JPH06169991A - 液体輸送装置 - Google Patents
液体輸送装置Info
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- JPH06169991A JPH06169991A JP5225784A JP22578493A JPH06169991A JP H06169991 A JPH06169991 A JP H06169991A JP 5225784 A JP5225784 A JP 5225784A JP 22578493 A JP22578493 A JP 22578493A JP H06169991 A JPH06169991 A JP H06169991A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
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- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/14244—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
- A61M5/14276—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body specially adapted for implantation
-
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- A61M5/36—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests with means for eliminating or preventing injection or infusion of air into body
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 間欠作動式のポンプを備えた液体輸送装置に
おいて、圧送すべき液体内の気泡に基因してポンプによ
る液体輸送を途絶させるような事態を効果的に防止す
る。 【構成】 フィルタ２６が長いギャップ３０の形の通過
開口を有し、該ギャップ３０の容積は個々の圧送動作時
のポンプ５の吐出容積よりも大きい。
おいて、圧送すべき液体内の気泡に基因してポンプによ
る液体輸送を途絶させるような事態を効果的に防止す
る。 【構成】 フィルタ２６が長いギャップ３０の形の通過
開口を有し、該ギャップ３０の容積は個々の圧送動作時
のポンプ５の吐出容積よりも大きい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、間欠的に作動するポン
プと、該ポンプの入口側に前置されていて気泡を抑止す
るためのフィルタとを有し、該フィルタは、所定の最小
直径よりも大きな直径を有する気泡が前記フィルタを通
って自由に通過するのを防止し、かつ液体流の圧送動作
時に前記フィルタによって発生される最大圧力降下が、
前記所定の最小直径よりも大きな直径を有する気泡を前
記フィルタを通して搬送するのに要する圧力よりも低く
なるような寸法に構成されている形式の液体輸送装置、
特に薬剤調量器に関するものである。
プと、該ポンプの入口側に前置されていて気泡を抑止す
るためのフィルタとを有し、該フィルタは、所定の最小
直径よりも大きな直径を有する気泡が前記フィルタを通
って自由に通過するのを防止し、かつ液体流の圧送動作
時に前記フィルタによって発生される最大圧力降下が、
前記所定の最小直径よりも大きな直径を有する気泡を前
記フィルタを通して搬送するのに要する圧力よりも低く
なるような寸法に構成されている形式の液体輸送装置、
特に薬剤調量器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４６０４０９０号明細書に基
づいて公知になっている前記形式の液体輸送装置は、生
体組織内に埋込み可能な薬剤調量器であり、該薬剤調量
器では、電気パルスによって制御される電磁作動式ベロ
ーズポンプが各パルス毎に、ポンプのストローク容積に
相当する液状薬剤量を薬剤貯蔵器から吸出してカテーテ
ルに供給し、該カテーテルは薬剤定量分を生体組織内の
適当部位へ輸送してその部位に注入する。公知の液体輸
送装置に設けられているベローズポンプは、比較的大き
な無駄容積を有しているので、ポンプ内へ空気が入り込
む場合にはポンプの薬剤吐出効率は、空気の溜まり量の
増大に伴って低下し、遂には液体輸送が完全に途絶する
ことになる。それというのは、各圧送動作毎に、ポンプ
内に溜まった空気量だけしか圧縮されないからである。
吐出すべき液体内には常にある程度の量のガスが溶解さ
れており、かつ通常の条件下で薬剤貯蔵器を補填する
際、液体からのガス抜きや或いは真空内での薬剤貯蔵器
の補填のような経費の嵩む対応策を講じない限り、薬剤
貯蔵器内へ空気が紛れ込むことになるので、公知の液体
輸送装置では、気泡を抑止するためのフィルタがポンプ
に前置されている。該フィルタは実質的に、気孔内法幅
０．２２〜５μｍの多孔ダイヤフラムの形又は例えばメ
ッシュ内法幅１５μｍのメッシュ格子の形のフレキシブ
ルなフィルタディスクから成っているで、気孔内法幅又
はメッシュ内法幅に等しい直径又はより小さな直径をも
った極度に小さい気泡だけがフィルタを妨げなく通過す
ることができる。しかしながらフィルタの気孔又はメッ
シュの内法幅が著しく小さいために、フィルタを僅少量
の液体流が通過してもすでに該フィルタの上位では比較
的大きな圧力降下が生じ、これによって比較的大きな気
泡もフィルタを押し通ることになる。この理由から公知
の液体輸送装置ではフィルタディスクは薄肉に、従って
フレキシブルに構成されており、該フィルタディスクは
各圧送動作毎に、ポンプにより発生された吸込み圧によ
って変位され、次いでゆっくりその出発位置へ復帰し、
これによって液体流量及び圧力降下がフィルタによって
制限される。
づいて公知になっている前記形式の液体輸送装置は、生
体組織内に埋込み可能な薬剤調量器であり、該薬剤調量
器では、電気パルスによって制御される電磁作動式ベロ
ーズポンプが各パルス毎に、ポンプのストローク容積に
相当する液状薬剤量を薬剤貯蔵器から吸出してカテーテ
ルに供給し、該カテーテルは薬剤定量分を生体組織内の
適当部位へ輸送してその部位に注入する。公知の液体輸
送装置に設けられているベローズポンプは、比較的大き
な無駄容積を有しているので、ポンプ内へ空気が入り込
む場合にはポンプの薬剤吐出効率は、空気の溜まり量の
増大に伴って低下し、遂には液体輸送が完全に途絶する
ことになる。それというのは、各圧送動作毎に、ポンプ
内に溜まった空気量だけしか圧縮されないからである。
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れており、かつ通常の条件下で薬剤貯蔵器を補填する
際、液体からのガス抜きや或いは真空内での薬剤貯蔵器
の補填のような経費の嵩む対応策を講じない限り、薬剤
貯蔵器内へ空気が紛れ込むことになるので、公知の液体
輸送装置では、気泡を抑止するためのフィルタがポンプ
に前置されている。該フィルタは実質的に、気孔内法幅
０．２２〜５μｍの多孔ダイヤフラムの形又は例えばメ
ッシュ内法幅１５μｍのメッシュ格子の形のフレキシブ
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はメッシュ内法幅に等しい直径又はより小さな直径をも
った極度に小さい気泡だけがフィルタを妨げなく通過す
ることができる。しかしながらフィルタの気孔又はメッ
シュの内法幅が著しく小さいために、フィルタを僅少量
の液体流が通過してもすでに該フィルタの上位では比較
的大きな圧力降下が生じ、これによって比較的大きな気
泡もフィルタを押し通ることになる。この理由から公知
の液体輸送装置ではフィルタディスクは薄肉に、従って
フレキシブルに構成されており、該フィルタディスクは
各圧送動作毎に、ポンプにより発生された吸込み圧によ
って変位され、次いでゆっくりその出発位置へ復帰し、
これによって液体流量及び圧力降下がフィルタによって
制限される。
【０００３】フィルタの気孔又はメッシュの内法幅が極
度に小さいために公知の液体輸送装置では、気孔又はメ
ッシュが異物粒子又は薬剤（例えばインシュリン）沈殿
物によって著しく早期に目詰りを起し、これによってフ
ィルタディスクのフレキシビリティに応じて、目詰りし
ていない気孔又はメッシュを通流する液体流量に基づく
圧力降下が大きくなって気泡がフィルタを押し通る危
険、或いは、フィルタが最早その出発位置へは復帰せ
ず、これによってポンプの吐出効率が低下する危険があ
る。また他面において気孔又はメッシュの内法幅の拡張
が避けられている。さもなければ、フィルタの通気性が
増大されることになるからであるが、このような通気性
の増大が、すでに述べたように公知のポンプの無駄容積
が比較的大きいことに基づいて絶対に回避されねばなら
ないのは当然のことである。
度に小さいために公知の液体輸送装置では、気孔又はメ
ッシュが異物粒子又は薬剤（例えばインシュリン）沈殿
物によって著しく早期に目詰りを起し、これによってフ
ィルタディスクのフレキシビリティに応じて、目詰りし
ていない気孔又はメッシュを通流する液体流量に基づく
圧力降下が大きくなって気泡がフィルタを押し通る危
険、或いは、フィルタが最早その出発位置へは復帰せ
ず、これによってポンプの吐出効率が低下する危険があ
る。また他面において気孔又はメッシュの内法幅の拡張
が避けられている。さもなければ、フィルタの通気性が
増大されることになるからであるが、このような通気性
の増大が、すでに述べたように公知のポンプの無駄容積
が比較的大きいことに基づいて絶対に回避されねばなら
ないのは当然のことである。
【０００４】公知の液体輸送装置におけるフィルタの、
ポンプから離反した方の側が、溜まっていく空気によっ
て部分的に被覆されると、これによって、フィルタの気
孔又はメッシュの前記目詰りの場合と同等の作用効果が
生じることになる。そればかりか気孔又はメッシュは気
泡に対して恰もポテンシャル窪みのように作用し、該ポ
テンシャル窪み内に気泡が固着して当該気孔又はメッシ
ュを閉塞することになる。公知のフィルタが究極的に完
全に気泡によって閉塞され、或いは大きな気泡によって
被覆されると、液体輸送は完全に途絶する。
ポンプから離反した方の側が、溜まっていく空気によっ
て部分的に被覆されると、これによって、フィルタの気
孔又はメッシュの前記目詰りの場合と同等の作用効果が
生じることになる。そればかりか気孔又はメッシュは気
泡に対して恰もポテンシャル窪みのように作用し、該ポ
テンシャル窪み内に気泡が固着して当該気孔又はメッシ
ュを閉塞することになる。公知のフィルタが究極的に完
全に気泡によって閉塞され、或いは大きな気泡によって
被覆されると、液体輸送は完全に途絶する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、間欠
作動式のポンプを備えた液体輸送装置において、圧送す
べき液体内の気泡に基因してポンプによる液体輸送を途
絶させるような事態を効果的に防止することである。
作動式のポンプを備えた液体輸送装置において、圧送す
べき液体内の気泡に基因してポンプによる液体輸送を途
絶させるような事態を効果的に防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、冒頭で述べた形式の液体輸送装
置において、フィルタが長いギャップの形の通過開口を
有し、該ギャップの容積が個々の圧送動作時のポンプの
吐出容積よりも大きい点にある。
の本発明の構成手段は、冒頭で述べた形式の液体輸送装
置において、フィルタが長いギャップの形の通過開口を
有し、該ギャップの容積が個々の圧送動作時のポンプの
吐出容積よりも大きい点にある。
【０００７】
【作用】このように構成すれば、ギャップがほぼ完全に
気泡で被覆された場合でさえも、ギャップがなお何処か
の部位で液体と接触している限り、前記気泡はギャップ
を通過することはできない。圧送動作時に気泡はギャッ
プ内へ吸込まれはするが、その場合にギャップを通過す
ることはない。それというのは、ギャップ容積が、圧送
動作時のポンプの吐出容積よりも大であるからである。
圧送動作の直後に、気泡と液体との間の境界面は、液体
の表面張力に基づいて前記圧送動作前の出発位置へ再び
復帰し、その場合ギャップは、ポンプから離反した方の
フィルタ側からギャップ内へ達する液体で再び充填され
る。
気泡で被覆された場合でさえも、ギャップがなお何処か
の部位で液体と接触している限り、前記気泡はギャップ
を通過することはできない。圧送動作時に気泡はギャッ
プ内へ吸込まれはするが、その場合にギャップを通過す
ることはない。それというのは、ギャップ容積が、圧送
動作時のポンプの吐出容積よりも大であるからである。
圧送動作の直後に、気泡と液体との間の境界面は、液体
の表面張力に基づいて前記圧送動作前の出発位置へ再び
復帰し、その場合ギャップは、ポンプから離反した方の
フィルタ側からギャップ内へ達する液体で再び充填され
る。
【０００８】気孔又はメッシュを有する慣用のフィルタ
では、このような作用は、気孔又はメッシュが互いに隔
離されているので不可能である。例えば１００個の気孔
のうちの９９個が気泡で被覆された状態にあり、かつ、
圧送動作時に気泡がすべて均等に当該気孔内へ吸込まれ
るものとし、しかも気孔の総空気充填容積が圧送動作時
の吐出容積の約９９％であると仮定すれば、９９個の気
孔に液体を再充填する際に吐出容積の９９％に相当する
液体量がただ１個の自由な気孔を通って圧送されねばな
らないことになる。その際にただ１個の前記気孔を介し
て生じる流動液体の圧力降下は、気泡の表面張力によっ
てその他の９９個の気孔全体にわたって生じなければな
らないが、このようなことは不可能である。この点は無
視するとしても、気孔及びメッシュがフィルタ全体にわ
たって夫々等しいサイズになるような精度で気孔及びメ
ッシュを製作することは土台無理である。それゆえに慣
用のフィルタの部分的な空気被覆に基づいて、被覆され
ていない気孔を通る流動圧が、空気で被覆されたその都
度最大の気孔の上に気泡の毛管圧を得るほど大きくなる
場合に、気泡は該気孔を通って輸送される。それという
のは気孔の容積は、圧送動作時の吐出容積のごく一部分
にすぎないからである。しかしながら各個の気孔の気孔
容積を吐出容積に等しくすることは実現不可能である。
それというのは、大きな気泡も妨げなく通過できるよう
なサイズに気孔の内法幅を製作せねばならないことにな
るか、或いは液体のための流動抵抗、ひいてはフィルタ
上の圧力降下が極限値に達するほどに気孔深さを大きく
せねばならないことになるからである。
では、このような作用は、気孔又はメッシュが互いに隔
離されているので不可能である。例えば１００個の気孔
のうちの９９個が気泡で被覆された状態にあり、かつ、
圧送動作時に気泡がすべて均等に当該気孔内へ吸込まれ
るものとし、しかも気孔の総空気充填容積が圧送動作時
の吐出容積の約９９％であると仮定すれば、９９個の気
孔に液体を再充填する際に吐出容積の９９％に相当する
液体量がただ１個の自由な気孔を通って圧送されねばな
らないことになる。その際にただ１個の前記気孔を介し
て生じる流動液体の圧力降下は、気泡の表面張力によっ
てその他の９９個の気孔全体にわたって生じなければな
らないが、このようなことは不可能である。この点は無
視するとしても、気孔及びメッシュがフィルタ全体にわ
たって夫々等しいサイズになるような精度で気孔及びメ
ッシュを製作することは土台無理である。それゆえに慣
用のフィルタの部分的な空気被覆に基づいて、被覆され
ていない気孔を通る流動圧が、空気で被覆されたその都
度最大の気孔の上に気泡の毛管圧を得るほど大きくなる
場合に、気泡は該気孔を通って輸送される。それという
のは気孔の容積は、圧送動作時の吐出容積のごく一部分
にすぎないからである。しかしながら各個の気孔の気孔
容積を吐出容積に等しくすることは実現不可能である。
それというのは、大きな気泡も妨げなく通過できるよう
なサイズに気孔の内法幅を製作せねばならないことにな
るか、或いは液体のための流動抵抗、ひいてはフィルタ
上の圧力降下が極限値に達するほどに気孔深さを大きく
せねばならないことになるからである。
【０００９】これに対して本発明の液体輸送装置では、
単にギャップ長さに関してだけ、ギャップ容積を圧送動
作時の吐出容積よりも大きく設計すればよいことにな
り、その場合、抑止すべき気泡の直径を考慮してギャッ
プ幅の設計にとって不都合な妥協策を講じる必要も、ま
た液体流動によって発生する圧力降下を考慮してギャッ
プ深さの設計にとって不都合な妥協策を講じる必要もな
い。慣用の多孔フィルタでは気孔容積が著しく小さいた
め気孔直径が、フィルタの空気抑止能力を決定するのに
対して、本発明の液体輸送装置では、実質的にギャップ
全長にわたって調整可能なギャップ容積が、気泡を抑止
するための決定的なファクタになるので、本発明のフィ
ルタの製造時に課される絶対的な精度に対する要求度
は、慣用の多孔フィルタ又はメッシュフィルタの場合よ
りも遥かに低い。
単にギャップ長さに関してだけ、ギャップ容積を圧送動
作時の吐出容積よりも大きく設計すればよいことにな
り、その場合、抑止すべき気泡の直径を考慮してギャッ
プ幅の設計にとって不都合な妥協策を講じる必要も、ま
た液体流動によって発生する圧力降下を考慮してギャッ
プ深さの設計にとって不都合な妥協策を講じる必要もな
い。慣用の多孔フィルタでは気孔容積が著しく小さいた
め気孔直径が、フィルタの空気抑止能力を決定するのに
対して、本発明の液体輸送装置では、実質的にギャップ
全長にわたって調整可能なギャップ容積が、気泡を抑止
するための決定的なファクタになるので、本発明のフィ
ルタの製造時に課される絶対的な精度に対する要求度
は、慣用の多孔フィルタ又はメッシュフィルタの場合よ
りも遥かに低い。
【００１０】更にギャップの場合、異物粒子又は液体沈
殿物による目詰りの危険は多孔フィルタ又はメッシュフ
ィルタの場合よりも僅少になる。特にインシュリン溶液
及び、蛋白質を含有するその他の液体は、吸収傾向及び
表面被覆層形成傾向がある。フィルタを通る液流によっ
て生じる圧力降下は係数ｓp ~4を有する多孔フィルタの
場合は気孔直径ｓp に関連しているのに対して、係数ｓ
s ~3しか有していないギャップの場合にはギャップ幅ｓ
s に関連しているので、気孔の狭い場合の流動抵抗は、
ギャップの狭い場合よりも遥かに迅速に増大する。
殿物による目詰りの危険は多孔フィルタ又はメッシュフ
ィルタの場合よりも僅少になる。特にインシュリン溶液
及び、蛋白質を含有するその他の液体は、吸収傾向及び
表面被覆層形成傾向がある。フィルタを通る液流によっ
て生じる圧力降下は係数ｓp ~4を有する多孔フィルタの
場合は気孔直径ｓp に関連しているのに対して、係数ｓ
s ~3しか有していないギャップの場合にはギャップ幅ｓ
s に関連しているので、気孔の狭い場合の流動抵抗は、
ギャップの狭い場合よりも遥かに迅速に増大する。
【００１１】次に本発明の有利な実施態様並びにその作
用を説明する。
用を説明する。
【００１２】本発明の液体輸送装置では１つのギャップ
の代わりに、等しい全長を有する２つ又はそれ以上のギ
ャップを設けることも可能であるのは勿論であるが、し
かし以上に挙げた利点に基づいてただ１つのギャップを
設けるのが有利である。本発明の液体輸送装置では気泡
と液体との間の境界面を各圧送動作後に液体の表面張力
に基づいて圧送動作前の出発位置へ再び復帰させ、かつ
ギャップに液体を再び充填させ得るようにするために、
フィルタは少なくともギャップの周辺において、液体に
よって濡らし可能な材料から成っているのが有利であ
る。この材料の１例は純チタンであり、該純チタンは、
輸送すべき液体として水中に溶解したインシュリンによ
って濡らされ、かつ該液体に対して固有の挙動を示す。
或いは又、付加的に液体に湿潤剤を添加しておくことも
可能である。
の代わりに、等しい全長を有する２つ又はそれ以上のギ
ャップを設けることも可能であるのは勿論であるが、し
かし以上に挙げた利点に基づいてただ１つのギャップを
設けるのが有利である。本発明の液体輸送装置では気泡
と液体との間の境界面を各圧送動作後に液体の表面張力
に基づいて圧送動作前の出発位置へ再び復帰させ、かつ
ギャップに液体を再び充填させ得るようにするために、
フィルタは少なくともギャップの周辺において、液体に
よって濡らし可能な材料から成っているのが有利であ
る。この材料の１例は純チタンであり、該純チタンは、
輸送すべき液体として水中に溶解したインシュリンによ
って濡らされ、かつ該液体に対して固有の挙動を示す。
或いは又、付加的に液体に湿潤剤を添加しておくことも
可能である。
【００１３】ギャップが気泡によって完全に被覆される
のを可能な限り避けるためにギャップは、一次元方向又
は二次元方向でできるだけ広い拡がりを有している。こ
の場合ギャップは、環状ギャップとして構成されている
のが製造技術上の理由からも殊に有利である。
のを可能な限り避けるためにギャップは、一次元方向又
は二次元方向でできるだけ広い拡がりを有している。こ
の場合ギャップは、環状ギャップとして構成されている
のが製造技術上の理由からも殊に有利である。
【００１４】本発明の液体輸送装置の有利な実施態様に
よれば、ポンプから離反した方の側のフィルタの下面及
び／又は圧送すべき液体を収容する容器の、前記フィル
タに隣接した内壁は、前記フィルタの領域で気泡が安定
した平衡位置を占めるのを防止する成形部を有してい
る。この成形のために、ポンプから離反した方の側のフ
ィルタの下面及び／又は圧送すべき液体を収容する容器
の、前記フィルタに隣接した内壁は、実質的に凸面状に
構成しておくことが可能である。このように構成すれ
ば、ギャップが凸面状の表面を横切って細長く延びてい
る場合には特に、ギャップを空気で完全に被覆する危険
は、前記表面の偶発的な位置には無関係に最小限にな
る。これによって、輸送すべき液体内に空気は規定量ま
でしか溜まらず、この場合フィルタが該空気量によって
完全に被覆されることはあり得ない。本発明の液体輸送
装置が、体内埋込み式薬剤調量器である場合には該薬剤
調量器は、規定の空気量が、薬剤貯蔵器の通常の薬剤充
填時に該薬剤貯蔵器内へ入り込むことになる空気量より
も、安全量分だけ大きくなるように構成されている。薬
剤貯蔵器の各補填前に該薬剤貯蔵器が先ず排出されて空
にされ、かつ、前記安全量が、薬剤貯蔵器をそれ以下に
排出することは技術的に不可能であるような残余容積よ
りも大きく選ばれている場合には、常態例ではフィルタ
が気泡によって完全に被覆されるようなことは決してな
い。
よれば、ポンプから離反した方の側のフィルタの下面及
び／又は圧送すべき液体を収容する容器の、前記フィル
タに隣接した内壁は、前記フィルタの領域で気泡が安定
した平衡位置を占めるのを防止する成形部を有してい
る。この成形のために、ポンプから離反した方の側のフ
ィルタの下面及び／又は圧送すべき液体を収容する容器
の、前記フィルタに隣接した内壁は、実質的に凸面状に
構成しておくことが可能である。このように構成すれ
ば、ギャップが凸面状の表面を横切って細長く延びてい
る場合には特に、ギャップを空気で完全に被覆する危険
は、前記表面の偶発的な位置には無関係に最小限にな
る。これによって、輸送すべき液体内に空気は規定量ま
でしか溜まらず、この場合フィルタが該空気量によって
完全に被覆されることはあり得ない。本発明の液体輸送
装置が、体内埋込み式薬剤調量器である場合には該薬剤
調量器は、規定の空気量が、薬剤貯蔵器の通常の薬剤充
填時に該薬剤貯蔵器内へ入り込むことになる空気量より
も、安全量分だけ大きくなるように構成されている。薬
剤貯蔵器の各補填前に該薬剤貯蔵器が先ず排出されて空
にされ、かつ、前記安全量が、薬剤貯蔵器をそれ以下に
排出することは技術的に不可能であるような残余容積よ
りも大きく選ばれている場合には、常態例ではフィルタ
が気泡によって完全に被覆されるようなことは決してな
い。
【００１５】本発明のフィルタのギャップが気泡で完全
に被覆されるような事態が生じると即座に、液体がフィ
ルタを通ってそれ以上圧送されることは最早なくなる。
フィルタとポンプの設計に応じて今や、気泡をフィルタ
とポンプとを通して吸い上げ、これに続いて液体輸送を
再開するようにするか、或いは、フィルタが気泡をポン
プ吸込み圧に抗して抑止し、これによってフィルタのギ
ャップが液体と接触するまでのあいだ液体輸送を途絶さ
せるようにすることが可能になる。例えばインシュリン
の注入の場合のように先ず始めに気泡を、次いで再びイ
ンシュリンをフィルタとポンプとを通して圧送できるよ
うにするために、本発明の液体輸送装置ではポンプは、
ほぼ無駄空間のないストローク室を有するピストンポン
プである。このようなピストンポンプは例えば欧州特許
出願公開第０２５９６６８号明細書及び欧州特許出願公
開第０２８７９２０号明細書に基づいて公知であり、か
つポンプ無効容積が無視できるほど僅少であるゆえに、
ポンプの入口側と出口側との圧力差が高い場合でも気泡
を吐出することができる。
に被覆されるような事態が生じると即座に、液体がフィ
ルタを通ってそれ以上圧送されることは最早なくなる。
フィルタとポンプの設計に応じて今や、気泡をフィルタ
とポンプとを通して吸い上げ、これに続いて液体輸送を
再開するようにするか、或いは、フィルタが気泡をポン
プ吸込み圧に抗して抑止し、これによってフィルタのギ
ャップが液体と接触するまでのあいだ液体輸送を途絶さ
せるようにすることが可能になる。例えばインシュリン
の注入の場合のように先ず始めに気泡を、次いで再びイ
ンシュリンをフィルタとポンプとを通して圧送できるよ
うにするために、本発明の液体輸送装置ではポンプは、
ほぼ無駄空間のないストローク室を有するピストンポン
プである。このようなピストンポンプは例えば欧州特許
出願公開第０２５９６６８号明細書及び欧州特許出願公
開第０２８７９２０号明細書に基づいて公知であり、か
つポンプ無効容積が無視できるほど僅少であるゆえに、
ポンプの入口側と出口側との圧力差が高い場合でも気泡
を吐出することができる。
【００１６】これに対して例えば血管内への注射の場合
のように空気輸送を絶対に排除せねばならない場合には
原則として、ポンプによって発生される吸込み圧が、フ
ィルタのギャップを被覆する気泡をギャップを通して輸
送するには不充分になるようにポンプとギャップとを互
いに調和させて設計すればよい。しかしながら他面にお
いてポンプの吸込み圧は、ギャップを部分的に被覆する
気泡を該ギャップ内へ吸込んで、ギャップが気泡で完全
には被覆されていない間に液体輸送を可能にするのに充
分な大きさでなければならないので、ポンプをそれ相応
に設計することは可成り困難である。従ってこれに関連
した本発明の液体輸送装置の有利な実施態様では、フィ
ルタとポンプとの間には、多孔フィルタ及び／又はメッ
シュフィルタの形の別のフィルタが介在しており、該フ
ィルタの気孔内法幅又はメッシュ内法幅はギャップの幅
よりも小さく構成されている。このように構成すれば、
ギャップを有するフィルタを被覆する気泡をポンプを通
過させて輸送すべきか否かに応じて、ポンプと多孔フィ
ルタ及び／又はメッシュフィルタとを互いに調和するよ
うに設計することが可能である。ギャップを有するフィ
ルタが気泡によって完全には被覆されていない限り、該
気泡はギャップで抑止され、圧送すべき液体はギャップ
を通過し、次いで後置の多孔フィルタ又はメッシュフィ
ルタを通って輸送される。従って多孔フィルタ又はメッ
シュフィルタには、ギャップ幅よりも小さな直径をもっ
た無視できるほど微小の気泡しか到達しない。ギャップ
が気泡で完全に被覆されると、該気泡はギャップを通っ
て輸送されて、多孔フィルタ又はメッシュフィルタに達
する。気孔サイズ又はメッシュサイズに応じて、かつ又
ポンプによって発生される吸込み圧の大きさに応じて気
泡は多孔フィルタ又はメッシュフィルタに懸かるか又は
該多孔フィルタ又はメッシュフィルタを通過輸送され
る。
のように空気輸送を絶対に排除せねばならない場合には
原則として、ポンプによって発生される吸込み圧が、フ
ィルタのギャップを被覆する気泡をギャップを通して輸
送するには不充分になるようにポンプとギャップとを互
いに調和させて設計すればよい。しかしながら他面にお
いてポンプの吸込み圧は、ギャップを部分的に被覆する
気泡を該ギャップ内へ吸込んで、ギャップが気泡で完全
には被覆されていない間に液体輸送を可能にするのに充
分な大きさでなければならないので、ポンプをそれ相応
に設計することは可成り困難である。従ってこれに関連
した本発明の液体輸送装置の有利な実施態様では、フィ
ルタとポンプとの間には、多孔フィルタ及び／又はメッ
シュフィルタの形の別のフィルタが介在しており、該フ
ィルタの気孔内法幅又はメッシュ内法幅はギャップの幅
よりも小さく構成されている。このように構成すれば、
ギャップを有するフィルタを被覆する気泡をポンプを通
過させて輸送すべきか否かに応じて、ポンプと多孔フィ
ルタ及び／又はメッシュフィルタとを互いに調和するよ
うに設計することが可能である。ギャップを有するフィ
ルタが気泡によって完全には被覆されていない限り、該
気泡はギャップで抑止され、圧送すべき液体はギャップ
を通過し、次いで後置の多孔フィルタ又はメッシュフィ
ルタを通って輸送される。従って多孔フィルタ又はメッ
シュフィルタには、ギャップ幅よりも小さな直径をもっ
た無視できるほど微小の気泡しか到達しない。ギャップ
が気泡で完全に被覆されると、該気泡はギャップを通っ
て輸送されて、多孔フィルタ又はメッシュフィルタに達
する。気孔サイズ又はメッシュサイズに応じて、かつ又
ポンプによって発生される吸込み圧の大きさに応じて気
泡は多孔フィルタ又はメッシュフィルタに懸かるか又は
該多孔フィルタ又はメッシュフィルタを通過輸送され
る。
【００１７】ここでもう一度、本発明の液体輸送装置の
ギャップを有するフィルタと慣用の多孔フィルタ又はメ
ッシュフィルタとの実質的な相違点を指摘しておく。こ
の相違点は、ギャップを有するフィルタでは、間欠作動
式ポンプの吸込み圧には無関係に、気泡がギャップを完
全に被覆しない限りはギャップ幅よりも大きな直径の気
泡が抑止されるのに対して、多孔フィルタ又はメッシュ
フィルタの場合では、フィルタが空気で部分的に被覆さ
れると、被覆されていない気孔又はメッシュを通流する
液流の圧力降下により、気泡によって被覆された気孔又
はメッシュの上に該気泡の毛管圧が得られると直ちに空
気通過が生じることである。従って本発明の液体輸送装
置では特に、フィルタの前に特定量の空気が溜まった場
合に或る所定量の空気が、圧送すべき液体と一緒にポン
プによって常時圧送されるという事態が生じることはな
い。むしろ本発明の液体輸送装置では、フィルタ前の空
気溜まり量が、これによってギャップを完全に被覆して
しまうほど大きくなる時点までは、気泡のない液体輸送
が保証されている。
ギャップを有するフィルタと慣用の多孔フィルタ又はメ
ッシュフィルタとの実質的な相違点を指摘しておく。こ
の相違点は、ギャップを有するフィルタでは、間欠作動
式ポンプの吸込み圧には無関係に、気泡がギャップを完
全に被覆しない限りはギャップ幅よりも大きな直径の気
泡が抑止されるのに対して、多孔フィルタ又はメッシュ
フィルタの場合では、フィルタが空気で部分的に被覆さ
れると、被覆されていない気孔又はメッシュを通流する
液流の圧力降下により、気泡によって被覆された気孔又
はメッシュの上に該気泡の毛管圧が得られると直ちに空
気通過が生じることである。従って本発明の液体輸送装
置では特に、フィルタの前に特定量の空気が溜まった場
合に或る所定量の空気が、圧送すべき液体と一緒にポン
プによって常時圧送されるという事態が生じることはな
い。むしろ本発明の液体輸送装置では、フィルタ前の空
気溜まり量が、これによってギャップを完全に被覆して
しまうほど大きくなる時点までは、気泡のない液体輸送
が保証されている。
【００１８】ギャップが空気で完全に被覆された場合に
適切な対応処置を発動させ得るようにするために、本発
明の液体輸送装置の有利な実施態様では、フィルタを通
って圧送される液体内の気泡を検出かつ／又は目標値か
らのポンプ機能の偏差を検出する監視装置が前記フィル
タに後置されている。ギャップを被覆する気泡がフィル
タを通って輸送される場合、ポンプ機能の変動を介して
直接又は間接的に気泡を検出することが可能である。イ
ンシュリン注入の場合、空気検出は患者に、例えば音響
式にか又は遠隔測定式伝送によって、患者の携帯してい
るプログラミング装置に伝達されるので、該プログラミ
ング装置は、ポンプが空気ではなくてインシュリンを再
び輸送するようになるまでの間、注射器でインシュリン
を注入することができる。更にまた患者は、薬剤貯蔵器
を排出・再補填のために病院へ通院することができる。
これに対してポンプから空気を元々排除せねばならない
ような場合には、監視装置によってポンプを自動的に遮
断することが可能である。ポンプの吸込み圧が低すぎる
ことに基づいて、ギャップを被覆する気泡が、該ギャッ
プを通って通過輸送され得ない場合は、やはりポンプ機
能が変動し、或いはポンプを停止させることすらある。
欧州特許出願公開第０３１７７０５号明細書及び欧州特
許出願第９２１０７９９４．３号明細書には、このよう
な監視装置のための諸例が記載されている。例えば個々
の圧送動作時に、その都度消費されるポンプエネルギを
測定することができ、該ポンプエネルギはポンプ前方と
ポンプ後方の液体状態に関連している。同等のことは、
各圧送動作時にポンプによって発生されるポンプノイズ
についても、或いは電磁加速式ピストンを有するポンプ
の場合のピストン静止位置から終端位置に達するまでの
ピストン摺動時間についても当て嵌まる。また気泡存在
の有無は、圧送すべき液体において光伝播、音響伝播又
は電気的パラメータを測定することによっても検出する
ことができる。
適切な対応処置を発動させ得るようにするために、本発
明の液体輸送装置の有利な実施態様では、フィルタを通
って圧送される液体内の気泡を検出かつ／又は目標値か
らのポンプ機能の偏差を検出する監視装置が前記フィル
タに後置されている。ギャップを被覆する気泡がフィル
タを通って輸送される場合、ポンプ機能の変動を介して
直接又は間接的に気泡を検出することが可能である。イ
ンシュリン注入の場合、空気検出は患者に、例えば音響
式にか又は遠隔測定式伝送によって、患者の携帯してい
るプログラミング装置に伝達されるので、該プログラミ
ング装置は、ポンプが空気ではなくてインシュリンを再
び輸送するようになるまでの間、注射器でインシュリン
を注入することができる。更にまた患者は、薬剤貯蔵器
を排出・再補填のために病院へ通院することができる。
これに対してポンプから空気を元々排除せねばならない
ような場合には、監視装置によってポンプを自動的に遮
断することが可能である。ポンプの吸込み圧が低すぎる
ことに基づいて、ギャップを被覆する気泡が、該ギャッ
プを通って通過輸送され得ない場合は、やはりポンプ機
能が変動し、或いはポンプを停止させることすらある。
欧州特許出願公開第０３１７７０５号明細書及び欧州特
許出願第９２１０７９９４．３号明細書には、このよう
な監視装置のための諸例が記載されている。例えば個々
の圧送動作時に、その都度消費されるポンプエネルギを
測定することができ、該ポンプエネルギはポンプ前方と
ポンプ後方の液体状態に関連している。同等のことは、
各圧送動作時にポンプによって発生されるポンプノイズ
についても、或いは電磁加速式ピストンを有するポンプ
の場合のピストン静止位置から終端位置に達するまでの
ピストン摺動時間についても当て嵌まる。また気泡存在
の有無は、圧送すべき液体において光伝播、音響伝播又
は電気的パラメータを測定することによっても検出する
ことができる。
【００１９】
【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。
る。
【００２０】図１に示した体内埋込み式薬剤調量器は、
薬剤貯蔵器２を内設したケーシング１を有している。入
口導管３は一端で、薬剤貯蔵器２の内部と連通し、他端
では刺し込み中隔４によって密閉されており、該刺し込
み中隔は、ケーシング１の壁に嵌め込まれて、薬剤貯蔵
器２の内部をケーシング周辺に対して密封している。薬
剤調量器のケーシング１は、刺し込み中隔４を患者の皮
下に位置させるようにして患者の体内に埋込まれるの
で、液状薬剤、例えばインシュリンを、カニューレによ
って皮膚と皮下の刺し込み中隔４とを通して薬剤貯蔵器
２内へ充填することが可能である。薬剤調量ポンプ５
は、フィルタユニット６を介して、貯えられた液状薬剤
を調量定量分ずつ吸出して該定量分をカテーテル７に供
給し、該カテーテルは患者体内の適当部位に薬剤定量分
を輸送して注入する。
薬剤貯蔵器２を内設したケーシング１を有している。入
口導管３は一端で、薬剤貯蔵器２の内部と連通し、他端
では刺し込み中隔４によって密閉されており、該刺し込
み中隔は、ケーシング１の壁に嵌め込まれて、薬剤貯蔵
器２の内部をケーシング周辺に対して密封している。薬
剤調量器のケーシング１は、刺し込み中隔４を患者の皮
下に位置させるようにして患者の体内に埋込まれるの
で、液状薬剤、例えばインシュリンを、カニューレによ
って皮膚と皮下の刺し込み中隔４とを通して薬剤貯蔵器
２内へ充填することが可能である。薬剤調量ポンプ５
は、フィルタユニット６を介して、貯えられた液状薬剤
を調量定量分ずつ吸出して該定量分をカテーテル７に供
給し、該カテーテルは患者体内の適当部位に薬剤定量分
を輸送して注入する。
【００２１】フィルタユニット６は、その構造と機能に
ついては図２に基づいて後述するが、気泡を抑止するた
めに役立ち、この場合の気泡とは、薬剤中に溶解された
ガスが、薬剤貯蔵器２に新鮮な薬剤を充填する際に該薬
剤貯蔵器内へ入り込んで集合する気泡のことである。薬
剤貯蔵器２の各再補填前に該薬剤貯蔵器は先ず、その構
造条件に基因して生じる残余容量分は除いて、排出され
るので、薬剤貯蔵器２を適正に成形することによって、
再補填動作毎に、薬剤と一緒に薬剤貯蔵器２内へ入り込
む空気許容量を規定することが可能であり、その場合、
薬剤調量器の目下の位置には関わりなくフィルタユニッ
トが空気で完全に被覆されるようなことはない。このた
めに図示の実施例では、フィルタユニット６に直接接続
しているところの、薬剤貯蔵器２の内壁８は凸面状に構
成されている。薬剤貯蔵器２内に収容された所定量の空
気１１と液状薬剤１２との境界面が薬剤調量器の異なっ
た位置について符号９及び１０で図示されており、この
場合、２つの図示位置の何れの位置においてもフィルタ
ユニット６が空気で完全に被覆されることはない。この
点に関する重要性については図２との関連において追っ
て詳述する。
ついては図２に基づいて後述するが、気泡を抑止するた
めに役立ち、この場合の気泡とは、薬剤中に溶解された
ガスが、薬剤貯蔵器２に新鮮な薬剤を充填する際に該薬
剤貯蔵器内へ入り込んで集合する気泡のことである。薬
剤貯蔵器２の各再補填前に該薬剤貯蔵器は先ず、その構
造条件に基因して生じる残余容量分は除いて、排出され
るので、薬剤貯蔵器２を適正に成形することによって、
再補填動作毎に、薬剤と一緒に薬剤貯蔵器２内へ入り込
む空気許容量を規定することが可能であり、その場合、
薬剤調量器の目下の位置には関わりなくフィルタユニッ
トが空気で完全に被覆されるようなことはない。このた
めに図示の実施例では、フィルタユニット６に直接接続
しているところの、薬剤貯蔵器２の内壁８は凸面状に構
成されている。薬剤貯蔵器２内に収容された所定量の空
気１１と液状薬剤１２との境界面が薬剤調量器の異なっ
た位置について符号９及び１０で図示されており、この
場合、２つの図示位置の何れの位置においてもフィルタ
ユニット６が空気で完全に被覆されることはない。この
点に関する重要性については図２との関連において追っ
て詳述する。
【００２２】薬剤調量ポンプ５は、例えば欧州特許出願
公開第０２５９６６８号、欧州特許出願公開第０２８７
９２０号又は欧州特許出願公開第０３１７７０５号の各
明細書に基づいて公知になっているような、間欠的に作
動するピストンポンプである。このようなピストンポン
プは、無効空間が無視できる程度であるゆえに、薬剤調
量ポンプ５の吸込み側の負圧から薬剤調量ポンプ５の吐
出側の正圧へ気泡も圧送することができる。薬剤調量ポ
ンプ５は制御導線１３を介して制御装置１４と接続され
ており、該制御装置は、各圧送動作を行なわせるために
薬剤調量ポンプ５を制御する。ポンプ機能を監視するた
めに薬剤調量ポンプ５の出口領域にはノイズセンサ１５
が配置されており、該ノイズセンサは導線１６を介して
監視回路１７と接続されている。また該監視回路１７に
は別の導線１８を介して、例えば反射式ライトバリアの
形の気泡検出器１９が接続されており、該気泡検出器は
薬剤調量ポンプ５の吸込み側に配置されている。監視回
路１７はノイズセンサ１５と気泡検出器１９との信号を
評価し、制御導線２０を介して制御装置１４に供給し、
該制御装置において前記信号はポンプ制御のために利用
される。気泡検出器１９によって気泡が検出され、かつ
／又は吐出ノイズの変化に基づいて薬剤調量ポンプ５の
誤動作機能が検出される場合には、この障害事象が遠隔
測定（テレメトリー）装置２１を介して患者体外のプロ
グラミング装置２２に伝達され、かつ／又は患者自身に
エラー報知器２３によって音響式に直接伝達される。
公開第０２５９６６８号、欧州特許出願公開第０２８７
９２０号又は欧州特許出願公開第０３１７７０５号の各
明細書に基づいて公知になっているような、間欠的に作
動するピストンポンプである。このようなピストンポン
プは、無効空間が無視できる程度であるゆえに、薬剤調
量ポンプ５の吸込み側の負圧から薬剤調量ポンプ５の吐
出側の正圧へ気泡も圧送することができる。薬剤調量ポ
ンプ５は制御導線１３を介して制御装置１４と接続され
ており、該制御装置は、各圧送動作を行なわせるために
薬剤調量ポンプ５を制御する。ポンプ機能を監視するた
めに薬剤調量ポンプ５の出口領域にはノイズセンサ１５
が配置されており、該ノイズセンサは導線１６を介して
監視回路１７と接続されている。また該監視回路１７に
は別の導線１８を介して、例えば反射式ライトバリアの
形の気泡検出器１９が接続されており、該気泡検出器は
薬剤調量ポンプ５の吸込み側に配置されている。監視回
路１７はノイズセンサ１５と気泡検出器１９との信号を
評価し、制御導線２０を介して制御装置１４に供給し、
該制御装置において前記信号はポンプ制御のために利用
される。気泡検出器１９によって気泡が検出され、かつ
／又は吐出ノイズの変化に基づいて薬剤調量ポンプ５の
誤動作機能が検出される場合には、この障害事象が遠隔
測定（テレメトリー）装置２１を介して患者体外のプロ
グラミング装置２２に伝達され、かつ／又は患者自身に
エラー報知器２３によって音響式に直接伝達される。
【００２３】図２にはフィルタユニット６の断面図が、
また図３には該フィルタユニット６の、薬剤貯蔵器２寄
りの側の下面図が図示されている。フィルタユニット６
は、薬剤貯蔵器２寄りの側の開放したフィルタケーシン
グ２４を有し、該フィルタケーシング内には、薬剤調量
ポンプ５の吐出方向２５で見て順次相前後して前置のフ
ィルタ２６と後置のフィルタ２７とが配置されている。
後置のフィルタ２７の後方ではフィルタケーシング２４
の内部が出口導管２８を介して薬剤調量ポンプ５の吸込
み側と連通している。前置のフィルタ２６は、薬剤貯蔵
器２の内部寄りのフィルタ下面２９で該薬剤貯蔵器２の
内壁８と整合しており、かつ環状ギャップ３０の形のた
だ１つの通過口を有している。前置のフィルタ２６は純
チタンから成っているので、液状薬剤１２によって濡ら
される。該前置フィルタ２６の構成とは異なって後置の
フィルタ２７は、液状薬剤１２によって濡らし可能な材
料から成る多孔フィルタ又はメッシュフィルタとして構
成されている。
また図３には該フィルタユニット６の、薬剤貯蔵器２寄
りの側の下面図が図示されている。フィルタユニット６
は、薬剤貯蔵器２寄りの側の開放したフィルタケーシン
グ２４を有し、該フィルタケーシング内には、薬剤調量
ポンプ５の吐出方向２５で見て順次相前後して前置のフ
ィルタ２６と後置のフィルタ２７とが配置されている。
後置のフィルタ２７の後方ではフィルタケーシング２４
の内部が出口導管２８を介して薬剤調量ポンプ５の吸込
み側と連通している。前置のフィルタ２６は、薬剤貯蔵
器２の内部寄りのフィルタ下面２９で該薬剤貯蔵器２の
内壁８と整合しており、かつ環状ギャップ３０の形のた
だ１つの通過口を有している。前置のフィルタ２６は純
チタンから成っているので、液状薬剤１２によって濡ら
される。該前置フィルタ２６の構成とは異なって後置の
フィルタ２７は、液状薬剤１２によって濡らし可能な材
料から成る多孔フィルタ又はメッシュフィルタとして構
成されている。
【００２４】環状ギャップ３０を設計する際の基礎とな
るパラメータは次の通りである： Ｑmax １回の圧送動作中の最大液体流量 Ｖ 個々の圧送動作時の吐出容量 σ 液体の表面張力 η 液体の粘稠度 α 液体の濡れ角度 ｓ ギャップ幅 ｄ ギャップ深さ ｌ ギャップ長さ ギャップ幅ｓよりも大きな直径を有する気泡３１を環状
ギャップ３０を通して搬送できるようにするためには、
環状ギャップ３０に関して必要とする圧力差ΔＰ1 は次
式の通りである： ΔＰ1 ＝（２×σ× cosα）／ｓ 最大液体流量Ｑmax の場合に前置のフィルタ２６の上位
で生じる圧力降下ΔＰ2 は次式の通りである： ΔＰ2 ＝１２×Ｑmax ×η×ｄ／（ｌ×ｓ3 ） 但し、環状ギャップ３０が部分的に空気で被覆されてい
る場合には、これによって有効な自由ギャップ長さが減
少するので前記ΔＰ2 は増加する。
るパラメータは次の通りである： Ｑmax １回の圧送動作中の最大液体流量 Ｖ 個々の圧送動作時の吐出容量 σ 液体の表面張力 η 液体の粘稠度 α 液体の濡れ角度 ｓ ギャップ幅 ｄ ギャップ深さ ｌ ギャップ長さ ギャップ幅ｓよりも大きな直径を有する気泡３１を環状
ギャップ３０を通して搬送できるようにするためには、
環状ギャップ３０に関して必要とする圧力差ΔＰ1 は次
式の通りである： ΔＰ1 ＝（２×σ× cosα）／ｓ 最大液体流量Ｑmax の場合に前置のフィルタ２６の上位
で生じる圧力降下ΔＰ2 は次式の通りである： ΔＰ2 ＝１２×Ｑmax ×η×ｄ／（ｌ×ｓ3 ） 但し、環状ギャップ３０が部分的に空気で被覆されてい
る場合には、これによって有効な自由ギャップ長さが減
少するので前記ΔＰ2 は増加する。
【００２５】ΔＰ1 ＞ΔＰ2 である限り、ギャップ幅ｓ
よりも大きな直径を有する気泡３１は環状ギャップ３０
を通過することができないので、このことから環状ギャ
ップ３０について次の寸法規定条件式が生じる： ｄ／（ｌ×ｓ2 ）＜（σ× cosα）／（６×η×Ｑmax ） （１） 前記環状ギャップ３０が気泡３１によってほぼ完全に被
覆されている場合には、液体を通過させるための自由ギ
ャップ長さは、ΔＰ2 ＞ΔＰ1 になりかつ気泡３１を環
状ギャップ３０内へ引込むほど、小さくなる。
よりも大きな直径を有する気泡３１は環状ギャップ３０
を通過することができないので、このことから環状ギャ
ップ３０について次の寸法規定条件式が生じる： ｄ／（ｌ×ｓ2 ）＜（σ× cosα）／（６×η×Ｑmax ） （１） 前記環状ギャップ３０が気泡３１によってほぼ完全に被
覆されている場合には、液体を通過させるための自由ギ
ャップ長さは、ΔＰ2 ＞ΔＰ1 になりかつ気泡３１を環
状ギャップ３０内へ引込むほど、小さくなる。
【００２６】個々の圧送動作時に気泡３１が環状ギャッ
プ３０を通過するのを防止するために、ギャップ容積
は、１回の圧送動作時の薬剤調量ポンプ５の吐出容量Ｖ
よりも係数ｋ1 （ｋ1 ＞１）分だけ大きく選ばれてい
る： ｌ×ｓ×ｄ＞ｋ1 ×Ｖ （２） 環状ギャップ３０がどこかの部位で薬剤貯蔵器２内の液
状薬剤１２と接触していることを前提とすれば、圧送動
作直後に液状薬剤１２の表面張力に基づいて気泡３１と
液状薬剤１２との間の境界面は圧送動作前の出発位置へ
復帰し、その際に環状ギャップ３０は、、該環状ギャッ
プ３０が液状薬剤１２と接触する部位で薬剤貯蔵器２か
ら環状ギャップ３０内へ入り込む液状薬剤１２によって
再び補填される。
プ３０を通過するのを防止するために、ギャップ容積
は、１回の圧送動作時の薬剤調量ポンプ５の吐出容量Ｖ
よりも係数ｋ1 （ｋ1 ＞１）分だけ大きく選ばれてい
る： ｌ×ｓ×ｄ＞ｋ1 ×Ｖ （２） 環状ギャップ３０がどこかの部位で薬剤貯蔵器２内の液
状薬剤１２と接触していることを前提とすれば、圧送動
作直後に液状薬剤１２の表面張力に基づいて気泡３１と
液状薬剤１２との間の境界面は圧送動作前の出発位置へ
復帰し、その際に環状ギャップ３０は、、該環状ギャッ
プ３０が液状薬剤１２と接触する部位で薬剤貯蔵器２か
ら環状ギャップ３０内へ入り込む液状薬剤１２によって
再び補填される。
【００２７】ギャップ幅ｓよりも小さい直径を有する気
泡は環状ギャップ３０を妨げなく通過することができ
る。このような気泡が、１回の圧送動作時の薬剤調量ポ
ンプ５の吐出容量Ｖの僅少部分ｋ2 でしかないようにす
るために、ギャップ幅ｓについては次の寸法規定条件式
が選ばれる： ｓ≦（６×ｋ2 ×Ｖ／π）1/3 （３） パラメータ値及び係数を次のように選べば Ｑmax ＝２．２×１０~6 ｍ3／ｓ Ｖ＝１０~9 ｍ3 σ＝０．０６ Ｎ／ｍ η＝０．７×１０~3 Ｎｓ／ｍ2 α＝０° ｋ1 ＝２ ｋ2 ＝１０~3 寸法規定条件式（１），（２）及び（３）は例えば環状
ギャップ３０を次のように設計することによって満たさ
れる： ｌ≧２×１０~2 ｍ ｓ＝１０~4 ｍ及び ｄ＝１０~3 ｍ 前記環状ギャップ３０をこのように設計すれば、該環状
ギャップ３０がどこかの部位で液状薬剤１２と接触して
いる限り、空気が環状ギャップ３０を通過することは不
可能になる。ただ１０~4 ｍよりも小さな直径と、１回
の圧送動作時の吐出容量Ｖの１／１０００よりも少ない
容量とを有する極小気泡だけが環状ギャップ３０を通過
できるにすぎない。環状ギャップ３０が気泡３１によっ
て完全に被覆される場合、ΔＰ1 ＝１２００ Ｐａの毛
管圧が生じるが、この程度の毛管圧では、薬剤調量ポン
プ５によって発生可能な吸込み圧に対比して、無視でき
るほど僅かな圧力降下が生じるにすぎない。従って薬剤
調量ポンプ５は停止することなく、環状ギャップ３０が
再び液状薬剤１２と接触するまで空気を前置のフィルタ
２６を通して圧送する。
泡は環状ギャップ３０を妨げなく通過することができ
る。このような気泡が、１回の圧送動作時の薬剤調量ポ
ンプ５の吐出容量Ｖの僅少部分ｋ2 でしかないようにす
るために、ギャップ幅ｓについては次の寸法規定条件式
が選ばれる： ｓ≦（６×ｋ2 ×Ｖ／π）1/3 （３） パラメータ値及び係数を次のように選べば Ｑmax ＝２．２×１０~6 ｍ3／ｓ Ｖ＝１０~9 ｍ3 σ＝０．０６ Ｎ／ｍ η＝０．７×１０~3 Ｎｓ／ｍ2 α＝０° ｋ1 ＝２ ｋ2 ＝１０~3 寸法規定条件式（１），（２）及び（３）は例えば環状
ギャップ３０を次のように設計することによって満たさ
れる： ｌ≧２×１０~2 ｍ ｓ＝１０~4 ｍ及び ｄ＝１０~3 ｍ 前記環状ギャップ３０をこのように設計すれば、該環状
ギャップ３０がどこかの部位で液状薬剤１２と接触して
いる限り、空気が環状ギャップ３０を通過することは不
可能になる。ただ１０~4 ｍよりも小さな直径と、１回
の圧送動作時の吐出容量Ｖの１／１０００よりも少ない
容量とを有する極小気泡だけが環状ギャップ３０を通過
できるにすぎない。環状ギャップ３０が気泡３１によっ
て完全に被覆される場合、ΔＰ1 ＝１２００ Ｐａの毛
管圧が生じるが、この程度の毛管圧では、薬剤調量ポン
プ５によって発生可能な吸込み圧に対比して、無視でき
るほど僅かな圧力降下が生じるにすぎない。従って薬剤
調量ポンプ５は停止することなく、環状ギャップ３０が
再び液状薬剤１２と接触するまで空気を前置のフィルタ
２６を通して圧送する。
【００２８】後置のフィルタ２７は、ギャップ幅ｓより
も小さい直径を有する小気泡も抑止しようとする場合の
ために設けられている。後置のフィルタ２７の総直径が
１０~2 ｍ、厚さが１５０×１０~6 ｍ、多孔直径が１
０~5 ｍ、該フィルタ２７の総面積における多孔占有率
が１３％である場合、最小限の圧力差ΔＰmax＝２．４
×１０4 Ｐａが得られ、これによって、後置のフィル
タ２７を完全に被覆する気泡を該フィルタを通して圧送
することが可能になる。後置のフィルタ２７の上位で圧
力降下が最大液体流量Ｑmax によって惹起される場合に
生じる値は７．３×１０3 Ｐａである。
も小さい直径を有する小気泡も抑止しようとする場合の
ために設けられている。後置のフィルタ２７の総直径が
１０~2 ｍ、厚さが１５０×１０~6 ｍ、多孔直径が１
０~5 ｍ、該フィルタ２７の総面積における多孔占有率
が１３％である場合、最小限の圧力差ΔＰmax＝２．４
×１０4 Ｐａが得られ、これによって、後置のフィル
タ２７を完全に被覆する気泡を該フィルタを通して圧送
することが可能になる。後置のフィルタ２７の上位で圧
力降下が最大液体流量Ｑmax によって惹起される場合に
生じる値は７．３×１０3 Ｐａである。
【００２９】後置のフィルタ２７が空気で完全に被覆さ
れている場合、２つの事例が生じることがある。薬剤貯
蔵器２内の圧力ＰRかつ液状薬剤１２の蒸気圧ＰVの場合
に薬剤調量ポンプ５が、前記蒸気圧ＰVに達する吸込み
圧を発生させ得ると仮定すれば、ＰR−ＰV＞ΔＰmaxの
場合に空気は後置のフィルタ２７を通って圧送される。
れている場合、２つの事例が生じることがある。薬剤貯
蔵器２内の圧力ＰRかつ液状薬剤１２の蒸気圧ＰVの場合
に薬剤調量ポンプ５が、前記蒸気圧ＰVに達する吸込み
圧を発生させ得ると仮定すれば、ＰR−ＰV＞ΔＰmaxの
場合に空気は後置のフィルタ２７を通って圧送される。
【００３０】これに対してＰR−ＰV＜ΔＰmaxの場合、
或いは薬剤調量ポンプ５によって発生される吸込み圧が
圧力差ΔＰmaxを克服するのに充分でない場合には、液
状薬剤も空気も後置のフィルタ２７を通って圧送されな
いので、薬剤調量ポンプ５はキャビテイションを発生す
るにすぎないか、又は停止する。
或いは薬剤調量ポンプ５によって発生される吸込み圧が
圧力差ΔＰmaxを克服するのに充分でない場合には、液
状薬剤も空気も後置のフィルタ２７を通って圧送されな
いので、薬剤調量ポンプ５はキャビテイションを発生す
るにすぎないか、又は停止する。
【００３１】図示の実施例では薬剤貯蔵器２内の圧力Ｐ
Rは約７×１０4 Ｐａであり、液状薬剤１２の蒸気圧Ｐ
Vは約６．３×１０3 Ｐａであり、その結果、後置のフ
ィルタ２７が空気で完全に被覆されても、薬剤調量ポン
プ５は停止せず、後置のフィルタ２７を通して空気を圧
送する。
Rは約７×１０4 Ｐａであり、液状薬剤１２の蒸気圧Ｐ
Vは約６．３×１０3 Ｐａであり、その結果、後置のフ
ィルタ２７が空気で完全に被覆されても、薬剤調量ポン
プ５は停止せず、後置のフィルタ２７を通して空気を圧
送する。
【００３２】図示の環状ギャップ３０とは異なった別の
形状のギャップを設けることも可能であり、この場合、
できるだけ大きなギャップ容積を得る以外に、気泡によ
るギャップの完全被覆を充分防止するように、ギャップ
の長手方向寸法をできるだけ広くする対応策が講じられ
ねばならない。例えばギャップは薬剤貯蔵器２の凸面状
内壁８を横切って細長く延在することができる。
形状のギャップを設けることも可能であり、この場合、
できるだけ大きなギャップ容積を得る以外に、気泡によ
るギャップの完全被覆を充分防止するように、ギャップ
の長手方向寸法をできるだけ広くする対応策が講じられ
ねばならない。例えばギャップは薬剤貯蔵器２の凸面状
内壁８を横切って細長く延在することができる。
【００３３】ギャップ開口を有するフィルタが、間欠作
動式ポンプとの関連において格別の利点を開示するとは
云え、このようなフィルタを、連続的な液体流を発生さ
せるポンプとも併用できるのは勿論であり、この場合は
特に、液体の異物粒子又は沈殿物による閉塞の危険が少
なく、かつ、表面被覆層の形成時の流動抵抗の従変性
が、多孔フィルタ又はメッシュフィルタに対比して僅か
であることが有利と判った。
動式ポンプとの関連において格別の利点を開示するとは
云え、このようなフィルタを、連続的な液体流を発生さ
せるポンプとも併用できるのは勿論であり、この場合は
特に、液体の異物粒子又は沈殿物による閉塞の危険が少
なく、かつ、表面被覆層の形成時の流動抵抗の従変性
が、多孔フィルタ又はメッシュフィルタに対比して僅か
であることが有利と判った。
【図１】気泡を抑止するためのフィルタユニットを備え
た本発明による液体輸送装置にとって有利な実施例とし
ての体内埋込み式薬剤調量器の概略断面図である。
た本発明による液体輸送装置にとって有利な実施例とし
ての体内埋込み式薬剤調量器の概略断面図である。
【図２】フィルタユニットの１実施例の断面図である。
【図３】フィルタユニットの下面図である。
１ ケーシング、 ２ 薬剤貯蔵器、 ３ 入口
導管、 ４ 刺し込み中隔、 ５ 薬剤調量ポン
プ、 ６ フィルタユニット、 ７ カテーテル、
８ 薬剤貯蔵器の凸面状内壁、 ９，１０ 空気
と液状薬剤との境界面、 １１ 空気、 １２ 液
状薬剤、 １３ 制御導線、 １４制御装置、 １５
ノイズセンサ、 １６ 導線、 １７ 監視回
路、１８ 導線、 １９ 気泡検出器（反射式ライ
トバリア）、 ２０ 制御導線、 ２１ 遠隔測定
（テレメトリー）装置、 ２２ プログラミング装
置、 ２３ エラー報知器、 ２４ フィルタケー
シング、 ２５ 液状薬剤の吐出方向、 ２６ 前
置のフィルタ、 ２７ 後置のフィルタ、 ２８
出口導管、 ２９ フィルタ下面、 ３０ 環状ギ
ャップ、 ３１気泡
導管、 ４ 刺し込み中隔、 ５ 薬剤調量ポン
プ、 ６ フィルタユニット、 ７ カテーテル、
８ 薬剤貯蔵器の凸面状内壁、 ９，１０ 空気
と液状薬剤との境界面、 １１ 空気、 １２ 液
状薬剤、 １３ 制御導線、 １４制御装置、 １５
ノイズセンサ、 １６ 導線、 １７ 監視回
路、１８ 導線、 １９ 気泡検出器（反射式ライ
トバリア）、 ２０ 制御導線、 ２１ 遠隔測定
（テレメトリー）装置、 ２２ プログラミング装
置、 ２３ エラー報知器、 ２４ フィルタケー
シング、 ２５ 液状薬剤の吐出方向、 ２６ 前
置のフィルタ、 ２７ 後置のフィルタ、 ２８
出口導管、 ２９ フィルタ下面、 ３０ 環状ギ
ャップ、 ３１気泡
Claims (9)
- 【請求項１】 間欠的に作動するポンプ（５）と、該ポ
ンプの入口側に前置されていて気泡（３１）を抑止する
ためのフィルタ（２６）とを有し、該フィルタは、所定
の最小直径よりも大きな直径を有する気泡（３１）が前
記フィルタ（２６）を通って自由に通過するのを防止
し、かつ液体流の圧送動作時に前記フィルタ（２６）に
よって発生される最大圧力降下が、前記所定の最小直径
よりも大きな直径を有する気泡（３１）を前記フィルタ
（２６）を通して搬送するのに要する圧力よりも低くな
るような寸法に構成されている形式の、薬剤調量器のよ
うな液体輸送装置において、フィルタ（２６）が長いギ
ャップ（３０）の形の通過開口を有し、該ギャップ（３
０）の容積が個々の圧送動作時のポンプ（５）の吐出容
積よりも大きいことを特徴とする、液体輸送装置。 - 【請求項２】 フィルタ（２６）が少なくともギャップ
（３０）の周辺において、液体（１２）によって濡らし
可能な材料から成っている、請求項１記載の液体輸送装
置。 - 【請求項３】 液体（１２）には湿潤剤が添加されてい
る、請求項１又は２記載の液体輸送装置。 - 【請求項４】 ギャップが環状ギャップ（３０）として
構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記
載の液体輸送装置。 - 【請求項５】 ポンプ（５）から離反した方の側のフィ
ルタ（２６）の下面（２９）及び／又は圧送すべき液体
（１２）を収容する容器（２）の、前記フィルタに隣接
した内壁（８）は、前記フィルタ（２６）の領域で気泡
（１１）が安定した平衡位置を占めるのを防止する成形
部を有している、請求項１から４までのいずれか１項記
載の液体輸送装置。 - 【請求項６】 ポンプ（５）から離反した方の側のフィ
ルタ（２６）の下面（２９）及び／又は圧送すべき液体
（１２）を収容する容器（２）の、前記フィルタに隣接
した内壁（８）が実質的に凸面状に構成されている、請
求項５記載の液体輸送装置。 - 【請求項７】 ポンプ(５)がほぼ無効空間の無いストロ
ーク室を有するピストンポンプである、請求項１から６
までのいずれか１項記載の液体輸送装置。 - 【請求項８】 フィルタ（２６）とポンプ（５）との間
には、多孔フィルタ及び／又はメッシュフィルタの形の
別のフィルタ（２７）が介在しており、該フィルタの気
孔内法幅又はメッシュ内法幅がギャップ（３０）の幅よ
りも小さい、請求項１から７までのいずれか１項記載の
液体輸送装置。 - 【請求項９】 フィルタ（２６）を通って圧送される液
体（１２）内の気泡を検出かつ／又は目標値からのポン
プ機能の偏差を検出する監視装置（１５〜１９）が前記
フィルタ（２６）に後置されている、請求項１から８ま
でのいずれか１項記載の液体輸送装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE92115568.5 | 1992-09-11 | ||
| EP92115568A EP0586740B1 (de) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Vorrichtung zum Zurückhalten von Luftblasen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06169991A true JPH06169991A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=8209997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5225784A Withdrawn JPH06169991A (ja) | 1992-09-11 | 1993-09-10 | 液体輸送装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5417663A (ja) |
| EP (1) | EP0586740B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06169991A (ja) |
| DE (1) | DE59207729D1 (ja) |
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| US6349740B1 (en) * | 1999-04-08 | 2002-02-26 | Abbott Laboratories | Monolithic high performance miniature flow control unit |
| US6178373B1 (en) | 1999-04-12 | 2001-01-23 | Ford Motor Company | Engine control method using real-time engine system model |
| US6146325A (en) * | 1999-06-03 | 2000-11-14 | Arrow International, Inc. | Ventricular assist device |
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| US6409698B1 (en) | 2000-11-27 | 2002-06-25 | John N. Robinson | Perforate electrodiffusion pump |
| DE10204606C1 (de) * | 2002-01-18 | 2003-10-16 | Cholestech Corp | Vorrichtung und Verfahren für Lipoproteine hoher Dichte |
| US20030236489A1 (en) | 2002-06-21 | 2003-12-25 | Baxter International, Inc. | Method and apparatus for closed-loop flow control system |
| US20090247982A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Lifescan Inc. | Medical Device Mechanical Pump |
| US8608729B2 (en) * | 2008-04-18 | 2013-12-17 | Medtronic, Inc. | Implantable infusion device having filter |
| EP2158927A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-03-03 | Debiotech S.A. | Drug delivery device with a module for preventing fibrillation downstream of its reservoir |
| TWI726608B (zh) | 2014-07-03 | 2021-05-01 | 英屬開曼群島商百濟神州有限公司 | 抗pd-l1抗體及其作為治療及診斷之用途 |
| EP3576823B1 (en) | 2017-01-31 | 2021-03-17 | The Alfred E. Mann Foundation for Scientific Research | Ambulatory infusion devices and filter assemblies for use with same |
| JP6571833B1 (ja) * | 2018-05-02 | 2019-09-04 | 日機装株式会社 | エアトラップチャンバ及び体外循環回路 |
| US20220257854A1 (en) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | Medtronic, Inc. | Implantable microsphere reservoir |
| PT4095224T (pt) * | 2021-05-26 | 2024-09-19 | Lanxess Deutschland Gmbh | Processo e dispositivo para conservar bebidas com purga de ar por bomba |
Family Cites Families (13)
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|---|---|---|---|---|
| US3951147A (en) * | 1975-04-07 | 1976-04-20 | Metal Bellows Company | Implantable infusate pump |
| US4198971A (en) * | 1975-05-21 | 1980-04-22 | United States Surgical Corporation | Drip chamber with air vent |
| US4360019A (en) * | 1979-02-28 | 1982-11-23 | Andros Incorporated | Implantable infusion device |
| US4684364A (en) * | 1983-04-12 | 1987-08-04 | Interface Biomedical Laboratories Corporation | Safety arrangement for preventing air embolism during intravenous procedures |
| US4747826A (en) * | 1983-06-08 | 1988-05-31 | University Of Pittsburgh | Rapid venous infusion system |
| US4604090A (en) * | 1983-11-22 | 1986-08-05 | Consolidated Controls Corporation | Compact implantable medication infusion device |
| US4627419A (en) * | 1984-08-29 | 1986-12-09 | The Board Of Regents, The University Of Texas | Blood pump apparatus and method |
| US5211201A (en) * | 1986-03-04 | 1993-05-18 | Deka Products Limited Partnership | Intravenous fluid delivery system with air elimination |
| DE3766676D1 (de) * | 1986-09-01 | 1991-01-24 | Siemens Ag | Kolbenpumpe fuer ein medikamentendosiergeraet. |
| US4842576A (en) * | 1986-10-15 | 1989-06-27 | Baxter International Inc. | System for generating substantially constant fluid pressure |
| DE3875075D1 (de) * | 1987-11-25 | 1992-11-05 | Siemens Ag | Dosiergeraet zum gesteuerten injizieren von fluessigkeiten aus einem vorratsbehaelter in einen organismus. |
| US4900312A (en) * | 1988-02-02 | 1990-02-13 | C. R. Bard, Inc. | Infusion device filter |
| US5163909A (en) * | 1991-01-28 | 1992-11-17 | Alan E. Jordan | Medical fluid delivery system |
-
1992
- 1992-09-11 DE DE59207729T patent/DE59207729D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-11 EP EP92115568A patent/EP0586740B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-09-10 US US08/118,592 patent/US5417663A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-10 JP JP5225784A patent/JPH06169991A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5417663A (en) | 1995-05-23 |
| EP0586740A1 (de) | 1994-03-16 |
| EP0586740B1 (de) | 1996-12-18 |
| DE59207729D1 (de) | 1997-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |