CN104602726B - 输液泵 - Google Patents

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Abstract

提供一种输液泵，能正确地得到封闭传感器的霍尔元件的输出电压相对于输液管直径尺寸变化的直线性，能正确地检测输液管的封闭状态。封闭传感器(52、53)具有霍尔元件(410)，柱塞(403)根据由输液管封闭引起的输液管的径向变化而直线移动，霍尔元件检测伴随柱塞直线移动而产生的磁体(411、412)的磁通量变化，将输液管(200)的径向变化转换为输出电压，控制部(100)在使柱塞(403)的移动距离增加至预先确定的多个位置(D1～D4)时，按每多个位置(D1～D4)的移动距离对霍尔元件(410)施加预先确定的多个附加电压(BE1～BE16)，并从按每多个位置的移动距离而施加的多个附加电压中选择，由此得到霍尔元件的输出电压(PV1～PV4)相对于多个位置(D1～D4)的移动距离的直线性。

Description

输液泵
技术领域
本发明涉及一种用于将与输液管连通的血管内留置用导管或留置针的前端开口部留置于患者的静脉内或肠内而输送药剂等的输液泵。
背景技术
输液泵例如使用于重症监护室(ICU)等，用于以较高的精度在较长的时间内对患者进行药剂的输送处理。在输液泵上配置规定的药剂袋(输液袋)，在主体与开闭门之间夹持从药剂袋垂下的输液管，将该输液管收容于主体内并关闭开闭门，由此保持该输液管。在输液泵的主体内，设置于固定位置的输液管的外周面被夹持在主体内的多个指状物与开闭门的内表面之间。该输液泵是使多个指状物沿着长度方向依次按压输液管的外周面而通过血管内留置用导管或留置针对患者进行药剂的送液的蠕动式输液泵(参照专利文献1)。
在专利文献1所记载的输液泵中，使输液管在输液泵的主体内从上向下垂直地通过而保持该输液管。与此相对，提出了使输液管在输液泵主体内沿水平方向通过而保持的输液泵。要采用像这样使输液管在输液泵主体内沿水平方向通过而保持的构造是由于其具有以下优点，即，该构造与输液管在输液泵主体内从上向下垂直地通过的输液泵不同，即使将多个输液泵以在上下位置上堆叠的状态重叠地保持，输液管也不会成为阻碍。例如，预先确定为，相对于输液泵主体而在右侧部分配置输液管的上游侧，相对于输液泵主体而在左侧部分配置输液管的下游侧。在该情况下，如果将输液管的上游侧配置于输液泵主体的右侧部分并将输液管的下游侧配置于输液泵主体的左侧部分，则能够从上游侧朝向下游侧沿着预先确定的送液方向输送药剂，能够正确地对患者送液。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-200775号公报
发明内容
发明要解决的课题
在这种输液泵中配置有用于检测输液管封闭这一情况的封闭传感器。该封闭传感器具有配置于输液泵的主体侧的一个霍尔元件以及配置于柱塞的两个磁体。当输液管封闭时，输液管的直径尺寸发生变化。具有两个磁体的柱塞与输液管的直径尺寸变化相应地移动，由此两个磁体以相对于霍尔元件使相对距离变化的方式移动。控制部通过伴随输液管的封闭而产生的该霍尔元件的输出变化来检测输液管的封闭状态。
另外，在将封闭传感器安装于输液泵的主体的情况下，组装作业人员在柱塞上的为了方便起见而预先确定的两处位置上得到霍尔元件的输出电压，由此得到霍尔元件的输出电压相对于柱塞的移动距离的直线性。因此，霍尔元件的输出电压的直线性容易变得不正确，从而无法正确地检测输液管的封闭状态。
因此，本发明的目的在于提供一种输液泵，能够正确地得到封闭传感器的霍尔元件的输出电压相对于输液管的直径尺寸变化的直线性，并能够正确地检测输液管的封闭状态。
另外，目的在于提供一种还能够判断输液管是否可靠地设置于输液泵的规定位置的输液泵。
用于解决课题的方案
本发明的输液泵用于将与输液管连通的血管内留置用导管或留置针的前端开口部留置于患者的静脉内或肠管并输送药剂、血液、营养剂中的任一种，该输液泵的特征在于，具备：封闭传感器，其在输送上述药剂时检测上述输液管的封闭；和控制部，其被提供上述封闭传感器的输出电压，上述封闭传感器具有：移动部件，其具有多个磁体并以能够直线移动的方式配置；和霍尔元件，其固定于上述输液泵的主体侧，上述移动部件追随由上述输液管的封闭引起的上述输液管的径向变化而直线移动，上述霍尔元件对伴随上述移动部件进行直线移动而产生的上述多个磁体的磁通量变化进行检测，将上述输液管的上述径向变化转换为上述输出电压，上述控制部在使上述移动部件的移动距离增加至预先确定的多个位置时，按每上述多个位置的移动距离，对上述霍尔元件施加预先确定的多个附加电压，并从按每上述多个位置的移动距离而施加的上述多个附加电压中进行选择，由此得到上述霍尔元件的上述输出电压相对于上述多个位置的移动距离的直线性。
根据上述结构，控制部在使移动部件的移动距离增加至预先确定的多个位置时，按每多个位置的移动距离，对霍尔元件施加预先确定的多个附加电压，并从按每多个位置的移动距离而施加的多个附加电压中进行选择，由此得到霍尔元件的输出电压相对于多个位置的移动距离的直线性。由此，能够正确地得到封闭传感器的霍尔元件的输出电压相对于移动部件的移动距离的变化、即相对于输液管的直径尺寸变化的直线性，能够正确地检测输液管的封闭状态。
其特征在于，与具有上述直线性的上述输出电压对应的上述移动距离为上述输液管的鼓出量的2～3倍。
根据上述结构，能够增大与封闭检测的阈值之间的余量，不仅能够设为能正确地进行封闭检测的适当灵敏度，还能够根据需要设置多个封闭检测的阈值。
另外，其特征在于，在上述输出电压不在上述直线性区域的情况下，判断为上述输液管从管安装部脱离。
优选的是，其特征在于，上述控制部具有附加电压表，该附加电压表按每上述多个位置的移动距离而存储有预先确定的上述多个附加电压。
根据上述结构，如果参照附加电压表，则控制部能够按每多个位置的移动距离，对霍尔元件施加预先确定的多个附加电压，能够简单地得到封闭传感器的霍尔元件的输出电压相对于输液管的直径尺寸变化的直线性。
优选的是，其特征在于，具有警告机构，该警告机构在上述封闭传感器检测出上述输液管的封闭的情况下，根据上述控制部的指令来发出警告。
根据上述结构，医疗工作者能够借助警告获知输液管的封闭状态，因此在输液管封闭的情况下能够立即使输送动作停止。
优选的是，其特征在于，具有检测上述输液管的环境温度的温度传感器，上述控制部根据来自上述温度传感器的信号，与上述环境温度的值相应地变更上述移动部件的移动距离的阈值。
根据上述结构，能够根据与环境温度相应的输液管的径向的鼓出状态来检测输液管的封闭。
优选的是，其特征在于，在上述输液泵的主体的上部分配置用于显示信息的显示部以及具有操作按钮的操作面板部，上述输液泵的主体的下部分为配置用于输送上述药剂的上述输液管的区域。
根据上述结构，医疗工作者能够一边确认主体上部分的显示部的信息一边使用输液泵进行药剂的输送作业。而且，医疗工作者能够一边确认主体上部分的显示部的信息一边对操作面板部的操作按钮进行操作。
发明的效果
本发明能够提供一种输液泵，其能够正确地获得封闭传感器的霍尔元件的输出电压相对于输液管的直径尺寸变化的直线性，并能够正确地检测输液管的封闭状态。
附图说明
图1是表示本发明的输液泵的优选实施方式的立体图。
图2是从W方向观察图1示出的输液泵的图。
图3是表示打开输液泵的开闭罩的状态的立体图。
图4是表示输液泵的电气结构例的图。
图5是进一步详细表示图4示出的输液泵的电气结构例中的一部分的框图。
图6是表示上游封闭传感器和下游封闭传感器的构造例的分解立体图。
图7是表示配置于柱塞的基部的磁体以及霍尔元件的图，是表示霍尔元件的输出电压值相对于柱塞的移动距离的增加而增加的例子的图。
图8是表示在将上游封闭传感器和下游封闭传感器组装安装于输液泵时将霍尔元件的输出电压PV与柱塞的移动距离DL的关系设定为适当的直线关系的步骤的流程图。
图9是表示将上游封闭传感器和下游封闭传感器的霍尔元件的输出电压PV与柱塞的移动距离DL的关系设定为适当的直线关系的情况的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。
此外，以下说明的实施方式为本发明的优选具体例，因此附加了技术上优选的各种限定，但是只要在以下说明中没有特别记载限定本发明的意思，则本发明的范围并不限于这些方式。
图1是表示本发明的输液泵的优选实施方式的立体图。图2是从W方向观察图1示出的输液泵的图。
图1和图2示出的输液泵1是使用于例如在重症监护室(ICU、CCU、NICU)等中以较高的精度在较长时间内对患者进行例如抗癌剂、麻醉剂、化疗剂等药剂(也称为药液)的注入处理、营养剂的注入处理、输血等的持续注入泵。
该输液泵1例如用于从药剂库选择要使用的药剂，并输送所选择的该药剂。该药剂库是在药剂库数据库(DB)中预先登记的包含药剂名称在内的药剂的投放设定组即药剂信息。医疗工作者通过使用该药剂库，不需要每次都进行复杂的投放设定，从而实现药剂的选择和药剂的设定。
如图2所示，输液泵1能够从填充有药剂171的药剂袋170经由调节器179、输液管200和留置针172而正确地向患者P的血管内输送药剂。药剂还被称为输液剂。输液管还被称为输液管路。
输液泵1具有主体罩2和提手2T，提手2T能够向N方向伸长或向T方向收纳。该主体罩2还被称为主体，通过具有耐化学药品性的成型树脂材料一体地成型，具有即使溅上药剂等也能够防止药剂等侵入到输液泵1内部的防滴处理构造。像这样使主体罩2具有防滴处理构造是因为，有时配置于上方的药剂袋170内的药剂171会洒落或在周边使用的消毒液等会飞散而附着于主体罩2。
首先，说明配置于输液泵1的主体罩2的元件。
如图1和图2所示，在主体罩2的上部分2A上配置有显示部3和操作面板部4。显示部3为图像显示装置，例如使用彩色液晶显示装置。在该显示部3中不仅能够显示基于日文记载的信息记载，还能够根据需要显示基于多国语言的信息。显示部3配置于主体罩2的上部分2A的左上位置且配置于开闭罩5的上侧。主体罩2的上部分2A为主体罩2的上半部分。主体罩2的下部分2B为主体罩2的下半部分。
在输液泵1的主体罩2的上部分2A上配置有用于显示信息的显示部3以及具有多个操作按钮的操作面板部4，输液泵1的主体罩2的下部分2B是配置用于输送药剂的送液部件即输液管200的区域。由此，医疗工作者能够一边确认主体罩2的上部分2A的显示部3的信息一边通过输液泵1进行药剂的送液作业。而且，医疗工作者能够一边确认主体罩2的上部分2A的显示部3的信息一边对操作面板部4的操作按钮进行操作。因此，输液泵1的操作性良好。
在图2中，在显示部3中作为一例而显示有药剂投放的预定量(mL)的显示栏3B、药剂投放的累计量(mL)的显示栏3C、充电历史的显示栏3D、流量(mL/h)的显示栏3E等，但是，为了使附图简化，在图1示出的显示部3中省略了这些显示内容的图示。在显示部3中，除了这些还能够显示警告提示。另外，显示部3通过使LED(发光二极管)的背光灯点亮，例如能够从“黄色的显示画面”显示变更为针对医疗工作者的警告画面即“白色的显示画面”。
操作面板部4在主体罩2的上部分2A中配置在显示部3的右侧，在图示例子中，在操作面板部4中，作为操作按钮而配置有例如起到动作指示器的功能的灯4A(由LED等形成，在正常动作时以绿色闪烁或点亮，在异常动作时以红色闪烁或点亮)、快进开关按钮4B、开始开关按钮4C、停止开关按钮4D、菜单选择按钮4E以及电源开关4F等。
如图1所示，在主体罩2的下部分2B上，以旋转轴5A为中心能够沿R方向开闭地设置有作为盖部件的开闭罩5。开闭罩5是沿着X方向形成得较长的板状的盖部件。管安装部50和送液驱动部60配置于开闭罩5的内侧。在该管安装部50中设置例如软质氯乙烯等挠性热塑性树脂制的输液管200，并关闭该开闭罩5，由此能够在管安装部50中沿着X方向(T方向)以水平方式安装输液管200。
此外，图1和图2中的X方向、Y方向、Z方向相互正交，Z方向为上下方向。X方向与作为输送方向的T方向平行且为输液泵1的左右方向。Y方向为输液泵1的前后方向。
图3是打开图1和图2示出的输液泵1的开闭罩5而表示用于安装输液管200的管安装部50的立体图。
如图3所示，管安装部50和送液驱动部60设置于输液泵1的主体下部1B侧，管安装部50和送液驱动部60在显示部3和操作面板部4的下部沿着X方向设置。如图2所示，当使开闭罩5以旋转轴5A为中心向CR方向关闭时，能够由开闭罩5覆盖管安装部50。
医疗工作者能够一边确认主体罩2的上部分2A的显示部3的信息一边向管安装部50安装输液管200，然后关闭开闭罩5。而且，医疗工作者能够一边确认主体罩2的上部分2A的显示部3的信息一边对操作面板部4的操作按钮进行操作。由此，在医疗现场能够提高输液泵1的操作性。
如图3所示，管安装部50具有气泡传感器51、上游封闭传感器52、下游封闭传感器53、管夹(tube clamp)部270、右侧位置的第一输液管引导部54以及左侧位置的第二输液管引导部55。
如图3所示，在管安装部50附近设置有输液管设定方向显示部150，该输液管设定方向显示部150用于在设置输液管200时清楚地显示作为正确的输送方向的T方向。该输液管设定方向显示部150例如由多个箭头151构成。输液管设定方向显示部150可以例如直接印刷于管安装部50的下部，也可以将印刷于片状部件的箭头粘贴于管安装部50的下部。输液管设定方向显示部150是为了清楚地显示设置于开闭罩5内侧的输液管200对药剂171的正确方向的输送方向(T方向)而配置的。
由此，在医疗工作者将图3的开闭罩5向CS方向打开，打开管安装部50而对该管安装部50安装输液管200时，能够清楚地显示输液管200对药剂的输送方向即T方向。因此，能够可靠地防止医疗工作者错误地反向安装输液管200。
接着，说明图3示出的开闭罩5的构造例。
如图3所示，为了使输液泵1轻质化，开闭罩5是使用薄的成型树脂部件制成的板状部件。由此，能够减轻开闭罩5的重量，能够使构造简化。开闭罩5为了能够按照以旋转轴5A为中心沿着CS方向和CR方向可开闭的方式覆盖管安装部50，而通过两个铰接部2H、2H支承于主体罩2的主体下部2B。两个铰接部2H、2H分别与第一钩部件5D和第二钩部件5E对应地配置。
如图2和图3所示，在开闭罩5的表面侧的右上部分设置有开闭操作手柄260。在开闭罩5的内表面侧设置有输液管压紧部件500、第一钩部件5D以及第二钩部件5E。该输液管压紧部件500配置成沿着X方向较长的矩形状且面状的突出部，输液管压紧部件500位于与送液驱动部60面对的位置。输液管压紧部件500沿着送液驱动部60沿X方向具有平坦面，通过向CR方向关闭开闭罩5，输液管压紧部件500在与送液驱动部60之间按压并夹持输液管200的一部分。
医疗工作者能够一边确认在显示部3中显示的显示内容一边在输液泵1的主体的下半部分沿着水平方向设置输液管200，在将输液管200设置于管安装部50之后，开闭罩5能够覆盖输液管200。
如图3所示，第一钩部件5D和第二钩部件5E分别以机械方式同时卡挂于主体下部1B侧的固定部分1D、1E，由此，开闭罩5如图2所示地保持使主体下部1B的管安装部50封闭的状态。该第一钩部件5D和第二钩部件5E以及主体下部1B侧的固定部分1D、1E构成开闭罩5的双钩(double hook)构造部300。
通过关闭开闭罩5，图3示出的管夹部270夹住输液管200的中途部分而使其封闭。管夹部270配置于左侧的固定部分1E附近即配置于与左侧的第二钩部件5E对应的位置。当医疗工作者将输液管200沿X方向水平地设置且医疗工作者向CR方向关闭开闭罩5时，管夹部270能够封闭输液管200的中途的一部分。
如图3所示，第一输液管引导部54在主体下部1B中设置于右侧部分，第二输液管引导部55在主体下部1B中设置于左侧部分。第一输液管引导部54能够通过将输液管200的上游侧200A嵌入而对其保持，第二输液管引导部55能够通过将输液管200的下游侧200B嵌入而对其保持，从而沿着X方向沿水平方向保持输液管200。这样，在水平方向上保持的输液管200沿着气泡传感器51、上游封闭传感器52、送液驱动部60、下游封闭传感器53以及管夹部270，并沿着T方向嵌入而被固定。
如图3所示，第二输液管引导部55是为了可装卸地夹持并保持输液管200的下游侧200B的一部分而在主体下部1B的侧面部分1S形成的槽部分。第一输液管引导部54和第二输液管引导部55将输液管200以不会夹入开闭罩5与管安装部50之间而被压溃的方式可靠地安装于管安装部50内。
图3示出的气泡传感器51是用于检测在输液管200内产生的气泡(空气)的传感器，例如，气泡传感器51是用于从由聚丁二烯等热塑性树脂等形成的输液管200的外侧监视在输液管200内流动的药剂中包含的气泡的超声波传感器。使从超声波传感器的超声波振荡部产生的超声波与在输液管200内流动的药剂接触，由于药剂中的超声波的透过率与气泡中的超声波的透过率不同，因此超声波接收部能够检测其透过率的差异而监视有无气泡。气泡传感器51具有推压部件320和承接部件330。超声波振荡部配置于推压部件320。超声波接收部配置于承接部件330。
图3示出的上游封闭传感器52是在输液管200的上游侧200A检测输液管200内是否封闭的传感器，下游封闭传感器53是在输液管200的下游侧200B检测输液管200内是否封闭的传感器。上游封闭传感器52与下游封闭传感器53具有相同结构。作为输液管200封闭的情况，例如是要输送的药剂的粘度高或药剂的浓度高等情况。
如图3所示，在开闭罩5的内表面侧，在与上游封闭传感器52和下游封闭传感器53对应的位置分别设置有按压部件452、453。在医疗工作者如图3所示将输液管200设置于管安装部50之后如图2所示关闭开闭罩5时，开闭罩5侧的按压部件452和按压部件453能够将输液管200的一部分分别推抵至上游封闭传感器52和下游封闭传感器53侧。因此，即使将直径不同的多种输液管200中的任意尺寸的输液管200安装于输液泵1，当关闭开闭罩5时上游封闭传感器52和下游封闭传感器53也能够检测输液管200的封闭状态。
图4示出输液泵1的电气结构例。
如图4所示，输液泵1具有对输液泵1整体的动作进行判断和控制的控制部100。送液驱动部60具有：驱动马达61；凸轮构造体62，其具有通过该驱动马达61而旋转驱动的多个凸轮；以及指状物构造体63，其具有通过该凸轮构造体62的各凸轮而移动的多个指状物。
凸轮构造体62具有多个凸轮、例如多个凸轮62A～62F，指状物构造体63与多个凸轮62A～62F对应地具有多个指状物63A～63F。多个凸轮62A～62F被排列成相互具有相位差，凸轮构造体62与驱动马达61的输出轴61A相连结。
根据图4示出的控制部100的指令，送液驱动部60在驱动马达61和该驱动马达61的输出轴61A进行旋转时使设置于轴支承在输出轴61A上的凸轮构造体62上的偏心凸轮62A～62F进行旋转，使多个指状物63A～63F依次沿Y方向进退规定行程量(上死点与下死点的距离量)。作为驱动马达61而使用步进马达。
多个指状物63A～63F依次沿Y方向进退规定行程量，由此，输液管200沿着T方向被推压至开闭罩5的输液管压紧部件500。因此，能够沿T方向输送输液管200内的药剂。即，通过独立驱动多个指状物63A～63F，多个指状物63A～63F沿着T方向依次按压输液管200的外周面而输送输液管200内的药剂。这样，控制部100对多个指状物63A～63F的蠕动运动进行控制，由此使指状物63A～63F依次前后进退，如同波动行进那样，使输液管200的封闭点向T方向移动，由此能够捋动输液管200而通过留置针172向患者P的血管内输送药剂。
输液泵1的控制部100采用CPU(中央控制部)芯片。控制部100为了进行整体动作的判断和控制，例如使用单片式(one chip)的微型计算机，具有ROM(只读存储器)101、RAM(随机存取存储器)102、非易失性存储器103以及时钟104。时钟104能够通过规定的操作修正当前时刻，能够获取当前时刻、计测规定的送液作业的经过时间、计测送液的速度控制的基准时间等。
图4示出的控制部100与电源开关按钮4F和电源切换用的开关111、显示部驱动器130和显示部3、驱动马达61、扬声器131、蜂鸣器132、灯3W、气泡传感器51、上游封闭传感器52、下游封闭传感器53、通信端口140、操作面板(操作按钮)4、温度传感器99以及护理中心(nurse center)侧的信息终端600相连接，进行这些周边元件的管理和控制。显示部3、扬声器131、蜂鸣器132、发挥动作指示器功能的灯4A(由LED等形成，在正常动作时以绿色闪烁或点亮，在异常动作时以红色闪烁或点亮)中的至少一个或全部是警告机构，该警告机构在控制部100识别到在输液管200内产生了封闭这一情况时，根据控制部100的指令对医疗工作者发出警告。由此，医疗工作者能够立即识别输液管200封闭这一情况，从而能够使输液泵1的驱动马达61停止，使药剂的输送动作停止。
温度传感器99检测输液泵1所放置的环境的温度，向控制部100发送温度信号TES。
开关111通过切换电源转换部112与电池113，而从电源转换部112和电池113中的一个对控制部100提供电源。电源转换部112经由插座114与商用交流电源115相连接。电池113例如为锂离子电池等可充放电的二次电池。
另外，控制部100还与上游封闭传感器52和下游封闭传感器53相连接。由此，控制部100还能够监视输液管200内的封闭状态。
如图4和图5所示，例如在输液泵1被放置在病房的情况下，护理中心侧的信息终端600被放置在从输液泵1分离的护理中心650，并具有与上述显示部3、灯4A、扬声器131、蜂鸣器132相同的显示部3T、灯3WT、扬声器131T、蜂鸣器132T。显示部3T、扬声器131T、蜂鸣器132T、灯3WT中的至少一个或全部是警告机构，该警告机构在控制部100识别到在输液管200内产生了封闭这一情况时，根据控制部100的指令对医疗工作者发出警告。由此，位于护理中心650的医疗工作者能够立即识别输液管200封闭这一情况，从而能够使输液泵1的驱动马达61停止，使药剂的输送动作停止。
图4的显示部驱动器130根据控制部100的指令来驱动显示部3，显示在图2中例示的信息内容、警告信息，使LED(发光二极管)的背光灯点亮，由此例如能够从“黄色显示画面”显示变更为作为针对医疗工作者的警告画面的“白色显示画面”。由此，提高医疗工作者能够视觉识别的可能性。错误显示用的灯4A根据控制部100的指令而点亮。扬声器131能够根据控制部100的指令通过声音来告知各种警告内容。蜂鸣器132能够根据控制部100的指令通过声音来发出各种警告。
同样地，根据控制部100的指令来驱动显示部3T，显示在图2中例示的信息内容、警告信息，使LED(发光二极管)的背光灯点亮，由此例如能够从“黄色显示画面”显示变更为作为针对医疗工作者的警告画面的“白色显示画面”。由此，提高医疗工作者能够视觉识别的可能性。错误显示用的灯4A根据控制部100的指令而以红色闪烁或点亮。扬声器131T能够根据控制部100的指令通过声音来告知各种警告内容。蜂鸣器132T能够根据控制部100的指令通过声音来发出各种警告。
在图4中，将来自气泡传感器51的气泡检测信号S1、来自上游封闭传感器52的表示输液管200的上游侧封闭这一情况的上游封闭信号S2以及来自下游封闭传感器53的表示输液管200的下游侧封闭这一情况的下游封闭信号S3提供给控制部100。
上游封闭传感器52和下游封闭传感器53能够检测输液回路的内压超过输液泵1内的设定压而无法输送药剂的状态。作为输液回路的内压超过输液泵1内的设定压的原因，存在产生所谓“脱针”即图2示出的输液用留置针172的前端从患者P的血管内脱落的的情况、输液管200内堵塞而封闭的情况、输液管200的一部分被压瘪或被折弯的情况、以及使用高粘度的药剂的情况等。
在图4中，控制部100能够利用RS-232C(RS：Recommended Standard(推荐标准)；由EIA(美国电子工业协会)标准化的通信方式的串行输入输出接口)、有线通信方式、无线LAN、红外线通信等，经由通信端口140而与例如台式计算机那样的计算机141进行双向通信。该计算机141与药剂数据库(DB)160相连接，控制部100能够根据需要经由计算机141获取在药剂数据库160中存储的药剂库MF，并将该药剂库MF存储于控制部100的非易失性存储器103。控制部100基于所存储的药剂库MF，例如能够在图2示出的显示部3中显示药剂库MF等。
此外，作为药剂信息MF，例如为药剂制造商名称、药剂名称、药剂投放预定量(mL)的上限值和下限值、流量(mL/h)的上限值和下限值以及禁忌信息等。
参照图4，图4示出的上游封闭传感器52是以下传感器：在输液管200的上游侧200A检测输液管200内是否封闭，并对控制部100发送表示输液管200的上游侧封闭这一情况的上游封闭信号S2。在图2的输液管200的上游侧200A封闭的情况下，虽然药剂171欲从图2示出的填充有药剂171的药剂袋170经由调节器179向输液管200的上游侧200A流入，但是其流入由于上游侧200A的封闭而封闭，而且由于送液驱动部60正在驱动，因此紧接上游侧200A的下游侧的部分成为负压。与此相对，下游封闭传感器53是如下传感器：在输液管200的下游侧200B检测输液管200内是否封闭，并发送表示输液管200的下游侧封闭这一情况的下游封闭信号S3。在图2的输液管200的下游侧200B封闭的情况下，通过送液驱动部60的驱动而从上游侧输送过来的药剂171因下游侧200B的封闭而无法输送，因此下游侧200B内成为正压。
图5是进一步详细表示图4示出的输液泵1的电气结构例中的一部分的框图。图6是表示上游封闭传感器52和下游封闭传感器53的构造例的分解立体图。
如图5所示，在控制部100的例如非易失性存储器103中预先存储有附加电压表900。另外，温度传感器99与控制部100连接。
如图6例示，上游封闭传感器52和下游封闭传感器53具有相同构造。在管安装部50的表面50S设置有孔部400。在该孔部400内嵌入塑料制的框部件401，框部件401具有长方形的开口部402。将塑料制的柱塞403插入到孔部400内的收容孔部404内，柱塞403具有基部405、前端部406以及弹簧407。
在该开口部402内嵌入柱塞403的前端部406。将弹簧407的一端部安装于基部405，将弹簧407的另一端部安装于收容孔部404内的突起409。在收容孔部404的内表面配置有霍尔元件410。在基部405中配置有两个磁体411、412。
通过采用这种构造，仅通过将框部件401安装于孔部400，使基部405一边保持弹簧407一边插入到开口部402和收容孔部404内，就能够将上游封闭传感器52和下游封闭传感器53简单地相对于管安装部50的表面50S安装，能够提高上游封闭传感器52和下游封闭传感器53的组装作业性。
另一方面，如图4所示，在开闭罩5的内表面侧，在与上游封闭传感器52和下游封闭传感器53对应的位置分别设置有按压部件452、453。按压部件452、453是经由弹簧441而被向对面的框部件401侧按压的构造。按压部件452为第一按压部件，按压部件453为第二按压部件。
因此，在医疗工作者如图3所示将输液管200设置于管安装部50之后如图2所示关闭开闭罩5时，开闭罩5侧的第一按压部件452和第二按压部件453能够分别将输液管200的一部分推抵至上游封闭传感器52和下游封闭传感器53侧。因此，即使在输液管200的外径由于制造上的公差而产生一些偏差的情况下或/及输液管200的制造商不同的情况下，关于输液管200，如果关闭开闭罩5，则上游封闭传感器52和下游封闭传感器53也必然与输液管200抵接，从而能够高精度地检测输液管200的封闭状态。
进一步具体地说明上游封闭传感器52和下游封闭传感器53的构造。如图2所示，当关闭开闭罩5时，如图6所示，在按压部件452(453)与柱塞403的前端部406之间通过作为施力部件的弹簧407、441的各作用力来夹持并保持输液管200。柱塞403是能够相对于霍尔元件410直线移动的移动部件的一例。如果因输液管200封闭而导致输液管200的直径发生变化，则前端部406追随输液管200的直径变化而沿Y方向移动。因此，磁体411、412相对于霍尔元件410相对地移动，从而霍尔元件410能够检测磁通量的变化，将柱塞403的移动距离作为磁通量的变化信号而发送到控制部100。
如图6所示，弹簧441的中心轴向与弹簧407的中心轴向一致，弹簧441、407在按压部件452(453)与前端部406之间夹持输液管200，由此能够沿着输液管200的直径方向对输液管200施加压力。因此，通过检测形成封闭传感器52、53的柱塞403的移动距离，能够高精度地检测输液管200的封闭状态。
图7的(A)示出配置于图6示出的柱塞403的基部405的磁体411、412以及霍尔元件410。配置于基部405的磁体411、412是能够沿Y方向移动的移动体，霍尔元件410为固定体。因此，当由于输液管200封闭而导致输液管200的直径尺寸发生变化时，图6的前端部406追随输液管200的直径变化而沿Y方向移动，因此磁体411、412相对于霍尔元件410相对地沿着Y方向移动。通过该磁体411、412沿Y方向的直线移动，霍尔元件410检测磁通量的变化。霍尔元件410被从控制部100提供附加电压BE，霍尔元件410检测来自磁体411、412的磁通量变化，由此将霍尔元件410的输出电压PV输送到控制部100。霍尔元件410的输出电压PV与柱塞403沿Y方向的移动距离成比例。
此外，图7的(B)、(C)的输出电压PV的斜率也可以变得相反(向右下的坡度)。
图7的(B)和图7的(C)示出上游封闭传感器52和下游封闭传感器53的霍尔元件410的输出电压PV和与伴随封闭产生的输液管200的外径(3.3mm左右)鼓出(扩径Δ＝0.2mm左右的外径的增加)对应的柱塞403的移动距离DL之间的关系例。
在图7的(B)和图7的(C)示出的各例中，关于霍尔元件410的输出电压PV与柱塞403的移动距离DL之间的关系，输出电压PV大致相同，是直线性(线性)的，但是图7的(B)的情况下的直线区间FK与图7的(C)的情况下的直线区间FH相比成为直线区间FK<直线区间FH的关系。即，图7的(B)的情况下的直线部分LL1的斜率大于图7的(B)的情况下的直线部分LL2的斜率。
因此，在将图6示出的上游封闭传感器52和下游封闭传感器53安装于输液泵1时，为了将上游封闭传感器52和下游封闭传感器53的霍尔元件410的输出电压PV与柱塞403的移动距离DL之间的关系设定为并非过高的灵敏度或过低的灵敏度而是具有适当灵敏度的直线关系，进行以下设定处理。
图8示出用于在将上游封闭传感器52和下游封闭传感器53组装安装于输液泵1时将霍尔元件410的输出电压PV与柱塞403的移动距离DL的关系设定为具有适当灵敏度的直线关系的过程。图9示出将上游封闭传感器52和下游封闭传感器53的霍尔元件410的输出电压PV与柱塞403的移动距离DL的关系设定为具有适当灵敏度(适当的直线部分的斜率)的直线关系的情况。
在图8示出的步骤ST1中，如图6所示，在组装作业人员组装上游封闭传感器52和下游封闭传感器53时，将霍尔元件410固定于孔部400内的收容孔部404内的规定位置。霍尔元件410与控制部100电连接，因此如图7的(A)所示，成为控制部100能够对霍尔元件410提供附加电压BE的状态。
如图6所示，组装作业人员将柱塞403插入到孔部400内的收容孔部404内，在框部件401的开口部402内嵌入柱塞403的前端部406。弹簧407的一端部安装于基部405，弹簧407的另一端部安装于收容孔部404内的突起409。
在图8的步骤ST2中，组装作业人员在抵抗弹簧407的力而以手动方式使图6示出的该柱塞403向Y方向移动时，如图9所例示，使柱塞403的移动距离DL沿着Y方向依次移动至例如预先确定的四个移动距离位置D1、D2、D3、D4而进行定位。
图5的控制部100参照附加电压表900而将存储在附加电压表900中的附加电压BE1至BE16提供给霍尔元件410。即，在柱塞403的移动距离DL被定位于移动距离位置D1的时间点，控制部100将附加电压BE1至BE4提供给霍尔元件410。在柱塞403的移动距离DL被定位于移动距离位置D2的时间点，控制部100将附加电压BE5至BE8提供给霍尔元件410。在柱塞403的移动距离DL被定位于移动距离位置D3的时间点，控制部100将附加电压BE9至BE12提供给霍尔元件410。并且，在柱塞403的移动距离DL被定位于移动距离位置D4的时间点，控制部100将附加电压BE13至BE16提供给霍尔元件410。
然后，在图8的步骤ST3中，在图9中，控制部100在柱塞403的移动距离DL被定位于移动距离位置D1的时间点，通过选择附加电压BE2而得到霍尔元件的输出电压PV1。在柱塞403的移动距离DL被定位于移动距离位置D2的时间点，通过选择附加电压BE7而得到霍尔元件的输出电压PV2。在柱塞403的移动距离DL被定位于移动距离位置D3的时间点，通过选择附加电压BE10而得到霍尔元件的输出电压PV3。而且，在柱塞403的移动距离DL被定位于移动距离位置D4的时间点，通过选择附加电压BE15而得到霍尔元件的输出电压PV4。由此，根据柱塞403的移动距离DL与霍尔元件的输出电压PV1、PV2、PV3、PV4相对于移动距离位置D1、D2、D3、D4的关系，能够得到如直线LL所示那样的正确的直线性。控制部100根据这样得到的直线LL，在柱塞403的移动距离DL的任意位置，均能够得到与该位置对应的霍尔元件的输出电压PV。
在该情况下，如图7的(B)的情况那样，当相对于通过上游封闭传感器52和下游封闭传感器53可得到直线性输出的输出电压PV而移动距离DL较小时，柱塞403能够用于检测的移动距离DL变短，无法充分利用柱塞403的Y方向的长度，从而难以基于输液管200的鼓出量(扩径Δ)检测封闭状态。即，用于正确地检测封闭的余量(margin)小。因此，在本申请发明中，如图7的(C)所示，为了尽可能使柱塞403能够正确地检测封闭，相对于与图7的(B)相同的通过上游封闭传感器52和下游封闭传感器53可得到直线性输出的输出电压PV，而使移动距离DL成为2倍左右。此外，柱塞403能够用于检测的直线区间FH的距离成为输液管200的鼓出量(扩径Δ)的2～3倍。
当小于2倍时，成为图7的(B)那样的形态，难以检测封闭状态。另外，当超过3倍时，柱塞403的Y方向的尺寸变大而不理想。
由此，能够增大与封闭检测的阈值之间的余量，不仅能够设为可正确地检测封闭的适当灵敏度，还能够根据需要设置多个封闭检测的阈值。此外，作为柱塞403的移动距离DL，设定了预先确定的四个移动距离位置D1、D2、D3、D4，但是也可以预先确定五个以上的移动距离位置，获取与五个以上的移动距离位置对应的霍尔元件410的五个以上的输出电压PV。
此外，在小于移动距离位置D1及/或输出电压脱离直线区域的情况下，能够检测输液管200未可靠地安装于送液驱动部60的管安装部50的状态、或在送液动作过程中输液管200从应安装(设置)的规定位置即送液驱动部60的管安装部50脱离的状态，发出警告，使驱动马达停止。
当在步骤ST3中控制部100中的判断结果是，柱塞403的移动距离DL的增加与霍尔元件410的输出电压PV的增加之间的关系为线性，从而能够将上游封闭传感器52和下游封闭传感器53的霍尔元件410的输出电压PV与柱塞403的移动距离DL之间的关系设定为并非过高的灵敏度或过低的灵敏度而是具有适当灵敏度的直线关系时，转移到步骤ST4。
在步骤ST4中，组装作业人员采用柱塞403和霍尔元件410的组装体，在步骤ST5中，能够如图6所示地组入上游封闭传感器52和下游封闭传感器53。由此，能够可靠地进行柱塞403的设定作业，因此能够缩短用于组入设定上游封闭传感器52和下游封闭传感器53的时间。
此外，在步骤ST3中控制部100的判断结果是柱塞403的移动距离DL的增加与霍尔元件410的输出电压PV的增加之间的关系并不是线性的情况下，将该柱塞403和霍尔元件410的组装体作为不合格品而不采用。例如准备另外的柱塞403，使用该另外准备的柱塞403与霍尔元件410的组装体，执行图8的步骤ST1至步骤ST3。
另外，即使在因在输液管200内输送的药剂的作用而产生的内压为固定的情况下，输液管200的鼓出量(在上游封闭传感器52侧凹下、在下游封闭传感器53侧鼓出(扩径))也会随着输液管200周边的温度发生变化而变化。输液管200由聚丁二烯等热塑性树脂等形成，具有当温度升高时软化、相反当温度降低时固化的趋势。因此，即使固定的管内压起作用，当输液泵1所处的环境的温度升高时输液管200也容易鼓出，相反当输液泵1所处的环境的温度降低时输液管200不易鼓出。
因此，优选的是，为了检测输液泵1的使用环境温度而设置有图5所例示的热敏电阻等温度传感器99。而且，在由温度传感器99检测出的使用环境温度范围内、例如在0～40℃之间，每隔5℃温度幅度地变更封闭压检测的阈值(形成封闭传感器52、53的柱塞403的移动距离的阈值)，由此能够高精度地检测输液管200的封闭状态。例如，将固定压时的20～25℃时的柱塞403的移动距离设为1，将15～20℃时的柱塞403的移动距离设为0.99，将10～15℃时的柱塞403的移动距离设为0.98，将0～10℃时的柱塞403的移动距离设为0.97，将25～30℃时的柱塞403的移动距离设为1.01，将30～35℃时的柱塞403的移动距离设为1.02，并将它们存储到ROM(只读存储器)101，并变更阈值。
由此，即使输液管200容易鼓出或难以鼓出，也能够与该输液管200的鼓出、收缩对应地以大致固定的水平检测输液管200内的封闭压。此外，也可以使温度幅度大于5℃而进行修正，但是在该情况下，封闭检测的灵敏度略微降低。另外，也可以使温度幅度小于5℃而进行修正，但是在该情况下，ROM(只读存储器)101的存储容量变大。
接着，简单地说明上述输液泵1的使用例。
如图3所示，在医疗工作者打开开闭罩5而将输液管200设定于管安装部50时，观察输液管设定方向显示部150而以目视的方式确认输液管200的设置方向。然后，医疗工作者将输液管200的上游侧200A配置于主体部1B中的右侧部分的第一输液管引导部54侧，将输液管200的下游侧200B配置于主体部1B中的左侧部分的第二输液管引导部55侧。
这样，医疗工作者能够沿着第一输液管引导部54、气泡传感器51、上游封闭传感器52、送液驱动部60、下游封闭传感器53、管夹部270以及第二输液管引导部55沿T方向设置输液管200。之后，如图1和图2所示，关闭开闭罩5，覆盖气泡传感器51、上游封闭传感器52、下游封闭传感器53以及送液驱动部60、管夹部270。由此，能够沿着作为正确方向的T方向设置输液管200，通过驱动送液驱动部60，能够将药剂经由输液管200沿着T方向输送。
本发明的实施方式的输液泵1是用于使用输液管将药剂向患者的血管内输送的输液泵，具备：封闭传感器，其在输送药剂时检测输液管的封闭；以及控制部，其被提供封闭传感器的输出电压，封闭传感器具有：移动部件，其具有多个磁体并以能够直线移动的方式配置；以及霍尔元件，其固定于输液泵的主体侧，移动部件追随由输液管的封闭引起的输液管的径向变化而进行直线移动，该霍尔元件对伴随该移动部件进行直线移动而产生的多个磁体的磁通量变化进行检测，将输液管的径向变化转换为输出电压，控制部在使移动部件的移动距离增加至预先确定的多个位置时，按每多个位置的移动距离，对霍尔元件施加预先确定的多个附加电压，并从按每多个位置的移动距离施加的多个附加电压中进行选择，由此得到霍尔元件的输出电压相对于多个位置的移动距离的直线性。
由此，控制部在使移动部件的移动距离增加至预先确定的多个位置时，按每多个位置的移动距离，对霍尔元件施加预先确定的多个附加电压，并从按每多个位置的移动距离施加的多个附加电压中进行选择，由此得到霍尔元件的输出电压相对于多个位置的移动距离的直线性。由此，能够正确地得到封闭传感器的霍尔元件的输出电压相对于移动部件的移动距离的变化、即相对于输液管的直径尺寸变化的直线性，从而能够正确地检测输液管的封闭状态。
控制部具有附加电压表，该附加电压表按每多个位置的移动距离而存储有预先确定的多个附加电压。由此，如果参照附加电压表，则控制部能够按每多个位置的移动距离，对霍尔元件施加预先确定的多个附加电压，能够简单地得到封闭传感器的霍尔元件的输出电压相对于输液管的直径尺寸变化的直线性。
具有警告机构，该警告机构在封闭传感器检测出输液管的封闭的情况下，根据控制部的指令发出警告，因此，医疗工作者能够根据警告获知输液管的封闭状态，因此能够在输液管封闭的情况下立即使输送动作停止。
具有检测输液管的环境温度的温度传感器，控制部根据来自温度传感器的信号，与环境温度的值相应地变更移动部件的移动距离的阈值，因此，能够根据与环境温度相应的输液管的径向的鼓出状态来检测输液管的封闭。
在输液泵的主体的上部分配置有用于显示信息的显示部以及具有操作按钮的操作面板部，输液泵的主体的下部分是配置用于输送药剂的输液管的区域。由此，医疗工作者能够一边确认主体上部分的显示部的信息一边使用输液泵进行药剂的输送作业。而且，医疗工作者能够一边确认主体上部分的显示部的信息一边对操作面板部的操作按钮进行操作。
除了输送药剂以外，还能够将本申请发明的输液泵应用于输送血液(输血)、从肠管输送营养剂。
本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离权利要求书的范围内能够进行各种变更。
能够省略上述实施方式的各结构的一部分，能够与上述不同地任意地组合上述实施方式的各结构。
附图标记说明
1：输液泵，3：显示部，50：管安装部，52：上游封闭传感器，53：下游封闭传感器，60：送液驱动部，100：控制部，200：输液管，403：柱塞(移动部件的一例)，410：霍尔元件，411、412：磁体。

Claims (7)

1.一种输液泵，用于通过与输液管连通的血管内留置用导管或留置针的前端开口部向患者的静脉内或肠管输送药剂、血液、营养剂中的任一种，该输液泵的特征在于，具备：
封闭传感器，其在输送所述药剂时检测所述输液管的封闭；和
控制部，其被提供所述封闭传感器的输出电压，
所述封闭传感器具有：
移动部件，其具有多个磁体并以能够直线移动的方式配置；和
霍尔元件，其固定于所述输液泵的主体侧，所述移动部件追随由所述输液管的封闭引起的所述输液管的径向变化而直线移动，所述霍尔元件对伴随所述移动部件进行直线移动而产生的所述多个磁体的磁通量变化进行检测，将所述输液管的所述径向变化转换为所述输出电压，
所述控制部在使所述移动部件的移动距离增加至预先确定的多个位置时，按每所述多个位置的移动距离，对所述霍尔元件施加预先确定的多个附加电压，并从按每所述多个位置的移动距离而施加的所述多个附加电压中进行选择，由此得到所述霍尔元件的所述输出电压相对于所述多个位置的移动距离的直线性。
2.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，
与具有所述直线性的所述输出电压对应的所述移动距离为所述输液管的鼓出量的2～3倍。
3.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，
在所述输出电压不在所述直线性的区域的情况下，判断为所述输液管从管安装部脱离。
4.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，
所述控制部具有附加电压表，该附加电压表按每所述多个位置的移动距离而存储有预先确定的所述多个附加电压。
5.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，
具有警告机构，该警告机构在所述封闭传感器检测出所述输液管的封闭的情况下，根据所述控制部的指令来发出警告。
6.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，
具有检测所述输液管的环境温度的温度传感器，所述控制部根据来自所述温度传感器的信号，与所述环境温度的值相应地变更所述移动部件的移动距离的阈值。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的输液泵，其特征在于，
在所述输液泵的主体的上部分配置有用于显示信息的显示部以及具有操作按钮的操作面板部，所述输液泵的主体的下部分为配置用于输送所述药剂的所述输液管的区域。
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