CN115279433B - 检测装置及输液泵 - Google Patents

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Abstract

本申请公开内容的检测装置具备：照射部，其朝输液管照射红外线；拍摄部，其可生成对利用照射部照射着红外线的输液管进行拍摄而得的拍摄图像；拍摄部，其基于拍摄图像中的光强分布检测输液管的阻塞及输液管内的气泡。

Description

检测装置及输液泵
技术领域
本申请公开内容涉及检测装置及输液泵。
背景技术
以往，已知有在利用输液泵向患者施与药液时检测输液管的异常的技术。例如，专利文献1中公开了使用霍尔元件检测输液管的阻塞的输液泵。专利文献2中公开了使用超声波传感器检测输液管内的气泡的输液泵。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5837318号公报
专利文献2：日本特开2011-206210号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来，对输液泵，例如患者能携带且患者能自行进行施与调节的PCA(病人自控镇痛，Patient Controlled Analgesia)泵等要求进一步的小型化或轻量化。因此，即使是专利文献1及2中记载的那样的检测输液管的异常的技术，也仍然具有改进空间。
鉴于上述情况而成的本申请公开内容的目的在于，提供提升检测输液管的异常的技术的有用性的检测装置及输液泵。
用于解决课题的手段
本申请公开内容的一个实施方式的检测装置具备：照射部，其朝输液管照射红外线；拍摄部，其可生成对利用前述照射部照射着红外线的前述输液管进行拍摄而得的拍摄图像；控制部，其基于前述拍摄图像中的光强分布检测前述输液管的阻塞及前述输液管内的气泡。
本申请公开内容的一个实施方式的检测装置中，前述控制部基于前述拍摄图像中显示出的输液管的外径检测前述输液管的阻塞。
本申请公开内容的一个实施方式的检测装置中，前述控制部基于前述拍摄图像中显示出的包括输液管的侧壁在内的区域的宽度，检测前述输液管内的气泡。
本申请公开内容的一个实施方式的检测装置中，前述照射部包含从前述输液管的径向上彼此相对的方向朝前述输液管照射红外线的第一光源及第二光源，前述控制部基于在由前述第一光源及第二光源这两者照射红外线的状态下对前述输液管进行拍摄而得的拍摄图像，检测前述输液管的阻塞及前述输液管内的气泡。
本申请公开内容的一个实施方式的检测装置中，前述照射部包含从彼此不同的方向朝前述输液管照射红外线的多个光源，前述控制部基于在由不同光源照射红外线的状态下对前述输液管进行拍摄而得的多个拍摄图像，检测前述输液管的阻塞及前述输液管内的气泡。
本申请公开内容的一个实施方式的检测装置还具备接触部，该接触部于在前述输液管的延伸方向上分开的两个位置处从前述输液管的径向两侧与前述输液管接触，前述控制部基于前述拍摄图像中显示出的在所述输液管的延伸方向上的所述两个位置之间的光强分布，检测前述输液管的阻塞及前述输液管内的气泡。
本申请公开内容的一个实施方式的输液泵具备上述的检测装置。
发明效果
根据本申请公开内容的检测装置及输液泵，能够提升检测输液管的异常的技术的有用性。
附图说明
[图1]示出了从输液管的径向外侧朝输液管照射的红外线的路径的示意图。
[图2]为通过本申请公开内容的一个实施方式的检测装置拍摄的输液管的拍摄图像的一个例子。
[图3]为示出本申请公开内容的第一实施方式的检测装置的概要构成的概要图。
[图4]为图1中示出的检测装置的第一壳体的立体图。
[图5]为示出基于图1中示出的检测装置的阻塞检测的动作的流程图。
[图6]为示出基于图1中示出的检测装置的气泡检测的动作的流程图。
[图7]为示出本申请公开内容的第二实施方式的检测装置的概要构成的概要图。
[图8]为示出本申请公开内容的第三实施方式的检测装置的概要构成的概要图。
[图9]为示出本申请公开内容的第四实施方式的检测装置的概要构成的概要图。
[图10]为示出本申请公开内容的一个实施方式的输液泵的概要构成的主视图。
[图11]为图10中示出的输液筒的立体图。
具体实施方式
(检测装置)
以下，边参考附图边对本申请公开内容的实施方式的检测装置进行说明。
各图中，同一或相当的部分附以同一附图标记。本实施方式的说明中，对同一或相当的部分适当省略或简化说明。
首先，参考图1及图2，对基于本申请公开内容的检测装置的输液管的异常检测的动作的概要进行说明。
本申请公开内容的检测装置对安装于检测装置的输液管照射红外线，接收输液管反射的红外线，生成对输液管进行拍摄而得的拍摄图像，详情在后文中叙述。检测装置基于生成的拍摄图像，检测输液管的阻塞及输液管内的气泡。
图1为示出从输液管的宽度方向外侧朝输液管照射的红外线的路径的示意图。图1中，实线或虚线的箭头表示红外线，箭头的粗细程度表示红外线的强度。进一步，实线的箭头表示朝输液管照射的红外线的入射光及透射光，虚线的箭头表示输液管反射的红外线。如图1所示，从输液管的宽度方向外侧朝输液管照射的红外线以下述顺序行进：输液管外的空气、输液管的侧壁、输液管内的液体或气泡、输液管的侧壁、然后是输液管外的空气。此时，红外线的一部分透射折射率不同的物质的边界，红外线的其他部分在折射率不同的物质的边界被反射。作为一个例子，输液管的侧壁、输液管内的液体及气泡分别设为聚氯乙烯、水及空气。这种情况下，输液管的侧壁、输液管内的液体及气泡的折射率例如分别为1.54、1.33及1.0。通过使输液管的侧壁的折射率大于其他物质的折射率，红外线在输液管的侧壁与其他物质的边界被更多地反射。
图2为通过检测装置拍摄的输液管的拍摄图像的一个例子。图2中所示的拍摄图像是在从附图的左右方向的左侧对沿附图的上下方向延伸的输液管照射红外线的状态下拍摄的。本实施方式中，通过检测装置拍摄的拍摄图像中，接收到的红外线的强度高的部分明亮，反之，接收到的红外线的强度低的部分暗淡。因此，拍摄图像中，沿着所拍摄的输液管的延伸方向，包括输液管的两侧壁在内的区域明亮地显示。
检测装置例如能够利用边缘检测处理等图像处理，计测拍摄图像中所包含的各像素的光强值，并基于拍摄图像中的光强分布，将具有规定的阈值以上的光强值的高光强区域R确定为拍摄图像中显示出的包括输液管的两侧壁在内的区域。
检测装置基于拍摄图像中的光强分布，判定输液管的阻塞的有无。具体而言，若输液管中发生阻塞，则输液管内流动的液体的量发生变化，输液管的粗细发生变化。例如，若在较之输液管的拍摄图像中显示出的部分而言的下游侧发生阻塞，则该部分的内压上升，拍摄图像中显示出的输液管变粗。另一方面，若在较之输液管的拍摄图像中显示出的部分而言的上游侧发生阻塞，则该部分内流动的液体的量减少，该部分的内压降低，由此拍摄图像中显示出的输液管变细。
因此，检测装置能够基于拍摄图像中显示出的输液管的外径D判定输液管的阻塞的有无。
检测装置还能够基于拍摄图像中的光强分布，判定输液管内的气泡的有无。图2中所示的拍摄图像是在较之虚线而言的上侧中，输液管的内部不存在气泡，较之虚线而言的下侧中，输液管的内部存在气泡的状态下拍摄的。输液管中，对于内部存在气泡的部分与内部不存在气泡的部分，由于水与空气的折射率的差异，它们在拍摄图像中的光强分布有所不同。具体而言，如图1所示，与内部不存在气泡的情况相比，内部存在气泡的情况下，红外线从输液管的侧壁入射至输液管的内部时，反射的红外线的强度增大。因此，如图2所示，拍摄图像中，对于内部存在气泡的部分，输液管的包括红外线的光源侧的侧壁的区域R1变得更明亮，其宽度W1变得更粗。此外，对于内部存在气泡的部分，红外线从输液管的侧壁入射至输液管的内部时，反射的红外线的强度增大，而透射的红外线的强度减弱。如此，拍摄图像中，对于内部存在气泡的部分，输液管的包括光源的相反侧的侧壁在内的区域R2变得更暗，其宽度W2变得更细。
因此，检测装置能够基于拍摄图像中显示出的包括输液管的侧壁在内的区域R1及R2中的至少一者的宽度W(W1、W2)，判定输液管内的气泡的有无。
本实施方式中，对通过检测装置拍摄的拍摄图像中接收到的红外线的强度高的区域明亮，接收到的红外线的强度低的区域暗淡的情况进行了说明。因此，检测装置将拍摄图像中具有规定的阈值以上的光强值的高光强区域确定为拍摄图像中显示出的包括输液管的两侧壁在内的区域。然而，也可以是，拍摄图像中接收到的红外线的强度高的区域暗淡、接收到的红外线的强度低的区域明亮地显示。此时，检测装置可以将拍摄图像中具有规定的阈值以下的光强值的低光强区域确定为拍摄图像中显示出的包括输液管的两侧壁在内的区域。
接着，参考图3及图4，对作为本申请公开内容的检测装置的第一实施方式的检测装置1A的构成进行详细说明。图3为示出本申请公开内容的第一实施方式的检测装置1A的概要构成的概要图。图4为检测装置1A的第一壳体11的立体图。图3中，安装于检测装置1A的输液管200以双点划线进行表示。检测装置1A具备：衬板2、接触部3、照射部4、光导5、拍摄部6、输出部7及控制部8。如图3所示，本实施方式中，检测装置1A由第一壳体11和第二壳体12构成，第一壳体11安装有输液管200，第二壳体12与第一壳体11夹着输液管200并相向。检测装置1A中，衬板2、接触部3及光导5设置于第一壳体11，照射部4、拍摄部6、输出部7及控制部8设置于第二壳体12。
衬板2由板状构件构成。输液管200被安装于检测装置1A时，衬板2的表面与输液管200抵接。本申请公开内容中，如图3所示，将安装于检测装置1A的输液管200所延伸的方向称作延伸方向，将衬板2的表面中与延伸方向正交的方向称作宽度方向。将与延伸方向及宽度方向正交的方向称作高度方向。此外，将输液管200中与延伸方向正交的方向称作径向。输液管200的径向包括输液管200的宽度方向及高度方向。
接触部3以下述方式构成：于在安装于检测装置1A的输液管200的延伸方向上分开的两个位置处从输液管200的径向两侧与输液管200接触。如图4所示，接触部3包含第一接触部3A及第二接触部3B。第一接触部3A及第二接触部3B于衬板2的表面的在输液管200的延伸方向上分开的位置处，自衬板2起向高度方向突出。第一接触部3A及第二接触部3B各自由以从输液管200的宽度方向两侧与输液管200接触的方式相对的两个突起构成。由此，安装于检测装置1A的输液管200在与第一接触部3A及第二接触部3B分别接触的两个位置之间，侧壁的形状易于根据内部流动的输液的量而发生变化。因此，检测装置1A通过以输液管200的与第一接触部3A及第二接触部3B分别接触的两个位置之间为对象进行异常检测，能够以更良好的精度进行输液管200的异常检测。下文中，输液管200的“与第一接触部3A及第二接触部3B分别接触的两个位置之间”称作输液管200的“对象区间”。
再次参考图3，照射部4以朝安装于检测装置1A的输液管200照射红外线的方式而构成。更具体而言，照射部4以朝输液管200的对象区间照射红外线的方式而构成。照射部4包含一个以上的光源。光源例如为红外线LED(发光二极管，Light Emitting Diode)。本实施方式中，照射部4被设置于第二壳体12的、能将红外线照射至安装于第一壳体11的光导5的入射面51的位置。
光导5以将由照射部4照射的红外线引导至安装于检测装置1A的输液管200的方式而构成。光导5例如为丙烯酸制的导光构件。本实施方式中，光导5具有：入射面51，其入射由照射部4照射的红外线；反射面52，其位于在高度方向上与入射面51的相反侧。反射面52为相对于高度方向具有规定倾斜度的斜面。本实施方式中，光导5在第一壳体11的延伸方向上被夹持于第一接触部3A及第二接触部3B之间，在高度方向上被设置于与照射部4相向的位置。由此，若图3中的箭头所示，由照射部4沿高度方向照射的红外线从光导5的入射面51入射、并于反射面52反射向宽度方向行进，从安装于检测装置1A的输液管200的宽度方向照射至输液管200。本实施方式中，由照射部4照射的红外线经由光导5，从输液管200的宽度方向照射至安装于检测装置1A的输液管200的对象区间。
通过在第一壳体11上设置光导5，能够将照射部4设置于与安装有输液管200的第一壳体11不同的第二壳体12。本实施方式中，除了照射部4以外，将拍摄部6、输出部7及控制部8等比较昂贵的部件设置于第二壳体12，由此例如在输液管200破损时等，可以仅更换可能被输液管200内的液体污染的第一壳体11，继续利用第二壳体12。
拍摄部6以生成对安装于检测装置1A的输液管200进行拍摄而得的拍摄图像的方式而构成。更具体而言，拍摄部6生成对输液管200的对象区间进行拍摄而得的拍摄图像。拍摄部6接收由照射部4照射并被输液管200反射的红外线。由此，拍摄部6能够生成对利用照射部4照射着红外线的输液管200进行拍摄而得的拍摄图像。拍摄部6包含图像传感器。图像传感器例如为CMOS(互补金属氧化物半导体器件，Complementary Metal OxideSemiconductor)图像传感器，也可以为CCD(电荷耦合器件，Charge-Coupled Device)图像传感器。本实施方式中，拍摄部6被设置于第二壳体12的在高度方向上与安装于检测装置1A的输液管200相向的位置
输出部7以输出声音、振动、光或图像等的方式而构成。输出部7包含例如为扬声器、振荡器、灯或显示器等输出装置。
控制部8例如包含存储器81和处理器82。
存储器81例如为半导体存储器、磁存储器、或光存储器等。存储器81例如作为主存储装置、辅助存储装置、或高速缓冲存储器发挥功能。存储器81存储检测装置1A的动作中使用的任意信息。例如，存储器81存储系统程序、应用程序、或嵌入式软件等。
处理器82例如可以为CPU(中央处理器，Central Processing Unit)等通用的处理器、或专用于特定处理的专用处理器等。处理器82例如也可包含FPGA(现场可编程门阵列，Field-Programmable Gate Array)、或ASIC(专用集成电路，Application SpecificIntegrated Circuit)等专用电路。
控制部8通过有线或无线以可通信方式分别与照射部4、拍摄部6及输出部7连接。由此，控制部8控制照射部4、拍摄部6及输出部7等各部分。
控制部8基于拍摄图像中的光强分布，检测输液管200的阻塞及输液管200内的气泡。参考图5及图6，对基于控制部8的控制的、本实施方式的检测装置1A的动作进行说明。图5为示出基于检测装置1A的阻塞检测的动作的流程图。图6为示出基于检测装置1A的气泡检测的动作的流程图。这些动作相当于检测装置1A所执行的检测方法。本动作以在输液管200被安装于检测装置1A的状态下执行的情况进行说明。
(阻塞检测)
首先，参考图5，对基于检测装置1A的阻塞检测的动作进行说明。
步骤S101：检测装置1A拍摄输液管200。
具体而言，控制部8使照射部4从安装于检测装置1A的输液管200的宽度方向向输液管200照射红外线。控制部8在红外线照射至输液管200的状态下，使拍摄部6拍摄输液管200，生成拍摄图像。控制部8可以存储由拍摄部6生成的拍摄图像。
步骤S102：检测装置1A基于光强分布，对拍摄图像中显示出的输液管200的延伸方向的至少一个点处的、拍摄图像中显示出的输液管200的外径D进行计测。
具体而言，控制部8利用边缘检测处理，确定拍摄图像中具有规定的阈值以上的光强值的高光强区域R(参考图2)。高光强区域R包括沿着拍摄图像中显示出的输液管200的延伸方向分布的第一区域R1和第二区域R2。第一区域R1为拍摄图像中显示出的包括输液管200的两个侧壁中的一个侧壁在内的区域。第二区域R2为拍摄图像中显示出的包括与输液管200的两个侧壁中不同于第一区域R1的侧壁在内的区域。本实施方式中，控制部8对拍摄图像中显示出的输液管200的延伸方向的某一个点处的、第一区域R1与第二区域R2的最远端间的距离进行计测。控制部8将所计测的第一区域R1与第二区域R2的最远端间的距离存储为输液管200的外径D。然而，控制部8也可对拍摄图像中显示出的输液管200的延伸方向的多个点处的、第一区域R1与第二区域R2的最远端间的距离进行计测。此时，控制部8也可将拍摄图像中显示出的输液管200的延伸方向的多个点处的输液管200的外径的平均值、最大值、或最小值等作为输液管200的外径D。此外，控制部8将最初执行步骤S10并计测所得的输液管200的外径D存储为初始值D0。
步骤S103：检测装置1A基于所计测的输液管200的外径D判定输液管200是否阻塞。
具体而言，控制部8判定所计测的输液管200的外径D和其初始值D0是否满足以下的式(1)。
DA＜D－D0＜DB 式(1)
此处，DA及DB为阻塞检测的阈值。DA及DB各自为所计测的输液管200的外径D的、从初始值D0变动的上限值及下限值。本实施方式中，DA为负常数，DB为正常数。
所计测的输液管200的外径D满足式(1)时，即外径D从初始值D0的变动在规定范围内时，控制部8判定为输液管200未阻塞。当控制部8判定为输液管200未阻塞时(步骤S103－否)，继续进行从步骤S101开始的处理。
所计测的输液管200的外径D未满足式(1)时，即外径D从初始值D0的变动不在规定范围内时，控制部8判定为输液管200阻塞。控制部8判定为输液管200阻塞时(步骤S103－是)，执行步骤S104的处理。
步骤S104：检测装置1A输出检测到输液管200的阻塞这一内容。
具体而言，控制部8使输出部7输出检测到输液管200的阻塞这一内容，结束本处理。例如，控制部8也可使输出部7中所含的显示器显示“检测阻塞”。
控制部8还可根据检测到的输液管200阻塞的状态，改变使输出部7输出的输出内容。
例如，当DA≥D－D0时，控制部8判定为拍摄图像中显示出的输液管200的外径D与初始值D0相比缩窄了规定量以上。认为这是由于在较之拍摄图像中显示出的输液管200而言的上游侧发生阻塞，因此拍摄图像中显示出的输液管200内流动的液体的量减少。此时，控制部8也可以使输出部7输出在较之拍摄图像中显示出的输液管200而言的上游侧发生阻塞这一内容。
另一方面，当DB≤D－D0时，控制部8判定为拍摄图像中显示出的输液管200的外径D与初始值D0相比扩大了规定量以上。认为这是由于在较之拍摄图像中显示出的输液管200而言的下游侧发生阻塞，因此拍摄图像中显示出的输液管200内流动的液体的量增加。此时，控制部8也可以使输出部7输出在较之拍摄图像中显示出的输液管200而言的下游侧发生阻塞这一内容。
(气泡检测)
接着，参考图6对基于检测装置1A的气泡检测的动作进行说明。本实施方式中，示出了检测装置1A对拍摄图像中显示出的包括输液管200的侧壁在内的区域的宽度W1及W2这两者进行计测，以进行气泡检测的例子。然而，检测装置1A也可以对宽度W1或W2的一者进行计测，以进行气泡检测。此时，在后续步骤的说明中，也可设为不进行未计测的另一者的宽度W1或W2相关的处理。
步骤S201：检测装置1A以步骤S101中所述的方式拍摄输液管200。
具体而言，控制部8使照射部4从安装于检测装置1A的输液管200的宽度方向向输液管200照射红外线。控制部8在红外线照射至输液管200的状态下，使拍摄部6拍摄输液管200，生成拍摄图像。控制部8也可以存储由拍摄部6生成的拍摄图像。
步骤S202：检测装置1A基于光强分布，对拍摄图像中显示出的输液管200的延伸方向的至少一个点处的、拍摄图像中显示出的包括输液管200的侧壁在内的区域的宽度W进行计测。
具体而言，控制部8利用边缘检测处理，确定拍摄图像中具有规定的阈值以上的光强值的高光强区域R。如上所述，高光强区域R包括分别包含输液管200的两个侧壁的、第一区域R1和第二区域R2。本实施方式中，控制部8对拍摄图像中显示出的输液管200的延伸方向的某一个点处的、第一区域R1的宽度W1及第二区域R2的宽度W2进行计测。然而，控制部8也可以对拍摄图像中显示出的输液管200的延伸方向的多个点处的、第一区域R1及第二区域R2的宽度进行计测。此时，控制部8可以将拍摄图像中显示出的输液管200的延伸方向的多个点处的各个第一区域R1及第二区域R2的宽度的平均值、最大值、或最小值等作为第一区域R1的宽度W1及第二区域R2的宽度W2。此外，控制部8将最初执行步骤S202并计测所得的第一区域R1的宽度W1及第二区域R2的宽度W2存储为初始值W10及W20。
步骤S203：检测装置1A基于包括所计测的输液管200的侧壁在内的区域的宽度W，判定输液管200内是否产生气泡。
具体而言，控制部8判定所计测的第一区域R1的宽度W1与其初始值W10是否满足以下的式(2)。
W1－W10＜W1A 式(2)
此处，W1A为气泡检测的阈值。W1A为所计测的输液管200的第一区域R1的宽度W的从初始值W10的变动的上限值。本实施方式中，W1A为正常数。
控制部8还判定所计测的第二区域R2的宽度W2与其初始值W20是否满足以下的式(3)。
W2－W20＞W2A 式(3)
此处，W2A为气泡检测的阈值。W2A为所计测的输液管200的第二区域R2的宽度W的从初始值W20的变动的下限值。W2A为负常数。
当所计测的第一区域R1的宽度W1满足式(2)，且第二区域R2的宽度W2满足式(3)时，即宽度W1及W从初始值W10及W20的变动在规定范围内时，控制部8判定为输液管200内中不存在气泡。控制部8判定为输液管200内中不存在气泡时(步骤S203－否)，继续进行从步骤S201开始的处理。
当所计测的第一区域R1的宽度W1不满足式(2)、或第二区域R2的宽度W2不满足式(3)时，即宽度W1及W2从初始值W10及W20的变动中的至少一者不在规定范围内时，控制部8判定为输液管200内存在气泡。当控制部8判定为输液管200内存在气泡时(步骤S203－是)，执行步骤S204的处理。
步骤S204：检测装置1A输出检测到输液管200内的气泡这一内容。
具体而言，控制部8使输出部7输出检测到输液管200内的气泡这一内容，结束本处理。例如，控制部8也可使输出部7中所含的显示器显示“气泡检测”。
本申请公开内容中对检测输液管200的阻塞的处理、和检测输液管200内的气泡的处理分开进行了说明，但上述处理也可以并行实施。具体而言，控制部8以拍摄部6中拍摄的一个拍摄图像为对象，实施检测输液管200的阻塞的处理、和检测输液管200内的气泡的处理。当未检测到输液管200的阻塞、且未检测到输液管200内的气泡时，控制部8继续这些处理。当检测到输液管200的阻塞时，或检测到输液管200内的气泡时，控制部8也可使输出部7示出该结果，并结束本处理。
(检测装置的第二实施方式)
参考图7对作为本申请公开内容的检测装置的第二实施方式的检测装置1B进行说明。图7为示出第二实施方式的检测装置1B的概要构成的概要图。
第二实施方式在检测装置1B的照射部4包含两个光源(例如第一光源4A及第二光源4B)这一点上，与第一实施方式中所述的检测装置1A不同。此外，检测装置1B在具备两个光导5这一点上与检测装置1A不同。以下以不同于第一实施方式的点为中心，对第二实施方式进行说明。需要说明的是，对具有与第一实施方式相同的构成的部位附以相同的附图标记。
如图7所示，检测装置1B具备：衬板2、接触部3、照射部4、光导5、拍摄部6、输出部7及控制部8。
检测装置1B中，照射部4包含从安装于检测装置1B的输液管200的径向上彼此相对的方向朝输液管200照射红外线的第一光源4A及第二光源4B。本实施方式中，照射部4的第一光源4A及第二光源4B各自被设置于第二壳体12的、能将红外线照射至安装于第一壳体11的两个光导5A及5B的各个入射面51的位置。
两个光导5A及5B也可以为与第一实施方式中所述的检测装置1A的光导5相同的形状。检测装置1B中，光导5A被设置于第一壳体11的、与检测装置1A中所述的光导5相同的位置。光导5B被设置于第一壳体11的、夹着被设置于检测装置1B的输液管200而与光导5A相向的位置。由此，如图7中的箭头所示，由照射部4的第一光源4A沿高度方向照射的红外线经由光导5A，向输液管200的宽度方向照射至输液管200。此外，由照射部4的第二光源4B沿高度方向照射的红外线经由光导5B，在输液管200的宽度方向上，从与由第一光源4A照射的红外线相向的方向照射至输液管200。
检测装置1B的控制部8使照射部4由第一光源4A及第二光源4B这两者照射红外线。检测装置1B的控制部8在由第一光源4A及第二光源4B这两者照射红外线的状态下，使拍摄部6对输液管200进行拍摄而得拍摄图像。检测装置1B的控制部8基于拍摄图像，以与检测装置1A中所述的方法同样的方法，实施检测输液管200的阻塞的处理及检测输液管200内的气泡的处理。当基于拍摄图像，检测到输液管200的阻塞或输液管200内的气泡时，检测装置1B的控制部8使输出部7输出该结果。
通过具有该构成，检测装置1B从相向的两个方向将红外线照射至输液管200，与从一个方向将红外线照射至输液管200时相比，能够更清晰地拍摄输液管200。由此，检测装置1B能够以更良好的精度进行输液管200的异常检测。
(检测装置的第三实施方式)
参考图8，对作为本申请公开内容的检测装置的第三实施方式的检测装置1C进行说明。图8为示出第三实施方式的检测装置1C的概要构成的概要图。
第三实施方式在检测装置1C的照射部4具备多个光源(例如两个光源4C及4D)这一点上，与第一实施方式中所述的检测装置1A不同。以下以不同于第一实施方式的点为中心，对第三实施方式进行说明。需要说明的是，对具有与第一实施方式相同的构成的部位附以相同的附图标记。
如图8所示，检测装置1C具备衬板2、接触部3、照射部4、光导5、拍摄部6、输出部7及控制部8。
检测装置1C中，照射部4包含从彼此不同的方向朝输液管200照射红外线的多个光源4C及4D。本实施方式中对多个光源的数目为2个的情况进行了说明，但也可以为3个以上。本实施方式中，照射部4的光源4C设置于第二壳体12的、与检测装置1A中所述的照射部4的光源同样的位置。即，光源4C设置于第二壳体12的、能将红外线介由设置于第一壳体11的光导5从输液管200的宽度方向照射至输液管200的位置。另一方面，光源4D设置于第二壳体12的、能将红外线直接照射至安装于检测装置1C的输液管200的位置。即，光源4D设置于第二壳体12的、能将红外线从与光源4C不同的方向照射至输液管200的位置。由此，图8中的箭头所示，检测装置1C能够通过照射部4的光源4C将红外线从输液管200的宽度方向照射至输液管200。另外，检测装置1C能够通过照射部4的光源4D从与光源4C不同的方向向输液管200照射红外线。
检测装置1C的控制部8使照射部4由多个光源4C与4D交替地照射红外线。检测装置1C的控制部8在由光源4C照射红外线的状态下，使拍摄部6拍摄对输液管200进行拍摄而得的第一拍摄图像。检测装置1C的控制部8例如在由光源4D照射红外线的状态下，使拍摄部6拍摄对输液管200进行拍摄而得的第二拍摄图像。检测装置1C的控制部8分别基于第一拍摄图像与第二拍摄图像，以与检测装置1A中所述的方法同样的方法，实施检测输液管200的阻塞的处理及检测输液管200内的气泡的处理。检测装置1C的控制部8基于第一拍摄图像及第二拍摄图像的至少一者，检测到输液管200的阻塞或输液管200内的气泡时，使输出部7输出该结果。
通过具有该构成，检测装置1C能够将红外线从各个方向照射至输液管200，对输液管200进行拍摄。由此，检测装置1C能够以更良好的精度进行输液管200的异常检测。
(检测装置的第四实施方式)
参考图9，对作为本申请公开内容的检测装置的第四实施方式的检测装置1D进行说明。图9为示出第四实施方式的检测装置1D的概要构成的概要图。
第四实施方式中在由检测装置1D的照射部4照射的红外线从输液管200的高度方向下部朝拍摄部6照射至输液管200这一点上，与第一实施方式中所述的检测装置1A不同。以下以不同于第一实施方式的点为中心，对第四实施方式进行说明。需要说明的是，对具有与第一实施方式相同的构成的部位附以相同的附图标记。
如图9所示，检测装置1D具备衬板2、接触部3、照射部4、光导5、拍摄部6、输出部7及控制部8。
检测装置1D中，光导5具有：入射面51，其入射由照射部4照射的红外线；第一反射面52A，其位于在高度方向上与入射面51的相反侧；第二反射面52B，其相对于第一反射面52A而言设置于宽度方向、且同时以位于输液管200的高度方向下部的方式设置。第一反射面52A及第二反射面52B均为相对于高度方向具有规定倾斜度的斜面。由此，如图9中实线的箭头所示，由照射部4沿高度方向照射的红外线从光导5的入射面51入射，在第一反射面52A反射并向宽度方向行进，在第二反射面52B反射并向高度方向行进，从安装于检测装置1D的输液管200的高度方向下部朝拍摄部6照射至输液管200。由此，拍摄部6能够拍摄从隔着输液管200与拍摄部6相向的一侧照射的红外线的透射光(虚线的箭头)。
控制部8能够评价通过拍摄部6生成的拍摄图像中的输液管200的外径D的变化，并判定输液管200是否阻塞。进一步，控制部8能够评价通过拍摄部6生成的拍摄图像中的透射光的光强分布的变化，判定输液管200内是否产生气泡。具体而言，控制部8能够根据输液管200内充满液体的情况下与包含气泡的情况下的到达拍摄部6的透射光的强度的差异来判定输液管200内是否产生气泡。因此，即使在输液管200的截面的一部分产生气泡的情况下，也能够利用通过输液管200内到达拍摄部6的透射光以更良好的精度进行检测。
(输液泵)
参考图10及图11，对本申请公开内容的一个实施方式的输液泵100的构成进行详细说明。下文中，不特别区分上述检测装置1A、1B、1C及1D时，将它们简称作检测装置1。图10为示出本申请公开内容的一个实施方式的输液泵100的概要构成的主视图。输液泵100具备本申请公开内容的检测装置1。如图10所示，输液泵100也可具备泵主体110、和能在泵本体110上安装/脱离的输液筒120。由此，输液泵100能够通过替换一次性的输液筒120，重复使用泵本体110。输液泵100例如能够用作PCA泵，但对使用用途并没有特别限定。
如图10所示，泵本体110的正面配置有显示各种信息的显示部111和排列有操作开关类的操作部112。显示部111中显示例如送液速度、累计施与量等。此外，显示部111中显示通过检测装置1检测输液管200的阻塞或输液管200内的气泡的信息。显示部111也可以为设定送液速度等的带触控面板的液晶屏。操作部112中设置有一个以上的操作开关。设置于操作部112的操作开关例如为，能够在按压着的期间以比所设定的送液速度(mL/h)高的送液速度进行送液的快进开关、通过按压而开始送液的开始开关、通过按压强制停止送液的停止开关、及用于指示泵本体110的电源的开/关的电源开关。
图11为输液泵100的输液筒120的立体图。输液筒120具备内部收纳填充有输液的输液包的盒122。
盒122的、安装于泵本体110时与泵本体110相向的一侧形成有：输液管200；管接收部121，其接收输液管200，并与泵本体110之间夹着输液管200；填充口123，其与被收纳于盒122的内部的输液包连接。本实施方式的管接收部121包含嵌入输液管200的槽。填充口123从盒122的内侧连接输液包，从盒122的外侧连接输液管200。由此，被收纳于盒122的输液包内的输液能够介由输液管200而向外部送液。
再次参考图10，泵本体110具备送液部113，该送液部与输液筒120的管接收部121之间夹着输液筒120的输液管200，将输液管200内的输液从输液管200的上游侧向输液管200的下游侧进行送液。送液部113具备多个指状物和驱动这些指状物的驱动部。多个指状物设置于与位于输液筒120的侧面的管接收部121相向的、泵本体110的侧面。多个指状物沿着输液管200的延伸方向而排列。各指状物由驱动部驱动，以沿与输液筒120的管接收部121的相向方向往返移动。通过使各指状物以靠近输液筒120的方式移动，输液管200被夹入各指状物与管接收部121之间。由此，输液管200被压闭。驱动部在输液管200的延伸方向上，从输液管200的上游侧朝输液管200的下游侧依次驱动指状物。由此，输液管200从输液管200的上游侧朝输液管200的下游侧被依次压闭，进行蠕动运动。因此，输液泵100能够将输液管200内的输液从输液管200的上游侧朝输液管200的下游侧进行送液。
输液筒120中设置有检测装置1的第一壳体11。泵本体110中在与设置于输液筒120的第一壳体11相向的位置设置有检测装置1的第二壳体12。本实施方式中，第二壳体12设置于较之送液部113而言为输液管200的下游侧的位置，但也可以设置于较之送液部113而言的输液管200的上游侧。
泵本体110及输液筒120并不限于本实施方式的构成。泵本体110及输液筒120也可以具备例如与上述的部位不同的部位。另外，本实施方式中，泵本体110的送液部113为如上所述的利用多个指状物按压输液管200的构成，但只要为能够对输液管200内的输液进行送液的构成，则也可以为不同的构成。
如以上所述，本申请公开内容的检测装置1具备：照射部4，其朝输液管200照射红外线；拍摄部6，其可生成对利用照射部4照射着红外线的输液管200进行拍摄而得的拍摄图像；控制部8，其基于拍摄图像中的光强分布，检测输液管200的阻塞及输液管200内的气泡。根据该构成，检测装置1能够利用单一机构检测输液管200的阻塞和输液管200内的气泡。因此，检测装置1能够提升检测输液管200的异常的技术的有用性。
作为一个实施方式的检测装置1中，控制部8能够基于拍摄图像中显示出的输液管200的外径，检测输液管200的阻塞。根据该构成，检测装置1能够基于照射红外线而拍摄的输液管200的拍摄图像，容易地检测输液管200的阻塞。
作为一个实施方式的检测装置1中，控制部8能够基于拍摄图像中显示出的包括输液管200的侧壁在内的区域的宽度，检测输液管200内的气泡。根据该构成，检测装置1能够基于照射红外线而拍摄的输液管200的拍摄图像，容易地检测输液管200内的气泡。
作为一个实施方式的检测装置1中，照射部4包含从输液管200的径向上彼此相对的方向朝输液管200照射红外线的第一光源4A及第二光源4B，控制部8能够基于在由第一光源4A及第二光源4B这两者照射红外线的状态下对输液管200进行拍摄而得的拍摄图像，检测输液管200的阻塞及输液管200内的气泡。根据该构成，检测装置1从相向的两个方向将红外线照射至输液管200，与从一个方向将红外线照射至输液管200的情况相比，能够更清晰地拍摄输液管200。由此，检测装置1能够以更良好的精度进行输液管200的异常检测。
作为一个实施方式的检测装置1中，照射部4包含从彼此不同的方向朝输液管200照射红外线的多个光源，控制部8能够基于在由不同光源照射着红外线的状态下对输液管200进行拍摄而得的多个拍摄图像，检测输液管200的阻塞及输液管200内的气泡。根据该构成，检测装置1能够将红外线从各个方向照射至输液管200，对输液管200进行拍摄。由此，检测装置1能够以更良好的精度进行输液管200的异常检测。
作为一个实施方式的检测装置1还具备接触部3，该接触部于在输液管200的延伸方向上分开的两个位置处从输液管200的径向两侧与输液管200接触，控制部8能够基于拍摄图像中显示出的在输液管200的延伸方向上的两个位置之间的光强分布，检测输液管200的阻塞及输液管200内的气泡。根据该构成，检测装置1能够在输液管200的延伸方向上与接触部3接触的两个位置之间，容易地改变输液管200的形状。因此，检测装置1能够以更良好的精度进行异常检测。
本申请公开内容的输液泵100具备上述的检测装置1。根据该构成，输液泵100能够利用单一机构检测输液管200的阻塞和输液管200内的气泡。因此，输液泵100能够提升检测输液管200的异常的技术的有用性。
请注意虽然基于各附图及实施例对本申请公开内容进行了说明，但本领域技术人员可基于本申请公开内容进行各种变形及修改。因此，请留意这些变形及修改包含在本申请公开内容的范围内。例如，各手段或各步骤等中所含的功能等可以以理论上不矛盾的方式进行重复配置，可将多个手段或步骤等组合成一个，或者分割成多个。
例如，上述实施方式中，对检测装置1具备第一壳体11和第二壳体12，衬板2、接触部3、及、光导5设置于第一壳体11，照射部4、拍摄部6、输出部7及控制部8设置于第二壳体12的情况进行了说明。然而，检测装置1也可以在一个壳体中设置有所有上述构成要素。由此，可通过更简易的制造方法制造检测装置1，能够抑制制造成本。或者，对设置于第一壳体11或第二壳体12的情况进行了说明的构成要素的至少一者也可以设置于其他壳体。
或者，上述实施方式中，对检测装置1具备光导5的情况进行了说明。然而，照射部4被设置于能将红外线直接照射至安装于检测装置1的输液管200的位置时，也可省略光导5。由此，可通过更简易的制造方法制造检测装置1，能够抑制制造成本。
或者，上述实施方式中，对检测装置1具备衬板2、接触部3、照射部4、光导5、拍摄部6、输出部7及控制部8的情况进行了说明。然而，这些构成要素的至少一者可通过检测装置1中所搭载的输液泵100而提供。也就是说，本申请公开内容的检测装置1也可以为输液泵100本身。例如，检测装置1的控制部8也可以为输液泵100所具备的控制装置。具体而言，输液泵100的控制装置的存储器中存储有记述了实施方式的检测装置1的控制部8所执行的处理内容的程序，能够通过输液泵100的控制装置的处理器读取该程序并执行。或者，检测装置1的输出部7也可以为输液泵100所具备的显示部111
或者，上述实施方式中，对阻塞检测的阈值DA及DB、以及气泡检测的阈值W1A及W2A为常数的情况进行了说明。然而，这些值也可以为可根据检测装置1所使用的环境的温度而变化的变数。此时，检测装置1的控制部8可以预先存储环境的温度与阻塞检测的阈值及气泡检测的阈值的对应关系，进行异常检测时设定上述阈值。由此，检测装置1考虑输液管200的膨胀系数等的根据环境的温度而发生变化的因素，能够以更良好的精度进行输液管200的异常检测。
附图标记说明
1(1A、1B、1C、1D) 检测装置
11 第一壳体
12 第二壳体
2 衬板
3 接触部
3A 第一接触部
3B 第二接触部
4(4A、4B、4C、4D) 照射部(光源)
5(5A、5B) 光导
51 入射面
52(52A、52B) 反射面
6 拍摄部
7 输出部
8 控制部
81 存储部
82 处理器
100 输液泵
110 泵本体
111 显示部
112 操作部
113 送液部
120 输液筒
121 管接收部
122 盒
123 填充口
200 输液管
R(R1、R2) 高光强区域
D(D0) 外径
DA、DB 阻塞检测的阈值
W(W1、W2、W10、W20) 宽度
W1A、W2A 气泡检测的阈值

Claims (7)

1.检测装置，其具备：
照射部，其朝输液管照射红外线；
拍摄部，其可生成对利用所述照射部照射着红外线的所述输液管进行拍摄而得的拍摄图像；
控制部，其基于所述拍摄图像中的光强分布检测所述输液管的阻塞及所述输液管内的气泡，
所述控制部确定具有规定的阈值以上的光强值的高光强区域。
2.如权利要求1所述的检测装置，其中，所述控制部基于所述拍摄图像中显示出的输液管的外径检测所述输液管的阻塞，
所述控制部在相对于所述拍摄图像中显示出的所述输液管的外径的初始值而言的变化量不在规定范围内时，判定为所述输液管阻塞。
3.如权利要求1或2所述的检测装置，其中，所述高光强区域是包括所述输液管的侧壁的区域，所述控制部基于所述拍摄图像中显示出的包括输液管的侧壁在内的区域的宽度，检测所述输液管内的气泡。
4.如权利要求1所述的检测装置，其中，
所述照射部包含从所述输液管的径向上彼此相对的方向朝所述输液管照射红外线的第一光源及第二光源，
所述控制部基于在由所述第一光源及第二光源这两者照射红外线的状态下对所述输液管进行拍摄而得的拍摄图像，检测所述输液管的阻塞及所述输液管内的气泡。
5.如权利要求1所述的检测装置，其中，
所述照射部包含从彼此不同的方向朝所述输液管照射红外线的多个光源，
所述控制部基于在由不同光源照射红外线的状态下对所述输液管进行拍摄而得的多个拍摄图像，检测所述输液管的阻塞及所述输液管内的气泡。
6.如权利要求1所述的检测装置，其还具备接触部，该接触部于在所述输液管的延伸方向上分开的两个位置处从所述输液管的径向两侧与所述输液管接触，
所述控制部基于所述拍摄图像中显示出的在所述输液管的延伸方向上的所述两个位置之间的光强分布，检测所述输液管的阻塞及所述输液管内的气泡。
7.输液泵，其具备权利要求1～6中任一项所述的检测装置。
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