JP2007530860A - 検出手段を備えるアクチュエータシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプを作動させて流体を注入するのに適するアクチュエータに関する。特定の態様では、本発明は、人が持ち運べるような薬剤送達装置内に配置された膜ポンプを作動させるのに適するアクチュエータシステムに関する。しかしながら、本発明は、所定の部材、部品、又は構造を制御下で移動させるあらゆる分野に広く適用することができる。
本発明の開示では、インスリンの注射又は注入による糖尿病の治療に主として言及しながら説明を行なうが、これは本発明の一使用例に過ぎない。
薬剤を患者に投与するための携帯型薬剤送達装置は良く知られており、一般的に薬液を収容するのに適し、中空注射針又はカニューレのような皮膚挿入型装置と流体を連絡させる排出口を有する容器、並びに容器から接続装置により被験者の皮膚を介して薬剤を排出する排出手段を備える。
上記問題に対処するために、コストが低く、使用が簡便な第2の種類の薬剤送達装置を提供するための試みが複数為されている。これらの装置の一部は、一部又は全体が使い捨てに設計され、付随コスト及び不便を伴うことなく注入ポンプに関連する利点の多くを提供することができ、例えばこのポンプは予め充填することができるので、薬剤容器を充填又は再充填する必要がない。この種の注入装置の例は、米国特許第4340048号及び同第4552561号(浸透ポンプに基づく)、同第5858001号(ピストンポンプに基づく)、同第6280148号(膜ポンプに基づく)、同第5957895号(流量制御ポンプに基づく:エア抜きポンプとしても知られる)、同第5527288号(ガス発生ポンプに基づく)、又は同第5814020号(膨張ゲルに基づく)に記載されており、これら全ては、最近10年間に、安価な、主として使い捨ての薬剤注入装置に使用するために提案されたものであり、これら引用文書を参照により本明細書に包含する。
具体的には、定量ポンプは次のように機能する。初期状態では、ポンプ膜は所定の初期位置に位置し、吸入バルブ及び排出バルブは閉じ位置にある。膜を動かす手段(すなわち、膜アクチュエータ)を作動させると、ポンプチャンバ内の圧力が上昇し、これによって排出バルブが開く。次に、ポンプ膜を初期位置から「出力ストローク」又は「排出ストローク」の終端位置に対応する完全作動位置に向かって変位することにより、ポンプチャンバに含まれる流体が流出路を通って排出される。この局面の間、吸入バルブは、ポンプチャンバ内の圧力が全体に行き渡ることにより閉じたままに保たれる。ポンプ膜が初期位置に戻ると(膜の弾性によって、又は膜アクチュエータによって)、ポンプチャンバ内の圧力が下がる。これにより、排出バルブが閉じ、吸入バルブが開く。次に、ポンプ膜を作動位置から「入力ストローク」又は「吸引ストローク」の終端位置に対応する初期位置に変位させることにより、流体が流入路を介してポンプチャンバに吸引される。通常パッシブバルブが使用されるので、バルブの実際の構造によって外部条件(例えば背圧)に対する感度、並びにバルブの開閉特性が決まり、これによって通常、望ましい低い開圧力及び最小の逆流のバランスが実現される。また、定量膜は、例えば米国特許第2980032号の燃料ポンプとしての使用に関して記載されているように、従来のあらゆる種類の膜ポンプとして機能することが明らかである。
ポンプ自体をモニタリングするのではなく、又はポンプ自体をモニタリングすることに加えて、いずれかの所定のタイプのポンプの流量を、更に別の定量手段、例えば欧州特許第1177802号に開示されているような熱希釈法に基づく定量手段を組み込むことにより積極的に検出することもできる。
本発明の別の目的は、システムの異なる動作状態を検出し、それにより安全且つ効率的に作動及び制御できるアクチュエータシステムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、膜ポンプなどのポンプと組み合わせて使用できるアクチュエータシステムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、コスト効率の高い方法により提供及び適用できるアクチュエータ、又はその構成要素を提供することにある。
本発明の開示では、上記目的の一つ以上、又は後述並びに例示的実施形態に関する記述から明らかになる目的を達成する実施形態及び態様について記載する。
本発明の第1の態様では、構造を移動させ、第1位置及び第2位置を有するアクチュエータ部材、アクチュエータ部材を第1位置と第2位置の間で移動させる作動手段を備えたアクチュエータシステムが提供される。本システムは更に、第1位置及び第2位置をそれぞれ検出し、第1位置及び第2位置を示す信号を供給する(例えば、位置に達したときに、又は位置から離れたときに)検出手段、及び供給された信号に基づいて、アクチュエータ部材が第1位置と第2位置の間で所定の方向に向かって移動するときの経過時間、例えば吸引ポンプストローク及び排出ポンプストロークのそれぞれに対応するT−in又はT−outを計測するコントローラを備える。コントローラには、少なくとも一つの定義された時間範囲を表わす情報が提供され、各時間範囲は、第1位置と第2位置の間における所定の方向に向かうアクチュエータ部材の移動と、例えば供給電流により決まる所定の作動力とに関連付けられ、コントローラは計測された経過時間を一つ以上の定義された時間範囲と比較し、計測された経過時間に関連する時間範囲に対応する措置を実行する。計測された経過時間は、2つの位置の間における単一回の移動に関連するか、又は第1位置と第2位置の間におけるアクチュエータ部材の複数回の移動を表わすことができる。時間間隔が非常に短い場合は後者の構成が適している。
本出願において、及び本明細書及び請求項において使用する「コントローラ」という用語は、特定の機能の提供、例えばデータ処理、メモリ並びに接続された入力及び出力デバイスの全ての制御に適した電子回路のあらゆる組み合わせを含む。コントローラは一つ以上のプロセッサ又はCPUを含むことができ、これらのプロセッサ又はCPUを更に別のデバイスによって補完することによって機能を支援し、制御することができる。例えば、検出手段、送信機、又は受信機は、全体的に又は部分的にコントローラと一体化することができるか、或いは個々のユニットとして設けることができる。コントローラ回路を構成する構成要素の各々は、専用デバイス又は汎用デバイスとすることができる。検出手段は「センサ」自体を、例えばアクチュエータ部材の位置の作用を受けることができる電気コンタクト、或いは光センサ又は磁気センサの形態で、特定の位置に達した又は特定の位置を離れた時点を示す時間信号を供給する回路と組み合わせて含むことができる。このような回路は、全体的に又は部分的にコントローラと一体に形成することができる。例えば、回路及びコントローラの両方に共通クロック回路を使用することができる。検出手段とコントローラとの違いは、構造的なものではなく機能的なものであることは明らかである。
当然ながら、計測された経過時間をアクチュエータの所定の移動に正しく相関させることが重要である。従って、例示的な一実施形態では、コントローラは、第1位置と第2位置の間で所定の方向にアクチュエータを移動させる作動手段を制御し、第1位置と第2位置の間において所定の方向に向かうアクチュエータ部材の所定の作動に対応する経過時間を計測する。しかしながら、アクチュエータの所定の移動は「受動的」でもあり、すなわちアクチュエータ手段によって「能動的に」生成されたものではない力によって生じる。例えば、作動された移動の直後に受動的移動(例えば、能動的移動の間に変形し、次にアクチュエータとして機能する弾性部材によって生じる)が行われ、この受動的移動は作動された移動に関連付けることができる。
第1位置及び第2位置に精度良く相関させた時間信号を供給するために、システムの例示的一実施形態は、往復運動を行なうアクチュエータ部材を第1及び第2ストッパ手段と組み合わせて含み、これらのストッパ手段は第1位置及び第2位置それぞれに位置するアクチュエータ部材との係合に適している。アクチュエータ部材と第1及び第2ストッパ手段のそれぞれとが係合することにより、検出手段は、アクチュエータ部材が第1位置及び第2位置それぞれに位置することを検出することができる。本明細書における「アクチュエータ部材」という用語は、アクチュエータ部材自体の構造(例えば、アクチュエータレバー)か、又はアクチュエータ部材に機能的且つ動的に連結されることにより、このような部品の第1及び第2位置がアクチュエータ部材自体の第1及び第2位置に対応することができる部品(アクチュエータによって移動するピストン又はポンプ膜などの部品)を指すことができる。「ストッパ」位置の検出は、例えば電気コンタクト、光センサ、又は磁気センサを含むいずれかの適切な検出手段によって行なうことができる。
別の実施形態では、2つの位置は動かすことができ、よって位置は同じではない。例えば、アクチュエータは直線的に移動してピストンを駆動するプランジャーの形態とすることができ、プランジャーはマーカを含み、マーカの位置は検出することができる。従って、第1及び第2位置は、プランジャーの所定の動作に従ったマーカの始点位置及び終点位置とすることができる。例えば、プランジャーは、第1の始点位置と第2の終点位置の間で移動させることができ、2つの位置の間の移動は、薬剤の所定量、例えばインスリンの1単位の排出に対応する。次に、2つの位置の間の移動に要した経過時間を使用して、一定の状態を判断することができる。
冒頭で述べたように、本発明のアクチュエータシステムは、所定の部材、構成要素、又は構造を制御下で移動させる必要があるあらゆる分野に広く適用することができる。例示的な一実施形態では、アクチュエータシステムをポンプと組み合わせて提供し、ポンプの吸引口と排出口との間でポンプ作用により液体を移動させ、ポンプは、第1位置と第2位置の間で移動するアクチュエータ部材によって作動するとポンプ作用を行なうポンプ部材を含む。ポンプは、いずれかの所望の種類とすることができ、例えば膜ポンプ、ピストン−シリンダ型ポンプ、又は回転ポンプとすることができる。本発明のアクチュエータシステムを使用して、システムの正常動作だけでなく、システムの誤動作、又は所定のポンプが使用される用途の誤動作に関連する動作をモニタリング及び検出することができる。
ポンプは、ポンプ吸引口及びポンプ排出口にそれぞれ接続される吸引バルブ及び排出バルブ、及びポンプチャンバを含み、ポンプチャンバでは、ポンプ部材が移動してポンプストローク及び吸引ストロークをそれぞれ行ない、吸引ストロークは第2位置と第1位置との間での作動部材の移動に関連する。このような組合せについて、コントローラは、所定の作動力及び/又は作動方向に関する次のような定義された時間範囲、即ち、(a)ポンプストローク中の正常ポンプ動作に関連する時間範囲、(b)短時間ポンプストロークに関連する時間範囲、(c)長時間ポンプストロークに関連する時間範囲、(d)吸引ストローク中の正常ポンプ動作に関連する時間範囲、(e)短時間吸引ストロークに関連する時間範囲、(f)長時間吸引ストロークに関連する時間範囲、の内の一つ以上を表わす情報を含むことができ、コントローラは、計測された経過時間を定義された時間範囲と比較し、計測された経過時間に関連する時間範囲に対応する動作を実行する。ポンプの状態に応じて、所定の時間範囲は、例えばポンプをプライミングしている間、及びポンプが正常動作している間の様々な状態を定義することができ、所定の範囲は異なる状況に相関することができる。上記時間範囲に基づいて更なる時間範囲を定義することができ、例えば各時間範囲に関して、下部時間範囲及び上部時間範囲を定義することができるか、又は異なる時間範囲を使用して合成時間範囲、例えば2つの範囲の合計又は差、或いは2つの範囲の平均を計算することができる。
本発明はまた、可動ポンプ部材を有するポンプを動作させる方法を提供し、本方法は、(i)ポンプ部材を第1位置と第2位置の間で駆動するステップ、(ii)ポンプ部材が第1位置と第2位置の間で所定の方向に、所定の状態の下で移動するときの経過時間を計測するステップ、(iii)計測された経過時間を一つ以上の定義された時間範囲と比較するステップ、及び(iv)計測された経過時間に関連する時間範囲に対応する動作を実行するステップを含む。一つ以上の時間範囲は、以前に計測された経過時間に基づいて予め決定するか、又は計算することができる。ポンプは、液体が充填された容器と流体連通する吸引口と、皮膚挿入型装置と流体連通する排出口とを含むことができ、定義された時間範囲は次の状態、すなわち、容器が空又はほぼ空である状態、エアをポンピングしている状態、液体をポンピングしている状態、吸引口の閉塞状態、排出口の閉塞状態、皮膚挿入型装置の閉塞状態、及びポンプの誤動作の内の一つ以上に関連付けられる。
多くの機械システムに、静的摩擦力が関連している。上述のアクチュエータシステムによって動作する所定のシステムにもこの静的摩擦力が関連する場合、作動力を「大きくする」ことにより「オーバーシュート」を防止して、2つの位置の間での移動が超高速で行われる結果、異なる状態の違いを見分けることが更に困難になることを防ぐことが望ましい。
所定の部材を作動させる場合、作動手段から供給される力のギアリング効果を提供してから、当該力を所定の構造に加えることが望ましい。この目的のために用いられる周知の部品がレバーである。所定の作動の正確なタイミング情報を提供するために、アクチュエータレバーが定荷重並びに作動手段によって加えられる所定の力の定常移動を提供する作動システムを提供することが望ましい。
本発明の一実施形態では、アクチュエータレバー、支持構造、アクチュエータレバーの作動によって移動可能な可動構造、及びアクチュエータレバーのアクチュエータ位置に作動力を加えるアクチュエータを備えたアクチュエータシステムが提供される。第1固定回転ジョイントがアクチュエータレバーと支持構造の間に形成されることにより、第1アクチュエータアーム長が第1回転ジョイントとアクチュエータ位置との間に画定される。第2浮遊回転ジョイントがアクチュエータレバーと可動構造の間に形成されて、アクチュエータレバーに対して可動構造を浮遊させることができるので、この浮遊回転ジョイントによって第2の一定長のアクチュエータアームが第1回転ジョイントと第2回転ジョイントの間に画定される。
本発明の別の実施形態では、アクチュエータレバー、支持構造、アクチュエータレバーの作動によって移動可能な可動構造、及びアクチュエータレバーの所定のアクチュエータ位置に作動力を加えるアクチュエータを備えたアクチュエータシステムが提供される。第1浮遊回転ジョイントがアクチュエータレバーと支持構造との間に形成されて、支持構造に対してアクチュエータレバーを浮遊させることができるので、第1の一定長のアクチュエータアームが第1回転ジョイントとアクチュエータ位置の間に画定される。第2浮遊回転ジョイントがアクチュエータレバーと可動構造の間に形成されて、可動構造に対してアクチュエータレバーを浮遊させることができるので、この浮遊回転ジョイントによって第2の一定長のアクチュエータアームが第1回転ジョイントと第2回転ジョイントの間に画定される。
上記別の構成では共に、第2ジョイントを第1ジョイントとアクチュエータ位置の間に配置することができるか、又は第1ジョイントを第2ジョイントとアクチュエータ位置の間に配置することができる。
互いにコンタクトするジョイント(特に、浮遊ジョイント)のコンタクト構造を保持するために、付勢部材を設けることができる。一実施例として、アクチュエータはコイル−磁石式とすることができ、コイル及び磁石はアクチュエータレバー及び支持構造の上にそれぞれ配置される。磁気的関係がほぼ一定である(例えば、コイルが(ほぼ)一定の磁界の中に位置する)限り、移動している部品(つまりレバー上に配置されている)によって提供される力は、ほぼ一定である。
本明細書において使用する「薬剤」という用語は、中空針のような送達手段を制御下で通過させることができる、液体、溶液、ゲル又は微粒子懸濁液などの、薬剤を含有する流動性の薬物を意味する。代表的な薬剤として、調合薬(ペプチド、タンパク質、及びホルモンを含む)、生物学的に生成される薬剤又は活性剤、ホルモン剤及び遺伝子薬剤、栄養剤及び他の物質を挙げることができ、これらの物質の固体(調剤された)形、液体形の両方が含まれる。例示的実施形態の記述において、インスリンの使用に言及する。従って、「皮下」注入という用語は被験者に対するあらゆる非経口投与法を含む。
これらの図面では、同様の参照番号は、主として同様の又は類似の構造を指すために使用される。
以下の記述において、「上」及び「下」、「右」及び「左」、「水平」及び「垂直」という用語又は相対的な関係を表わす類似の表現を使用する場合、これらの表現は添付図面のみに言及しており、実際の使用状況を指すのではない。ここに示す図面は模式図であり、よって異なる構造の構成、並びにこれら構造の相対的寸法は例示のみを目的としている。
具体的には、ポンプアクチュエータ1は、上部ハウジング部材10及び下部ハウジング部材20を備え、これらの部材は共に、遠位メイン部分11、21及びこれらのメイン部分から延びる近位アーム部分12、22を含む。下部メイン部分の上部表面には、一対の対向壁23、24が配置され、下部アームの近位端には、ポスト部材25及びナイフエッジ部材26が下部アームの主平面と垂直に配置される。組み立てられた状態で2つのメイン部分はハウジングを構成し、このハウジング内部において、一対の磁石40、41がこれらのメイン部分の上部及び下部の対向する内側表面上に配置される。ポンプアクチュエータは更にレバー30を備え、このレバーには、長手方向にずれた対向する位置に、レバーの長手軸に垂直に配置された、溝33及びナイフエッジ34の形態の第1及び第2のジョイント構造を備える近位端31と、導体を巻いたコイル部材36を保持する一対の把持アーム35を有する遠位端32が設けられる。膜ポンプは、穴を有するポンプハウジング50の内部に収納され、この穴には、作動/ピストンロッド51が収容され、ロッドは膜ポンプのポンプ膜を駆動するように機能する(膜ポンプについての更に詳細な記述に関しては以下を参照されたい)。ロッドの外側自由端はほぼ平坦な表面52に構成される。組み立てられた状態では、レバーは、コイルが2つの磁石の間に位置する状態でハウジングの内部に配置され、ナイフエッジ部材26のナイフエッジがレバー溝33に収まる状態でハウジングがポンプハウジングに取り付けられ、レバーのナイフエッジは平坦なロッド端面上に位置し、この構成によって第1及び第2回転ジョイントが提供される。作動ロッドが弾性ポンプ膜によって外側に付勢されるので、レバーは、2つのジョイント及びハウジングの組み合わせにより正規の位置に保持され、レバーは第1ジョイントに対してのみ回転することができる(これについても以下の説明を参照のこと)。このような構成によって、コイル−磁石アクチュエータから作動ロッドに加えられる力のギアリング効果が実現し、ギアリング効果は2つの回転ジョイント間の距離(すなわち、第1アクチュエータアーム)、及び第1/近位回転ジョイントとレバー上のコイルの「実効」位置との間の距離(すなわち、第2アクチュエータアーム)によって決まる。「実効」という用語によって、コイルアクチュエータによって生成される力がレバーの回転位置に応じて変わり得るという問題を取り扱う。これは、コイルが固定磁石の間で移動することによって、移動につれてコイルの磁界が変化することに起因している。アクチュエータは更に、ハウジングに取り付けられるコンタクトロッド37と協働する一対のコンタクト部材28、29を備える。これについては図3Aを参照しながら説明する。
図2Bは、中間状態のポンプ及びアクチュエータセンブリを示し、この状態では、コイル136が通電しており(例えば、ランプPWMパルスにより)、第1回転ジョイント126、133に対してレバーを回転させるので、ピストン151、155を介してポンプ膜を駆動することができる。図に示すように、この時点でコンタクトロッドは2つのコンタクト部材128、129の間に位置する。
図2Cは、アクチュエータレバーが完全に作動位置に位置する、完全に作動された状態のポンプ及びアクチュエータセンブリを示し、この完全作動位置では、コンタクトロッド137が第2コンタクト部材129に接し、レバーのストッパとしても機能している。このようにして、ポンプ膜のストローク距離、従ってストローク容積は2つのコンタクト(又はストッパ)部材128、129によって決まる。この位置で、コイルは非通電状態であり、アクチュエータレバーがポンプ膜の付勢力によってその初期位置に戻り、ポンプ膜は初期位置に戻る間に吸引ストロークを行なう。しかしながら、必要に応じて、コイルに流れる電流を逆にすることにより能動的にアクチュエータレバーを初期位置に戻すことにより、アクチュエータロッド及びレバーを互いに接触させたまま維持することができる。このような作動は急激に行なってはならない。
図2及び3では、アクチュエータレバーの回転(旋回)自由度は、レバーに関する構造によって実現されているが、図4に示す別の実施形態では、回転レバーの動きを制御し、コンタクト情報を送信する構造はピストンロッドに関連する。具体的には、ピストンロッド356は、隙間を形成する第1及び第2つば部材358、357を含み、この隙間には、ポンプハウジングに接続されるストッパ部材380が配置される。このようにして、ピストンのストローク長は、ストッパ部材の厚さ、及び2つのつば部材の間の距離によって決まる。図示の実施形態では、2つのつば部材は金属により作製され、ストッパ部材上に配置される一対の導体381と協働する。
図6に示す組み立て状態(下部ハウジング部材は図を明瞭にするために示していない)では、レバーは、上部及び下部ハウジング部材、及び近位接続部材により形成されるハウジングの内部に配置され、コイルが二対の磁石の間に位置する。軸ロッド533がスロット状ジョイントマウントに収容されることにより、近位回転ジョイントが形成される。アクチュエータがポンプアセンブリに装着されると(図11参照)、ジョイントロッド534がピストンロッドのほぼ平坦な端面552に係合することにより、遠位浮遊ナイフエッジ回転ジョイントが形成される。ジョイントロッドは「ナイフ」ではないが、ロッドの円形断面形状によって、ロッドと端面の間に直線状のコンタクトが得られるので、「ナイフエッジ」ジョイントが提供される。もっと一般的な表現を使用すると、このようなジョイントは「直線」ジョイントと呼ぶこともできる。このような構成によって、コイル−磁石アクチュエータから作動ロッドに提供される力によるギアリング効果が提供され、このギアリング効果は2つの回転ジョイントの間の距離、及び近位回転ジョイントとレバー上のコイルの「実効」位置の間の距離によって決まる。ピストンロッドは弾性ポンプ膜によって外方向に付勢されるので、レバーは、2つのジョイント及びハウジングの組み合わせにより正規の位置に保持され、レバーは第1ジョイントに対してのみ回転することができる(後述も参照のこと)。
アクチュエータの電気部品、すなわちコンタクト部材及びコイルと制御回路(図11参照)を電気的に接続するために、組み立てられたアクチュエータに、図8に示すフレキシブルプリント基板を設ける。フレキシブルプリント基板は、アクチュエータのハウジングに取り付けられるメイン部分560、レバーに取り付けられるレバー部分561、及びコントローラ機器との接続を可能にする接続部分562を備える。フィルムヒンジ563がメイン部分とレバー部分との間に設けられ、これによってレバーはほぼ自由に回転することができる。フレキシブルプリント基板は、いずれかの適切な手段、例えば接着剤又は機械コネクタにより取り付けることができる。
図9Aは、アクチュエータレバーが初期位置にある初期状態のピストンロッド及びアクチュエータアセンブリを示しており、この初期位置では、コンタクトロッド537が第1コンタクト部材528に接する位置にあり、よってレバーのストッパとして機能している。近位側の非浮遊回転ジョイントが軸ロッド533とスロット状ジョイントマウント527との間に形成され、遠位側の浮遊回転ジョイントがジョイントロッド534とピストンロッド551の上端との間に形成される。この構造によって、2つの回転ジョイントの間の距離、従ってピストンストローク長が、レバーの特性によって決定し、レバー及びピストンロッドは互いに対して「浮遊」できる。更に、レバー上に配置される2つのコンタクト部材528、529は、ハウジングに取り付けられるコンタクトロッド537と協働し、よってロッドの反対側表面が、初期位置及び作動位置にそれぞれ位置するアクチュエータ部材(この場合はレバー)に係合する第1及び第2ストッパ手段として機能する。このようにして、第1回転ジョイントに対するレバーの回転自由度、従ってピストンストローク長は、コンタクト部材の位置及びコンタクトロッドの直径によって決まる。明らかなことであるが、このような構成によって、ピストンのストローク長を制御するために最も重要な構造が全てレバーの一部分として設けられる。上述のように、ピストンロッド551は、ポンプ膜によって押されたときに初期位置にあるレバーと確実に接触する長さを有する。図3A〜3Cの実施形態に関し、「初期」及び「作動」という用語は、ポンプを作動させてポンプストロークを行なわせるのにアクチュエータを使用する図示の実施形態を指す。
図9Cは、アクチュエータレバーが完全作動位置に位置する完全に作動された状態のアクチュエータアセンブリを示し、この位置において、コンタクトロッド537が第2コンタクト部材529に接しており、よってレバーストッパとしても機能している。このようにして、ポンプ膜のストローク距離、従ってストローク容積は、2つのコンタクト(又はストッパ)部材528、529によって決まる。この位置では、コイルは非通電状態であり、アクチュエータレバーがポンプ膜の付勢力によってその初期位置に戻り、このポンプ膜は、初期位置に戻る間に吸引ストロークを行なう。必要に応じて、コイルに流れる電流を逆流させることにより、能動的にアクチュエータレバーをその初期位置に戻すこともできる。
パッチユニットは第1及び第2開口415、416を含み、これらの開口は開けたままか、又は針で貫通可能な膜により覆うことができ、これにより、密封パッチユニット内部の殺菌ユニットに収容された状態で皮膚挿入型装置を供給できる。皮膚挿入型装置は、中空注射針の形態の、被験者の皮膚を穿刺するのに適した第1尖鋭端を有し、装着表面とほぼ垂直に延びる第1針部分413と、中間針部分415を介して第1針部分と流体連通し、装着表面とほぼ平行な第2尖鋭端を有する第2針部分414とを備える。針は装着手段によってハウジングに接続されており、この装着手段によって、針は、第2針部分によって画定される軸を中心に回転可能であり、よって針は、第1針部分が装着表面から後退した位置にある初期殺菌位置と、第1針部分の尖鋭端が第2開口から突出する第2位置との間で移動可能である。別の構成では、皮下注射針付きのソフトカニューレを中空針の代わりに使用することができる。この構成については、例えば米国出願番号60/635088を参照することができ、この特許文献をここで参照することにより本明細書に包含する。
ポンプユニット450は、容器及び排出手段が収容されるハウジング451を備え、排出手段は、図1〜4を参照しながら記載した種類のポンプ及びアクチュエータセンブリ470を含む。容器460は、予め薬液が充填された、柔軟で潰すことができる小袋の形態で、小袋は穿刺可能な隔壁461を含み、この隔壁は、ポンプユニットがパッチユニットに初めて接続されるときに、ポンプ吸引口472を介してポンプアセンブリと流体連通するように配置される。ハウジングは窓452を含み、この窓を通してユーザは容器の中身をチェックすることができる。
PCB又はフレキシブルプリント基板の上に配置できる制御兼ポンプ/作動手段は、ポンプ及びアクチュエータセンブリ470の他に、特にポンプの作動を制御するマイクロプロセッサ483、パッチユニット上の連絡手段426と協働するコンタクトスイッチ484、聴覚及び/又は触覚信号を生成する信号生成手段485、エネルギー源486を備える。
コントローラはPCB又はフレキシブルプリント基板を備え、PCB又はフレキシブルプリント基板には、特にポンプ作動を制御するマイクロプロセッサ583、パッチユニット又はリモートユニット上の対応するコンタクトアクチュエータと協働するコンタクト588、589(後述を参照)、アクチュエータ内の位置検出器、聴覚及び/又は触覚信号を生成する信号生成手段585、ディスプレイ(設ける場合)、メモリ、ポンプユニットと無線リモート制御ユニットとの通信を可能にする送信機及び受信機が接続される。エネルギー源586はエネルギーを供給する。これらのコンタクトは、ハウジングの可撓性部分によって形成可能な膜によって保護することができる。
図10及び11を参照してポンプユニット及びパッチユニットを備えるモジュール式ローカルユニットを説明したが、ローカルユニットは一体型ユニットとして提供することもできる。
上述のポンプアセンブリは、図10及び11に示す種類の薬剤送達装置に設けることができる。ポンプユニットがパッチユニットに取り付けられた使用状態では、注射針の近位端532はポンプの排出密封隔壁334を通して挿入され、アクチュエータ425(図10参照)は接続膜333を通して挿入される。この動作により、接続針が図15に示す初期位置から図16に示す作動位置に向かって押され、この作動位置において、遠位端が吸引膜331を貫通し、更に近傍に位置する容器の穿刺可能な隔壁を貫通し、よって容器と吸引バルブとの間に針の近位開口353を介して流路が形成される。この位置では、密封状態がニードルピストンとニードルチャンバとの間に形成される。
図に示すように、2つのユニットが外れると、注射針の近位端532がポンプ排出口から後退し、接続針によってポンプと容器とのに半永久的な流体連通が実現する。
「正常」な動作状態では、初期位置から作動位置への(又は作動位置から初期位置への)移動に要する経過時間を計算し、設定時間値の範囲(例えば、事前に設定された範囲又は計算された範囲)と比較する。経過時間と設定時間値の範囲との関係に応じて、所定の事前設定信号(又は信号以外の手段)がプロセッサから出力され、次にこの事前設定信号を利用して、アクチュエータ又は制御システムを用いる装置又はシステムに関連する所定の動作を実行することができる。
初期状態の空のポンプをプライミングした後でポンプが作動している間においては、ピストン/アクチュエータが作動位置から初期位置に戻るときに、可撓性容器からポンプチャンバに薬液が吸引され、ピストン/アクチュエータが初期位置から作動位置に移動するときに、ポンプチャンバから皮膚挿入型装置を介して薬液がポンピングされる。ポンプが正常に動作している間、これらのポンプストロークの両方に掛かる時間は、条件が殆ど変化しない限りほぼ一定と仮定することができる。しかしながら、ポンプが作動している間に、ポンプの動作に影響を与えることにより、投与される薬剤の量にも影響を与える一定の状態が生じる可能性がある。薬剤注入に関する大きな心配は、挿入型装置の閉塞である。
薬剤送達装置において膜ポンプを吸引ポンプとして使用する場合、容器の影響がポンプに「現われることがない」ため、流体圧に対して非常に高い剛性を有するシステムを実現することができる。従って、システムの排出部分の追従性にも注目することにより、非常に高い剛性を有するシステムを提供することにより、結果的に閉塞が生じると瞬時に圧力が上昇して警告を発することができ、閉塞が生じていることを従来のポンプよりも有意に速く通知できる。しかしながら、追加的な圧力センサを設ける代わりに、本発明は、ポンプの下流が閉塞することによって、同じ力がポンプ膜アクチュエータから加わると排出ストロークのポンプサイクルが長くなるという現象を利用することができる。
検出することが望ましい別の状態は、吸引バルブが誤動作する場合、例えば薬剤粒子がバルブに詰まった場合、排出ストロークの間に、薬剤が容器に逆流することによって生じる投与量不足である。このような状態においては、ポンプチャンバ内の薬剤の一部分が、開いている吸引バルブを通って逆方向にポンピングされるため、排出ストロークサイクルが短くなることが予想される。更に、この状況によって、開いている吸引バルブを通過する際の流体抵抗が小さくなるために、吸引ストロークも短くなる。一方、吸引バルブの(部分的)閉塞が生じる場合、吸引ストロークによってサイクル時間が長くなる。長い吸引ストローク時間は、容器が(ほぼ)空になっていることを示すこともできる。
プロセッサは、センサ/スイッチの「正常な」変動を補償できなければならないが、過度の変動は誤動作状態として登録できる。更に、非作動期間におけるアクチュエータのパッシブ移動の登録を利用して誤動作状態を登録することもできる。
実施例1:バルブの接着
密封性が非常に高いバルブを得るために、バルブシートの表面とゴム膜の表面を研磨する。これにより、バルブシートと膜とが密着する。この現象は、図18に示すように、ポンプストローク期間の測定値に現れた。データポイント#1〜15では、新たに組み立てたドライポンプがエアをポンピングしている。これらのバルブは密着しているので、ストローク期間が非常に長い。データポイント#16では、吸引バルブが濡れ、これによって密着性が無くなり、吸引ストローク期間の短縮が観察される。数回のストロークの後、液体が排出バルブに達し、同様の影響が排出バルブストローク期間に現われる。
図19は、一連の出力ストローク及び一連の入力ストロークの期間を示している。データポイント#1〜5は、ポンプを中空の皮下注射針の形態の皮膚挿入型装置に接続する導管に液体が充填されている状態を示している。出力ストロークは、ポンプ膜自体の弾性力によって駆動される入力ストロークよりも大きな力を伝えるアクチュエータによって駆動されるため、出力ストロークの所要時間は入力ストロークよりも短い。データポイント#5では、ポンプと針との間の接続流路(内径0.50)よりもはるかに大きい流体抵抗を示す針(内径0.15mm、長さ40mm)に液体が達する。このポイントでは、出力ストローク期間(T−out)に大きな増大が観察される。入力ストローク期間(T−in)に変化は観察されない。データポイント#7では、針に液体が完全に充填され、これによって出力ストローク期間が新しいレベルで安定する。出力ストローク期間のこのような変化を使用して、ポンプがプライミングされる時点を判断することができる。大きな穴を有するカニューレを皮下注射針の替わりに使用する場合も、例えばポンプユニットをパッチユニットに接続するのに中空針を使用することができる。
実施例3:閉塞の検出
図20は、ポンプの吸引口又は排出口が閉塞すると何が生じるかを示している。データポイント#7〜11は、実施例2の針が液体で満たされ、吸引口も排出口も塞がっていない場合の排出ストローク及び吸引ストロークの期間を示している。データポイント#11では排出口が塞がっている。次のポンプストロークでは、アクチュエータはその下部ストッパ位置に到達しないか、又は大きく遅れて到達する。この信号を使用して、排出口の閉塞を非常に迅速に且つ早期に検出することができる。データポイント#14では、排出口の閉塞が解消されている。データポイント#16では、吸引口が塞がっている。次のポンプストロークでは、アクチュエータはその上部ストッパ位置に到達しない。この信号を使用して、ポンプ吸引口の閉塞を検出することができる。アクチュエータがその上部ストッパ位置に到達しない現象を利用して、可撓性容器が空に近い状態になっていることを検出することもできるが、このような場合、T−inの上昇はさほど急激でなく、ゆっくりとした上昇であり、それでも容器が空に近い状態であることを検出するのに十分である。
図21は、気泡がポンプを通過すると何が生じるかを示している。データポイント#18〜23は、患者の針が液体で満たされ、気泡がポンプに全く含まれていない正常な状態を示している。データポイント#23で気泡がポンプの吸引口に入る。このデータポイントでは、吸引ストローク期間が、インスリンなどの液体よりエアの粘度が低いことに起因して非常に短くなる。データポイント#24では、同じ影響が排出ストローク期間に観察される。データポイント#28で気泡の残りの全てが吸引路から無くなり、データポイント#33で気泡の残りの全てが排出路から無くなる。両方の場合において、部分的にエア(気泡)を含む状態からエアを全く含まない状態に変化すると、粘度の差に起因してストローク期間が非常に長くなる。これらの信号の一つ、又はこれらの信号の組み合わせを使用して、気泡がポンプに入り込んでいるかどうか、又はポンプを通過しているかどうかを検出することができる。単一の気泡だけではポンプ又はポンプ−容器系の誤動作を表わすことができないが、上述の実施例から、本発明の原理を使用して非常に小さなイベントさえも検出することができることがわかる。
実施例5:エアの検出
図22は、ポンプが始動して、インスリンなどの液体ではなくエアをポンピングすると何が生じるかを示しており、可撓性容器がポンプ吸引口から外れるとき、又は大きなエアリークがポンプと容器との間に生じるときに生じ得る現象を示している。データポイント#33〜38は、ポンプが正常なポンピングをしており、針に液体が満たされている状態を示している。データポイント#38では、エアが吸引口に入り込み、1回又は2回のポンプストロークの後に排出路に到達する。この状態は、両方のストロークにおいて、液体及びエアの粘度の大きな差が非常に大きいことに起因するポンプストローク期間の大きな減少として観察される。
所定のポンプの実際の設計に応じて、複数のポンプの間には最小の違いしかなく、ほぼ同じ時間値が、ドライ材料又はウェット材料などをポンピングするときに検出されることが判明している。このようなポンプ設計には、事前設定時間範囲を使用することが望ましい。しかしながら、異なるポンプ構造に関しては、個々のポンプが或る程度異なる場合があるので、正確なポンプ条件に基づいて個々のポンプに一組の時間範囲を計算することが望ましい。例えば、図18に示すように、ポンプ特性がドライポンプとウェットポンプとで異なる場合、最初の例えば10ストロークを使用して平均「ドライ」値を計算することができ、このドライ値が、ポンプが充填されて「ウェット」段階に達した時点を定義するためのオープンな範囲を形成する。「ウェット」範囲は特定の因子、例えば50%以上のT−inの短縮、又は特定の数値、例えば100ミリ秒(ms)以上のT−inの短縮によって定義することができる。比較に使用されるウェット値は、多数の個々の値の平均として計算することができる。ポンプ又はポンプ−パッチの組み合わせが流路の下流に狭窄部分、例えば狭い中空針を含む場合、液体が流路狭窄部分に達する前のウェット値に基づく平均値(一方の端のみが設定されている範囲を定義する)を使用して、液体が狭窄部分を満たした時点を判断することができる。これについては図19を参照されたい。従って、流体が患者の皮下組織に浸入すると検出値が変化するので、この値を使用して、流体が患者の皮下組織に浸入する時点を求めることもできる。
上記実施形態では、2つの終点位置の間で経過時間を測定するが、一つ以上の追加コンタクト又は中間コンタクトを設けてアクチュエータストローク中のアクチュエータ移動に関する更なる情報を提供することにより、システムは、更に多くの状態を検出することができる。追加コンタクトは機械コンタクトを用いないコンタクト(例えば、光学式コンタクト又は磁気コンタクト)とすることができ、よってアクチュエータの自由な動きを阻害しない。従って、あらゆる追加コンタクトについて、定義された時間範囲の一つ以上の追加の組を定義することができ、各時間範囲は2つの所定位置の間での所定の方向に向かうアクチュエータ部材の移動、及び所定の作動力に関連付けられる。例えば、ほぼ初期状態にあるスイッチを使用して、ポンプ抵抗よりもポンプ/膜の特性に関連が深い、例えば所定薬剤に長期間に渡って接触することによるポンプ膜の特性の変化に関連が深い特徴を連続的に推定することができる。この場合、ポンプの作動を新規のポンプ特性に適合させることができる。別の実施形態では、コンタクト1〜4に対してアクチュエータ部材を移動させ、コンタクト1−2、2−3、及び3−4の間における移動の経過時間を求めることができる。このようにして、非線形の時間−位置運動を分析することができ、システムを制御するための追加情報を提供することができる。
ポンプ/アクチュエータの状態を検出するための上記原理に加え、ポンプチャンバを空にするための供給エネルギーを測定することにより、ポンプにかかる相対的な逆圧を計算することができる。このエネルギーは、移動時間による電流*電圧の積分を取得することにより測定することができるか、又は必要な電流パルスの数、又はピストンを上から下に移動させるために必要なタイムスロットの数をカウントすることにより計算することができるか、或いは、DC電流及びDC電圧が印加される場合の単なる期間として計算することができる。実際、圧力を、例えばP*Vに基づいて求めるためには、例えば摩擦及び初期のポンプ拡張によって消費されるエネルギーを差し引く必要がある。算出された逆圧又はポンプチャンバを空にするための供給エネルギーの特定限界値は、閉塞の通知手段として、及び閉塞アラーム信号のトリガーとして使用することができる。算出された逆圧を使用して、ポンプシステムの容積精度における逆圧の機械的な感度を、逆圧によって変わるポンプ周波数、又は次のポンプストロークまでの期間を変化させることにより補償することもできる。排出ストロークエネルギーについては、ポンプが排出ストロークエネルギーに応じて作動する場合、吸引ストロークのエネルギーも測定することができる。また、これを使用して、バルブを含むポンプシステムの異常動作を通知することもできる。経時的な逆圧の変化が遅いと仮定し、例えば電流の大きさ、又は電流ランプの勾配、或いは電流のパルス幅の変調におけるデューティサイクルを仮定すると、算出された逆圧を使用してストローク中の次のピストンの移動に対する制御を決定及び最適化することができる。
図10〜16を参照しながら説明したポンプを初めて使用する場合、ポンプは最初空なのでエアがポンピングされる。エアの粘度は非常に低いので、エアのポンピングを利用してポンプシステムの特性を検出することができる。例えば、ポンプをプライミングするとき、初期位置と作動位置との間でポンプ膜を駆動するために必要なエネルギーを求めることができる。続いて液体をポンピングするときに初期位置と作動位置との間でポンプ膜を駆動するために必要なエネルギーを求める場合、これらのエネルギーの差を使用してポンプの動作に使用されるエネルギー、従ってポンプシステムの圧力を計算することができる。
電圧−時間の線形的な関係が図23に示されるが、実際のポンプ状態の下では非線形的な関係が見られることが多い。更に、ポンプが正常動作条件下で作動される場合、異なる形状の勾配を使用でき、例えば勾配を調整して、ポンプが最も高い効率で動作することにより、例えば最小の逆流でバルブが確実に効率的に動作する所定のポンプサイクルタイミングを実現することができる。実際には、電圧ではなく、電流を変化させることもできる。
例示的実施形態の上記説明において、種々の構成要素の機能を提供する種々の構造について、本発明のコンセプトが当業者に明らかになる程度に説明した。種々の構造の詳細な構成及び仕様は、本明細書に開示される基本原理に沿って当業者が実行する通常の設計手順の目標と考えられる。例えば、開示された実施形態の個々の構成要素は、医療用途及び大量生産に適する材料、例えば適切なポリマー材料を使用して作製することができ、接合、溶接、接着剤、及び機械配線などのコスト効率の高い方法を使用して組み立てることができる。
Claims (22)
- − 構造を移動させるための、第1位置及び第2位置を有するアクチュエータ部材(30)、
− 第1位置と第2位置の間でアクチュエータ部材を移動させる作動手段(36、40、41)、
− 第1位置及び第2位置をそれぞれ検出し、第1位置及び第2位置を示す時間信号を供給する検出手段(28、29、37)、及び
− 供給される時間信号に基づいて、アクチュエータ部材が第1位置と第2位置の間で所定の方向に向かって移動するときの経過時間を計測するコントローラ(483)であって、それぞれが第1位置と第2位置の間における所定の方向へのアクチュエータ部材の移動と所定の作動力とに関連付けられた、少なくとも一つの定義された時間範囲を表わす情報を含み、計測された経過時間を定義された時間範囲と比較して、計測された経過時間に関連する時間範囲に対応する動作を実行するコントローラ
を備えたアクチュエータシステム。 - コントローラが、一つ以上の事前に定義された範囲を含む、請求項1記載のアクチュエータシステム。
- コントローラが、検出手段からコントローラに供給された時間信号に基づいて一つ以上の範囲を決定する、請求項1記載のアクチュエータシステム。
- コントローラが、
− 第1位置と第2位置の間で所定の方向へアクチュエータ部材を移動させる作動手段を制御し、
− 検出手段によって供給された信号に基づいて、所定の作動方向に応じてアクチュエータが第1位置又は第2位置に正しく位置することを決定し、且つ
− アクチュエータ部材が所定の作動方向に対応する正しい位置にない場合に信号を供給する
請求項1記載のアクチュエータシステム。 - コントローラが、
− 第1位置と第2位置の間で所定の方向へアクチュエータを移動させる作動手段を制御し、
− 第1位置と第2位置の間における所定方向へ向かうアクチュエータ部材の所定の動作に対応する経過時間を求める
請求項1ないし4のいずれか1項に記載のアクチュエータシステム。 - − 第1位置及び第2位置それぞれに位置するアクチュエータ部材に係合する第1及び第2ストッパ手段(37、128、129)
を 更に備え、
− アクチュエータと第1及び第2ストッパ手段のそれぞれとが係合することにより、検出手段が、アクチュエータが第1位置及び第2位置それぞれに位置することを検出することができる
請求項1ないし5のいずれか1項に記載のアクチュエータシステム。 - アクチュエータ部材と第1及び第2ストッパ手段のそれぞれとが係合することにより、検出手段により検出可能な電気的接続が行なわれる、請求項6記載のアクチュエータシステム。
- 検出手段は、アクチュエータ部材が第1位置と第2位置の間で移動するときに、一つ以上の追加位置に関する時間信号を検出及び供給し、コントローラは、供給された時間信号に基づいて複数の経過時間を計測し、一つ以上の時間範囲を定義された時間範囲と比較し、計測された経過時間に関連する時間範囲に対応する一つ以上の動作を実行する、請求項1記載のアクチュエータシステム。
- アクチュエータ部材が、第1位置と第2位置の間で往復運動をするように構成される、請求項1ないし8のいずれか1項に記載のアクチュエータシステム。
- 作動手段が線形アクチュエータである、請求項1ないし9のいずれか1項に記載のアクチュエータシステム。
- 1つの経過時間が、第1位置と第2位置の間におけるアクチュエータ部材の単一回の移動を表わす、請求項の1ないし10のいずれか1項に記載のアクチュエータシステム。
- 1つの経過時間が、第1位置と第2位置の間におけるアクチュエータ部材の複数回の移動を表わす、請求項1ないし11のいずれか1項に記載のアクチュエータシステム。
- ポンプアセンブリ(150、300)と組み合わされて、アセンブリの吸引口(160、321)と排出口(170、322)との間で液体をポンピングするアクチュエータシステムであって、ポンプアセンブリがポンプ部材(154、340)を含み、ポンプ部材は、第1位置と第2位置の間で移動するアクチュエータ部材(130)によって作動されるとポンピングを行う、請求項1ないし12のいずれか1項に記載のアクチュエータシステム。
- ポンプ排出口が水圧に対して剛性を有する排出導管と流体連通していることにより、排出導管が部分的又は完全に閉塞するとほぼ無制限の圧力上昇が排出導管に生じ、作動部材からポンプ部材に印加される所定の作動力に対してポンプの移動に掛かる時間が伸びることから、コントローラは、排出導管における閉塞状態を示す定義された時間範囲を表わす情報を含んでいるので、ポンプの動作に掛かる計測された経過時間が閉塞状態の時間範囲に含まれる場合にアラーム信号を生成する、請求項13記載の組合せ。
- ポンプは、ポンプ吸引口及びポンプ排出口にそれぞれ接続される吸引バルブ及び排出バルブ(161、171、342、343)、及び内部でポンプ部材が移動することによりポンプストローク及び吸引ストロークがそれぞれ行なわれるポンプチャンバ(153、341)を含み、吸引ストロークは第2位置から第1位置への作動部材(130)の移動に関連する、請求項14記載の組合せ。
- コントローラが、以下の定義された時間範囲、即ち:
− ポンプストローク中の正常ポンプ動作に関連する時間範囲、
− 短時間ポンプストロークに関連する時間範囲、
− 長時間ポンプストロークに関連する時間範囲、
− 吸引ストローク中の正常ポンプ動作に関連する時間範囲、
− 短時間吸引ストロークに関連する時間範囲、
− 長時間吸引ストロークに関連する時間範囲
の内の一つ以上を表わす情報を含み、コントローラが、計測された経過時間を定義された時間範囲と比較して、計測された経過時間に関連する時間範囲に対応する動作を実行する、請求項15記載の組合せ。 - コントローラが、前の検出経過時間に関係なく、所定の検出された時間範囲に対応する動作を実行する、請求項15記載の組合せ。
- − 流体薬剤の収容に適し、ポンプ吸引口と流体連通するか、又はポンプ吸引口と流体連通するように配置される排出口(461)を含む容器(460)、及び
− 被験者の皮膚を貫通するのに適した尖鋭端を有し、ポンプ排出口と流体連通するか、又はポンプ排出口と流体連通するように配置される吸引口を含む針(412)
を更に備える、請求項13ないし17のいずれか1項に記載の組合せ。 - 可動ポンプ部材(340)を有するポンプ(300)の動作方法であって、
− ポンプ部材を第1位置と第2位置の間で作動させるステップ、
− 所定の条件下で、ポンプ部材が第1位置と第2位置の間で所定の方向に向かって移動するときの経過時間を計測するステップ、
− 計測された経過時間を一つ以上の定義された時間範囲と比較するステップ、及び
− 計測された経過時間に関連する時間範囲に対応する動作を実行するステップ
を含む方法。 - 一つ以上の時間範囲を、以前に計測された経過時間に基づいて予め決定又は計算する、請求項19記載の方法。
- ポンプが、液体を充填した容器と流体連通する吸引口、及び皮膚挿入型装置と流体連通する排出口を含み、定義された時間範囲を、以下の状態、即ち:
− 空又はほぼ空の容器、
− エアのポンピング、
− 液体のポンピング、
− 吸引口の閉塞、
− 排出口の閉塞、
− 皮膚挿入型装置の閉塞、及び
− ポンプの誤動作
の内の一つ以上に関連付ける、請求項19記載の方法。 - アクチュエータ部材の制御方法であって、
− 所定の構造を移動させるのに適し、第1位置及び第2位置を有するアクチュエータ部材を設けるステップ、
− 第1位置と第2位置の間でアクチュエータ部材を移動させるアクチュエータを設けるステップ、
− 第1位置及び第2位置をそれぞれ検出し、第1位置及び第2位置を示す時間信号を供給する検出器を設けるステップ、
− それぞれが第1位置と第2位置の間における所定の方向へのアクチュエータ部材の移動及び所定の作動力に関連付けられた、少なくとも一つの定義された時間範囲を表わす情報を含むコントローラを設けるステップ、
− アクチュエータを作動させることにより作動部材を移動させるステップ、
− 時間信号をコントローラに供給するステップ、
− 供給された信号に基づいて、アクチュエータ部材が第1位置と第2位置の間で所定の方向に向かって移動するときの経過時間を計測するステップ、
− 計測された経過時間を一つ以上の定義された時間範囲と比較するステップ、及び
− 計測された経過時間に関連する時間範囲に対応する制御動作を実行するステップ
を含む方法。
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