JPH0470911B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、主として薬液を人体内部に送液する
のに用いられる医療用であつて、所定の送液工程
を繰り返えすことによつて継続的に送液を行なう
例えばペリスタルテイツク方式の輸液ポンプに関
するものである。

＜従来の技術＞ この種の輸液ポンプを用いた輸液システムは、
例えば第５図のように構成される。即ち、輸液チ
ユーブ３に点滴筒２、逆止弁４およびＹ型注入部
５が上部から順に設けられた輸液チユーブセツト
の上端に薬液瓶１が取り付けられるとともに、輸
液チユーブセツトの下方部位に輸液ポンプ６が取
り付けられる。輸液ポンプ６には、例えばリニア
ペリスタルテイツク方式のポンピング機構７の薬
液の流動方向の上流側位置に、輸液チユーブ３の
内圧を検知するための圧力検知器８が内蔵されて
いる。この圧力検知器８は、輸液チユーブ３に外
接する状態に取り付けられて輸液チユーブ３の内
圧を検知するもので、これを設ける目的は、ポン
ピング動作中において輸液ポンプ６の上流側で閉
塞が生じた場合には輸液チユーブ３の内圧が極端
に小さくなる現象を利用して、これから輸液チユ
ーブ３の閉塞状態の発生を検知するためである。

ところで、ペリスタルテイツク方式の輸液ポン
プは、ポンピング機構の回転運動または直線往復
運動に伴つて輸液チユーブ３を側方から押圧して
閉塞する閉塞部が上流側から下流側に向つて移動
することによつて、輸液チユーブ３内の薬液を下
流へ押し出す、即ち送液するようになつている。
ここで、閉塞部が移動範囲の最下位置に移動した
時、つまり１周期のポンピング動作工程における
最終工程において、最下位置の他に最上位置にも
閉塞部が存在し、次に最下位置の閉塞部が解除さ
れて次の周期のポンピング動作に移行する過程
で、最上位置の閉塞部からポンプ吐出口までの輸
液チユーブ３内の容積が最下位置の閉塞部の解除
により一時的に急に大きくなつて吐出圧が低下
し、最上位置の閉塞部が或る程度の移動を行なう
まで吐出圧の低い期間、つまり吐出量の少ない期
間が存在する。即ち、所定のポンピング動作工程
を１周期として繰り返えす方式の輸液ポンプで
は、或る周期から次の周期に移行する過程におい
て吐出圧に変動が生じ、第６図に示すように吐出
量に変動がある。同図から明らかなように、ポン
ピング動作工程の１周期Ｔにおいて、吐出量の多
い時間帯Ａと少ない時間帯Ｂとが存在し、この変
動を平均すると単位時間当たりの吐出量が同図に
破線で示す設定量となる。この種の方式の輸液ポ
ンプでは、既存の如何なる方式においても吐出量
の変動を解消することができず、程度の差はあつ
ても吐出量の変動が必らず存在する。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、前述の吐出量の変動が存在する
ことに起因して、輸液ポンプの起動時において圧
力検知器８に誤動作が生じる問題がある。詳述す
ると、第５図に示すＹ型注入部５および逆止弁４
を具備した２液注入用の輸液チユーブセツトを輸
液ポンプ６に装填した場合、ポンピング機構７に
より輸液チユーブ３の少なくとも１点が押し潰さ
れ閉塞されているため、Ｙ型注入部５を介して輸
液チユーブ３内に流入した薬液が閉塞部で流下を
阻止されるとともに逆止弁４により上動を阻止さ
れ、ポンピング機構７の閉塞部より上流側の輸液
チユーブ３の内圧が一時的に上昇する。この状態
で輸液ポンプ６の駆動を開始すると、ポンピング
機構７の閉塞部の移動に伴つて輸液チユーブ３内
の薬液が下流側に移動され、輸液チユーブ３の閉
塞部より上流側の内圧は低下して定常値になる。
この輸液ポンプ６の起動時にポンピング機構７が
第６図に示す変動の谷である時間帯Ｂに相当する
状態から始動した場合には、輸液チユーブ３の閉
塞部より上流側の内圧が除々に低下するが、同図
に示す変動の山である時間帯Ａに相当する状態か
ら始動した場合には、吐出量が大きいために輸液
チユーブ３の閉塞部より上流側の内圧が急速に低
下する。一方、輸液ポンプ６の圧力検知器８は、
ポンピング動作時における輸液チユーブ３の閉塞
部より上流側の内圧を常時検出しているので、輸
液ポンプが時間帯Ａに相当する状態から始動した
場合には閉塞点より上流側の輸液チユーブ３の内
圧が急速に低下して圧力検知器８がこの状態を輸
液ポンプの上流側の輸液チユーブ３の閉塞の発生
と誤認し、警報を発する誤動作が生じる。

＜発明の目的＞ 本発明は、このような従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、極めて簡単な構成によりポンプ始動
時における圧力検知器の誤動作を確実に防止する
ことのできる輸液ポンプの提供を目的とするもの
である。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明の輸液チユーブは、前記目的を達成する
ために、回転運動または直線往復運動による所定
のポンピング動作工程を１周期として繰り返えす
ことにより継続的に送液を行なうポンピング機構
と、このポンピング機構に対し輸液流動方向の上
流側に配設されて輸液チユーブの内圧により該チ
ユーブの閉塞状態の発生を検知する圧力検知器と
を具備した輸液ポンプにおいて、前記ポンピング
機構の周期運動を行なう部位に一体に連動するよ
う固着された被検知部材とこの被検知部材の検知
手段とにより前記ポンピング機構のポンピング動
作工程の１周期における特定の位相または任意の
位相を検知する位相検知手段と、チユーブセツト
の接続操作時または取外し操作時に該チユーブセ
ツトが非接続の状態において前記位相検知手段の
位相情報に基づいて前記ポンピング機構を設定位
相に位置するまで駆動するスタート位置制御手段
とを備えた構成を特徴とするものである。

＜作用＞ ポンピング機構の周期運動を行なう部位として
例えば駆動源のモータにより回転される駆動軸
に、被検知部材としての羽根を固着し、これの検
知手段としてのホトインタラプタをこれの光軸が
羽根により遮断される位置に設けるとともに、羽
根の取り付け位置を、ポンピング機構が１周期に
おける所望の位相になつた時点で羽根がホトイン
タラプタの光軸を遮るように設定する。例えば、
吐出量の少ない時間帯においてホトインタラプタ
の光軸を遮るように羽根を位置決めし、薬液瓶が
接続された輸液チユーブセツトを取り付けるため
の操作、例えば輸液ポンプのチユーブ装着用ドア
が開放されると、それにより、前述の輸液チユー
ブセツトが非接続の状態において、スタート位置
制御手段によつてポンピング機構を羽根がホトイ
ンタラプタの光軸を遮る位相まで駆動させること
により、ポンプ始動時にポンピング機構のチユー
ブ閉塞部より上流側の輸液チユーブの内圧が除々
に低下し、圧力検知器が誤動作することがない。

＜実施例＞ 以下、本発明の好ましい実施例を図面に基いて
詳細に説明する。

第１図は、フインガ式リニアペリスタルテイツ
ク方式の場合を示した本発明の一実施例である。
この実施例では、駆動源としてパルスモータ１０
を用いるとともに、このパルスモータ１０のモー
タシヤフト１１の１回転がこのモータシヤフト１
１に順次偏心させて貫着させた７個のフインガ１
２Ａ〜１２Ｇからなるポンピング機構１２の１周
期のポンピング動作工程に対応するようになつて
いる。輸液チユーブ３のポンピング機構１２とは
反対側位置にバツクプレート１３が当てがわれて
いる。モータシヤフト１１の先端に、被検知部材
としての羽根１４が止めねじ１５により片持ち式
に固着され、この羽根１４の検知手段として発光
素子と受光素子とからなるホトインタラプタ１６
が、これの光軸を羽根１４が遮るように設けられ
ている。

ホトインタラプタ１６には、これから出力され
る羽根１４の検知信号により単一のパルス信号を
出力する検知回路１７が接続され、この検知回路
１７の出力パルスがパルスカウンタ１８のリセツ
ト端子Ｒおよび中央制御部１９に入力される。中
央制御部１９は装置全体を制御するものであつて
演算機能を有し、この中央制御部１９から出力さ
れるモータ駆動信号に基いてモータパルス発生部
２０からパルス信号が出力され、このパルス信号
によりモータ駆動部２１がパルスモータ１０を回
転制御する。また、モータパルス発生部２０の出
力パルスがパルスカウンタ１８でカウントされ、
このカウント信号が中央制御部１９に入力され
る。

次に、前記実施例の作用を、第２図を参照しな
がら説明する。中央制御部１９は、常に第２図に
示したフローチヤートに基づいて装置全体を監視
しており、いま、輸液チユーブを用いて輸液を行
なうに際し、第５図に示した輸液チユーブセツト
を輸液ポンプに装着するために、輸液ポンプのチ
ユーブ装着用ドアを開けると、チユーブ装着用ド
ア開閉検知回路２２からドア開信号が中央制御部
１９に入力され、第２図のフローイにおいてドア
オープンであると判定されてフローロに進み、ホ
トインタラプタ１６の出力信号が検知回路１７を
介して中央制御部１９に入力される。この時、検
知回路１７からパルス信号が出力されたか否か、
換言すると、フローハにおいて羽根１４ホトイン
タラプタ１６の光軸を遮つているか否かが判別さ
れる。偶然に羽根１４が光軸上に位置していた場
合には、「YES」と判定されてフローホに進み、
チユーブ装着用ドアーが閉められたか否かが判別
される。即ち、輸液チユーブセツトの輸液ポンプ
への取付けが終了してチユーブ装着用ドアーが閉
められたか否かが判別される。一方、フローハに
おいて「NO」と判定された場合には、フローニ
に進んで中央制御部１９からモータパルス発生部
２０に対し駆動信号が出力されてパルスモータ１
０が回転駆動され、このパルスモータ１０の回転
駆動は、羽根１４がホトインタラプタ１６の光軸
を遮つて検知回路１７からパルス信号が出力され
るまで継続される。この時には輸液チユーブセツ
トがまだ輸液ポンプに装着されていないため、ポ
ンピング機構１２は所謂空送りされることにな
る。何れにしても、フローハまたはフローニにお
いて、ポンピング機構１２は、中央制御部１９の
スタート位相制御手段により羽根１４がホトイン
タラプタ１６の光軸を遮る位相に位置される。従
つて、羽根１４を、第６図に示す吐出量の小さい
時間帯Ｂに相当する位相にポンピング機構１２が
位置した時点で光軸を遮るよう位置決めしておけ
ば、ポンピング機構１２は必ず吐出量の小さい位
相に相当する特定位置から始動し、圧力検知器８
が誤動作することがない。

このように、ポンピング機構１２が特定位置に
設定されたならば、次にフローホにおいてドアク
ローズであるか否か、換言すると輸液チユーブセ
ツトのポンプへの装着が完了したか否かが判別さ
れ、更にフローヘにおいてスタートキーがオンさ
れているか否かを判別する。そして、スタートキ
ーがオン操作されると、フロートに示すように通
常のポンピング動作が開始され、このポンピング
動作中は、フローチに示すようにストツプキーが
オンされるのを常時監視し、ストツプキーがオン
操作されると、フローリにおいてポンピング動作
が停止し、再びフローイに戻つて同様の動作を繰
り返す。

前記フロートにおいて、中央制御部１９から駆
動信号が出力されてパルスモータ１０が回転され
始めると、このパルスモータ１０の回転に伴つて
１連のフインガ１２Ａ〜１２Ｇが輸液チユーブ３
を上流側から下流側に向つて順次押圧し閉塞して
いき、このチユーブ閉塞部の移動によつて輸液チ
ユーブ３内の薬液を下流側へ押し出す。送液動作
過程では各フインガ１２Ａ〜１２Ｇの何れか１つ
が必らず輸液チユーブ３を閉塞しており、図示の
ように、最下位のフインガ１２Ｇが輸液チユーブ
３を押圧している時点のみ同時に最上位のフイン
ガ１２Ａも輸液チユーブ３を閉塞するよう設定さ
れている。各周期においてチユーブ閉塞部が第
３、第４、第５の各フインガ１２Ｃ，１２Ｄ，１
２Ｅに順次移行していく過程では輸液チユーブ３
内の薬液も各フインガ１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅの
動作に合わせて送られることによつて吐出圧が発
生し、第６図にＡで示した時間帯のように相応の
吐出量が得られる。ところが、最下位のフインガ
が１２Ｇによる輸液チユーブ３の閉塞状態からこ
れの解除状態へと移行する過程において、この
時、チユーブ閉塞部が最上位のフインガ１２Ａか
ら第２のフインガ１２Ｂに移行するが、この閉塞
部から下流側吐出部までの輸液チユーブ３の容積
が、最下位のフインガ１２Ｇによる輸液チユーブ
３からの離脱によつて一時的に急激に増大する。
これにより吐出圧が低下し、次に第３のフインガ
１２Ｃによる輸液チユーブ３への閉塞が始まる時
期まで第６図にＢで示す時間帯のように吐出量の
少ない期間が続く。このような吐出量の変動は、
ポンピング動作工程の１周期毎に、つまりパルス
モータ１０の１回転毎に繰り返えされる。

一方、ポンピング機構１２の駆動源のパルスモ
ータ１０は、１パルスを印加する毎に一定の微小
角度だけ回転するので、このパルスモータ１０を
１回転させるに必要なパルス数は一定となる。そ
こで、モータパルス発生部２０からモータ駆動部
２１に供給されるパルスをパルスカウンタ１８で
カウントするとともに、このパルスカウンタ１８
を、パルスモータ１０の１回転に対し１回出力さ
れる検知回路１７の出力パルスでリセツトしてい
るから、パルスカウンタ１８のカウント信号は、
ホトインタラプタ１６から検知信号が出力された
時点を原点とする１周期における位相に対応す
る。そこで、パルスカウンタ１８のカウント値を
中央制御部１９で演算することにより、１周期に
おける現時点の位相並びに吐出量を連続的に検知
することができる。このようにポンピング機構１
２の１周期における現時点の位相を連続的に検知
できることにより、前述のようにポンピング機構
１２を特定の位相位置からスタートさせること以
外に、状況に応じて任意の位相位置からスタート
させることもでき、より一層の高度な制御を行う
ことができる。尚、前記実施例では、輸液チユー
ブセツトを取り付けるためにチユーブ装着用ドア
ーが開かれたのを検知してスタート位置制御手段
を駆動させる場合について説明したが、輸液注入
動作が完了して輸液チユーブセツトを取り外すた
めにチユーブ装着用ドアーが開かれたのを検知し
てスタート位置制御手段を駆動させ、次回の輸液
注入時のための初期設定を予め行なうようにして
も、前記実施例と全く同様の効果を得られる。

第３図は本発明の他の実施例を示し、同図にお
いて、第１図と同一のものには同一の符号を付し
てある。そして、第１図と相違する点は駆動源と
してDCモータ２３を用いたことである。このDC
モータ２３は、これを駆動させるための印加電圧
と回転数とが比例し、且つ１回転に要する時間と
印加電圧とが反比例する。そこで、中央制御部１
９により駆動されるモータ駆動部２４からDCモ
ータ２３への印加電圧をクロツクパルス発生部２
５に供給し、且つDCモータ２２への印加電圧に
比例したクロツクパルスを発生させる。このクロ
ツクパルスをクロツクパルスカウンタ２６でカウ
ントするとともに、このクロツクパルスカウンタ
２６を、ホトインタラプタ１６から検知回路１７
を介して出力される検知パルスでリセツトするこ
とにより、クロツクパルスカウンタ２６のカウン
ト値は、ポンピング動作時のポンピング機構１２
の１周期における任意の各位相の検知信号とな
り、第１図の場合と同様に中央制御部１９で現時
点の位相並びに吐出量が演算される。

第４図は本発明のさらに他の実施例を示し、同
図において、第１図および第３図と同一のものに
は同一の符号を付してある。そして、被検知部材
としてのスリツト円板２７を、周端縁部の同一円
上に多数のスリツト２７Ａが一定間隔で配設さ
れ、且つこれら各スリツト２７Ａより中心寄りの
特定位置に１個のスリツト２７Ｂが穿設された形
状とし、このスリツト円板２７をモータシヤフト
１１に同心状に固着してある。この被検知部材の
検知手段として、周端縁部の各スリツト２７Ａを
検出する第１のホトインタラプタ２８と、特定の
スリツト２７Ｂを検出するための第２のホトイン
タラプタ２９とを備えている。第１のホトインタ
ラプタ２８の検出信号がスリツトカウンタ３０で
カウントされるとともに、第２のホトインタラプ
タ２９の検出信号でスリツトカウンタ３０のカウ
ント値がリセツトされる。ここで、モータ１０の
１回転がポンピング動作工程の１周期に合致して
いるので、第２のホトインタラプタ２９でスリツ
ト２７Ｂを検出する時点でポンピング動作工程の
１周期における所望の位相に合致するよう設定す
れば、スリツトカウンタ３０のカウント値は、第
２のホトインタラプタ２９の検出信号による位相
を原点とする１周期における現時点の位相に対応
する。従つて、スリツトカウンタ３０のカウント
信号をカウント値判定部３１で演算して現時点の
位相並びに吐出量を検知することができる。ま
た、、第２のホトインタラプタ２９の検出信号は、
輸液ポンプの始動時の位置決め用信号として中央
制御部１９に入力される。

尚、本発明は、前記実施例にのみ限定されるも
のではなく、請求の範囲を逸脱しない限り種々の
実施態様が考えられるのは勿論である。例えば、
前記各実施例では、モータシヤフト１１をポンピ
ング機構１２に直結してモータ１０，２２の１回
転をポンピング動作工程の１周期に対応させた場
合を示したが、両者を減速機構等を介在させて連
結してもよい。また、回転運動によるポンピング
機構１２のものを例示して説明したが、直線往復
運動のポンピング機構のものにも適用できるのは
言うまでもない。

＜発明の効果＞ 以上詳述したように本発明の輸液ポンプによる
と、ポンピング機構の周期運動を行なう部位に被
検知部材を固着するとともに、この被検知部材の
検知手段を設けてポンピング機構のポンピング動
作工程の１周期における特定の位相または任意の
位相を検知する位相検知手段を構成し、チユーブ
セツトの接続操作時または取り外し操作時に、チ
ユーブセツトの非接続状態において位相検知手段
で検知した位相情報に基づきポンピング機構を設
定位相に位置するまで駆動させる構成としたの
で、チユーブセツトを取り付ける以前にポンピン
グ機構を所定の吐出量に相当する特定の設定位相
に予め自動的に位置させておくことができるか
ら、圧力検知器の誤動作を確実に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明の輸液ポンプの１実施例のブロツ
ク構成図、第２図は第１図のフローチヤート、第
３図および第４図は何れも本発明の別の実施例の
ブロツク構成図、第５図は本発明が適用される輸
液システムの概略図、第６図は輸液ポンプの時間
と吐出量との関係図である。 １１……モータシヤフト（周期運動を行なう部
位）、１２……ポンピング機構、１４……羽根
（被検知部材）、１６，２８，２９……ホトインタ
ラプタ（検知手段）、１９……中央制御部（スタ
ート位置制御手段）、２７……スリツト板（被検
知部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転運動または直線往復運動による所定のポ
   ンピング動作工程を１周期として繰り返えすこと
   により継続的に送液を行なうポンピング機構と、
   このポンピング機構に対し輸液流動方向の上流側
   に配設されて輸液チユーブの内圧により該チユー
   ブの閉塞状態の発生を検知する圧力検知器とを具
   備した輸液ポンプにおいて、前記ポンピング機構
   の周期運動を行なう部位に一体に連動するよう固
   着された被検知部材とこの被検知部材の検知手段
   とにより前記ポンピング機構のポンピング動作工
   程の１周期における特定の位相または任意の位相
   を検知する位相検知手段と、チユーブセツトの接
   続操作時または取外し操作時に該チユーブセツト
   が非接続の状態において前記位相検知手段の位相
   情報に基づいて前記ポンピング機構を設定位相に
   位置するまで駆動するスタート位置制御手段とを
   備えたことを特徴とする輸液ポンプ。