(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-09
(45)【発行日】2023-08-18
(54)【発明の名称】改善された圧送フィンガを有する蠕動ポンプ
(51)【国際特許分類】
A61M 5/142 20060101AFI20230810BHJP
A61M 5/168 20060101ALI20230810BHJP
F04B 43/12 20060101ALI20230810BHJP
F04B 53/16 20060101ALI20230810BHJP
【ＦＩ】
A61M5/142 502
A61M5/142 504
A61M5/168
F04B43/12 G
F04B53/16
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021534658
(86)(22)【出願日】2019-11-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-07
(86)【国際出願番号】 US2019062583
(87)【国際公開番号】W WO2020131293
(87)【国際公開日】2020-06-25
【審査請求日】2021-08-12
(31)【優先権主張番号】16/222,382
(32)【優先日】2018-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】510180692
【氏名又は名称】カーリン・メディカル・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100186613
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100211236
【弁理士】
【氏名又は名称】道下 浩治
(72)【発明者】
【氏名】アザパジック，アズール
【審査官】田中 玲子
(56)【参考文献】
【文献】特表２００１－５１５５５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００９－５０９０７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０４８６７５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許第０６１６４９２１（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｍ ５／１４２
Ａ６１Ｍ ５／１４２
Ａ６１Ｍ ５／１６８
Ｆ０４Ｂ ４３／１２
Ｆ０４Ｂ ５３／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
蠕動輸液ポンプのための圧送フィンガ部分組立体であって、横断方向スロットを画定するように互いに対して配置された基部、前壁、後壁、および第１の側壁を含むハウジングであって、前記横断方向スロットが、前記基部に対向する前記ハウジングの上部開口部を通じて、また、前記第１の側壁に対向する前記ハウジングの第２の側面開口部を通じて開口している、ハウジングと、
前記第２の側面開口部を通じて前記ハウジングによって受容されるピンチ部材であって、台部分、および前記台部分から上方に延在する先端部分を含む、ピンチ部材と、
前記ピンチ部材及び前記ハウジングとは別のブロック部材であって、前記ブロック部材は、前記第２の側面開口部を通じて前記ハウジングによって受容され、足部分、および前記足部分から上方に延在する側壁部分を含み、前記ブロック部材の前記側壁部分が、前記ハウジングの前記第２の側面開口部の少なくとも一部分を閉鎖する、ブロック部材と、
前記ピンチ部材の前記先端部分を前記ハウジングの前記上部開口部を通じて前記ハウジングから突出させる方向に前記ピンチ部材を付勢するために、前記ブロック部材の前記足部分と前記ピンチ部材の前記台部分との間で作用するように配置された少なくとも１つのばねと、
を備える、圧送フィンガ部分組立体。
【請求項2】
前記ブロック部材が、前記ハウジングの前記第１の側壁から側方に離れる方向における前記ハウジングに対する前記ブロック部材の変位を制限するために、前記第２の側面開口部に隣接する前記ハウジングの内部表面に当接するように配置された外部当接表面を含む、請求項１に記載の圧送フィンガ部分組立体。
【請求項3】
前記当接表面が、前記ブロック部材の前記足部分上に位置する、請求項２に記載の圧送フィンガ部分組立体。
【請求項4】
前記ブロック部材の前記側壁部分が、前記ハウジングの前記基部から上方に離れる方向における前記ハウジングに対する前記ブロック部材の変位を制限するために、前記ハウジングの下方に面する表面に当接するように配置された少なくとも１つの上方に面する肩を含む、請求項１に記載の圧送フィンガ部分組立体。
【請求項5】
前記ハウジングの前記下方に面する表面が、前記第２の側面開口部に隣接する、請求項４に記載の圧送フィンガ部分組立体。
【請求項6】
前記ブロック部材が、前記ハウジングの前記基部に向かう下向き方向における前記ハウジングに対する前記ブロック部材の変位を制限するために、前記ハウジングの上方に面する表面に当接するように配置された下方に面する表面を含む、請求項１に記載の圧送フィンガ部分組立体。
【請求項7】
前記ブロック部材の前記下方に面する表面が、前記ブロック部材の前記側壁部分上に位置する、請求項６に記載の圧送フィンガ部分組立体。
【請求項8】
前記ハウジングの前記上方に面する表面が、前記第２の側面開口部に隣接する、請求項６に記載の圧送フィンガ部分組立体。
【請求項9】
輸液ポンプによって受容される投与セットの管セグメントを通して流体を圧送するように動作可能な輸液ポンプであって、請求項１に記載の複数の圧送フィンガ部分組立体と、
前記複数の圧送フィンガ部分組立体に対向するプラテン表面であって、前記投与セットが前記ポンプ内に装填されたときに、前記複数の圧送フィンガ部分組立体と前記プラテン表面との間に前記管セグメントが位置決めされる、プラテン表面と、
前記管セグメントを可逆的に変形させて前記管セグメントを通して流体を圧送するために、前記複数の圧送フィンガ部分組立体を前記プラテン表面に対して変位させるように動作可能な圧送機構と、
を備える、輸液ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本発明は、ポンプ内に装填された投与セットの管に係合するための蠕動輸液ポンプ用の圧送フィンガに関する。
【背景技術】
【0002】
[0002]経腸栄養法のための流動食、および疼痛管理などの様々な目的のための薬剤の制御された送達を実行するために、プログラム可能な輸液ポンプが使用される。一般的な構成では、輸液ポンプが、輸液ポンプの圧送機構によって係合されるように設計された弾性的に変形可能な管セグメントを有する可撓性の管を備えた使い捨ての投与セットを受容する。例えば、圧送機構は、液体を患者に向かって強制的に管に通すために管セグメントを蠕動の態様で局所的に変形させるように管セグメントに対して順次駆動される、複数のフィンガを含み得る。圧送中、管セグメントを圧送フィンガの圧力に対して所定の位置に保つために、輸液ポンプのプラテン部材が、圧送機構とは反対側の管セグメントの側上の固定位置に保持されて、管セグメントに沿ったプラテン表面を提供する。
【0003】
[0003]出願人によって販売されているＣｕｒｌｉｎ６０００曲線蠕動輸液ポンプでは、圧送フィンガは、電動機駆動の偏心カムのカム表面に追従するように設計された個別の部分組立体として具現化されている。カムが回転すると、それぞれのフィンガ部分組立体は、液体が投与セットの管を通って患者に向かう方向に圧送されるように、順次蠕動する形で概して径方向に移動されて、管セグメントに係合し、かつ、管セグメントを一時的に変形させる。図１および２に示されるように、各圧送フィンガ部分組立体は、逆Ｔ字形状スロットが横断方向に延在しているハウジングと、ハウジングの逆Ｔ字形状スロット内に受け入れられた分岐ピンチ部材と、ピンチ部材をハウジングの基部から離れるようにスロット内で上方に付勢するための１対のばねと、を含む。ピンチ部材は、ハウジングから上方に突出して投与セットの管セグメントと係合する先端部分を有する。ハウジングは、ハウジングの基部と協働して逆Ｔ字形状スロットを画定する、前壁、後壁、および第１の側壁を有する。製造中に圧送フィンガ部分組立体が組み立てられるのを可能にするために、ハウジングの第１の側壁に対向するハウジングの第２の側面は、ピンチ部材および付勢ばねがハウジング内に挿入され得るように、開口している。ハウジングの基部は、カム表面に係合するための転がり軸受を受け入れるチャネルを含む。
【0004】
[0004]理解されるであろうように、ピンチ部材に対する付勢力は、ポンプの「デッドヘッド」圧力（すなわち、ポンプから下流に流れの閉塞が存在する場合にポンプが築くことができる最大流体圧力）を決定する。デッドヘッド圧力の変動は、ピンチ部材が中心から外れて傾動することにより管セグメントが圧送フィンガのピンチ部材に対して横方向に移動するかまたはずれて、それによりデッドヘッド圧力を低下させた場合に起こり得る。デッドヘッド圧力の低下は、より強力な付勢ばねを使用して変動を補償することによって対処され得るが、この解決策は、より高い材料費、消費電力の増大、および電池寿命の減少を伴う、望ましくない過剰設計につながる。より強力なばねを使用することはまた、過度に高いデッドヘッド圧力をもたらし、かつ、患者に対する安全性リスクを増大させ得る。例えば、デッドヘッド圧力が過度に高い場合、ポンプの圧力センサが故障したとき、および管内の閉塞が高圧下で突然に取り除かれたときに、患者の血管の損傷につながる可能性がある。
【発明の概要】
【0005】
[0005]本開示は、ポンプの圧送機構とプラテン表面との間で輸液ポンプによって受容される投与セットの管セグメントを通して流体を圧送するための蠕動圧送機構を有する輸液ポンプで使用するための改善された圧送フィンガ部分組立体を提供する。圧送機構は、圧送フィンガ部分組立体が管セグメントを順次可逆的に変形させて管セグメントを通して流体を圧送するように、複数の圧送フィンガ部分組立体をポンプのプラテン表面に対して変位させるように動作可能である。
【0006】
[0006]開示された実施形態では、圧送フィンガ部分組立体は、横断方向スロットを画定するように互いに対して配置された基部、前壁、後壁、および第１の側壁を含むハウジングを備えることができ、横断方向スロットは、基部に対向するハウジングの上部開口部を通じて、また、第１の側壁に対向するハウジングの第２の側面開口部を通じて開口している。圧送フィンガ部分組立体はまた、第２の側面開口部を通じてハウジングによって受容されるピンチ部材を備え得る。ピンチ部材は、台部分、および台部分から上方に延在する先端部分を含み得る。圧送フィンガ部分組立体は、第２の側面開口部を通じてハウジングによって受容されるブロック部材をさらに備え得る。ブロック部材は、足部分、および足部分から上方に延在する側壁部分を含むことができ、ブロック部材の側壁部分は、ハウジングの第２の側面開口部の少なくとも一部分を閉鎖する。少なくとも１つのばねが、ピンチ部材の先端部分をハウジングの上部開口部を通じてハウジングから突出させる方向にピンチ部材を付勢するために、ブロック部材の足部分とピンチ部材の台部分との間で作用するように配置され得る。複数の玉軸受が、圧送機構のカム表面に係合するために、圧送フィンガ部分組立体のハウジングの基部に形成されたソケット内に配置され得る。
【0007】
[0007]圧送フィンガ部分組立体の種々の構成要素が組み立てられたときに、ピンチ部材は、その第１の側面ではハウジングの第１の側壁によって支持され、その第２の側面ではブロック部材の側壁部分によって支持される。結果として、ピンチ部材は、中心から外れて傾動することを防止され、それにより、一貫したデッドヘッド圧力が維持される。
【0008】
[0008]次に、本発明の動作の性質およびモードが、本発明に関する以下の詳細な説明において、添付の図面と併せてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】[0009]従来技術の圧送フィンガ組立体を示す斜視図である。
【図3】[0011]輸液ポンプの内部構造を示すために部分的に破断され、投与セットが輸液ポンプに装填されている、本発明の一実施形態に従って形成された輸液ポンプの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[0017]図３は、開示された実施形態に従って形成された輸液ポンプ１０を示す。輸液ポンプ１０は、ポンプ内に装填された使い捨ての投与セット１２を有して示されており、投与セット１２は、輸液ポンプ１０によって取外し可能に受容されるように設計されている。投与セット１２は、注入液体の流れをソースリザーバ（図示せず）から患者（図示せず）まで運ぶためにポンプ１０によって作用される可撓性の管を含む。
【0011】
[0018]輸液ポンプ１０は、圧送機構１６を含むポンプボディ１４を備える。ポンプ１０はまた、ヒンジピン２０の軸の周りでポンプボディ１４に対して枢動するようにポンプボディ１４に回転可能に結合されたプラテン１８を備える。プラテン１８は、プラテン１８のプラテン表面２２が圧送機構１６に対向しかつ近接して位置決めされる、図３に示された閉位置と、プラテン表面２２が圧送機構１６から離れて位置決めされ、それにより使い捨ての投与セット１２が輸液ポンプ１０内に装填されることを可能にする開位置（図示せず）との間で、枢動する。図３に示されるように投与セット１２がポンプ１０内に装填されると、投与の管セグメント１２Ａが、一方の側の圧送機構１６と反対側のプラテン表面２２との間でポンプ１０を貫通して延在する。
【0012】
[0019]圧送機構１６は、複数の圧送フィンガ部分組立体２４を有する蠕動圧送機構であり、複数の圧送フィンガ部分組立体２４は、液体が投与セット１２の管を通って患者に向かう方向に圧送されるように、順次蠕動する形で駆動されて、管セグメント１２Ａに係合し、かつ、管セグメント１２Ａを一時的に変形させる。示された実施形態では、圧送機構１６は、曲線構造を有し、圧送フィンガ２４は、電動機駆動の偏心カム２６の回転により、概して径方向に移動される。圧送機構１６は、回転軸上に取り付けられたそれぞれのカムによって移動される軸方向に離間された複数の圧送フィンガ部分組立体を有する線形蠕動圧送機構などの、他の形態を取り得る。
【0013】
[0020]１つの実施形態による圧送フィンガ部分組立体２４が、図４～６に示されている。圧送フィンガ部分組立体２４は概して、ハウジング３０、ピンチ部材４０、ブロック部材５０、および少なくとも１つのばね６０を備える。
【0014】
[0021]図７に単独で示されているハウジング３０は、横断方向スロット３５を画定するように互いに対して配置された、基部３１、前壁３２、後壁３３、および第１の側壁３４を含む。横断方向スロット３５は、基部３１に対向するハウジング３０の上部開口部３６を通じて、また、第１の側壁３４に対向するハウジングの第２の側面開口部３７を通じて開口している。
【0015】
[0022]ピンチ部材４０は、第２の側面開口部３７を通じてハウジング３０によって受容される。ピンチ部材４０は、台部分４１、および台部分４１から上方に延在するより細い先端部分４２を含む。先端部分４２の遠位端部４３は、管セグメント１２Ａに係合するための丸みを帯びたまたは鈍い縁部を形成するために、先細になり得る。ピンチ部材４０は、第１の側面４４、および第１の側面４４に対向する第２の側面４５を含む。
【0016】
[0023]ブロック部材５０は、第２の側面開口部３７を通じてハウジング３０によって受容される。図８に単独で示されているブロック部材５０は、足部分５１、および足部分５１から上方に延在する側壁部分５２を含む。図４で最も良く分かるように、側壁部分５２は、ハウジング３０の第２の側面開口部３７を完全に閉鎖することができ、または、側壁部分５２は、第２の側面開口部３７の一部分のみを閉鎖するように構成されてもよい。
【0017】
[0024]１つまたは複数のばね６０が、ピンチ部材４０の先端部分４２を上部開口部３６を通じてハウジング３０から突出させる方向に、すなわち図５および６の図においては概して上向きの方向にピンチ部材４０を付勢するために、ブロック部材５０の足部分５１とピンチ部材４０の台部分４１との間で作用するように配置される。示された実施形態によれば、横方向に釣合のとれた付勢力のために、ピンチ部材４０の各側面４４、４５の近くに１つのばねとなる、１対のコイルばね６０が設けられ得る。あるいは、横方向において中心に置かれた単一のばね６０が使用されてもよく、または、横方向において釣合のとれた態様で配置された３つ以上のばね６０が使用されてもよい。
【0018】
[0025]理解されるであろうように、圧送フィンガ部分組立体２４を形成するために種々の構成要素３０、４０、５０および６０が組み立てられると、ピンチ部材４０は、第１の側面４４ではハウジング３０の第１の側壁３４によって支持され、第２の側面４５ではブロック部材５０の側壁部分５２によって支持される。
【0019】
[0026]図８も参照すると、ブロック部材５０は、ハウジング３０の第１の側壁３４から側方に離れる方向におけるハウジング３０に対するブロック部材５０の変位を制限するために第２の側面開口部３７に隣接するハウジング３０の内部表面３８に当接するように配置された外部当接表面５３を含み得る。当接表面５３は、ブロック部材５０の足部分５１上に設けられ得る。
【0020】
[0027]ブロック部材５０の側壁部分５２は、ハウジング３０の基部３１から上方に離れる方向におけるハウジング３０に対するブロック部材５０の変位を制限するためにハウジング３０の対応する下方に面する表面３９Ａに当接するように配置された少なくとも１つの上方に面する肩５４を含み得る。ハウジング３０の下方に面する表面３９Ａは、第２の側面開口部３７に隣接し得る。
【0021】
[0028]ブロック部材５０は、ハウジング３０の基部３１に向かう下向き方向におけるハウジング３０に対するブロック部材５０の変位を制限するためにハウジング３０の対応する上方に面する表面３９Ｂに当接するように配置された少なくとも１つの下方に面する表面５５を含み得る。示された実施形態によれば、ブロック部材５０の下方に面する１つの表面５５が、ブロック部材の側壁部分５２上に配置されてよく、また、ハウジング３０の対応する上方に面する表面３９Ｂは、第２の側面開口部３７に隣接してよい。ブロック部材５０の下方に面する別の表面５５が、足部分５１の遠位端部に配置されてよく、また、ハウジング３０の対応する上方に面する表面３９Ｂは、第１の側壁３４に隣接する内部棚であってよい。
【0022】
[0029]複数の玉軸受７０が、ハウジング３０の基部３１に形成された円筒形ソケット７２内に配置されて、カム２６の表面に転がり係合し得る。玉軸受７０は、例えば、ナイロン製玉軸受であってよい。
【0023】
[0030]ハウジング３０、ピンチ部材４０、およびブロック部材５０のそれぞれは、単体部品（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ｐａｒｔ）であってよく、また、射出成形などの適切な技法によりプラスチックから形成されてよい。圧送フィンガ部分組立体２４は、ばね６０が台部分４１の底部表面および足部分５１の上部表面に係合するように、ピンチ部材４０を第２の側面開口部３７からハウジング３０内に挿入し、ばね６０を第２の側面開口部３７からハウジング３０内のピンチ部材４０の台部分４１の底部表面の下に挿入し、足部分５１を第２の側面開口部３７からハウジング３０内に挿入することによって、組み立てられ得る。足部分５１が完全に受容されると、ブロック部材５０は、所定の位置にはまり込んで、上記のように移動を限定されることになり、それにより、ブロック５０の側壁部分５２は、ハウジング３０の第１の側壁３４に対向して、ピンチ部材４０がどちらかの側に傾動するのを防止する両側支持を提供する。玉軸受７０は、組立手順を完了するために、ソケット７２内に圧入され得る。
【0024】
[0031]本開示は、例示的な実施形態を説明しているが、詳細な説明は、本発明の範囲を記載された特定の形態に限定するように意図されてはいない。本発明は、特許請求の範囲に記載の範囲に含まれ得るような説明された実施形態の代替形態、修正形態、および均等物を包含することが意図されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】