(57)【要約】  内部シャフトを有するポンプ本体と、シャフト内に配置され、第１の強磁性要素を含むピストンヘッドを有するピストンと、を含む、器具。器具は更に、シャフト内でピストンの往復長手方向運動を駆動するように連結されたモータと、ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を有するポンプチャンバと、を含む。器具は、更に、開口部を横切って固定され、第２の強磁性要素を有する可撓性ダイヤフラムであって、ポンプチャンバがポンプ本体に取り付けられると第２の強磁性要素が第１の強磁性要素と係合し、その結果、ピストンの往復長手方向運動が可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それによりポンプチャンバの容積を変更する、可撓性ダイヤフラムを含む。
2020516361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部シャフトを含むポンプ本体と、
前記シャフト内に配置され、第１の強磁性要素を含むピストンヘッドを有するピストンと、
前記シャフト内で前記ピストンの往復長手方向運動を駆動するように連結されたモータと、
前記ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバと、
前記開口部を横切って固定され、第２の強磁性要素を含む可撓性ダイヤフラムであって、前記ポンプチャンバが前記ポンプ本体に取り付けられると前記第２の強磁性要素が前記第１の強磁性要素と係合し、その結果、前記ピストンの前記往復長手方向運動が前記可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それにより前記ポンプチャンバの容積を変更する、可撓性ダイヤフラムと、
を含む、器具。
【請求項２】
前記第１の強磁性要素は永久磁石を含み、前記第２の強磁性要素は、強磁性を有する金属を含む、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記第１の強磁性要素は強磁性を有する金属を含み、前記第２の強磁性要素は永久磁石を含む、請求項１に記載の器具。
【請求項４】
前記第１及び前記第２の強磁性要素はそれぞれの永久磁石を含む、請求項１に記載の器具。
【請求項５】
前記強磁性要素のうちの少なくとも１つは電磁石を含む、請求項１に記載の器具。
【請求項６】
前記モータに連結された医療用灌注システムと、前記医療用灌注システムを制御するように構成されたプロセッサと、を含む、請求項１に記載の器具。
【請求項７】
前記流体出口に連結された灌注カテーテルを含む、請求項６に記載の器具。
【請求項８】
前記ポンプチャンバは使い捨て式である、請求項１に記載の器具。
【請求項９】
前記ポンプチャンバ及び前記可撓性ダイヤフラムによって画定されるポンプは自給式である、請求項１に記載の器具。
【請求項１０】
内部シャフトを含むポンプ本体を準備することと、
前記シャフト内に配置され、第１の強磁性要素を含むピストンヘッドを有するピストンを準備することと、
前記シャフト内で前記ピストンの往復長手方向運動を駆動するために前記ピストンにモータを連結させることと、
前記ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバを準備することと、
第２の強磁性要素を含む可撓性ダイヤフラムを前記開口部を横切って貼り付けることであって、前記ポンプチャンバが前記ポンプ本体に取り付けられると前記第２の強磁性要素が前記第１の強磁性要素と係合し、その結果、前記ピストンの前記往復長手方向運動が前記可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それにより前記ポンプチャンバの容積を変更することと、
を含む、方法。
【請求項１１】
前記第１の強磁性要素は永久磁石を含み、前記第２の強磁性要素は、強磁性を有する金属を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の強磁性要素は強磁性を有する金属を含み、前記第２の強磁性要素は永久磁石を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１及び前記第２の強磁性要素はそれぞれの永久磁石を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記強磁性要素のうちの少なくとも１つは電磁石を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記モータに連結された医療用灌注システムと、前記医療用灌注システムを制御するように構成されたプロセッサと、を準備することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記流体出口に連結された灌注カテーテルを準備することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ポンプチャンバは使い捨て式である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記ポンプチャンバ及び前記可撓性ダイヤフラムによって画定されるポンプは自給式である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
内部シャフトを含むポンプ本体と、
前記シャフト内に配置され、第１の要素を含むピストンヘッドを有するピストンと、
前記シャフト内で前記ピストンの往復長手方向運動を駆動するように連結されたモータと、
前記ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバと、
前記開口部を横切って固定され、第２の要素を含む可撓性ダイヤフラムであって、前記ポンプチャンバが前記ポンプ本体に取り付けられると前記第２の要素が前記第１の要素と機械的に係合し、その結果、前記ピストンの前記往復長手方向運動が前記可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それにより前記ポンプチャンバの容積を変更する、可撓性ダイヤフラムと、
を含む、器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には、医療処置で使用される注入ポンプに関し、具体的には、取り外し可能な使い捨てポンプチャンバを有するダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓アブレーションなどの様々な治療処置で、患者の体内に挿入される侵襲性医療用プローブが使用されている。しかしながら、心臓のアブレーション処置の間に、アブレーションされる心臓表面及びその表面下の心組織の局所的な過熱が生じる場合がある。この表面過熱は炭化として現れる場合があり、こうした下層組織の過熱は組織に他の損傷をもたらし、組織の貫通につながる場合すらある。組織の炭化を防止するために、注入ポンプは、医療用プローブを介して、アブレーションされる領域に灌注流体を送達することができる。
【０００３】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＢａｋｅｒらの米国特許第８，８３４，４０８号は、取り外し可能なヘッドを備えたベースを有し、灌注機能及び吸引機能を部分的又は完全な分離に適合した灌注及び／又は吸引装置を記載している。装置は、取り外し可能、交換可能、及び詰め替え可能なリザーバを含む。
【０００４】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＭａｙｆｉｅｌｄらの米国特許第４，４４５，５３５号は、液剤の身体への正確な注入速度を提供する注入装置を記載している。注入装置は、常設部分と、分配される液剤で充填されたリザーバ、及びリザーバから身体内に薬剤をポンピングするためのポンプを含む使い捨て部分と、を含む。
【０００５】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＧａｒｒｉｓｏｎの米国特許第４，８５６，３４０号は、薬剤注入システム用の圧力ダイヤフラムを記載している。圧力ダイヤフラムは、主ポンプユニット上で使用するための使い捨てカセット内に設置することができ、高い精度で測定される流体ポンプ下流で圧力を可能にするように構成することができる。
【０００６】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＲｏｓｅｎらの米国特許第５，５４０，５６８号は、ヘッドと、転動形ダイヤフラム充填ユニットと、吸気口及び排出口と、を含む単一モジュールを記載している。転動形ダイヤフラム充填ユニットは、ヘッドに固定されてもよく、又は取り外し可能に取り付けられてもよい。吸気口及び排出口を含むヘッドモジュール、並びに取り付けられた転動形ダイヤフラムは、流体製品と接触するポンプ表面の全てを含む使い捨てモジュールとして構成されてもよい。
【０００７】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＦｌａｈｅｒｔｙの米国特許第６，７４９，５８７号は、ヘッドと、使い捨て転動形ダイヤフラム充填ユニットと、吸気口及び排出口と、を含む単一モジュールを記載している。転動形ダイヤフラム充填ユニットは、ヘッドに固定されてもよく、又は取り外し可能に取り付けられてもよい。
【０００８】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＦｌａｈｅｒｔｙの米国特許第６，７４９，５８７号は、出口ポートアセンブリを有する使い捨てアセンブリと、制御部分を有する再利用可能アセンブリと、を含む流体を送達するためのモジュール式注入装置を記載している。アセンブリは、取り外し可能に取り付けられるように適合され、再利用可能アセンブリ及び使い捨てアセンブリの取り付け時に再利用可能アセンブリに電力を供給するための電源が使い捨てアセンブリに収容される。
【０００９】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＵｂｅｒ，ＩＩＩの米国特許第７，４２７，２８１号は、複数の患者に流体を送達するための注入器具を記載している。器具は、第１の流体源と、第２の流体源と、第１及び第２の流体源と患者との間に配設された流体経路と、を含む。流体経路は、混合装置と、複数の患者に流体を送達するための再利用可能部分と、再利用可能部分に取り外し可能に接続された患者ごとの使い捨て部分と、を含む。
【００１０】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＭａｌａｃｋｏｗｓｋｉの米国特許第７，７５３，８８０号は、ポンプモータ及び取り外し可能な管セットによって駆動される固定ポンプヘッドを含む灌注ポンプを操作するためのツールシステムを記載している。
【００１１】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＢａｋｅｒらの米国特許第８，８２７，９４５号は、単独に、連続的に、又は同時に吸引及び灌注するように構成され得る灌注装置及び／又は吸引装置を記載している。装置は、取り外し可能、かつ／又は交換可能、かつ／又は詰め替え可能であり、容易に洗浄可能な吸引物（aspirant）及び灌注液用リザーバを含んでもよい。
【００１２】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＳｍｉｔｈらの米国特許第８，９１５，８７９号は、単回投与カートリッジから薬剤を投与できる着装携行式注入ポンプを記載している。
【００１３】
その開示が参照により本明細書に組み込まれるＳｍｉｔｈらの米国特許出願第２０１６／０２３５９１３号は、動的及び静的シールのみならず、関連する構成要素及び構成要素の組み合わせを含む、着装携行式注入ポンプ及びリザーバアセンブリを記載している。
【００１４】
参照により本特許出願に援用される文献は、これらの援用文献においていずれかの用語が本明細書において明示的又は暗示的になされた定義と矛盾して定義されている場合には、本明細書における定義のみを考慮するものとする点を除き、本出願の一部とみなすものとする。
【００１５】
上記説明は、当該分野における関連技術の一般的概論として記載したものであって、この説明に含まれる何らの情報が本特許出願に対する先行技術を構成することを容認するものと解釈するべきではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、内部シャフトを有するポンプ本体と、シャフト内に配置され、第１の強磁性要素を含むピストンヘッドを有するピストンと、シャフト内でピストンの往復長手方向運動を駆動するように連結されたモータと、ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバと、開口部を横切って固定され、第２の強磁性要素を含む可撓性ダイヤフラムであって、ポンプチャンバがポンプ本体に取り付けられると第２の強磁性要素が第１の強磁性要素と係合し、その結果、ピストンの往復長手方向運動が可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それによりポンプチャンバの容積を変更する、可撓性ダイヤフラムと、を含む器具が提供される。
【００１７】
一実施形態では、第１の強磁性要素は永久磁石を含み、第２の強磁性要素は、強磁性を有する金属を含む。別の実施形態では、第１の強磁性要素は、強磁性を有する金属を含み、第２の強磁性要素は永久磁石を含む。追加の実施形態では、第１及び第２の強磁性要素は、それぞれの永久磁石を含む。更なる実施形態では、強磁性要素のうちの少なくとも１つは電磁石を含む。
【００１８】
一部の実施形態では、器具は更に、モータに連結された医療用灌注システムと、医療用灌注システムを制御するように構成されたプロセッサと、を含んでもよい。医療用灌注システム及びプロセッサを含む実施形態では、器具は、流体出口に連結された灌注カテーテルを含んでもよい。
【００１９】
更なる実施形態では、ポンプチャンバは使い捨て式である。補足的な実施形態では、ポンプチャンバ及び可撓性ダイヤフラムによって画定されるポンプは自給式である。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、内部シャフトを有するポンプ本体を準備することと、シャフト内に配置され、第１の強磁性要素を含むピストンヘッドを有するピストンを準備することと、シャフト内でピストンの往復長手方向運動を駆動するためにピストンにモータを連結させることと、ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバを準備することと、第２の強磁性要素を含む可撓性ダイヤフラムを開口部を横切って貼り付けることであって、ポンプチャンバがポンプ本体に取り付けられると第２の強磁性要素が第１の強磁性要素と係合し、その結果、ピストンの往復長手方向運動が可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それによりポンプチャンバの容積を変更することと、を含む、方法が更に提供される。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、内部シャフトを有するポンプ本体と、シャフト内に配置され、第１の要素を含むピストンヘッドを有するピストンと、シャフト内でピストンの往復長手方向運動を駆動するように連結されたモータと、ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバと、開口部を横切って固定され、第２の要素を含む可撓性ダイヤフラムであって、ポンプチャンバがポンプ本体に取り付けられると第２の要素が第１の要素と機械的に係合し、その結果、ピストンの往復長手方向運動が可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それによりポンプチャンバの容積を変更する、可撓性ダイヤフラムと、を含む、器具が更に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本明細書で、本開示をあくまで一例として添付図面を参照しつつ説明する。
【図１】本発明の一実施形態による、ポンプ本体及び使い捨てポンプチャンバを含むダイヤフラム注入ポンプを含む医療システムの概略絵図である。
【図２】本発明の一実施形態による、ダイヤフラム注入ポンプのポンプ本体及び使い捨てポンプチャンバの概略絵図である。
【図３】本発明の一実施形態による、ポンプ本体及び使い捨てポンプチャンバの概略的破断図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態では、ダイヤフラムポンプを含む医療システム用注入ポンプは、本明細書では、以下に記載されるように、取り外し可能かつ使い捨て式であるポンプチャンバを含む。ダイヤフラムポンプは、典型的には、医療処置中に身体組織に灌注流体を送達するための医療システムで従来使用される他のタイプの注入ポンプ（例えば、蠕動ポンプ）よりも高価である。しかしながら、注入ポンプとしてダイヤフラムポンプを使用すること（すなわち、蠕動ポンプを使用することとは対照的に）の利点としては、電気雑音が低減されること、及び灌注流体に管材料の破片（すなわち、蠕動ポンプの管材料が繰り返し圧縮及び減圧されることによる）が入る可能性が低減されることが挙げられる。医療処置の間で交換可能なポンプチャンバを組み込むことにより、本発明の実施形態を実践するダイヤフラム注入ポンプは、典型的には、従来のダイヤフラムポンプよりも経済的に使用することができる。
【００２４】
本発明の実施形態では、ダイヤフラムポンプは、内部シャフトと、シャフト内に配置され、第１の強磁性要素を含むピストンヘッドを有するピストンと、を含むポンプ本体を含む。ダイヤフラムポンプは、更に、シャフト内でピストンの往復長手方向運動を駆動するように連結されたモータと、ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバと、を含む。上記で述べたように、ポンプチャンバは使い捨て式であり、典型的には医療処置の間で交換される。
【００２５】
ダイヤフラムポンプは、開口部を横切って固定された可撓性ダイヤフラムを更に含む。可撓性ダイヤフラムは、ポンプチャンバがポンプ本体に取り付けられると第１の強磁性要素と係合し、その結果、ピストンの往復長手方向運動が可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それによりポンプチャンバの容積を変更する、第２の強磁性要素を含む。
【００２６】
システムの説明
図１は、本発明の一実施形態による、医療用プローブ２２及び制御コンソール２４を含む、医療システム２０の概略絵図である。医療システム２０は、例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ  Ｗｅｂｓｔｅｒ  Ｉｎｃ．（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｂａｒ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，Ｕ．Ｓ．Ａ．）によって製造されたＣＡＲＴＯ（登録商標）システムに基づいていてもよい。図１に示される例では、医療用プローブ２２は、医療専門家２８が患者３２の心臓３０に対してアブレーション処置を行うために使用することができる遠位端２６を有するバルーンカテーテル（本明細書では灌注カテーテルとも呼ばれる）を含む。アブレーション処置の間、遠位端２６は、灌注管３６を介してポンプ３４から医療用プローブ２２に運ばれる灌注流体（例えば、生理食塩水）を用いて心臓３０内の組織を灌注することができる。以下でより詳細に説明されるように、ポンプ３４は、ポンプ入口管３７を介して灌注流体を受容する。灌注流体は、遠位端２６にある灌注孔（図示せず）を通じて放出される。本発明の実施形態では、ポンプ３４は、以下の図２〜図３を参照した説明で説明されるダイヤフラム注入ポンプを含む。
【００２７】
制御コンソール２４は、ケーブル３８によって身体表面電極に接続され、身体表面電極は、典型的には患者３２に貼り付けられた接着性皮膚パッチ４０を含む。制御コンソール２４は、接着性皮膚パッチ４０と、遠位端２６に貼り付けられた１つ以上のプローブ電極（図示せず）と、の間で測定されたインピーダンスに基づき心臓３０の中の遠位端２６の位置座標を決定するシステムプロセッサ４２を含む。
【００２８】
システムプロセッサ４２は、典型的には、医療用プローブ２２の要素からの信号を受信し、制御コンソール２４の他の構成要素を制御するのに適したフロントエンド回路及びインターフェース回路を有する汎用コンピュータを含む。プロセッサ４２は、工程を含み、本明細書で説明されるようにこうした工程（例えば、上記で説明されたように位置座標を決定すること）を実施するようにプロセッサに連結されたモジュールの機能を用いる、本明細書に開示される少なくとも１つのアルゴリズムを実行するようにソフトウェア内でプログラムされてもよい。このソフトウェアは、例えば、ネットワークを介して電子的形態で制御コンソール２４にダウンロードされてもよく、又は光学的記憶媒体、磁気的記憶媒体、若しくは電子的記憶媒体などの非一時的な有形媒体で提供されてもよい。あるいは、プロセッサ４２の機能の一部又は全ては、専用の構成要素又はプログラマブルデジタルハードウェア構成要素によって実行されてもよい。
【００２９】
図１に示される医療システムは、遠位端２６の位置を測定するためにインピーダンス系の検知を使用しているが、他の位置追跡技術を使用してもよい（例えば、磁気系のセンサを用いる技術）。インピーダンスに基づく位置追跡技術については、例えば、それらの開示内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，９８３，１２６号、同第６，４５６，８６４号、同第５，９４４，０２２号に記載されている。磁気位置追跡技術については、例えば、それらの開示内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，３９１，１９９号、同第５，４４３，４８９号、同第６，７８８，９６７号、同第６，６９０，９６３号、同第５，５５８，０９１号、同第６，１７２，４９９号、同第６，１７７，７９２号に記載されている。本明細書で上述する位置感知方法は、上述のＣＡＲＴＯ（登録商標）システムに実装され、上記で引用した特許に詳細に説明されている。
【００３０】
制御コンソール２４は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）通信インターフェース４４を更に含むが、これは、制御コンソールが、プローブ電極及び接着性皮膚パッチ４０から信号を伝達すること、かつ／又はこれらに信号を伝達することを可能にする。プローブ電極及び接着性皮膚パッチ４０から受信した信号に基づいて、プロセッサ４２は、患者の体内の遠位端２６の位置を示すマップ４６を生成することができる。処置中、プロセッサ４２は、医療専門家２８に対してディスプレイ４８上にマップ４６を提示し、このマップを表すデータをメモリ５０に保存することができる。メモリ５０は、ランダムアクセスメモリ又はハードディスクドライブなどの任意の好適な揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリを含んでもよい。図１に示す構成では、医療専門家２８は、１つ以上の入力装置５２を使ってマップ４６を操作することができる。
【００３１】
本発明の実施形態では、遠位端２６は、組織アブレーションに典型的に使用される１つ以上のアブレーション電極（図示せず）を含む。代替的な実施形態では、プローブ電極を組織アブレーションに使用することもできる。制御コンソール２４は、アブレーションモジュール５４、及び灌注モジュール５６を更に含む。プロセッサ４２は、アブレーションモジュール５４を介してアブレーション電極に伝達されるアブレーション出力（例えば、高周波エネルギー）のレベル及び期間などのアブレーションパラメータを監視及び制御するための第１の所与のアルゴリズムを実行する。同様に、プロセッサ４２は、ポンプ３４のモータ（後述）に連結された灌注モジュール５６（本明細書では灌注システムとも呼ばれる）を介してポンプ３４から医療用プローブ２２までの灌注流体の流れの速度（典型的には０〜１００ミリリットル／分）を制御するための第２の所与のアルゴリズムを実行する。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態による、ダイヤフラム注入ポンプ３４の概略絵図であり、図３は、本発明の実施形態による、ポンプの一部の概略的破断図である。本発明の実施形態では、ダイヤフラム注入ポンプ３４は、固定基部ユニット６０と、破線矢印６４によって示されるように基部ユニットに取り外し可能に取り付けられ得るポンプチャンバ６２と、を含む。いくつかの実施形態では、ポンプチャンバ６２は使い捨て式である（すなわち、ポンプチャンバは、典型的には、各医療処置の前に交換される）。
【００３３】
基部ユニット６０は、ポンプ本体６６及びモータ６８を含む。ポンプチャンバ６２は、流体入口７３及び流体出口７５を画定する剛性壁７０を含む。図２に示される実施例では、ポンプ３４は更に、流体入口７３及び流体出口７５を介してポンプチャンバ６２に取り付けられる固定具７７を含む。固定具７７は、流体入口７３を管３７に連結する第１のコネクタ７２と、流体出口７５を灌注管３６に連結する第２のコネクタ７４と、を含む。
【００３４】
ポンプチャンバ６２は、流体入口７３及び流体出口７５内にそれぞれ配置される一方向弁７９及び８１を含む。動作中、一方向弁７９は、灌注流体が、管３７（図１）及び流体入口７３を介して、流体リザーバ（図示せず）から剛性壁７０によって画定された空洞内に流れることを可能にし、一方向弁８１は、灌注流体が、流体出口７５、コネクタ７４、及び灌注管３６を介して、空洞からプローブ２２に流れることを可能にする。
【００３５】
ポンプ本体６６は、シャフト７６と、シャフト内に配設され、シャフトを通って延在するロッド８２の第１の端部に取り付けられたピストンヘッド８０を含むピストン７８と、を含む。モータ６８はロッド８２の第２の端部に連結され、実線矢印８４によって示されるようにシャフト７６内でピストン７８の往復長手方向運動（すなわち振動）を駆動する。本発明の実施形態では、モータ６８は、ピストン７８に連結されたときにシャフト７６内でピストンを振動させる任意の機械的装置を含む。本明細書の実施形態は、単一のピストン７８を含む単純なピストン構成を有するポンプ３４を説明しているが、他の種類のピストン構成を含むダイヤフラムポンプも本発明の趣旨及び範囲内であると考えられる。
【００３６】
上記のように、ポンプチャンバ６２は取り外し可能であり、典型的には使い捨て式である。そのため、本発明の実施形態では、ダイヤフラムポンプ３４は、ポンプチャンバ６２がポンプ本体６６と連結することを可能にし、ポンプチャンバがポンプチャンバから連結解除することを可能にする連結機構を含む。一部の実施形態では、図２に示すように、連結機構は、ポンプチャンバ６２及びポンプ本体６６上にそれぞれオスねじ山８６及びメスねじ山８８と、ロック９０と、を含む。
【００３７】
ねじ山８６及び８８は互いに嵌合し、それによってポンプチャンバ６２がポンプ本体６６に「ねじ込まれる」ことを可能にする。図２に示される例では、ねじ山８６はポンプ本体６６から突出し、ロック９０は、ポンプ本体３４内のロックキーホール９２と、ロックキーホールに嵌合するキー９４と、を含む。動作中にポンプチャンバ６２がポンプ本体６６内にねじ込まれると、ねじ山８８はキーホール９２の下方に位置決めされ、医療専門家２８（又は別の個人）が、キー９４をキーホールに挿入して、ポンプチャンバ６２を所定の位置に「ロックする」ことができる（すなわち、ポンプ本体からポンプチャンバが「ねじ抜け」するのを防ぐため）。
【００３８】
図２の実施例は、ねじ山８６によって所定の位置にロックされるキー９４を含むロック９０を示しているが、ポンプチャンバ６２をポンプ本体６６にロックするための他の種類の機構も本発明の趣旨及び範囲内にあると考えられる。例えば、ロック９０は、キーホール９２を通してキー９４を剛性壁７０内の窪みに打ち込み、それによってポンプチャンバ６２をポンプ本体６６にロックするバネを含んでもよい。
【００３９】
一部の実施形態では、ダイヤフラムポンプ３４は、ポンプチャンバ６２とポンプ本体６６との間に取り付けられたＯリング９６を含んでもよい。Ｏリング９６は、ポンプチャンバのポンプ本体６６に対するロックを補強するために、ポンプチャンバ６２に圧力（例えば、バネのような）を加えるように構成され得る。
【００４０】
図３は、ポンプチャンバ６２及びポンプ本体６６の概略的破断図である。視覚的に簡略化するために、ねじ山８８を含むポンプ本体の上部は図３に示されていない。剛性壁７０は、ポンプチャンバ６２の底部に開口部１００を画定し、可撓性ダイヤフラム１０２が開口部を横切って固定される。ダイヤフラム１０２に使用することができる材料の例としては、シリコン系及びポリウレタン系材料が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、ダイヤフラム１０２は、糊剤又は他の種類の接着方法（例えば、超音波接着）を使用して剛性壁７０に（すなわち、開口部１００において）貼り付けられ得るプラスチックリング（図示せず）を含んでもよい。代替的な実施形態では、剛性壁７０は、ダイヤフラム１０２が開口部１００に押し付けられると、プラスチックリングと係合してダイヤフラムを所定の位置にロックする、機械的機構を含んでもよい。
【００４１】
本発明の実施形態では、ピストンヘッド８０は第１の強磁性要素１０４を含み、可撓性ダイヤフラム１０２は第２の強磁性要素１０６を含む。一実施形態では、第１の強磁性要素１０４は永久磁石を含み、第２の強磁性要素１０６は、強磁性を有する金属を含む。別の実施形態では、第１の強磁性要素１０４は強磁性を有する金属を含み、第２の強磁性要素１０６は永久磁石を含む。追加の代替的な実施形態では、要素１０４及び１０６は両方とも永久磁石である。更なる実施形態では、要素１０４及び／又は１０６は電磁石を含んでもよい。
【００４２】
図２及び図３に示される例は、ピストンヘッド８０をダイヤフラム１０２に係合させるために強磁性要素１０４及び１０６を使用するが、ピストンヘッドをダイヤフラムに係合させる他の方法も本発明の趣旨及び範囲内であると考えられる。例えば、ピストンヘッド８０は、第１の要素（例えば、ピン）を含んでもよく、ダイヤフラム１０２は、ポンプチャンバ６２がポンプ本体６６に取り付けられたときに第１の要素と機械的に係合するように構成された第２の要素（例えば、スロット）を含んでもよい。
【００４３】
本発明の実施形態では、第１の強磁性要素１０４と第２の強磁性要素１０６との間の磁気吸引力により、ポンプチャンバ６２がポンプ本体６６に取り付けられたときに第１の強磁性要素が第２の強磁性要素と係合し、その結果、ピストン７８の往復長手方向運動８４が可撓性ダイヤフラム１０２の交互の伸張及び収縮を引き起こす。可撓性ダイヤフラム１０２の伸張及び収縮は、ポンプチャンバの容積を変更し、それによって、コネクタ７２及び流体入口７３を介してポンプチャンバ内に灌注流体を引き込み、流体出口７５及びコネクタ７４を介して灌注流体をチャンバからポンピングする。
【００４４】
いくつかの実施形態では、ポンプチャンバ６２の寸法（したがって、ポンプチャンバの容積）によって、ダイヤフラム注入ポンプ３４が自給式となることが可能となる。これらの実施形態では、ダイヤフラム１０２をポンプチャンバ６２から遠ざかるように引くピストン７８の（往復長手方向）運動中にポンプチャンバ６２に入る灌注流体の容積は、ピストンの運動がダイヤフラムを固定治具７７に向かって押すときに流体出口７５を出る灌注流体の容積と一致する。
【００４５】
上に述べた実施形態は例として挙げたものであり、本発明は上述のとおり具体的に示し説明したものに限定されない点が理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、本明細書で上述のとおり様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせの両方、並びに前述の説明を一読すると当業者が想起すると思われる、先行技術に開示されていないそれらの変形及び改変を含む。
【００４６】
〔実施の態様〕
（１）  内部シャフトを含むポンプ本体と、
前記シャフト内に配置され、第１の強磁性要素を含むピストンヘッドを有するピストンと、
前記シャフト内で前記ピストンの往復長手方向運動を駆動するように連結されたモータと、
前記ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバと、
前記開口部を横切って固定され、第２の強磁性要素を含む可撓性ダイヤフラムであって、前記ポンプチャンバが前記ポンプ本体に取り付けられると前記第２の強磁性要素が前記第１の強磁性要素と係合し、その結果、前記ピストンの前記往復長手方向運動が前記可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それにより前記ポンプチャンバの容積を変更する、可撓性ダイヤフラムと、
を含む、器具。
（２）  前記第１の強磁性要素は永久磁石を含み、前記第２の強磁性要素は、強磁性を有する金属を含む、実施態様１に記載の器具。
（３）  前記第１の強磁性要素は強磁性を有する金属を含み、前記第２の強磁性要素は永久磁石を含む、実施態様１に記載の器具。
（４）  前記第１及び前記第２の強磁性要素はそれぞれの永久磁石を含む、実施態様１に記載の器具。
（５）  前記強磁性要素のうちの少なくとも１つは電磁石を含む、実施態様１に記載の器具。
【００４７】
（６）  前記モータに連結された医療用灌注システムと、前記医療用灌注システムを制御するように構成されたプロセッサと、を含む、実施態様１に記載の器具。
（７）  前記流体出口に連結された灌注カテーテルを含む、実施態様６に記載の器具。
（８）  前記ポンプチャンバは使い捨て式である、実施態様１に記載の器具。
（９）  前記ポンプチャンバ及び前記可撓性ダイヤフラムによって画定されるポンプは自給式である、実施態様１に記載の器具。
（１０）  内部シャフトを含むポンプ本体を準備することと、
前記シャフト内に配置され、第１の強磁性要素を含むピストンヘッドを有するピストンを準備することと、
前記シャフト内で前記ピストンの往復長手方向運動を駆動するために前記ピストンにモータを連結させることと、
前記ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバを準備することと、
第２の強磁性要素を含む可撓性ダイヤフラムを前記開口部を横切って貼り付けることであって、前記ポンプチャンバが前記ポンプ本体に取り付けられると前記第２の強磁性要素が前記第１の強磁性要素と係合し、その結果、前記ピストンの前記往復長手方向運動が前記可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それにより前記ポンプチャンバの容積を変更することと、
を含む、方法。
【００４８】
（１１）  前記第１の強磁性要素は永久磁石を含み、前記第２の強磁性要素は、強磁性を有する金属を含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記第１の強磁性要素は強磁性を有する金属を含み、前記第２の強磁性要素は永久磁石を含む、実施態様１０に記載の方法。
（１３）  前記第１及び前記第２の強磁性要素はそれぞれの永久磁石を含む、実施態様１０に記載の方法。
（１４）  前記強磁性要素のうちの少なくとも１つは電磁石を含む、実施態様１０に記載の方法。
（１５）  前記モータに連結された医療用灌注システムと、前記医療用灌注システムを制御するように構成されたプロセッサと、を準備することを含む、実施態様１０に記載の方法。
【００４９】
（１６）  前記流体出口に連結された灌注カテーテルを準備することを含む、実施態様１５に記載の方法。
（１７）  前記ポンプチャンバは使い捨て式である、実施態様１０に記載の方法。
（１８）  前記ポンプチャンバ及び前記可撓性ダイヤフラムによって画定されるポンプは自給式である、実施態様１０に記載の方法。
（１９）  内部シャフトを含むポンプ本体と、
前記シャフト内に配置され、第１の要素を含むピストンヘッドを有するピストンと、
前記シャフト内で前記ピストンの往復長手方向運動を駆動するように連結されたモータと、
前記ポンプ本体に取り外し可能に取り付けられるように構成され、流体入口、流体出口、及び開口部を画定する剛性壁を含むポンプチャンバと、
前記開口部を横切って固定され、第２の要素を含む可撓性ダイヤフラムであって、前記ポンプチャンバが前記ポンプ本体に取り付けられると前記第２の要素が前記第１の要素と機械的に係合し、その結果、前記ピストンの前記往復長手方向運動が前記可撓性ダイヤフラムの交互の伸張及び収縮を引き起こし、それにより前記ポンプチャンバの容積を変更する、可撓性ダイヤフラムと、
を含む、器具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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