JPH09262288A - 薬液注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスボンベを圧力発生手段として使用する際に
ガスを無駄なく利用でき、しかも小型軽量に構成して携
帯性に優れ、低価格に構成でき、かつ安定的に薬液の吐
出を行うことができる薬液注入装置の提供。 【解決手段】 薬液カートリッジ３１により薬液注入を
行う薬液注入装置であって、加圧手段を、液化ガスを収
容した小型ガスボンベ５１と、小型ガスボンベを着脱自
在にするとともに加圧室３３に連通する配管２００と、
加圧室３３が所定圧力以下では開状態となり、かつ加圧
室が所定圧力以上では閉状態に自動調節する圧力調整手
段５２から構成する。

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オン／オフ制御することができ
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
能となる。

【０００７】また、近年になり、従来からの手動式空気
ポンプに代えてパンク修理キット用として超小型の液化
炭酸ガスボンベが広く販売されている。この液化炭酸ガ
スボンベによれば、太めの筆記具程度の大きさであるの
で常時携帯できることから、例えば自転車や二輪車等の
車両の走行途中でパンクが発生した時に、このボンベを
タイヤの空気注入口にセットすることで充填された液化
炭酸ガスが気化して、チューブまたはチューブレスタイ
ヤを膨張するようにできるので、その後に近隣の修理店
まで走行するか、あるいはパンク発生箇所を現場で修理
した後にタイヤを膨張してそのまま走行できるようにな
る便利なものである。

【０００８】以上のように、このような小型の液化炭酸
ガスボンベ乃至その他の目的に使用されるガスボンベ類
であって、特に小型軽量に構成されるものは携帯に便利
であることから、上記の電動ポンプに代えて小型ガスボ
ンベを圧力発生手段として使用するように構成した薬液
注入装置が考えられる。

【０００９】しかしながら、このような小型のガスボン
ベによれば、上記のように液体から気体に気化すること
で発生する際に圧力が大きく変動するので、圧力発生手
段としてそのまま使用できず、安定した吐出は到底実現
できなくなる問題がある。

【００１０】したがって、本発明はこのような問題点に
鑑みてなされたものであり、ガスボンベを圧力発生手段
として使用する際にガスを無駄なく利用でき、しかも小
型軽量に構成して携帯性に優れ、低価格に構成でき、か
つ安定的に薬液の吐出を行うことができる薬液注入装置
の提供を目的としている。

【００１１】

【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、前記加圧手段を、圧力発生手段と、該圧力発生手
段を着脱自在にするとともに前記加圧室に連通する圧力
導入孔部に対して着脱自在に構成される圧力配管と、該
圧力配管に配管されるとともに、前記加圧室が所定圧力
以下では開状態となり、かつ前記加圧室が所定圧力以上
では閉状態に自動調節する圧力調整手段から構成するこ
とを特徴としている。

【００１２】

【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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。さら
にまた、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１
１に対して自動的に電気的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３
４が流量制御デバイス２１側に設けられた圧力発生部
（ガスボンベ５１）に対して自動的に接続できるように
構成されている。

【００１６】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絶対に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が混入しないよう
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加圧室３３であって隔壁３３ａに
より薬液バッグ３２を押圧する機構が設けられている。

【００１７】この加圧室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３３ａで遮蔽された空
間が膨張して、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３
２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に送ることをその基本動
作原理としている。

【００１８】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３３ａ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。

【００１９】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３３ａを移動するための加圧は、
制御ユニット１１内に設けられた圧力発生手段である小
型ガスボンベ５１によって隔壁３３ａ内の圧力が一定に
なるように加えられる。この小型ガスボンベとしては、
例えば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。

【００２０】この小型ガスボンベ５１には、ガスボンベ
に接続される後述する圧力調整部５２が設けられてお
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３３ａで囲まれた空間内に対して自動接続され
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、２６〜６６ｋ
Ｐａ（約２００〜約５００ｍｍＨｇ）の範囲に調整する
ことが望ましい。

【００２１】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側に設けられた小型ガスボンベ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３４ａが開くことで小型ガスボンベ５１からの発生ガ
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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】また、この作業と前後して、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。

【００３３】続いて、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側の小型ガスボ
ンベ５１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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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、投与時間と時間間隔（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。

【００３７】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）、弁駆動
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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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）。

【００４２】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）を実行して、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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】次に、図８は小型ガスボンベ５１に接続さ
れる圧力調整機構の配管図である。本図において、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、先ず、小型ガスボンベ５
１は配管２００の口金部２０１において螺合等により着
脱自在に設けられており、最終的にセットされた状態に
おいて配管２００内部と連通して、配管２００の内部に
ガスを充満するとともに圧力調整弁５２の作用により２
６〜６６ｋＰａ（約２００〜約５００ｍｍＨｇ）の範囲
に自動調整することができるように構成されている。

【００４７】このために、小型ガスボンベ５１に接続さ
れた配管２００の第１端部２００ａは圧力調整弁５２の
本体２１０に接続された継手２１２に接続されており、
本体２１０内に形成された空間部２１０ａ内にガスボン
ベ５１で発生したガス圧Ａを第１ボール弁を介して供給
するように構成されている。

【００４８】この第１ボール弁は後述するように機能す
るように構成されており、本体２１０に対してＯリング
２３０を介して螺合して固定されるボール座部材２３１
のテーパ底部２３１ａに対してボール２２２がコイルバ
ネ２２３の圧縮力により常時移動するようにしてテーパ
底部２３１ａの中心部に穿設された孔部２３１ｋを塞ぐ
ようにする一方で、ダイアフラム部材２４０の突起部２
４０ａがこの孔部２３１ｋ中に移動して、ボール２２２
を上記のコイルバネ２２３の圧縮力に打ち勝つようにし
て下方に移動するようにして、この孔部２３１ｋを介し
て配管２００の第１端部２００ａから供給されるガス圧
Ａを空間部２０１ａ内に導入可能にしている。

【００４９】このダイアフラム部材２４０は、環状に形
成されるラバー体２４２を部材２４５との間で挟むよう
にしてネジ止めする一方、ラバー体２４２の外周縁部を
本体２１０と蓋部材２６０の間で挟む状態で固定するこ
とで、空間部２１０ａを外気から遮断する気密状態にし
ており、ガス圧Ａが漏れないように構成されている。ま
た、このようなダイヤフラム機構と構成する部材２４５
上にはコイルバネ２５０の一端が当接するとともに、蓋
部材２６０において調整自在に螺合されているキヤップ
体２７０においてコイルバネ２５０の他端が当接するよ
うに保持されており、さらにキャップ体２７０の中心部
位には貫通孔２７０ａが穿設されており、外気に連通し
てダイヤフラム機構の動きを妨害しないようにするとと
もに、貫通孔２７０ａに連続して溝部２７０ｋが形成さ
れており、この溝部２７０ｋに例えばコインＧを入れる
ようにしてキャップ体２７０を回転するようにして、コ
イルバネ２５０への予圧調整を行えるようにして、部材
２４５と一体的に固定されたダイヤフラム部材２４０の
突起部２４０ａにおける予圧調整ができるように構成さ
れている。

【００５０】本体２１０の空間部２１０ａには、本体２
１０の空間部２１０ａに連通する空間部２１０ｄが形成
されており、この空間部のテーパ底部に対してボール２
２２がコイルバネ２２３の圧縮力により常時移動するよ
うにしてテーパ底部の中心部に穿設された孔部を塞ぐよ
うにして第２ボール弁が設けられており、通常は塞ぐ状
態となっており、異常圧力が発生した時のみ開くことで
大気に開放するようにしている。

【００５１】図９は図８の圧量調整弁５２の動作説明図
であって、図９（ａ）は加圧室３３の戻り圧Ａ４が所定
圧に到達していない場合、また図９（ｂ）は所定圧にな
って自動的に上記の開放弁が開く状態になった様子を夫
々示したものである。

【００５２】先ず、図９（ａ）において本体２１０の空
間部２１０ａにガスボンベからの発生ガス圧Ａが導入さ
れる。このときダイアフラム機構の突起部２４０ａがコ
イルバネ２５０の予圧により、矢印Ｘ１方向に移動して
ボール２２２を下方に移動して、ガス圧Ａを空間部２１
０ａ内に導入する。このとき矢印Ａ２方向のガス圧を供
給する。以上のようにして、ダイアフラム機構の予圧に
よって決定されるガス圧が自動制御される。

【００５３】続いて、図９（ｂ）において、加圧室３３
の圧力が次第に高くなると、継手２１１を介して空間部
２１０ａに供給されるガス圧Ａ２がダイアフラム機構の
予圧以上になるとラバー体２４２の膨張による変形移動
が発生して、第１ボール弁のボール２２２に作用してい
た突起部２４０ａが矢印Ｘ２方向に移動して、ボール２
２２により塞ぐ状態になるので、ガスボンベからのガス
圧の供給が停止され、同時に第２ボール弁のボール２２
２も矢印Ｙ２方向にコイルバネの作用に逆らうように移
動して、開放する状態になって、異常ガス圧を大気中に
開放する。

【００５４】その後、バッグ３２を圧縮する作用にとも
ない加圧室３３の内圧が所定圧以下になると、図９
（ａ）に示した状態に復帰して、ガス圧の供給が再開さ
れ、以降同様の動作が繰り返される。一方、キャップ体
２７０の溝部にコイン等を入れて適宜調整することで、
２６〜６６ｋＰａ（約２００〜約５００ｍｍＨｇ）の範
囲に調整することがてきるようになり、隔壁３３ａに作
用する圧力を所望の圧力に維持できるようにして、バッ
グ３２に対して一定圧力を作用させるようにできるよう
にしている。

【００５５】最後に、図１０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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】図１１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。

【００６０】さらに、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。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガスボンベを圧力発生手段として使用する際にガスを無
駄なく利用でき、しかも小型軽量に構成して携帯性に優
れ、低価格に構成でき、かつ安定的に薬液の吐出を行う
ことができる薬液注入装置を提供することができる。

【００６２】

【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】 圧量調整弁５２の配管図である。

【図９】 図８の圧量調整弁５２の動作説明図であっ
て、（ａ）は加圧室３３の戻り圧Ａ４が所定圧に到達し
ていない場合、また（ｂ）は所定圧になった様子を夫々
示したガスボンベの配管状態と圧力調整弁の要部破断図
である。

【図１０】薬液バックの要部断面図である。

【図１１】薬液バックの製造工程の模式図である。

【符号の説明】

１１ 流量制御ユニット １２ 弁駆動機構 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 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 加圧室 ３４ 加圧孔 ４１ 外部プログラミング装置 ５１ 小型ガスボンベ ５２ 圧力調整弁 ５２ 圧力調整弁

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、 前記加圧手段を、 圧力発生手段と、 該圧力発生手段を着脱自在にするとともに前記加圧室に
   連通する圧力導入孔部に対して着脱自在に構成される圧
   力配管と、 該圧力配管に配管されるとともに、前記加圧室が所定圧
   力以下では開状態となり、かつ前記加圧室が所定圧力以
   上では閉状態に自動調節する圧力調整手段とから構成す
   ることを特徴とする薬液注入装置。
2. 【請求項２】 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
   手段をさらに具備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】 前記圧力調整手段において、前記加圧室
   からの背圧で自動開閉するとともに圧力を調整可能にす
   るための圧力調整部を設け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。