JPH0528152B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） 本発明は医療用溶液を患者に注入するのに用い
る装置に係り、特に、ポンプとして、あるいは制
御器として交互に作用することのできる二重モー
ド作動の点滴装置に関する。本発明の点滴装置
は、限定するものではないが、特に、柔軟性のあ
る二重モードの作動能力が望まれる条件の下で患
者に医療溶液を静脈に注入するのに有用である。

（先行技術の説明） 医療用溶液を患者に注入するため多くの医療装
置がいままでに提案されてきた。事実、近年にお
いて、この種の装置の利用が広く容認されてい
る。従つて、各種の医療用溶液注入装置が多数の
内科および外科での使用のため提案されている。
代表的にはこれらの装置は２つのグループのいず
れかに分類されることができる。第１のグループ
は一般に制御器と呼ばれ、また第２のグループは
ポンプと呼ばれている。各グループの医療装置の
例は極めて多数であつて、それらを本文に記載し
ても有益であるとは思われない。

しかし、ポンプと制御器の間の根本的な違いを
理解することは有益である。基本的には、制御器
は、重力給送静脈注入投与管路を通る流体の流量
を制御する目的で、この管路に接続する医療装置
である。制御器が用いられている静脈注入投与シ
ステムにおいては、患者に流体を与えるための流
体圧力はこのシステムの水頭（ヘツド）高さにの
み依存している。換言すれば、このシステム内の
流体の圧力は患者より上方の流体源の瓶の高さに
依存している。この様なシステムにおいては、こ
の制御器は流体圧力に寄与しない。

制御器を使用することで幾つかの利点が得られ
る。第一に、前述の通り、これらの制御器は重力
によりシステムを通つて流れる流体の割合を制御
するための手段を提供する。第二に、制御器は低
い流体圧力で作動し、従つて注入位置において患
者に組織の損傷を生ずる恐れがないので、安全で
あると病院関係者に一般に認められている。さら
に、制御器は容易に理解されかつどちらかという
と使用が簡単である。現在、医療を業としている
者に広く用いられている制御器の一例が、キヤノ
ン氏に付与されかつ本発明と同じ譲渡人に譲渡さ
れた米国特許第4300552号の明細書に開示されて
いる。

制御器とは違つて、第二のグループの医療装置
すなわちポンプは、静脈注入投与システム用の人
工的流体圧力を設定するためにこのシステム内の
流体に機械作用を及ぼす。このグループに分類さ
れる医療装置は幾つかの型式のものであり、カセ
ツト型のポンプ、シリンジ型のポンプ、ダイアフ
ラム型ポンプおよびぜん動型ポンプを含むが、必
ずしもこれらに限定されない。当然予期されるで
あろうが、医療溶液の注入にポンプを使用するこ
とで、制御器では得られない幾つかの利点があ
る。重要なことであるが、これらの利点はある特
定の医療では大いに必要であろう。例えば、 (a) 小さい寸法のカテーテルおよび小さい寸法の
静脈注入管により生成される流体の流れ抵抗に
打ち勝ち、 (b) より粘性の高い流体を注入し、 (c) 生体抵抗に打ち勝ち、 (d) より高い流体装置を達成し、かつ、 (e) 高度の容積精度を提供する、 のに、静脈注入ポンプは制御器よりも好適であ
る。これらの利点は、その大部分が、制御器の方
が静脈注入投与システムを通して流体を流すのに
重力に依存しているのに対して、ポンプの方は患
者への注入に先立つて流体に機械的圧力を加える
ことに起因している。静脈注入ポンプの一例が、
ジエンキンス氏に付与されかつ本発明と同じ譲渡
人に譲渡された米国特許第3985133号の明細書に
開示されている。

使用する静脈注入システムの型式にかかわりな
く、流体管路内の流体圧力を監視する能力がどの
静脈注入投与システムの安全作動にとつても明白
な利点であることは広く認められている。とりわ
け、しかしながらポンプであるか制御器であるか
にかかわりなく、電気−機械式医療装置が採用さ
れかつ管路内の流体圧力が測定できる場合、この
医療装置は流体圧力の変化に反応するようにプロ
グラムすることができる。例えば、ポンプ注入式
システムにおいては、検出された管路の流体圧力
がある所定のレベル以上に上昇した場合、このシ
ステム内の閉塞が表示されかつこの医療システム
の作動を停止させることは有利であろう。同様
に、制御器の場合にも、検出された流体圧力が予
定のレベル以上に上昇すると、閉塞が表示されか
つ注入が停止されるべきである。

静脈注入投与システム内の流体圧力を知ること
の重要さは、流体の流れ管路の物理的特性を監視
しかつこれら特性の変化を流体圧力の変化に相関
させる装置に関して幾つかの提案がなされている
ことから分かる。ペツカリンネン氏に付与された
米国特許第4526574号の明細書には、この種のシ
ステムにおいて、静脈注入管の一部分の位置を監
視しかつ基本位置からの位置の測定の変化を流体
の圧力の変化に変換する応差閉塞感知装置が開示
されている。ジエンキンス氏その他に対して発行
されかつ本発明と同じ譲渡人に譲渡された米国特
許第RE31315号の明細書に開示されているような
他の装置においては、流体の流れと連通している
ダイアフラムの変動が、流体圧力レベルを指示す
るものとして監視される。

病院の環境においては、ポンプを必要とするか
制御器を必要とするかは事情により決まる。現在
の所、病院関係者はポンプを必要とする状況では
ポンプを手にするに相違なく、また制御器を必要
とする状況に対しては制御器を手にするに違いな
い。これは二つの別個な医療装置の入手可能性を
要するのみならず、それぞれ別個な段取りと作動
に関する知識と熟練とを必要とする。本発明以前
においては、ポンプまたは制御器のいずれの所望
の利点を得ることが可能な単一−一体の医療装置
は存在していない。

上述の点に鑑みて、本発明者はポンプまたは制
御器を使用することで得られる別個にして明白な
利点および恩恵が流体圧力監視能力を有する静脈
注入投与装置ないし点滴装置で得られることを認
識している。詳細に言えば、本発明者は、操作者
の希望次第で静脈注入用ポンプとして或は制御器
の様に作用することができかつそれにより特定の
作動モードの所望の利点を達成する単一万能の装
置からポンプと制御器の複合利点を得ることの望
ましさを認識している。また、本発明者は、ぜん
動型のポンプが使用されている場合は特に、二重
モードに必要な流体圧力情報が、ぜん動型ポンプ
の押圧によつて静脈注入管に生ずる閉塞部の上流
と下流にある管内の流体圧力を交互に監視するこ
とで達成可能であることを認識している。

（発明の要約） 従つて、本発明の一つの目的は、ポンプとして
或は制御器の様に機能するように切替え可能な単
一の点滴装置を提供することである。本発明の他
の目的は、患者へ医療溶液を注入するための静脈
注入管に直接働きかけることが出来、流体の管路
の内部に侵入することのない二重作動モードの点
滴装置を提供することである。費用に対し最も効
率のよい、比較的に精密でかつ容易に使用でき
る、患者への医療溶液の注入のための医療装置を
提供することが本発明のさらに他の目的である。

本発明によれば、この二重作動モード能力は探
知可能な圧力限界に従つてモード作動を可能にす
るために流体圧力を示す手段をポンプ注入式の点
滴装置に備えることで可能となる。

より詳細に述べれば、本発明による医療溶液を
患者に注入するための点滴装置は、流体源と、流
体源を患者に接続する圧縮可能な注入管と、基底
部を含む組立体で、この基底部が注入管を該基底
部上に保持するための一対の装具を備える組立体
と、組立体に装着された複数の指状部材で、流体
を流体源から患者へ圧送するように移動する閉塞
部を注入管に沿つて生成するため該注入管と係合
可能な指状部材と、注入管に接触するように基底
部に装着されたゲージであつて、このゲージから
下流の注入管が閉塞されていない第１の時期と該
ゲージから上流の注入管が閉塞されていない第２
の時期とにおいて、注入管の外径を交互に測定す
るゲージと、制御装置で、第１の時期に測定した
注入管の外径と第２の時期に測定した注入管の外
径との差を決めるための手段、および差が所定の
値に達した際に点滴装置の警報を発しかつ作動を
停止する手段を含む制御装置とを有することを特
徴とする。

上述の点滴装置は静脈注入管の一部分と係合自
在にされている。この装置が静脈注入管に係合さ
れると、装置内の複数の指状部材が静脈注入管の
一部分に当てて位置決めされ、静脈注入管を順次
圧搾してぜん動作用により管を通して流体を圧送
するために移動する閉塞部を管に沿つて生成す
る。更に点滴装置はゲージを含んでおり、このゲ
ージは静脈注入管に当てて位置決めされ、ゲージ
が静脈注入管に接触している点を閉塞部が通過す
るに従つて、同閉塞部のそれぞれ前後において、
流体圧力を代表する閉塞部の下流と上流の注入管
の外径を監視できるようにされている。また、測
定した注入管の外径の差が所定の値に達した際、
すなわち、例えば流体圧力が高くなつて注入管等
の閉塞の存在が示された場合には、常にこの装置
の作動を停止する制御器により、本発明の二重作
動モードの点滴装置は選択された作動モードのい
かんに関せず安全に作動されることができる。

本発明の実施例では、このゲージはひずみ計で
あり、該ひずみ計は患者側の下流端の指状部材近
くに位置決めされていて、ゲージが閉塞部の下流
の注入管の外径、すなわち流体圧力を監視する時
間をできるだけ長くするようになつている。ま
た、他の実施例は一対の固定された突出片を含
み、一方の突出片はひずみ計の上流側で該ひずみ
計に隣接して配置され、他方の突出片はひずみ計
の下流側で同様に隣接して配置されていて、ひず
み計を指状部材の押圧作用から隔離するようにな
つている。

本発明の点滴装置のゲージは、一方の作動モー
ド（ポンプモード）では、閉塞部から下流の注入
管の外径、すなわち流体圧力のみを監視すれば良
く、また他方の制御器モードでは、閉塞部から上
流と下流の静脈注入管の外径（流体圧力）を交互
に監視する必要がある。

第一すなわちポンプモードにおいて、本発明の
点滴装置は、閉塞部から下流の流体圧力が所定値
に到達した場合、常に警報を発しかつ作動を停止
する。制御器作動モードにおいては、この点滴装
置は、閉塞部から下流の流体圧力と閉塞部から上
流の流体圧力との差が例えばゼロである場合に、
警報を発しかつ作動を停止する。

（実施例） まず、第１図において、制御器／ポンプ機能を
有する点滴装置が全体を符号１０で示され、その
装置の使用を意図された環境にある状態で図示さ
れている。点滴装置１０は、この技術の分野にお
いては周知の通りに、静脈注入支柱１２に装架さ
れている。静脈注入流体源１４が第１図に図示さ
れているように支柱１２から懸吊され、また静脈
注入管１６は流体源１４と流体連通をなして接続
されかつ第１図に全体的に図示されているように
点滴装置１０へ接続されている。静脈注入管１６
は、点滴装置１０との係合点から下流において、
医療溶液の注入のため患者２０に結合されてい
る。

第２図は全体を符号２２で示したぜん動組立体
を横断面図で示すが、同図ではこの組立体２２は
図示を明確にする目的で点滴装置１０から分離し
た状態で示されている。第２図に図示されている
ように、ぜん動組立体２２は電動機２４を含んで
おり、この電動機はステツパモーターであること
が好ましいが、この技術分野でよく知られている
任意の型式のものでもよい。駆動軸２６が電動機
２４により駆動され、かつこの技術分野で周知の
任意の手段を用いて取付装置２８に固定されてお
り、取付装置２８の回転で駆動プーリー３０が運
動するようになつている。駆動プーリー３０はさ
らに取付装置３２に連結され、この取付装置３２
は当技術分野で周知の任意の手段によりカム軸３
４に固定されている。カム軸３４はブシユ３６と
ブシユ３８を介してぜん動組立体２２上に支承さ
れている。一連のカムローブ４０が、カム軸３４
の軸線に沿つた複数の所定位置にて、カム軸３４
上に取付け固定されている。関連する技術分野の
当業者には理解されるであろうが、指状部材４２
の運動によりぜん動作用を生成するように、カム
ローブ４０はカム軸３４の軸線に沿い螺旋模様を
なしてカム軸３４に偏心して装架されている。個
個の指状部材４２の動きは、第４図を参照するこ
とで最も明瞭に理解されるであろう。

第４図を参照すれば、指状部材４２の各々が対
応したカムローブ４０を受入れるための開口５８
を形成されている。それぞれの指状部材４２は、
カム軸３４の長手方向軸線にほぼ垂直をなす方向
への移動が可能であるように、ぜん動組立体２２
のハウジング４８内に装架されている。第４図を
参照すれば、ハウジング４８は側面５０ａおよび
５０ｂを含み、これらの側面はカム軸３４に対す
る指状部材４２の整合を維持するための溝５４ａ
および５４ｂを形成するバツフル５２ａおよび５
２ｂを設けられている。第４図と第５図と比較参
照することで、カム軸３４の回転の結果、偏心状
に装架されているカムローブ４０が開口５８のそ
れぞれの部分に押し当つて、指状部材４２をハウ
ジング４８内で垂直に往復動せしめることがわか
る。再び第２図または第３図を参照すれば、カム
ローブ４０をカム軸３４に沿つて順次螺旋状に設
け得ることが当業者には理解できるであろう。カ
ムローブ４０が上述のごとく設けられているの
で、カム軸３４の回転によつて指状部材４２が、
カム軸３４の軸線にほぼ垂直な方向へ、かつそれ
ぞれの指状部材４２の一斉運動によりぜん動作用
を供するように、動かされる。

再び第２図を参照すると、それぞれの装具６０
および６２をぜん動組立体２２の基底部８４内へ
位置決めすることにより、静脈注入管１６がぜん
動組立体２２と作動接触をなして配置することが
できる。第２図に図示しているように、静脈注入
管１６のポンプ作用部分１８を装具６０と６２の
間に画定することができる。このポンプ作用部分
１８は静脈注入管１６と同じ材料で作られていて
も良いが、好ましくは、極めて柔軟な圧縮可能な
エラストマ材料で作られる。この種のエラストマ
材料は、RX50と称するダウ コーニング社のシ
リコーン ゴムでも良い。第２図または第３図を
参照すると、ぜん動組立体２２の下部に閉鎖可能
なドア８２が設けられている。このドア８２は、
静脈注入管１６およびポンピング部分１８がぜん
動組立体２２上に装架された後に閉じられ、第４
図や第５図に図示されているように、ポンプ作用
部分１８に押し当たつて位置決めされ、指状部材
４２がポンプ作用部分１８に力を加える際に指状
部材４２の押圧に抗する抵抗を与えるプラテン４
６を提供する。また、第２図および第３図に図示
されているように、膜５６が指示部材４２の端部
９４とポンプの作用部分９４の間に置かれてお
り、指状部材４２をポンプ作用部分１８から隔て
かつ静脈注入管１６およびポンプ作用部分１８を
ぜん動組立体２２から隔離している。また、カム
軸３４の回転角θおよびこのカム軸３４に沿つた
カムローブ４０の向きに応じて、特定の指状部材
４２がポンプ作用部分１８に押付けられることが
当業者には理解されるであろう。カム軸３４の一
回転毎に、指状部材４２が順次押し進められて、
ポンプ作用部分１８に押し当り、ポンプ部分１８
に対するぜん動作用を行う。ポンプ作用部分１８
に対する指状部材４２の詳細な作用は、第４図と
第５図の比較参照により理解されるであろう。こ
れらの図は、ポンプ作用部分１８に閉塞部と開放
状態とを生成する指状部材４２の作用を、それぞ
れ示している。カム軸３４が回転するにつれて、
指状部材４２がポンプ作用部分１８に順次押し当
つて移動する閉塞部、すなわち注入管のつぶれた
部分を生成することが当業者には理解されるであ
ろう。

本実施例はまたゲージ組立体４４をも含んでい
る。このゲージは、概略を第２図および第３図に
図示しているように、ぜん動組立体２２に組付け
られ、また同組立体の指状部材４２に関連して装
架されている。第１０図に全体を示す別の実施例
では、ゲージ組立体４４は、ぜん動組立体２２の
末端部ないし患者側の下流端部近くで、このぜん
動組立体２２に組付けられている。ゲージ組立体
４４のより詳細な説明は、第６図を参照して行
う。

第６図では、ゲージ組立体４４は横断面で図示
されており、装架用ブロツク７０を含んでいる。
このブロツク上に片持ち式のひずみ梁６８が固定
状に装架されている。第６図には図示していない
が、ひずみ計が片持ち式ひずみ梁６８の表面上に
設けられている。ブロツク７０、ひずみ梁６８お
よびひずみ計１０８から成るゲージ組立体は、ト
ランスジユウサ社（カリフオルニア90701、セリ
トス、ボルサ・レーン14030）で製造されたモデ
ルナンバーX1680に類似した種類のものである。
第６図に図示しているように、動程制限部７２が
装架ブロツク７０から延びている。保護延長部７
４が、動程制限部７２とは反対側の片持ち式ひず
み梁６８の面に装架されている。圧力伝達部材７
６が、装架ブロツク７０への接続点とは反対側の
片持ち式ひずみ梁６８の端部に固定状に取り付け
られ、この圧力伝達部材７６は点滴装置１０と静
脈注入管１６の係合後に片持ち式ひずみ梁６８の
端部をポンプ作用部分１８へ物理的につなぐよう
に位置決めされる。また、ひずみ計（図示されて
いない）からの電気回路素子用の接続を提供する
電気接続ブロツク７８が、同様に片持ち式ひずみ
梁６８に結合されている。電気配線８０が片持ち
式ひずみ梁６８と電子制御器の間をさらに接続し
ている。この制御器の目的は、後段で説明する。

第６図を参照すれば明らかな様に、静脈注入管
１６を点滴装置１０に係合すると、同注入管の、
ポンプ作用部分１８の一部がドア８２のプラテン
４６と、片持ち式ひずみ梁６８へ直接かつ物理的
につながつている圧力伝達部材７６との間に位置
決めされる。同様に第６図に示しかつ前述したよ
うに、点滴装置１０に関連して用いられている静
脈注入投与セツトからぜん動運動機構を隔離しか
つ点滴装置１０の内部をいたずらおよび汚染から
保護する目的で、膜５６が圧力伝達部材７６とポ
ンプ作用部分１８との間に配置される。

次に第９図において、点滴装置１０の電子制御
器がブロツク線図の形で示されている。第９図に
見られる通り、この制御器はマイクロプロセツサ
１００を含んでいるが、このマイクロプロセツサ
１００は関連技術分野で周知の任意の型式のもの
で良い。例えば、インテル社で製造されているモ
デルナンバー8032の如きマイクロプロセツサを、
本発明の目的で使用することが出来る。マイクロ
プロセツサ１００の作動のためのコード情報を与
えるEPROM１０２が、マイクロプロセツサ１０
０に電気的に接続されている。また、電力オフ状
態の間に各種のシステム・パラメータを記憶しか
つ保持する能力を有するRAM１０４が、同様に
マイクロプロセツサ１００に電気的に接続されて
いる。EPROM１０２およびRAM１０４が関連
技術の分野において周知の型式のものであること
は当業者に理解されるであろう。本発明の必要条
件を満足させるこれら電子素子を例示すると、そ
れぞれインテル社製のモデル番号D27512と日立
製のモデル番号HM6116である。また、系統保全
のための監視回路装置１０６が、同様にマイクロ
プロセツサ１００に電気的に接続されている。詳
細に述べれば、監視回路装置１０６はステツパモ
ータ２４とマイクロプロセツサ１００が正しく機
能するのを保障する。加えて、監視回路装置１０
６はこの系統のためのリセツト能力を与え、また
この系統を停止するための手段を提供する。

第９図にはまたひずみ計１０８が図示されてい
る。前述の通り、このひずみ計１０８は前段での
ゲージ組立体４４の説明には示されていない。ひ
ずみ計１０８は片持ち式ひずみ梁６８に取付けら
れている。この様な取付けによつて、ポンプ作用
部分１８の外径の変化に応じて圧力伝達部材７６
が動き、片持ち式ひずみ梁６８が屈曲すると、ひ
ずみ計１０８がこの屈曲を感知する。ひずみ計１
０８から得られたアナログ電圧測定値はアナロ
グ／デジタル変換器１１０により変換され、この
変換後に初めてマイクロプロセツサ１００で使用
可能な電気信号となる。第９図に図示されている
ように、この様な処理のための電気接続が行われ
ている。

マイクロプロセツサ１００に対するステツパモ
ーター２４の電気的関係が、第９図に図示されて
いる。第９図で分かる通り、ステツパモーター２
４はモーター制御器１１２を介して接続されるこ
とが必要である。モーターセンサ１１４（一般に
シヤフトエンコーダーとして知られている）もま
た、モーター制御器１１２を介して接続されてい
る。このセンサは、カム軸回転角θで示される如
きカム軸３４の位置とモーター制御器１１２の作
動を相関させる電子信号を作る。キーボード／デ
イスプレイ１１６が設けられ、点滴装置１０の電
子制御器の操作を可能にしている。操作者は、キ
ーボード／デイスプレイ１１６を用いて、点滴装
置１０を作動するために必要な各種のシステムパ
ラメータを入力することが出来る。また、操作者
は、このキーボード／デイスプレイ１１６を介し
て、点滴装置１０のための作動モードを選択し、
かつ選択された作動モードにおける流体圧力限界
のための所定値を設定する。キーボード／デイス
プレイ１１６からの入力に加えて、マイクロプロ
セツサ１００はEPROM１０２からのコードと
RAM１０４からの入力とに従つて作動する。こ
の様な構成によつて、マイクロプロセツサ１００
は、ひずみ計１０８の読みを設定プログラムに従
つて読み取ることができる。

モータセンサ１１４はカム軸の回転角θを監視
する。カム軸の回転角θとモーターセンサ１１４
からの入力に基づいて、モーター制御器１１２は
信号をマイクロプロセツサ１００に提供し、この
信号は予め準備されたプログラムに従つて比較さ
れ計時される。マイクロプロセツサ１００にはま
た、片持ち式ひずみ梁６８の動きに応答してひず
み計１０８に生じアナログ／デジタル変換器１１
０で変換された信号も入力する。前述の通り、注
入管の外径を表わすゲージ組立体４４からの読み
は、静脈注入管１６内の流体圧力の読みに相関関
係にある。マイクロプロセツサ１００は、モータ
ーセンサ１１４が表示するカム軸の回転角θに応
じて定まる選択された時期に、ひずみ計１０８か
らの読みを受入れるように予めプログラムされて
いる。加えて、マイクロプロセツサ１００は、ひ
ずみ計１０８からの読みを操作者が設定したモー
ドの流体圧力限界と比較するように、予めプログ
ラムされている。かくして、ステツパモーター２
４はマイクロプロセツサ１００からのプログラム
信号に従つて作動し、本文で説明しているように
点滴装置１０の作動部分を動かす。

第９図にはさらに、点滴装置１０の能力拡大の
ために、各種の周辺電気部品が点滴装置１０に附
加できることが示されている。点滴装置１０のた
めの系統に含むことのできる周辺設備の例が第９
図に図示され、これらの周辺構成素子とマイクロ
プロセツサ１００の間の接続がＩ／Ｏ伸長器１１
８を用いて行われている。第９図から判かる様
に、管路内空気探知器（AIL）１２０、空ビン探
知器（EBD）１２２およびドア・センサ１２８
は、この点滴装置１０用の系統に組み込むことの
できる周辺装置の例である。同様に、警報器１２
４および電力オフ・スイツチ１２６が第９図に図
示され、かつＩ／Ｏ伸長器１１８に電気的に接続
されている。本実施例の電子構成部品は、関連技
術の分野で周知でありかつ市販されている電子部
品で構成されている。第９図に示した電子構成部
品の系統は単なる例示であつて、その目的は本発
明の点滴装置の構成保全と作動に電子的に両立し
得る構成例を提供することである。

第８図は本発明の別の実施例を示し、この実施
例は前述の実施例で示した単一のゲージ組立体４
４と異なつて二つのゲージ組立体を採用してい
る。この実施例においては、第１のゲージ組立体
６４が静脈注入流体源１４側の上流端の指状部材
４２に隣接して位置決めされまた第２のゲージ組
立体６６が患者側の下流端の指状部材４２に隣接
して位置決めされている。ゲージ組立体６４およ
び６６は、前に説明したゲージ組立体４４と同様
な構造であり、ゲージ組立体４４と同じ構成部品
を組込んでいる。本実施例の電子制御器は、ゲー
ジ組立体６４および６６の読みを交互に読み取る
手段を含む必要がない。その代りに、連続した読
み取りを行つて、前述の実施例のものに類似した
論理回路で用いることができる。

第１０図はさらに別の実施例を示し、この実施
例では単一のゲージ組立体４４が末端ないし下流
端の指状部材近くに位置決めされている。このゲ
ージ組立体の位置は二つの目的を達成する。第一
に、ゲージ組立体４４がぜん動組立体２２の末端
部近くにあるので、このゲージ組立体４４は、カ
ム軸３４の回転サイクルの大部分にわたつて、注
入管のポンプ作用部分１８に生ずる閉塞部の下流
側にあることになり、かくして、注入管の閉塞部
と患者との間の管路内に生じた極めて重要な流体
圧力を比較的長時間にわたつて監視ないし検知す
る。第二に、この位置決めによつて、ゲージ組立
体４４による流体圧力監視が及ばない部分は、点
滴装置１０の下流端近くで患者への流圧の圧力に
わずかな増大を与える領域のみとなる。かくし
て、このゲージ組立体４４の位置決めは、監視さ
れていない加圧流体が点滴装置１０から患者へ投
与される時間と量の両方を最小限にする。

この実施例はまた、一対の静止した突出片１３
０と１３２をも含んでいる。これらの突出片はゲ
ージ組立体４４に隣接して同ゲージ組立体のそれ
ぞれ上流側と下流側に位置決めされている。第１
０図に明瞭に示すように、静止突出片１３０およ
び１３２は注入管のポンプ作用部分１８に押し当
るものの、ポンプ作用１８を閉塞しないように形
成されている。これ等の突出片１３０および１３
２はプラテン４６から一定距離に留まつていて、
ポンプ作用部分１８を通して流体を流れさせるも
のの、指状部分４２によるぜん動作用からゲージ
組立体４４を隔てている。静止突出片１３０およ
び１３２は、この技術分野で周知の任意の手段に
よつて、ぜん動組立体２２にしつかりと装着され
る。

（作動） 作動にあたり、点滴装置１０は静脈注入管１６
と係合される。この係合は、第２図に示すよう
に、静脈注入管１６をぜん動組立体２２の基底部
８４に当てて置いて行う。注入管１６をこの位置
に置くと、装具６０および６２が基底部８４に係
合する。前述の通り、膜５６に押し当りかつ点滴
装置１０と作動係合する静脈注入管１６の部分
は、柔軟で圧縮可能なポンプ作用部分１８であ
る。

静脈注入管１６のポンプ作用部分１８が点滴装
置１０と係合した後に、ドア８２が閉じられる。
ドア８２の閉鎖によつて、プラテン４６がポンプ
作用部分１８と接触し、かつ、ポンプ作用部分１
８がプラテン４６と膜５６の間に囲まれるように
なる。

ステツパモーター２４の作動で駆動軸２６が回
転し、駆動プーリー３０がカム軸３４を回転させ
る。カム軸３４の実際の位置は、カム軸の回転角
θで表わされる。当業者には理解されるであろう
が、カム軸３４が１回転すると、カムローブ４０
は指状部材４２を注入管のポンプ作用部分１８の
軸線にほぼ垂直な方向に往復動させる。カム軸３
４上のカムローブ４０がらせん形状であるので、
カム軸３４の各回転毎に、複数の指状部材４２が
順次ポンプ作用部分１８に押し当つて同部分の一
部を閉塞し、このポンプ作用部分１８の長さに沿
つて移動する閉塞部を生成する。例えば、第２図
中に符号Ａで示されている如き閉塞部がポンプ作
用部分１８の長さに沿つて移動し、管内の流体を
下流側へ押しやつてぜん動ポンプ作用を行う。

ゲージ組立体４４が、指状部材４２の作動中に
ポンプ作用部分１８の外径の寸法差を測定するよ
うに、位置決めされていることは、第６図から判
るであろう。第６図に見られる通り、ポンプ作用
部分１８はプラテン４６と膜５６の間にある。ポ
ンプ作用部分１８を通しての流体の圧送中、ポン
プ作用部分１８の外径は同ポンプ作用部分内の流
体圧力に応じて変化する。この圧力変化の結果と
して、ポンプ作用部分１８の両側にある膜５６と
プラテン４６の間の距離が変わる。この距離ない
し寸法の変化をポンプ作用部分１８内の流体圧力
の変化に相関させ得ることは、当業者に理解され
よう。ポンプ作用部分１８の外径の変化、従つて
膜５６とプラテン４６の間の距離の変化により、
圧力伝達部材７６が矢印９６で示されている様に
ほぼ上下の方向に動される。更に、矢印９６で示
された方向への圧力伝達部材７６の運動が片持ち
式ひずみ梁６８の変動として現れる。単数ないし
複数のひずみ計（第６図には図示されていない）
が片持ち式ひずみ梁６８上に装着されているの
で、片持ち式ひずみ梁６８の変動は測定されてマ
イクロプロセツサ１００へ伝達される。

矢印９６の方向への圧力伝達部材７６の運動
は、動程制限部７２により制限される。これは、
片持ち式ひずみ梁６８を破断し或は同ひずみ梁を
永久に屈曲させ得る距離におよぶ圧力伝達部材７
６の運動を動程制限部７２が防止するので、点滴
装置１０のための特色ある安全手段となつてい
る。この特色ある安全手段は、片持ち式ひずみ梁
６８を損傷させる恐れのある圧力伝達部材７６の
うつかり操作を防するので、特に重要である。

前述の通り、点滴装置１０は二つの作動モード
のいずれか一方で作動させることができる。制御
器モードでの作動は、次に述べるような構成部分
の作動を必要とする。静脈注入管１６内の流体圧
力は、第７図に示すようなグラフ８６の周期的サ
イクルに従つてほぼ変化するであろう。第７図に
見られる様に、グラフ８６は、カム軸の回転角θ
の函数として、静脈注入管１６内の設定点におけ
る流体圧力Ｐの変化を描いている。換言すれば、
カム軸３４の連続回転に対して、特定の点におけ
る流体圧力Ｐの変化は、グラフ８６に描かれてい
る様に変化するであろう。しかしながら、第１０
図に示される様に、ゲージ組立体４４が静止突出
片１３０および１３２により隔離されかつぜん動
組立体２２に対して末端位置に置かれている場合
には、ゲージ組立体４４が第１１図のグラフ１３
４にほぼ図示されている様な流体圧力の周期的変
動を監視するであろう。

再び点滴装置１０の構造を参照すると、第２図
に示す様に、ぜん動組立体２２は、カム軸の回転
によつて指状部材４２が符号Ａの位置でポンプ作
用部分１８を閉塞させる点まで、動かされてい
る。ぜん動組立体２２が作動中にこの状態にある
場合、ゲージ組立体４４に接触しているポンプ作
用部分１８内の流体圧力が第７図のグラフ８６上
の点９０に対応していることが判つている。更
に、第３図に図示する如く、指状部材４２が運動
して点Ｂでポンプ作用部分１８を閉塞した場合、
ゲージ組立体４４に接触しているポンプ作用部分
内の流体圧力は第７図のグラフ８６上の点８８に
対応している。第７図のグラフ８６上の点９２
は、ポンプ作用部分１８の閉塞部が第２図に図示
した点Ａから第３図に図示した点Ｂへ転移する間
にゲージ組立体４４と接触しているポンプ作用部
分１８内の圧力を示している。

また、この点滴装置１０の制御器モードでの正
常作動中に、指状部材４２が作つた閉塞部から上
流側の流体圧力は、流体源１４の高さに依存す
る。従つて、指状部材４２によつてポンプ作用部
分１８に生じた閉塞部のため、流体源１４の高さ
に依存する圧力が閉塞部の下流側へ作用せず、こ
のような制御器モード作動中の下流の流体圧力は
上流の流体圧力以下の値であろう。明確に言え
ば、上流側の流体圧力の読み取りは閉塞部が第３
図に符号Ｂで示した如き位置に在る場合にゲージ
組立体４４で行うことができ、また、下流側の流
体圧力の読み取りは閉塞部が第２図に符号Ａで図
示した如き位置にある場合に行うことが出来る。
更に、第７図のグラフ８６上に点８８で示す上流
側圧力と、点９０で示す下流側圧力の間の、符号
９８で示されている圧力差は、この点滴装置１０
の正常作動の間、比較的に一定であろう。これら
の条件下では、点滴装置１０は、操作者が予め設
定した流体流量を与える角速度でカム軸３４を回
転するようにプログラムされるであろう。

制御器の場合の流体圧力は通常びんの高さ、す
なわち、患者２０より上方の流体源１４の高さに
より定まるので、点滴装置１０はこのパラメータ
に敏感である必要がある。従つて、制御器モード
での点滴装置１０の正常作動中の圧力差９８の減
少は、この圧力差９８を維持するために上流側の
圧力（点８８で示される）をも増加させるべきで
あることを表わしている。上流側の流体圧力の増
加は、指状部材４２で生じた閉塞部から上流側の
静脈管１６内の静水圧力を増すように、操作者が
流体源１４を持ち上げることで極めて簡単に達成
される。しかしながら、操作者が流体源１４を持
ち上げ得る高さには限度がある。従つて、操作者
が安全であると感じる高さまで流体源１４が持ち
上げられ、なおかつ圧力差９８が減少し続け或は
ゼロに達する場合には、警報状態が指令されるべ
きである。よつて、制御器モードへ切り替えられ
た際には、点滴装置１０は第９図に図示した適切
な回路構成を通して、圧力差９８がない場合に警
報を発しかつ装置の作動を停止するように、プロ
グラムされるべきである。

第１０図に示す実施例の点滴装置１０は、第２
図および第３図の実施例について上述した説明と
同様な態様で作動する。しかし、第１０図の実施
例は、静脈注入管内の流体圧力の変化のより均一
な読み取りを可能にする。その様なより均一な読
み取りは第１１図を参照すれば明らかで、同図で
は、第１０図の実施例におけるゲージ組立体４４
の位置でのポンプ作用部分１８内の流体圧力の変
化が幾つかのカム軸３４の回転位置について示さ
れている。第１１図のグラフ１３４で示す様に、
領域１３６はゲージ組立体４４が閉塞部の下流側
の流体圧力（すなわち、患者により見られる流体
圧力）を監視しているカム軸の回転部分に対応し
ている。この下流圧力は、点滴装置１０の指状部
材４２のぜん動作用により生成される。一方、領
域１３８は、ゲージ組立体４４が閉塞部から上流
側の圧力（すなわち、流体源１４の高さに依る流
体圧力）を監視しているカム軸の回転部分に対応
している。この圧力はしばしば「びんの高さ」と
呼ばれている。第１１図はまた、カム軸の引き続
く回転サイクルと、ゲージ組立体４４が上流側と
下流側の圧力を監視している同様な対応した領域
とを示している。

制御器モードでの点滴装置１０の作動に関する
限り、重要なのは上流側と下流側とにおける流体
圧力間の差である。通常は、上流側の流体圧力
（領域１３８）が下流側の流体圧力（領域１３６）
より大きくなければならない。この圧力関係は、
患者が「びんの高さ」によつて生ずる以上の圧力
を加えられないことを確実にする。しかし、この
差１４０は装置の作動に影響を与えることなく多
少変えることができる。例えば、領域１４２を領
域１３６と比較した場合にその違いによつて初め
て判る様なわずかな量だけ下流側の圧力が増加し
たとしても、重大な懸念を生ずることはないであ
ろう。このような圧力の増加は、静脈注入管１６
のある程度の取るに足りぬ折り目や患者の位置の
変化に起因するであろう。このような状況を解消
するために、操作者は流体源１４を持ち上げ、そ
れにより上流側の流体圧力を増加させることが出
来る。流体源１４の持ち上げの成果は、領域１４
４で示す様なレベルまで上流側の圧力を変えるこ
とである。「びんの高さ」に限界が有ることは勿
論である。従つて、「びんの高さ」を増加させる
ように流体源１４を持ち上げて実際の圧力差１４
０を維持する試みにもかかわらず圧力差１４０が
ゼロのままである場合は常に、患者にとつて潜在
的に危険な状況が表示され、点滴装置１０は前述
の様に作動を停止するであろう。

本発明の点滴装置を、医療溶液を患者に注入す
るためのものとして説明しているが、本発明によ
る装置は比較的に低い流量の加圧流体流が望まれ
るいかなる適用にも有用であろう。

点滴装置１０がポンプモードで使用される場
合、静脈注入管１６の閉塞部上流側の流体圧力は
なおさらに重要ではなくなる。この作動モードに
おいて、カム軸３４は、所望の流体流量を与える
様に指状部材４２をぜん動させる角速度で回転す
るようにされる。この作動モードにて決定的に重
要な点は、点滴装置１０から下流側での注入管の
閉塞を表わすレベルまで増加するであろう静脈注
入管１６内の下流側の流体圧力である。従つて、
点滴装置１０の電子構成部品に、静脈注入管１６
の下流側の流体圧力を監視させることによつて、
下流側の流体圧力が所定の最高値を越える状態を
探知することができる。この様な所定の最高値
は、考えられ得る閉塞か或はその他の患者２０に
とつて有害な状態を表わすように設定することが
できる。かくして、点滴装置１０がポンプモード
で作動している場合、静脈注入管１６の下流側流
体圧力が監視され、所定の最高値に達すると、電
子構成部品が点滴装置１０に警報を発してその作
動を停止するようにプログラムされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、医療溶液を流体源から患者へ注入す
る環境における本発明の実施例の点滴装置の概略
図、第２図は第１図の２−２線に沿つたぜん動組
立体の断面図、第３図はぜん動作用が異なつた位
置で行なわれている場合の第２図に示したぜん動
組立体の一部分の断面図、第４図は第２図の４−
４線に沿つたぜん動組立体の断面図、第５図は第
２図の５−５線に沿つたぜん動組立体の一部分の
断面図、第６図は第２図の６−６線に沿つたぜん
動組立体の断面図、第７図は第１図の点滴装置の
ぜん動作用の函数として流体圧力の周期的変化を
示す線図、第８図は本発明の他の実施例の点滴装
置の一部分の断面図、第９図は本発明の点滴装置
の電子制御器のブロツク線図、第１０図は本発明
の別の実施例の点滴装置の一部分の断面図、第１
１図は第１０図の点滴装置におけるぜん動作用に
よる流体圧力の周期的変化を示した線図である。 １０……点滴装置、１４……流体源、１６……
静脈注入管、２０……患者、２２……ぜん動組立
体、４２……指状部材、４４……ゲージ組立体、
５６……膜、６０，６２……装具、１００……マ
イクロプロセツサ、１０６……監視回路装置、１
０８……ひずみ計、１２４……警報器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 医療溶液を患者に注入するための点滴装置に
   して：流体源と；前記流体源を患者に接続する圧
   縮可能な注入管と；基底部を含む組立体で、この
   基底部が前記注入管を該基底部上に保持するため
   の一対の装具を備える組立体と；前記組立体に装
   着された複数の指状部材で、流体を前記流体源か
   ら患者へ圧送するように移動する閉塞部を前記注
   入管に沿つて生成するため該注入管と係合可能な
   指状部材と；前記注入管に接触するように前記基
   底部に装着されたゲージであつて、このゲージか
   ら下流の前記注入管が閉塞されていない第１の時
   期と該ゲージから上流の前記注入管が閉塞されて
   いない第２の時期とにおいて、前記注入管の外径
   を交互に測定するゲージと；制御器で、前記第１
   の時期に測定した前記注入管の外径と前記第２の
   時期に測定した前記注入管の外径との差を決める
   ための手段、および前記差が所定の値に達した際
   に点滴装置の警報を発しかつ作動を停止する手段
   を含む制御器とを有する点滴装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の点滴装置におい
   て、前記注入管がエラストマ材料で作られる点滴
   装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の点滴装置におい
   て、前記ゲージは前記指状部材と同期されてい
   て、前記閉塞部が前記ゲージから上流にある前記
   第１の時期を設定しまた前記閉塞部が前記ゲージ
   から下流にある前記第２の時期を設定する点滴装
   置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の点滴装置におい
   て、前記ゲージがひずみ計である点滴装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の点滴装置におい
   て、前記複数の指状部材は前記組立体の基底部上
   の前記注入管に沿つて配置され、前記流体源側の
   上流端の指状部材から患者側の下流端の指状部材
   までの順序で前記注入管へ順次に係合する線状ぜ
   ん動ポンプを構成する点滴装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の点滴装置におい
   て、前記ゲージが前記下流端の指状部材の近くで
   前記組立体上に装着されている点滴装置。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の点滴装置におい
   て、前記ゲージが前記注入管に侵入しないように
   されている点滴装置。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の点滴装置におい
   て、前記線状ぜん動ポンプが、前記注入管を前記
   指状部材から隔てる柔軟な膜を有した外周部分を
   備える点滴装置。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の点滴装置におい
   て、前記制御器は、前記差が所定の最小値に達し
   た場合に選択的に点滴装置に警報を発せしめかつ
   作動を停止させる手段をさらに有する点滴装置。 １０ 特許請求の範囲第７項記載の点滴装置にお
   いて、前記制御器は、前記ゲージの測定値を流体
   圧力に変換する手段と、点滴装置がポンプモード
   にある場合に、前記第２の時期において前記注入
   管内の流体圧力を選択的に無視する手段と、前記
   第１の時期における流体圧力が所定の値に達した
   場合に警報を発しかつ点滴装置の作動を停止させ
   る手段とをさらに有する点滴装置。