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特表2022-524445圧力測定デバイス、方法、およびシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-02
(54)【発明の名称】圧力測定デバイス、方法、およびシステム
(51)【国際特許分類】
   G01L 11/02 20060101AFI20220422BHJP
   A61M 1/36 20060101ALI20220422BHJP
【FI】
G01L11/02
A61M1/36 105
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021554737
(86)(22)【出願日】2020-03-12
(85)【翻訳文提出日】2021-10-29
(86)【国際出願番号】 US2020022341
(87)【国際公開番号】W WO2020190635
(87)【国際公開日】2020-09-24
(31)【優先権主張番号】62/818,962
(32)【優先日】2019-03-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】504010590
【氏名又は名称】ネクステージ メディカル インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100219542
【弁理士】
【氏名又は名称】大宅 郁治
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】ワイス、マーク・ティー.
(72)【発明者】
【氏名】ブルッガー、ジェームズ・エム.
(72)【発明者】
【氏名】マクダーモット、アダム・ジー.
【テーマコード(参考)】
2F055
4C077
【Fターム(参考)】
2F055AA40
2F055BB20
2F055CC02
2F055DD20
2F055EE31
2F055FF49
2F055GG49
4C077AA05
4C077BB01
4C077EE01
4C077HH03
4C077HH13
(57)【要約】
圧力測定システムは、ダイヤフラムの変形/動きが、2つのチャンバの圧力間の差を示すように、ダイヤフラムによって分離された2つのチャンバを備えた圧力ポッドを含む。このような変形/動きは、ダイヤフラムとの物理的な接触がないデバイスによって、例えば、ダイヤフラムの形状における変化またはダイヤフラム上の突起部の動きを検出する光検出器によって検出される。
【選択図】図2A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧力測定の方法であって、
モアレフィルタと、圧力ポッドのダイヤフラム上のマーキングとの干渉から生じるモアレパターンを決定することと、
前記モアレパターンに基づいて、前記ダイヤフラムの動きまたは変形を決定することと、
前記ダイヤフラムの前記動きまたは変形に基づいて、前記圧力ポッド内の流体圧力を決定することと、
を備える方法。
【請求項2】
前記モアレフィルタは、同心の透明円および不透明円を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記ダイヤフラム上の前記マーキングは、同心の透明円および不透明円を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記ダイヤフラム上の前記マーキングは、彫刻またはエンボス加工されている、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
圧力測定の方法であって、
モアレフィルタと、圧力ポッドのダイヤフラム上の突起部上のマーキングとの干渉から生じるモアレパターンを決定することと、
前記モアレパターンに基づいて、前記ダイヤフラム上の前記突起部の動きを決定することと、
前記ダイヤフラム上の前記突起部の前記動きに基づいて、前記圧力ポッド内の流体圧力を決定することと、
を備える方法。
【請求項6】
前記モアレフィルタは、平行な透明線および不透明線を備える、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記ダイヤフラム上の前記突起部上の前記マーキングは、平行な透明線および不透明線を備える、請求項5に記載の方法。
【請求項8】
前記ダイヤフラム上の前記突起部上の前記マーキングは、彫刻またはエンボス加工されている、請求項5に記載の方法。
【請求項9】
圧力測定の方法であって、
第1のモアレフィルタと、圧力ポッドのダイヤフラム上のマーキングとの干渉から生じる第1のモアレパターンを決定することと、
前記第1のモアレパターンに基づいて、前記ダイヤフラムの動きまたは変形を決定することと、
第2のモアレフィルタと、前記圧力ポッドの前記ダイヤフラム上の突起部上のマーキングとの干渉から生じる第2のモアレパターンを決定することと、
前記第2のモアレパターンに基づいて、前記ダイヤフラム上の前記突起部の動きを決定することと、
前記ダイヤフラムの前記動きまたは変形と、前記ダイヤフラム上の前記突起部の前記動きとに基づいて、前記圧力ポッド内の流体圧力を決定することと、
を備える方法。
【請求項10】
前記第1のモアレフィルタは、同心の透明円および不透明円を備える、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記ダイヤフラム上の前記マーキングは、同心の透明円および不透明円を備える、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
前記ダイヤフラム上の前記マーキングは、彫刻またはエンボス加工されている、請求項9に記載の方法。
【請求項13】
前記第2のモアレフィルタは、平行な透明線および不透明線を備える、請求項9に記載の方法。
【請求項14】
前記ダイヤフラム上の前記突起部上の前記マーキングは、平行な透明線および不透明線を備える、請求項9に記載の方法。
【請求項15】
前記ダイヤフラム上の前記突起部上の前記マーキングは、彫刻またはエンボス加工されている、請求項9に記載の方法。
【請求項16】
前記圧力ポッドは、
流れ流路を備えたハウジングを備え、前記ハウジングは、前記流れ流路と連通している2つのポートを接続する画定された流れ流路を備えた自立型構造を形成する単一壁を有し、
前記流れ流路は、前記ハウジングの残りの部分よりも大幅に薄い、前記ハウジングの1つの壁部分を有し、前記1つの壁部分は、前記2つのポートのうちの1つよりも大きくない主寸法を有し、したがって、前記ハウジングが、成形動作によってかつ前記ハウジングを閉鎖するための別個の部品の取り付けを必要とせずに閉鎖されることを可能にし、前記1つの壁部分は、前記ダイヤフラムを備える、
請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記1つの壁部分は、円形である、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記1つの壁部分は、前記ハウジングの前記残りの部分と一体化されている、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
前記1つの壁部分は、前記流れ流路ハウジングが単一の成形動作でかつ前記ハウジングを閉鎖するための別個の部品の取り付けを必要とせずに閉鎖され得るように構成されている、請求項16に記載の方法。
【請求項20】
前記2つのポートは、前記1つの壁部分の主平面に平行な軸を有して、前記流れ流路の両側に位置する、請求項16に記載の方法。
【請求項21】
前記方法は、前記流れ流路内の負圧ならびに正圧に対応する前記1つの壁部分の変位を検出する光検出器によって実行される、請求項16に記載の方法。
【請求項22】
前記圧力ポッドは、
前記ハウジングの主部分を画定する凹部を有する第1および第2の主金型部分を設けることと、
前記第1および第2の主金型部分にピンを挿入することと、前記ピンは、前記圧力ポッドの前記流れ流路を画定するように形作られており、
前記ピンのうちの1つは、前記ダイヤフラムの内部表面を画定する主面を有し、
前記第1および第2の主金型部分を、それらの間に前記ピンを有した状態で閉じ、前記ハウジングを射出成形することと、
前記圧力ポッドを前記金型部分から取り出し、前記ピンを前記流れ流路から引き抜くことと、
によって製造される、請求項16に記載の方法。
【請求項23】
前記取り出すことは、前記ハウジングを通じて連通する前記ハウジングにおけるポートを開口させる、請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記ピンのうちの1つは、前記ダイヤフラムよりも大きい、前記ダイヤフラムと大きさが等しい、主寸法を有する、請求項22に記載の方法。
【請求項25】
前記ピンのうちの1つは、前記ダイヤフラムの直径よりも大きい、前記ダイヤフラムの直径と大きさが等しい、主寸法を有する、請求項22に記載の方法。
【請求項26】
前記ダイヤフラムは、その外側表面上に突出部を有する、請求項22に記載の方法。
【請求項27】
前記方法は、流体回路内の圧力を測定するためのシステムのコントローラによって実行され、前記システムは、
前記圧力ポッドと、
前記圧力ポッドがそれに対して固定される光学変位測定装置と、ここにおいて、前記ダイヤフラムは、前記光学変位測定装置によって光学的に監視される、
を備える、請求項16に記載の方法。
【請求項28】
前記光学変位測定装置は、前記ダイヤフラムの変位に応答して信号を生成するように構成されており、ここにおいて、前記ダイヤフラムは、前記圧力ポッドの内部流れ経路に滑らかな内部表面を与えるように構成され、前記圧力ポッドの入口ポートと出口ポートとの間に延在する前記内部流れ経路は、その中の全ての点において、15mm以下の水力直径を有する、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
前記圧力ポッドの内部流れ経路が、アスペクト比が3を超えない断面を有する、請求項27に記載の方法。
【請求項30】
前記圧力ポッドは、自立型インラインポッド構造であるハウジングを備える、請求項26に記載の方法。
【請求項31】
前記圧力ポッド内の流れ経路の内部表面が、任意の点から前記圧力ポッドの入口ポートおよび出口ポートのうちの少なくとも1つに向かって、かつ前記任意の1つの点から前記入口ポートおよび出口ポートのうちの少なくとも1つまでの前記内部表面の全てにおいて、正または中立の抜き勾配を有する、請求項28に記載の方法。
【請求項32】
前記ダイヤフラムと前記突出部とを含む前記ハウジングは、一体化されており、かつ同じ材料のものであり、その結果、それらは、単一の要素として成形されるように構成されている、請求項30に記載の方法。
【請求項33】
前記2つのポートのうちの一方が、他方よりも大きく、大きい方のポートは、医療処置用の流体回路に接続されており、前記大きい方のポートは、ポンプチュービングセグメントに接続され、前記他方のポートは、非ポンプチュービングセグメントに接続されている、請求項28に記載の方法。
【請求項34】
前記ハウジングは、環状リムを有し、前記光学変位測定装置は、前記環状リムと嵌合するように構成されたボスを有する、請求項28に記載の方法。
【請求項35】
ポートからポートへの前記内部流れ経路は、80%以下だけ変化する水力直径を有する、請求項29に記載の方法。
【請求項36】
前記内部流れ経路内の水力直径が、前記内部流れ経路に沿った全ての点において、4mm~10mmの範囲内に留まる、請求項29に記載の方法。
【請求項37】
前記流れは、血流を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項38】
圧力検出装置であって、
流体がそれを通って流れる流れ流路を備えたチャンバと、円形リングによって画定されたアクセスを有する凹部の盲端にあるダイヤフラムと、を有する圧力ポッドと、前記ダイヤフラムは、前記チャンバの壁を画定し、
真空流路がその内部に形成された略円筒状の壁と、前記盲端と前記アクセスとの間で前記凹部の内側表面とのシールを形成する、周囲の周りの弾性シールと、を有する圧力トランスデューサプラグと、
を備える圧力検出装置。
【請求項39】
前記圧力トランスデューサプラグは、前記ダイヤフラムに接触する可撓性壁を有する、請求項38に記載の装置。
【請求項40】
前記真空流路に接続され、真空を生成するように構成された真空ポンプをさらに備える、請求項39に記載の装置。
【請求項41】
前記流れ流路は、前記可撓性壁と前記ダイヤフラムとの間の空間に開口し、その結果、前記流れ流路に適用される前記真空が、前記可撓性壁と前記ダイヤフラムとを結合させて、前記チャンバ内の流体の圧力に応答して共に撓ませる、請求項40に記載の装置。
【請求項42】
圧力測定装置であって、
ダイヤフラムによって部分的に画定された流体流路を有する圧力ポッドを備え、
前記ダイヤフラムは、平坦であり、圧力トランスデューサプラグ上にぴったりと嵌まるウェルの底部に配置されており、前記圧力トランスデューサプラグは、前記ウェルが前記圧力トランスデューサプラグ上にぴったりと嵌まっているときに、前記ダイヤフラムに隣接して位置する力入力プレートを有し、
前記圧力トランスデューサプラグは、真空ポンプに接続可能なボアを有し、前記ボアは、空気が前記力入力プレートと前記ダイヤフラムとの間の空間から排出され得るように、前記ダイヤフラムと前記力入力プレートとの間で開口しており、
前記圧力トランスデューサプラグの周りの弾性シールが、前記ウェルとのシールを形成するように配置および形作られており、
前記圧力トランスデューサプラグは、空気が前記力入力プレートと前記ダイヤフラムとの間の空間から排出されたときに、前記ダイヤフラムの周囲に着座する剛性リング部分を有し、
前記剛性リング部分の表面が、前記力入力プレートの表面および前記ダイヤフラムの表面と同一平面上にある、装置。
【請求項43】
前記圧力トランスデューサプラグは、前記圧力トランスデューサプラグによって含まれている非圧縮性流体を通じて、前記力入力プレートによって力が加えられるひずみゲージを有する、請求項42に記載の装置。
【請求項44】
前記ひずみゲージの面積が、前記力入力プレートの面積よりも小さい、請求項43に記載の装置。
【請求項45】
前記ボアは、前記剛性リング部分において開口している、請求項42に記載の装置。
【請求項46】
前記ボアに接続された真空ポンプをさらに備える、請求項42に記載の装置。
【請求項47】
前記圧力トランスデューサプラグは、圧力トランスデューサと円筒状アダプタとを含み、前記円筒状アダプタは、前記ボアと前記剛性リング部分とを有し、前記圧力トランスデューサは、前記力入力プレートを有する、請求項42に記載の装置。
【請求項48】
前記圧力ポッドは、使い捨て流体回路の一部である、請求項47に記載の装置。
【請求項49】
前記ダイヤフラムは、負圧が前記流体流路内に存在するときに、負の力を前記力入力プレートに加え、前記負の力は、前記真空ポンプによって適用される真空に応答する、請求項46に記載の装置。
【請求項50】
圧力測定装置であって、
ダイヤフラムによって部分的に画定された流体流路を有する圧力ポッドを備え、
前記ダイヤフラムは、平坦であり、かつ圧力トランスデューサプラグ上に配置され、真空によって所定位置に保持されており、前記圧力トランスデューサプラグは、前記ダイヤフラムに隣接して位置する力入力プレートを有し、
前記圧力トランスデューサプラグは、真空ポンプに接続可能なボアを有し、前記ボアは、空気が前記力入力プレートと前記ダイヤフラムとの間の空間から排出され得るように、前記ダイヤフラムと前記力入力プレートとの間で開口しており、
前記圧力トランスデューサプラグの周りの弾性シールが、前記ダイヤフラムとのシールを形成するように配置および形作られており、
前記圧力トランスデューサプラグは、空気が前記力入力プレートと前記ダイヤフラムとの間の空間から排出されたときに、前記ダイヤフラムの周囲に着座する剛性リング部分を有し、
前記剛性リング部分の表面が、前記力入力プレートの表面および前記ダイヤフラムの表面と同一平面上にある、装置。
【請求項51】
前記圧力トランスデューサプラグは、前記圧力トランスデューサプラグによって含まれている非圧縮性流体を通じて、前記力入力プレートによって力が加えられるひずみゲージを有する、請求項50に記載の装置。
【請求項52】
前記ひずみゲージの面積が、前記力入力プレートの面積よりも小さい、請求項51に記載の装置。
【請求項53】
前記ボアは、前記剛性リング部分において開口している、請求項50に記載の装置。
【請求項54】
前記ボアに接続された真空ポンプをさらに備える、請求項50に記載の装置。
【請求項55】
前記圧力トランスデューサプラグは、圧力トランスデューサと円筒状アダプタとを含み、前記円筒状アダプタは、前記ボアと前記剛性リング部分とを有し、前記圧力トランスデューサは、前記力入力プレートを有する、請求項50に記載の装置。
【請求項56】
前記圧力ポッドは、使い捨て流体回路の一部である、請求項55に記載の装置。
【請求項57】
前記ダイヤフラムは、負圧が前記流体流路内に存在するときに、負の力を前記力入力プレートに加え、前記負の力は、前記真空ポンプによって適用される真空に応答する、請求項54に記載の装置。
【請求項58】
圧力を測定するための方法であって、
流体流路のダイヤフラムを力入力プレートに対して着座させることと、前記着座させることは、前記力入力プレートと前記ダイヤフラムとの間の空間に真空を適用することを含み、
前記流体流路内に負圧を加えることによって、前記力入力プレートを前記流体流路に向かって引き込むことと、前記引き込むことは、前記真空の力に応答し、
前記力入力プレートを前記引き込むことによって、流体媒体を通じてひずみゲージに力を加えることと、
を備える方法。
【請求項59】
前記着座させることは、その底部に前記ダイヤフラムを備えたウェル内に前記力入力プレートを挿入することを含む、請求項58に記載の方法。
【請求項60】
前記真空を適用することは、前記ウェルと、前記力入力プレートが取り付けられている支持プラグとの間の隙間を、前記支持プラグを取り囲む弾性密封部材によって密封することを含む、請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記支持プラグは、前記流体媒体を含んでいる、請求項60に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【0001】
[0001]本願は、2019年3月15日に出願された米国仮特許出願第62/818,962号の優先権および利益を主張し、これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【技術分野】
【0002】
[0002]開示される主題は、一般に、圧力測定デバイス、方法、およびシステムに関し、より詳細には、光学圧力測定ポッドを使用する圧力測定デバイス、方法、およびシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
[0003]圧力トランスデューサは、圧力測定のために広く使用されている。先行技術のデバイスの一例が、米国特許第4576181号に記載されており、図1Aに例示されている。このようなデバイスは、センサ部分との流体連通を提供するために、流れ流路(flow channel)またはチャンバへの接続を必要とする。例えば、先行技術のデバイスの流れ流路1332は、何らかのフローまたはコンテインメントシステム(flow or containment system)47からの、圧力が測定されるべき流体を含んでいる容器または導管330と、ダイヤフラム45との間に流体連通を提供する。ダイヤフラム45の反対側の空間35内の中間流体は、圧力トランスデューサ40と連通している。圧力が測定されるべき流体は、ダイヤフラム45に圧力を加え、それは順に、空間35内の中間流体に圧力を加える。圧力トランスデューサ40は、典型的にひずみゲージまたはロードセルを伴う、様々な機構のうちの任意のものによって、空間35内の中間流体の圧力に対応する信号を生成する。このタイプのデバイスの別の例が、米国特許第8092414号に記載されており、これは、しばしばその全体の形状により圧力ポッドとして識別されている。圧力を測定するための別の既知のデバイスが、図1Bに例示されている。このデバイスでは、薄板30が、その裏面31上にひずみゲージ10を有している。柔軟な薄壁容器20が、薄板30の表面32に支えられている。容器20内の流体25が、壁15および22によって境界付けられた容器を加圧すると、薄板30が撓み(flexes)、それに取り付けられているひずみゲージ10を伸ばし、それによって、圧力が較正によって相関付けられ得る信号を生じさせる。
【0004】
[0004]図1Bの圧力センサは、生物学的流体を輸送する医療システムおよびデバイスにおいて用いられ得る。このようなシステムでは、その耐久性、可撓性、低コスト、ならびに低い化学反応性および生物反応性により、ある特定のプラスチックの使用が非常に一般的である。しかしながら、このようなプラスチックは、歪まされると(when strained)、それらの弾性応答に関して、変化の影響を受けやすい。例えば、著しく変形された場合、図1Bの20などのプラスチック容器は、「クリープ(creep)」として知られる状態を呈することになり、変位対圧力応答(displacement-versus-pressure response)を経時的に変化させる。クリープは、経時的なポリマー分子の配座(conformation)における変化によって引き起こされる。クリープは、図1Bのものなどの構成における圧力変化の測定に誤差をもたらし得る。ダイヤフラム45の形態のプラスチックダイヤフラムもまた、クリープを呈することになる。
【0005】
[0005]図1Cを参照すると、別のタイプの先行技術の圧力センサが示されており、ここで、圧力トランスデューサ50が、ドリップチャンバ60の内部70と圧力連通状態にある。血液は、入口管65を通って流れて、出口管75から流出し、一方、閉じ込められた空気の体積(trapped volume of air)62は、結合管57を通じて圧力トランスデューサ50に圧力を伝達する。アイソレータ55は、その内部の可撓性膜(図示せず)を介して、圧力トランスデューサ50を、それを通るいかなる流れも防ぐことによって保護する。
【発明の概要】
【0006】
[0006]実施形態は、ダイヤフラムによって分離された2つのチャンバを含む圧力ポッドを提供し、ここで、ダイヤフラムの変形/動きが、2つのチャンバの圧力間の差を示す。このような変形/動きは、ダイヤフラムとの物理的な接触がないデバイスによって、例えば、ダイヤフラムの形状における変化またはダイヤフラム上の突起部の動きを検出する光検出器によって検出される。いくつかの実施形態では、圧力ポッドは、医学的に密封され(medically sealed)、使い捨てであり、安価である。
【0007】
[0007]開示される主題の実施形態の目的および利点は、添付の図面と併せて考慮されるとき、以下の説明から明らかになるであろう。
【0008】
[0008]以下、実施形態が、添付の図面を参照して以下に詳細に説明され、ここで、同様の参照番号は、同様の要素を表す。添付の図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。適用可能な場合、いくつかの特徴は、その下にある特徴の説明を助けるために、例示されない場合がある。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1A】[0009]図1Aは、先行技術による圧力測定デバイスを示す。
図1B図1Bは、先行技術による圧力測定デバイスを示す。
図1C図1Cは、先行技術による圧力測定デバイスを示す。
図2A】[0010]図2Aは、開示される実施形態による圧力ポッドを示す。
図2B図2Bは、開示される実施形態による圧力ポッドを示す。
図3A】[0011]図3Aは、開示される実施形態による、図2Aの圧力ポッドと係合するように構成された光トランスデューサのそれぞれ視点からの図のうちの1つを示す。
図3B図3Bは、開示される実施形態による、図2Aの圧力ポッドと係合するように構成された光トランスデューサのそれぞれの視点からの図のうちの1つを示す。
図3C】[0012]図3Cは、開示される実施形態による、図2Aの圧力ポッドに係合されたときの図3Aおよび図3Bの光トランスデューサを示す。
図3D】[0013]図3Dは、開示される実施形態による、図3Aおよび図3Bの光トランスデューサによって検出されるフィルタリングされたパターンの外観を示す。
図4A】[0014]図4Aは、開示される実施形態による、図2Bの圧力ポッドと係合するように構成された光トランスデューサを示す。
図4B】[0015]図4Bは、開示される実施形態による、図2Bの圧力ポッド上に組み立てられたときの図4Aの光トランスデューサを示す。
図4C】[0016]図4Cは、開示される実施形態による、図4Aの光トランスデューサによって検出されるフィルタリングされたパターンの外観を示す。
図4D】[0017]図4Dは、開示される実施形態による、図2Aの圧力ポッドを含む代替の圧力測定デバイスを示す。
図4E図4Eは、開示される実施形態による、図2Aの圧力ポッドを含む代替の圧力測定デバイスを示す。
図5A】[0018]図5Aは、開示される主題の実施形態による、直線的流路構成を有する圧力ポッドを示す。
図5B図5Bは、開示される主題の実施形態による、直線的流路構成を有する圧力ポッドを示す。
図5C】[0019]図5Cは、開示される主題の実施形態による、直角流路が左側にある構成を有する圧力ポッドを示す。
図5D図5Dは、開示される主題の実施形態による、直角流路が右側にある構成を有する圧力ポッドを示す。
図6A】[0020]図6Aは、開示される主題のそれぞれの実施形態による、様々な角度で進行する流路を備えた構成を有する圧力ポッドのそれぞれの実施形態のうちの1つを示す。
図6B図6Bは、開示される主題のそれぞれの実施形態による、様々な角度で進行する流路を備えた構成を有する圧力ポッドのそれぞれの実施形態のうちの1つを示す。
図6C図6Cは、開示される主題のそれぞれの実施形態による、様々な角度で進行する流路を備えた構成を有する圧力ポッドのそれぞれの実施形態のうちの1つを示す。
図6D】[0021]図6Dは、様々な圧力条件下での圧力ポッドの実施形態の断面図を示す。
図6E図6Eは、様々な圧力条件下での圧力ポッドの実施形態の断面図を示す。
図6F図6Fは、様々な圧力条件下での圧力ポッドの実施形態の断面図を示す。
図6G図6Gは、様々な圧力条件下での圧力ポッドの実施形態の断面図を示す。
図6H図6Hは、様々な圧力条件下での圧力ポッドの実施形態の断面図を示す。
図6J図6Jは、様々な圧力条件下での圧力ポッドの実施形態の断面図を示す。
図6K】[0022]図6Kは、開示される主題の実施形態による成形動作を示す。
図6L図6Lは、開示される主題の実施形態による成形動作を示す。
図7A】[0023]図7Aは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサを示すとともに、7Aは、トランスデューサと係合できる状態にある(ready for)ポッドを示す。
図7B図7Bは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサを示すとともに、図7Bは、トランスデューサと係合している圧力ポッドを示す。
図8A】[0024]図8Aは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサの詳細および異なる視点からの図のうちの1つを示す。
図8B図8Bは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサの詳細および異なる視点からの図のうちの1つを示す。
図8C図8Cは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサの詳細および異なる視点からの図のうちの1つを示す。
図8D図8Dは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサの詳細および異なる視点からの図のうちの1つを示す。
図8E図8Eは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサの詳細および異なる視点からの図のうちの1つを示す。
図8F図8Fは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサの詳細および異なる視点からの図のうちの1つを示す。
図8G図8Gは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサの詳細および異なる視点からの図のうちの1つを示す。
図8H図8Hは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサの詳細および異なる視点からの図のうちの1つを示す。
図8J図8Jは、開示される主題の実施形態による、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッドに取り付けられるトランスデューサの詳細および異なる視点からの図のうちの1つを示す。
図9】[0025]図9は、開示される主題の実施形態による、圧力ポッドが一体化された流体回路の適用例を示す。
図10A】[0026]図10Aは、開示される主題の実施形態による圧力トランスデューサの断面図である。
図10B】[0027]図10Bは、開示される主題の実施形態によるトランスデューサアダプタの硬質端部の拡大図を示す。
図10C】[0028]図10Cは、開示される主題の実施形態による、ばねを担持し、圧力トランスデューサの自動配置および動きの自由(freedom of movement)を提供する筐体の斜視図を示す。
図10D図10Dは、開示される主題の実施形態による、ばねを担持し、圧力トランスデューサのオートロケーションおよび動きの自由を提供する筐体の斜視図を示す。
図11】[0029]図11は、開示される実施形態による、本明細書で開示されるコントローラにその一部または全てが組み込まれ得る、例となるコンピュータシステム1000のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[0030]図2Aは、開示される実施形態による圧力ポッド101を示す。圧力ポッド101は、第1のポート106と第2のポート104とを有する。本実施形態では、第1のポート106は、圧力ポッド101がポンプ管部分に直接接続されることになる実施形態において、大きい方の管を収容するためにより大きい。第2のポート104は、小さい方の直径の管に接続するためのものである。ダイヤフラム108は、圧力測定デバイスが血圧を測定するために使用されるときに、凝血(clotting)/凝固(coagulation)を引き起こし得るデッドゾーンのリスクを低減するために、実質的に均一である断面積を有する、106と104との間に広がる連続的な内腔の一部を密封する。代替として、断面は、一方のポートからポッドの中心に向かって狭くなり、次いで、他方のポートの開口部に向かって断面が広くなるように、モールドピン(mold pins)を取り出すことを可能にするために使用される正の抜き勾配角度(positive draft angles)の結果として変化し得る。ピンは、正の抜き勾配角度にもかかわらず、流れ面積(flow area)が中央で最大になるように形作られる(shaped)ことが可能であるが、面積がほとんど変化しない場合には、そうでない場合に流れの減速によって引き起こされる乱流の低減を含む、ある特定の利益が生じる。本明細書で説明される有益な成形プロセスの要件が、管をポッドに接続するための選択肢を制限する必要がないように、フローエリアインサート(flow area inserts)が、管をポートに適合させるために使用され得ることに留意されたい。
【0011】
[0031]内腔内の圧力は、ダイヤフラム108の動き/変形を引き起こし、これは順に、ダイヤフラム108上の突起部として構成されたインジケータ110の動きを引き起こす。インジケータ110の表面は、インジケータ110の動きが、圧力ポッド101の凹部リム102に係合する測定デバイス(図示せず)によって光学的に監視され得るように、マーキング111によってエンボス加工またはインプリントされている。係合は、ダイヤフラム108の支持体を固定し、正確な測定を確実にするのに役立てるために好適である。
【0012】
[0032]図2Bは、開示される実施形態による別の圧力ポッド103を示す。圧力ポッド103は、それがインジケータ110を含まないことを除いて、圧力ポッド101と同じである。代わりに、ダイヤフラム108の動き/変形は、ダイヤフラム108の表面上にエンボス加工またはインプリントされたマーキング114を光学的に監視することによって検出される。他の代替の実施形態は、ダイヤフラムと、ダイヤフラム上の突起部として構成されているインジケータとの両方の上にあるマーキングを光学的に監視し得る。
【0013】
[0033]一実施形態では、ダイヤフラム108および/またはインジケータ110上のマーキングは、圧力ポッドが成形された後に、その上に塗装され得る。一実施形態では、ダイヤフラム108および/またはインジケータ110上のマーキングは、レーザによってエッチングされる。一実施形態では、ダイヤフラム108および/またはインジケータ110上のマーキングは、その上に接着/取り付けられ得る。さらなる実施形態では、マーキングは、シルクスクリーニングまたはインクジェットなどによって、ダイヤフラム108および/またはインジケータ110上に印刷され得る。さらに他の実施形態では、ダイヤフラム108および/またはインジケータ110上のマーキングは、ダイヤフラム108またはインジケータ110にモールドされ(molded into)得る。成形のためには、マーキングは、金型からの容易な分離を可能にするために、中立(neutral)または正の抜き勾配を有し得ることに留意されたい。例えば、階段が、ピラミッド状のインジケータ上に形成され得る。階段は、各段上に影を作成するように照明することによって、目立たせるようにされ得る。
【0014】
[0034]開示される実施形態によれば、図3Aおよび図3Bは、図2Aの圧力ポッド101と係合するように構成された光トランスデューサ141のそれぞれ視点からの図を示し、図3Cは、図2Aの圧力ポッド101上に組み立てられたときの図3Aおよび図3Bの光トランスデューサを示す。光トランスデューサ141は、支持インサート152を有し、それは、圧力ポッド101の凹部リム102内に嵌合して、それを支持トランスデューサ要素(a supporting transducer element)に対して精確に位置付けるように構成されている。
【0015】
[0035]支持インサート152は、カメラ/光源本体142およびアーム146を支持する。アーム146は、光トランスデューサ141がシステム内の別のアセンブリに締結され得るように、締結具のための開口部150を含む。カメラ/光源142は、光源145と、カメラ144と、カメラ144のためのコネクタ148とを含む。支持インサート152が圧力ポッド101の凹部リム102内に嵌合されると、光源145は、インジケータ110に光を反射させ得、その結果、カメラ144は、カメラのためのコネクタ148を介してコントローラによって制御されるときに、インジケータ110の画像を撮影し得る。
【0016】
[0036]カメラ/光源の本体142は、ダイヤフラム108の変位を妨げないように、支持インサート152のリム153から(158で示されるように)離間され得る。
【0017】
[0037]いくつかの実施形態では、カメラ144は、モアレフィルタを含み得る。一般に、モアレフィルタは、例えば、同心円、格子、平行線などを形成する透明部分と不透明(非光透過)部分とが交互になったフィルタである。インジケータ110上のマーキングがモアレフィルタと同じまたは同様のパターンを有し、かつモアレフィルタに対して位置ずれしているとき、モアレパターンが、モアレフィルタを通してカメラ144によって取得されたマーキングの画像において観察され得る。一般に、モアレパターンは、透明領域と不透明領域とが交互になった2つのテンプレートを互いに対して配置することによって形成される。テンプレートパターンがある視点から位置ずれしているとき、テンプレートパターンの重ね合わせおよび干渉は、その視点からは、元のテンプレートパターンよりも大きい/粗い交互の明暗ゾーンのように見え、位置ずれは、結果として生じたパターンが動いているように見えるようにする(the resulting pattern to appear to run)。結果として生じたパターンは、テンプレートにおける交互のパターンの周波数よりも低い、これらテンプレートパターンの干渉のビート周波数を示す。結果として生じたパターンを使用すると、例えば、米国特許第5052807号に開示されているように、相対位置が決定され得る。
【0018】
[0038]一実施形態では、それぞれのモアレフィルタを有する少なくとも2つのカメラが、インジケータ110の画像を撮影することによって、それぞれのモアレパターンを取得するように構成されている。これらの実施形態では、これらモアレパターンは、インジケータ110の動きを決定すること、および/または圧力測定デバイスを較正することのために、組み合わせて使用され得る。
【0019】
[0039]図3Dは、カメラ144が平行線のパターンを有するモアレフィルタを含み、かつインジケータ110上の平行線マーキングと位置ずれしているときに、光トランスデューサ141によって検出されるフィルタリングされたパターンの外観を示す。一実施形態では、所定の関数(funciton)が、カメラ144によって検出されたモアレパターンの変化を、インジケータ110の動きと関連させるために使用され得る。所定の関数は、インジケータ110の既知の動きと、カメラ144によって取得された、結果として生じたモアレパターンとを用いて光トランスデューサ141のコントローラをトレーニングすることによって、コンパイルされ得る。
【0020】
[0040]開示される実施形態によれば、図4Aは、図2Bの圧力ポッド103と係合するように構成された光トランスデューサ170を示し、図4Bは、図2Bの圧力ポッド103上に組み立てられたときの図4Aの光トランスデューサ170を示す。光トランスデューサ170は、圧力ポッド103の凹部リム102内に嵌合するように構成された支持インサート178を含む。
【0021】
[0041]支持インサート178は、2つの支柱176の間で、圧力ポッド103のダイヤフラム108に面するカメラレンズ174を有するカメラ172を支持し、その結果、カメラ172は、コントローラによって制御されるときに、ダイヤフラム108の画像を撮影し得る。これら支柱は、支持インサート178の外部の光源の使用を可能にし得るノッチ177を画定する。代替として、カメラ172の本体は、一体化された光源を有し得る。外部光源は、インジケータを形成するために一体成形されたリッジを影付け(shadowing)するためにより好適であり得る。
【0022】
[0042]実施形態では、カメラレンズ174は、例えば、同心円、格子、平行線などを形成する交互の透明部分と不透明部分とを含むモアレフィルタを含む。ダイヤフラム108上のマーキングがモアレフィルタと同じまたは同様のパターンを有し、かつモアレフィルタに対して位置ずれしているとき、モアレパターンが、カメラレンズ174のモアレフィルタを通してカメラ172によって取得されたマーキングの画像において観察され得る。図4Cは、レンズ174が同心円のパターンを有するモアレフィルタを含み、かつダイヤフラム108上の同じまたは同様の同心円マーキングと位置ずれしているときに、光トランスデューサ170によって検出されるフィルタリングされたパターンの外観を示す。
【0023】
[0043]実施形態では、ダイヤフラムの動き/変形は、超解像撮像において、開示されるモアレパターンを使用することによって検出され得る。超解像撮像とは、撮像システムによって取得される画像の解像度を向上させることを指す。一実施形態では、マーカまたはダイヤフラム上のマーキングの解像度が、回折限界を超えるとき、マーカよりも粗い(低解像度の)モアレフィルタが、そこから高解像度のマーキングが推測され得る画像を取得するために使用され得る。したがって、より正確な圧力測定が達成され得る。
【0024】
[0044]一実施形態は、圧力ポッドのダイヤフラム上のマーキングならびにダイヤフラム上のインジケータ上のマーキングの画像を撮影することから生じるモアレパターンに基づいて圧力を決定する圧力測定デバイスを提供する。モアレパターンは、ダイヤフラムの画像と、ダイヤフラム上の突起部の画像とを取得するためのそれぞれのフィルタを含むそれぞれのカメラによって取得され得る。
【0025】
[0045]図4Dおよび図4Eは、図2Aの圧力ポッド101と、インジケータ110の動きを監視するためのカメラ200とを含む、代替の圧力測定デバイスを示す。支持インサート178が、圧力ポッド101の凹部リム102内に嵌合するように構成され、それを背景としてインジケータ110の画像が撮影され得る背景スクリーン204を含む。カメラ200のカメラレンズ202が、図4Dに示されるように、背景スクリーン204に面するように方向付けられ得る。代替として、カメラレンズ202は、図4Eに示されるように、背景スクリーン204と平行になるように方向付けられ得、ビームディレクタ(beam director)2001が、インジケータ110からのビームをカメラ200に向けるように構成され得、その結果、カメラ200は、背景スクリーン204を背景としてインジケータ110の画像を撮影し得る。
【0026】
[0046]一実施形態は、ダイヤフラム108における任意の「クリープ」を防止および/または説明する(account for)ための機能を提供する。クリープ、または塑性変形は、ダイヤフラム108が経時的に変形した後に、徐々により低い弾性反発を生成するときに生じる。これは、圧力信号にヒステリシスを生じさせる。クリープの結果として、較正からの圧力信号は、較正後の圧力信号にあまり関係しなくなる。実施形態では、負圧が、ダイヤフラム108を働かせるために周期的に(例えば、デューティサイクルの1%の間)導入されて、クリープを回避する。他の実施形態では、制御チェックアルゴリズムが、クリープが生じるかどうかを決定するために使用される。一実施形態は、ダイヤフラムが作製される材料がクリープを起こしやすい構成において、ダイヤフラム変形を最小限に抑える。これは、言い換えると、クリープによる圧力ポッド内の圧力に対して装置が経時的に可変に応答する低減された感受性(a reduced susceptibility of the apparatus to respond variably over time to pressure in the pressure pod due to the creep)、および圧力とダイヤフラムの変形/動きとの間のより円滑で単調な関係ということになる。クリープに関する問題はまた、材料の好適な選択によって克服され得る。例えば、クリープを受けない材料が、ダイヤフラム108のために使用され得る。代替として、またはこのような材料選択との組合せにおいて、ダイヤフラムの壁の厚さ(wall thickness)は、低減され得る。
【0027】
[0047]実施形態では、ダイヤフラム108の材料および/または厚さは、圧力測定におけるフープ強度をさらに考慮するように選択される。フープ強度は、パイプ内の流体の圧力によって生成され、かつパイプの長手方向軸に垂直な平面(plan)においてパイプ壁の円周方向に加えられる応力を指す。実質的に円形または楕円形の断面を有する容器または管は、著しいフープ強度を有し、ダイヤフラム108などのその上にはめ込まれたダイヤフラムを変位させるためには、大量の材料ひずみ(a great deal of material strain)を必要とする。加えて、ダイヤフラム108の厚さは、ダイヤフラム108の変位/変形を生成するために、管または容器の材料が受けなければならないひずみの程度に影響を及ぼす。実施形態では、ダイヤフラム108は、可撓性ポリマーから形成され得る。
【0028】
[0048]図5Aおよび図5Bは、他の実施形態に関して説明され、国際特許公開WO2012166980(‘980)に記載されているものと同様の、ポート104および106を有する直線的流体流路と、ダイヤフラム108と、凹部リム102と、を有する圧力ポッドを示す。図5Cおよび図5Dは、直角に曲がるように形作られた流路を有する、左側および右側90度曲げポッド(left hand and right hand 90 degree turn pods)を示す。図6A図6Cを見て確認され得るように、図5Aおよび図5Bのポッドは、‘980に記載されているように、一体型ダイヤフラムとともに成形され得る。図6Cは、0度~90度の角度で曲がる流体流路を有するポッド701Cを示す。射出成形ピンが、入口流路および出口流路、ならびにダイヤフラム108の下にありかつ隣接する流体流路内の圧力測定チャンバを形成するために使用され得ることが見て分かる。また、ダイヤフラムは、701A~701Cで示される実施形態のうちの任意のものの圧力ポッド全体の成形において形成さ得ることが観察されることになる。
【0029】
[0049]図6Dは、流路壁117と、例えば、射出成形によって、流路壁117と一体に形成されたダイヤフラム115と、によって画定された流路310を有するポッド部分の断面を示す。流路内に負圧が存在するとき、ダイヤフラム115は撓み、図6Eに示されるように流路に向かって内側に引っ張られる。流路310内に正圧が存在するとき、ダイヤフラム115は撓み、図6Fに示されるように外側に押される。ダイヤフラム115の撓みは、ダイヤフラム115の有限の厚さによる材料のひずみを伴う。このひずみは、図6G図6Jに示されるように、ダイヤフラム115をより薄くすることによって、所定の程度の撓み(a given degree of flexion)に対して低減され得る。ひずみを低減することによって、クリープの大きさが低減され得る。図6Kは、断面で示される圧力ポッド501のための成形動作を示す。ピン125は、ピン126と協働して、成形によって一体型ダイヤフラム109Aを形成する。金型の他の部分(other parts)は、示されていない。ダイヤフラムを薄くするために、ダイヤフラム109Aに対応する金型通路を通して溶融プラスチックを流した後、図6Lに示されるように、ピン125を下方に押し進めて、この金型通路の容積を低減させ、まだ軟化しているプラスチックを金型通路から押し出すことによって、コイニングとして知られる動作が用いられ得る。
【0030】
[0050]図7Aおよび図7Bは、圧力ポッド501とトランスデューサ503とを含む圧力センサ500を示す。トランスデューサ503は、真空アタッチメントシステムによって圧力ポッド501に取り付けられる円筒状ハウジング511を有し、図7Aは、トランスデューサ503と係合できる状態にあるポッド501を示し、図7Bは、トランスデューサ503と係合した圧力ポッド501を示す。真空アタッチメントシステムは、ポッド501のダイヤフラム108と、力入力プレート512との間に真空を生成するために、真空ライン284を通じて空気を吸引する。力入力プレート512は、ダイヤフラム108の変位を圧力ポッド501の流路310内の流体圧力の圧力インジケーションに変換する、ひずみゲージ515を有する。真空の結果として、力入力プレート512は、流路310内の正圧がダイヤフラムを押すとき、ならびに流路310内の負圧がダイヤフラム108を反対方向に引っ張るとき、ダイヤフラムに追従する。このようにして、ひずみゲージ515は、流路内の負圧と正圧の両方を記録することができる。このように真空を使用することによって、ポッド501とダイヤフラム108を、トランスデューサ503から分離することが可能となり、その結果、例えば、ポッド501は、交換可能な構成要素であり得、トランスデューサ503は、常設の構成要素(permanent component)であり得る。これは、無菌状態を保証するために交換されなければならない流路、すなわち、無菌の使い捨て構成要素の使用が安価に行われ得るとともに、より高価なトランスデューサが交換不可能な構成要素であり得る、システムのコストを低減するための機構を提供する。
【0031】
[0051]真空システムは、真空気密シールを形成するために、トランスデューサ503の円筒状ハウジング511が嵌合する凹部506を取り囲む密封面508を提供するポッド501の壁520を含み、その結果、真空が、ダイヤフラム108と力入力プレート512の外面との間に維持され得ることに留意されたい。真空気密シールの結果として、真空を維持するために、少量の空気のみの吸引が必要とされ、単一の真空ライン284の使用を可能にする。
【0032】
[0052]真空ライン284に適用される真空は、ダイヤフラム108と力入力プレート512との間の最小隙間から、空気を連続的に吸引する。力入力プレート512は、力入力プレート512が、ダイヤフラムの動きによって加えられる負および正の両方の圧力により、より容易に撓むことを可能にするために、起伏(undulations)514によって示されるように波状であり得る。
【0033】
[0053]トランスデューサ503は、図6A図7Cの実施形態のうちの任意のものと共に、ならびに‘980に記載されている圧力ポッドと共に使用され得ることに留意されたい。
【0034】
[0054]図8A図8Fは、ポッド402と、トランスデューサアセンブリ404と、を含む圧力センサ400の詳細を示す。ポッド402は、本明細書で説明される様々なポッドと同じであり得、例えば、ポッド402は、図5A図5Cに例示されるポッド501の構成を有し得る。しかしながら、他の構成も本実施形態において使用可能であることは明らかであろう。ポッド402は、センサユニット418の力入力プレート421と接触して保持されるダイヤフラム108を有する。センサユニット418は、力の検出に応答して信号を生成するトランスデューサであり得る。力入力プレート421は、アダプタ412を通じて供給される真空によって、接続されたポッドのダイヤフラム108と接触して保持される。アダプタは、フランジ423を有し、これは、部分的に、ばねによって、ハウジング内でアダプタ412を前もってロードする(preload)ために使用される。ダイヤフラム108は、アダプタ412のシール401によって接触される壁414によって取り囲まれたウェル413の底部に位置し、シールは、真空の力によって壁414に対して保持されている。したがって、アダプタシール401は、高度に可撓性(例えば、シリコーン製)であり、ポッド402のダイヤフラム108と、力入力プレート421との間の真空を維持するのに役立つ。真空は、センサユニット418を支持および密封するアダプタ412を通じて適用される。シール401は、シリコーンなどの弾性ポリマーであり得る。好ましくは、シールは、それが柔軟性および可撓性を有し得、その結果、空気圧が、ダイヤフラム108を取り囲むウェル413の壁414に対してそれをしっかりと押し付けるように形作られている。
【0035】
[0055]真空源(真空空気ポンプなど、図示せず)は、真空コネクタ406に接続され得る。真空供給ライン408が、アダプタ412内部の、したがって、図面では見えないボア(bore)を通じて、ダイヤフラム108と力入力プレート421との間の空間から空気を吸引する。ボアは、真空供給ライン408からボア開口部415まで、アダプタ412を通って連続的に延びている。したがって、真空を維持するために、空気がボア開口部415を通じて吸引される。これは、流路310内の圧力が負であるときでさえも、圧力測定中にダイヤフラム108と力入力プレート421との間の連続的な接触を維持する。アダプタ412は、真空力によってダイヤフラム108の周囲に着座する硬質端部417を有する。力入力プレート421の平面は、アダプタ412の硬質端部417の表面によって画定される平面と同一平面上にある。
【0036】
[0056]トランスデューサアセンブリ404は、センサユニット418とアダプタ412とを含む。トランスデューサアセンブリ404は、常設の固定具(permanent fixture)、例えば、治療機械の構成要素、他のタイプの固定デバイス、さらには非治療機械であり得る。ポッド402は、交換可能な構成要素であり得、流体回路のいずれかの一部として含まれ得る。例えば、以下の図11の説明を参照されたい。コネクタ406は、真空供給ライン408を真空源(図示せず)に接続する。真空供給ライン408は、アダプタ412に接続されており、これは、センサユニット418を保持する略円筒状の部材である。アダプタ412は、414で示されるその端部において開口する、それを貫通するボアを有する。
【0037】
[0057]図8Jは、センサユニットの一部を概略的に示す。センサユニット418は、一端に力入力プレート421と、他端に、力入力プレートとは反対側の端部に開口部444を有する容器の内部にひずみゲージ440と、を有する流体充填容器442を有し得る。したがって、ひずみゲージは、力入力プレート421が撓んだときに、それが負または正の力をひずみゲージに加えるように、容器442からの流体の流出を阻止する。力入力プレート421の面積は、比較的大きく、ひずみゲージの面積は小さいので、力入力プレート421の撓みは制限される。これは、力入力プレートおよびそれに対応してダイヤフラムが受けるひずみの量を抑制し、これは、ダイヤフラムの応答に対するクリープの影響を制限する。したがって、ダイヤフラムにかかる力は、大きい面積にわたって広がるが、非圧縮性流体に伝達される出力は、小さい面積にわたって広がる。ひずみゲージ自体が小さいので、それにおけるいかなる撓みも、力入力プレート421における撓みと比較して比較的大きく、その結果、力入力プレート421の変位が低減される。
【0038】
[0058]図8C図8Fは、図8Aおよび図8Bに示されたそれらの相互係合の直前の、トランスデューサアセンブリ404を受容できる状態にあるポッド402を示す。図8Gは、センサユニット418を単独で示し、図8Hは、アダプタ412から分離されたセンサユニット418を示す。センサユニットは、電気コネクタ411において終端する、419で示される電気リードを有する。
【0039】
[0059]図9は、単一のフレーム3310によって共に取り付けられている3つの圧力ポッド(105のような流体回路部分)304、306、および308を備えた流体回路300を示す。ポンプ部分302ならびに動脈血液ライン314および静脈血液ライン318と、フィルタ320へのおよびフィルタ320からの前フィルタライン312および後フィルタライン316とは、それぞれ、構成要素が全て同時に配置され、治療機械9330に取り付けられ得るように、事前に取り付けられ得る。このアタッチメントは、全てのポッド304、306、および308を、トランスデューサ固定具342ならびに蠕動ポンプアクチュエータ332と接続し得る。動脈血液ライン314と静脈血液ライン318との間の接続は、患者325であることが比喩的に示されている。ポッドチャンバがポッドを成形するために使用されるピンのうちの1つと同じサイズである実施形態では、アダプタ311が、必要に応じて小径チューブの接続を可能にするために設けられ得る。図10Aおよび図10Bは、開示される主題の実施形態による、圧力ポッドを組み立てて製造するための構成要素を示す。図10Cおよび図10Dは、開示される主題の実施形態による、圧力ポッドの製造における段階を示す。
【0040】
[0060]トランスデューサ固定具342は、本明細書で開示されるトランスデューサの実施形態のうちの任意のものに対応し得、例えば、それらは、トランスデューサアセンブリ404を含み得ることに留意されたい。したがって、この例では、トランスデューサ固定具342との流体回路300の取り付けは、3つの圧力センサ400を形成し得る。
【0041】
[0061]図10Aは、圧力センサ400の断面図を示し、筐体454と基部460との間の環状空間内に、ばね(図示せず)を保持する筐体454を含む。ここで図10B図10Dも参照すると、ばねは、一端において、環状凹部462内に入れ子になり、ばねの他端において、筐体454内のリム475に当接する。ばねは、コイルばね(図示せず)であり得る。ばねは、452で示される環状容積を占有する。フランジ423は、ばねによって基部460に押し付けられ、筐体454は、フランジ423が、フランジの内側の傾斜縁部448が入れ子になるまで基部に向かって付勢され、基部における円錐状表面(conical surfac)450によって中心に置かれて保持されるように、ばねの反対側の端部を保持する。この配置は、ポッド402が基部に対して付勢されていないときに、アダプタ412自体を基部に対して中心に位置させる。基部460における開口部455が、アダプタ412の本体よりも大きく、その結果、アダプタ412は、開口部455内で浮動し、圧力センサ400の長手方向軸に垂直な軸に沿って動き回り得る。動きが自由なことは、ポッド402と圧力センサ400とを係合させるために、ポッド402と硬質端部417とが共に押し付けられたときに、それらが互いに対して自動配置されることを可能にする。
【0042】
[0062]図10Bは、環状凹部445が見えるように拡大されたアダプタ412の硬質端部417を示す。これにより、ボア開口部415を通じて加えられる真空吸引力が、硬質端部417の表面にわたって広がり、それによって、力入力プレート421とダイヤフラム108との間の接触を維持する。取付け穴461は、筐体454がプラットフォーム(図示せず)にボルト締めされることを可能にする。
【0043】
[0063]図11は、一実施形態による、例となるコンピュータシステム1000のブロック図である。様々な実施形態では、システム1000の全てまたは一部が、腎代替療法システム(renal replacement therapy system)などの医療処置デバイス/システム内に含まれ得る。これらの実施形態では、システム1000の全てまたは一部が、医療処置デバイス/システムのコントローラの機能を提供し得る。いくつかの実施形態では、システム1000の全てまたは一部が、分散システムとして、例えば、クラウドベースのシステムとして実装され得る。
【0044】
[0064]システム1000は、パーソナルコンピュータもしくはワークステーションなどのコンピュータ1002、またはプロセッサ1006を含む他のそのようなコンピューティングシステムを含む。しかしながら、代替の実施形態は、1つより多くのプロセッサ、および/または、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラデバイス、またはASICなどの集積回路を含む制御論理を実装し得る。
【0045】
[0065]コンピュータ1002は、コンピュータ1002の様々なモジュール間の通信機能を提供するバス1004をさらに含む。例えば、バス1004は、コンピュータ1002のメモリ1008とプロセッサ1006との間で情報/データを通信することを可能にし得、その結果、プロセッサ1006は、記憶されたデータをメモリ1008から取り出し得、および/またはメモリ1008に記憶された命令を実行し得る。一実施形態では、このような命令は、Java(登録商標)、C++、C#、.net、Visual Basic(登録商標)言語、LabVIEWなどのプログラミング言語、または別の構造化されたもしくはオブジェクト指向のプログラミング言語に従って提供されるソースコード/オブジェクトからコンパイルされ得る。一実施形態では、命令は、プロセッサ1006によって実行されると、本明細書で開示される実施形態のうちの任意のものによる腎代替療法機能を提供するソフトウェアモジュールを含む。
【0046】
[0066]メモリ1008は、コンピュータ1002によって読み取られ得る任意の揮発性または不揮発性コンピュータ可読メモリを含み得る。例えば、メモリ1008は、ROM、PROM、EEPROM(登録商標)、RAM、フラッシュメモリ、ディスクドライブなどのような非一時的なコンピュータ可読媒体を含み得る。メモリ1008は、リムーバブルまたは非リムーバブル媒体であり得る。
【0047】
[0067]バス1004は、コンピュータ1002と、ディスプレイ1018、キーボード1020、マウス1022、およびスピーカ1024との間の通信をさらに可能にし得、各々は、例えば、患者のための治療を構成すること、および治療中に患者を監視することのために、本明細書で開示される様々な実施形態によるそれぞれの機能を提供する。
【0048】
[0068]コンピュータ1002はまた、例えば、医療専門家に警告することおよび/または医療専門家から指示を受けること、機械学習アルゴリズムをトレーニングするために分散システムにおいて患者/デバイスの状態を報告すること、データをリモートリポジトリにログ記録することなどのために、本明細書で開示される任意の機能を提供するために、ネットワーク1012と通信するための通信インターフェース1010を実装し得る。通信インターフェース1010は、ネットワークカードまたはモデムなどの、ワイヤレスおよび/または有線通信を提供するための当該技術分野で知られている任意のそのようなインターフェースであり得る。
【0049】
[0069]バス1004は、センサ1014および/またはアクチュエータ1016との通信をさらに可能にし得、各々は、例えば、患者/デバイスの状態を示す信号を測定するため、およびそれに応じてデバイスの動作を制御するために、本明細書で開示される様々な実施形態によるそれぞれの機能を提供する。例えば、センサ1014は、腎代替療法デバイスにおける流体回路内の流体の粘度を示す信号を提供し得、アクチュエータ1016は、センサ1014の信号に応答して流体の流れを制御するポンプを動作させ得る。
【0050】
[0070]第1の実施形態によれば、開示される主題は、モアレフィルタと、圧力ポッドのダイヤフラム上のマーキングとの干渉から生じるモアレパターンを決定することを含む、圧力測定の方法を含む。方法は、モアレパターンに基づいて、ダイヤフラムの動きまたは変形を決定することと、ダイヤフラムの動きまたは変形に基づいて、圧力ポッド内の流体圧力を決定することと、を含む。
【0051】
[0071]その変形例では、第1の実施形態は、モアレフィルタが同心の透明円および不透明円を備えるものを含む。その変形例では、第1の実施形態は、ダイヤフラムが同心の透明円および不透明円を有するものを含む。その変形例では、第1の実施形態は、ダイヤフラム上のマーキングが彫刻またはエンボス加工されているものを含む。
【0052】
[0072]第2の実施形態によれば、開示される主題は、圧力測定の方法を含み、方法は、モアレフィルタと、圧力ポッドのダイヤフラム上の突起部上のマーキングとの干渉から生じるモアレパターンを決定することを含む。方法は、モアレパターンに基づいて、ダイヤフラム上の突起部の動きを決定することと、ダイヤフラム上の突起部の動きに基づいて、圧力ポッド内の流体圧力を決定することと、を含む。
【0053】
[0073]その変形例では、第2の実施形態は、モアレフィルタが平行な透明線および不透明線を備えるものを含む。その変形例では、第2の実施形態は、ダイヤフラム上の突起部上のマーキングが、平行な透明線および不透明線を備えるものを含む。その変形例では、第2の実施形態は、ダイヤフラム上の突起部上のマーキングが彫刻またはエンボス加工されているものを含む。
【0054】
[0074]第3の実施形態によれば、開示される主題は、第1のモアレフィルタと、圧力ポッドのダイヤフラム上のマーキングとの干渉から生じる第1のモアレパターンを決定することを含む、圧力測定の方法を含む。方法は、第1のモアレパターンに基づいて、ダイヤフラムの動きまたは変形を決定することを含む。方法は、第2のモアレフィルタと、圧力ポッドのダイヤフラム上の突起部上のマーキングとの干渉から生じる第2のモアレパターンを決定することを含む。方法は、第2のモアレパターンに基づいて、ダイヤフラム上の突起部の動きを決定することと、ダイヤフラムの動きまたは変形と、ダイヤフラム上の突起部の動きとに基づいて、圧力ポッド内の流体圧力を決定することと、を含む。
【0055】
[0075]その変形例では、第3の実施形態は、第1のモアレフィルタが同心の透明円および不透明円を備えるものを含む。その変形例では、第3の実施形態は、ダイヤフラム上のマーキングが同心の透明円および不透明円を備えるものを含む。その変形例では、第3の実施形態は、ダイヤフラム上のマーキングが彫刻またはエンボス加工されているものを含む。その変形例では、第3の実施形態は、第2のモアレフィルタが、平行な透明線および不透明線を備えるものを含む。その変形例では、第3の実施形態は、ダイヤフラム上の突起部上のマーキングが、平行な透明線および不透明線を備えるものを含む。その変形例では、第3の実施形態は、ダイヤフラム上の突起部上のマーキングが彫刻またはエンボス加工されているものを含む。
【0056】
[0076]その変形例では、実施形態のうちの任意のものは、圧力ポッドが、流れ流路を備えたハウジングを含むものを含み、ハウジングは、流れ流路と連通している2つのポートを接続する画定された流れ流路を備えた自立型構造を形成する単一壁を有し、この流路は、ハウジングの残りの部分よりも大幅に薄い、ハウジングの1つの壁部分を有し、1つの壁部分は、2つのポートのうちの1つよりも大きくない主寸法(major dimension)を有し、したがって、ハウジングが、成形動作によってかつハウジングを閉鎖するための別個の部品の取り付けを必要とせずに閉鎖されることを可能にし、1つの壁部分は、ダイヤフラムを備える。
【0057】
[0077]その変形例では、実施形態のうちの任意のものは、1つの壁部分が円形であるものを含む。その変形例では、任意の実施形態は、1つの壁部分がハウジングの残りの部分と一体化されているものを含む。その変形例では、任意の実施形態は、流れ流路ハウジングが、単一の成形動作でかつハウジングを閉鎖するための別個の部品の取り付けを必要とせずに閉鎖され得るように、1つの壁部分が構成されたものを含む。その変形例では、実施形態のうちの任意のものは、これらポートが、1つの壁部分の主平面に平行な軸を有して、流路の両側に位置するものを含む。その変形例では、実施形態のうちの任意のものは、方法が、流路内の負圧ならびに正圧に対応する1つの壁部分の変位を検出する光検出器によって実行されるものを含む。その変形例では、実施形態のうちの任意のものは、ハウジングの主部分を画定する凹部を有する第1および第2の主金型部分を設けることと、第1および第2の主金型部分にピンを挿入することと、ピンは、圧力ポッドの流れ流路を画定するように形作られており、ピンのうちの1つは、ダイヤフラムの内部表面を画定する主面を有し、第1および第2の主金型部分を、それらの間にピンを有した状態で閉じ、ハウジングを射出成形することと、圧力ポッドを金型部分から取り出し、ピンを流れ流路から引き抜くことと、によって圧力ポッドが製造されるものを含む。
【0058】
[0078]その変形例では、実施形態のうちの任意のものは、取り出すことが、ハウジングを通じて連通するハウジングにおけるポートを開口させるものを含む。その変形例では、実施形態のうちの任意のものは、ピンのうちの1つが、ダイヤフラムよりも大きい、ダイヤフラムと大きさが等しい、主寸法(a major dimension that is larger than, equal in size to, the diaphragm)を有するものを含む。その変形例では、実施形態のうちの任意のものは、ピンのうちの1つが、ダイヤフラムの直径よりも大きい、ダイヤフラムの直径と大きさが等しい、主寸法を有するものを含む。その変形例では、実施形態のうちの任意のものは、ダイヤフラムがその外側表面上に突出部を有するものを含み、突出部は、突起部を備える。
【0059】
[0079]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、方法が流体回路内の圧力を測定するためのシステムのコントローラによって実行されるものを含む。システムは、圧力ポッドと、圧力ポッドがそれに対して固定される光学変位測定装置とを含み、ここで、ダイヤフラムは、光学変位測定装置によって光学的に監視される。
【0060】
[0080]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、光学変位測定装置がダイヤフラムの変位に応答して信号を生成するように構成されているものを含み、ここで、ダイヤフラムは、圧力ポッドの内部流れ経路に滑らかな内部表面を与える(present)ように構成され、圧力ポッドの入口ポートのアクセスと出口ポートのアクセスとの間に延在する内部流れ経路が、その中の全ての点において、15mm以下の水力直径を有するものを含む。
【0061】
[0081]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、圧力ポッドの内部流れ経路が、アスペクト比が3を超えない断面を有するものを含む。
【0062】
[0082]その変形例では、第1の実施形態の任意のものは、システムが、自立型インラインポッド構造であるハウジングを備えるものを含む。
【0063】
[0083]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、圧力ポッド内の流れ経路の内部表面が、任意の点から圧力ポッドの入口ポートおよび出口ポートのうちの少なくとも1つに向かって、かつ前記任意の1つの点から入口ポートおよび出口ポートのうちの前記少なくとも1つまでの前記内部表面の全てにおいて、正または中立の抜き勾配を有するものを含む。
【0064】
[0084]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、ダイヤフラムと突起部とを含むハウジングが、一体化されており、かつ同じ材料のものであり、その結果、それらは、単一の要素として成形されるように構成されているものを含む。
【0065】
[0085]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、これらポートのうちの一方が他方よりも大きいものを含み、大きい方のポートは、医療処置用の流体回路に接続されており、ここで、大きい方のポートは、ポンプチュービングセグメントに接続され、他方のポートは、非ポンプチュービングセグメントに接続されている。
【0066】
[0086]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、ハウジングが環状リムを有し、光学変位測定装置が、環状リムと嵌合するように構成されたボスを有するものを含む。
【0067】
[0087]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、ポートからポートへの流れ経路が、80%以下だけ変化する(varies by not more than 80%)水力直径を有するものを含む。
【0068】
[0088]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、流れ経路内の水力直径が、流れ経路に沿った全ての点において、4mm~10mmの範囲内に留まるものを含む。
【0069】
[0089]その変形例では、第1の実施形態のうちの任意のものは、流れが血流を含むものを含む。
【0070】
[0090]第4の実施形態によれば、開示される主題は、流体がそれを通って流れるチャンバと、円形リングによって画定されたアクセスを有する凹部の盲端にあるダイヤフラムと、を有する圧力ポッドを備えた圧力検出装置を含み、ダイヤフラムは、チャンバの壁を画定する。圧力トランスデューサプラグは、真空流路がその内部に形成された略円筒状の壁と、盲端とアクセスとの間で凹部の内側表面とのシールを形成する、周囲の周りの弾性シールと、を有する。
【0071】
[0091]その変形例では、第4の実施形態は、プラグが、ダイヤフラムに接触する可撓性壁を有するものを含む。その変形例では、第4の実施形態は、真空流路に接続された真空ポンプをさらに含むものを含む。その変形例では、第4の実施形態は、流路が可撓性壁とダイヤフラムとの間の空間に開口し、その結果、流路に適用される真空が、可撓性壁とダイヤフラムとを結合させて(held together)、チャンバ内の流体の圧力に応答して共に撓ませるものを含む。
【0072】
[0092]第5の実施形態によれば、開示される主題は、ダイヤフラムによって部分的に画定された流体流路を有する圧力ポッドを備えた圧力測定装置を含む。ダイヤフラムは、平坦であり、圧力トランスデューサプラグ上にぴったりと嵌まるウェルの底部に配置されており、このトランスデューサプラグは、ウェルが圧力トランスデューサプラグ上にぴったりと嵌まっているときに、ダイヤフラムに隣接して位置する力入力プレートを有する。圧力トランスデューサプラグは、真空ポンプに接続可能なボアを有し、ボアは、空気が力入力プレートとダイヤフラムとの間の空間から排出され得るように、ダイヤフラムと力入力プレートとの間で開口している。弾性シールが、プラグを取り囲み、ウェルとのシールを形成するように配置および形作られている。圧力トランスデューサプラグは、空気が力入力プレートとダイヤフラムとの間の空間から排出されたときに、ダイヤフラムの周囲に着座する剛性リング部分を有する。剛性リング部分の表面は、力入力プレートの表面およびダイヤフラムの表面と同一平面上にある。
【0073】
[0093]その変形例では、第5の実施形態は、圧力トランスデューサプラグが、前記圧力トランスデューサプラグによって含まれている非圧縮性流体を通じて、前記力入力プレートによって力が加えられるひずみゲージを有するものを含む。
【0074】
[0094]その変形例では、第5の実施形態は、ひずみゲージの面積が力入力プレートの面積よりも小さいものを含む。
【0075】
[0095]その変形例では、第5の実施形態は、ボアが前記剛性リング部分において開口するものを含む。
【0076】
[0096]その変形例では、第5の実施形態は、前記ボアに接続された真空ポンプをさらに含むものを含む。
【0077】
[0097]その変形例では、第5の実施形態は、圧力トランスデューサプラグが、圧力トランスデューサと円筒状アダプタとを含み、アダプタが、ボアと剛性リング部分とを有し、圧力トランスデューサが、力入力プレートを有するものを含む。
【0078】
[0098]その変形例では、第5の実施形態は、圧力ポッドが使い捨て流体回路の一部であるものを含む。
【0079】
[0099]その変形例では、第5の実施形態は、ダイヤフラムが、負圧が前記流体流路内に存在するときに、負の力を前記力入力プレートに加えるものを含み、負の力は、前記真空ポンプによって適用される真空に応答する。
【0080】
[0100]第6の実施形態によれば、開示される主題は、ダイヤフラムによって部分的に画定された流体流路を有する圧力ポッドを備えた圧力測定装置を含む。ダイヤフラムは、平坦であり、かつ圧力トランスデューサプラグ上に配置され、真空によって所定位置に保持されており、トランスデューサプラグは、ダイヤフラムに隣接して位置する力入力プレートを有する。圧力トランスデューサプラグは、真空ポンプに接続可能なボアを有し、ボアは、空気が力入力プレートとダイヤフラムとの間の空間から排出され得るように、ダイヤフラムと力入力プレートとの間で開口している。弾性シールが、プラグを取り囲み、ダイヤフラムとのシールを形成するように配置および形作られている。圧力トランスデューサプラグは、空気が力入力プレートとダイヤフラムとの間の空間から排出されたときに、ダイヤフラムの周囲に着座する剛性リング部分を有する。剛性リング部分の表面は、力入力プレートの表面およびダイヤフラムの表面と同一平面上にある。
【0081】
[0101]その変形例では、第6の実施形態は、圧力トランスデューサプラグが、前記圧力トランスデューサプラグによって含まれている非圧縮性流体を通じて、前記力入力プレートによって力が加えられるひずみゲージを有するものを含む。
【0082】
[0102]その変形例では、第6の実施形態は、ひずみゲージの面積が力入力プレートの面積よりも小さいものを含む。
【0083】
[0103]その変形例では、第6の実施形態は、ボアが前記剛性リング部分において開口するものを含む。
【0084】
[0104]その変形例では、第6の実施形態は、前記ボアに接続された真空ポンプをさらに含むものを含む。
【0085】
[0105]その変形例では、第6の実施形態は、圧力トランスデューサプラグが、圧力トランスデューサと円筒状アダプタとを含み、アダプタが、ボアと剛性リング部分とを有し、圧力トランスデューサが、力入力プレートを有するものを含む。
【0086】
[0106]その変形例では、第6の実施形態は、圧力ポッドが使い捨て流体回路の一部であるものを含む。
【0087】
[0107]その変形例では、第6の実施形態は、ダイヤフラムが、負圧が前記流体流路内に存在するときに、負の力を前記力入力プレートに加えるものを含み、負の力は、前記真空ポンプによって適用される真空に応答する。
【0088】
[0108]第7の実施形態によれば、開示される主題は、圧力を測定するための方法を含む。方法は、流体流路のダイヤフラムを力入力プレートに対して着座させることを含み、着座させることは、力入力プレートとダイヤフラムとの間の空間に真空を適用することを含む。方法は、前記流体流路内に負圧を加えることによって、力入力プレートを流体流路に向かって引き込むこと(drawing)をさらに含み、前記引き込むことは、前記真空の力に応答する。方法は、力入力プレートを前記引き込むことによって、流体媒体を通じてひずみゲージに力を加えることを含む。
【0089】
[0109]その変形例では、第7の実施形態は、着座させることが、その底部にダイヤフラムを備えたウェル内に力入力プレートを挿入することを含むものを含む。
【0090】
[0110]その変形例では、第7の実施形態は、真空を適用することが、ウェルと、前記力入力プレートが取り付けられた支持プラグとの間の隙間を、前記支持プラグを取り囲む弾性密封部材によって密封することを含むものを含む。
【0091】
[0111]その変形例では、第7の実施形態は、支持プラグが前記流体媒体を含んでいるものを含む。
【0092】
[0112]上記で説明されたモジュール、プロセス、システム、およびセクションは、ハードウェア、ソフトウェアによってプログラムされたハードウェア、非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶されたソフトウェア命令、または上記の組合せで実装され得ることが理解されよう。例えば、圧力を測定するための方法は、例えば、非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶されたプログラムされた命令のシーケンスを実行するように構成されたプロセッサを使用して実施され得る。例えば、プロセッサは、限定はしないが、パーソナルコンピュータもしくはワークステーション、またはプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラデバイスを含むか、あるいは、例えば、特定用途向け集積回路(ASIC)などの集積回路を含む制御論理から構成された、他のそのようなコンピューティングシステムを含み得る。命令は、Java、C++、C#.net、または同様のものなどのプログラミング言語に従って提供されたソースコード命令からコンパイルされ得る。命令はまた、例えば、Visual Basic(登録商標)言語、LabVIEW、または別の構造化されたもしくはオブジェクト指向のプログラミング言語に従って提供されるコードおよびデータオブジェクトを備え得る。一連のプログラムされた命令およびそれに関連付けられたデータは、限定はしないが、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブル読取り専用メモリ(PROM)、電気的に消去可能なプログラマブル読取り専用メモリ(EEPROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、ディスクドライブ、および同様のものなどの、任意の好適なメモリ装置であり得るコンピュータメモリまたは記憶デバイスなどの非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶され得る。
【0093】
[0113]さらに、モジュール、プロセス、システム、およびセクションは、単一プロセッサまたは分散プロセッサとして実装され得る。さらに、上述のステップは、単一プロセッサまたは分散プロセッサ(単一および/またはマルチコア)上で実行され得ることを理解されたい。また、上記の実施形態のおよびそれらのための様々な図において説明されたプロセス、モジュール、およびサブモジュールは、複数のコンピュータまたはシステムにわたって分散され得るか、または単一のプロセッサもしくはシステム内で同じ場所に配置され得る。本明細書で説明されたモジュール、セクション、システム、手段、またはプロセスを実装するのに適した例示的な構造的実施形態の代替が、以下に提供される。
【0094】
[0114]上記で説明されたモジュール、プロセッサまたはシステムは、例えば、プログラムされた汎用コンピュータ、マイクロコードでプログラムされた電子デバイス、ハードワイヤードアナログ論理回路、コンピュータ可読媒体または信号に記憶されたソフトウェア、光コンピューティングデバイス、電子および/または光学デバイスのネットワーク化されたシステム、専用コンピューティングデバイス、集積回路デバイス、半導体チップ、およびコンピュータ可読媒体もしくは信号に記憶されたソフトウェアモジュールまたはオブジェクトとして実装され得る。
【0095】
[0115]方法およびシステム(またはそれらのサブ構成要素またはモジュール)の実施形態は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、プログラムされたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラおよび周辺集積回路要素、ASICまたは他の集積回路、デジタルシグナルプロセッサ、離散要素回路などのハードワイヤード電子または論理回路、プログラマブル論理デバイス(PLD)、プログラマブル論理アレイ(PLA)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルアレイ論理(PAL)デバイス、または同様のものなどのプログラムされた論理回路上で実装され得る。一般に、本明細書で説明された機能またはステップを実装することが可能な任意のプロセスは、方法、システム、またはコンピュータプログラム製品(非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶されたソフトウェアプログラム)の実施形態を実装するために使用され得る。
【0096】
[0116]さらに、開示された方法、システム、およびコンピュータプログラム製品の実施形態は、例えば、様々なコンピュータプラットフォーム上で使用され得るポータブルソースコードを提供するオブジェクトまたはオブジェクト指向ソフトウェアの開発環境を使用して、ソフトウェアにおいて完全または部分的に容易に実装され得る。代替として、開示された方法、システム、およびコンピュータプログラム製品の実施形態は、例えば、標準の論理回路または超大規模集積(VLSI)設計を使用して、ハードウェアにおいて部分的または完全に実装され得る。他のハードウェアまたはソフトウェアが、システムの速度および/または効率要件、特定の機能、および/または利用されている特定のソフトウェアもしくはハードウェアシステム、マイクロプロセッサ、またはマイクロコンピュータに依存して、実施形態を実装するために使用され得る。方法、システム、およびコンピュータプログラム製品の実施形態は、本明細書で提供された機能の説明から、およびデジタル制御システム、センサおよび/またはコンピュータプログラミング技術の一般的な基礎知識により、当業者によって、任意の既知のまたは後に開発されるシステムもしくは構造、デバイス、および/またはソフトウェアを使用して、ハードウェアおよび/またはソフトウェアにおいて実装され得る。
【0097】
[0117]さらに、開示された方法、システム、およびコンピュータプログラム製品の実施形態は、プログラムされた汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、または同様のもので実行されるソフトウェアにおいて実装され得る。
【0098】
[0118]したがって、本開示によれば、プログラマブルプロセッサおよび関連するエフェクタを含み得る制御システムを含む圧力測定デバイス、方法、およびシステムが提供されることが明らかである。多くの代替例、修正例、および変形例が、本開示によって可能にされる。開示された実施形態の特徴は、本発明の範囲内で、組み合わされ、並べ換えられ、省略される等して、追加の実施形態を生成し得る。さらに、ある特定の特徴は、時として、他の特徴の対応する使用なしに有利に使用されることがあり得る。したがって、本出願人らは、本発明の趣旨および範囲内にある全てのそのような代替例、修正例、同等物、および変形例を包含することを意図している。
【0099】
[0119]さらに、開示された実施形態のある特定の特徴は、時として、他の特徴の対応する使用なしに有利に使用されることがあり得る。したがって、本出願人らは、本開示の趣旨および範囲内にある全てのそのような代替例、修正例、同等物、および変形例を包含することを意図している。
図1A
図1B
図1C
図2A
図2B
図3A
図3B
図3C
図3D
図4A
図4B
図4C
図4D
図4E
図5A
図5B
図5C
図5D
図6A
図6B
図6C
図6D
図6E
図6F
図6G
図6H
図6J
図6K
図6L
図7A
図7B
図8A
図8B
図8C
図8D
図8E
図8F
図8G
図8H
図8J
図9
図10A
図10B
図10C
図10D
図11
【国際調査報告】