JPS628763A - 輸液装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動点滴装置等に使用する輸液装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、自動点滴装置に使用する輸液装置として、蠕動形
フィンガポンプが知られている（例えば、特開昭５８−
１６５８６８号）。この種のフィンガポンプは、弾性の
ある輸液チューブを多数のフィンガ部材の運動により送
液方向にしごいて一定量の液体を移送するよう構成した
ものである。このように構成されたポンプの吐出側流量
を測定す−ると、略台形状の吐出波形と、フィンガ部材
が輸液チューブの押圧を解除する時に生じる略Ｖ字形状
の逆流波形とが繰り返される（第６図参照）。このよう
に、従来のフィンガポンプにおいては、吐出側流量が一
定流量とならないため、自動点滴用輸液装置として使用
するには問題がある。

このような観点から、この種用途における螺動ポンプに
おいては、吐出側流量を一定にするための提案が種々な
されている。例えば、螺動ポンプの押圧体が°回転移動
により輸液チューブの完全閉塞状態を解除する時点を検
出し、この検出信号に基づいて所定時間だけ駆動ポンプ
の駆動用モータを定常回転時よりも高速度で回転させ、
短期間で逆流分を吸込側より補充することにより逆流を
防止する輸液装置が提案されている（実公昭５７−２７
４６３号）。しかしながら、前記提案に係る輸液装置を
駆動フィンガポンプに利用すると、第７図に示すように
、輸液チューブの完全閉塞状態を解除する時点（Ａ点）
よりフィンガポンプの駆動用モータを定常回転時よりも
高速度で回転させることになる。

確かに、逆流している時間は少なくなっているものの、
依然として吐出流量が一時的にしても止まり、特にポン
プを低速度駆動させた場合にはその時間が無視できない
ため、自動点滴用輸液装置として問題を残している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、自動点滴用輸液装置は、薬液を患者の体内に
注入する目的に使用されるため、ポンプ吐出流量特性は
、低流量域から高流量域まで安定した流量で正確な注入
が行われることが要求される。特に、未熟児、重篤な患
者等に使用する場合は、低流量域における流量の安定性
が強く望まれる。例えば、蠕動形フィンガポンプでは、
吐出側流量を測定した場合、略台形状の吐出波形とフィ
ンガ部材が輸液チューブの抑圧閉塞を解除する際に生じ
る略■字状の逆流波形とを有し、流量特性は一定でない
。このため、この種のポンプにおいて吐出側流量を一定
に保持するためには、前記の略台形状の吐出波形に。

おける流量上昇域および流量下降域を設定流量に近づけ
ると共に逆流波形も設定流量に近づけることができるポ
ンプ駆動制御を行うことが必要である。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明においては、第６図に示すように、従来
の暢動形フィンガポンプにおいて、フィンガ部材の螺動
に伴う輸液チューブから吐出される流量の特性において
、略台形状吐出波形の流量平坦域から流量下降域に移行
する点（Ｐ点）は、最下流側のフィンガ部材が輸液チュ
ーブの押圧閉塞を開始する時点と略一致することを突き
止め、この時点（Ｐ点）から次の周期の略台形状の吐出
波形の流量平坦域が開始される点（Ｂ点）までの区間を
設定速度よりも早い速度でポンプ駆動を行うことにより
吐出側流量特性の安定化を実現するものである。

従って、本発明に係る輸液装置は、輸液チューブを複数
の蠕動形フィンガ部材により順次押圧閉塞して送液を行
うよう構成したポンプ部と、このポンプ部の最下流側の
フィンガ部材による輸液チューブの締め切り開始時点を
検出して検出信号を発生する検出部と、前記検出信号を
入力して所定区間前記ポンプ部を設定回転時より高速回
転駆動する駆動制御部とを備えることを特徴とする。

前記の輸液装置において、ポンプ部を設定回転時より高
速回転駆動するための速度設定は複数段階で加速および
減速するよう設定することにより、ポンプ部の実吐出流
量特性を略一定化させることができる。

なお、ポンプ部の最下流側のフィンガ部材による輸液チ
ューブの締め切り開始時点は、フィンガ部材を駆動する
回転軸に対して設けた回転位置検出器により検出するよ
うにすれば好適である。

〔作用〕

本発明において、ポンプ部の最下流側のフィンガ部材に
よる輸液チューブの締め切り開始時点を、適正に検出す
ることにより、この検出信号に基づいて作動する駆動制
御部でのポンプ部に対する高速回転駆動指令が適正にな
され、輸液チューブの吐出側流量特性に発生する脈動を
有効に防止し、特に微小流量特性においても安定した特
性を得ることができる。また、高速回転駆動における動
作区間の設定および速度設定も、ポンプ部の容量や送液
量に応して加減調節することにより、自動点滴装置とし
て使用した場合の安全性と性能の向上とを容易に実現す
ることができる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る輸液装置の実１ｆｆ！例につき添付
図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は本発明輸液装置の一実施例を示す系統図である
。しかるに、本実施例の輸液装置は、ポンプ部１αと、
検出部１２と、駆動制御部１４とから基本的に構成され
る。

まず、ポンプ部１０は、その詳細が第２図乃至第４図に
示されるように、塩化ビニルもしくはシリコン等で構成
した弾性のある輸液チューブ１６と、この輸液チューブ
１６の一側部においてその押圧閉塞と開放とを順次行う
複数の駆動形フィンガ部材１８と、このフィンガ部材１
８と対向して輸液チューブ１６の他側部を固定する固定
押え板２０とを備える。なお、前記フィンガ部材１８は
ホルダ２２に保持されると共に各フィンガ部材１８には
それぞれ長穴２４が穿設されてこの長穴２４内に偏心カ
ム２６を位置決めし、これらの偏心カム２６に回転軸２
８を挿通配置することにより、前記フィンガ部材１８が
所要の駆動を起生ずるよう構成する。この場合、回転軸
２８に固定される隣接する上流側偏心カム２６に対し、
３６０°／カム数の遅れ角度をもつように構成配装置す
ることにより、偏心カム２６の回転運動をフィンガ部材
１８の直線運動に変換して輸液チューブ１６内の液体を
押圧しながら送液することができる。そして、前記回転
軸２８の一端部は伝動機構３０を介してパルスモータ３
２の駆動軸３４に結合する。一方、回転軸２８の他端部
には、回転検知用円板３６を取付け、この円板３６に対
し検出部１２を構成する回転位置検出器３８を設ける。

このように構成されるポンプ部１０の輸液チューブ・１
６には、その上流側に点滴筒４０を介して薬液瓶４２を
接続配置し、またその下流側に注射針４４を接続配置す
る。

検出部１２は、前記回転位置検出器３８と検出回路４６
とから構成される。前記回転位置検出器３８は、例えば
回転検知周円ｉｆｉ、３６の外周の一部に設けた検出切
欠４８（第４図参照）を検出するための一対の発光ダイ
オードとフォトトランジスタとからなる光電検出器で構
成することができる。そして、検出回路４６は、前記光
電検出器で検出された検出信号に基づいて所定の動作信
号を発生するよう構成される。また、この検出部１２は
、前記回転検知用円板３６の検出切欠４８の一端Ｅ点を
検出することによって、最下流側のフィンガ部材１８が
輸液チューブ１６の締め切り開始時点を検出できるよう
にセントされている（第５図参照）。

駆動制御部１４は、前記検出部１２によって検出される
信号が出ている区間ポンプ部１ｏのパルスモータ３２の
回転を定常回転よりも高速で回転駆動制御するものであ
る。このため、駆動制御部１４は、パルス発振器５０、
分周切換回路５２及びパルスモータ駆動回路５４から構
成されている。分周切換回路５２は、検出回路４６から
信号がない場合、パルスモータ３２の回転が定常回転に
なるべくパルス発振器５０から供給される信号の周波数
を分周してパルスモータ駆動回路５４に送出する。一方
、検出回路４６より信号が継続的にある場合（光電検出
器３８が検出切欠４８を感知している間）、パルスモー
タ３２の回転が高速回転になるべくパルス発振器５０か
らの周波数を分周してパルスモータ駆動回路５４に与え
る。

この場合、円板３６の検出切欠４８の一端Ｅ点は、略台
形状吐出波形の流量平坦域から流量下降域に移行する点
（Ｐ点）と等しくなる位置にゼットされる。また、前記
検出切欠４８の他端は、次の周期の略台形状の吐出波形
の流量平坦域が開始される点とほぼ等しくなっている。

従って、このように構成された輸液装置の実吐出特性は
、第８図に示す曲線となる。

第１０図は、本発明に係る輸液装置の別の実施例を示す
系統図である。本実施例の基本構成は前述した第１図に
示す実施例と同一であり、検出部１２の回路構成を設計
変更したものである。従って、説明の便宜上第１図に示
す実施例と同一の構成部分については同一の参照符号を
付してその詳細な説明は省略する。すなわち、第１０図
において、検出部１２は２個の検出回路４６ａ、４６ｂ
を備え、これら第１および第２検出回路４６ａ、４６ｂ
は第１１図に示すように、回転検知用円板３６に対し所
定角度離間して設けた第１および第２回転位置検出器３
８ａ、３３ｂと接続されている。そこで、例えば、前記
第１検出回路４６ａに接続される第１回転位置検出器３
８ａは、回転検知用円板３６の外周の一部に１個設けた
検出孔４８ａを検出するための光電検出器で構成し、ま
た第２検出回路４６ｂに接続される第２回転位置検出器
３８ｂは、回転検知用円板３６に前記検出孔４８ａより
若干内周に等間隙で２４個設けた検出孔４８ｂを検出す
るための光電検出器で構成する。

しかるに、本実施例においては、前記第１検出回路４６
ａが回転検知用円板３６の１回転毎に検出孔４８ａを検
出する時点を、最下流側のフィンガ部材１８が輸液チュ
ーブ１６の締め切り開始時点（Ｐ点）と一致するよう設
定する。

一方、第２検出回路４６ｂは、回転検知用円板３６の１
／２４回転毎に検出孔４８ｂを検出し、この検出信号を
分周切換回路５２へ供給し、前記第１検出回路４６ａか
ら供給される検出信号を起点として、各入力信号毎にパ
ルス発振器５０から供給される信号の周波数を分周して
パルスモータ駆動回路５４に送出する。この場合、前記
分周切換回路５２における分周率の設定は、第６図に示
す吐出波形に基づいて、例えば第１２図に示すように、
パルスモータ３２の定常回転速度を１として各分割区間
毎に所要の速度倍率となるよう設定する。なお、第１２
図において、最高速とはパルスモータ３２が回転し得る
最高速度を示すものである。従って、このように構成さ
れた輸液装置の実吐出特性は、第９図に示す曲線となる
。第９図から明らかなように、本実施例によれば、前記
第１図に示す実施例による実吐出特性（第８図参照）に
比べ改善されていることが諒解されよう。

〔発明の効果〕

前述した種々の実施例から明らかなように、本発明によ
れば、輸液チューブを複数の螺動形フィンガ部材により
その先端の包路線が略正弦波状に変形しなから押圧閉塞
すると共に、最下流側のフィンガ部材が輸液チューブの
締め切り開始となる時点においてポンプ部の駆動速度を
高めることにより、吸込側から所要の輸液を補充するこ
とにより、ポンプ部吐出側流量の脈動発生を有効に防止
することができる。また、所要の高速回転区間において
速度を多段階に変化させることにより、実吐出流量特性
をより一層安定化することができる。

特に、本発明輸液装置は、従来の装置と比べて、ポンプ
部の低速駆動による微小輸液を行う場合において、前述
したような安定したポンプ特性を発揮するので、自動点
滴装置として使用するのに極めて官用である。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前述した実施例に限定されることなく、例えば単一
の検出回路の場合において分周切換回路を作動して所定
の分周率に変換する信号を多段に設定したり、また複数
の検出回路を設ける場合においても分周率を切換えるた
めの分割区間数を任意に設定することができる等、本発
明の精神を進展しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る輸液装置の一実施例を示す系統図
、第２図乃至第４図は第１図におけるポンプ部の構成を
示すものであって、第２図は一部断面側面図、第一３図
は第２図のｍ−ｍ線要部断面図、第４図は第２図の■方
向から見た要部側面図であり、第５図は第２図のＶ部分
の拡大図、第６図および第７図は従来装置の輸液特性を
示す波形図、第８図および第９図は本発明装置の輸液特
性を示す波形図、第１０図は本発明輸液装置の別の実施
例を示す系統図、°第１図は第１０図に示す装置に採用
される回転位置検出器の構成配置を示す説明図、第１２
図は第１０図に示す装置における吐出波形の１周期を複
数区間に分割して各分割区間毎に設定した速度倍率を示
す波形図である。 ｉｏ、、、ポンプ部　　　　１２．、、検出部１４、、
、駆動制御部　　　１６．、、輸液チューブ１Ｂ、、、
フィンガ部材　　２０．、、固定押え板２２）、、ホル
ダ　　　　　２４．、、長大２６、、、偏心カム　　　
　２Ｂ、、、回転軸３０、、、伝動機構　　　　３２．
、、パルスモータ３４、、、駆動軸　　　　　３６．、
、回転検知用円板３８、、、回転位置検出器　４０．、
、点滴筒４２）、、薬液瓶　　　　　４４．、、注射針
４６、、、検出回路　　　　４８．、、検出切欠５０、
、、パルス発振器　　５２．、、分周切換回路５４、、
、パルスモータ駆動回路 ＩＧｉ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）輸液チューブを複数の蠕動形フィンガ部材により
   順次押圧閉塞して送液を行うよう構成したポンプ部と、
   このポンプ部の最下流側のフィンガ部材による輸液チュ
   ーブの締め切り開始時点を検出して検出信号を発生する
   検出部と、前記検出信号を入力して所定区間前記ポンプ
   部を設定回転時より高速回転駆動する駆動制御部とを備
   えることを特徴とする輸液装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の輸液装置において、
   ポンプ部を設定回転時より高速回転駆動するための速度
   設定は複数段階で加速および減速するよう設定してなる
   輸液装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の輸液装置において、
   ポンプ部の最下流側のフィンガ部材による輸液チューブ
   の締め切り開始時点は、フィンガ部材を駆動する回転軸
   に対して設けた回転位置検出器により検出してなる輸液
   装置。