CN103052980B - 注射器操作检测装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种注射器操作检测装置1，用于检测注射器100的推杆120的抽吸或者压入操作，在注射器100的筒尖端116上接合雌接合部52，并且在注射针130的针座132上接合雄接合部60，在该雌接合部52和雄接合部60之间配置连接容器70，该连接容器70以从外部封闭的状态使雌接合部52和雄接合部60连续。在该连接容器70、雌接合部52、雄接合部60中的一个上配置检测器，该检测器检测在内部移动的流体的压力、流速或者流量。结果，能够应用于实际使用的注射器上，且能够客观地判断抽吸或者按压状况。
Description
技术领域
本发明涉及在检测注射器的推杆的操作状况时使用的注射器操作检测装置。
背景技术
在医生、护士等医疗从业者最初使用注射器的情况下，需要练习其使用方法。如专利文献1所示那样，例如在采血的练习中，利用模仿人的皮肉和血管来制作的人造身体，将注射器的针尖插入于人造皮肤内的人造血管内，一边抽吸人造血液一边学习采血方法。另外，在注射药剂的练习中，用注射器从练习用小玻璃瓶抽吸练习用药，在人造皮肤的人造血管内插入针尖，压入练习用药，来学习注射药剂的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2010-243867号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对于通过注射器进行的抽吸和压入动作，操作者对推杆施加的力的程度很重要。例如，若采血时急剧地拉出推杆，则可能使血液内的血小板等受到损伤。另外，例如，若注射药剂时急剧地按压推杆，则血管负担变大。
但是，对推杆施加的力的情况，依赖于个人的手感，因此难以使熟练者教会初学者。因此，实际上，不能确认是否以合适的状态进行了抽吸或者压入。
假如，还考虑通过负载传感器等测定对推杆施加的手指尖的力的情况。但是，根据注射器的厂家和尺寸的不同，注射筒和推杆的摩擦力也不同，因此无法判断是否施加了正确的抽吸力或者按压力。另外，假如，即使制作练习专用的注射器来预先进行练习，在医院中也必须要使用各种注射器，因此不能好好活用其练习结果。
这种问题，并不限定于发生在注射器的练习中。例如，在医院等中实际使用注射器时，也不存在客观地判断对推杆施加的力的程度的方法。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种注射器操作检测装置，能够应用于实际使用的注射器上，且能够客观地判断抽吸或者按压状况。
用于解决问题的手段
通过本发明者的专心研究，通过以下的手段达到上述目的。
达到上述目的的本发明是一种注射器操作检测装置，用于检测在练习注射药剂或采血时练习者操作引起的注射器的推杆的抽吸或者压入操作，其特征在于，具有：雌接合部，与上述注射器的注射筒的筒尖端相接合，雄接合部，与上述注射器的注射针的针座相接合，连接容器，配置在上述雌接合部和上述雄接合部之间，以从外部封闭的状态使上述雌接合部和上述雄接合部连续，检测器，配置于上述连接容器、上述雌接合部以及上述雄接合部中的一个上，检测在上述注射筒和上述注射针之间移动的流体的压力、流速或者流量，控制装置，被输入上述检测器的信号；上述控制装置具有：传感部，检测上述检测器的信号，判定基准设定部，设定理想操作基准值作为随时间变化的判定基准值，该理想操作基准值表示在人理想地操作上述推杆的情况下的由上述传感部检测的上述检测器的信号随时间变化的值，判定部，根据由上述传感部检测的上述检测器的信号和上述判定基准值的差异判定对上述推杆的操作的好坏，并通过光、影像或者声音来向上述练习者通知判定结果。
上述发明的注射器操作检测装置的特征在于，上述雌接合部和上述雄接合部以同轴状固定。
上述发明的注射器操作检测装置的特征在于，上述检测器还包括配置于上述连接容器的内部的压力传感器。
上述发明的注射器操作检测装置的特征在于，上述检测器还包括配置于上述连接容器的流量传感器。
上述发明的注射器操作检测装置的特征在于，上述检测器还包括配置于上述连接容器的流速传感器。
上述发明的注射器操作检测装置的特征在于，上述连接容器形成为相对于上述雌接合部以及上述雄接合部沿着径向延伸的形状，上述检测器配置于从上述雌接合部以及上述雄接合部的中心轴向径向偏移的位置上。
上述发明的注射器操作检测装置的特征在于，上述判定部实时地比较由上述传感部检测的上述检测器的信号和上述判定基准值，按照由上述传感部检测的上述检测器的信号和上述判定基准值的差异的大小改变通知上述判定结果的方式。
发明的效果
根据本发明的注射器操作检测装置，能够在各种注射器上自由安装，且能够客观地掌握抽吸或者按压状况。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的注射器操作检测装置的整体结构的图。
图2中的(A)是放大示出了相同注射器操作检测装置的中间插入件的轴向剖视图，图2中的(B)是放大示出了相同注射器操作检测装置的中间插入件的径向剖视图。
图3是示出相同注射器操作检测装置的控制装置的内部结构的框图。
图4是示出相同注射器操作检测装置的控制装置的功能结构的框图。
图5是示出相同注射器操作检测装置的控制装置的判定方法的曲线图。
图6是举例示出相同注射器操作检测装置的使用情况的侧视图。
图7是示出相同注射器操作检测装置的其它结构例的图。
图8是示出相同注射器操作检测装置的其它结构例的图。
图9中的(A)以及图9中的(B)是示出相同注射器操作检测装置的其它结构例的图，图9中的(C)是示出相同注射器操作检测装的判定方法的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。
图1示出了本发明的实施方式中的注射器操作检测装置1的整体结构。该注射器操作检测装置1用于通用的注射器100中，具有控制装置10和中间插入件50。此外，在此对在操作注射器100的练习中使用的情况进行介绍。
通常，注射器100具有：注射筒110；推杆120，其插入于该注射筒110内；注射针130，其设置在注射筒110的前端上。注射筒110具有：有底筒状的外筒112；凸缘114，其设置在外筒112的开放端一侧，并沿着径向扩展；筒尖端116，其设置在外筒112的底面(针尖)一侧，并沿着轴向突出。根据注射器100的容量的不同，外筒112以及凸缘114的直径和长度不同。另一方面，筒尖端116成为与注射针130接合的接合部，由此由规格决定尺寸。具体地，筒尖端116的外形被设定为不与ISO所规定的雌鲁尔锥形量规(femaleLuerTaperinspectiongauge)接合，而设定为前端部的直径为6.0±0.5mm，长度为15mm以上，锥形角度为125±25/1000。此外，在此举例示出了筒尖端116裸露的情况，但是也可以是周围被内螺纹包围的锁止式的筒尖端。
推杆120具有：棒状的按压件122，其被操作者的手操作；密封垫124，其安装在按压件122的前端上，借助橡胶的弹性使注射筒110内的内部空间进行密闭。
注射针130具有：筒状的针座132，被插入注射器100的筒尖端116；针管134，以同轴状配置在该针座132的前端一侧。在针座132的开放侧形成有凸缘136。形成于针座132内的针座孔138成为与注射筒110的筒尖端116接合的接合部，因此其的尺寸由规格来决定。具体地说，其形状形成为不能与ISO所规定的雄鲁尔锥形量规接合，而能够与上述筒尖端116接合。
中间插入件50插入该注射器100中的注射筒110以及注射针130之间，用于检测注射筒110以及注射针130内的压力以及流量。控制装置10基于中间插入件50检测到的压力以及流量的信号，向练习者提示各种信息。
如图2放大所示，中间插入件50具有：雌接合部52，其与注射筒110的筒尖端116相接合；雄接合部60，其与注射针130的针座132相接合；连接容器70，其配置于雌接合部52和雄接合部60之间，以从外部封闭的状态使雌接合部52和雄接合部60的内部空间连续。
雌接合部52形成为与注射针130的针座132大致同样的圆筒形状。结果，内部的接合孔52A形成为不能与ISO所规定的雄鲁尔锥形量规接合，且能够与上述筒尖端116接合的形状。而且在雌接合部52的开放端形成有沿着径向扩张的凸缘54。
雄接合部60形成为与注射筒110的筒尖端116大致同样的圆筒形状。结果，雄接合部60的外形设定为不能与ISO所规定的雌鲁尔锥形量规接合，而设定为前端部的直径为6.0±0.5mm，长度为15mm以上，锥形角度为125±25/1000。此外，在此举例示出了雄接合部60裸露的情况，但是也可以采用通过周围被内螺纹包围来与针座132的凸缘136螺合的锁止结构。
连接容器70以同轴状态保持雌接合部52以及雄接合部60。连接容器70的内部空间72成为从外部封闭的状态，与注射筒110和注射针130的内部空间连续。另外，该内部空间72与雌接合部52以及雄接合部60的内径相比沿着径向扩张。这样，使内部空间72沿着径向扩张，来确保容置压力传感器80的空间，并且使雌接合部52以及雄接合部60的间隙H尽量小来使两者接近。
具体地，该连接容器70为圆形的筒状容器，同轴状地配置有雌接合部52以及雄接合部60。结果，连接容器70的内部空间72与雌接合部52的接合孔52A和雄接合部60的内周面60A连续。结果，在注射筒110和注射针130之间移动的流体从该间隙H向内部空间72一侧漏出。
在连接容器70的内部空间72中配置有压力传感器80。该压力传感器80配置于从雌接合部52以及雄接合部60的中心轴向径向偏移的位置上。如上所述，这是为了使雌接合部52以及雄接合部60的间隙H尽量小。压力传感器80实时检测内部空间72的压力状态，并将其信号发送至控制装置10中。
而且，在连接容器70的轴向侧的外周面70A配置有流量传感器90。该流量传感器90检测在雌接合部52的内部流动的流体的流量。具体地，该流量传感器90具有：一对电极92A、92B，以沿着径向夹着雌接合部52的方式配置；励磁线圈94，配置在与夹住方向垂直的方向上，并且向流体施加磁场。当通过励磁线圈94向在雌接合部52内流动的流体施加磁场时，在该流体上产生电动势，利用一对电极92A、92B检测该电动势。此外，在此举例示出了利用电磁场检测流量的情况，但是本发明并不限定于此，可以使流体产生卡门涡旋，来通过超声波等来检测流量，另外也可以在流路的两侧配置电极，来根据内部的静电容量的变化来检测流量，而且还可以以与流体直接接触的方式配置传感器来直接检测流量。
图3示出了控制装置10的硬件结构。该控制装置10具有CPU12、第一存储介质14、第二存储介质16、第三存储介质18、输入装置20、显示装置22、输入输出接口24、扬声器26、总线28。CPU12是所谓的中央运算处理装置，执行各种程序来实现本控制装置10的各种功能。第一存储介质14是所谓的RAM(RandomAccessMemory，随机存储器)，是作为CPU12的作业区域而使用的存储器。第二存储介质16是所谓的ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)，是用于存储CPU12所执行的基本OS和固件(firmware)等的存储器。第三存储介质18由内置磁盘的硬件装置、容置CD或DVD或BD的磁盘装置、非易失性的半导体闪存装置等构成，保存CPU12所执行的各种程序、压力传感器80以及流量传感器90的传感数据、判定用的各种基准数据等。输入装置20是输入键、键盘、鼠标，是输入各种信息的装置。显示装置22是显示器，显示传感结果和各种判定结果。输入输出接口24是一种接口，该接口被输入压力传感器80或者流量传感器90的信号，或者从外部输入程序所需要的基准数据，或者向外部输出传感数据。扬声器26将该控制装置10的程序所判定的判定状况作为通知语音传递给操作者。总线28是一种配线，该配线用于一体地连接CPU12、第一存储介质14、第二存储介质16、第三存储介质18、输入装置20、显示装置22、输入输出接口24、扬声器26等来进行通信。
图4示出了通过CPU12执行该控制装置10所保存的测量程序而得出的功能结构。该控制装置10作为功能结构具有判定基准设定部30、传感部32、判定部34。判定基准设定部30设定用于判定操作者操作推杆120的好坏的判定基准。例如，作为判定基准，可以设定理想操作基准值、理想上限值以及理想下限值、最下限值以及最上限值等。例如，如图5所示，理想操作基准值X形成如下的抽吸操作波形：连接容器70的内部空间72以恒定的速度从0Pa降低至-20Pa，而且将该-2Pa维持大约30秒钟，然后以恒定的速度上升至0Pa。理想上限值Y1以及理想下限值Y2是目标值-20Pa的前后±5Pa的固定阈值。最下限值Z是用于判定急剧的抽吸操作的-40Pa的固定阈值。
传感部32从操作开始起到结束为止一直检测压力传感器80或者流量传感器90的信号，将该传感数据记录至第三存储介质18中。判定部34对判定基准设定部30所设定的判定基准值和传感部32所检测的传感数据进行比较，进行各种判定来给出判定输出指示。具体地，如图5所示，判定部34以如下方式进行指示：对传感数据S和理想操作基准值X进行比较，当其差大于规定值时，从扬声器26发出警报音。而且，例如也可以根据该差的大小来变动警报音的音量和音质。另外，判定部34以如下方式进行指示：对传感数据S和理想上限值Y1以及理想下限值Y2进行判定，在超过该范围的情况下，发出警报音。而且，判定部34以如下方式进行指示：在传感数据S超过最下限值Z的情况下，发出警报音。此外，在此示出了将判定结果作为警报音输出的例子，但是可以利用光输出，也可以利用数值和水准仪等输出，也可以利用影像和语音信息输出。另外，在此举例示出了在操作状况不好的情况下作为警报输出的情况，但是也可以利用声音、光、影像等通知操作状况好时的状态。
图6示出了该注射器操作检测装置1的使用状况。操作者将该注射器操作检测装置1的中间插入件50安装在注射器100的注射筒110和注射针130之间，使控制装置10开始传感检测。然后，将注射针130的针尖扎到人造皮肤200内的人造血管202内，拉出推杆120，采集人造血管202内的人造血液。人造血液经过注射针130的内部而向中间插入件50的内部空间72扩散，而且被导入至注射筒110内。采血中的人造血液的压力以及流量，通过压力传感器80以及流量传感器90来进行传感检测，并且通过控制装置10来进行判定。传感数据实时地在显示装置22上进行数字显示，并且将该判定结果通过扬声器26用语音通知。
如上，根据本实施方式的注射器操作检测装置1，利用在医疗现场上使用的实际的注射器100，通过内部的液体的压力或者流量来检测推杆120的操作状况。因此，在作为练习装置而利用的情况下，能够原样利用医院购买的注射器100，来在接近实践的状态下，练习采血和注射药剂。另外，中间插入件50具有与按规格决定的筒尖端116以及针座132相匹配的雌接合部52以及雄接合部60，因此能够安装到各种尺寸和类型的注射器100上。
而且，在该中间插入件50中，该雌接合部52以及雄接合部60以同轴状态固定，因此虽然注射器100的整体的长度稍微变长，但是其使用感几乎与实际的状况相同。尤其，中间插入件50的连接容器70形成为相对于该同轴固定的雌接合部52以及雄接合部60沿着径向延伸的形状，因此能够将压力传感器80等检测器配置在从雌接合部52以及雄接合部60的中心轴偏移的部位上。结果，能够使雌接合部52以及雄接合部60接近，因此能够沿着轴向紧凑地构成中间插入件50，从而能够减少使用中的不协调。
而且，在该注射器操作检测装置1中，能够通过控制装置10实时地判定操作状况，来通知给操作者。因此，能够客观地判断在操作注射器100的过程中自己操作的好坏。如果将该注射器操作检测装置1作为练习器具使用，则能够提高进步速度。尤其在本实施方式中，控制装置10利用声音来向操作者通知操作状况，因此能够将操作者的视点集中在注射器100上。
而且，在本实施方式中，举例说明了中间插入件50的连接容器70、雌接合部52以及雄接合部60一体形成的情况，但是本发明并不限定于此。如图7中的(A)所示，优选通过同轴状的连接区域76连接雌接合部52和雄接合部60来一体成型，以覆盖该连接区域76的周围的方式，将筒状的嵌合壳77嵌入于连接区域76的外周面上。在该情况下，在概念上，连接区域76和嵌合壳77成为本发明中的连接容器70。为了使连接容器70的内部空间72和雌接合部52以及雄接合部60的内部空间连续，在连接区域76沿着周向形成多个沿着半径方向贯通的贯通孔95。这样使中间插入件50分割为两部分，由此使树脂成形工序变得容易，从而能够降低制造成本。
另外，如图7中的(B)所示，优选通过同轴状的连接区域76连接雌接合部52和雄接合部60来一体成型，在该连接区域76的非端部位置上设置沿着径向扩张的导出管78。在导出管78的内部容置压力传感器或者流量传感器之后，用罩79密封其突出的一端。在该情况下，在概念上，连接区域76、导出管78以及罩79形成本发明中的连接容器70，导出管78的内部形成容置空间72。此外，虽然在此没有特别图示，但是也可以在该导出管78上连接管，来在更远的位置上配置检测器(传感器)。
另外，在本实施方式中，仅举例示出了在连接容器70内配置检测器(压力传感器)的情况，但是本发明并不限定于此。如图8所示，也可以通过同轴状的连接区域76(相当于连接容器70)连接雌接合部52和雄接合部60来一体成型，在雌接合部52一侧的周围配置检测器(流量传感器90)。这样，能够使雌接合部52和雄接合部60更加接近，能够使中间插入件50在轴向上更加紧凑。虽然富余的空间小，但是可以在雄接合部60一侧配置检测器(传感器)。
另外，在本实施方式中，仅举例示出了在中间插入件50的连接容器70上配置压力传感器以及流量传感器的情况，但是本发明并不限定于此。如图9中的(A)所示，优选在连接容器70上配置流速传感器200。该流速传感器200具有环状的线圈202，该线圈202配置于连接容器70的内侧或者外侧。这时，将人造血液作为磁性流体M，使之经过线圈202的环中。结果，能够通过线圈202检测人造血液的流速。
另外，如图9中的(B)所示，流速传感器200具有在中间插入件50的连接容器70上设置的发光元件204和受光元件206。发光元件204从与人造血液的流动方向垂直的方向照射光L。受光元件206接受经过了人造血液的光L。根据受光元件206所检测的光量直接检测血液的流速。
图9中的(C)示意性地示出了在操作时通过流速传感器200所检测的流速值V随着时间的变化。在与图5中示出的压力值进行比较时，该输出值相当于其一阶微分值。因此，若对该流速传感器200的输出值进行积分，则得出压力值。因此，对该流速的传感数据S和理想操作基准流速值X进行比较，当其差大于规定值时，从扬声器发出警报音。另外，也可以对传感数据S和理想下限流速值Y1以及理想上限流速值Y2进行判定，在超过该范围的情况下，发出警报音。而且，也可以在传感数据S超过最上限流速值Z的情况下，发出警报音。当然，也可以利用对该流速值V进行了积分而得出的值，来进行各种判定。
此外，在本实施方式中，举例示出了将该注射器操作检测装置1用于作为优选的用途中的一个的注射器的练习的情况，但是本发明并不限定于此。在实际的医疗现场上，也能够使用注射器操作检测装置1，来提高实际的采血和注射药剂的正确性。另外，能够将注射器100的操作状况作为客观的数据来保存。例如，能够作为医疗现场的注射作业履历数据来应用。
此外，本发明的注射器练习装置并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内，当然可以进行各种变更。
产业上的可利用性
本发明的注射器练习装置不仅被医疗从业者利用，而且能够在操作注射器的各种用途中利用。
Claims (7)
1.一种注射器操作检测装置，用于检测在练习注射药剂或采血时练习者操作引起的注射器的推杆的抽吸或者压入操作，其特征在于，具有：
雌接合部，与上述注射器的注射筒的筒尖端相接合，
雄接合部，与上述注射器的注射针的针座相接合，
连接容器，配置在上述雌接合部和上述雄接合部之间，以从外部封闭的状态使上述雌接合部和上述雄接合部连续，
检测器，配置于上述连接容器、上述雌接合部以及上述雄接合部中的一个上，用于检测在上述注射筒和上述注射针之间移动的流体的压力、流速或者流量，
控制装置，被输入上述检测器的信号；
上述控制装置具有：
传感部，检测上述检测器的信号，
判定基准设定部，设定理想操作基准值作为随时间变化的判定基准值，该理想操作基准值表示在人理想地操作上述推杆的情况下的由上述传感部检测的上述检测器的信号随时间变化的值，
判定部，根据由上述传感部检测的上述检测器的信号和上述判定基准值的差异判定对上述推杆的操作的好坏，并通过光、影像或者声音来向上述练习者通知判定结果。
2.根据权利要求1所述的注射器操作检测装置，其特征在于，上述雌接合部和上述雄接合部以同轴状固定。
3.根据权利要求1所述的注射器操作检测装置，其特征在于，上述检测器包括配置于上述连接容器的内部的压力传感器。
4.根据权利要求1所述的注射器操作检测装置，其特征在于，上述检测器包括配置于上述连接容器的流量传感器。
5.根据权利要求1所述的注射器操作检测装置，其特征在于，上述检测器包括配置于上述连接容器的流速传感器。
6.根据权利要求1所述的注射器操作检测装置，其特征在于，
上述连接容器形成为相对于上述雌接合部以及上述雄接合部沿着径向延伸的形状，
上述检测器配置于从上述雌接合部以及上述雄接合部的中心轴向径向偏移的位置上。
7.根据权利要求1所述的注射器操作检测装置，其特征在于，
上述判定部实时地比较由上述传感部检测的上述检测器的信号和上述判定基准值，按照由上述传感部检测的上述检测器的信号和上述判定基准值的差异的大小改变通知上述判定结果的方式。
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