JP2000325476A - 輸液ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】輸液チューブ内の所定の長さ以上の気泡を正確
に検出できる気泡検出器を備えた輸液ポンプの提供。 【解決手段】輸液作動手段と、輸液情報を設定入力する
設定入力手段と、輸液チューブの途中に設けられ、輸液
チューブを介して対向するセンサを含む気泡検出手段
と、気泡検出手段からの出力信号に基づいて気泡の有無
を判断する判断手段とからなり、判断手段は、出力信号
の出力が第１の閾値以下となった時に常にカウントアッ
プする第１のカウンタと、輸液が流れている期間はカウ
ントせず、それ以外の期間においてカウントする第２の
カウンタを備え、第１のカウンタによるカウンタ値と該
第２のカウンタによるカウンタ値を加算または減算して
第２の閾値と比較する比較手段を含み、比較手段からの
出力に基づいて第２の閾値以上となるカウント数が所定
数以上の場合であるか否かを判断することを特徴とする
輸液ポンプ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輸液が流れている
期間と流れない期間が所定の周期で繰り返される輸液中
の所定の長さ（大きさ）の気泡を検出する輸液ポンプに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、輸液ポンプに設けられる超音波セ
ンサー等の気泡検出器は、輸液チューブの途中に送信部
と受信部が一対となり、対向して設けられている。

【０００３】輸液チューブの途中に気泡（空気）が存在
すると、センサの受信部で受信できず受信部の出力が低
下し、この出力に基づいて気泡の有無を判断し、輸液チ
ューブ中の気泡を検出したとして、警報等を行うもので
ある。

【０００４】しかしながら、輸液が流れている期間と流
れない期間が所定の周期で繰り返される輸液ポンプ、即
ち、容量式(ボルメトリック式)またはそれに類似の方式
の輸液ポンプでは、検出すべき気泡の基準長(量)に対し
て十分に小さな気泡があっても、センサ部で気泡が止ま
る場合、基準長より長い気泡と認識しまい、検出精度が
悪くなるという問題があった。

【０００５】そこで本発明は、上記事情に鑑み、輸液が
流れている期間と流れない期間が所定の周期で繰り返さ
れる輸液中の所定の長さ（大きさ）の気泡を精度よく検
出することができる輸液ポンプを提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の輸液ポンプは、輸液チューブを順次押圧
(蠕動式)または輸液チューブの一部に組み込まれた部材
を押圧(ピストン式)して送液するとともに輸液中に存在
する気泡を検出する輸液ポンプであって、輸液作動手段
と、輸液情報を設定入力する設定入力手段と、輸液チュ
ーブの途中に設けられ、輸液チューブを介して対向する
センサを含む気泡検出手段と、気泡検出手段からの出力
信号に基づいて気泡の有無を判断する判断手段とからな
り、判断手段は、出力信号の出力が第１の閾値以下とな
った時に常にカウントアップする第１のカウンタと、輸
液が流れている期間はカウントせず、それ以外の期間に
おいてカウントする第２のカウンタを備え、第１のカウ
ンタによるカウンタ値と第２のカウンタによるカウンタ
値を減算または加算して第２の閾値と比較する比較手段
を含み、比較手段からの出力に基づいて第２の閾値以上
または以下となるカウント数が所定数以上の場合である
か否かを判断することを特徴とする輸液ポンプである。

【０００７】さらに、本発明の輸液ポンプは、輸液チュ
ーブを順次押圧(蠕動式)または輸液チューブの一部に組
み込まれた部材を押圧(ピストン式)して送液するととも
に輸液中に存在する気泡を検出する輸液ポンプであっ
て、輸液作動手段と、輸液情報を設定入力する設定入力
手段と、輸液チューブの途中に設けられ、輸液チューブ
を介して対向するセンサを含む気泡検出手段と、気泡検
出手段からの出力信号に基づいて気泡の有無を判断する
判断手段とからなり、判断手段は、輸液が流れていない
期間は、通常のサンプリング周期よりも長いサンプリン
グ周期でセンサからの出力信号をサンプリングし、出力
信号が閾値以下となる時のカウント数が所定数以上であ
るか否かを判断することを特徴とする輸液ポンプであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施例に基づいて説明する。

【０００９】図１は、本発明の実施例の輸液ポンプ１の
ドア開放状態における正面図である。

【００１０】図において、２は輸液チューブ溝であり、
ポリ塩化ビニル等の可撓性の熱可塑性樹脂製輸液チュー
ブ３(図３,４,５参照)がセットされる。４はドア、５は
本体部、６は気泡検出部(気泡検出手段)(１０３；図２,
４,５参照)を構成する気泡センサ部、７は閉塞検出部１
０１(図２参照)を構成する閉塞センサ部、１０は、輸液
作動部１０２(図２参照)を構成する蠕動式フィンガであ
る。

【００１１】図２は、本発明の実施例の輸液ポンプ１の
ブロック図である。

【００１２】蠕動式フィンガポンプ１を所定の順序で順
次駆動させる輸液作動部（輸液作動手段）１０２、輸液
チューブが閉塞されたことを検出するための閉塞検出部
（閉塞検出手段）１０１、輸液チューブ１中の気泡を検
出するための気泡検出部１０３、輸液流量等を設定入力
するキーを含む設定入力部１０４、設定量等を記憶する
ＲＯＭ１０５、流量、各種アラーム等を表示する表示部
１０６、蠕動フィンガ１０を駆動させるステッピングモ
ータ(不図示)の回転速度を検出するエンコーダ等を備え
た回転速度検出部１０７等で構成されている。

【００１３】図３は、輸液作動部１０２により駆動され
る蠕動フィンガ１０の動作順序を示すものである。蠕動
フィンガ１０は、シャフト(不図示)と一体的に所定間隔
で形成された偏芯カムの回転により、輸液チューブ３に
対してほぼ直角な方向に往復移動するように構成されて
いる。なお、フィンガ１０−５は脈動を補正するための
フィンガである。なお、チューブ３の上流側は薬液が収
納された輸液容器(不図示)に、下流側は患者に接続され
ている。

【００１４】(Ａ)は、患者側により近いフィンガ１０−
４がチューブ３を完全に圧閉した状態(上死点)で、他の
フィンガ１０−１〜１０−３ｂがチューブ３を開いた状
態（下死点）にあり、輸液容器(上流)側から輸液ポンプ
１に輸液Ｍが流入している期間(本願でいう、輸液が流
れている期間)である。

【００１５】この時、フィンガ１０−５を設けて、上死
点(チューブ３を完全に圧閉しない状態)にあるようにす
れば、患者(下流)側の輸液流量は確保される。なお、こ
のフィンガ１０−５は、１ケでも複数個でもよい。

【００１６】フィンガ１０−１〜１０−３ｂは、チュー
ブ３をほぼ完全に近い形状に開いた状態にしてもよい
し、途中まで開いた状態にしてもよい。(Ｂ)は、輸液容
器(上流)側により近いフィンガ１０−１と患者側により
近いフィンガ１０−４がチューブ３を完全に圧閉した状
態(上死点)で、他のフィンガ１０−２ａ〜１０−３ｂが
チューブ３を開いた状態(下死点)にあり、輸液容器(上
流)側から輸液ポンプ１に輸液Ｍが流入していない期間
(本願でいう、輸液が流れていない期間)である。

【００１７】この時、フィンガ１０−５を設けて、上死
点(チューブ３を完全に圧閉しない状態)にあるようにす
れば、患者(下流)側への輸液注入は確保される。

【００１８】(Ｃ)は、輸液容器(上流)側により近いフィ
ンガ１０−１をチューブ３を完全に圧閉した状態(上死
点)で、患者(下流)側により近いフィンガ１０−４をチ
ューブ３を開いた状態(上死点)にし、フィンガ１０−２
ａ、１０−２ｂをチューブ３を途中まで押圧した状態
(上死点)にし、フィンガ１０−３ａ、１０−３ｂをチュ
ーブ３を開いた状態(下死点)にし、輸液容器(上流)側か
ら輸液ポンプ１に輸液Ｍが流れていない期間(本願でい
う、輸液が流れていない期間)である。

【００１９】この時、フィンガ１０−２ａ、１０−２ｂ
はチューブ３を途中まで押圧した状態(上死点)にあるた
め、患者(下流)側に輸液が注入される。

【００２０】(Ｄ)は、輸液容器(上流)側により近いフィ
ンガ１０−１をチューブ３を完全に圧閉した状態(上死
点)で、患者(下流)側により近いフィンガ１０−４をチ
ューブ３を開いた状態(下死点)にし、フィンガ１０−２
ａ、１０−２ｂ、１０−３ａ、１０−３ｂをチューブ３
を途中まで押圧した状態(上死点)にし、輸液容器(上流)
側から輸液ポンプ１に輸液Ｍが流れていない期間(本願
でいう、輸液が流れていない期間)である。

【００２１】この時、フィンガ１０−２ａ、１０−２
ｂ、１０−３ａ、１０−３ｂはチューブ３を途中まで押
圧した状態(上死点)にあるため、患者(下流)側に輸液が
注入される。

【００２２】(Ｅ)は、輸液容器(上流)側により近いフィ
ンガ１０−１をチューブ３を完全に圧閉した状態(上死
点)で、患者(下流)側により近いフィンガ１０−４をフ
ィンガ１０−２ａ、１０−２ｂ、１０−３ａ、１０−３
ｂの上死点とほぼ同じ位置で３チューブ３を押圧し、フ
ィンガ１０−２ａ、１０−２ｂ、１０−３ａ、１０−３
ｂをチューブ３を途中まで押圧した状態(上死点)にし、
輸液容器(上流)側から輸液ポンプ１に輸液Ｍが流れてい
ない期間(本願でいう、輸液が流れていない期間)であ
る。

【００２３】この場合、フィンガ１０−２ａ、１０−２
ｂ、１０−３ａ、１０−３ｂはチューブ３を途中まで押
圧した状態(上死点)にあり、フィンガ１０−４もフィン
ガ１０−２ａ、１０−２ｂ、１０−３ａ、１０−３ｂの
上死点とほぼ同じ位置にあるため、患者(下流)側に輸液
が注入される。

【００２４】(Ｆ)は、患者(下流)側により近いフィンガ
１０−１をチューブ３を完全に圧閉した状態(上死点)
で、患者(下流)側により近いフィンガ１０−４もチュー
ブ３を完全に圧閉した状態(上死点)にし、フィンガ１０
−２ａ、１０−２ｂ、１０−３ａ、１０−３ｂはチュー
ブ３を途中まで押圧した状態(上死点)にし、輸液容器
(上流)側から輸液ポンプ１に輸液Ｍが流れていない期間
(本願でいう、輸液が流れていない期間)である。

【００２５】この時、フィンガ(脈動補正フィンガ)１０
−５を設けて、上死点(チューブ３を完全に圧閉しない
状態)にあるようにすれば、患者(下流)側への輸液注入
は確保される。

【００２６】こうして、(Ａ)→(Ｂ)→(Ｃ)→(Ｄ)→(Ｅ)
→(Ｆ)→(Ａ）の動作を繰り返すことにより、患者への
輸液注入がほぼ連続的に精度よく行われる。これら、
(Ａ)、(Ｂ)、(Ｃ)、(Ｄ)、(Ｅ)、(Ｆ)の各位相は、図２
で示した回転速度検出部１０７を構成するエンコーダに
より検出され、本願でいう、輸液が流れていない期間、
輸液が流れている期間のいずれかが設定される。

【００２７】なお、上述で示したフィンガの数は一例で
あり、多くても、少なくてもよい。図４は、第１の実施
例における気泡検出方法を示すもので、図４(ａ)は、気
泡検出部１０３の構成を示すブロック図、図４（ｂ）
は、気泡検出に関する出力信号を示すものである。

【００２８】輸液チューブ３に取付けた状態で、送信回
路１０８からの出力信号に応じて送信部(超音波送信部)
１０９から超音波が送信され、対向する受信部(超音波
受信部)１１０にてこの超音波を受信する。

【００２９】また、受信部１１０からの信号は、所定の
サンプリング周期(例えば、１０ｍｓ)に基づいてサンプ
リングされ、同時に、比較回路１１５により、この出力
信号が閾値と比較される。

【００３０】閾値以下となった場合、第１のカウンタ１
１１により、カウント数のカウントが開始され、同時に
第２のカウンタ１１２もカウント数のカウントを開始す
る（なお、出力信号を反転させ、閾値以上となる場合
に、第１のカウンタによるカウンタ数のカウント開始を
行ってもよい。)。

【００３１】第２のカウンタ１１２は、回転検出部１０
７と同期し、輸液が流れない期間かつ、受信部１１０か
らの出力信号が閾値以下のときのみカウントを行うもの
である。

【００３２】演算回路１１３で、第１のカウンタ１１１
によるカウント数と、第２のカウンタ１１２によるカウ
ント数を演算処理(減算)し、その値が閾値(所定数)以上
か否かを気泡検出回路１１４で検出(判断)する。所定数
以上カウントされると、所定の長さ(所定の大きさ)の気
泡Ｋがチューブ３内にあると判断され、警報等のアラー
ムを発生させる。

【００３３】図５は、第２の実施例における気泡検出方
法を示すもので、図５(ａ)は、気泡検出部１０３の構成
を示すブロック図、図５（ｂ）は、気泡検出に関する出
力信号を示すものである。

【００３４】輸液チューブ３に取付けた状態で、送信回
路１０８からの出力信号に応じて送信部(超音波送信部)
１０９から超音波が送信され、対向する受信部(超音波
受信部)１１０にてこの超音波を受信する。

【００３５】回転速度検出部１０９と同期したサンプリ
ング周期設定回路で、輸液が流れていない期間(上述の
フィンガ１０−１がチューブ３を完全に圧閉している期
間、即ち上死点にある期間)のサンプリング周期(例え
ば、１０００ｍｓ)と、輸液が流れている期間(上述のフ
ィンガ１０−１がチューブ３を開いている期間、即ち下
死点にある期間)のサンプリング周期（例えば、１０ｍ
ｓ）が設定される。

【００３６】また、受信部１１０からの出力信号は、こ
のサンプリング周期に基づいてサンプリングされ、同時
に、比較回路１１５により、この出力信号が閾値と比較
される。

【００３７】閾値以下となった場合、カウンタ１１１に
より、カウント数のカウントが開始され、所定数以上か
否かを気泡検出回路１１４で検出(判断)する（なお、出
力信号を反転させ、閾値以上となる場合に、第１のカウ
ンタによるカウンタ数のカウント開始を行ってもよ
い。)。

【００３８】所定数以上カウントされると、所定の長さ
(所定の大きさ)の気泡Ｋがチューブ３内にあると判断さ
れ、警報等のアラームを発生させる。

【００３９】本実施例では、気泡検出センサとして、超
音波センサについて説明したが、これに限られるもので
はなく、光電式センサーであっても同様の検出精度を得
ることができる。

【００４０】また、本実施例では、容量式に近い方式の
蠕動式輸液ポンプについてい説明したが、輸液チューブ
の一部に組み込まれた部材を押圧して送液する、いわゆ
るピストン型の輸液ポンプに適用しても同様の検出精度
が得られる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述した如く、本願発明による輸液
ポンプは、輸液作動手段と、輸液情報を設定入力する設
定入力手段と、輸液チューブの途中に設けられ、輸液チ
ューブを介して対向するセンサを含む気泡検出手段と、
気泡検出手段からの出力信号に基づいて気泡の有無を判
断する判断手段とからなり、判断手段は、出力信号の出
力が第１の閾値以下となった時に常にカウントアップす
る第１のカウンタと、輸液が流れている期間はカウント
せず、それ以外の期間においてカウントする第２のカウ
ンタを備え、第１のカウンタによるカウンタ値と該第２
のカウンタによるカウンタ値を加算または減算して第２
の閾値と比較する比較手段を含み、比較手段からの出力
に基づいて第２の閾値以上となるカウント数が所定数以
上の場合であるか否かを判断することを特徴とする輸液
ポンプであるので、気泡が停止している期間の影響を低
減し、輸液チューブ中の所定の長さ(所定の大きさ)の気
泡を精度よく検出することができ、的確な警報(アラー
ム)を行うことができる。

【００４２】また、本願発明による輸液ポンプは、輸液
作動手段と、輸液情報を設定入力する設定入力手段と、
輸液チューブの途中に設けられ、輸液チューブを介して
対向するセンサを含む気泡検出手段と、気泡検出手段か
らの出力信号に基づいて気泡の有無を判断する判断手段
とからなり、判断手段は、輸液が流れていない期間は、
通常のサンプリング周期よりも長いサンプリング周期で
センサからの出力信号をサンプリングし、該出力信号が
閾値以下となる時のカウント数が所定数以上であるか否
かを判断することを特徴とする輸液ポンプであるので、
気泡が停止している期間の影響を低減し、輸液チューブ
中の所定の長さ(所定の大きさ)の気泡を精度よく検出す
ることができ、的確な警報(アラーム)を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の輸液ポンプ１のドア開放状
態における正面図である。

【図２】 本願発明に係わる輸液ポンプのブロック図で
ある。

【図３】 本願発明に係わる輸液作動部により駆動され
る蠕動フィンガの動作順序を示すものである。

【図４】 本願発明に係わる輸液ポンプの気泡検出方法
の第１の実施例を示す図である。

【図５】 本願発明に係わる輸液ポンプの気泡検出方法
の第２の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１…輸液ポンプ ２…チューブ溝 ３…チューブ ４…ドア ５…本体 １０…フィンガ １０１…閉塞検出部 １０３…気泡検出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】輸液中に存在する気泡を検出する輸液ポン
   プであって、 輸液作動手段と、輸液情報を設定入力する設定入力手段
   と、 輸液チューブの途中に設けられ、該輸液チューブを介し
   て対向するセンサを含む気泡検出手段と、 該気泡検出手段からの出力信号に基づいて気泡の有無を
   判断する判断手段とからなり、 該判断手段は、 該出力信号の出力が第１の閾値以下となった時に常にカ
   ウントアップする第１のカウンタと、 輸液が流れている期間はカウントせず、それ以外の期間
   においてカウントする第２のカウンタを備え、 該第１のカウンタによるカウンタ値と該第２のカウンタ
   によるカウンタ値を減算または加算して第２の閾値と比
   較する比較手段を含み、 該比較手段からの出力に基づいて第２の閾値以上となる
   カウント数が所定数以上の場合であるか否かを判断する
   ことを特徴とする輸液ポンプ。
2. 【請求項２】輸液中に存在する気泡を検出する輸液ポン
   プであって、 輸液作動手段と、輸液情報を設定入力する設定入力手段
   と、 輸液チューブの途中に設けられ、該輸液チューブを介し
   て対向するセンサを含む気泡検出手段と、 該気泡検出手段からの出力信号に基づいて気泡の有無を
   判断する判断手段とからなり、 該判断手段は、 輸液が流れていない期間は、通常のサンプリング周期よ
   りも長いサンプリング周期で該センサからの出力信号を
   サンプリングし、該出力信号が閾値以下となる時のカウ
   ント数が所定数以上であるか否かを判断することを特徴
   とする輸液ポンプ。