JPH09262287A - 薬液注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型軽量で携帯性に優れ、かつ低価格に構成で
き、しかも患者の状態（様態、症状）に応じて任意に薬
液の注入量をきめ細かく設定する。 【解決手段】薬液バッグに接続されるとともに流量を制
限する流体抵抗手段を途中部位において接続した流路２
５と、流路内における薬液の流量を断続するために下流
側に設けられる流量制御手段１２−１、１２−２と、下
流側に設けられる流量測定手段２６と、制御手段とを具
備し、流路に流体抵抗手段の複数分２３−１、２３−２
を並列で配管し下流側において流量制御手段１２−１、
１２−２を夫々設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薬液注入装置に係
り、例えば薬液バッグに充填された薬液を硬膜外、動静
脈血管、皮下、筋肉、諸臓器などに注入するために小型
軽量に構成することで携帯用としても使用することがで
き、また薬液注入量、注入期間及び注入時間間隔等を任
意に設定して使用することが可能であることから、特に
薬液注入ポンプに好適に適用可能な技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、疼痛緩和の目的で塩酸モルヒ
ネを含む麻薬や、癌治療のための抗癌剤や抗生物質等の
連続微量注入を行うための薬液注入装置が提案されてい
る。これらの薬液注入装置によれば、バッテリーで駆動
される小型のシリンジポンプやペリスタリックポンプな
どのように電気をエネルギー源としてモータ等の動力源
を用いた電動ポンプを使用している。

【０００３】このような電動ポンプによれば、電気回路
やマイクロプロセッサによる制御回路等を用いて任意の
注入量を得るように適宜制御可能となることから、患者
の様態に応じたきめ細かな薬剤投与管理が実現可能とな
るという利点がある。

【０００４】一方、電動ポンプに比べて、小型軽量であ
り、かつ低価格に構成できしかもその操作が簡便なポン
プとして弾性材料からなるバルーンを用いた薬液注入装
置が知られている。例えば、特公平6-83725号公報乃至
特開平6-296688号公報になる開示によれば、バルーンの
内部に薬液を充填しておき、バルーンの収縮力を利用し
て薬液を注入するポンプシステムが提案されている。ま
た、特公昭51-117489号公報によれば、金属ベローズと
金属ベローズを覆うケース内に封入されたガスの蒸気圧
を利用してベローズを圧縮して、ベローズ内の薬液を吐
出させるようにして注入を行う薬液注入装置も提案され
ている。また、特開平7-509号公報によれば、筒状容器
内において薬液を充填した後に、これをカプセル内に収
納しプランジャ（押子）を取付け、このプランジャをゼ
ンマイ式の定荷重バネにより移動するようにして薬液を
吐出するものも提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電動ポンプを使用する薬液注入装置によれば、き
め細かな薬液注入制御が可能な反面で、電動ポンプに付
随する機構部品や電源により装置全体の外形寸法が大き
くなり、また重量が増加することから携帯性が悪くなる
という欠点がある。また、多くは薬液注入設定のための
操作部を一体的に設けている構成であるので価格が高く
なり、また操作も繁雑になるなるという欠点も指摘され
ている。

【０００６】一方、上記のように低価格に構成すること
ができるバルーン式ポンプやガス圧利用のポンプを使用
した薬液注入装置によれば、小型軽量に構成できるので
携帯性に優れる利点がある。しかし、これらの薬液注入
装置は圧力が任意に調整できず、また流量制御を単一の
オリフィス（微細孔を有する流体抵抗体）で行っている
ものが殆どであることから、一機種で一流量の設定しか
できないという欠点がある。加えて、薬液注入のための
流路を任意かつ自動的にＯＮ／ＯＦＦできない構成であ
ることから、連続微量注入のみの動作となるので、患者
の状態に応じたきめ細かな薬液投与が不可能である。

【０００７】したがって、本発明は上述したような従来
の問題点に鑑みてなされたものであり、小型軽量で携帯
性に優れ、かつ低価格に構成でき、しかも患者の状態
（様態、症状）に応じて任意に薬液の注入量をきめ細か
く設定することができる薬液注入装置の提供を目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明によれば、薬液バッグを有
するか着脱自在に収納する薬液カートリッジを加圧手段
に接続して所定流量で薬液を注入する薬液注入装置であ
って、前記薬液バッグに接続されるとともに流量を制限
する流体抵抗手段を途中部位において接続した流路と、
該流路内における薬液の流量を断続するために前記流体
抵抗手段の下流側に設けられる流量制御手段と、前記流
路内における流量を測定するために前記流量制御手段の
下流側に設けられる流量測定手段と、前記流量制御手段
と前記流量測定手段に接続される制御手段とを具備し、
前記流路に前記流体抵抗手段の複数分を並列で配管し、
かつ前記流体抵抗手段の下流側において前記流量制御手
段を夫々設けるように構成することを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明における好適な実施
の形態につき、添付図面を参照して詳細に述べる。

【００１０】先ず、図１は患者Ｐへの装着状態とともに
示した薬液注入ポンプ１の全体構成を示す外観斜視図で
ある。

【００１１】本図において、薬液注入ポンプ１は図示の
ように患者の衣類の胸ポケットに入れることができるよ
うにした形状からなり、かつ表示部１５が上に向くよう
にして、患者Ｐが随時見ることができ、またスイッチ１
８が前面に位置するように構成された流量制御ユニット
１１と、このユニット１１に内蔵される流量制御デバイ
ス２１と、この流量制御デバイス２１に対して後述する
ように着脱される薬液カートリッジ３１と、流量制御ユ
ニット１１に配設されたコネクタＣ１に対してインター
フェースケーブル２０（例えば、シリアルインターフェ
ース用ＲＳ２３２Ｃケーブル）を介して接続されるノー
トパソコン等の外部プログラミング装置４１とから構成
されている。

【００１２】また、流量制御ユニット１１と、流量制御
デバイス２１と薬液カートリッジ３１は図中の矢印Ｄ
１、Ｄ２方向に互いに着脱自在に構成される一方で、左
下の使用状態図に示したように例えばパチン嵌合により
一体的となる状態にセットした後には、外力の作用によ
り簡単に外れることがないように構成されている。ま
た、図示のように一体的にセットするときに、流量制御
デバイス２１のコネクタＣ２が流量制御ユニット１１に
接続する状態になる一方で、薬液カートリッジ３１の上
部に配設された加圧孔３４が流量制御デバイス２１側に
設けられた圧力発生部に対して自動接続できるように構
成されている。

【００１３】一方、薬液Ｍは薬液カートリッジ３１内に
収納された薬液バッグ３２において所定量分が予め真空
パックにより気泡が混入しないようにして充填されてお
り、また動作中においても気泡混入しないように構成さ
れている。この薬液カートリッジ３１は薬液の消費状況
を外から見えるようにするために透明乃至半透明であっ
て所定の機械的強度を有する硬質の高分子材料から形成
されており、その内面において薬液バッグ３２と薬液カ
ートリッジ３１との間の仕切り部材として作用すると共
に、薬液カートリッジ３１の内壁との間において、後述
するように導入気体を漏れなく封入することのできる弾
性体からなる隔壁３３が設けられている。

【００１４】この隔壁３３は加圧孔３４を介して内部に
気体を導入することにより隔壁３３で遮蔽された空間部
位が膨張し、薬液バッグ３２側に移動して加圧するよう
に構成されており、この移動動作により薬液バッグ３２
がカートリッジ内において収縮されることで内部の薬液
Ｍを流量制御デバイス２１に送ることを基本動作原理と
している。

【００１５】ここで、この薬液カートリッジ３１の素材
としては、機械的強度及び光透過性に優れるポリカーボ
ネート、アクリル、ポリスチレンなどの高分子樹脂材料
が挙げられる。また、薬液バッグ３２の素材にはポリエ
チレン、ポリウレタン、塩化ビニル、ポリプロピレンの
ように可撓性及びに光透過性に優れる樹脂材料が挙げら
れる。さらに隔壁３３の材料としては、ポリエチレン、
ポリウレタン、ポリプロピレン、塩化ビニル、シリコン
ゴム、ウレタンゴム、フッ素系ゴム、イソプレンゴム、
ブタジエンゴム、天然ゴム等のように、柔軟性と耐久性
に富む素材が挙げられる。また、隔壁３３とカートリッ
ジ３１は一体成形される場合には、同種の材料が使用さ
れるが、隔壁のみ異なる樹脂材料を用いて所謂２色成形
技術から成形するようにしても良い。

【００１６】続いて、図１に図２のブロック図をさらに
参照して、先ず、隔壁３３を移動するための加圧は、制
御ユニット１１内に設けられたガスボンベを含む圧力発
生部５１によって隔壁３３内の圧力が一定になるように
加えられる。この圧力発生部としては、小型で消費電力
が少ない電動ポンプも使用可能であるが、近年になりパ
ンク修理用として一般向けに販売されるようになった液
化炭酸ガスを充填した超小型ガスボンベを用いることに
より、非常に小型に構成できるようになる。

【００１７】この圧力発生部５１には、例えばガスボン
ベに接続される圧力調整部５２が設けられており、圧力
調整弁により発生圧力を一定に調整して、薬液カートリ
ッジ３１内の隔壁３３で囲まれた空間内に対して、上記
のように自動接続される加圧孔３４を介して圧力気体を
導入するように構成されている。このようなガスボンベ
中に充填される気体としては、上記の二酸化炭素の他
に、ヘリウム、窒素、代替フロンガス等があり、また発
生圧力は、２６〜６６ｋＰａ（約２００〜約５００ｍｍ
Ｈｇ）の範囲に調整することが望ましい。

【００１８】また、図示のように一体的にセットすると
きに、流量制御デバイス２１のコネクタＣ２が流量制御
ユニット１１に接続する状態になる一方で、薬液カート
リッジ３１の上部に配設された加圧孔３４が流量制御デ
バイス２１側に設けられた圧力発生部５１に対して自動
接続されるとともに、接続された状態において自動弁３
４ａが開くことで圧力発生部５１に設けられたガスボン
ベからのガスが薬液カートリッジ３１に対して自動供給
されるように構成されている。一方、薬液カートリッジ
３１内の薬液バッグ３２には流量制御デバイス２１に設
けられた接続管２２が上記のように矢印Ｄ２方向に移動
することで自動的に刺入された状態になり連通状態とな
る。この接続管２２を通過した薬液Ｍは微細孔２３ａ
（オリフィス）を有する流体抵抗体２３を通過するが、
この微細孔２３ａの内径は１０〜５００μｍが好まし
く、後述のように適宜流路が選択されるように分岐して
おり、設定流量を精度良く得るように構成されている。

【００１９】こうして流体抵抗体２３のオリフィス２３
ａを通過した薬液Ｍは、流路を開閉する作用を有する流
体制御弁２４によってオン／オフ状態にされて略一定の
流量になるように制御される。このためにこの流体制御
弁２４は、流路である軟性チューブ２５を流量制御ユニ
ット１１内に設けられた流量制御弁である弁駆動機構１
２のソレノイドの可動軸１２ａの押圧作用により、軟性
チューブ２５自体を図示のように直接押し潰すことで流
路を閉塞させる方式であるが、他の周知の弁機構も使用
できることは勿論である。

【００２０】したがって、この弁駆動機構１２がオフ状
態であり、流体制御弁２４が開放状態の時には、薬液バ
ッグ３２に対して印加された気体圧力と、主に流路抵抗
体２３による流体抵抗で定められた一定流量の薬液Ｍが
患者に対して注入されることになる。また、この弁駆動
機構２４を用いて流量を時分割制御することにより、流
路開放時の時間流量値を最大値とした任意の時間流量値
が得られることになるので、後述する各投与モードに適
合した流量制御が可能となる。

【００２１】一方、流量制御デバイス２１には上記の弁
機構２４の下流部位に薬液の流量を測定するための流量
センサ２６がさらに組み込まれており、コネクタＣ２を
介して制御ユニット１１に対して着脱可能に接続されて
いる。即ち、図１に示したように、ポンプアセンブリの
状態で制御ユニット１１と接続され、流量を検出できる
ように構成されており、流量センサドライバ１３と流量
信号増幅器１４を介してＣＰＵ１９に対して接続されて
いる。この流量センサ２６にはヒータとサーミスタとか
らなる熱式流量計が好ましいが、容積式流量計、差圧式
流量計、超音波流量計、電磁流量計等であっても良い。
また、制御ユニット１１は実装基板上に実装されている
ＣＰＵ１９に対して図示の各素子が接続されており、具
体的にはゲートアレイやドライバ素子他１０５を介して
弁駆動機構１２と、４桁の８セグメントの液晶表示素子
等からなる表示部１５と、電源オフ状態でも記憶内容の
保持が可能なEPROM素子等からなるメモリ１６と、動作
スイッチ１７と両方を同時に押圧した時にオンされるよ
うにアンド回路接続される薬液注入スイッチ１８ａ、１
８ｂと、外部プログラミング装置４１であるパソコンに
コネクタＣ１を介して接続される外部インターフェース
素子１０１と、警報ブザー１０２と、交換自在の乾電池
１０３とから構成されている。以上のように構成される
薬液注入装置の全体の動作は、外部プログラミング装置
４１に組み込まれたソフトウェアを用いて制御され、薬
液注入量、注入時間、要事手動注入と呼ばれるP.C.A．
（Patient Controlled Anesthesia)量等のポンプ動作に
必要な情報が医師または有資格者により入力されて、外
部プログラミング装置４１の外部インタフェースを用い
て制御ユニット１１の外部インタフェース１０１を通し
て情報が入力される。この時点で外部プログラミング装
置４１と制御ユニット１１は切り離される。

【００２２】制御ユニット１１は、流量制御デバイス２
１と薬液カートリッジ３１と組み合わされることで、薬
液注入ポンプとして機能することになるので、これらが
組み合わされた時点で、制御ユニット１１の動作スイッ
チ１７を入れると入力されたポンプ動作情報に従って、
プライミング動作の後に薬液注入が開始される。

【００２３】流量制御は前述したように流量制御のため
の弁駆動機構１２にＣＰＵ１９から信号を送って行われ
る。このために流量センサ２６からの流量信号は、流量
信号増幅器１４を通りＣＰＵ１９に送られてモニタされ
る。この流量信号は、ポンプからの流量と測定値との差
に基づき弁駆動機構１２にフィードバックをかけること
でオン／オフ制御を実行することで、後述の夫々の投与
モードに基づき流量制御を行うようにしている。また、
流量検出が実行できないような異常検出した場合には、
ブザー１０２から警報を発生させるためにも流量センサ
２６からの流量信号が用いられる。また、薬液注入ポン
プ１を使用する患者Ｐが例えば末期ガン患者であり、激
しい疼痛にどうしても耐えることができない場合には、
薬液の塩酸モルヒネを任意に注入する上記のP.C.A．注
入を実現するために、注入スイッチ１８ａ、１８ｂの両
方を同時に押圧すると、あらかじめ設定されたP.C.A．
量の塩酸モルヒネが患者に注入されて、患者の苦痛を緩
和するように配慮されている。このような使用状況は、
内蔵のメモリ１９に随意記憶されて、外部プログラミン
グ装置４１と接続することで、使用情報を読み出すこと
ができるようにして、次の投与スケジュールの作成に役
立て、次の処方箋作成の参考にするように構成されてい
る。

【００２４】図３は、上記の実使用状態を示したフロー
チャートであって、初回の設定時におけるプログラムを
示したものである。

【００２５】本図において、先ず、ステップＳ１におい
て医師または有資格者がノートパソコン等の外部プログ
ラミング装置４１の電源投入後に、投与プログラムのロ
ードまたは呼び出しを行う。続いて、ステップＳ２にお
いて、インターフェースケーブル２０（例えば、シリア
ルインターフェース用ＲＳ２３２Ｃケーブル）をコネク
タＣ１を介して制御ユニット１１の本体と接続する。

【００２６】続いて、ステップＳ３において、患者カル
テに合致する内容の暗証番号を装置４１から入力して、
病状、薬液の照合を行う。このようにして装置４１の表
示画面に、患者カルテの内容が表示されたら、ステップ
Ｓ４において、投与スケジュールを決定し、薬液種類、
注入量、注入期間及び注入時間間隔と、薬液が例えば塩
酸モルヒネの場合には上記のP.C.A注入のための条件の
設定値を入力する。

【００２７】以上で、投与のための制御条件が決定した
ので、続いてステップＳ５において制御ユニット１１の
電源がオンされて、制御条件データの送信が実行され
て、記憶部であるＲＡＭ１６に記憶される。また、この
作業と合い前後して、所望の薬液を充填した薬液カート
リッジ３１について記入した患者の処方箋が外部プログ
ラミング装置４１に接続されているプリント装置からプ
リントアウトされる。以上で、医師または有資格者の作
業が終了する。尚、１回の処方箋により最長で２週間分
の薬液カートリッジ３１を薬局で準備することができる
ので、これに伴い、上記の小型ガスボンベ及び流量制御
デバイス２１が提供される。

【００２８】つづいて、ステップＳ６に進み、流量制御
デバイス２１の接続管２２を薬液バッグ３２に穿通する
ようにして薬液カートリッジ３１にセットした後に、制
御ユニット１１に対してセットして、弁機構１２が動作
可能な状態にする一方で、コネクタＣ２により電気的な
接続状態にする。また、制御ユニット１１側の圧力発生
部５１において電動ポンプを使用しない機種の場合には
小型ガスボンベがセットされて、加圧孔３４を介して発
生圧力を薬液カートリッジ３１中に導入できる状態にす
る。次に、ステップＳ７に進み外部プログラミング装置
４１からの指示に基づき初期動作プログラムが起動され
て、プライミングと各部の機能をチェックする後述する
機能チエックプログラムが起動される。

【００２９】以上で外部プログラミング装置４１を接続
した状態の操作が終了し、ステップＳ８に進み、コネク
タＣ１においてインターフェースケーブル２０を取り外
すとともに、チューブ２５の先端に接続された留置針２
５ａを患者側に予め埋設されたキャップＰＣに穿す状態
にする。この後、ステップＳ９においてステップＳ４で
設定された投与プログラムに基づく自動投与プログラム
が起動される。また、薬液が疼痛の緩和のための塩酸モ
ルヒネである場合には、上記のP.C.A注入のためのプロ
グラムが起動される。

【００３０】以上で、患者は薬液投与による治療と疼痛
緩和を受けることができるようになり、所定期間の投与
経過途中においてステップＳ１０で、装置の投与履歴が
上記の記憶部１９に記憶されて、ステップＳ１１におい
て薬液残量が少なくなるまで投与が継続され、残量が残
り少なくなると終了する。

【００３１】図４は、図３のステップＳ４における投与
スケジュールの具体例を示した、フローチャートであ
る。本図において、ステップＳ２０において、医師は患
者の病状、病歴の確認を行い、ステップＳ２１において
（ａ）持続投与、（ｂ）間欠投与、（ｃ）持続／間欠投
与のいづれかの投与パターンを選択決定して、外部プロ
グラミング装置４１から入力する。続いて、ステップＳ
２２において、決定された投与パターンに基づき、流量
設定、投与時間間隔（Ｈ１、Ｈ２）、P.C.A注入のため
の投与量と、このP.C.A注入を禁止する不応期の入力が
行われる。続いて、ステップＳ２３において、P.C.A許
可期間の入力が行われ、ステップＳ２４において１日当
たりの最大投与量が入力される。

【００３２】図５は、図３のステップＳ７における初期
動作プログラムの具体例を示した、フローチャートであ
る。本図において、ステップＳ３０において、スイッチ
１８ａ、１８ｂの両方が同時に押圧されると、このプロ
グラムが起動され、加圧された状態になっている薬液バ
ッグから薬液が吐出されて（ステップＳ３１）、弁機構
１２のソレノイドがオフ状態にされ（ステップＳ３
２）、ステップＳ３３において、流量センサ２６におい
て所定の流量が検出されたか否かの判定がされて、流量
検出がない場合には何らかの異常発生があったと判断し
て、ステップＳ３７に進み異常発生フラグを立てること
でこのステップに続く処理を禁止して、ステップＳ３８
においてブザー１０２の連続通電により異常状態を知ら
せて、ステップＳ３９で強制終了する。

【００３３】一方、ステップＳ３３で所定の流量検出が
なされると、ステップＳ３４において留置針２５ａから
の薬液吐出を確認してプライミングを終了し、ステップ
Ｓ３５において弁機構をオン状態にして、吐出を禁止し
て、ステップＳ３６で投与準備が終了する。

【００３４】図６は、２回目以降の投与プログラムであ
り、図３に示したフローチャートによる投与スケジュー
ルを変更するものである。このように変更する必要があ
る場合において、ステップＳ４０において医師または有
資格者がノートパソコン等の外部プログラミング装置４
１の電源投入後に、投与プログラムのロードまたは呼び
出しを行う。続いて、ステップＳ４１において、インタ
ーフェースケーブル２０をコネクタＣ１を介して制御ユ
ニット１１の本体と接続する。

【００３５】続いて、ステップＳ４２において、患者カ
ルテに合致する内容の暗証番号を装置４１から入力し
て、病状、薬液の再照合を行う。このようにして装置４
１の表示画面に、患者カルテの内容が表示される。

【００３６】次に、ステップＳ４３において、制御ユニ
ットの記憶部１９に記憶された投与履歴が装置４１側に
インターフェースケーブル２０を介してダウンロードさ
れて装置４１の画面に表示されるので、この表示結果を
見て医師は、起動投与スケジュールを再度検討して最適
な投与パターンを決定し、再度薬液種類、注入量、注入
期間及び注入時間間隔を入力する（ステップＳ４４）。

【００３７】この後に、ステップＳ４５において制御ユ
ニット１１の電源がオンされて、制御条件データの送信
が実行されて、記憶部であるＲＡＭ１６に記憶され、所
望の薬液を充填した薬液カートリッジ３１について記入
した患者の処方箋が外部プログラミング装置４１に接続
されているプリント装置からプリントアウトされる。こ
の後に、上記のステップＳ６〜ステップＳ１１（ステッ
プＳ４６）を実行し、以降ステップＳ４０からステップ
Ｓ４６を患者が完治するまで行う。

【００３８】次に、図７は流量制御デバイス２１に設け
られる流量センサ２６を熱式流量計から構成した場合の
動作原理図（ａ）、波形図（ｂ）である。本図におい
て、チューブ２５は長手方向に同じ断面積Ｓを有してお
り、薬液の流路となる上流側においてヒータ２６ｈを設
けており、このヒータ２６ｈを流量センサドライバ１３
を介してＣＰＵ１９に対して接続している。また、この
ヒータ２６ｈの距離Ｌ分に下流側には温度検出のための
サーミスタ２６ｔが配設されている。

【００３９】以上の構成において、求める流速で矢印方
向に下流に流れる薬液Ｍに対して時間ｔ１において、
（ｂ）に示したようなヒータ加熱信号Ｈを印加してヒー
タ２６ｈへの通電を行い薬液の温度上昇を行う。このよ
うにして温度上昇された状態を距離Ｌ分下流に配設され
るとともに流量信号増幅器１４を介してＣＰＵに接続さ
れたサーミスタ２６ｔにより、時間ｔ２において温度上
昇のピーク値を検出して図示のような波形のサーミスタ
出力信号Ｔを得る。

【００４０】以上から、時間差Δｔ＝ｔ１−ｔ２を内蔵
のタイマにより求め、距離Ｌを求めた時間差Δｔで割る
ことで薬液の流速を得て、この流速に断面積Ｓを乗じて
求める流量Ｖを得る。このようにして求められた流量Ｖ
に基づき、投与の管理を上記のように時間分割して行う
ようにする。

【００４１】図８は別構成例を示した外観斜視図であ
り、既に説明済みの構成には同一符号を付して説明を割
愛すると、薬液Ｍは薬液カートリッジ１３１内の弾性バ
ルーン１３２内において充填されている。この薬液カー
トリッジ１３１は透明乃至半透明な硬質の高分子材料で
形成されており、弾性バルーン１３２自体の有する収縮
力による収縮状態が外部から分かるようになっている。
この薬液カートリッジ１３１の材質は、ポリカーボネー
ト、アクリル、ポリスチレンなどの高分子材料が挙げら
れる。また、弾性バルーン１３２の材質は、シリコンゴ
ム、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム等が挙
げられる。

【００４２】薬液Ｍは弾性バルーン１３２の収縮力によ
り一定圧力を加えられて流量制御ユニット１１内の流量
制御デバイス２１に対して加圧孔３４を介して送られ
る。この流量制御ユニット１１は、前述の制御ユニット
１１から加圧部５１を除いた構成にすることができ、流
量制御デバイス２１との協働作用により前述したような
薬液注入を行うことができる。尚、このような弾性バル
ーン１３２に代えて、金属ベローズと金属ベローズを覆
うケース内に封入されたガスの蒸気圧を利用したもので
あってももちろん良い。以上説明した構成によれば、薬
液を充填した軟性バッグに圧力を加えるか弾性を有する
バルーンに薬液を充填してバルーンの収縮力を利用し
て、これら容器より薬液を吐出させ患者に注入する機構
を有している。したがって、従来の電動式ポンプに比較
して小型で軽量かつ安価なポンプを実現することができ
る。さらにまた、注入薬液の流量はこれら薬液容器に接
続される流量制御部によって行われ、また流量制御は微
細孔を持つ流体抵抗器と流路弁機構で構成されるととも
に、あらかじめ外部装置によりプログラミングされた投
与スケジュールに基づき動作されることによって、従来
のような携帯型のバルーン方式のポンプでは到底実現不
可能な任意の設定量、設定時間での薬剤注入が実現でき
るようになる。

【００４３】続いて、図９（ａ）は、配管図を示し、ま
た（ｂ）は弁機構に用いられるソレノイド１２０の構成
例を示した要部断面図である。

【００４４】先ず、図９（ａ）において、既に説明済み
の構成には同一符号を付して説明を割愛して未説明部分
について述べると、薬液バッグ３２に対して着脱自在に
設けられる接続管２２の下流には分岐管２５ｔが接続さ
れており、図示のように軟性チューブ２５−１、２５−
２になるように分岐しており、夫々に微細孔２３ａ−１
を有する流体抵抗体２３−１と、弁機構１２−１、微細
孔２３ａ−２を有する流体抵抗体２３−２と、弁機構１
２−２が図示のように接続されており、下流の分岐管１
５ｗにおいて合流するようにしてから、流量センサ２６
に接続されている。これらの流体抵抗体２３−１は薬液
の流量を最大１００ｍｌ／時間に制限する一方、流体抵
抗体２３−２は最大２０ｍｌ／時間に制限するように夫
々の微細孔が穿設されている。

【００４５】一方、上記の弁機構１２−１、１２−２用
としては、図９（ｂ）に示したような位置保持式ソレノ
イドであって、コイル１２２、１２５に対する通電を行
い、アクチュエータ１２１が駆動された後に、移動後の
位置を永久磁石１２３により吸引することでコイルへの
通電をオフした後でも、その位置を保持することができ
るようにしたものを使用することで、電力消費を抑える
ようにする。

【００４６】図１０は、図４における薬液投与スケジュ
ールのフローチャートのステップＳ２２において設定さ
れる流量に応じて、自動的に上記の流体抵抗体の内を通
過する流路を設定するフローチャートである。

【００４７】本図において、ステップＳ５０において、
外部プログラミング装置により設定された流量の読み込
みが行なわれて、ステップＳ５１に進み２０ｍｌ／時間
より大きな値が設定されたか否かの判定がなされて、２
０ｍｌ／時間以上であると判断されるとステップＳ５２
に進み最大流量１００ｍｌ／時間の流体抵抗体２３−１
を通過する流路を選択して、ステップＳ５３に進み、続
いて投与時間Ｈ１、間隔Ｈ２を読む。

【００４８】次に、ステップＳ５４において、弁機構１
２−２を常時オンするようにソレノイドへの通電を行う
一方で、弁機構１２−１を常時オフするようにソレノイ
ドへの通電を行う。この後に、ステップＳ５５に進み流
量センサ２６により流量の測定を行い、結果を制御部１
９にフィードバックして設定された投与スケジュールと
の比較を行い、ステップＳ５６においてこの比較結果に
基づき、ソレノイドのオフ時間の演算をする。そして、
この演算結果により弁機構１２−１を構成するソレノイ
ドのオンオフ制御を時間分割制御してリターンする。

【００４９】一方、ステップＳ５１で２０ｍｌ以下であ
る場合には、ステップＳ５８に進みステップＳ６２まで
の動作を行うようにして、最大流量２０ｍｌ／時間の流
体抵抗体２３−２を通過する流路を選択して弁機構１２
−２を構成するソレノイドのオンオフ制御を時間分割制
御してリターンするように制御する。

【００５０】以上の制御により、任意の流量の制御であ
って、大幅に流量が変化する場合であっても精度良く制
御することができる。尚、上記の実施形態では２つの流
体抵抗体を通る流路の場合に限定したが、これに限定さ
れず流体抵抗体を３個以上またはそれ以上通過するよう
に並列に構成した流路の場合でも可能であることは言う
までもない。次に、図１１は 薬液バッグ１３１の構成
を示した要部断面図である。本図において、容器内に複
数の独立した部屋を有し、それぞれの部屋が柔軟な隔膜
により形成された容器となっており、隣り合う隔膜の表
面積が等しくなるように構成されている。以上のように
構成することで、ガス室（袋）にガスが供給されること
で薬液袋側が収縮する際における残量をなくすことが可
能となる。また、加圧バッグであるガス袋との一体化に
より小型にできるので省スペース化、低コストが可能と
なるものである。

【００５１】このように構成するために、平面に成形し
た樹脂製シートを３枚重ねた状態にし、それぞれのシー
トの間に適当な長さのチューブを挟み、シートの外側を
まとめて融着する。その際に、各チューブをその内腔を
確保した状態で両側にシートと融着することにより、２
つの同一の形状を有する重ね合わせた形状となった密閉
状態のバックが成形されるようになり、各チューブは夫
々のバック（袋）における唯一のポート（出入口）とな
る。

【００５２】このようにして得られた薬液バッグの一方
に薬液を充填する。この状態で、他法のバック中に所定
ガス圧のガスを注入すると、ガス圧によって隔膜１３２
が薬液側に押されるので、薬液を充填したバッグ内にお
いて同一の圧力が発生し、薬液袋側のポートから抽出で
きるようになる。

【００５３】また、隔膜１３２は薬液袋に完全に密着す
る状態になるまで、ガス圧に押されるので残量を略ゼロ
にすることができるようになるので理想的なものとな
る。

【００５４】図１２は、薬液バッグの別実施形態を示し
た製造工程の模式図である。本図において、図示のよう
な形状に予め成形された２つのバックを重ね合わせて融
着することにより、隔膜が２層構造になる点以外は上記
の薬液バッグと同じ２部屋を有する薬液バッグを成形で
きる。

【００５５】さらに、図１２は、薬液バッグのさらなる
別実施形態を示した製造工程の模式図である。本図にお
いて、外側になるシートを固い材質から構成して、隔膜
のみを柔軟な素材から構成するようにして、原形を留め
ることができる立体形状にすることにより薬液バッグの
変形により発生する圧力損失を軽減できるようになる。
以上の薬液バッグを成形するシートとしては、オレフ
ィン系（ＰＰ、ＰＥ）、ＰＥＴ、軟質塩化ビニル、及び
水蒸気バリヤとガスバリヤ性を具備する複合材料が使用
される。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型軽量で携帯性に優れ、かつ低価格に構成でき、しか
も薬液の注入量（流量）の設定幅が大きい場合でも、き
め細かく設定できる薬液注入装置を提供することができ
る。

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】 患者Ｐへの装着状態とともに示した薬液注入
ポンプ１の全体構成を示す外観斜視図である。

【図２】 流量制御デバイス１１と制御ユニット２１と
薬液カートリジの接続後の様子を示したブロック図であ
る。

【図３】 投与スケジュール設定のフローチャートであ
る。

【図４】 図３のステップＳ４の具体例を示したフロー
チャートである。

【図５】 初期動作のフローチャートである。

【図６】 ２回目以降の投与スケジュール設定のフロー
チャートである。

【図７】 流量計測の説明図である。

【図８】 薬液注入ポンプ１の全体構成を示す外観斜視
図である。

【図９】（ａ）は、配管図であり、（ｂ）は弁機構に用
いられるソレノイド１２０の構成例を示した要部断面図
である。

【図１０】、図４における薬液投与スケジュールのフロ
ーチャートのステップＳ２２において設定される流量に
応じて、自動的に上記の流体抵抗体の内を通過する流路
を設定するフローチャートである。

【図１１】薬液バッグの要部断面図である。

【図１２】薬液バッグの製造工程を示す模式図である。

【符号の説明】

１１ 流量制御ユニット １２−１ 弁機構 １２−２ 弁機構 １３ 流量センサドライバ １４ 流量信号増幅器 １５ 表示部 １６ 記憶部 １７ 動作スイッチ １８ 薬液注入スイッチ １９ ＣＰＵ ２０ インターフェースケーブル ２１ 流量制御デバイス ２２ 接続管 ２３−１ 流体抵抗体 ２３−２ 流体抵抗体 ２４ 流体制御弁 ２５ 軟性チューブ ２６ 流量センサ ３１ 薬液カートリッジ ３２ 薬液バッグ ３３ 隔壁 ３４ 加圧孔 ４１ 外部プログラミング装置 ５１ 圧力発生部 ５２ 圧力調整部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薬液バッグを有するか着脱自在に収納す
   る薬液カートリッジを加圧手段に接続して所定流量で薬
   液を注入する薬液注入装置であって、 前記薬液バッグに接続されるとともに流量を制限する流
   体抵抗手段を途中部位において接続した流路と、 該流路内における薬液の流量を断続するために前記流体
   抵抗手段の下流側に設けられる流量制御手段と、 前記流路内における流量を測定するために前記流量制御
   手段の下流側に設けられる流量測定手段と、 前記流量制御手段と前記流量測定手段に接続される制御
   手段とを具備し、 前記流路に前記流体抵抗手段の複数分を並列で配管し、
   かつ前記流体抵抗手段の下流側において前記流量制御手
   段を夫々設けるように構成することを特徴とする薬液注
   入装置。
2. 【請求項２】 薬液投与スケジュールを設定するため
   に、前記制御手段に対して接続可能に設けられるととも
   に、前記制御手段に接続される記憶手段に対して前記薬
   液投与スケジュールを送信する外部プログラミング手段
   を具備し、 前記薬液投与スケジュールにより設定された流量に基づ
   き、前記流体抵抗手段の内の１つを通過する流路を選択
   するように前記流量制御手段をオン／オフ制御すること
   を特徴とする請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 【請求項３】 前記流体抵抗手段は内径が夫々異なるオ
   リフィスを有してなり、また前記流量制御手段は前記流
   量測定手段による流量測定結果に基づく時分割制御によ
   りオン／オフ駆動されることを特徴とする請求項１また
   は請求項２のいずれかに記載の薬液注入装置。