JPH0192593A - 蠕動ポンプカートリッジと蠕動ポンプ - Google Patents

蠕動ポンプカートリッジと蠕動ポンプ

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JPH0192593A
JPH0192593A JP63206211A JP20621188A JPH0192593A JP H0192593 A JPH0192593 A JP H0192593A JP 63206211 A JP63206211 A JP 63206211A JP 20621188 A JP20621188 A JP 20621188A JP H0192593 A JPH0192593 A JP H0192593A
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JP
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peristaltic pump
housing
cartridge
tube
pump cartridge
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マーレン・アデル・ベインブリッジ
Charles B Powell
チャールズ・ボーデン・ポーウェル
P Michael Finsterwald
フィリップ・マイケル・フィンスターワルド
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、蠕動ポンプに使われるカートリッジに係る。
（従来の技術） 蠕動ポンプの一部の形式のものでは、ローラの間で可撓
性チューブを圧縮するようになっている。ローラはロー
タにより支持され、円形経路とレースに沿って移動する
。前記レースは、ローラの経路に隣接し且つこの経路と
同軸的な表面を備えている。チューブの閉塞部分が前進
するのに伴って流体を押し進め、流体はチューブから押
し出されるようになっている。
そうしたポンプは血液の体外循環処理に伴って用いられ
ている。蠕動ポンプは血液処理機の前面のパネル上に設
置され、これにそれぞれの提供者／患者が使用する毎に
交換される使い捨て可能なチューブ装置の可撓性チュー
ブ部分が使用されている。ある種のチューブ装置はカー
トリッジを備えている。このカートリッジは、血液処理
機に取外し可能に取り付けられ、血液処理機の前面パネ
ル上でポンプローラの作用の及ぶ位置に可撓性チューブ
を固定する働きをしている。そうしたキャリッジの例と
して、例えば、ＤｅＶｒｉｅｓ氏の米国特許Ｎｏ、　４
．３７９．４５２、公告された欧州特許出願０．１３４
，４３６　、１９８５年６月２５日付は出願のＨｅａｔ
ｈ氏その他の者による米国出願５ｅｒｉａｌＮｏ、　７
４８．５４５、および１９８６年５月７日付は出願のＦ
ｉｎｓｔｅｒｗａｌｄ氏その他の者による米国出願５ｅ
ｒｉａｌ　Ｎｏ、８６０，５３９がある。
Ｆｉｎｓｔｅｒｗａｌｄ氏その他の者による米国出願５
ｅｒｉａｌ　Ｎｏ、７４８．５４５には、レースとロー
ラの間のチューブポンプ送り区域に隣接してチューブ取
付は区域に設置された可撓性チューブ部分を、ローラの
回転に伴って行なわれるチューブ取付は区域に隣接した
小径ローラ部分とチューブポンプ送り区域に隣接した大
径ローラ部分の作用により、自己装填するポンプが明ら
かにされている。ポンプからチューブを取り外すには、
可動カバーから突き出しているリフトアームがチューブ
を持ち上げ、カバーをポンプから離す向きに動かしなが
らチューブポンプ送り区域から外すことが行なわれてい
る。
（課題を解決するための手段） 連続する可撓性チューブとカートリッジハウジングを用
いて、好ましい蠕動ポンプカートリッジを構成できるこ
とが判明した。前記カートリッジハウジングは、前記可
撓性チューブの一部分をこのハウジングの外側の位置で
Ｕ字形ループの形に保つためのサポートと、Ｕ字形ルー
プから離れた位置にある前記可撓性チューブの連結部分
がハウジングの内側から外側に通り抜ける開口とを備え
ている。連続するチューブを使用することにより、チュ
ーブ部品同志の合流箇所や連結部をなくすことができる
。その結果、簡単に製作することができ、また尖った縁
のない滑らかな流路が得られ、血液成分を壊してしまう
こと等もなくせる。
好ましい実施例では、カートリッジハウジングには少な
くとも３つの開口が設けてあり、同じカートリッジバウ
ンシングとチューブを使用して、カートリッジにチュー
ブ部分を様々な向きに連結することができる。これら開
口には、チューブ部分を簡単にしかも取外し可能に通す
ことのできるスロットが設けられている。ハウジングは
間に空間を形成している向かい合った側壁を備え、この
空間内にカートリッジの取り付けられるキャリッジの位
置決めプレートを収容することができる。ハウジングは
、キャリッジの掛止機構により解除可能に係合されるよ
うになったタブを備えている。連続するチューブは使い
捨て可能なチューブ装置の一部分であり、このチューブ
装置の一部分はカートリッジに受け入れられ、カートリ
ッジから離れた位置にある器具に整合した開口をチュー
ブは通り抜けている。
本発明の他の利点並びに特徴は、本発明の以下の好まし
い実施例の説明と請求の範囲の記載から明らかである。
　　゛ （実施例） 第１図を参照する。図中には、血液遠心分離機１０が示
されている。この血液遠心分離機１０の前面１２には２
つの蠕動ポンプユニット１４．１６が設けてあり、また
その他にも数多くの構成要素を備えている。これら構成
要素は、血液遠心分離機ｌＯに取り付けられる使い捨て
可能なチューブ装置（図示せず）の構成部品、例えば、
血小板センサ１８、赤血球循環ピンチ弁２０並びに３方
血奨採集ピンチ弁２２に組み合わせて用いられる。ポン
プユニット１４．１６の各々は、箇々のカートリッジ３
４．５４（第２図、第４図）に取り外し可能に係合する
キャリッジ２６．２７を備えている。箇々のカートリッ
ジ３４．５４の両側には、これらカートリッジに隣接す
る２つのロータ２８とこれらロータに組み合わせて使用
されるレース３０が設けられている。前記レース３０は
ロータ２８との間にチューブポンプ送り区域３２を形成
し、Ｕ字形をしたカートリッジのチュープルーブをこの
区域内に受け入れることができる。
第２図を参照する。図中には、ポンプユニット１４と共
に用いられるカートリッジ３４が示されている。カート
リッジ３４は、プラスチックハウジング３６と、抗凝血
チューブ３８および血液流入チューブ４０からなる２本
の可撓性チューブ部分とを備えている。これらチューブ
は、シェル３６に通されこのシェルによって支持されて
いる。また、これらチューブにはシェルの両側から突き
出すＵ字形ループ４２が形成されている。ハウジング３
６は、横向きに突き出ている湾曲した４つの案内サポー
ト４６を備えている。この案内サポート４６にチューブ
３８．４４が溶着されている。これらサポート４６は、
２個のサポートの間にＵ字形をしたチューブ部分を支持
している。
ハウジング３６は６つのスロット４８を備え、これらス
ロットのうちの３つは上部壁５０に形成され残り３つは
底壁５２に設けられている。カートリッジ３４では、チ
ューブ３８の一方の端が上部壁５０から上向きに突き出
し、抗凝血剤（図示せず）の溶液バッグに接続されてい
る。また、チューブ３８の反対側の端は下向きに突き出
し、ポンプユニット１４の上流側にある血液流入チュー
ブ４０に連絡している。チューブ４０の両端はいずれも
ハウジング３６の底壁５２から下向きに突き出ている。
ポンプユニット１６に用いられるポンプカートリッジ５
４は、ハウジング３６と同一のものがイ吏われている。
ただし、チューブの配列が異なっている。血小板チュー
ブ５８と血漿チューブ５６はそれぞれが底壁のスロット
を通ってハウジング３６に入り、このハウジング３６の
上部壁に設けである箇々のスロットを通り抜けて外に突
き出している。これら２つのループは相対する向きに突
き出しているが、ループ５８をオーバーラツプさせてい
るため、チューブ５６．５８はいずれも同じ方向の（上
部から底にかけて）流路を形成している。従って、ロー
タは回転方向を変える必要がない。スロット４８は、チ
ューブを変形させることなくこのチューブの接続部分を
保持できる大きさの開口６０と、狭くなったネック６２
を備えている。このネック６２は開口６０に連続し、チ
ューブをこのネック６２に通す際にはチューブを変形さ
せる必要がある。
ハウジング３６の上部壁５０と底壁５２は、タブ６４を
備えている。これらタブ６４は、キャリッジ２６の下側
部分６５の凹所および可動上側部分６６の凹所に係合す
ることができる６ハウジング３６の側壁６８は上部壁と
底壁５０．５２よりもさらに下向きに突き出し、またキ
ャリッジ２６のベースプレート７０（第６図）の外側表
面に一致する大きさを備えている。
第５図、第６図および第７図を参照する。これら図面か
ら、ロータ２８はキャップ７２を備え、このキャップ７
２にはチューブポンプ送り区域３２の外側に半径方向に
突き出たタブ７４を備えていることが明らかである。第
６図ではタブ７４は仮想線で示されており、また（第７
図から明らかなように）ローラ８４に対し、本来の位置
から９０°回転されている。さらに、キャップ７２は外
側に湾曲した４つのリブ７６を備えており、これらのリ
ブ７６がほぼドーム状のキャップ７２を形作っている。
ベースプレート７０は、リニア・アクチュエータ・シャ
フト７８に連結され縦方向に移動することができる。第
７図を参照する。
ロータ２８は、ベース８０と枢軸的に取付けられた一対
のヨーク８２とを備えている。これら一対のヨーク８２
は、ローラ８４を軸８６の廻りに回転可能に支持してい
る。ヨーク８２は、ビン９０を介してベース８０の耳８
８に枢軸的に取り付けられている。キャップ７２は、ね
じ９４を介してベース８０の耳９２に固定されている。
ヨーク８２は、圧縮ばね９６を介して半径方向外向きに
押圧されており、止めねじ９８を介して必要以上に外向
きに移動するのを阻止されている。変速電動機１００は
電動アダプタシャフト１０２を備えている。この電動ア
ダプタシャフト１０２はベース８０の縦方向の穴１０８
を縦に通り抜けておリ、またビン１０６を取り外し可能
に係合する差込みスロット１０４を備えている。前記ビ
ン１０６はベース８０に取り付けられ、穴１０８を通り
抜けている。圧縮ばね１１０はキャップ７２とプレート
１１１の間にあり、プレート１１１はアダプタシャフト
１０２の上部に載っている。ばね１１０は、ベース８０
を上向きに押し上げ、これによってビン１０６を差込み
スロット１０４の縦向きの端部１１４に固定している。
各ローラ８４は、丈が０．５０インチ（１２，７ｍｍ）
、直径が０．４８０インチ（１２，２ｍｍ）の大径部分
１１６と、丈が０．３６０インチ（９，１４ｍｍ）から
０．３６５インチ（９，２７ｍｍ）の円錐状の小径部分
１１８を備えている。この円錐状の小径部分１１８は４
°±　３０°の角度を持ち、上端部が０．４２９インチ
（１０，９ｍｍ）の直径で終っている。タブ７４は、（
直径が１．８０インチ　（４５，７ｍｍ１の）キャップ
７２から０．１００インチ（２，５４ｍｍ、）にわたっ
て外向きに突き出している。レース３０の内側表面１２
０は、大径部分１２２とローラ８４に形の似た円錐状の
小径部分１２４を備えている。
艮−韮 使用にあたり、カートリッジ３４およびカートリッジ５
４を備えた使い捨て可能なチューブ装置が血液遠心分離
機の前面１２に取り付けられる。
この取付けに際し、カートリッジ３４をポンプユニット
１４のキャリッジ２７にスナップ嵌めし、またカートリ
ッジ５４をポンプユニット１６のキャリッジ２６にスナ
ップ嵌めし、タブ６４をキャリッジ２６．２７の底６５
と上部６６のそれぞれの凹所に係合させる。Ｕ字形のチ
ュープルーブ４２．４４は最初はタブ７４の外側にあり
（すなわち、第６図で見てタブ７４の上方に位置してい
る）、リニア・アクチュエータ・シャフト７８は初期装
填位置に持ち上がった状態にある。Ｕ字形のチュープル
ーブ４２．４４は、ロータ２８を回転させ且つリニア・
アクチュエータ・シャフト７８を血液遠心分離機の前面
に向けて移動させることにより、ポンプユニット１４．
１６に嵌め込むことができる。チュープルーブ４２．４
４が血液遠心分離機の前面に向けて移動するのに伴い、
ループの湾曲部分はドーム形のリブ７６に案内され、タ
ブ７４の移動経路内に入り込んで、タブ７４に係合され
、そして第５図に示すように、ローラとレースの間のチ
ューブポンプ送り区域３２に送り込まれる。チューブは
ローラ８４の小径部分１１８に接触させられ、次いで円
錐部分１１８の表面に沿ってこの円錐部分１１８の大径
ベース部分に向けて移動していき、大径部分１１６の位
置に自己整合するようになる。
リニア・アクチュエータが第６図に示す位置に向けて下
がり続ける一方で、ローラ部分の径が変化していること
による。チュープルーブ４２．４４は、ローラ８４の大
径部分１１６の位置にそのまま留まっている。連続する
チューブを用いるため、チューブ部品同志の合流箇所や
連結部をなくすことができる。その結果、簡単に製作す
ることができ、また尖った縁のない滑らかな流路が得ら
れ、血液成分を壊してしまうこと等もなくせる。
チュープルーブ４２．４４を取り外すために、ロータ２
８が回転している間に、リニア・アクチュエータ７８が
カートリッジを血液遠心分離機の前面パネルから外に向
けて移動させる。こうして、Ｕ字形ループ４２．４４の
真っ直ぐな根本の部分は外側に引っ張られるようになる
が、ローラの係合した部分は大径部分に支持されたまま
である。その結果、箇々のタブ７４は、真っ直ぐな根本
の部分とローラが係合した部分との境界部付近でチュー
プルーブ４２または４４のそれぞれの下側部分に係合し
、これらチュープルーブの下側部分を外に向けて持ち上
げて、後続のローラが係合するのを防止している。
４、［図面の簡単な説明　　］ 第１図は、カートリッジで保持した可撓性チューブを受
け入れて本発明に係る蠕動ポンプを構成している、ロー
タおよびレースを備えた血液遠心分離機の前面パネルの
斜視図である。
第２図は、第１図に示す血液遠心分離機に取り付けて用
いられ、本発明に係る蠕動ポンプに使われたチューブ部
分を支えているカートリッジの斜視図である。
第３図は、第２図のカートリッジの底面図である。
第４図は、第２図のカートリッジとは異なった方法でチ
ューブを通している変更例のカートリッジの底面図であ
る。
第５図は、第１図の血液遠心分離機のレースとロータの
間のチューブポンプ送り区域に装填されている、第４図
のカートリッジの一部分を示す斜視図である。
第６図は、カートリッジが血液遠心分離機に取り付けら
れている場合の、第１図の線６−６に沿った一部縦断面
図である。
第７図は、第１図の血液遠心分離機のレースおよびロー
タの分解斜視図である。
１０・・・血液遠心分離機 １４．１６・・・蠕動ポンプユニット ２６．２７・・・キャリッジ ２８・・・ロータ ３０・　・　・レース ３２・・・チューブポンプ送り区域 ３４．５４・・・カートリッジ ３６・・・ハウジング ３８．４０・・・チューブ ４２．４４・・・チューブのＵ字形ループ４６・・・サ
ポート ４８・・・スロット ５０・・・ハウジングの上部壁 ５２・・・底壁 ５４・・・ポンプカートリッジ ５６．５８・・・チューブ ６０・・・開口 ６２・・・開口のネック ６４・・・ロータタブ ７２・・・キャップ ７８・・・リニア・アクチュエータ・シャフト８４・・
・ローラ 代理人　　弁理士　　湯銭　恭三 （外令名） ９双 α

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）蠕動ポンプカートリッジにして、 ２つの端部を持ち、これら端部の間にロータ・ローラに
    併用して蠕動ポンプを構成するＵ字形ループを形作って
    いる部分を備えた連続する可撓性チューブと、 当該可撓性チューブの前記部分を外側の位置でＵ字形ル
    ープの形に保つためのサポートを備え、当該Ｕ字形ルー
    プの脚部が入り込んでいるようなカートリッジハウジン
    グとを有し、 当該ハウジングは開口を備え、この開口を通じて、前記
    Ｕ字形ループから離れた位置にある前記可撓性チューブ
    の連結部分は、このハウジングの内側から外側へと通り
    抜けているような蠕動ポンプカートリッジ。
  2. （２）請求項１記載の蠕動ポンプカートリッジにして、
    前記ハウジングは少なくとも３つの開口を備え、同じカ
    ートリッジハウジングとチューブを使用して、カートリ
    ッジにチューブ部分を様々な向きに連結することのでき
    る蠕動ポンプカートリッジ。
  3. （３）請求項２記載の蠕動ポンプカートリッジにして、
    前記ハウジングは複数の壁を備え、また前記開口が少な
    くとも２つの前記壁に設けられている蠕動ポンプカート
    リッジ。
  4. （４）請求項３記載の蠕動ポンプカートリッジにして、
    前記開口が向かい合った２つの壁に設けられている蠕動
    ポンプカートリッジ。
  5. （５）請求項１記載の蠕動ポンプカートリッジにして、
    前記ハウジングは当該ハウジングの外側に２つの可撓性
    チューブの部分をＵ字形ループの形に保つためのサポー
    トを備えている蠕動ポンプカートリッジ。
  6. （６）請求項５記載の蠕動ポンプカートリッジにして、
    前記Ｕ字形ループは前記ハウジングの両側に設けられて
    いる蠕動ポンプカートリッジ。
  7. （７）請求項５記載の蠕動ポンプカートリッジにして、
    前記ハウジングは少なくとも５つの開口を備え、前記Ｕ
    字形ループから離れた位置にある前記可撓性チューブの
    連結部分を、様々に開口を組み合わせて選択的に通し、
    前記離れた位置にある部分を当該カートリッジの外側に
    ある器具に整合させることのできる蠕動ポンプカートリ
    ッジ。
  8. （８）請求項７記載の蠕動ポンプカートリッジにして、
    前記ハウジングは両側に開口を備えている蠕動ポンプカ
    ートリッジ。
  9. （９）請求項１記載の蠕動ポンプカートリッジにして、
    前記ハウジングは複数の側壁からなり、また前記開口は
    少なくとも１つの前記側壁に設けたスロットからなり、
    前記連結チューブ部分を前記１つの側壁の面に平行な向
    きに配置することにより、当該連結チューブ部分を前記
    ハウジング内に簡単にしかも取外し可能に通すことので
    きる蠕動ポンプカートリッジ。
  10. （１０）請求項９記載の蠕動ポンプカートリッジにして
    、前記スロット開口の各々は狭い通路を備え、前記可撓
    性のある連結チューブ部分を変形させて、当該連結チュ
    ーブ部分を前記スロット開口に通すようにした蠕動ポン
    プカートリッジ。
  11. （１１）請求項１記載の蠕動ポンプカートリッジにして
    、前記ハウジンングは、間に空間を形成する向かい合っ
    た一対の側壁を備え、当該カートリッジの取り付けられ
    るキャリッジの位置決めプレートを受け入れるようにな
    っている蠕動ポンプカートリッジ。
  12. （１２）請求項１記載の蠕動ポンプカートリッジにして
    、前記ハウジングは、当該カートリッジの取り付けられ
    るキャリッジの掛止機構により取外し可能に係合できる
    ようになっている蠕動ポンプカートリッジ。
  13. （１３）請求項１２記載の蠕動ポンプカートリッジにし
    て、前記ハウジングは、前記タブの配置される向かい合
    った一対の側壁を有している蠕動ポンプカートリッジ。
  14. （１４）請求項１記載の蠕動ポンプカートリッジと、前
    記ハウジングに取外し可能に係合するようになっている
    キャリッジと、ローラを支持しているロータと、当該ロ
    ータとの間にチューブポンプ送り区域を形成し、前記Ｕ
    字形ループを当該チューブポンプ送り区域内に収容する
    ように前記キャリッジに対して配置されているレースと
    を有している蠕動ポンプ。
  15. （１５）請求項１４記載の蠕動ポンプにして、前記ハウ
    ジングは間に空間を形成した向かい合っている一対の側
    壁を備え、また前記キャリッジは、前記空間内に受け入
    れられ当該ハウジングをキャリッジに正確に位置決めす
    る位置決めプレートを備えている蠕動ポンプ。
  16. （１６）請求項１４記載の蠕動ポンプにして、前記ハウ
    ジングはタブを備え、また前記カートリッジは当該タブ
    に取外し可能に係合する掛止機構を備えている蠕動ポン
    プ。
  17. （１７）請求項１６記載の蠕動ポンプにして、前記ハウ
    ジングは、前記タブの配置される向かい合った一対の側
    壁を有している蠕動ポンプ。
  18. （１８）請求項１７記載の蠕動ポンプにして、前記ハウ
    ジングは異なった位置に少なくとも３つの前記開口を備
    えており、また前記連続するチューブがチューブ装置の
    一部分であり、しかも当該チューブ装置の一部分を受け
    入れるための器具を有し、当該器具が前記開口に整合し
    ているような蠕動ポンプ。
JP63206211A 1987-08-19 1988-08-19 蠕動ポンプカートリッジと蠕動ポンプ Granted JPH0192593A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US07/087,097 US4824339A (en) 1987-08-19 1987-08-19 Peristaltic pump cartridge
US87097 1987-08-19

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