を認識できるように、要約書は米国特許法施行規則（３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．）第１．７２条（ｂ）を遵守するように提供される。要約書は特許請求の範囲又はその意味を解釈又は限定するためには用いられないという了解の下、提出されている。また、上記の詳細な説明において、開示を合理化するため、様々な特徴がグループ化されてもよい。これは、権利請求されていない開示された特徴が任意の請求項にとって必須であるということを意図するものとして解釈されるべきではない。むしろ本発明の主題は、特定の開示された実施形態の必ずしも全ての特徴に存在していなくてもよい。従って、請求項は実施例又は実施形態として本明細書の詳細な説明に組み込まれ、各請求項は別個の実施形態として独立し、また、そのような実施形態は様々な組み合わせ又は順列によって互いに組み合わせ可能であることを意図する。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲、並びに、係る特許請求の範囲が権利を享受する均等物の全範囲を参照して決定されるべきである。
【図１】
2017148642.tif 000003
【図２】
2017148642.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
2017148642.tif 000008
【図６】
2017148642.tif 000009
【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年6月16日(2017.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、前記チャンバ内に配置されたピストンとを含む注入ポンプであって、前記チャンバは第一セクションと、第二セクションと、前記第一セクション及び前記第二セクションの間に位置する移行セクションとを有する注入ポンプと、
前記注入ポンプに連結されたカテーテルとを含み、
前記ピストンは、前記第一セクションを第一速度で移動し、前記第二セクションを第二速度で移動し、前記移行セクションを第三速度で移動し、
前記第一速度、前記第二速度、又は前記第一速度及び前記第二速度の両方は、前記第三速度よりも速い注入システム。
【請求項２】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記第一速度、前記第二速度、及び前記第三速度は、前記注入ポンプからの流体の一定の出力を実現するように構成される注入システム。
【請求項３】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記第一速度、前記第二速度、及び前記第三速度は、前記注入ポンプからの流体の第一出力、前記注入ポンプからの流体の第二出力、及び前記注入ポンプからの流体の第三出力に対応し、前記第一出力、前記第二出力、又は前記第一出力及び前記第二出力の両方は、前記第三出力よりも多い注入システム。
【請求項４】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記第一速度、前記第二速度、及び前記第三速度は可変であり、前記ピストンは前記注入ポンプからの流体の出力に応じて、前記第一速度、前記第二速度、及び前記第三速度の少なくとも一つを調整する注入システム。
【請求項５】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記ピストンは前記第三速度から前記第一速度への第一加速度を有し、前記ピストンは前記第三速度から前記第二速度への第二加速度を有し、前記第一加速度及び前記第二加速度は、前記注入ポンプからの流体の一定の出力を実現するように構成される注入システム。
【請求項６】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記ピストンの移動により、前記第一セクションを流体で充填する一方で、同時に前記第二セクションから流体を排出する注入システム。
【請求項７】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記ピストンは、前記第一セクションを前記第二セクションから分割する注入システム。
【請求項８】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記第一セクションに連結された少なくとも一つの入口と、前記第二セクションに連結された少なくとも一つの入口とをさらに含む注入システム。
【請求項９】
請求項８に記載の注入システムにおいて、前記移行セクションは、前記第一セクションに連結された少なくとも一つの前記入口と、前記第二セクションに連結された少なくとも一つの前記入口との間の距離に及ぶ注入システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の注入システムにおいて、前記第一セクションに連結された少なくとも一つの前記入口と、前記第二セクションに連結された少なくとも一つの前記入口とは、少なくとも一つの一方向弁を含む注入システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記カテーテルは吸引カテーテルである注入システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の注入システムにおいて、前記カテーテルは流体ジェット放射器具を含み、流体の一定の出力は前記流体ジェット放射器具を介して指向される注入システム。