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特表2022-533296ポンプカートリッジおよびコンソール
(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】2022-07-22
(54)【発明の名称】ポンプカートリッジおよびコンソール
(51)【国際特許分類】
   F04B 53/14 20060101AFI20220714BHJP
   A61M 3/02 20060101ALI20220714BHJP
   A61B 17/3203 20060101ALI20220714BHJP
   F04B 53/22 20060101ALI20220714BHJP
【FI】
F04B53/14 Z
A61M3/02 126
A61B17/3203
F04B53/22
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021551771
(86)(22)【出願日】2020-02-28
(85)【翻訳文提出日】2021-10-27
(86)【国際出願番号】 US2020020479
(87)【国際公開番号】W WO2020180724
(87)【国際公開日】2020-09-10
(31)【優先権主張番号】62/812,879
(32)【優先日】2019-03-01
(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】322004636
【氏名又は名称】プロセプト バイオロボティクス コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】ステイド, ケビン
(72)【発明者】
【氏名】アルヴォード, リンカーン
(72)【発明者】
【氏名】ビービー, ルース
【テーマコード(参考)】
3H071
4C066
4C160
【Fターム(参考)】
3H071AA01
3H071BB01
3H071CC32
3H071CC35
3H071DD01
3H071DD42
4C066CC01
4C066DD11
4C066HH02
4C066QQ92
4C160FF10
(57)【要約】
ポンプカートリッジは、出荷および保管のためにピストンを保持するための保持構造を備え、ピストンは、流体を圧送するために、保持構造から結合解除されることができる。出荷および保管構成では、ピストンは、保持構造を用いて位置付けられ、滅菌ガスが、筐体内で、かつピストンの遠位のシリンダの中に進行することを可能にすることができる。圧送構成における使用のためにコンソール内に設置されるとき、ピストンは、保持構造から結合解除され、筐体内にシールを形成することができる。手技が、完了されると、ポンプカートリッジは、後続使用に関してカートリッジを無効にする様式でコンソールから結合解除され、非滅菌カートリッジが再使用されることを防止することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポンプカートリッジであって、前記ポンプカートリッジは、
ピストンと、
チャネルと入口と出口とを備えている筐体であって、前記チャネルは、前記ピストンを受け取るように成形されたシリンダを備えている、筐体と、
プッシュロッドまたは前記筐体の軸方向移動に応答して、前記ピストンを前記プッシュロッドに結合するための係合構造と
を備えている、ポンプカートリッジ。
【請求項2】
前記筐体の一部を覆っているケーシングをさらに備え、前記係合構造は、前記ケーシング外側チャネルを用いて支持されている、請求項1に記載のポンプカートリッジ。
【請求項3】
前記係合構造は、前記ケーシングに接続され、前記プッシュロッドの軸方向前進に伴って、前記ケーシングから結合解除するように構成されている、請求項2に記載のポンプカートリッジ。
【請求項4】
前記ケーシングは、前記プッシュロッドを受け取るための開口部を備え、前記係合構造は、前記開口部を通して、前記ケーシングの内部から前記ケーシングの外部に延びている、請求項3に記載のポンプカートリッジ。
【請求項5】
前記係合構造の外部部分は、前記プッシュロッドに結合されると、前記開口部を通して、前記ケーシングの前記内部の中に前進するように構成されている、請求項4に記載のポンプカートリッジ。
【請求項6】
前記係合構造の前記外部部分は、前記プッシュロッドから結合解除されると、前記ケーシングの前記内部の中に留まるように構成されている、請求項5に記載のポンプカートリッジ。
【請求項7】
前記ケーシングに接続された保持構造をさらに備え、前記保持構造は、出荷構成において前記係合構造を保持し、前記プッシュロッドからの軸方向力に応答して、前記係合構造から結合解除する、請求項2に記載のポンプカートリッジ。
【請求項8】
前記保持構造は、複数の傾斜タブを備え、前記複数の傾斜タブは、前記ケーシングの内部に向かう前記係合構造の軸方向前進時、偏向し、前記内部からの前記プッシュロッドの後退時、前記プッシュロッドから前記係合構造を除去するように構成されている、請求項7に記載のポンプカートリッジ。
【請求項9】
前記ピストンは、前記係合構造に接続され、前記係合構造は、保管構成において前記ケーシングに接続され、前記保管構成において、前記ピストンは、滅菌ガスが前記ケーシングの内部から前記シリンダの中に流動することを可能にするために、前記シリンダの外側にあり、前記ケーシングは、前記滅菌ガスが前記ケーシングの外部から前記ケーシングの内部に、前記シリンダの中に流動することを可能にするための開口部を備え、随意に、前記ピストンの遠位先端は、前記チャネル内で前記シリンダの外側に位置している、請求項2に記載のポンプカートリッジ。
【請求項10】
前記係合構造は、第1の量の軸方向力を用いて前記プッシュロッドに結合し、前記第1の量の力を上回る第2の量の軸方向力を用いて前記プッシュロッドから結合解除するように構成されている、請求項1に記載のポンプカートリッジ。
【請求項11】
前記第1の量の軸方向力は、第1の方向に向けられ、前記第2の量の軸方向力は、第2の方向に向けられ、随意に、前記第1の方向は、前記第2の方向と反対である、請求項10に記載のポンプカートリッジ。
【請求項12】
前記係合構造は、前記プッシュロッドからの結合解除時、変形するように構成されている、請求項1に記載のポンプカートリッジ。
【請求項13】
前記筐体および前記係合構造に結合された支持体をさらに備え、前記支持体は、前記プッシュロッドまたは前記筐体の軸方向移動に応答して、前記係合構造から結合解除するように構成され、随意に、前記支持体は、ケーシングを備えている、請求項1に記載のポンプカートリッジ。
【請求項14】
前記チャネル内に位置しているシールをさらに備え、前記支持体は、滅菌ガスが前記シリンダに進入することを可能にするために、前記ピストンの少なくとも一部と前記シールとの間に間隙を画定するために、前記シールに関連して位置付けられた前記ピストンとともに前記係合構造を保持するように構成されている、請求項13に記載のポンプカートリッジ。
【請求項15】
前記支持体は、滅菌ガスが前記シリンダに進入することを可能にするために、前記ピストンの少なくとも一部と前記シリンダとの間に間隙を画定するために、前記シリンダに関連して位置付けられた前記ピストンとともに前記係合構造を保持するように構成されている、請求項13に記載のポンプカートリッジ。
【請求項16】
前記支持体に結合された保持構造をさらに備え、前記保持構造は、前記係合構造を保持し、前記前記プッシュロッドの軸方向前進に応答して、前記係合構造を解放するように構成されている、請求項13に記載のポンプカートリッジ。
【請求項17】
前記保持構造は、前記係合構造上の溝に係合するようにサイズおよび形状を決定された複数の延長部を備え、前記複数の延長部は、前記係合構造が前記プッシュロッドの軸方向前進に伴って前記シリンダに向かって移動することと、前記シリンダから離れる前記プッシュロッドの軸方向後退に伴って前記プッシュロッドから前記係合構造を結合解除することとを可能にするために、前記係合構造および前記シリンダの入口に向かって傾けられている、請求項16に記載のポンプカートリッジ。
【請求項18】
係合構造は、前記保持構造を用いて前記係合構造を保持するために、前記複数の延長部を受け取るための溝またはフランジを備え、前記複数の延長部は、前記ピストンから離れるように半径方向に偏向し、前記シリンダに向かう前記ピストンの前進を可能にするように構成されている、請求項17に記載のポンプカートリッジ。
【請求項19】
前記係合構造は、第1の量の力を用いて前記プッシュロッドに係合するように構成され、前記保持構造は、第2の量の力を用いて前記係合構造から結合解除するように構成され、前記第2の量の力は、前記第1の量の力より大きい、請求項16に記載のポンプカートリッジ。
【請求項20】
前記係合構造は、前記シリンダ内の前記ピストンおよび前記ピストンに結合された前記プッシュロッドの往復運動に伴う前記ピストンを近位に引き込むために十分な量の力を伴って前記プッシュロッドと前記ピストンとの間の結合を保持するように構成され、随意に、前記ピストンを近位に引き込むための前記力の量は、前記シリンダ内の前記ピストンの下死点と上死点との間で約0.25ポンド~約20ポンドの範囲内であり、随意に、前記量は、約1~15ポンド、随意に、約2~10ポンドの範囲内であり、随意に、前記係合構造は、前記範囲内で前記プッシュロッドおよびシリンダの後退に伴う前記プッシュロッドからの前記シリンダの結合解除を阻止するように構成されている、請求項19に記載のポンプカートリッジ。
【請求項21】
前記ピストンに結合されたばねをさらに備え、前記ばねは、前記シリンダに沿った前記プッシュロッドの前進に伴って収縮し、前記プッシュロッドが弁から離れるように近位に引き込まれるとき、前記シリンダの遠位端から離れるように前記ピストンを近位に移動させるために十分な量の力を用いて前記プッシュロッドと前記ピストンとの間の結合を保持し、前記プッシュロッドの往復運動を前記シリンダ内の前記ピストンの往復運動に提供するように構成されている、請求項19に記載のポンプカートリッジ。
【請求項22】
前記ばねは、捻じりばね、コイルばね、または板ばねのうちの1つ以上を備え、随意に、前記ばねは、前記シリンダ内の前記ピストンの下死点と上死点との間で約1ポンド~約20ポンドの範囲内で前記ピストンにある量の力を提供し、随意に、前記量は、約2~15ポンド、随意に、約5~10ポンドの範囲内である、請求項21に記載のポンプカートリッジ。
【請求項23】
前記ばねは、前記プッシュロッドに向かって前記ピストンを押しやるために、前記ピストンに結合された捻じりばねを備え、随意に、前記捻じりばねの回転の中心は、前記ピストンの伸長軸から離れて位置している、請求項21に記載のポンプカートリッジ。
【請求項24】
前記ばねは、前記プッシュロッドに向かって前記ピストンを押しやるために、前記ピストンに結合されたコイルばねを備え、随意に、前記ピストンは、前記コイルばねの伸長軸を通して延びている、請求項21に記載のポンプカートリッジ。
【請求項25】
前記保持構造は、前記係合構造の複数の指部を通すようにサイズおよび形状を決定された複数のチャネルを備えている、請求項16に記載のポンプカートリッジ。
【請求項26】
前記保持構造は、前記複数のチャネルを画定するように成形された複数の延長部を備え、前記延長部は、前記複数の指部が前記複数のチャネルを通過することを可能にするために、前記シリンダに向かって傾けられている、請求項25に記載のポンプカートリッジ。
【請求項27】
前記保持構造は、保管および出荷のために前記係合構造およびピストンを保持するように構成された輸送キャップを備えている、請求項25に記載のポンプカートリッジ。
【請求項28】
前記係合構造は、前記プッシュロッドに係合するための複数の指部を備え、随意に、前記係合構造は、前記ピストンに接続され、前記プッシュロッドの陥凹または突出部に係合するように構成された複数のスナップオンピストンクリップを備えている、請求項13に記載のポンプカートリッジ。
【請求項29】
前記ケーシングは、前記プッシュロッドの伸長軸を横断する前記カートリッジの移動に伴って前記プッシュロッドを受け取るためのスロットを備え、前記係合構造は、前記プッシュロッドを受け取るためのスロットと、前記プッシュロッド内の陥凹に係合するための突出部とを備え、随意に、前記突出部は、前記突出部を前記陥凹に結合するためのばねに結合され、随意に、前記陥凹は、戻り止めを備え、前記突出部は、ボールを備えている、請求項13に記載のポンプカートリッジ。
【請求項30】
前記筐体は、前記カートリッジをコンソールに留めるために、前記カートリッジを前記コンソールに結合するための留め具を備え、随意に、前記コンソールは、モータと、前記プッシュロッドとを備えている、請求項13に記載のポンプカートリッジ。
【請求項31】
前記筐体は、留め具を備え、前記留め具は、前記筐体の延長部、前記筐体の複数の延長部、前記筐体から延びている対向する延長部の対、前記筐体内の陥凹、前記筐体内の複数の陥凹、前記筐体内の溝、前記筐体内の複数の溝、前記筐体を通して延びている開口、前記筐体を通して延びている複数の開口のうちの1つ以上を備え、随意に、前記筐体は、前記カートリッジを前記コンソールに留めるための金属を備えている、請求項30に記載のポンプカートリッジ。
【請求項32】
前記留め具は、前記カートリッジを前記コンソールに留めるために、前記留め具の第1の側の前記コンソールの止め具と第2の側の前記コンソールの移動可能係止構造とに係合するようにサイズおよび形状を決定されている、請求項31に記載のポンプカートリッジ。
【請求項33】
前記コンソールの前記移動可能係止構造は、前記留め具の前記第2の側に接触するためのピンを備えている、請求項32に記載のポンプカートリッジ。
【請求項34】
前記第1の側は、前記シリンダの圧縮力を前記止め具に向かって導くために出口に向かう前記ピストンの前進に伴う軸方向力の第1の方向に面する第1の表面を備え、前記第2の側は、前記シリンダの中に流体を引き込むことに対応する方向における前記出口から離れる前記ピストンの後退に対応する軸方向力の第2の方向に面する第2の表面を備えている、請求項32に記載のポンプカートリッジ。
【請求項35】
前記チャネル内に位置しているシールをさらに備え、前記シールは、前記シールに対する前記ピストンの移動を可能にするように構成されている、請求項1に記載のポンプカートリッジ。
【請求項36】
前記シールに結合された保持具をさらに備え、前記保持具は、前記ピストンが前記シリンダ内で移動するとき、前記ピストンに対する前記シールの移動を限定するように構成され、随意に、前記保持具は、前記シリンダ内の流体圧力に対抗して働き、前記シリンダ内の前記流体は、動力ストローク中に前記ピストンの対向する方向に作用し、前記保持具に対して前記シールを押しやる、請求項35に記載のポンプカートリッジ。
【請求項37】
前記シールは、Oリング、カップシール、またはサドルスリーブのうちの1つ以上を備えている、請求項35に記載のポンプカートリッジ。
【請求項38】
ポンプチャネルは、前記シールを受け取るようにサイズを決定された第2の部分を備え、前記シリンダは、前記チャネルの第1の部分を備えている、請求項35に記載のポンプカートリッジ。
【請求項39】
前記係合構造は、第1の量の軸方向力を用いて前記プッシュロッドに結合するように構成され、前記係合構造は、第2の量の軸方向力を用いて保持構造から結合解除するように構成され、前記ピストンは、第3の量の軸方向力を用いて前記シールに沿ってスライドするように構成され、前記第2の量の軸方向力は、前記第1および第3の量の軸方向力より大きい、請求項38に記載のポンプカートリッジ。
【請求項40】
前記第3の量の軸方向力は、前記第1の量の軸方向力より小さい、請求項39に記載のポンプカートリッジ。
【請求項41】
前記第3の量の軸方向力は、前記第1の量の軸方向力より大きい、請求項39に記載のポンプカートリッジ。
【請求項42】
前記係合構造は、第4の量の軸方向力を用いて前記プッシュロッドから結合解除するように構成され、前記第4の量の軸方向力は、前記第1および第3の量の軸方向力より大きい、請求項39に記載のポンプカートリッジ。
【請求項43】
第1、第2、および第3の量の軸方向力は、第1の方向におけるものであり、前記第4の軸方向力は、前記第1の方向と反対の第2の方向におけるものである、請求項42に記載のポンプカートリッジ。
【請求項44】
前記第4の量の軸方向力は、前記第2の量の軸方向力より大きい、請求項42に記載のポンプカートリッジ。
【請求項45】
前記第4の量の軸方向力は、前記第2の量の軸方向力より小さい、請求項42に記載のポンプカートリッジ。
【請求項46】
前記保持構造は、前記係合構造から前記プッシュロッドを結合解除した後、前記プッシュロッドへの前記係合構造の結合を阻止するために、前記第4の量の力を用いて前記係合構造を変形させることまたは破壊することのうちの1つ以上を行うように構成されている、請求項42に記載のポンプカートリッジ。
【請求項47】
前記チャネルは、前記係合構造に向かって位置している第2の部分を備え、前記第2の部分は、前記シールを保持するようにサイズを決定され、前記第2の部分は、前記シリンダの断面より大きくサイズを決定された断面を備え、随意に、前記シリンダは、第1の断面直径を備え、前記第2の部分は、第2の断面直径を備え、前記第1の断面直径は、前記ピストンが往復動するとき、前記第2の部分内に前記シールを保持するために、前記第2の断面直径より小さい、請求項35に記載のポンプカートリッジ。
【請求項48】
第2の部分は、シリンダを備えている、請求項47に記載のポンプカートリッジ。
【請求項49】
前記ピストンは、複数のピストンを備え、前記シリンダは、複数のシリンダを備え、前記係合構造は、複数の係合構造を備え、前記プッシュロッドは、複数のプッシュロッドを備えている、請求項1に記載のポンプカートリッジ。
【請求項50】
シールと、ブッシングとをさらに備え、前記シールおよび前記ブッシングは、少なくとも部分的に前記チャネル内にある、請求項1に記載のポンプカートリッジ。
【請求項51】
保持構造に結合された前記ピストンは、前記ピストンと前記シールとの間に間隙を提供し、滅菌ガスが前記筐体の外側から前記シリンダの中に進行することを可能にする、請求項50に記載のポンプカートリッジ。
【請求項52】
前記シールは、前記ピストンに係合するより前、ある内側無負荷直径を備え、前記ピストンは、ある外径を備え、前記シールの前記内側無負荷直径は、前記ピストンの直径より小さく、随意に、前記シールは、前記ピストンの直径まで偏向し、前記ピストンに係合するように構成されている、請求項50に記載のポンプカートリッジ。
【請求項53】
前記ピストンは、ある外径を備え、前記シリンダは、ある内径を備え、前記ピストンが、前記シールを通して、前記シリンダの中に挿入されているとき、前記ピストンと前記シリンダとの間に間隙を提供するために、前記シリンダの内径は、前記ピストンの外径より大きい、請求項50に記載のポンプカートリッジ。
【請求項54】
前記ピストンは、前記ピストンの遠位部分と前記シリンダとの間に延びている間隙を用いて、前記シリンダ内の流体を変位させるようにサイズを決定されている、請求項53に記載のポンプカートリッジ。
【請求項55】
ブッシングは、前記ピストンを誘導するための内側軸受面を備え、前記シールは、前記軸受面と前記シリンダとの間に位置している、請求項50に記載のポンプカートリッジ。
【請求項56】
前記筐体に結合し、前記ブッシングを保持するための保持具をさらに備え、前記シールは、保持具と前記シリンダとの間に位置しており、随意に、前記チャネルは、前記シリンダより大きい内径を伴う第2のシリンダを備え、随意に、前記シリンダに向かう前記ブッシングの移動を限定するために、前記シリンダと前記第2のシリンダとの間に位置している止め具をさらに備えている、請求項50に記載のポンプカートリッジ。
【請求項57】
ポンプカートリッジであって、前記ポンプカートリッジは、
第1のピストンおよび第2のピストンと、
第1の入口および第2の入口と、出口と、前記第1のピストンを受け取るための第1のシリンダと、前記第2のピストンを受け取るための第2のシリンダとを備えている筐体と、
前記第1の入口と前記第2の入口との間に位置している弁と
を備え、
前記弁は、第1の位置から第2の位置に平行移動する移動可能構成要素を備え、前記第1の位置は、液体が前記第1の入口から前記第1のシリンダに流動することと、前記第2のシリンダから前記出口に流動することとを可能にし、前記第2の位置は、液体が前記第2の入口から前記第2のシリンダに流動することと、前記第1のシリンダから前記出口に流動することとを可能にする、ポンプカートリッジ。
【請求項58】
前記第2のシリンダの出力圧力は、前記移動可能構成要素を前記第1の位置の中に押しやり、前記第1のシリンダの出力圧力は、前記移動可能構成要素を前記第2の位置に押しやる、請求項57に記載のポンプカートリッジ。
【請求項59】
チャネルが、前記第1の入口から前記第2の入口に延びており、前記弁は、それらの間に位置付けられている、請求項57に記載のポンプカートリッジ。
【請求項60】
前記チャネルは、前記第1の入口から前記第1のシリンダに延びている第1の部分と、前記第2のシリンダから前記第2の入口に延びている第2の部分とを備え、前記弁は、前記第1の部分と前記第2の部分との間に位置し、前記弁は、両方で前記第1の位置にある、請求項59に記載のポンプカートリッジ。
【請求項61】
前記第1の位置において、前記弁は、前記第2のシリンダから前記第1のシリンダに向かう第1の高圧流体の流動を阻止するために、第1の弁座に係合し、前記第2の位置において、前記弁は、前記第1のシリンダからの第2の高圧流体の流動を阻止するために、第2の弁座に係合している、請求項60に記載のポンプカートリッジ。
【請求項62】
前記チャネルは、前記第1のシリンダの第1の伸長軸および前記第2のシリンダの第2の伸長軸を横断して延びている、請求項59に記載のポンプカートリッジ。
【請求項63】
前記チャネルは、前記第1のシリンダの第1の伸長軸および前記第2のシリンダの第2の伸長軸を横断して延び、随意に、前記チャネルは、前記第1の伸長軸および前記第2の伸長軸に垂直に延びている、請求項62に記載のポンプカートリッジ。
【請求項64】
前記第1の位置において前記移動可能構成要素に係合するための第1の弁座と、前記第2の位置において前記弁に係合するための第2の弁座とをさらに備えている、請求項57に記載のポンプカートリッジ。
【請求項65】
出口チャネルが、前記第1の弁座と前記第2の弁座との間で前記チャネルに結合されている、請求項64に記載のポンプカートリッジ。
【請求項66】
前記第1の弁座および前記第2の弁座の各々は、前記移動可能構成要素に対する前記第1の弁座および前記移動可能構成要素に対する前記第2の弁座の表面を成形するための延性材料を備えている、請求項64に記載のポンプカートリッジ。
【請求項67】
前記第1の弁座および前記第2の弁座の各々は、前記移動可能構成要素より軟質の材料を備えている、請求項64に記載のポンプカートリッジ。
【請求項68】
前記第1の弁座および前記第2の弁座の各々は、前記移動可能構成要素に係合するためのテーパ状端部を備え、随意に、前記テーパ状端部は、前記弁座の移動可能構成要素係合部分によって画定される平面に対して約1度~約75度の範囲内の傾斜角を備え、随意に、前記範囲は、約10度~約45度である、請求項64に記載のポンプカートリッジ。
【請求項69】
前記移動可能構成要素は、前記チャネルに嵌入するようにサイズを決定された最大断面寸法と、前記最大断面寸法以下の厚さとを備えている、請求項64に記載のポンプカートリッジ。
【請求項70】
前記移動可能構成要素は、外周の周囲の外形を備え、前記外形は、1つ以上のチャネルを画定し、前記外形は、流体が前記チャネルを通して、前記移動可能構成要素が前記第1の弁座から離れて位置しているとき、前記第1のシリンダから前記出口に通り、前記移動可能構成要素が前記第2の弁座から離れて位置しているとき、前記第2のシリンダから前記出口に通ることを可能にする、請求項69に記載のポンプカートリッジ。
【請求項71】
前記移動可能構成要素は、前記弁座に係合するようにサイズおよび形状を決定された弁座係合部分と、前記1つ以上のチャネルを画定するようにサイズおよび形状を決定されたチャネル部分とを備え、前記弁座係合部分は、前記チャネル部分から半径方向に内向きに位置している、請求項70に記載のポンプカートリッジ。
【請求項72】
前記移動可能構成要素の外周は、星形状、D形状、多角形、三角形、長方形、楕円形、または三日月形のうちの1つ以上に対応する、請求項70に記載のポンプカートリッジ。
【請求項73】
前記移動可能構成要素は、前記第1の弁座および前記第2の弁座に係合するようにサイズを決定された直径を備えているディスクを備え、前記第1の弁座は、前記ディスクの厚さより大きい距離だけ前記チャネルに沿って前記第2の弁座から間隔を置かれている、請求項64に記載のポンプカートリッジ。
【請求項74】
流出チャネルが、前記出口に結合されており、前記弁座間の距離、前記ディスクの厚さ、および前記流出チャネルの直径は、前記第1のピストンが前記第1のシリンダを加圧し、前記ディスクが前記第2の弁座に係合しているとき、および、前記第2のピストンが前記第2のシリンダを加圧し、前記ディスクが前記第1の弁座に係合しているとき、流体が前記流出チャネルに流動することを可能にするように寸法決定されている、請求項73に記載のポンプカートリッジ。
【請求項75】
前記移動可能構成要素は、前記第1の弁に係合するための第1の表面と、前記第2の弁に係合するための第2の表面とを備え、堅い延長部が、前記第1のシリンダの加圧に伴って、前記第2の表面を前記第2の弁座に向かって移動させ、前記第1の表面を前記第1の弁座から離れるように移動させ、前記第2のシリンダの加圧に伴って、前記第1の表面を前記第1の弁座に向かって移動させ、前記第2の表面を前記第2の弁座から離れるように移動させるために、前記第1の表面を前記第2の表面に結合するために前記第1の表面の間に延びている、請求項69に記載のポンプカートリッジ。
【請求項76】
前記移動可能構成要素は、球状に成形されたボールを備えている、請求項69に記載のポンプカートリッジ。
【請求項77】
前記移動可能構成要素は、第1の移動可能構成要素と、第2の移動可能構成要素とを備え、前記第1の移動可能構成要素は、前記第1の弁座に近接して位置し、前記第2の移動可能構成要素は、前記第2の弁座に近接して位置し、前記第1のシリンダからの出力圧力は、前記第1の移動可能構成要素を前記第1の弁座から離れるように押しやり、前記第2の移動可能構成要素を前記第2の弁座に向かって押しやる、請求項64に記載のポンプカートリッジ。
【請求項78】
圧送効率が、出力ホースからの背圧に応答して増加させられ、前記背圧は、対向するシリンダが閉鎖された弁を開放するように駆動する前、開放している弁がより速く閉鎖するように影響を及ぼす、請求項77に記載のポンプカートリッジ。
【請求項79】
ばねが、前記第1の移動可能構成要素および前記第2の移動可能構成要素に結合され、随意に、前記ばねは、前記チャネル内に位置し、前記第1の移動可能構成要素と前記第2の移動可能構成要素との間で前記チャネルに沿って延びている、請求項77に記載のポンプカートリッジ。
【請求項80】
前記ばねは、ピストンが上死点に位置するときの閉鎖時間を増加させ、クロスシリンダ干渉を減少させ、随意に、前記ばねは、前記閉鎖時間を増加させ、前記クロスシリンダ干渉を減少させるように構成されたばね定数を備え、随意に、前記第1の移動可能構成要素の質量、前記第2の移動可能構成要素の質量、および前記ばね定数は、前記閉鎖時間および前記クロスシリンダ干渉を減少させるために好適な共振周波数に対応するように配置されている、請求項79に記載のポンプカートリッジ。
【請求項81】
前記ばねは、引張ばね、圧縮ばね、または前記弁を閉鎖するための外部作用体のうちの1つ以上を備えている、請求項79に記載のポンプカートリッジ。
【請求項82】
第1の止め具と、第2の止め具とをさらに備え、前記第1の移動可能構成要素は、前記第1の弁座と、前記第1の弁座から離れる前記第1の移動可能構成要素の移動を限定するための前記第1の止め具との間に位置し、前記第2の移動可能構成要素は、前記第2の弁座と、前記第2の弁座から離れる前記第2の移動可能構成要素の移動を限定するための前記第2の止め具との間に位置し、随意に、前記第1の止め具および前記第2の止め具は、前記第1の移動可能構成要素と前記第2の移動可能構成要素との間に位置している、請求項77に記載のポンプカートリッジ。
【請求項83】
ポンプカートリッジであって、前記ポンプカートリッジは、
ピストンと、
入口と、出口と、前記ピストンを受け取るための第1のシリンダと、第2のピストンを受け取るための第2のシリンダとを備えている筐体と、
弁座と、前記弁座から離れた第1の位置から前記弁座に係合するための第2の位置に平行移動する移動可能構成要素とを備えている弁と
を備え、
前記第1の位置は、液体が前記入口から前記シリンダに流動することを可能にし、前記第2の位置は、前記シリンダから前記入口への流動を阻止し、前記弁座は、前記シリンダからの圧力に応答して前記移動可能構成要素に対する前記弁座の表面を成形するための延性材料を備えている、ポンプカートリッジ。
【請求項84】
前記弁座は、前記移動可能構成要素より軟質の材料を備えている、請求項83に記載のポンプカートリッジ。
【請求項85】
前記弁座は、前記移動可能構成要素より硬質の材料を備えている、請求項83に記載のポンプカートリッジ。
【請求項86】
前記弁座は、ステンレス鋼を備えている、請求項83に記載のポンプカートリッジ。
【請求項87】
前記弁座は、前記移動可能構成要素に係合するためのテーパ状端部を備え、随意に、前記テーパ状端部は、前記弁座の移動可能構成要素係合部分によって画定される平面に対して約1度~約75度の範囲内の傾斜角を備え、随意に、前記範囲は、約10度~約45度である、請求項83に記載のポンプカートリッジ。
【請求項88】
前記テーパ状端部は、前記移動可能構成要素に係合するための環状縁を備えている、請求項87に記載のポンプカートリッジ。
【請求項89】
前記環状縁は、鋭い環状縁を備えている、請求項88に記載のポンプカートリッジ。
【請求項90】
前記環状縁は、約0.0001mm~約0.25mm、随意に、0.01mm~約0.25mmの範囲内の半径方向厚さを備えている、請求項88に記載のポンプカートリッジ。
【請求項91】
前記移動可能構成要素は、前記テーパ状端部に係合するための実質的に平坦な表面を備え、随意に、前記平坦な表面は、約0.1mm~約0.010mmの範囲内の均一性を備えている、請求項87に記載のポンプカートリッジ。
【請求項92】
前記実質的に平坦な表面は、環状溝の実質的に平坦な表面を備えている、請求項91に記載のポンプカートリッジ。
【請求項93】
前記移動可能構成要素は、外周の周囲の外形を備え、前記外形は、1つ以上のチャネルを画定し、前記外形は、流体が前記チャネルを通して、前記移動可能構成要素が前記弁座から離れて位置しているとき、前記第1のシリンダから前記出口に通り、前記移動可能構成要素が前記第2の弁座から離れて位置しているとき、前記第2のシリンダから前記出口に通ることを可能にする、請求項83に記載のポンプカートリッジ。
【請求項94】
前記移動可能構成要素は、前記弁座に係合するようにサイズおよび形状を決定された弁座係合部分と、前記1つ以上のチャネルを画定するようにサイズおよび形状を決定されたチャネル部分とを備え、前記弁座係合部分は、前記チャネル部分から半径方向に内向きに位置している、請求項93に記載のポンプカートリッジ。
【請求項95】
前記移動可能構成要素の外周は、星形状、D形状、多角形、三角形、長方形、楕円形、または三日月形のうちの1つ以上に対応する、請求項94に記載のポンプカートリッジ。
【請求項96】
ポンプコンソールであって、前記ポンプコンソールは、
ポンプカートリッジを受け取るための容器と、
前記ポンプカートリッジの留め具に係合するための係止構造と、
前記ポンプカートリッジに係合するためのプッシュロッドと、
前記プッシュロッドに結合されたアクチュエータと、
前記プッシュロッドを移動させるためのアクチュエータに結合されたプロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、前記係止構造が前記留め具に係合することに応答して、前記プッシュロッドを前記カートリッジの中に前進させるように構成されている、ポンプコンソール。
【請求項97】
前記プロセッサは、第1の距離だけ前記プッシュロッドを前記カートリッジの中に前進させ、ピストンの保持構造から前記ピストンを結合解除し、前記ピストンを前記カートリッジのシールの中に前進させ、前記ピストンの往復運動に伴って、前記ピストンの上死点までの第2の距離だけ前記プッシュロッドを前記カートリッジの中に前進させるように構成されている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項98】
前記コンソールは、前記ポンプカートリッジのピストンに係合するための前記プッシュロッド上の係合構造を備え、随意に、前記係合構造は、前記ピストンに結合された保持構造から前記ピストンを結合解除するように構成され、随意に、前記係合構造は、係合の後、前記ピストンの弁から離れるように前記ピストンを引き込むように構成されている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項99】
前記コンソールは、前記ポンプカートリッジのピストンに係合するための前記プッシュロッド上の係合構造を備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項100】
プッシュロッドがピストンの上死点から離れるように後退するとき、前記ポンプコンソールの前記プッシュロッドに向かってポンプカートリッジの前記ピストンを押しやるための戻しばねをさらに備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項101】
前記ばねは、捻じりばね、コイルばね、または板ばねのうちの1つ以上を備え、随意に、前記ばねは、シリンダ内の前記ピストンの下死点と上死点との間で約1ポンド~約20ポンドの範囲内で前記ピストンにある量の力を提供し、随意に、前記量は、約2~15ポンド、随意に、約5~10ポンドの範囲内である、請求項100に記載のポンプコンソール。
【請求項102】
前記コンソールは、前記ばねに結合されたスライダをさらに備え、前記スライダは、前記ポンプカートリッジのピストンの前進に伴って前記ばねを圧縮するように構成され、前記スライダは、前記ピストンを受け取り、前記プッシュロッドの後退に伴って前記プッシュロッドに向かって前記ピストンを押しやるために、受け取り器に結合されている、請求項100に記載のポンプコンソール。
【請求項103】
前記ポンプカートリッジの第1のピストンおよび第2のピストンの往復運動を提供するために、前記コンソール上のロッカアームをさらに備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項104】
前記ロッカアームは、第1のプッシュロッドに結合するための第1のプッシュロッド係合部分と、第2のプッシュロッドに結合するための第2のプッシュロッド係合部分と、それらの間に延びている旋回軸とを備え、前記第1のプッシュロッドおよび前記第1のプッシュロッド係合部分の前進は、第1のピストンの前進に対応し、前記第2のプッシュロッド係合部分をポンプカートリッジの第2のピストンの後退に対応する反対方向に押しやる、請求項103に記載のポンプコンソール。
【請求項105】
前記プッシュロッド上への前記コンソールの設置に先立って前記コンソールの前記プッシュロッド上に位置している係合構造をさらに備え、前記係合構造は、ピストンに向かう前記プッシュロッドの軸方向前進に伴って、前記ポンプカートリッジの前記ピストンに係合するように構成されている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項106】
前記係合構造は、前記ポンプカートリッジのピストンに係合するための複数の指部を備えている、請求項105に記載のポンプコンソール。
【請求項107】
前記係合構造は、前記カートリッジのピストンに係合するための1つ以上のボールを伴う張力ブッシングを備えている、請求項105に記載のポンプコンソール。
【請求項108】
前記係合構造は、第1の量の軸方向力を用いて前記ピストンから結合解除し、第2の量の軸方向力を用いて前記プッシュロッドから結合解除するように構成され、前記第2の量の軸方向力は、前記第1の量の軸方向力より大きく、随意に、前記係合構造は、前記ピストンに結合するための第1のスナップオンクリップと、前記プッシュロッドに結合するように構成された第2のスナップオンクリップとを備え、前記係合構造は、前記コンソールのユーザ除去可能部分を備えている、請求項105に記載のポンプコンソール。
【請求項109】
前記係合構造は、約1ポンド~約20ポンドの範囲内の量の力を用いて前記ピストンを後退させるように構成されている、請求項105に記載のポンプコンソール。
【請求項110】
前記容器は、前記ポンプカートリッジの軸方向移動に伴って前記ポンプカートリッジを受け取るようにサイズおよび形状を決定されている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項111】
前記容器は、前記容器の中に前記カートリッジを受け取るために、ねじ山付き部材、テーパ状チャネル、またはピン上のカムのうちの1つ以上を備えている、請求項110に記載のポンプコンソール。
【請求項112】
前記容器は、前記カートリッジを回転させ、留められる位置に引き込むように構成された前記ねじ山付き部材を備え、随意に、前記ねじ山付き部材は、ボルト、ねじ、または雌ねじを備えている回転部材のうちの1つ以上を備え、随意に、前記容器は、トレイに結合されたばねを備え、前記ばねは、前記カートリッジに係合するための前記ねじ山付き部材に向かって前記カートリッジを押しやる、請求項111に記載のポンプコンソール。
【請求項113】
前記容器は、前記テーパ状チャネルを備え、前記テーパ状チャネルは、前記カートリッジの軸方向前進に伴って前記カートリッジのテーパ状部分を受け取るようにサイズを決定され、随意に、前記容器は、前記カートリッジの中に延び、前記カートリッジを留めるための移動可能部材をさらに備え、前記移動可能部材は、随意に、前記カートリッジのケーシングの中に延びているようにサイズおよび形状を決定された突出部を備え、随意に、前記カートリッジのテーパ状部分は、前記容器のテーパ状チャネルと入れ子になる、請求項111に記載のポンプコンソール。
【請求項114】
前記容器は、前記カートリッジの突出構造に係合し、前記カートリッジを軸方向に前進させるためのカムを備え、随意に、前記突出構造は、前記カムに係合するためのピンを備えている、請求項111に記載のポンプコンソール。
【請求項115】
前記容器は、前記ポンプカートリッジの往復動ピストンおよびシリンダ軸を横断する前記ポンプカートリッジの移動に伴って前記ポンプカートリッジを受け取るようにサイズおよび形状を決定され、随意に、前記移動は、前記ポンプカートリッジの下向き装填または前記ポンプカートリッジの側面スライド移動を備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項116】
前記容器は、前記カートリッジを前記容器の中に留めるためのクランプを備え、随意に、前記クランプは、前記カートリッジの上方から前記容器に前記カートリッジを留めるためのレバー蓋を備えている、請求項115に記載のポンプコンソール。
【請求項117】
前記容器は、前記カートリッジの突出部を受け取るための溝を備え、前記溝は、第1の方向における移動に伴って前記カートリッジを受け取るために、第1の方向に延び、前記溝は、留められる位置に向かって前記カートリッジを導くために、前記第1の方向を横断する第2の方向に延び、随意に、前記第1の方向は、実質的に水平に延び、前記第2の方向は、実質的に垂直に延び、随意に、前記溝は、前記カートリッジの両側の突出部の対を受け取るための溝の対を備えている、請求項115に記載のポンプコンソール。
【請求項118】
前記プッシュロッドは、複数のプッシュロッドを備え、前記プロセッサは、第1の複数の距離だけ前記複数のプッシュロッドを前記カートリッジの中に前進させ、複数のピストンに結合された複数の保持構造から前記複数のピストンを結合解除し、前記複数のピストンを前記カートリッジの複数のシールの中に前進させ、前記複数のピストンの往復運動に伴って、前記複数のピストンの複数の上死点までの第2の複数の距離だけ前記複数のプッシュロッドを前記カートリッジの中に前進させるように構成され、随意に、前記アクチュエータは、前記複数のピストンを位相外れで駆動し、前記カートリッジからの流体の出力流量を線形化するように構成されている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項119】
前記アクチュエータは、伝動装置、カム、モータ、クランクシャフト、または二重ローブクランクシャフトのうちの1つ以上を備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項120】
伝動装置をさらに備え、前記伝送装置は、クランクシャフトと、複数のプッシュロッドに結合された複数の接続ロッドとを備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項121】
前記ポンプカートリッジを前記容器の中に装填するためのカートリッジローダをさらに備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項122】
伝動装置と、モータとをさらに備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項123】
複数のセンサをさらに備え、前記複数のセンサは、定位置にある前記カートリッジを検出するための定位置カートリッジセンサ、前記センサを留める移動可能構成要素を感知するための留め具センサ、シリンダの中に前進させられる最遠位位置におけるピストンを感知するための死点センサ、ゲートダウンセンサ、ゲートアップセンサ、またはカートリッジコードリーダのうちの1つ以上を備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項124】
複数のセンサと、前記容器内に前記ポンプカートリッジを留めるための移動可能構成要素とをさらに備え、前記複数のセンサは、前記カートリッジを前記容器の中に留める前記移動可能構成要素を感知するための第1の留め具センサと、前記移動可能構成要素のホームポジションを感知するための第2の留め具センサとを備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項125】
運び台をさらに備え、前記プッシュロッドは、前記運び台上に支持され、前記運び台は、前記容器内の前記カートリッジの設置のための第1の位置と、往復運動のために前記ピストンを前記プッシュロッドと係合させるための第2の位置とを備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項126】
運び台は、前記プッシュロッドを前記第1の位置から前記第2の位置に前進させるように構成されている、請求項125に記載のポンプコンソール。
【請求項127】
前記運び台は、前記アクチュエータを支持し、前記運び台は、前記アクチュエータおよび前記プッシュロッドを前記第1の位置から前記第2の位置に前進させるように構成されている、請求項125に記載のポンプコンソール。
【請求項128】
請求項1-127のいずれか1項に記載のポンプカートリッジをさらに備えている、請求項96に記載のポンプコンソール。
【請求項129】
滅菌パッケージをさらに備え、前記ポンプカートリッジは、前記滅菌パッケージ内の滅菌ポンプカートリッジを備え、随意に、前記ポンプカートリッジは、ガスを用いて滅菌されており、随意に、前記ガスは、酸化エチレン(EtO)を備えている、請求項1-128のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【請求項130】
前記ピストンは、複数のピストンを備え、前記シリンダは、複数のシリンダを備えている、請求項1-129のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【請求項131】
前記プッシュロッドは、制御ロッドを備えている、請求項1-130のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【請求項132】
前記弁の移動可能構成要素を前記弁座の中に移動させるために、前記弁の移動可能構成要素の外側に結合された外部アクチュエータをさらに備えている、請求項1-131のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【請求項133】
前記ポンプカートリッジは、一意の識別子を備え、随意に、前記一意の識別子は、QCRコード、バーコード、またはRFIDのうちの1つ以上を備えている、請求項1-132のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【請求項134】
前記コンソールは、前記ポンプカートリッジの一意の識別子を読み取るためのリーダを備え、前記プロセッサは、前記一意の識別子を受信し、前記一意の識別子を一意の識別子のライブラリと比較するために、前記リーダに結合され、随意に、前記プロセッサは、前記ポンプカートリッジから有効な一意の識別子を読み取ることに応答して、前記プッシュロッドを前記ポンプカートリッジの中に前進させるための命令を備えている、請求項1-133のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【請求項135】
前記コンソールは、約10ヘルツ(Hz)~約200ヘルツの範囲内、随意に、約50Hz~200Hzの範囲内の周波数において前記ピストンを駆動するように構成されている、請求項1-134のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【請求項136】
高圧流体ラインと、前記高圧流体ラインに結合されたノズルとをさらに備え、前記高圧ラインは、加圧時、体積拡張を受けるように構成され、前記ノズルは、流体流動に対する抵抗を提供するように構成され、前記高圧流体ラインおよびノズルの組み合わせは、前記ノズルを通してより均一な圧力および流体流動を提供するように構成され、随意に、前記圧力および対応する流体流動は、複数のポンプサイクルにわたって約25%(パーセント)~約1%の範囲内まで、随意に、約15%~約5%の範囲内まで均一であり、随意に、前記範囲内の前記均一性は、50Hzのポンプ周波数を用いて、随意に、約25Hz~約100Hzのポンプ周波数の範囲内で提供され、随意に、前記流体ラインは、約0.2メートル~約3メートル、随意に、約0.5メートル~約2メートルの範囲内の長さを備えている、請求項1-135のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【請求項137】
ポンプカートリッジをポンプコンソールに結合することを含む方法。
【請求項138】
請求項1-136のいずれか1項に記載のポンプカートリッジを請求項1-136のいずれか1項に記載のポンプコンソールに結合することをさらに含む、請求項137に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
(関連出願)
本願は、その全開示が参照することによって本明細書に組み込まれる2019年3月1日に出願され、「Pump Cartridge」と題された米国仮特許出願第62/812,879号の35 U.S.C.§119(e)(米国特許法第119条(e))下の利益を主張する。
【0002】
(背景)
高圧液体ポンプは、機械加工および外科手術等の多くの用途において使用されることができる。例えば、水噴射が、組織を切除するために使用されることができる。良性前立腺肥大症を除去するための前立腺外科手術および脊椎外科手術等、水噴射が組織を切除するために使用され得るいくつかの外科手術手技が、開発されている。外科手術手技では、患者の組織を切除するために使用されている流体の無菌状態を維持することが、有益であり、いくつかの事例では、要求される。ポンプは、再使用および滅菌されることができるが、それは、時間がかかり得る。
【0003】
滅菌状態を維持することに対する1つの従来のアプローチは、単回の外科手術のために使用され、次いで、交換され得る滅菌ポンプカートリッジを提供することであった。しかしながら、外科手術手技のための従来のポンプカートリッジは、少なくともいくつかの事例では、理想的ではないこともある。ポンプカートリッジは、いくつかの可動構成要素を備え得、少なくともいくつかの従来のポンプカートリッジの出荷および保管は、理想的ではないこともある。高圧ポンプカートリッジが確実に稼働するために、満たされるべきであるいくつかの技術的課題が、存在し、従来のポンプカートリッジは、少なくともいくつかの事例では、理想的であろうものより複雑であり、より厳しい公差を有し得る。
【0004】
本開示に関連する研究は、ポンプカートリッジの再使用が、少なくともいくつかの事例において適切ではなく、カートリッジが、潜在的に、理想的ではない様式で再使用されることをもたらし得ることを示唆している。従来のアプローチのうちの少なくともいくつかは、理想的であろうものより高いユーザ技能も要求し得る。従来のアプローチのうちのいくつかは、カートリッジを受け取るポンプコンソールから利用可能な力を理想的に利用しないこともある。
【0005】
いくつかの事例では、外科手術または他の用途において使用されるノズル噴射からの流体流動は、理想的ではないこともある。本開示に関連する研究は、この変動性が、より低いポンプ率でより顕著になり得、それが、パルス間変動性の増加をもたらし、物質の切除が理想的であろうものより正確ではなく、粗くなることをもたらし得ることを示唆している。
【0006】
上記に照らして、上記の限定のうちの少なくともいくつかを克服する水噴射を用いた外科手術手技のための滅菌流体等の流体を送達するための改良された方法および装置を有することが、望ましいであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0007】
いくつかの実施形態において、ポンプカートリッジは、出荷および保管のためにピストンを保持するための保持構造を備え、ピストンは、流体を圧送するために、保持構造から結合解除されることができる。出荷および保管構成では、ピストンは、いくつかの実施形態に従って、保持構造を用いて位置付けられ、滅菌ガスが、筐体内で、ピストンの遠位のシリンダの中に進行することを可能にし得る。圧送構成における使用のためにコンソール内に設置されるとき、ピストンは、保持構造から結合解除され、筐体内にシールを形成することができる。いくつかの実施形態において、手技が、完了されると、ポンプカートリッジは、後続使用に関してカートリッジを無効にする様式でコンソールから結合解除され、非滅菌カートリッジが再使用されることを防止することができる。いくつかの実施形態において、コンソールのプッシュロッドからの軸方向力が、保持構造からピストンを結合解除し、それは、結合解除のための力の量の増加および出荷および保管構成におけるカートリッジおよびピストン等の関連付けられた構成要素の安定性の増加を可能にすることができる。カートリッジは、製造中のより緩い公差を可能にするために、変形可能弁座を備え得、弁漏出を減少させ、性能を改良することができる。いくつかの実施形態において、カートリッジは、ノズルを通してより均一な流体流量を提供するために、複数のピストンを備えている。いくつかの実施形態において、カートリッジは、ノズルを通した流体ストリームのピストンパルス間変動性を減少させるために、好適な弾性を有する高圧ラインに結合するように構成される。
【0008】
いくつかの実施形態において、ポンプカートリッジが、ピストンを備えている。筐体が、チャネルと、入口と、出口とを備え、チャネルは、ピストンを受け取るように成形されたシリンダを備えている。係合構造が、プッシュロッドまたは筐体の軸方向移動に応答して、ピストンをプッシュロッドに結合するように構成される。
【0009】
いくつかの実施形態において、ポンプコンソールが、ポンプカートリッジを受け取るための容器と、ポンプカートリッジの留め具に係合するための係止構造とを備えている。プッシュロッドが、ポンプカートリッジに係合するように構成され、アクチュエータが、プッシュロッドに結合される。プロセッサが、プッシュロッドを移動させるためのアクチュエータに結合され、プロセッサは、係止構造が留め具に係合することに応答して、プッシュロッドをカートリッジの中に前進させるように構成される。
【0010】
(参照による組み込み)
本明細書に言及および識別される全ての特許、出願、および刊行物は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれ、本願の別の場所に言及されていても、参照することによって完全に組み込まれると見なされるものとする。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本開示の特徴、利点、および原理のより深い理解が、例証的実施形態を記載する以下の発明を実施するための形態、および付随の図面を参照することによって取得されるであろう。
【0012】
図1図1は、いくつかの実施形態による、流体ストリームエネルギーを用いて患者を治療するシステムを示す。
【0013】
図2A図2Aおよび2Bは、いくつかの実施形態による、カートリッジを受け取るためのコンソールの外観図を示す。
図2B図2Aおよび2Bは、いくつかの実施形態による、カートリッジを受け取るためのコンソールの外観図を示す。
【0014】
図2C図2Cは、いくつかの実施形態による、図2Aおよび2Bにおけるようなコンソールの断面図を示す。
【0015】
図2D図2Dは、いくつかの実施形態による、クランプ締めされていない構成における図2A-2Cにおけるようなコンソールの側面図を示す。
【0016】
図2E図2Eは、いくつかの実施形態による、クランプ締めされた構成における図2A-2Cにおけるようなコンソールの側面図を示す。
【0017】
図2F図2Fは、いくつかの実施形態による、図2A-2Cにおけるようなコンソールの部分的切り取り図を示す。
【0018】
図2G図2Gは、いくつかの実施形態による、カートリッジを装填し、圧送動作を実施し、カートリッジを装填解除するためのプロセスフロー図を示す。
【0019】
図3図3は、いくつかの実施形態による、流体ポンプと併用可能な弁本体を示す。
【0020】
図4図4は、いくつかの実施形態による、単一の出力弁と、2つの弁座とを有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0021】
図5図5は、いくつかの実施形態による、二重出力弁を有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0022】
図6図6は、いくつかの実施形態による、ばねを伴う二重出力弁を有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の部分的断面図を示す。
【0023】
図6A図6Aは、いくつかの実施形態による、テーパ状弁座と、移動可能弁構成要素とを備えている弁を示す。
【0024】
図6B図6Bは、いくつかの実施形態による、図6Aにおけるような移動可能弁構成要素を示す。
【0025】
図6C図6Cは、いくつかの実施形態による、シールを改良するための変形を伴う弁座を示す。
【0026】
図7図7は、いくつかの実施形態による、二重ピストンと、流体シールを伴うスリーブとを有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0027】
図8図8は、いくつかの実施形態による、二重ピストンと、流体シールを伴うサドルスリーブとを有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0028】
図9図9は、いくつかの実施形態による、二重ピストンと、カップシールとを有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0029】
図10図10は、いくつかの実施形態による、二重ピストンと、流体シールを伴うサドルスリーブとを有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0030】
図11図11は、いくつかの実施形態による、二重ピストンと、カップシールとを有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0031】
図12図12は、いくつかの実施形態による、二重ピストンと、サドルスリーブと、流体シールとを有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0032】
図13図13は、いくつかの実施形態による、輸送位置において構成されたポンプカートリッジの概略図を示す。
【0033】
図14図14は、いくつかの実施形態による、ポンプ内に装填され、圧送位置において構成されたポンプカートリッジの概略図を示す。
【0034】
図15図15は、いくつかの実施形態による、ピストンによって保持され係合部材によって制御ロッドと係合される二重ピストンを有するポンプカートリッジの部分的断面図を示す。
【0035】
図16図16は、いくつかの実施形態による、制御ロッドによって保持される係合部材によって制御ロッドと係合される二重ピストンを有するポンプカートリッジの部分的断面図を示す。
【0036】
図17図17は、いくつかの実施形態による、ポンプの制御ロッドと係合されたポンプカートリッジの二重ピストンの概略図を示す。
【0037】
図18図18は、いくつかの実施形態による、係合部材によって結合されたピストンおよび制御ロッドの概略図を示す。
【0038】
図19図19は、いくつかの実施形態による、係合部材によって制御ロッドに結合される二重ピストンを有するポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0039】
図20図20は、いくつかの実施形態による、初期位置におけるポンプカートリッジを伴うカートリッジローダの概略図を示す。
【0040】
図21図21は、いくつかの実施形態による、初期位置におけるポンプカートリッジを伴うカートリッジローダおよびプッシュロッドを伴うポンプの概略図を示す。
【0041】
図22図22は、いくつかの実施形態による、二重ピストンが制御ロッドと係合され、圧送位置にあるポンプカートリッジの概略図を示す。
【0042】
図23図23は、いくつかの実施形態による、ポンプカートリッジがポンプから係合解除されてからのポンプカートリッジにおいて使用可能な弁本体の概略図を示す。
【0043】
図24A図24Aは、いくつかの実施形態による、二重ピストンと、ピストン戻しばねとを有するポンプカートリッジの上面図の概略図を示す。
【0044】
図24B図24Bは、いくつかの実施形態による、二重ピストンと、ピストン戻しばねとを有するポンプカートリッジの側面図の概略図を示す。
【0045】
図25図25Aおよび25Bは、いくつかの実施形態による、係合キャップを担持するピストンを有するカートリッジを図示する。
【0046】
図26図26Aおよび26Bは、いくつかの実施形態による、線形進行を伴うヨークと、ピストン戻しばねとを有するポンプカートリッジの概略図を示す。
【0047】
図27図27は、いくつかの実施形態による、二重ピストンを結合するロッカアームを伴う二重ピストンポンプカートリッジの概略図を示す。
【0048】
図28図28は、いくつかの実施形態による、ポンプカートリッジの1つ以上のピストンを関連付けられる制御ロッドと接続するための結合部材の概略図を示す。
【0049】
図29図29は、いくつかの実施形態による、ポンプカートリッジをポンプと結合するための回転ねじ引き込みの概略図を示す。
【0050】
図30図30は、いくつかの実施形態による、ポンプ筐体に結合し、その中に引き込むためのテーパ状凹部を用いて構成されたポンプカートリッジの概略図を示す。
【0051】
図31図31は、いくつかの実施形態による、ポンプカートリッジ上のボスと係合し、カートリッジをポンプ筐体の中に引き込むように構成されたカムの概略図を示す。
【0052】
図32図32は、いくつかの実施形態による、ポンプ筐体内の陥凹内に収められ、付勢レバーによって固定されるポンプカートリッジの概略図を示す。
【0053】
図33図33は、いくつかの実施形態による、ポンプ筐体内に形成されるチャネルおよびカートリッジをポンプ筐体の中に装填することを促進するためのポンプカートリッジ上の協働ボスの概略図を示す。
【0054】
図34図34は、いくつかの実施形態による、組み込みのために好適な等価回路を示す。
【0055】
図35図35は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適なポンプ変位を示す。
【0056】
図36図36は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な単位時間あたりの流動を示す。
【0057】
図37図37は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な累積流動を示す。
【0058】
図38図38は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な二重シリンダポンプからの変位および流動を示す。
【0059】
図39図39は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な二重シリンダポンプからの流動を示す。
【0060】
図40図40は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な二重シリンダポンプからの累積流動を示す。
【0061】
図41図41は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な二重シリンダポンプからの累積流動を示す。
【0062】
図42A図42Aは、いくつかの実施形態による、20Hzにおいて動作する単一ピストンポンプの流体圧力プロファイルを示す。
【0063】
図42B図42Bは、いくつかの実施形態による、20Hzにおいて動作する二重ピストンポンプの流体圧力プロファイルを示す。
【0064】
図42C図42Cは、いくつかの実施形態による、10Hzにおいて動作する単一ピストンポンプの流体圧力プロファイルを示す。
【0065】
図42D図42Dは、いくつかの実施形態による、10Hzにおいて動作する二重ピストンポンプの流体圧力プロファイルを示す。
【発明を実施するための形態】
【0066】
以下の発明を実施するための形態は、本明細書に開示される実施形態による、本開示に説明される発明の特徴および利点のより深い理解を提供する。発明を実施するための形態は、多くの具体的実施形態を含むが、これらは、例のみとして提供され、本明細書に開示される発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【0067】
本明細書に説明されるようなポンプコンソールおよびカートリッジは、組織の外科手術切除、歯科医術、美容外科手術、皮膚病学、眼科学、泌尿器学、器官からの組織の外科手術除去、および機械加工等の産業用途等の多くの用途において使用されることができる。本明細書に説明されるようなポンプコンソールおよびカートリッジは、多くの商業的に入手可能な外科手術システムに組み込まれることができる。外科手術および健康管理用途が、参照されるが、本開示されるポンプカートリッジおよびコンソールは、ペイントスプレーおよび部品の機械加工を含む産業用途等の多くの分野における用途を見出すであろう。
【0068】
ポンプカートリッジは、比較的に少ない漏出を伴う高圧流体流動を発生させ、流体が、シリンダ内でキャビ―ションを殆どまたは全く伴わずにポンプシリンダに迅速に進入することを可能にし、高効率、およびシリンダからの急速な流体排出を可能にするように構成されることができる。
【0069】
図1を参照すると、流体ストリームエネルギーを用いて患者を治療するシステムが、示される。システム101は、治療プローブ110を含み、随意に、撮像プローブを含み得る。治療プローブ110は、撮像コンソール120および基部130に結合され得る。患者治療プローブ110および撮像プローブは、共通基部130に結合され得る。治療プローブ110は、アーム140を用いて撮像コンソール120に結合される。
【0070】
いくつかの実施形態において、システム101は、治療プローブ110が患者内に位置付けられるとき等、技師が治療プローブ110の場所および向きを可視化することを可能にするためのディスプレイ150を含む。コンソール120は、1つ以上のホース162によって治療プローブ110と流体連通するポンプ160を含む。ホース162は、高圧ラインを備え得る。
【0071】
ポンプ160は、例えば、回転ローブポンプ、一軸ねじポンプ、蠕動ポンプ、回転ギヤポンプ、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプ、ねじポンプ、またはある他のタイプの流体ポンプ等の流体を圧送するための任意のタイプの好適なポンプであり得る。いくつかの実施形態において、ポンプは、ピストンポンプであり、1つ、2つ、またはそれを上回るピストンを駆動するように構成され得る。以降で説明されるであろうように、二重ピストンポンプが、示され、説明されるが、本開示は、任意の数のピストンが、本明細書に説明される発明とともに使用されることができるので、そのように限定されるべきではない。
【0072】
ポンプは、カートリッジを含み、カートリッジは、いくつかの実施形態において、構成要素が通常の使用を通して経時的に摩耗するとき、洗浄、修理、または交換のため等、ポンプから除去可能である。ポンプカートリッジは、いくつかの実施形態において、1つ以上の入口弁、出口弁、および流体シールを格納する弁本体を含む。
【0073】
図2Aおよび2Bは、システム101の中に本明細書に説明されるようなポンプカートリッジを受け取るためのコンソール200の異なる角度からの外観図を示す。図2Cは、コンソール200の断面図を示す。コンソールは、多くの方法で構成されることができ、独立型コンソールを備え得るか、または、外科手術または他のシステムと統合されることができる。コンソールは、カートリッジ100を受け取るようにサイズおよび形状を決定されるカートリッジ容器210(本明細書では、ローダまたはカートリッジローダとも称される)を備えている。カートリッジ容器は、カートリッジを容器に留めるために、本明細書に説明されるようなカートリッジの構造を受け取るための構造を備え得る。容器は、例えば、容器210の中へのカートリッジ100の線形挿入のために構成されることができる。
【0074】
コンソールは、伝動装置を用いてクランクシャフト230に結合されたポンプモータ220を備え得る。代替として、または組み合わせて、伝動装置は、クランクシャフト230と、1つ以上のプッシュロッド240に結合された1つ以上の接続ロッド235とを備え得る。クランクシャフト230は、1つ以上のプッシュロッド240、例えば、複数のプッシュロッドに結合され、接続ロッド235は、それらの間に位置付けられることができる。モータおよび伝動装置は、可変率において、例えば、約25Hz~約300Hzの範囲内で、および約50Hz~約200Hzの率からプッシュロッドの各々を駆動するように構成されることができる。プッシュロッドは、本明細書に説明されるような係合構造を用いてカートリッジ100のピストンに結合されることができる。
【0075】
コンソールは、容器内に設置されるとき、カートリッジをコンソールに留めるためのアームまたはクランプ250等の移動可能構成要素を備え得る。コンソールは、移動可能構成要素に結合されたモータ、例えば、クランプ締めモータ260を備え得、クランプ締めモータ260は、カートリッジを容器内に留めるための第1の位置、および容器内のカートリッジの設置および容器からのカートリッジの除去を可能にするための第2の位置に移動可能構成要素を駆動する。
【0076】
いくつかの実施形態において、移動可能構成要素は、板、ゲート、または保持具を備え得、それは、カートリッジが容器内に設置され、完全に置かれているとき、カートリッジと係合する。例えば、カートリッジは、1つ以上の突出部を有し得、カートリッジが容器内に置かれているとき、移動可能構成要素は、1つ以上の突出部と係合し、据え付けられた構成においてカートリッジを維持することができる。据え付けられた構成では、コンソールの接続ロッド240は、カートリッジのプッシュロッドと係合することができる。
【0077】
コンソールは、複数のセンサを備え得る。コンソールは、容器210内のカートリッジの設置を検出するためのセンサ272を備え得る。コンソールは、容器内にカートリッジを留める移動可能構成要素を感知するためのセンサ274を備え得、カートリッジを定位置にクランプ締めする移動可能構成要素を検出するためのクランプ締めセンサを備え得る。複数のセンサは、ホーム位置または静止位置に移動する移動可能構成クランプ要素を検出するためのホームセンサ276を備え得る。複数のセンサは、シリンダ内の中間位置を感知するためのセンサ、例えば、シリンダ内のピストンの中死点位置(それは、上死点位置と下死点位置との間の中間にある)を示すための中死点センサ277を備え得る。複数のセンサは、ゲートの開放構成を検出するための第1のゲートセンサ278と、ゲートの閉鎖構成を検出するための第2のゲートセンサ279とを備え得る。複数のセンサは、クランクシャフト位置センサ281を備え得る。クランクシャフト位置センサ281は、光学センサを備え得、カートリッジを装填し、プッシュロッドをカートリッジのピストンと結合するため等、プッシュロッドが中死点にあることを検証するために使用され得る。
【0078】
コンソールは、カートリッジの一意の識別子を読み取るためのセンサ291を備え得る。一意の識別子は、QRコード(登録商標)、バーコード、RFID、またはある他の印のうちの1つ以上を備え得、リーダは、QRコード(登録商標)リーダ、バーコード走査装置、またはRFIDリーダのうちの1つ以上を備え得る。センサは、カートリッジから一意の識別子を読み取るように構成されたプロセッサに結合されることができる。プロセッサは、カートリッジが有効なカートリッジであるかどうかを決定するための命令を用いて構成されることができる。プロセッサは、有効な一意の識別子のライブラリを備えているか、または、有効な一意の識別子のライブラリに動作的に結合され得る。プロセッサは、カートリッジの一意の識別子がライブラリ内の一意の識別子に合致することに応答して、治療が進行することを可能にするように構成されることができる。ライブラリは、以前に使用されたカートリッジの一意の識別子を備え、プロセッサは、カートリッジの一意の識別子が使用されたカートリッジに対応する識別子を備えていることに応答して、治療を続行しないための命令を用いて構成され得る。
【0079】
再び図2Cを参照すると、コンソールは、ゲート280を備え得、ゲートは、ゲートが閉鎖されているとき、カートリッジ100を圧送のための位置に保持する。ゲートは、カートリッジ100の挿入および除去を可能にするための開放位置に移動させられることができる。ゲート280は、多くの方法でサイズおよび形状を決定されることができ、本明細書に説明されるようなカートリッジ100の留め具に係合するための「U」またはフォーク形状構造を備え得る。コンソールは、スロット282等のガイドを備え得、スロット282に沿ってゲート280が係止位置にスライドし、カートリッジ100を固定する。いくつかの実施形態において、第2のスロット284が、カートリッジ100の第2の側に位置する。ゲートは、第2のスロット284内にスライドし、本明細書に説明されるようなカートリッジ100の対向する留め具に係合するための第2の延長部286を備え得る。ゲートは、ゲートを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるために、ソレノイド285等のアクチュエータに結合され得る。
【0080】
ソレノイド285は、カートリッジに関連付けられた1つ以上のパラメータに応答して作動し得る。例えば、ソレノイド285は、カートリッジが容器の中に完全に挿入されるように限界スイッチがアクティブにされると、作動し、ゲートを閉鎖位置に移動させ得る。ソレノイド285は、センサがカートリッジ上のコードを読み取ると、作動し、ゲートを閉鎖位置に移動させ得る。QRコード(登録商標)またはある他の印であり得るコードは、カートリッジに関連付けられたデータを識別し得、カートリッジが容器の中に適切に挿入されたときのみ読み取られ得る。同様に、ソレノイド285は、治療サイクルの完了時、自動的に作動させられ得る。代替として、ソレノイド285は、スイッチまたはボタンを押すことによって等、手動で作動させられ得る。
【0081】
コンソールは、複数のばね288に結合されたピン287等の複数の移動可能部材を備え得る。カートリッジが設置されており、ゲートが閉鎖構成の定位置にあると、移動可能部材は、本明細書に説明されるような金属筐体の一部を備えている留め具を備え得るカートリッジ100の複数の留め具299を押す。移動可能部材、例えば、ピン287は、本明細書に説明されるような係合構造の中へのプッシュロッドの前進のためにカートリッジを固定するために、ゲート280に対して留め具299を押すことができる。
【0082】
図2Dは、クランプ締めされていない構成における図2A-2Cにおけるようなコンソールの側面図を示す。クランプ250は、アームを備え、第1の構成において示され、モータ、伝動装置、結合ロッド、およびプッシュロッドは、カートリッジ100から離れて位置する。矢印255によって示される方向における第2の構成に向かうクランプ250の前進に伴って、ポンプモータ220と、クランクシャフト230、接続ロッド235、およびプッシュロッド240を備えている伝動装置とは、矢印257によって示される方向にカートリッジ100に向かって前進させられる。クランプアームは、クランプ締めモータ260の回転に伴って前進させられることができる。クランプ250は、多くの方法で、例えば、クランプ締めモータ260の回転に伴ってクランプアームを移動させるためのねじ山付きナットを用いて、クランプ締めモータ260に結合されることができる。ポンプモータ220と、クランクシャフト230、接続ロッド235、およびプッシュロッド240を備えている伝動装置とは、運び台290上に支持され、本明細書に説明されるようなカートリッジ100に向かうこれらの構成要素の平行移動を可能にすることができる。運び台290は、ポンプモータと、クランクシャフト、結合ロッド、およびプッシュロッドを備えている伝動装置とが、クランプ締めされた位置とクランプ締めされていない位置との間で平行移動することを可能にするために、レールと、スライダとを備え得る。クランプ250は、アーム252を備え得、アーム252は、概して、旋回点254のまわりに旋回し、運び台および関連付けられた構成要素をカートリッジ100に向かって前進させる。
【0083】
図2Eは、クランプ締めされた構成における図2A-2Cにおけるようなコンソールの側面図を示し、運び台290上に支持される構成要素は、カートリッジ100をプッシュロッドと係合させるように、矢印257によって示される方向に前進させられている。
【0084】
いくつかの実施形態において、プッシュロッドが係合構造の中に前進させられ、本明細書に開示されるような保持構造から離れるようにピストンおよび係合構造を破壊するためにさらに前進させられるとき、プッシュロッドは、上死点と下死点との間の中間位置(例えば、中死点)において位置付けられる。
【0085】
図2Fは、図2A-2Eにおけるようなコンソールの部分的切り取り図を示し、本明細書で下記に説明されるであろうように、カートリッジのピストンに結合されたプッシュロッド240を示す。位置センサ283が、カートリッジ100の存在および適切な位置を検出するために使用されることができる。位置センサ283は、据え付けられた構成においてカートリッジ100を固定するために、ゲートの閉鎖をトリガするために使用され得る。ゲートは、モータ、ソレノイド、またはオペレータによる手動位置付け等の任意の好適な機構によって移動させられ得る。いくつかの実施形態において、カートリッジ100は、そが容器の中に挿入されるとき、位置センサ283を移動させ、それは、据え付けられた構成においてカートリッジを捕捉し、制御ロッドによって及ぼされる圧送力に対してカートリッジを保持することをゲートまたはある他の保持構造に行わせるスイッチをトリガし得る。
【0086】
プロセッサが、本明細書に開示されるようなコンソールセンサの各々の1つ以上に結合され、センサからの読み取り値に応答して、コンソールの構成要素の移動を提供することができる。
【0087】
いくつかの実施形態において、プロセッサは、第1の距離だけプッシュロッドをカートリッジの中に前進させ、ピストンの保持構造からカートリッジの1つ以上のピストンを結合解除するように構成される。保持構造は、出荷または保管のため等、ピストンを安全な位置に固定し得る。プッシュロッドによって係合されると、プッシュロッドのさらなる前進は、保持構造からピストンを解放することができる。ある場合、ピストンは、往復運動において移動するために、保持構造を破壊することによって、または、ピストンに保持構造または弁ケースの干渉部分との係合を解除させることによって解放される。プッシュロッドは、それらがモータの動きによって往復動するとき、上死点まで前進し、下死点まで引き下がるように構成される。
【0088】
使用時、オペレータが、カートリッジを容器の中に挿入する。カートリッジが、完全に挿入されると、センサが、カートリッジが挿入されていることを検出し、センサが、カートリッジ上に示される一意の識別子を読み取ることができる。板またはゲート等の保持構造が、定位置にスライドし、カートリッジが容器から除去されることを阻止するために作動させられ得る。ポンプモータ220と、クランクシャフト230、接続ロッド235、およびプッシュロッド240を備えている伝動装置とは、カートリッジ100に向かって前進させられる。モータの接続ロッドに結合されたプッシュロッドは、カートリッジのピストンに係合する。プッシュロッドのさらなる前進は、それらのそれぞれの保持構造からピストンを解放し、ピストンは、次いで、モータの回転動作に応答して、往復動することができる。
【0089】
ポンプモータおよび伝動装置の前進は、クランプ締めモータ260の回転に応答して、送りねじによって実施され得る。クランプ締めモータ260は、プロセッサの制御下で、プロセッサが、1つ以上のセンサからの信号に基づいて、カートリッジが正しいカートリッジであり、カートリッジが容器の中に完全に挿入されたと決定することに応答して、動作させられ得る。
【0090】
図2Gを参照すると、カートリッジを装填し、圧送動作を実施し、カートリッジを装填解除するためのプロセスフロー図が、示される。
【0091】
ステップ292において、オペレータが、カートリッジをコンソールの容器の中に挿入することによって等、ポンプカートリッジをコンソールの中に挿入する。
【0092】
ステップ293において、センサが、カートリッジ上の印を読み取る。センサは、バーコード走査装置、RFID走査装置、またはQRコード(登録商標)走査装置、例えば、カメラ等の任意の好適なセンサを備え得る。
【0093】
いくつかの実施形態において、第2のセンサが、捕捉のためのカートリッジの位置を決定するために使用される。第2のセンサは、カートリッジが捕捉のための場所に設置されたことを示す信号を発生させるように構成され、プロセッサは、カートリッジが捕捉場所に設置されたとき、ゲートを用いてカートリッジを捕捉するための入力として第2のセンサ信号を受信する。第2のセンサは、例えば、近接センサ、スイッチ、またはホール効果センサ等の任意の好適なセンサを備え得る。
【0094】
ステップ294において、コンソールに関連付けられたプロセッサが、カートリッジおよびカートリッジの位置を識別する。これは、限界スイッチ、光学センサ、位置センサ、またはその他等の任意の好適なセンサタイプを通して実施され得る。プロセッサは、センサを利用して、カートリッジのタイプ、カートリッジの製造の日付、カートリッジの材料特性、またはその他等のカートリッジに関連付けられたデータを提供し得るカートリッジ上の印を決定し得る。いくつかの実施形態において、光学センサが、印を読み取ることと、カートリッジの位置を決定することとの両方のために使用されることができる。
【0095】
ステップ295において、コンソールは、カートリッジを捕捉する。これは、プロセッサが、カートリッジが適切なタイプであること、および/またはコンソールの中に適切に挿入されたことを決定することに応答して、自動的に実施され得る。カートリッジは、本明細書に説明されたような任意の好適な構造を通して捕捉され得る。いくつかの事例では、ゲートが、カートリッジの除去に干渉する位置に移動する。ゲートは、モータ、ソレノイド、またはある他の構造によって作動させられ得る。
【0096】
ステップ296において、コンソールは、本明細書に説明されるようなカートリッジに係合する。いくつかの実施形態において、クランプ締めモータが、送りねじを回し、それは、クランクシャフト230と接続ロッド235とプッシュロッド240とを備えている伝動装置にカートリッジに向かって前方にスライドさせる。プッシュロッド240は、次いで、カートリッジのピストンに結合し、モータの回転は、クランクシャフトを回し、それは、接続ロッド、プッシュロッド、およびピストンの往復動を引き起こす。
【0097】
ステップ297において、コンソールは、プロセッサの制御下で、圧送動作を実行する。圧送動作は、モータをアクティブにする速度および持続時間を備えている。モータの所望の速度は、カートリッジから退出する所望の流体圧力になる。
【0098】
ステップ298において、コンソールは、プロセッサの制御下で、圧送サイクルを停止させ、カートリッジから係合解除する。係合解除は、コンソールにカートリッジと係合させるステップを逆転することによって実施され得る。例えば、コンソールは、逆方向にクランプ締めモータをアクティブにし得、それは、伝動装置にカートリッジから引き下がらせ、プッシュロッドは、ピストンから接続解除し得る。
【0099】
ステップ299において、コンソールは、ゲートを開くようにソレノイドまたはモータをアクティブにすることによって等、カートリッジを解放し、それによって、カートリッジがコンソールから除去されることを可能にする。
【0100】
いくつかの実施形態によると、カートリッジは、コンソールへの電源から電気的に絶縁され得る。例えば、カートリッジは、非導電性であるそれに結合される1つ以上の構成要素を有し得る。いくつかの実施形態において、センサのうちの1つ以上は、プラスチック等の非導電性材料に搭載される。カートリッジの1つ以上の構成要素が金属である実施形態において、カートリッジと相互作用する構成要素の各々は、電気的に絶縁され得る。例えば、コンソール内にカートリッジを捕捉するために使用されるカートリッジ上の突出部は、いくつかの実施形態において、金属である。故に、ゲート、プッシュロッド、およびクランクシャフトの全ては、カートリッジを通して電気接地経路を作成することを回避するために、コンソールへの電源から絶縁され得る。
【0101】
図3を参照すると、カートリッジ100は、プッシュロッドに結合されているときに液体等の流体を圧送するための構成要素を備え得る。ポンプカートリッジ100は、弁本体300の1つ以上の構成要素を備えている筐体を備え得る。弁本体300は、近位端302と、遠位端304とを含む。遠位端304は、流体出口306と対応し、治療プローブのノズル等のノズルに加圧流体を送達するための送達ホースと結合するために構成される。弁本体は、液体等の加圧流体の送達のための流体入口および出口とともに成形される筐体を備え得る。弁本体300の筐体は、本明細書に説明されるようなカートリッジ100のピストンを受け取るようにサイズおよび形状を決定される1つ以上のシリンダを備え得る。
【0102】
弁本体300は、流体入口310a、310bを含み、それらは、流体源に結合し、1つ以上の流体入口を弁本体300の内部に提供する。いくつかの事例では、流体入口310a、310bは、弁本体300の内側と弁本体300の外側の周囲流体との間に流体連通を提供するポートである。例えば、プレナムが、弁本体300の一部を囲み、流体入口310a、310bを通して弁本体300の中に引き込まれ得る流体のリザーバを提供し得る。流体入口310a、310bは、代替として、作業流体を弁本体300に供給する、流体送達ホースに接続され得る。
【0103】
弁本体300は、弁本体300がポンプカートリッジ内に固定されることを促進する1つ以上の結合フランジ312a、312bを含み得る。例えば、結合フランジ312a、312bは、ねじ山付き留め具を収容する貫通孔を含み得、ねじ山付き留め具は、貫通孔を通過し、弁本体300をポンプカートリッジにしっかりと取り付ける。当然ながら、弁本体300をポンプカートリッジに固定する他の方法も、本明細書に想定される。
【0104】
弁本体300は、以降でさらに説明されるであろうように、複数の弁、シール、ピストンスリーブ、および弁本体を流体経路に位置付け、保持し、取り付けるための要素を含む。弁本体300は、いくつかの耐久性のあるプラスチック、金属、または複合材料のうちのいずれか、または材料の組み合わせ等の任意の好適な材料から形成され得る。いくつかの実施形態において、弁本体の一部は、高い耐食性、良好な成形性、強度、精度、および信頼性を示すステンレス鋼、より具体的に、ステンレス鋼17-4等の鋼から形成される。当然ながら、他の金属または鋼を含む他の好適な材料も、弁本体300の一部を形成するために使用されることができる。
【0105】
図示されるように、弁本体300は、その内部にピストンを格納するための1つ以上の空洞314を画定し得る。空洞314は、以降に議論されるであろうように、ピストンが乗るためのスリーブを画定し得る。
【0106】
(流体入口および出口)
【0107】
図4は、単一の出力弁と、出力弁上の2つの弁座とを有する弁本体400の実施形態を図示する。前に説明されるように、弁本体400は、近位端302および遠位端304を画定し、1つ、2つ、またはそれを上回る流体入口310a、310bを有する筐体402を含む。流体入口310aは、第1の流体チャンバ410と流体連通し、流体入口310bは、第2の流体チャンバ420と流体連通する。流体入口310は、流体が、流体入口310aを通して第1の流体チャンバ410に進入することを選択的に可能にする入口弁430aによって第1の流体チャンバ410から分離される。同様に、入口弁430bは、流体が、流体入口310bを通して第2の流体チャンバ420に進入することを選択的に可能にする。入口弁430a、430bは、例えば、ボール弁、フラッパ弁、ダイヤフラム弁、逆止弁、ゲート弁、ピンチ弁、ナイフ弁、ディスク弁、クラッパ弁、ダックビル弁、リーフ弁、アンブレラ弁、ドーム弁、クロススリット弁、または任意の他の好適な弁構成等の任意の好適な一方向性流体弁であり得る。
【0108】
第1の流体チャンバ410および第2の流体チャンバ420は、流体を治療プローブに送達するため等、流体を遠位端304およびそれに取り付けられた流体ホースに送達する流体出口440と選択的に流体連通する。第1の流体チャンバ410と第2の流体チャンバ420とは、第1の流体チャンバ410または第2の流体チャンバ420のいずれかが、流体出口440と流体連通することを選択的に可能にする出力弁450によって分離される。いくつかの実施形態によると、出力弁450は、流体遮断要素が2つの弁座の間で自由に移動するシャトル弁である。流体遮断要素が、第1の弁座に対して第1の位置にあるとき、第1の流体チャンバ410は、流体出口440と流体連通する。同様に、流体遮断要素が、第2の弁座に対して第2の位置にあるとき、第2の流体チャンバ420は、流体出口440と流体連通する。流体遮断要素は、流体圧力によって第1の弁座と第2の弁座との間で往復し、流体が2つの源のうちの1つからそれを通して流動することを可能にするが、一方の源から他方への逆流を防止し得る。
【0109】
第1の流体チャンバ410および第2の流体チャンバ420内の流体圧力は、シリンダ460、470内にスライド可能に配置される往復動ピストンによって影響を受けることができる。例えば、シリンダ460内に位置するピストンが、第1の後退位置から第2の拡張位置に遠位に移動するとき、第1の流体チャンバ410内の流体は、圧力が増加し、したがって、出力弁450に、第1の流体チャンバ410内からの流体がそれを通して、流体出口440に流動することを可能にさせる。同時に、第2の流体チャンバ420は、シリンダ470内のピストンが拡張位置から後退位置に近位に移動すると、流体で満ちる。したがって、対向する流体チャンバの流体圧力は、出力弁450が往復し、充填チャンバが隔離されるが、加圧チャンバが流体を流体出口440に送達することを引き起こすようにする。
【0110】
そのような構成の効率は、出力弁450の往復ストロークによって影響を受け、より短いストロークは、体積および圧力の観点から、より効率的な圧送を提供する。いくつかの事例では、出力弁450は、流体流動における効率を維持し、弁を横断する圧力降下を阻止するように設計される。これは、例えば、低質量および大きい断面を有するシャトルを選択することによって行われ得る。このように、出力弁450は、流体体積および圧力に殆ど影響を及ぼさないように選択されることができる。
【0111】
ピストンは、筐体402によって画定されるスリーブまたはシリンダ460、470内に保持される。ある場合、筐体402は、ピストンを誘導し、したがって、シリンダ460、470を一体的に形成するように構成された筐体に形成されたチャネル414を有する。いくつかの実施形態において、チャネル414は、チャネルの中でピストンを誘導するように構成されたスリーブを保持し得る。説明は、スリーブまたはシリンダ460、470内にスライド可能に配置されるシリンダに言及するが、説明は、ピストンまたはシリンダ460、470に任意の具体的断面幾何学形状を帰すために使用されるべきではない。例えば、シリンダ460、470の断面は、円形であり得るが、それは、同様に、代替として、六角形、八角形、またはある他の幾何学的形状として形成され得る。同様に、シリンダ460、470内でスライド可能に配置されるピストンは、シリンダ460、470と類似する、または同じ断面形状を用いて構成され得る。いくつかの実施形態において、ピストンおよびシリンダ460、470は、同じ断面形状を有し、ピストンは、その中でスライドするピストンを収容するために、ピストンの外面とシリンダ460、470の内面との間にクリアランスを提供するようにサイズを決定される。
【0112】
チャネル414は、第1の流体チャンバ410と流体連通し得、チャネル414は、流体が筐体402から外に漏出することを阻止するための1つ以上のシールを有する。液密シールを提供する多数の異なる構成が、存在し、そのうちのいくつかが、以降で議論されるであろう。敢えて言うなら、筐体の液密シールを提供する任意の構造または構成が、本明細書に説明される実施形態内で好適に実装されることができる。
【0113】
図5を参照すると、弁本体500は、ピストン(図示せず)に乗る1つ以上のチャネル504を画定する筐体502を有する。弁本体500は、入口弁430a、430bによって1つ以上の流体チャンバ410から分離される1つ以上の流体入口310a、310bを含む。2つの流体入口および2つの流体チャンバが、図示されるが、より少ないまたはより多い流体入口および流体チャンバが、提供され得ることを理解されたい。いくつかの実施形態において、各流体チャンバは、2つ以上の流体入口を有し得る。例えば、流体チャンバ410は、効率的な圧送動作のために流体チャンバ410内に十分な流体を提供するために、2つ、3つ、またはそれを上回る流体入口310aを通して流体源と連通し得る。
【0114】
いくつかの実施形態において、入口弁430は、流体圧力によって動作させられる一方向弁である。これらの実施形態において、シリンダ内で移動するピストンの流体力学は、流体に流体入口310aを介して流体チャンバ410に進入させ、同様に、流体に流体出口440を通して排出させる。弁本体500は、治療プローブを通して等、治療部位に加圧流体を送達するための出力ホース506に選択的に結合され得る流体出口440を含む。
【0115】
流体チャンバ410、420の各々は、出口弁510a、510bによって流体出口440から分離される。これは、単一の出力弁450を含んでいた図4の実施形態と対照的である。出口弁510a、510bは、例えば、ボール弁、フラッパ弁、ダイヤフラム弁、逆止弁、ゲート弁、ピンチ弁、ナイフ弁、ディスク弁、クラッパ弁、ダックビル弁、リーフ弁、アンブレラ弁、ドーム弁、クロススリット弁、または任意の他の好適な弁構成等の任意の好適な一方向弁であり得る。いくつかの実施形態において、出口弁510a、510bは、弁と弁座とを備え、それらは、流体が流体流動方向においてそれらを通して流動することを可能にし、それらを通した逆方向の流体流動を阻止する。出口弁510a、510bは、それらが、静水力を通して等、互いに接触し、一緒にくっつくことを阻止する特徴を伴って互いに隣接して位置付けられることができる。特徴は、弁が互いに密着して表面接触することを阻止する弁自体の上に形成された突起または隆起であり得るか、または、出口弁510a、510bが互いに接触することを防止するために筐体502内に形成された止め具であり得る。上で説明されるように、出口弁510a、510bは、一方向性流体流動を可能にし、対向する流体チャンバ410、420への流体の逆流を防止しながら、流体が1つの流体チャンバ410、420から流体出口440に流動することを選択的に可能にする現在公知の任意の好適な弁、または後で開発される任意の好適な弁であり得る。
【0116】
いくつかの実施形態において、弁を離すように付勢するばね512が、出口弁510a、510bの間に配置される。圧力が1つの出口弁510aに対して増加するにつれて、圧力は、ばねを圧縮し、出口弁510aを対向する出口弁510bに向かって押し、したがって、シリンダ460から流体出口440を通した流体流路を作成する。出口弁510a、510bの間に位置するばねは、弁がより迅速に閉鎖するようにし得、それは、流体のより少ない逆流をもたらす。いくつかの実施形態において、ばねは、提供されず、むしろ、出口弁510a、510bは、静水力によって1つの方向または別の方向に付勢される。同様に、ばねは、正の流体圧力不在の下で入口弁430a、430bが迅速に閉鎖するようにするために、入口弁上に提供され得る。
【0117】
複数の出口弁510a、510bを含むことは、出力ホース圧力の作用がより速く(ある場合、対向するピストンが対向する弁を開放するように駆動する前に)閉鎖するように開いている弁に影響を及ぼすことを通して、圧送サイクルの効率を増加させると考えられる。これは、対向する入力弁の早すぎる閉鎖を低減させ、したがって、圧送流動効率を改良し、より平滑な流体圧力プロファイルを提供し得る。
【0118】
図6を参照すると、弁本体500と実質的に同じであり得る弁本体600が、入口弁614によって第1の流体入口612に結合された第1の流体チャンバ610を画定する。説明されるように、入口弁614は、流体が、流体入口612から流体チャンバ610に進入することを可能にするが、他の方向における流体流動を阻止する任意の好適な一方向弁であり得る。
【0119】
同様に、弁本体600は、第2の入口弁624によって第2の流体入口622に結合された第2の流体チャンバ620を画定する。当然ながら、追加の流体チャンバが、代替流体圧送プロファイルを作成するために、所望に応じて提供され得る。
【0120】
弁本体600は、それを通して流体が弁本体600から退出し得る出口チャネル630を画定する。出口チャネル630は、弁本体600の中に機械加工され得る弁本体600に結合された管またはホースであり得るか、または、別様に弁本体600に形成または接続され得る。第1の流体チャンバ610および第2の流体チャンバ620は、それぞれの出口弁640、650を通して出口チャネル630と選択的に流体連通する。いくつかの実施形態において、出口弁640、650は、流体が、流体チャンバ610、620から出口チャネル630に流動することを可能にする一方向弁である。各出口弁640、650は、弁と協働する弁座を備え、弁は、それを通した流体流動を阻止するために、弁座と係合する。いくつかの実施形態において、弁座は、流体圧力が、弁に弁座を変形させることを可能にし、弁と弁座との間により密着した表面接触を形成するために、延性材料から形成される。いくつかの実施形態において、弁に接触するように構成された弁座の断面積より小さい表面積を有するように弁座を形成することは、弁と弁座との間のより高い接触圧力を可能にする。
【0121】
例えば、弁座が、略環状断面積を有している場合、突出する円錐形状を伴う弁座を形成することは、加圧されると、弁を押す水圧は、弁が弁座の小さい環状縁に対して押すようにし、したがって、延性材料が可塑的に変形し、弁との密着した表面接触を引き起こすようにする。弁座は、弁座の内径または外径上に面取りを形成することによって等、製造中に形成され得る。
【0122】
弁座および/または弁は、随意に、D形、星形、卵形、ディスク形、三角形、4本指形星、またはある他の形状等の種々の構成を有することができる。いくつかの事例では、弁は、流動抵抗を低減させ、流動体積を最大化するようにサイズを決定され、選択される。流動体積を最大化することは、弁におけるキャビテーションの可能性を低減させ、それは、出力効率を維持する。
【0123】
図示される実施形態において、ばね660が、各弁640、650を閉鎖構成に付勢する。ばね660は、シリンダの中に遠位に延びているピストンによって引き起こされる流体圧力が、ばね力を容易に克服し、それぞれの出口弁640、650を開放するように、比較的に低いばね定数を有するように選定され得る。ばね660は、出口弁640、650の間に位置付けられ得、それによって、1つの弁が開くと、ばねが圧縮され、開いている弁に対して復元力を及ぼし、それが閉鎖されるようにする。
【0124】
ピストンが、往復動しているとき、駆動ピストンがその上死点位置に到達すると、それは、それぞれの流体チャンバ内の流体圧力をもはや増加させず、むしろ、圧力は、駆動ピストンが、その進行方向を逆転させる前に迅速に均等化する。この時点で、ばねは、開いている弁の閉じる時間を改善し、流体出口630からの加圧流体の逆流を防止する。
【0125】
ばね660は、随意に、圧縮ばね、捻じりばね、板ばね、または他の形態の付勢部材であり得、それらは、弁をそれらのそれぞれの閉鎖位置に押しやるように構成および配置される。
【0126】
図6A、6B、および6Cは、テーパ状弁座625と、移動可能弁構成要素627とを備えている弁を示す。本明細書に説明されるようなテーパ状弁座は、単一シリンダポンプ、または図6に示されるような複数のピストンおよびシリンダを備えているポンプとともに使用されることができる。移動可能弁構成要素627は、弁座係合部分631を備えている。弁座625は、弁の移動可能構成要素の表面に対して、例えば、傾斜角629において傾けられることができる。弁は、増加した圧力を弁座625に提供するための多くの方法で構成されることができる。例えば、弁座は、弁座に係合する移動可能弁構成要素627からの弁座の増加した圧力および変形を提供するために、周縁等のテーパ状端部または薄い平坦な端部を備え得る。
【0127】
弁座の変形は、弁座の端部および弁座の端部に係合する移動可能弁構成要素の幾何学形状に関連して起こることができる。弁座は、ステンレス鋼等の延性材料を備え得る。いくつかの実施形態において、弁座は、例えば、304ステンレス鋼等のオーステナイト鋼を備え得る。複数の弁座が、変形のために構成されることができる。例えば、第1の弁座および第2の弁座の各々が、第1の移動可能弁構成要素に対する第1の弁座および第2の移動可能弁構成要素に対する第2の弁座の表面を成形するために、延性材料を備え得る。第1の弁座および第2の弁座の各々は、移動可能構成要素より軟質の材料を備え得る。いくつかの実施形態において、弁座は、304ステンレス鋼から形成され得、移動可能構成要素は、マルテンサイト鋼、例えば、17-4ステンレス鋼等のより硬質の材料から形成され得る。代替として、第1の弁座および第2の弁座は、移動可能構成要素より低い延性の材料を備え得る。各弁座は、移動可能構成要素に係合するための略テーパ状端部を備え得る。テーパ状端部は、弁座の移動可能構成要素係合部分によって画定される平面に対して約1度~約75度の範囲内の傾斜角629を備え得る。範囲は、例えば、約1度~約30度であり得る。いくつかの実施形態において、傾斜角は、約1度~約7度であり、いくつかの実施形態において、約3度である。
【0128】
図6Cに示されるように、テーパ状弁座625と移動可能構成要素との間で繰り返される接触は、平坦な環状リング638が弁座上に生じることを引き起こし得る。環状リング638は、少なくとも部分的に、弁座625、移動可能構成要素の材料特性、および移動可能構成要素が弁座625を打つ力に依存する幅R 644を有する。
【0129】
いくつかの実施形態において、弁座625は、約30,000psi~約80,000psiの引張降伏を有する材料から形成される。いくつかの実施形態において、移動可能構成要素は、約80,000psi~約130,000psiの引張降伏を有する材料から形成される。いくつかの事例では、流体チャンバ620内の圧力は、約8,000psiであり得、それは、約21ポンドの弁座への力をもたらし得る。図6Cの実験結果および画像によって示されるように、それは、環状リング638が約0.0035インチの幅R 644を有することをもたらし得る。実験を通して、この環状リングは、弁座625に対する移動可能構成要素の許容可能なシールを提供した。図6Cに示される画像は、示される断面図を取得するために、使用された弁座を切断することによって取得された。
【0130】
1つの実験では、移動可能構成要素は、硬化させられ、研磨された17-4ステンレス鋼から形成され、弁座625は、304ステンレス鋼から形成され、3度の角度の円錐が切断され、外側縁より高い内側管腔縁を残した。3度の角度の円錐は、硬化させられた移動可能構成要素と界面接触し、移動可能構成要素は、システムの動作圧力下で、円錐形弁座625表面を変形させ、移動可能構成要素の表面に合致するシール面(例えば、環状リング638)を作成する。環状リング638は、それが弁座625のさらなる塑性変形を伴わずに移動可能構成要素を支持するために十分な表面積に到達するまで、変形し続け得る。ある場合、約30,000psiの末端圧力が、約0.004インチの幅R 644を有する0.059インチの管腔の環状リング638をもたらすであろう。
【0131】
分かり得るように、環状リング638の変形は、流体入口622の内側チャンバに向かってバリ642が生じることを引き起こす。バリ642は、環状リング638が、さらなる変形を伴わずに移動可能構成要素を支持するための表面積に到達するまで、移動可能構成要素627および弁座625の繰り返される衝突による冷間加工、バニシング、または鍛造の結果として形成され得る。
【0132】
移動可能構成要素627は、流体チャンバ620内に嵌まるようにサイズを決定される最大断面寸法621と、最大断面寸法621以下の厚さ623とを備え得る。
【0133】
図6Bは、図6Aにおけるような移動可能弁構成要素を示す。移動可能弁構成要素627は、外周の周囲の外形635を備え得る。移動可能弁構成要素および弁座は、例えば、弁614、624、640、および650の各々のために構成される複数の移動可能弁構成要素および複数の弁座を備え得る。移動可能弁構成要素は、移動可能構成要素が、弁座から離れて位置するとき、流体が、チャネルを通して、シリンダから出口に通ることを可能にするために、1つ以上のチャネル633を画定し得る。例えば、弁が、弁640または650のうちの1つ以上を備えている実施形態において、移動可能弁構成要素の外形は、移動可能構成要素が、弁座から離れて位置するとき、流体が、チャネルを通して、それぞれのシリンダから出口630に通過することを可能にするために、1つ以上のチャネルを画定し得る。
【0134】
弁座係合部分631は、弁座に係合するようにサイズおよび形状を決定されることができる。移動可能弁構成要素627のチャネル部分は、1つ以上のチャネル633を画定するようにサイズおよび形状を決定されることができる。弁座係合部分631は、チャネル部分から半径方向に内向きに位置することができる。移動可能弁構成要素627の外周635は、例えば、星形状、D形状、多角形、三角形、長方形、楕円形、または三日月形のうちの1つ以上に対応し得る。いくつかの実施形態において、外周は、外側環状直径によって画定される外周の外側部分と内側環状直径によって画定される外周の内側部分とを伴う環状形状に対応し、複数の溝が、外側環状直径から内側環状直径に内向きに延びている。いくつかの実施形態において、弁座係合部分631は、内側環状直径未満の直径を備えている。
【0135】
本明細書に説明されるような油圧システムは、RC回路として特徴付けられ得、RC回路において、加圧流体が静電容量を有し、結合具、ホース、ノズル、および他の物理的構成要素が抵抗を導入する。したがって、加圧流体は、その流動が制限されるにつれて、エネルギーを貯蔵する。油圧システムにおけるこの誘導されたヒステリシスは、患者内に位置付けられる治療プローブであり得る治療端においてより一貫した流体圧力を提供する役割を果たす。例えば、ポンプ内の2つ以上の往復動ピストンの性質は、流体質量および誘導された抵抗に起因するわずかな遅れを伴うが、往復動ピストンと同じ周波数を有するパルス化流体流動を提供するであろう。出口弁640、650の設計、出口ホース材料、構成、および長さの選択は、全ての結合具と組み合わせて、パルス化周波数を平滑化する役割を果たす抵抗をシステムに導入するであろう。いくつかの実施形態において、油圧システムにおける抵抗は、制限されない流体流動プロファイルより平滑な流体流動プロファイルを提供するように設計される。このように、組織切除部位における作業流体は、精密に、繰り返し可能に、かつ経時的に比較的に均一である圧力において送達され得る。
【0136】
(流体シールおよび支持構造)
【0137】
ここで図7に目を向けると、弁本体700が、チャネル702を流体的にシールするための構造を有するように示される。弁本体700は、弁本体500または600に実質的に類似し得る。示される実施形態の流体流動構造および装置のうちの多くは、実質的に前に説明されるようなものである。流体が、流体チャンバ704a、704bに進入するとき、それは、筐体内に形成されるチャネル702内で自由に流動する。本明細書に使用されるように、チャネルおよびシリンダという用語は、広義の用語であり、同義的に使用され得る。その用語は、ピストンをスライド可能に受け取るように構成された筐体706内の空隙を指す。いくつかの実施形態において、筐体706内に一体的に形成されるチャネルが、ピストンのための経路を提供する。他の実施形態において、スリーブが、ピストンのための経路を提供するために、チャネルの中に挿入され得る。いずれの場合も、本明細書の説明は、規定されない限り、存在するピストン支持構造に関して大いに非依存である。さらに、シリンダという用語の使用は、必ずしも幾何学的構造を表すわけではなく、むしろ、流体を加圧するためにスライド可能ピストンと協働する経路を指す。
【0138】
筐体706の近位端708は、流体が筐体706の近位端708から外に漏出することを阻止するための協働構造を含む。Oリング710が、筐体706上に環状静的シールを提供する。Oリング710は、スリーブ720によって筐体706に対して圧縮される。Oリングは、スリーブ720および筐体706と表面接触し、流体シールを作成するために、変形する。Oリング710は、任意の好適な材料から形成されるが、いくつかの事例では、ニトリルゴム、水素化ニトリルブタジエンゴム、または優れた強度、長い使用後の特性の保持、および耐摩耗性を示すある他の好適な材料から形成される。
【0139】
スリーブ720は、加えて、ピストン(図示せず)に対して動的シールを提供する。ピストンが、チャネル702の中にスリーブ720を越えて挿入されると、スリーブ720は、外向きに押し進められ、したがって、筐体706に対してOリング710を圧縮する。スリーブ720は、圧縮されたOリング710からそれに対して及ぼされる復元力によって、ピストンと密着して表面接触し、液密往復動シャフトシールを提供する。スリーブ720は、好ましくは、液密シールを維持しながら、ピストンがスリーブ720に対してスライドすることを可能にするために、潤滑性である好適な材料から形成される。いくつかの実施形態において、Oリング710およびスリーブ720は、半径方向タイプの内径および外径シールリップを有する往復動シャフトシール等の単一のシール構造に組み合わせられ得る。
【0140】
ブッシング712が、加えて、筐体706を流体的にシールするために、Oリング710と協働する。ブッシング712は、ピストンのための支持および経路をさらに提供する。支持ワッシャ722が、構成要素に強度を追加するために提供され得、それは、金属または高強度ポリマー、またはある他の好適な材料から形成され得る。保持具714が、シール構成要素を定位置に固定するために、筐体706内に位置付けられ得、鋼スナップリングとして形成され得る。保持具714は、中空止めねじ等のねじ込みプラグでもあり得、または、1つ以上の構成要素を定位置に圧着することによって形成され得る。
【0141】
シールの単一の配置が、示されたが、他の好適なシールも、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、可能である。追加のシール配置が、図および付随の説明に示されるが、当業者は、筐体706の液密シールを提供するための他の方法および構造を容易に認識するであろう。
【0142】
図8は、弁本体800のためのシールの別の実施形態を図示する。示される実施形態の流体流動構造および装置のうちの多くは、実質的に前に説明されるようなものである。筐体806は、1つ以上のシール構成要素を支持し、それに係合するように構成された陥凹を画定する。図示されるように、Oリング810が、提供され、サドルスリーブ820に対して係合し、チャネル802と筐体806のスリーブの近位端808との間に液密シールを提供する。サドルスリーブ820は、Oリング810と協働し、圧縮力をOリング810に提供し、Oリングに筐体806に対するシールを形成させるように構成される。圧縮されたOリング810の復元力は、サドルシール820をピストンと表面接触させ、それとの液密シールを提供させる。サドルシール820は、ピストンに対して平行な位置を有し、それは、篏合面が、シールを提供するために十分に密着して接触することを可能にする。
【0143】
ブッシング812が、ピストンをチャネル802の中に誘導し、ピストンとチャネル802との間の同軸向きを維持するための支持を提供する。保持具814が、本明細書に説明されたように、提供され得る。
【0144】
図9は、本明細書に説明される実施形態に適用可能な別のタイプのシールを図示する。弁本体900は、前に説明されるような筐体906を含み、弁本体500に実質的に類似し得る。筐体は、カップシール910、ブッシング912、および保持具914のための空洞を画定する。カップシール910は、U形外形を有し、外側静的シールリップ920と、内側動的シールリップ922とを含む、Uカップシールであり得る。このタイプのシールは、チャネル902内の往復動ピストンによって要求される静的および動的シールの両方を提供する。カップシールは、任意の好適な材料から形成され得るが、いくつかの事例では、ニトリル、ウレタン、高飽和ニトリル、またはポリテトラフルオロエチレンから形成され得る。いくつかの事例では、カップシール910は、随意に、シールのための追加の支持を提供し、ピストンに対してカップシール910を付勢するための復元力を提供することを支援するために、カップの内側にOリングを含み得る。
【0145】
図10は、近位端1008において筐体1006の流体シールを提供するために、シール構造の別の配置を有する弁本体1000を図示する。示される実施形態の流体流動構造および装置のうちの多くは、実質的に前に説明されるようなものである。図示されるように、Oリング1010が、サドルスリーブ1020によって支持される。ブッシング1022が、ピストンのためのガイドを提供し、チャネル1002との同軸関係をピストンに維持させる。本実施形態は、金属支持ワッシャの排除を可能にする一体型ブッシングによって、図8に図示されるような前述の実施形態と設計において異なる。この事例では、筐体1006は、ブッシング1022、サドルスリーブ1020、およびOリング1010を定位置に固定するための捕捉構造を画定し得る。捕捉構造は、溝、ボス、突出部、または、筐体1006内にシール構成要素を結合するために筐体1006とともに一体的に形成される他の構造、またはそれに取り付けられる他の構造として形成され得る。
【0146】
図11は、少なくとも1つのチャネル1102を画定する筐体1106を有する弁本体1100を図示する。示される実施形態の流体流動構造および装置のうちの多くは、実質的に前に説明されるようなものである。弁本体1100は、その近位端1108においてシールを含む。シールは、いくつかの実施形態において、Uカップシールである、カップシール1110を備え得る。カップシール1110は、環状であり、筐体1106およびチャネル1102内に配置されるピストンに接触するように間隔を置かれた2つのシール部分を有するU形断面を有し得る。2つのシール部分は、静的シールリップ1114と、動的シールリップ1116とを備えている。静的シールリップ1114は、筐体1106に対して付勢され、チャネル1102内から弁本体1100の近位端1108の外への流体退出を阻止する。静的シールリップ1114は、筐体1106に対して移動せず、したがって、静的シールを提供する。動的シールリップ1116は、それを通して延びているピストンに対して付勢され、ピストンは、動的シールリップ1116に対して軸方向に移動し、したがって、ピストンに対して動的シールを提供する。ピストンは、したがって、カップシール1110の動的シールリップ1116に対する液密シールを維持しながら、その軸に沿って往復動することが可能である。
【0147】
ブッシング1112が、カップシール1110およびピストン(図示せず)のための支持を提供する。ブッシングは、任意の好適な機構によって筐体1106内に保持されるが、いくつかの実施形態において、ブッシングは、溝に嵌ること、またはブッシング1112を定位置にしっかりと保持するためにブッシング1112と協働する突出部を捕捉することによって固定される。ブッシング1112は、それを通して延び、チャネル1102内で往復動するピストンのための支持を提供する。ブッシングは、ピストンとの比較的に低い摩擦のスライド接触を提供する潤滑性材料から形成され得る。
【0148】
図12は、筐体1206によって画定されるチャネル1202を有する弁本体1200を図示する。示される実施形態の流体流動構造および装置のうちの多くは、実質的に前に説明されるようなものであり得る。弁本体1200の近位端1208またはその近傍に配置されるシール1204が、筐体1206内からの流体漏出を阻止する。図示されるように、Oリング1210が、筐体1220によって支持される。ブッシング1220およびOリング1210は、いくつかの事例では、環状であり、筐体1206内に形成される円筒形空洞内に収まる。組み立てられると、ピストンが、筐体1206の外側から、ブッシング1220を通して延びる。ピストンおよびブッシング1220は、同軸に配置され、ブッシング1220は、ピストンをブッシング1220とのその同軸関係において維持し、さらに、筐体1206内に形成されるチャネル1202と同軸に維持するための誘導および支持を提供する。ピストンは、ブッシング1220と係合し、半径方向に拡大するようにブッシング1220を付勢する。ブッシング1220は、順に、筐体1206に対してOリング1210を圧縮する。Oリング1210は、それが収縮するにつれて、筐体1206に対して弾性的に変形し、筐体に対する静的液密シールを提供する。Oリング1210は、加えて、圧縮からもたらされるその復元力によってブッシング1220に対する抵抗を提供し、ピストンに対してブッシング1220を付勢し、それによって、ブッシング1220の内面とピストンの外面との間の密着した表面接触を引き起こし、したがって、ピストンが、チャネル1202内で往復動するときであっても、ピストンとブッシング1220との間に動的液密シールを作成する。
【0149】
ブッシング1220およびOリング1210は、耐摩耗性、シール特性、潤滑性、延性、ばね定数、およびその意図される目的のために好適なシール部材を作製する他の特性等の本明細書に説明される有利な特性を有するように選択される好適な材料から形成され得る。当然ながら、流体が、筐体1206内で加圧されると、流体圧力は、ブッシング1220およびOリング1210に対する追加のシール力を及ぼし、シール部材の効果をさらに改良するであろう。
【0150】
本図および他の図に図示されるように、筐体は、その中にスライド可能にピストンを受け取るように構成される第1のチャネル1202を画定する。第2のチャネル1230が、筐体内に形成され、第1の筐体の直径より大きい直径を有する。第2のチャネル1230は、シール部材をしっかりと保持するように構成され、シール部材は、任意のブッシング、スリーブ、保持部材、変形可能シール、または液密シールをもたらし、それらの適切な位置および向きにおいてシール部材を保持する他の構造を含む。
【0151】
(ポンプカートリッジおよび弁本体)
【0152】
図13は、本明細書に実質的に説明されたような弁本体1302を組み込むカートリッジ100を図示する。カートリッジ100は、弁本体1302の少なくとも一部のための支持を提供し、それを覆うケーシング1304を有する。ケーシング1304は、弁本体1302のしっかりとした接続を提供し、留め具、クリップ、協働する摩擦嵌め部材、またはケーシング内に弁本体1302を捕捉し、固定する他の好適な構造を組み込み得る。いくつかの実施形態において、結合フランジ1306のうちの1つ以上は、ケーシング1304内の孔によって捕捉され、弁本体1302をケーシング1304の中に固定するか、または、固定することを支援する。1つ以上の流体送達ライン1308、1310が、弁本体1302の内部に作業流体を提供するために、流体入口1312a、1312bに結合されることができる。いくつかの実施形態において、作業流体は、生理食塩水溶液、脱イオン水、蒸留水、またはその中に追加の治療剤を有し得るある他の水性溶液である。流体送達ライン1308、1310は、いくつかの医療流体バッグのうちのいずれか等の流体の任意の源に結合されることができる。
【0153】
カートリッジ100は、流体送達ライン1308、1310を支持し、流体送達ライン1308、1310とカートリッジ100との間の相対的移動を阻止し、カートリッジ100への流体送達システムのしっかりとした接続を確実にするために、1つ以上のホース支持体1314を有する。
【0154】
カートリッジ100は、出口ホース1320を支持するために、追加の出口ホース支持体1316をさらに有する。出口ホース1320は、任意の好適な機構を通して弁本体1302に取り付けられ得るが、いくつかの実施形態において、圧着ジョイント、ねじ山付き結合器1322、または組み合わせによって固定される。当然ながら、ルアーロック、クリップオン留め具、またはある他の好適な機構等の他の取り付け機構も、本明細書に想定される。
【0155】
図示されるように、ピストン1330、1340は、ケーシング1304内に配置され、弁本体1302の中に部分的にのみ延びているように示される。分かり得るように、ピストン1330、1340は、弁本体1302の筐体内に形成されるチャネル1332a、1332b内で往復動するように適切にサイズを決定される。
【0156】
ピストン1330、1340は、輸送位置、または出荷、送達、およびポンプの中に据え付けられることができる状態である構成において示される。ピストン1330、1340は、近位後退位置において示され、係合構造1350a、1350bは、保持構造1352a、bと最初に協働し、図示される輸送位置においてピストンを固定するように構成される。
【0157】
この構成では、係合構造1350a、1350bが、保持構造1352a、1352bに結合されると、ピストンは、係止位置にあり、弁本体1302に対して自由に移動しない。より具体的に、ピストン1330、1340は、シールリップまたはシール構造に接触せず、したがって、弁本体1302の内部との連通を可能にする(例えば、滅菌剤ガスがチャネル1332a、bおよび流体チャンバ1362a、bに進入することを可能にするため)。さらに、製造、出荷、および使用に先立つ保管中にピストン1330、1340とシール構造1360との間の接触を阻止することによって、経時的な材料溶接およびクリープの現象は、排除され、または少なくとも低減させられ、シール構造1360は、カートリッジ100が、使用され、ピストン1330、1340が、チャネル1332a、1332bの中に前進することを可能にされるまで、無傷のままである。
【0158】
いくつかの実施形態において、係合構造1350aは、任意の好適な機構を通してピストン1330に取り付けられる。ある場合、係合構造1350aは、協働する環状フランジおよび溝を通してピストン1330に接続される。例えば、ピストン1330は、その中に形成される環状溝を有し得、係合構造1350aは、ピストン1330内に形成される環状溝の中にスナップ嵌めする内径上の環状フランジを有し得る。
【0159】
図示される輸送位置では、係合構造1350a、1350bは、保持構造1352a、1352bに除去可能に固定されている。保持構造1352a、1352bは、係合構造1350aの表面を捕捉する傾けられた内向きに延びた突出部を有し得る。軸方向力が、以降で説明されるであろうように、係合構造1350を保持構造1352aから解放させる。
【0160】
図14を参照すると、図13に図示されるものと同じカートリッジであり得るか、または、わずかな変動を有し得る(例えば、弁本体の近位端におけるシール構造が図示されるものと異なる構成であり得る)カートリッジ1300が、図示される。示されるように、ピストン1330は、チャネルの中に前進させられ、係合構造1350aは、保持構造1352aから係合解除している。いくつかの事例では、係合構造1350aおよび保持構造1352aのうちの一方または両方は、ピストン1330がチャンバの中に前進することを可能にするために、弾性的に変形する。
【0161】
示されるように、ピストン1330は、上死点位置まで前進させられ、遠位方向におけるその進行の限度にある。対向するピストン1340は、その下死点位置にあり、近位方向におけるその進行の限界にある。モータが、出力シャフトを駆動し、出力シャフトは、制御ロッドまたはプッシュロッドを駆動し、モータ回転運動を線形アクティベーションに変換し得る。制御ロッドは、第1の制御ロッドが、押すと、第2の制御ロッドが、対向する方向に引くように、互いに位相外れであり得る。制御ロッドは、係合構造1350aによってピストンに結合されることができ、それによって、チャネル内でピストン1330、1340を往復動させることができる。
【0162】
図15および16を参照すると、カートリッジ1500の切り取り図が、示され、図は、弁本体1302、ピストン1330、1340、係合構造1350a、1350b、およびピストン1330、1340を駆動するために係合構造1350a、1350bに結合されるように示される制御ロッド1510、1520の向きを図示する。カートリッジ1500は、図13または14に関連して上で説明されるものと実質的に同じであり得る。いくつかの実施形態は、ピストンの縦方向軸に沿って2つの方向にピストン1330を駆動するように結合される制御ロッド1510、1520を利用する。他の実施形態において、制御ロッド1510は、プッシュロッドであり得、ピストン1330を前進させるための動力ストロークのみを提供し、ピストン1330は、流体圧力、ばね力、またはピストン1330を後退させるある他の力等の別の力によって後退する。しかしながら、用語「制御ロッド」および「プッシュロッド」は、同義的に使用され、モータからの回転をピストンの線形往復運動に伝達する伝動装置部材を指し得る。
【0163】
図15図16とに示されるカートリッジ1500間の1つの差異は、制御ロッド1510をピストン1340と結合するために使用される構造である。例えば、図15では、係合構造1350aは、ピストン1330にしっかりと接続され、制御ロッド1520に除去可能に接続される一方、図16では、係合構造1650a、1650bは、制御ロッド1510、1520にしっかりと接続され、ピストン13310、1340に除去可能に結合される。係合構造1350a、1350bまたは1650a、1650bのいずれの構成も、機能するであろうが、いくつかの事例では、ピストン上に係合構造を配置することは、制御ロッドがカートリッジ1500から引き出されることを可能にし、カートリッジ1500は、別のものと交換されることができる。
【0164】
使用時、モータが、(クランクシャフトであり得るか、または、ローブまたはある他のタイプのカム構造を装備し得る)出力シャフトを駆動し、協働する結合具が、制御ロッドをローブ、カム、またはクランクシャフトに接続し、モータの回転出力を制御ロッドの線形往復運動に変換することができる。制御ロッドは、ピストンに結合されると、ピストンをそれらのそれぞれのチャネル内で往復動させる。例えば、モータが、制御ロッド1510を駆動すると、線形運動は、ピストン1340に伝動され、ピストン1340は、チャネル1530内で線形に往復動する。ピストン1340が、チャネル1530内で近位に移動すると、真空が、チャネルからのピストンの引き出しによって作成され、作業流体が、流体入口1534を通して流体チャンバ1532の中に引き込まれる。本明細書に使用されるように、用語「真空」は、絶対的な真空を指さず、むしろ、より高い圧力のエリアから、引き出すピストン1340によって引き起こされるより低い流体圧力を有する流体チャンバ1532の中への流体流動を引き起こす低減させられた圧力を指す。1つのピストンが、近位に移動し、流体を引き込むにつれて、対向するピストン1330は、そのそれぞれのチャネル内で遠位に前進し、流体圧力を増加させる。増加した流体圧力は、本明細書の別の場所に説明されるように、出力弁1540を開放し、出力ホース1542を通して流体を排出する。
【0165】
モータの回転性質は、往復運動においてピストンを駆動し続け、各ピストンは、上死点から下死点までのそのストローク中に流体を引き込み、ピストンが、その下死点位置からその上死点位置に駆動されるとき、流体出口1542を通して流体を排出するであろう。ピストンは、2つのピストンを有するシステムにおいて、それらが、対向して駆動されるように、180度位相外れで駆動され得る。当然ながら、他の構成が、より多いまたはより少ないピストンを提供し得、それらは、任意の駆動機構によって、かつ任意の好適な周波数および位相シフトにおいて駆動されることができる。例えば、いくつかの実施形態において、3つのピストンが、互いに120度位相外れで駆動され、出力ホース1542を通して流体流動を提供するように協働することができる。いくつかの実施形態において、4つのピストンが、互いに90度位相外れで駆動され、出力流体流動を提供することができる。いくつかの実施形態において、モータは、約10Hz~約300Hz、または約20Hz~約200Hz、または約50Hz~約150Hzで駆動される。
【0166】
図17および18を参照すると、ピストン1702が、係合構造1710によって制御ロッド1704に結合される。分かり得るように、係合構造1710は、ピストン1702内に形成される溝1712と係合構造1710上の協働する環状突出部1714とによって、ピストン1702によって保持される。係合構造1710は、いくつかのプラスチック、金属、複合材料、または組み合わせのうちのいずれか等の任意の好適な材料から形成され得る。いくつかの実施形態において、係合構造1710は、ピストン1702および制御ロッド1704としっかりと係合するために拡張するように弾性的に変形することが可能である材料から形成される。ピストンを制御ロッドに結合する図示される構造は、本明細書に説明される任意の実施形態において使用可能であり得る。例えば、本明細書に説明される任意の実施形態とともに使用される係合構造は、制御ロッド1704をしっかりと握る指部を有し得る。制御ロッド1704が、ピストン1702と結合されるように前進させられると、指部は、制御ロッド1704の遠位端1722を受け入れるために外向きに弾性的に変形し、次いで、制御ロッド1704の遠位端1722を捕捉するためのそれらの形状に弾力的に戻る。
【0167】
図示される輸送または出荷構成では、係合構造1710は、最初に、ピストンにしっかりと取り付けられる。係合構造1710は、加えて、保持構造1720との干渉によって固定位置に保持される。保持構造1720は、係合構造1710の移動に干渉する傾斜面1724を有する。この初期輸送構成では、ピストン1702は、固定位置に保持され、チャネルの中に前進し、シール部材(図示せず)と接触することを阻止される。
【0168】
カートリッジの使用に先立って、カートリッジは、ローダ機構の中に据え付けられ、ローダ機構は、カートリッジをモータからピストンにエネルギーを供給する伝動装置と接続する。カートリッジの据え付けの一部として、制御ロッド1704は、ピストン1702に対して移動させられ、制御ロッド1704の遠位端1722は、係合構造1710に接触する。制御ロッド1704と係合構造1710とは、制御ロッド1704が係合構造に結合され、したがって、ピストン1702と駆動係合することを可能にする協働構造を有する。制御ロッド1704は、2つのデバイスを一緒に固定するために、係合構造1710からの突出部またはボスを受け入れる1つ以上の溝、スロット、戻り止め、または凹部を有し得る。
【0169】
係合構造1710は、カートリッジを制御ロッド1704に向かって線形に前進させることによって、制御ロッド1704に結合され得る。すなわち、カートリッジは、制御ロッド1704に接触するために、ピストンの縦方向軸に沿って移動し得る。これは、例えば、カートリッジを制御ロッドに向かって手動で押すことによって、モータ、レバー、カム、またはある他の好適な機構によって行われ得、その詳細が、以降でさらに詳細に議論されるであろう。当然ながら、カートリッジが、静止したままであり得、制御ロッド、および、随意に、制御ロッドに関連付けられる他の支持構造が、ピストンへの制御ロッドの結合をもたらすために、カートリッジに向かって平行移動し得る。
【0170】
第1の軸方向力が、係合構造1710に弾性的に変形させ、制御ロッド1704の遠位端1722を受け取らせる。係合構造1710上の突出部1726は、制御ロッド1704が最初に係合構造1710に接触するとき、外向きに押し進められ、次いで、突出部1726が制御ロッド1704内に形成される溝1730内の引っ掛かりを見出すと、定位置に跳ね返る。
【0171】
係合構造1710を介してピストン1702に制御ロッド1704を結合すると、第1の軸方向力を上回る第2の軸方向力が、係合構造1710がカートリッジの中に前進させられることによって傾斜面1724が外向きに押されるので、保持構造1720を外向きに弾性的に変形させる。
【0172】
いくつかの実施形態において、係合構造1710は、制御ロッド1704から係合解除することなく、約1ポンド~約20ポンドの範囲内の量の力を用いてピストンを後退させることが可能である。
【0173】
図19は、ピストン1702が係合構造1910によって制御ロッド1904に結合された後のピストン1702を示す。分かり得るように、ピストン1902は、シール部材1914を越えて前進させられており、係合構造1910は、保持構造がない。
【0174】
(カートリッジローダ)
【0175】
図20、21、および22を参照すると、ローダ2000が、その中に据え付けられたカートリッジ2002とともに図示される。ローダ2000は、伝動装置を用いてカートリッジ2002とモータとの結合を促進する。いくつかの実施形態において、伝動装置は、説明されたような制御ロッド2004を備え、それらは、モータによって駆動される。
【0176】
カートリッジを装填するプロセスは、カートリッジ2002をローダ2000の中に据え付けることから始まり、それは、カートリッジ2002をしっかりと保持するように構成されたローダ2000内の1つ以上の陥凹の中にカートリッジを手動で挿入することによって行われ得る。いくつか例を挙げると、留め具、レバー、またはロック等の任意の好適なタイプの留め方法が、随意に、ローダ2000内のカートリッジの固定を追加するために使用され得る。図20は、ローダ2000の中に最初に据え付けられたカートリッジ2002を図示し、分かり得るように、制御ロッド2004は、係合構造2006またはピストン2008と係合されていない。
【0177】
図21は、制御ロッド2004をピストン2008と係合させる第1の動作を図示する。ローダ2000は、カートリッジ2002と制御ロッド2004との間の相対的変位を促進する。いくつかの実施形態において、制御ロッド2005は、レバー、モータ、カム、またはある他のアクチュエータによって等、カートリッジ2002に向かって前進させられる。他の実施形態において、カートリッジ2002が、手動力、レバー、モータ、またはカムによって等、制御ロッド2004に向かって前進させられる。いずれにしても、線形力が、制御ロッド2004が係合構造2006に接触するまで、カートリッジ2002と制御ロッド2004との間の相対的運動を引き起こす。第1の力が、制御ロッド2004を係合構造2006と係合させ、構成要素は、係合構造2006が、弾性的に変形し、制御ロッド2004が、協働構造に篏合するように十分に挿入されると、その初期形状に迅速に戻るので、一緒に「スナップ嵌め」すると見なされ得る。
【0178】
制御ロッド2004が、図21に図示されるように、係合構造2006の中に「スナップ嵌め」されると、第2の軸方向力が、図22に示されるように、係合構造2006を保持構造2010から係合解除させる。この構成では、ピストン2008は、ここでは、それらの固定位置から解放され、制御ロッド2004からの線形力に応答して、チャネル内で自由にスライドする。
【0179】
図22に示される構成では、1つのピストン2008は、その上死点位置まで前進させられ、対向するピストンは、その下死点位置にあり、システムは、前に説明されたような作業流体を圧送し始めることができる状態である。
【0180】
ローダ2000は、より大きいコンソールの一部であり、カートリッジ2002を受け取るために特に適しており、さらに、カートリッジ2002を伝動装置およびモータと篏合させることを促進するように構成される構造を備え得る。
【0181】
図23は、カートリッジ2300が動作した後、ローダから除去されて以降のカートリッジ2300を示す。ピストン2302は、依然として、係合構造2304に結合されているが、しかしながら、係合構造は、制御ロッド(図示せず)から結合解除されている。カートリッジは、実用寿命を有し、それは、動作の時間、手技の回数、使用開始の日付、またはある他のメトリックに基づき得る。カートリッジは、ローダから除去され、新しいカートリッジと交換され得る。このように、カートリッジは、消耗アイテムであるが、制御ロッド、モータ、ローダ、およびコンソールを含むポンプの残りの構成要素は、耐久性のある構成要素であり、典型的に、交換されない。
【0182】
カートリッジ2300を除去するために、制御ロッドは、カートリッジ2300から引き出される。動作中、係合構造上の傾斜面2306は、保持構造2310上の篏合面2308に接触する。制御ロッドからの加えられた力は、保持構造を係合構造2304のさらなる引き出しに干渉させ、係合構造を外向きに変形させ、したがって、制御ロッドの溝内のそれらの引っ掛かりから突出部2312を解放する。制御ロッドは、次いで、係合構造2304から完全に結合解除され、カートリッジから除去されることが可能である。
【0183】
分かり得るように、係合構造2304は、ピストン2302に取り付けられたままであり、保持構造2310がその引き出しを妨げるので、カートリッジ2300から引き出されることができない。これは、その実用寿命を超えたカートリッジ2300を再使用することが非常に困難になり、単純な目視チェックがカートリッジ2300が以前に使用されたかどうかを検証し得る追加の特徴も提供する。
【0184】
(能動ピストン戻りおよびカートリッジ装填)
【0185】
図24Aおよび図24Bは、ピストン上に能動戻りを有するカートリッジ3400を図示する。ピストン2402は、実質的に本明細書の別の場所に説明されるようなものであり得、そのストロークを通してピストン2402を誘導するブッシング2406を包囲する圧縮ばね2404を有する。ブッシング2406は、それに対してばね2404が圧縮可能である軸受面を提供する前部保持具2408を保持し得る。後部保持具2410は、ピストン2402または制御ロッド2412のいずれかによって保持され得、ばねに係合する表面を提供し、制御ロッド2412が、カートリッジ3400の中に前進させられると、ばね2404に対して圧縮力を提供する。ピストン2402上に後部保持具2410を提供することは、所望に応じて、制御ロッド2412が、カートリッジ2400から完全に引き出されることを可能にする。ばね2404は、所望のばね定数を有するように選択され得、特に、より高いモータrpmにおいて、制御ロッド2412と後部保持具2410との間の「スラッピング」を防止するように選択され得る。
【0186】
いくつかの実施形態において、ばね2404は、シリンダ内のピストンの下死点と上死点との間に約1ポンド~約20ポンドの範囲内の量の力をピストンに提供する。力の量は、随意に、約2~15ポンドまたは約5~10ポンドの範囲内であり得る。
【0187】
プッシュロッドは、プッシュロッドおよびピストンの前進に伴ってばねを圧縮するスライダ2410を保持し、スライダは、受け取り器に結合され得、受け取り器は、ピストンを受け取り、プッシュロッドの後退に伴ってプッシュロッドに向かってピストンを駆動する。
【0188】
制御ロッド2412は、それがピストン2402との表面接触を提供するように構成され得、ピストンを捕捉し、2つを一緒に固定する構造を必ずしも含まないこともある。言い換えると、制御ロッド2412は、ピストン2402を押すように厳密に機能し、ピストン2402を戻すための力を提供しないこともある。ピストンをその下死点位置まで後退させるために要求される戻り力は、大部分、ばね2404によって提供され得る。後部保持具2410は、随意に、ピストン2402と係合し、おそらく、ピストン2402を捕捉し得るが、ピストン2402に加えられる外力が存在し、ピストン2402をその上死点からその下死点場所まで移動させる場合、そのように行うように要求されない。
【0189】
カートリッジからの流体漏出を阻止するためのシールは、任意の好適なシール機構および配置であり得、そのうちのいくつかは、すでに説明された。
【0190】
図25Aおよび25Bは、係合キャップ2504を保持するピストン2502を有するカートリッジ2500を図示する。係合キャップ2504は、制御ロッド2506と協働し、それらの間のしっかりとした接続を提供するように設計され得る。いくつかの実施形態において、係合キャップ2504は、制御ロッド2506内に形成される半径方向溝2510に係合する半径方向隆起2508を有する。係合キャップ2504は、任意の好適な方法によってピストン2502に固定され得、製造中にピストン2502に取り付けられ得る。係合キャップ2504は、制御ロッド2506の縦方向軸を横断する力を加えることによって制御ロッド2506に接続され得る。言い換えると、カートリッジは、ピストン2502および制御ロッド2506を一緒に固定するために、制御ロッド上に下向きに押し進められることができる。カートリッジ2500は、ピストン2502を制御ロッド2506に結合するために、カートリッジに対して下向きに押すことによって等、ローダの中に手動で挿入され得る。カートリッジは、代替として、モータ、レバー、ヒンジ、クランク、またはある他の手動または自動化手段によってローダに結合され得る。
【0191】
図26Aおよび26Bは、ローダ2602に結合されたカートリッジ2600を図示する。ローダ2602は、ヨーク2604を含み得、ヨーク2604は、制御ロッド2606をアクチュエータ2608に接続し、アクチュエータ2608は、制御ロッド2606を所望のストロークおよび周波数において往復動させる。アクチュエータ2608は、回転または線形進行アクチュエータであり得る。非限定的例として、アクチュエータ2608は、ギヤ歯を有するピニオンギヤを備え得、制御ロッド2606(またはピストン自体)は、ラックおよびピニオンギヤシステムを形成するために、ピニオンギヤ歯と係合するラックギヤねじ山を伴って形成され得る。ピニオンギヤが、急速に連続して時計回りおよび反時計回りに回転されるにつれて、制御ロッド2606は、線形に往復動させられる。
【0192】
アクチュエータ2608は、代替として、モータの回転運動を制御ロッドおよびピストンの線形変位に変換する送りねじまたはパワーねじを備え得る。
【0193】
図27は、前に説明されるような二重ピストン配置を有するカートリッジ2700を図示する。ピストン2702は、ロッカアーム2704によって結合され得、ロッカアーム2704は、概して、ピストン2702間に配置された旋回点2706を有する。ロッカアーム2704は、突出するボス2710を有し得る。1つの制御ロッド2712が、ロッカアーム2704のボス2710に対して押し、ロッカアーム2704に旋回点2706のまわりに旋回させ得る。1つの制御ロッド2712がボス2710に対して力を及ぼし、シリンダ内で遠位にピストン2702を駆動すると、対向するボス2710は、対向するピストンにシリンダから引き出させる。したがって、ピストンを引き出す傾向がある一次的な力は、対向するピストン2702を駆動する制御ロッドによって加えられ、引き出す力は、ロッカアーム2704を通して加えられる。
【0194】
カートリッジ2700は、コンソールの中に垂直に下向きにカートリッジ2700を降ろし、コンソールの好適な保持構造と係合し、カートリッジ2700を固定することによって、コンソールの中に装填され得る。
【0195】
図28は、1つ以上のピストン2802と、1つ以上の制御ロッド2804とを有するカートリッジ2800を図示する。ピストン2802は、係合構造2810によって制御ロッド2804に結合される。係合構造2810は、各それぞれのロッドの端部を捕捉する構造を通して、ピストン2802および制御ロッド2804にしっかりと取り付けられ得る。使用後、係合構造2810は、係合構造2810から外に制御ロッド2804の端部を引く軸方向力を通して制御ロッド2804から除去され得る。
【0196】
(軸方向カートリッジ装填)
【0197】
図29は、カートリッジの軸方向装填のために構成される構造を図示する。カートリッジは、そのシャフト2904上に形成されたねじ山2902を有し得る。ローダ2906は、同様に、ローダ2906の中にカートリッジを引き込むために、カートリッジねじ山2902と係合する引き込みねじ山2908を有し得る。いくつかの実施形態において、協働するねじ山は、アクメねじ山であり得、それらは、逆方向における駆動に抵抗し、それによって、ローダ内でのカートリッジの確かな保持を提供する。
【0198】
図30は、カートリッジ3000およびローダ3002内にカートリッジ3000を固定するための取り付け機構を図示する。図示される実施形態において、テーパ状楔3004が、カートリッジ3000内に形成される対応して成形される凹部3006内に置かれる。テーパ状楔3004は、コンソールに関連付けられ得、カートリッジ3000に対して移動し、凹部3006の中に挿入され、その後、ローダ3002と係合するようにカートリッジ3000を引き込み得る。
【0199】
図31は、ローダの中にカートリッジ3102を引き込むように構成されたカム3100を図示する。カム3100は、旋回軸3104を有し、そのまわりにカム3100が回転する。カム3100の外面は、その中に形成されるねじ山を有し得、モータ3106が、カム上に形成されるねじ山と噛み合うギヤを回し得る。カートリッジ3102は、カムによって捕捉され得るそれから延びている1つ以上の突出部3108を有し得る。モータ3106がカム3100を回すと、カム3100は、突出部3108を捕捉し、カートリッジ3102を実質的に線形に引き、ローダに対してカートリッジ3102を固定する。
【0200】
(垂直下向きカートリッジ装填)
【0201】
図32は、カートリッジ3200を装填するための機構を図示する。カートリッジ3200は、カートリッジ3200を受け取り、保持するように構成される容器3202内に設置され得る。レバー3204が、容器3202が覆われず、カートリッジを受け取るために開放する第1の位置と、レバー3204が容器3202内の定位置にカートリッジ3200を留め、保持する第2の位置との間で移動可能である。定位置に来ると、制御ロッド3206は、前進し、カートリッジ3200に関連付けられたピストン3208に係合することができる。
【0202】
図33は、カートリッジ3300をコンソールに関連付けられたローダと係合させるための搭載経路を図示する。カートリッジ3300は、ローダ内に形成されるチャネル3304内でスライドする突出するボス3302を有し得る。チャネル3304は、カートリッジ3300が内向きに進行し、次いで、それがローダと係合すると、下向きに進行する図示されるもの等の任意の好適な経路を画定し得る。当然ながら、他の経路も、本概念とともに使用され得る。
【0203】
図34は、いくつかの実施形態による、組み込みのために好適な等価回路を示す。外科手術等のいくつかの用途では、ポンプは、流体ラインを用いてノズルに接続される。ポンプは、電気回路の電流Iの源と類似した流体注入の源を備えている。流動ラインは、コンデンサの静電容量Cと類似して、圧力に応答して拡張するように構成されることができる。流動ラインの長さを増加させることは、静電容量を増加させることができ、流動ラインの長さを減少させることは、静電容量を減少させることができる。ノズルは、抵抗器Rと類似した流動に対する抵抗を提供する小さい開口部を備え得る。ノズルの直径を減少させることは、抵抗を増加させることができ、流動ラインの直径を増加させることは、抵抗を減少させることができる。ポンプ流体注入電流、流体ライン静電容量、およびノズル抵抗の組み合わせは、ノズルを通してより均一な流体流動を提供するように、ポンプからの流動を平滑化して均すように構成されることができる。本明細書に開示される教示に基づいて、当業者は、ポンプ流動流体注入、ライン静電容量、およびノズル抵抗を決定し、ノズルの端部からの液体等の流体の流動の改良された安定性を提供することができる。本明細書に開示される実施形態に関連する研究は、ノズルを通したより均一な流率が、例えば、組織切除等のアブレーションに改良された平滑性を提供し得ることを示唆している。
【0204】
いくつかの実施形態において、本明細書に説明されるような容積式ポンプは、流率および圧力に伴って変動し得る量の流体を提供し、ピストンシール、弁シール、圧力、および弁閉鎖率等の変数は、測定され、流体流動等価回路の中に組み込まれ得る可変流体流動特性をもたらすことができる。流体送達ラインは、圧力に伴って変動し得る応従性を伴う導管を備え得、これは、流体流動等価回路の中に組み込まれることができる。円筒形ノズルが、流率に伴って変動する流動に対する抵抗を備え得、それは、測定され、流体流動等価回路の中に組み込まれることができる。抵抗に影響を及ぼし得る流体流動特性は、境界流動条件、ノズルの形状、およびノズルの近傍の渦流流動を含み、それは、より高い流率において抵抗を増加させることができる。
【0205】
図35は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適なポンプ変位を示す。クランクシャフト3500の正弦波運動は、運動をピストンに及ぼすことができる。ピストンの運動は、充填曲線コサイン関数3510を用いて表されることができる。充填曲線コサイン関数3510は、シリンダからの流体流出を示す。充填曲線コサイン関数3510の部分は、シリンダの充填および排出に対応して、ゼロの上方および下方に示される。X軸3520は、出力弁を過ぎる流動を示し、ゼロの値は、ゼロの流動を示す。充填曲線の下部3530付近は、ピストンが方向を変化させ、圧送サイクルにおける非効率性をもたらす点を示す。
【0206】
図36は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な単位時間あたりの流動を示す。約t=5 3610において、ピストンは、出口から外に流体を圧送するための方向に移動し始める。初期圧送中、ピストンは、出口から流体を押し出すように移動し、流体の圧力は、増加し、内部抵抗を克服し、流体は、出口を通して流動し始める。ピストンが、約t=8 3620においてその進行の限度に近接すると、出口から外への流率は、減速し、最終的に、ピストンが、方向を逆転させ、シリンダの充填サイクル3630を開始するとき、ゼロになる。ピストンが、往復動するにつれて、ノズルから外への流体流動は、図36に示される曲線に近い。
【0207】
図37は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な累積流動を示す。t=5 3710において、ピストンは、出口弁を通して流体を圧送し始め、流体は、ピストンの圧送サイクルを通して出力弁を通して圧送される。約t=8 3720において、ピストンは、その進行を減速させ、瞬間的に停止し、方向を逆転させる。これは、徐々にゼロ3730に移動する曲線の傾斜によってグラフに表され、いかなる流体も出力弁を通して圧送されていないことを示す。ゼロ傾斜の領域は、ピストンが引き出し、したがって、流体を用いてシリンダを充填するときのシリンダの充填サイクルに対応する。図37に示される体積出力データは、圧力および噴射速度をもたらす抵抗×静電容量方程式への材料入力を提供する。
【0208】
図38は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な二重シリンダポンプからの変位および流動を示す。二重シリンダポンプは、流体流動における変動を減少させるように、流体流動をラインにより規則的に提供することができる。例えば、二重シリンダポンプは、互いに180°位相外れで振動することによって等、互いに位相外れで動作する二重シリンダおよびピストンを提供することができ、一方のシリンダは、圧送サイクルを実行する一方、他方のシリンダは、充填サイクルを実行する。
【0209】
第1のシリンダ/ピストンが、正弦波3800によって近似されることができ、第2のシリンダ/ピストンが、正弦180波3810(例えば、正弦波3800と180°位相外れである正弦波)によって近似されることができる。第1のシリンダ/ピストンの速度3820が、正弦波3800と位相外れである曲線によって近似される。同様に、第2のシリンダ/ピストンの速度180が、正弦180波3810と位相外れである曲線3840によって表されることができる。とりわけ、速度曲線3820および速度180曲線3840は、互いに180°位相外れであり、1つの曲線は、第2の曲線が、最小値にあるとき、最大値を有する。最終結果は、ゼロを下回って降下しない合計流量3850である。出力弁を通した合計流量3850は、パルス状であり得るが、それは、単一ピストン構成よりはるかに平滑である。
【0210】
図39は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な二重シリンダポンプからの流動を示す。二重シリンダポンプの合計流量3850は、両方のシリンダからの流量が0の流量において交差する短い時間3900を除いて、正のままである。いくつかの実施形態において、流体出力弁の下流の流体ラインは、ポンプが出力弁を通してゼロの流動を生成している場合であっても、流体ライン内の応従性が、連続的流体流動を提供し、したがって、合計流体流動をさらに平滑化するように、それらの中に内蔵される、ある程度の静電容量を有し得る。
【0211】
図40は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な二重シリンダポンプからの累積流動を示す。図示されるように、出力弁を通した合計流体流動は、二重シリンダポンプが、動作するにつれて、上昇し続ける。二重シリンダ構成は、図37におけるような単一シリンダ構成と比較して、はるかに平滑な流体流動を提供する。体積出力データは、圧力および噴射速度をもたらす抵抗×静電容量方程式への材料入力である。
【0212】
図41は、いくつかの実施形態による、平滑化のために好適な二重シリンダポンプからの累積流動を示す。単一シリンダポンプの合計流動曲線4100が、二重シリンダポンプの合計流動曲線4110と比較して図示される。分かり得るように、単一シリンダポンプの合計流動曲線4100は、シリンダ充填サイクルに起因する流動のない期間を示す一方、二重シリンダポンプの合計流動曲線4110は、ほぼ連続的な流体流動、はるかに上回る単位時間あたりの合計流動、およびはるかに平滑な流体送達を示す。
【0213】
図42Aは、20Hzにおいて動作する単一ピストンポンプの経時的な流体圧力プロファイルを示す。少なくとも部分的に応従性の送達ホースと、流出する流体に対して制限を提供する噴射ノズルとを備えている、流体回路では、圧力は、往復動ピストンサイクル中に蓄積し、放散する。流体送達プロファイル曲線4202は、ピストン後退中、シリンダが流体を用いて再充填されているとき、出力弁が閉鎖され、したがって、下流の流体回路からシリンダを隔離することを示す。流体圧力曲線4204は、圧送作用に応答して振動し、応従性の送達ホースおよび噴射の制限的性質によって平滑化される。
【0214】
図42Bは、20Hzにおいて動作する二重ピストンポンプの経時的な流体圧力プロファイルを示す。流体送達プロファイル曲線4206は、180度位相外れで動作する2つのピストンが、より平滑な流体送達圧力曲線4208をもたらすことを示す。言い換えると、振幅(例えば、出力流体圧力における変動)は、単一ピストンポンプと比較して、二重ピストンポンプに関してはるかに低く、したがって、より平滑な流体送達出力を示す。
【0215】
図42Cは、10Hzにおいて動作する単一ピストンポンプの経時的な流体圧力プロファイルを示す。図42Aの20Hzにおいて動作する単一ピストンポンプと比較して、はるかに低い周波数を有する流体送達プロファイル曲線4210は、はるかに長い周期を示す。流体送達圧力曲線4212は、単一ピストンポンプが、ある周波数において圧送されると、振動する流体送達圧力を発生させることを例証する。
【0216】
いくつかの実施形態において、組織または他の物質は、あるアブレーション閾値を有する。アブレーション切除のためのこの閾値は、組織のタイプに依存し得る。例えば、前立腺の被嚢等の膠原組織は、前立腺の腺組織より高いアブレーション閾値を有し得る。アブレーション切除のための閾値は、少なくとも部分的に、アブレーションされている組織の引張強度および弾性に関連する。組織は、典型的に、あるアブレーション閾値を有し、それは、アブレーション閾値を超えるとき、組織をアブレーションし、流体圧力が、アブレーション閾値を下回るとき、組織をアブレーションしないであろう流体圧力を定義する。いくつかの事例では、図42Cに示されるように、流体送達圧力曲線4212は、アブレーション閾値を下回って降下し得る。
【0217】
対照的に、図42Dでは、流体送達圧力プロファイル曲線4230は、10Hzにおいて動作する二重ピストンポンプを例証し、さらに、流体送達圧力曲線4232が、類似する流量に関して定常状態に到達すると、アブレーション閾値4240を下回って降下しないことを示す。アブレーション閾値4240は、種々のタイプの組織に関して異なり得、ポンプは、アブレーションされるべき組織のタイプに基づいて構成されることができる。例えば、ポンプは、より高い周波数において起動されることができ、それは、より低い周波数において起動するポンプを上回る平均流体圧力送達をもたらす。10Hzおよび20Hzにおいて動作する二重ピストンポンプを比較すると、20hzの流体送達圧力曲線4208が、10Hzの流体送達曲線4232より平均してはるかに高いことが分かり得る。
【0218】
上記に詳述されるように、本明細書に説明および/または図示されるコンピューティングデバイスおよびシステムは、本明細書に説明されるモジュール内に含まれるもの等のコンピュータ読み取り可能な命令を実行することが可能な任意のタイプまたは形態のコンピューティングデバイスまたはシステムを広く表す。それらの最も基本的な構成では、これらのコンピューティングデバイスの各々は、少なくとも1つのメモリデバイスと、少なくとも1つの物理プロセッサとを備え得る。
【0219】
本明細書に使用されるような用語「メモリ」または「メモリデバイス」は、概して、データおよび/またはコンピュータ読み取り可能な命令を記憶することが可能な任意のタイプまたは形態の揮発性または不揮発性記憶デバイスまたは媒体を表す。一例では、メモリデバイスは、本明細書に説明されるモジュールのうちの1つ以上を記憶する、ロードする、および/または維持し得る。メモリデバイスの例は、限定ではないが、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取えい専用メモリ(RAM)、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)、光学ディスクドライブ、キャッシュ、それのうちの1つ以上の変形例または組み合わせ、または任意の他の好適な記憶メモリを備えている。
【0220】
加えて、本明細書に使用されるような用語「プロセッサ」または「物理プロセッサ」は、概して、コンピュータ読み取り可能な命令を解釈および/または実行することが可能な任意のタイプまたは形態のハードウェア実装処理ユニットを指す。一例では、物理プロセッサは、上で説明されるメモリデバイス内に記憶される1つ以上のモジュールにアクセスする、および/またはそれを修正し得る。物理プロセッサの例は、限定ではないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理ユニット(CPU)、ソフトコアプロセッサを実装するフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、それのうちの1つ以上の一部、論理回路、それのうちの1つ以上の変形例または組み合わせ、または任意の他の好適な物理プロセッサを備えている。
【0221】
別個の要素として図示されるが、本明細書に説明および/または図示される方法ステップは、単一のアプリケーションの一部を表し得る。加えて、いくつかの実施形態において、これらのステップのうちの1つ以上は、コンピューティングデバイスによって実行されると、コンピューティングデバイスに、方法ステップ等の1つ以上のタスクを実施させ得る1つ以上のソフトウェアアプリケーションまたはプログラムを表す、またはそれに対応し得る。
【0222】
加えて、本明細書に説明されるデバイスのうちの1つ以上は、データ、物理デバイス、および/または物理デバイスの表現を1つの形態から別のものに変換し得る。例えば、本明細書に列挙されるデバイスのうちの1つ以上は、変換されるべきサンプルの画像データを受信し、画像データを変換し、3Dプロセスを決定するために変換の結果を出力し、3Dプロセスを実施するために変換の結果を使用し、サンプルの出力画像を生成するために変換の結果を記憶し得る。加えて、または代替として、本明細書に列挙されるモジュールのうちの1つ以上は、コンピューティングデバイス上で実行する、コンピューティングデバイス上にデータを記憶する、および/または別様にコンピューティングデバイスと相互作用することによって、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、および/または物理コンピューティングデバイスの任意の他の部分を、コンピューティングデバイスの1つの形態からコンピューティングデバイスの別の形態に変換し得る。
【0223】
本明細書に使用されるような用語「コンピュータ読み取り可能な媒体」は、概して、コンピュータ読み取り可能な命令を記憶または搬送することが可能な任意の形態のデバイス、キャリア、または媒体を指す。コンピュータ読み取り可能な媒体の例は、限定ではないが、搬送波等の伝送タイプ媒体、および磁気記憶媒体(例えば、ハードディスクドライブ、テープドライブ、およびフロッピー(登録商標)ディスク)、光学記憶媒体(例えば、コンパクトディスク(CD)、デジタルビデオディスク(DVD)、およびBLU-RAY(登録商標)ディスク)、電子記憶媒体(例えば、ソリッドステートドライブおよびフラッシュメディア)、および他の配信システム等の非一過性タイプ媒体を備えている。
【0224】
当業者は、本明細書に開示される任意のプロセスまたは方法が、多くの方法で修正され得ることを認識するであろう。本明細書に説明および/または図示されるステップのプロセスパラメータおよびシーケンスは、例としてのみ与えられ、所望に応じて変動されることができる。例えば、本明細書に図示および/または説明されるステップが、特定の順序で示される、または議論され得るが、これらのステップは、必ずしも図示または議論される順序で実施される必要はない。
【0225】
本明細書に説明および/または図示される種々の例示的方法はまた、本明細書に説明または図示されるステップのうちの1つ以上を省略する、または開示されるものに加えて追加のステップを含み得る。さらに、本明細書に開示されるような任意の方法のステップは、本明細書に開示されるような任意の他の方法のいずれか1つ以上のステップと組み合わせられることができる。
【0226】
別様に留意されない限り、本明細書および請求項に使用されるような用語「~に接続される」および「~に結合される」(およびそれらの派生語)は、直接的接続および間接的(すなわち、他の要素または構成要素を介した)接続の両方を可能にするものとして解釈されるものである。加えて、本明細書および請求項に使用されるような用語「a」または「an」は、「~のうちの少なくとも1つ」を意味するものとして解釈されるものである。最後に、容易な使用のために、本明細書および請求項に使用されるような用語「~を含む」および「~を有する」(およびそれらの派生語)は、単語「~を備えている」と同義的であり、それと同じ意味を有するものとする。
【0227】
本明細書に開示されるようなプロセッサは、本明細書に開示されるような任意の方法のいずれか1つ以上のステップを実施するための命令を用いて構成されることができる。
【0228】
本明細書に使用されるように、用語「または」は、代替における、および組み合わせにおけるアイテムを指すために包括的に使用される。
【0229】
本開示はまた、以下の付番された付記を含む。
【0230】
付記1.ポンプカートリッジであって、ポンプカートリッジは、ピストンと、チャネルと入口と出口とを備えている筐体であって、チャネルは、ピストンを受け取るように成形されたシリンダを備えている、筐体と、プッシュロッドまたは筐体の軸方向移動に応答して、ピストンをプッシュロッドに結合するための係合構造とを備えている、ポンプカートリッジ。
【0231】
付記2.筐体の一部を覆っているケーシングをさらに備え、係合構造は、ケーシング外側チャネルを用いて支持されている、付記1に記載のポンプカートリッジ。
【0232】
付記3.係合構造は、ケーシングに接続され、プッシュロッドの軸方向前進に伴って、ケーシングから結合解除するように構成される、付記2に記載のポンプカートリッジ。
【0233】
付記4.ケーシングは、プッシュロッドを受け取るための開口部を備え、係合構造は、開口部を通して、ケーシングの内部からケーシングの外部に延びている、付記3に記載のポンプカートリッジ。
【0234】
付記5.係合構造の外部部分は、プッシュロッドに結合されると、開口部を通して、かつケーシングの内部の中に前進するように構成される、付記4に記載のポンプカートリッジ。
【0235】
付記6.係合構造の外部部分は、プッシュロッドから結合解除されると、ケーシングの内部の中に留まるように構成される、付記5に記載のポンプカートリッジ。
【0236】
付記7.出荷構成において係合構造を保持し、プッシュロッドからの軸方向力に応答して、係合構造から結合解除するために、ケーシングに接続された保持構造をさらに備えている、付記2に記載のポンプカートリッジ。
【0237】
付記8.保持構造は、ケーシングの内部に向かう係合構造の軸方向前進時、偏向し、内部からのプッシュロッドの後退時、プッシュロッドから係合構造を除去するように構成される、複数の傾斜タブを備えている、付記7に記載のポンプカートリッジ。
【0238】
付記9.ピストンは、係合構造に接続され、係合構造は、滅菌ガスが、ケーシングの内部から、シリンダの中に流動することを可能にするために、シリンダの外側にピストンを伴う保管構成においてケーシングに接続され、ケーシングは、滅菌ガスが、ケーシングの外部から、ケーシングの内部に、かつシリンダの中に流動することを可能にするための開口部を備え、随意に、ピストンの遠位先端が、シリンダの外側に、かつチャネル内に位置する、付記2に記載のポンプカートリッジ。
【0239】
付記10.係合構造は、第1の量の軸方向力を用いてプッシュロッドに結合し、第1の量の力を上回る第2の量の軸方向力を用いてプッシュロッドから結合解除するように構成される、付記1に記載のポンプカートリッジ。
【0240】
付記11.第1の量の軸方向力は、第1の方向に向けられ、第2の量の軸方向力は、第2の方向に向けられ、随意に、第1の方向は、第2の方向と反対である、付記10に記載のポンプカートリッジ。
【0241】
付記12.係合構造は、プッシュロッドからの結合解除時、変形するように構成される、付記1に記載のポンプカートリッジ。
【0242】
付記13.筐体および係合構造に結合された支持体をさらに備え、支持体は、プッシュロッドまたは筐体の軸方向移動に応答して、係合構造から結合解除するように構成され、随意に、支持体は、ケーシングを備えている、付記1に記載のポンプカートリッジ。
【0243】
付記14.チャネル内に位置しているシールをさらに備え、支持体は、滅菌ガスが、シリンダに進入することを可能にするために、ピストンの少なくとも一部とシールとの間に間隙を画定するように、シールに関連して位置付けられるピストンを用いて係合構造を保持するように構成される、付記13に記載のポンプカートリッジ。
【0244】
付記15.支持体は、滅菌ガスが、シリンダに進入することを可能にするために、ピストンの少なくとも一部とシリンダとの間に間隙を画定するために、シリンダに関連して位置付けられたピストンを用いて係合構造を保持するように構成される、付記13に記載のポンプカートリッジ。
【0245】
付記16.支持体に結合された保持構造をさらに備え、保持構造は、係合構造を保持し、プッシュロッドの軸方向前進に応答して、係合構造を解放するように構成される、付記13に記載のポンプカートリッジ。
【0246】
付記17.保持構造は、係合構造上の溝に係合するようにサイズおよび形状を決定された複数の延長部を備え、複数の延長部は、係合構造が、プッシュロッドの軸方向前進に伴って、シリンダに向かって移動することを可能にし、シリンダから離れるプッシュロッドの軸方向後退に伴って、プッシュロッドから係合構造を結合解除するために、係合構造およびシリンダの入口に向かって傾けられている、付記16に記載のポンプカートリッジ。
【0247】
付記18.係合構造は、保持構造を用いて係合構造を保持するために、複数の延長部を受け取るための溝またはフランジを備え、複数の延長部は、ピストンから離れるように半径方向に偏向し、シリンダに向かうピストンの前進を可能にするように構成される、付記17に記載のポンプカートリッジ。
【0248】
付記19.係合構造は、第1の量の力を用いてプッシュロッドに係合するように構成され、保持構造は、第2の量の力を用いて係合構造から結合解除するように構成され、第2の量の力は、第1の量の力より大きい、付記16に記載のポンプカートリッジ。
【0249】
付記20.係合構造は、シリンダ内のピストンおよびピストンに結合されるプッシュロッドの往復運動に伴って、ピストンを近位に引き込むために十分な量の力を用いて、プッシュロッドとピストンとの間の結合を保持するように構成され、随意に、ピストンを近位に引き込むための力の量は、シリンダ内のピストンの下死点と上死点との間で約0.25ポンド~約20ポンドの範囲内であり、随意に、量は、約1~15ポンド、随意に、約2~10ポンドの範囲内であり、随意に、該係合構造は、該範囲内でプッシュロッドおよびシリンダの後退に伴うプッシュロッドからのシリンダの結合解除を阻止するように構成される、付記19に記載のポンプカートリッジ。
【0250】
付記21.ピストンに結合されたばねをさらに備え、ばねは、シリンダに沿ったプッシュロッドの前進に伴って収縮し、プッシュロッドが弁から離れるように近位に引き込まれるとき、シリンダの遠位端から離れるようにピストンを近位に移動させるために十分な量の力を用いてプッシュロッドとピストンとの間の結合を保持し、プッシュロッドの往復運動をシリンダ内のピストンの往復運動に提供するように構成される、付記19に記載のポンプカートリッジ。
【0251】
付記22.ばねは、捻じりばね、コイルばね、または板ばねのうちの1つ以上を備え、随意に、ばねは、シリンダ内のピストンの下死点と上死点との間で約1ポンド~約20ポンドの範囲内でピストンにある量の力を提供し、随意に、量は、約2~15ポンド、随意に、約5~10ポンドの範囲内である、付記21に記載のポンプカートリッジ。
【0252】
付記23.ばねは、プッシュロッドに向かってピストンを押しやるために、ピストンに結合された捻じりばねを備え、随意に、捻じりばねの回転の中心は、ピストンの伸長軸から離れて位置している、付記21に記載のポンプカートリッジ。
【0253】
付記24.ばねは、プッシュロッドに向かってピストンを押しやるために、ピストンに結合されたコイルばねを備え、随意に、ピストンは、コイルばねの伸長軸を通して延びている、付記21に記載のポンプカートリッジ。
【0254】
付記25.保持構造は、係合構造の複数の指部を通すようにサイズおよび形状を決定された複数のチャネルを備えている、付記16に記載のポンプカートリッジ。
【0255】
付記26.保持構造は、複数のチャネルを画定するように成形された複数の延長部を備え、延長部は、複数の指部が、複数のチャネルを通過することを可能にするために、シリンダに向かって傾けられている、付記25に記載のポンプカートリッジ。
【0256】
付記27.保持構造は、保管および出荷のために係合構造およびピストンを保持するように構成された輸送キャップを備えている、付記25に記載のポンプカートリッジ。
【0257】
付記28.係合構造は、プッシュロッドに係合するための複数の指部を備え、随意に、係合構造は、ピストンに接続され、プッシュロッドの陥凹または突出部に係合するように構成された複数のスナップオンピストンクリップを備えている、付記13に記載のポンプカートリッジ。
【0258】
付記29.ケーシングは、プッシュロッドの伸長軸を横断するカートリッジの移動に伴ってプッシュロッドを受け取るためのスロットを備え、係合構造は、プッシュロッドを受け取るためのスロットと、プッシュロッド内の陥凹に係合するための突出部とを備え、随意に、突出部は、突出部を陥凹に結合するためのばねに結合され、随意に、陥凹は、戻り止めを備え、突出部は、ボールを備えている、付記13に記載のポンプカートリッジ。
【0259】
付記30.筐体は、カートリッジをコンソールに留めるために、カートリッジをコンソールに結合するための留め具を備え、随意に、コンソールは、モータと、プッシュロッドとを備えている、付記13に記載のポンプカートリッジ。
【0260】
付記31.筐体は、筐体の延長部、筐体の複数の延長部、筐体から延びている対向する延長部の対、筐体内の陥凹、筐体内の複数の陥凹、筐体内の溝、筐体内の複数の溝、筐体を通して延びている開口、筐体を通して延びている複数の開口のうちの1つ以上を備えている留め具を備え、随意に、筐体は、カートリッジをコンソールに留めるための金属を備えている、付記30に記載のポンプカートリッジ。
【0261】
付記32.留め具は、カートリッジをコンソールに留めるために、留め具の第1の側のコンソールの止め具および第2の側のコンソールの移動可能係止構造に係合するようにサイズおよび形状を決定される、付記31に記載のポンプカートリッジ。
【0262】
付記33.コンソールの移動可能係止構造は、留め具の第2の側に接触するためのピンを備えている、付記32に記載のポンプカートリッジ。
【0263】
付記34.第1の側は、シリンダの圧縮力を止め具に向かって導くために、出口に向かうピストンの前進に伴って軸方向力の第1の方向に面する第1の表面を備え、第2の側は、シリンダの中に流体を引き込むことに対応する方向における出口から離れるピストンの後退に対応する軸方向力の第2の方向に面する第2の表面を備えている、付記32に記載のポンプカートリッジ。
【0264】
付記35.チャネル内に位置しているシールをさらに備え、シールは、シールに対するピストンの移動を可能にするように構成される、付記1に記載のポンプカートリッジ。
【0265】
付記36.シールに結合された保持具をさらに備え、保持具は、ピストンが、シリンダ内で移動するとき、ピストンに対するシールの移動を限定するように構成され、随意に、保持具は、シリンダ内の流体圧力に対抗して働き、シリンダ内の流体は、動力ストローク中にピストンの対向する方向に作用し、保持具に対してシールを押しやる、付記35に記載のポンプカートリッジ。
【0266】
付記37.シールは、Oリング、カップシール、またはサドルスリーブのうちの1つ以上を備えている、付記35に記載のポンプカートリッジ。
【0267】
付記38.ポンプチャネルは、シールを受け取るようにサイズを決定された第2の部分を備え、シリンダは、チャネルの第1の部分を備えている、付記35に記載のポンプカートリッジ。
【0268】
付記39.係合構造は、第1の量の軸方向力を用いてプッシュロッドに結合するように構成され、係合構造は、第2の量の軸方向力を用いて保持構造から結合解除するように構成され、ピストンは、第3の量の軸方向力を用いてシールに沿ってスライドするように構成され、第2の量の軸方向力は、第1および第3の量の軸方向力より大きい、付記38に記載のポンプカートリッジ。
【0269】
付記40.第3の量の軸方向力は、第1の量の軸方向力より小さい、付記39に記載のポンプカートリッジ。
【0270】
付記41.第3の量の軸方向力は、第1の量の軸方向力より大きい、付記39に記載のポンプカートリッジ。
【0271】
付記42.係合構造は、第4の量の軸方向力を用いてプッシュロッドから結合解除するように構成され、第4の量の軸方向力は、第1および第3の量の軸方向力より大きい、付記39に記載のポンプカートリッジ。
【0272】
付記43.第1、第2、および第3の量の軸方向力は、第1の方向におけるものであり、第4の軸方向力は、第1の方向と反対の第2の方向におけるものである、付記42に記載のポンプカートリッジ。
【0273】
付記44.第4の量の軸方向力は、第2の量の軸方向力より大きい、付記42に記載のポンプカートリッジ。
【0274】
付記45.第4の量の軸方向力は、第2の量の軸方向力より小さい、付記42に記載のポンプカートリッジ。
【0275】
付記46.保持構造は、係合構造からのプッシュロッドの結合解除の後、プッシュロッドへの係合構造の結合を阻止するために、第4の量の力を用いて係合構造を変形させることまたは破壊することのうちの1つ以上を行うように構成される、付記42に記載のポンプカートリッジ。
【0276】
付記47.チャネルは、係合構造に向かって位置している第2の部分を備え、第2の部分は、シールを保持するようにサイズを決定され、第2の部分は、シリンダの断面より大きくサイズを決定された断面を備え、随意に、シリンダは、第1の断面直径を備え、第2の部分は、第2の断面直径を備え、第1の断面直径は、ピストンが往復動するとき、第2の部分内にシールを保持するために、第2の断面直径より小さい、付記35に記載のポンプカートリッジ。
【0277】
付記48.第2の部分は、シリンダを備えている、付記47に記載のポンプカートリッジ。
【0278】
付記49.ピストンは、複数のピストンを備え、シリンダは、複数のシリンダを備え、係合構造は、複数の係合構造を備え、プッシュロッドは、複数のプッシュロッドを備えている、付記1に記載のポンプカートリッジ。
【0279】
付記50.シールと、ブッシングとをさらに備え、シールおよびブッシングは、少なくとも部分的に、チャネル内にある、付記1に記載のポンプカートリッジ。
【0280】
付記51.保持構造に結合されるピストンは、ピストンとシールとの間に間隙を提供し、滅菌ガスが、筐体の外側からシリンダの中に進行することを可能にする、付記50に記載のポンプカートリッジ。
【0281】
付記52.シールは、ピストンに係合するより前、ある内側無負荷直径を備え、ピストンは、ある外径を備え、シールの内側無負荷直径は、ピストンの直径より小さく、随意に、シールは、ピストンの直径まで偏向し、ピストンに係合するように構成される、付記50に記載のポンプカートリッジ。
【0282】
付記53.ピストンは、ある外径を備え、シリンダは、ある内径を備え、ピストンが、シールを通して、かつシリンダの中に挿入されているとき、ピストンとシリンダとの間に間隙を提供するために、シリンダの内径は、ピストンの外径より大きい、付記50に記載のポンプカートリッジ。
【0283】
付記54.ピストンは、ピストンの遠位部分とシリンダとの間に延びている間隙を用いて、シリンダ内の流体を変位させるようにサイズを決定される、付記53に記載のポンプカートリッジ。
【0284】
付記55.ブッシングは、ピストンを誘導するための内側軸受面を備え、シールは、軸受面とシリンダとの間に位置する、付記50に記載のポンプカートリッジ。
【0285】
付記56.筐体に結合し、保持具とシリンダとの間に位置するシールを用いてブッシングを保持するための保持具をさらに備え、随意に、チャネルは、シリンダより大きい内径を伴う第2のシリンダを備え、随意に、シリンダに向かうブッシングの移動を限定するために、シリンダと第2のシリンダとの間に位置している止め具をさらに備えている、付記50に記載のポンプカートリッジ。
【0286】
付記57.ポンプカートリッジであって、ポンプカートリッジは、第1のピストンおよび第2のピストンと:第1の入口および第2の入口と、出口と、第1のピストンを受け取るための第1のシリンダと、第2のピストンを受け取るための第2のシリンダとを備えている筐体と;第1の入口と第2の入口との間に位置している弁であって、弁は、第1の位置から第2の位置に平行移動する移動可能構成要素を備え、第1の位置は、液体が、第1の入口から第1のシリンダに、第2のシリンダから出口に流動することを可能にし、第2の位置は、液体が、第2の入口から第2のシリンダに、第1のシリンダから出口に流動することを可能にする、弁とを備えている、ポンプカートリッジ。
【0287】
付記58.第2のシリンダの出力圧力は、移動可能構成要素を第1の位置の中に押しやり、第1のシリンダの出力圧力は、移動可能構成要素を第2の位置に押しやる、付記57に記載のポンプカートリッジ。
【0288】
付記59.チャネルが、第1の入口から第2の入口に延び、弁は、それらの間に位置付けられる、付記57に記載のポンプカートリッジ。
【0289】
付記60.チャネルは、第1の入口から第1のシリンダに延びている第1の部分と、第2のシリンダから第2の入口に延びている第2の部分とを備え、弁は、第1の部分と第2の部分との間に位置し、弁は、両方で第1の位置にある、付記59に記載のポンプカートリッジ。
【0290】
付記61.第1の位置において、弁は、第2のシリンダから第1のシリンダに向かう第1の高圧流体の流動を阻止するために、第1の弁座に係合し、第2の位置において、弁は、第1のシリンダからの第2の高圧流体の流動を阻止するために、第2の弁座に係合する、付記60に記載のポンプカートリッジ。
【0291】
付記62.チャネルは、第1のシリンダの第1の伸長軸および第2のシリンダの第2の伸長軸を横断して延びている、付記59に記載のポンプカートリッジ。
【0292】
付記63.チャネルは、第1のシリンダの第1の伸長軸および第2のシリンダの第2の伸長軸を横断して延び、随意に、チャネルは、第1の伸長軸および第2の伸長軸に垂直に延びている、付記62に記載のポンプカートリッジ。
【0293】
付記64.第1の位置において移動可能構成要素に係合するための第1の弁座と、第2の位置において弁に係合するための第2の弁座とをさらに備えている、付記57に記載のポンプカートリッジ。
【0294】
付記65.出口チャネルが、第1の弁座と第2の弁座との間でチャネルに結合される、付記64に記載のポンプカートリッジ。
【0295】
付記66.第1の弁座および第2の弁座の各々は、移動可能構成要素に対する第1の弁座および移動可能構成要素に対する第2の弁座の表面を成形するための延性材料を備えている、付記64に記載のポンプカートリッジ。
【0296】
付記67.第1の弁座および第2の弁座の各々は、移動可能構成要素より軟質の材料を備えている、付記64に記載のポンプカートリッジ。
【0297】
付記68.第1の弁座および第2の弁座の各々は、移動可能構成要素に係合するためのテーパ状端部を備え、随意に、テーパ状端部は、弁座の移動可能構成要素係合部分によって画定される平面に対して約1度~約75度の範囲内の傾斜角を備え、随意に、範囲は、約10度~約45度である、付記64に記載のポンプカートリッジ。
【0298】
付記69.移動可能構成要素は、チャネルに嵌入するようにサイズを決定された最大断面寸法と、最大断面寸法以下の厚さとを備えている、付記64に記載のポンプカートリッジ。
【0299】
付記70.移動可能構成要素は、外周の周囲の外形を備え、外形は、1つ以上のチャネルを画定し、流体が、チャネルを通して、移動可能構成要素が第1の弁座から離れて位置しているとき、第1のシリンダから出口に通り、移動可能構成要素が第2の弁座から離れて位置しているとき、第2のシリンダから出口に通ることを可能にする、付記69に記載のポンプカートリッジ。
【0300】
付記71.移動可能構成要素は、弁座に係合するようにサイズおよび形状を決定された弁座係合部分と、1つ以上のチャネルを画定するようにサイズおよび形状を決定されたチャネル部分とを備え、弁座係合部分は、チャネル部分から半径方向に内向きに位置する、付記70に記載のポンプカートリッジ。
【0301】
付記72.移動可能構成要素の外周は、星形状、D形状、多角形、三角形、長方形、楕円形、または三日月形のうちの1つ以上に対応する、付記70に記載のポンプカートリッジ。
【0302】
付記73.移動可能構成要素は、第1の弁座および第2の弁座に係合するようにサイズを決定された直径を備えているディスクを備え、第1の弁座は、ディスクの厚さより大きい距離だけチャネルに沿って第2の弁座から間隔を置かれる、付記64に記載のポンプカートリッジ。
【0303】
付記74.流出チャネルが、出口に結合され、弁座間の距離、ディスクの厚さ、および流出チャネルの直径は、第1のピストンが、第1のシリンダを加圧し、ディスクが、第2の弁座に係合し、第2のピストンが、第2のシリンダを加圧し、ディスクが、第1の弁座に係合するとき、流体が、流出チャネルに流動することを可能にするように寸法決定される、付記73に記載のポンプカートリッジ。
【0304】
付記75.移動可能構成要素は、第1の弁に係合するための第1の表面と、第2の弁に係合するための第2の表面とを備え、堅い延長部が、第1のシリンダの加圧に伴って、第2の表面を第2の弁座に向かって移動させ、第1の表面を第1の弁座から離れるように移動させ、第2のシリンダの加圧に伴って、第1の表面を第1の弁座に向かって移動させ、第2の表面を第2の弁座から離れるように移動させるために、第1の表面を第2の表面に結合するために第1の表面の間に延びている、付記69に記載のポンプカートリッジ。
【0305】
付記76.移動可能構成要素は、球状に成形されたボールを備えている、付記69に記載のポンプカートリッジ。
【0306】
付記77.移動可能構成要素は、第1の移動可能構成要素と、第2の移動可能構成要素とを備え、第1の移動可能構成要素は、第1の弁座に近接して位置し、第2の移動可能構成要素は、第2の弁座に近接して位置し、第1のシリンダからの出力圧力は、第1の移動可能構成要素を第1の弁座から離れるように押しやり、第2の移動可能構成要素を第2の弁座に向かって押しやる、付記64に記載のポンプカートリッジ。
【0307】
付記78.圧送効率が、出力ホースからの背圧に応答して増加させられ、該背圧は、対向するシリンダが閉鎖された弁を開放するように駆動する前、開放している弁がより速く閉鎖するように影響を及ぼす、付記77に記載のポンプカートリッジ。
【0308】
付記79.ばねが、第1の移動可能構成要素および第2の移動可能構成要素に結合され、随意に、該ばねは、チャネル内に位置し、第1の移動可能構成要素と該第2の移動可能構成要素との間でチャネルに沿って延びている、付記77に記載のポンプカートリッジ。
【0309】
付記80.ばねは、ピストンが上死点に位置するときの閉鎖時間を増加させ、クロスシリンダ干渉を減少させ、随意に、該ばねは、該閉鎖時間を増加させ、クロスシリンダ干渉を減少させるように構成されたばね定数を備え、随意に、該第1の移動可能構成要素の質量、該第2の移動可能構成要素の質量、および該ばね定数は、該閉鎖時間および該クロスシリンダ干渉を減少させるために好適な共振周波数に対応するように配置される、付記79に記載のポンプカートリッジ。
【0310】
付記81.ばねは、引張ばね、圧縮ばね、または弁を閉鎖するための外部作用体のうちの1つ以上を備えている、付記79に記載のポンプカートリッジ。
【0311】
付記82.第1の止め具と、第2の止め具とをさらに備え、第1の移動可能構成要素は、第1の弁座から離れる第1の移動可能構成要素の移動を限定するために、第1の弁座と第1の止め具との間に位置し、第2の移動可能構成要素は、第2の弁座から離れる第2の移動可能構成要素の移動を限定するために、第2の弁座と第2の止め具との間に位置し、随意に、第1の止め具および第2の止め具は、第1の移動可能構成要素と第2の移動可能構成要素との間に位置する、付記77に記載のポンプカートリッジ。
【0312】
付記83.ポンプカートリッジであって、ポンプカートリッジは、ピストンと;入口と、出口と、ピストンを受け取るための第1のシリンダと、第2のピストンを受け取るための第2のシリンダとを備えている筐体と;弁座と、弁座から離れる第1の位置から弁座に係合するための第2の位置に平行移動する移動可能構成要素とを備えている弁であって、第1の位置は、液体が、入口からシリンダに流動することを可能にし、第2の位置は、シリンダから入口への流動を阻止し、弁座は、シリンダからの圧力に応答して、移動可能構成要素に対する弁座の表面を成形するための延性材料を備えている、弁、とを備えている、ポンプカートリッジ。
【0313】
付記84.弁座は、移動可能構成要素より軟質の材料を備えている、付記83に記載のポンプカートリッジ。
【0314】
付記85.弁座は、移動可能構成要素より硬質の材料を備えている、付記83に記載のポンプカートリッジ。
【0315】
付記86.弁座は、ステンレス鋼を備えている、付記83に記載のポンプカートリッジ。
【0316】
付記87.弁座は、移動可能構成要素に係合するためのテーパ状端部を備え、随意に、テーパ状端部は、弁座の移動可能構成要素係合部分によって画定される平面に対して約1度~約75度の範囲内の傾斜角を備え、随意に、範囲は、約10度~約45度である、付記83に記載のポンプカートリッジ。
【0317】
付記88.テーパ状端部は、移動可能構成要素に係合するための環状縁を備えている、付記87に記載のポンプカートリッジ。
【0318】
付記89.環状縁は、鋭い環状縁を備えている、付記88に記載のポンプカートリッジ。
【0319】
付記90.環状縁は、約0.0001mm~約0.25mm、随意に、0.01mm~約0.25mmの範囲内の半径方向厚さを備えている、付記88に記載のポンプカートリッジ。
【0320】
付記91.移動可能構成要素は、テーパ状端部に係合するための実質的に平坦な表面を備え、随意に、平坦な表面は、約0.1mm~約0.010mmの範囲内の均一性を備えている、付記87に記載のポンプカートリッジ。
【0321】
付記92.実質的に平坦な表面は、環状溝の実質的に平坦な表面を備えている、付記91に記載のポンプカートリッジ。
【0322】
付記93.移動可能構成要素は、外周の周囲の外形を備え、外形は、1つ以上のチャネルを画定し、流体が、チャネルを通して、移動可能構成要素が弁座から離れて位置しているとき、第1のシリンダから出口に通り、移動可能構成要素が第2の弁座から離れて位置しているとき、第2のシリンダから出口に通ることを可能にする、付記83に記載のポンプカートリッジ。
【0323】
付記94.移動可能構成要素は、弁座に係合するようにサイズおよび形状を決定された弁座係合部分と、1つ以上のチャネルを画定するようにサイズおよび形状を決定されたチャネル部分とを備え、弁座係合部分は、チャネル部分から半径方向に内向きに位置する、付記93に記載のポンプカートリッジ。
【0324】
付記95.移動可能構成要素の外周は、星形状、D形状、多角形、三角形、長方形、楕円形、または三日月形のうちの1つ以上に対応する、付記94に記載のポンプカートリッジ。
【0325】
付記96.ポンプコンソールであって、ポンプコンソールは、ポンプカートリッジを受け取るための容器と、ポンプカートリッジの留め具に係合するための係止構造と、ポンプカートリッジに係合するためのプッシュロッドと、プッシュロッドに結合されたアクチュエータと、プッシュロッドを移動させるためのアクチュエータに結合されたプロセッサであって、プロセッサは、係止構造が留め具に係合することに応答して、プッシュロッドをカートリッジの中に前進させるように構成される、プロセッサとを備えている、ポンプコンソール。
【0326】
付記97.プロセッサは、第1の距離だけプッシュロッドをカートリッジの中に前進させ、ピストンの保持構造からピストンを結合解除し、ピストンをカートリッジのシールの中に前進させ、ピストンの往復運動に伴って、ピストンの上死点までの第2の距離だけプッシュロッドをカートリッジの中に前進させるように構成される、付記96に記載のポンプコンソール。
【0327】
付記98.コンソールは、ポンプカートリッジのピストンに係合するために、プッシュロッド上に係合構造を備え、随意に、係合構造は、ピストンに結合された保持構造からピストンを結合解除するように構成され、随意に、係合構造は、係合の後、ピストンの弁から離れるようにピストンを引き込むように構成される、付記96に記載のポンプコンソール。
【0328】
付記99.コンソールは、ポンプカートリッジのピストンに係合するために、プッシュロッド上に係合構造を備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0329】
付記100.プッシュロッドがピストンの上死点から離れるように後退するとき、ポンプコンソールのプッシュロッドに向かってポンプカートリッジのピストンを押しやるための戻しばねをさらに備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0330】
付記101.ばねは、捻じりばね、コイルばね、または板ばねのうちの1つ以上を備え、随意に、ばねは、シリンダ内のピストンの下死点と上死点との間で約1ポンド~約20ポンドの範囲内でピストンにある量の力を提供し、随意に、量は、約2~15ポンド、随意に、約5~10ポンドの範囲内である、付記100に記載のポンプコンソール。
【0331】
付記102.コンソールはさらに、ばねに結合されたスライダを備え、スライダは、ポンプカートリッジのピストンの前進に伴ってばねを圧縮するように構成され、スライダは、ピストンを受け取り、プッシュロッドの後退に伴ってプッシュロッドに向かってピストンを押しやるために、受け取り器に結合される、付記100に記載のポンプコンソール。
【0332】
付記103.ポンプカートリッジの第1のピストンおよび第2のピストンの往復運動を提供するために、コンソール上のロッカアームをさらに備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0333】
付記104.該ロッカアームは、第1のプッシュロッドに結合するための第1のプッシュロッド係合部分と、第2のプッシュロッドに結合するための第2のプッシュロッド係合部分と、それらの間に延びている旋回軸とを備え、該第1のプッシュロッドおよび該第1のプッシュロッド係合部分の前進は、第1のピストンの前進に対応し、該第2のプッシュロッド係合部分をポンプカートリッジの第2のピストンの後退に対応する反対方向に押しやる、付記103に記載のポンプコンソール。
【0334】
付記105.プッシュロッド上のコンソールの設置に先立ってコンソールのプッシュロッド上に位置する係合構造をさらに備え、係合構造は、ピストンに向かうプッシュロッドの軸方向前進に伴って、ポンプカートリッジのピストンに係合するように構成される、付記96に記載のポンプコンソール。
【0335】
付記106.該係合構造は、ポンプカートリッジのピストンに係合するための複数の指部を備えている、付記105に記載のポンプコンソール。
【0336】
付記107.該係合構造は、カートリッジのピストンに係合するための1つ以上のボールを伴う張力ブッシングを備えている、付記105に記載のポンプコンソール。
【0337】
付記108.該係合構造は、第1の量の軸方向力を用いて該ピストンから結合解除し、第2の量の軸方向力を用いて該プッシュロッドから結合解除するように構成され、該第2の量の軸方向力は、該第1の量の軸方向力より大きく、随意に、該係合構造は、ピストンに結合するための第1のスナップオンクリップと、プッシュロッドに結合するように構成された第2のスナップオンクリップとを備え、該係合構造は、コンソールのユーザ除去可能部分を備えている、付記105に記載のポンプコンソール。
【0338】
付記109.該係合構造は、約1ポンド~約20ポンドの範囲内の量の力を用いて該ピストンを後退させるように構成される、付記105に記載のポンプコンソール。
【0339】
付記110.該容器は、ポンプカートリッジの軸方向移動に伴ってポンプカートリッジを受け取るようにサイズおよび形状を決定される、付記96に記載のポンプコンソール。
【0340】
付記111.該容器は、容器の中に該カートリッジを受け取るために、ねじ山付き部材、テーパ状チャネル、またはピン上のカムのうちの1つ以上を備えている、付記110に記載のポンプコンソール。
【0341】
付記112.該容器は、カートリッジを回転させ、留められる位置の中に引き込むように構成される、ねじ山付き部材を備え、随意に、該ねじ山付き部材は、ボルト、ねじ、または雌ねじを備えている回転部材のうちの1つ以上を備え、随意に、該容器は、カートリッジをねじ山付き部材に向かって押しやり、カートリッジに係合するために、トレイに結合されたばねを備えている、付記111に記載のポンプコンソール。
【0342】
付記113.該容器は、テーパ状チャネルを備え、該テーパ状チャネルは、カートリッジの軸方向前進を伴うカートリッジのテーパ状部分を受け取るようにサイズを決定され、随意に、容器は、カートリッジの中に延び、カートリッジを留めるための移動可能部材をさらに備え、該移動可能部材は、随意に、カートリッジのケーシングの中に延びているようにサイズおよび形状を決定された突出部を備え、随意に、カートリッジのテーパ状部分は、容器のテーパ状チャネルと入れ子になる、付記111に記載のポンプコンソール。
【0343】
付記114.容器は、カートリッジの突出構造に係合し、カートリッジを軸方向に前進させるためのカムを備え、随意に、突出構造は、カムに係合するためのピンを備えている、付記111に記載のポンプコンソール。
【0344】
付記115.該容器は、ポンプカートリッジの往復動ピストンおよびシリンダ軸を横断するポンプカートリッジの移動に伴ってポンプカートリッジを受け取るようにサイズおよび形状を決定され、随意に、該移動は、ポンプカートリッジの下向き装填またはポンプカートリッジの側面スライド移動を備えている付記96に記載のポンプコンソール。
【0345】
付記116.容器は、カートリッジを容器の中に留めるためのクランプを備え、随意に、該クランプは、カートリッジの上方から容器にカートリッジを留めるためのレバー蓋を備えている、付記115に記載のポンプコンソール。
【0346】
付記117.容器は、カートリッジの突出部を受け取るための溝を備え、溝は、第1の方向における移動に伴ってカートリッジを受け取るために、第1の方向に延び、溝は、留められる位置に向かってカートリッジを導くために、第1の方向を横断する第2の方向に延び、随意に、第1の方向は、実質的に水平に延び、第2の方向は、実質的に垂直に延び、随意に、溝は、カートリッジの両側の突出部の対を受け取るための溝の対を備えている、付記115に記載のポンプコンソール。
【0347】
付記118.プッシュロッドは、複数のプッシュロッドを備え、プロセッサは、第1の複数の距離だけ複数のプッシュロッドをカートリッジの中に前進させ、複数のピストンに結合された複数の保持構造から複数のピストンを結合解除し、複数のピストンをカートリッジの複数のシールの中に前進させ、複数のピストンの往復運動に伴って、複数のピストンの複数の上死点までの第2の複数の距離だけ複数のプッシュロッドをカートリッジの中に前進させるように構成され、随意に、アクチュエータは、複数のピストンを位相外れで駆動し、カートリッジからの流体の出力流量を線形化するように構成される、付記96に記載のポンプコンソール。
【0348】
付記119.アクチュエータは、伝動装置、カム、モータ、クランクシャフト、または二重ローブクランクシャフトのうちの1つ以上を備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0349】
付記120.伝動装置をさらに備え、伝送装置は、クランクシャフトと、複数のプッシュロッドに結合された複数の接続ロッドとを備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0350】
付記121.ポンプカートリッジを容器の中に装填するためのカートリッジローダをさらに備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0351】
付記122.伝動装置と、モータとをさらに備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0352】
付記123.複数のセンサをさらに備え、複数のセンサは、定位置にあるカートリッジを検出するための定位置カートリッジセンサ、センサを留める移動可能構成要素を感知するための留め具センサ、シリンダの中に前進させられる最遠位位置におけるピストンを感知するための死点センサ、ゲートダウンセンサ、ゲートアップセンサ、またはカートリッジコードリーダのうちの1つ以上を備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0353】
付記124.複数のセンサと、容器内にポンプカートリッジを留めるための移動可能構成要素とをさらに備え、複数のセンサは、カートリッジを容器の中に留める移動可能構成要素を感知するための第1の留め具センサと、移動可能構成要素のホームポジションを感知するための第2の留め具センサとを備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0354】
付記125.運び台をさらに備え、プッシュロッドは、運び台上に支持され、運び台は、容器内のカートリッジの設置のための第1の位置と、往復運動のためにピストンをプッシュロッドと係合させるための第2の位置とを備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0355】
付記126.運び台は、プッシュロッドを第1の位置から第2の位置に前進させるように構成される、付記125に記載のポンプコンソール。
【0356】
付記127.運び台は、アクチュエータを支持し、運び台は、アクチュエータおよびプッシュロッドを第1の位置から第2の位置に前進させるように構成される、付記125に記載のポンプコンソール。
【0357】
付記128.先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジをさらに備えている、付記96に記載のポンプコンソール。
【0358】
付記129.滅菌パッケージをさらに備え、ポンプカートリッジは、滅菌パッケージ内の滅菌ポンプカートリッジを備え、随意に、ポンプカートリッジは、ガスを用いて滅菌されており、随意に、ガスは、酸化エチレン(EtO)を備えている、先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【0359】
付記130.ピストンは、複数のピストンを備え、シリンダは、複数のシリンダを備えている、先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【0360】
付記131.プッシュロッドは、制御ロッドを備えている、先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【0361】
付記132.弁の移動可能構成要素を弁座の中に移動させるために、弁の移動可能構成要素の外側に結合された外部アクチュエータをさらに備えている、先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【0362】
付記133.ポンプカートリッジは、一意の識別子を備え、随意に、一意の識別子は、QCRコード、バーコード、またはRFIDのうちの1つ以上を備えている、先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【0363】
付記134.コンソールは、ポンプカートリッジの一意の識別子を読み取るためのリーダを備え、プロセッサは、一意の識別子を受信し、一意の識別子を一意の識別子のライブラリと比較するために、リーダに結合され、随意に、プロセッサは、ポンプカートリッジから有効な一意の識別子を読み取ることに応答して、プッシュロッドをポンプカートリッジの中に前進させるための命令を備えている、先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【0364】
付記135.コンソールは、約10ヘルツ(Hz)~約200ヘルツの範囲内、随意に、約50Hz~200Hzの範囲内の周波数においてピストンを駆動するように構成される、先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【0365】
付記136.高圧流体ラインと、高圧流体ラインに結合されたノズルとをさらに備え、高圧ラインは、加圧時、体積拡張を受けるように構成され、ノズルは、流体流動に対する抵抗を提供するように構成され、高圧流体ラインおよびノズルの組み合わせは、ノズルを通してより均一な圧力および流体流動を提供するように構成され、随意に、圧力および対応する流体流動は、複数のポンプサイクルにわたって約25%(パーセント)~約1%の範囲内まで、随意に、約15%~約5%の範囲内まで均一であり、随意に、範囲内の均一性は、50Hzのポンプ周波数を用いて、随意に、約25Hz~約100Hzのポンプ周波数の範囲内で提供され、随意に、流体ラインは、約0.2メートル~約3メートル、随意に、約0.5メートル~約2メートルの範囲内の長さを備えている、先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジまたはポンプコンソール。
【0366】
付記137.ポンプカートリッジをポンプコンソールに結合することを含む方法。
【0367】
付記138.先述の付記のいずれか1項に記載のポンプカートリッジを先述の付記のいずれか1項に記載のポンプコンソールに結合することをさらに含む、付記137に記載の方法。
【0368】
本明細書に使用されるように、数字等の文字は、同様の要素を指す。
【0369】
本開示の実施形態が、本明細書に記載されるように示され、説明されたが、例としてのみ提供される。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、多数の適合、変更、変形例、および代用を認識するであろう。本明細書に開示される実施形態のいくつかの代替および組み合わせが、本開示および本明細書に開示される発明の範囲から逸脱することなく利用され得る。したがって、本開示される発明の範囲は、添付される請求項およびその均等物の範囲によってのみ定義されるものとする。
図1
図2A
図2B
図2C
図2D
図2E
図2F
図2G
図3
図4
図5
図6
図6A
図6B
図6C
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24A
図24B
図25A
図25B
図26A
図26B
図27
図28
図29
図30
図31
図32
図33
図34
図35
図36
図37
図38
図39
図40
図41
図42A
図42B
図42C
図42D
【国際調査報告】