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Querverweis auf verwandte Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2015-151010 , eingereicht in Japan am 30. Juli 2015, auf deren Offenbarungsgehalt in seiner Gesamtheit Bezug genommen wird.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Transfusionsvorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen von Blasen in der Transfusionsvorrichtung.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Offenbart ist eine Technik zum Erfassen von Blasen, die in einem Schlauch (Transfusionsschlauch) erzeugt werden, der dazu verwendet wird, ein flüssiges Medikament in einer Transfusionsvorrichtung für medizinische Zwecke zu transportieren. Zum Beispiel offenbart die
japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2000-325476 eine Infusionspumpe, die ein flüssiges Medikament transportiert, während nacheinander der Transfusionsschlauch zusammengedrückt wird (peristaltischer Typ) oder ein Element zusammengedrückt wird, das in einem Teil der Infusionspumpe integriert ist (Kolbentyp), und gleichzeitig die Anwesenheit von Blasen in dem zu transportierenden flüssigen Medikament erfasst. Die Infusionspumpe weist einen Blasendetektor auf, der mit einem Ultraschallsensor ausgestattet ist und auf diese Weise präzise Blasen erfasst.
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Bei der in der
japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2000-325476 beschriebenen Technik ist es jedoch nötig, Raum exklusiv zum Anordnen des Blasendetektors, der mit dem Ultraschallsensor ausgestattet ist, in der Transfusionsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, weshalb Probleme hinsichtlich der Miniaturisierung der Transfusionsvorrichtung bestehen.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um derartige Probleme zu überwinden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transfusionsvorrichtung vorzusehen, die dazu fähig ist, einfach miniaturisiert zu werden, sowie ein Verfahren zum Erfassen von Blasen bereitszustellen, das dazu geeignet ist, die Transfusionsvorrichtung zu miniaturisieren.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mindestens teilweise die im Stand der Technik auftretenden Probleme zu lösen.
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Eine Transfusionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform weist einen Fingerpumpenmechanismus auf, wobei der Fingerpumpenmechanismus eine Mehrzahl von Fingern aufweist, wobei zwischen der Mehrzahl von Fingern und einem Halteelement eine Durchgang angeordnet ist, der aus einem flexiblen Material besteht, wobei das Halteelement derart angeordnet ist, dass es der Mehrzahl von Fingern zugewandt gegenüber liegt, wobei der Fingerpumpenmechanismus eine Seitenfläche des Durchgangs durch eine peristaltische Bewegung zusammendrückt und elastisch verformt, wobei die Mehrzahl von Fingern hin und her bewegt werden, um eine Flüssigkeit zu transportieren, mit der der Durchgang gefüllt ist, wobei die Transfusionsvorrichtung umfasst: einen Drucksensor, der an mindestens einem der Mehrzahl von Fingern oder an dem Halteelement vorgesehen ist; und eine Bestimmungseinheit, die die Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen in dem Durchgang auf der Grundlage von Druck bestimmt, wobei der Druck durch den Drucksensor erfasst wird, wenn ein Finger gegen den Durchgang drückt.
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Die oben angegebene und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung der vorliegenden Erfindung werden durch die Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung besser ersichtlich, wenn sie zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Transfusionsvorrichtung;
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2 ist eine schematische Darstellung eines Teils, das für einen Fingerpumpenmechanismus der in 1 dargestellten Transfusionsvorrichtung relevant ist;
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3 ist eine schematische Querschnittsdarstellung eines Drucksensorteils;
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4 ist ein Blockdiagramm eines Teils, das für den Fingerpumpenmechanismus und für eine Steuer- oder Regeleinheit der in 1 dargestellten Transfusionsvorrichtung relevant ist;
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5A, 5B und 5C sind Ansichten zur Erläuterung des Betriebs der in 1 dargestellten Transfusionsvorrichtung und eines Verfahrens zum Erfassen einer Blase;
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6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Bestimmungsablauf in der in 1 dargestellten Transfusionsvorrichtung veranschaulicht; und
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7 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Aufbaus, bei dem der Drucksensor an einer Halteplatte vorgesehen ist.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Es folgt die Erläuterung spezifisch anhand einer Ausführungsform einer Transfusionsvorrichtung und eines Verfahrens zum Erfassen von Blasen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Die vorliegende Erfindung ist hierbei nicht auf die Ausführungsform eingeschränkt. In den entsprechenden Zeichnungen sind Komponenten, die identische Funktionen haben oder einander entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Ausführungsform
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1 ist eine perspektivische Darstellung einer Transfusionsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Transfusionsvorrichtung 100 ist eine Transfusionsvorrichtung für medizinische Zwecke. Die Transfusionsvorrichtung 100 hat einen noch zu beschreibenden Fingerpumpenmechanismus, und der Pumpenmechanismus drückt einen Transfusionsschlauch T zusammen, der ein Durchgang ist, der aus einem flexiblen Material besteht, um ein flüssiges Medikament L zu transportieren, mit dem der Transfusionsschlauch T gefüllt ist.
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Die Transfusionsvorrichtung 100 weist ein Gehäuse 1, einen Transportgriff 2, der an dem oberen Teil des Gehäuses 1 befestigt ist, eine Bedienkonsole 3, bei der verschiedene Arten von Komponenten zum Betätigen der Transfusionsvorrichtung 100 vorgesehen sind, eine Transfusionsschlauch-Anordnungsoberfläche 4, auf der der Transfusionsschlauch T angeordnet wird, eine Transfusionsschlauch-Führung 5, die den Transfusionsschlauch T in einer vorbestimmten Position führt und hält, eine Klappe 6 zum Abdecken der Transfusionsschlauch-Anordnungsoberfläche 4, ein Scharnier 7, das die Klappe 6 in einer zu öffnenden Art und Weise abstützt, eine Halteplatte 8, die ein Halteelement ist, das an der Innenoberfläche (Oberfläche, die der Transfusionsschlauch-Anordnungsoberfläche 4 zugewandt gegenüber liegt), der Klappe 6 vorgesehen ist, ein Fingerteil 9, das von einer Öffnung freigegeben wird, die in der Transfusionsschlauch-Anordnungsoberfläche 4 ausgebildet ist, eine Schaltergruppe 10, die an der Bedienkonsole 3 vorgesehen ist, die eine Mehrzahl von Knöpfen aufweist, um die Transfusionsvorrichtung 100 zu betätigen, eine Anzeigevorrichtung 11 zum Anzeigen verschiedener Arten von Informationen hinsichtlich der Transfusionsvorrichtung 100, und eine Alarm-Erzeugungsvorrichtung 12, die einen Warnton erzeugt. Wie in 1 dargestellt, ist das Fingerteil 9 direkt unterhalb des Transfusionsschlauchs T angeordnet, wenn der Transfusionsschlauch T von der Transfusionsschlauchs-Führung 5 gehalten wird. Ferner wird das flüssige Medikament L, bei dem es sich um ein Fluid handelt, von einer oberen Seite zu einer unteren Seite in der senkrechten Richtung auf dem Papier transportiert, auf dem 1 gezeichnet ist, wie durch einen Pfeil angegeben.
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2 ist eine schematische Darstellung eines Teils, das für einen Fingerpumpenmechanismus der Transfusionsvorrichtung 100 relevant ist. 2 veranschaulicht das Teil, das für einen Fingerpumpenmechanismus in einem Zustand relevant ist, in dem die Klappe 6 geschlossen ist, wie in der Richtung betrachtet, die von einem Pfeil A in 1 angegeben wird.
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Das Fingerteil 9 ist mit einer Mehrzahl von Fingern (in der vorliegenden Ausführungsform drei Fingern) ausgestattet. Noch spezifischer ist das Fingerteil 9 mit einem ersten Finger 13, der auf einer am weitesten stromaufwärts liegenden Seite (der linken Seite in der Darstellung von 2) in der Richtung angeordnet ist, in der das flüssige Medikament L in dem Transfusionsschlauch T transportiert wird, einem zweiten Finger 14, der auf der am weitesten stromabwärts liegenden Seite (der rechten in der Darstellung von 2) in der Richtung angeordnet ist, in der das flüssige Medikament L in dem Transfusionsschlauch T transportiert wird, und einem dritten Finger 15, der zwischen dem ersten Finger 13 und dem zweiten Finger 14 angeordnet ist, ausgestattet. Die distalen Endteile des ersten Fingers 13 und des zweiten Fingers 14 verjüngen sich jeweils, sodass der Transfusionsschlauch T einfach zu blockieren ist. Ferner ist ein Drucksensorteil 16 an dem distalen Endteil des dritten Fingers 15 angeordnet. Das Drucksensorteil 16 wird später noch erläutert.
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Der erste Finger 13, der zweite Finger 14 und der dritte Finger 15 haben proximale Endteile, die mit Nockenelementen 17, 18 bzw. 19 verbunden sind. Die Nockenelemente 17, 18 und 19 sind dazu konfiguriert, mit einer Drehwelle 20 untrennbar verdreht zu werden. Die Drehwelle 20 ist mit der Drehwelle eines Elektromotors 21 verbunden, der als eine Pumpenantriebsquelle in der Transfusionsvorrichtung 100 dient. Der Elektromotor 21 ist mit einem Untersetzungsgetriebe ausgestattet. Die Drehwelle 20 weist einen Drehpositionssensor 22 zum Erfassen einer Drehposition des Elektromotors 21 auf. Das Fingerteil 9, die Nockenelemente 17, 18 und 19, die Drehwelle 20, der Elektromotor 21 und der Drehpositionssensor 22 bilden zusammen einen Fingerpumpenmechanismus 23.
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Wenn der Elektromotor 21 dreht und die Drehwelle 20 sich um deren Mittelachse dreht, ändert sich die Bewegungsrichtung der Drehbewegung der Drehwelle 20 durch die Drehbewegung der Nockenelemente 17, 18 und 19. Dies führt dazu, dass die Nockenelemente 17, 18 und 19 den ersten Finger 13, den zweiten Finger 14 und den dritten Finger 15 in der Richtung, die zur Erstreckungsrichtung des Transfusionsschlauchs T senkrecht ist, (der senkrechten Richtung auf dem Papier, auf dem 2 gezeichnet ist) hin und her bewegen. Die Nockenelemente 17, 18 und 19 sind so geformt, dass sie den ersten Finger 13, den zweiten Finger 14 bzw. den dritten Finger 15 zu gewünschten Zeitsteuerungen hin und her bewegen können.
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Wenn die Klappe 6 geschlossen ist, ist der Transfusionsschlauch T zwischen der Halteplatte 8 und dem Fingerteil 9 angeordnet. Folglich drückt der Fingerpumpenmechanismus 23 eine Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T durch eine peristaltische Bewegung zusammen und verformt diesen elastisch, wobei jeder Finger des Fingerteils 9 dann hin und her bewegt wird, wenn der Transfusionsschlauch T zwischen dem Fingerteil 9 und der Halteplatte 8 angeordnet ist, wodurch das flüssige Medikament L, mit dem der Transfusionsschlauch T gefüllt ist, transportiert wird.
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Es folgt eine Erläuterung des Drucksensorteils 16. 3 ist eine schematische Querschnittsdarstellung des Drucksensorteils 16. Das Drucksensorteil 16 ist an dem dritten Finger 15 vorgesehen und weist ein Metallblech 16a auf, das einen Fortsatz 16aa hat, der zur Seite des dritten Fingers hin vorsteht, ein Halteelement 16b, das das Metallblech 16a hält, während das Drucksensorteil 16 auf dem dritten Finger 15 gehalten wird, einen Dehnungsmesser 16c, der als ein Drucksensor dient, der an der unteren Seite des Fortsatzes 16aa des Metallblechs 16a befestigt ist, einen Sockel 16d, der zwischen der oberen Oberfläche des dritten Fingers 15 und dem Dehnungsmesser 16c angeordnet ist und an dem Halteelement 16b befestigt ist.
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Der Dehnungsmesser 16c besteht aus einem Metallfolien-Widerstandselement, das ein vorbestimmtes Muster hat, und wird über eine (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Verdrahtung mit elektrischem Strom versorgt. Wenn auf das Metallblech 16a ein Druck ausgeübt wird, werden das Metallblech 16a und der Fortsatz 16aa in Abhängigkeit von dem Druck elastisch verformt und wird gleichzeitig der Dehnungsmesser 16c, der an dem Fortsatz 16aa befestigt ist, elastisch verformt, und auf diese Weise ändert sich ein Widerstandswert des Dehnungsmessers 16c gemäß der Verformung des Dehnungsmessers 16c. Hierdurch wird es möglich, eine Änderung des auf das Metallblech 16a ausgeübten Drucks als eine Änderung des elektrischen Stroms zu erfassen, der in dem Dehnungsmessers 16c fließt.
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4 ist ein Blockdiagramm eines Teils, das für den Fingerpumpenmechanismus 23 und einen Steuerungsteil der Transfusionsvorrichtung 100 relevant ist. Die detaillierte Erläuterung hinsichtlich des Fingerpumpenmechanismus 23 wird weggelassen. Die Transfusionsvorrichtung 100 wird von einem Steuergerät 24 gesteuert.
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Das Steuergerät 24 weist einen Motorantriebscontroller 24a, einen Motorpositionsdetektor 24b, einen A-D-Wandler 24c, eine Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d, einen Controller 24e, eine Alarmsignal-Verarbeitungseinheit 24f und eine Anzeigevorrichtungs-Verarbeitungseinheit 24g auf.
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Das Steuergerät 24 kann zum Beispiel als ein Mikrocontroller umgesetzt sein. Der Mikrocontroller hat eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Nurlesespeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), eine Schnittstelle (I/F) und einen Bus zur Verbindung untereinander. Die CPU führt eine arithmetische Verarbeitung auf der Grundlage eines Programms und Daten durch, die in dem ROM gespeichert sind, um die Funktion einer jeden Einheit sicherzustellen. Der ROM ist eine nicht flüchtige Halbleiter-Speichervorrichtung, in der Programme und Daten gespeichert sind. Der RAM ist eine flüchtige Halbleiter-Speichervorrichtung, die als ein Arbeitsbereich dient, wenn die CPU das Programm ausführt. Die Schnittstelle enthält den A-D-Wandler 24c und führt die Ausgabe und Eingabe von Daten zu externen Geräten oder von diesen aus.
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Komponenten des Steuergeräts 24 werden nachfolgend erläutert. Die Motorantriebssteuerung 24a treibt und steuert den Elektromotor 21 des Fingerpumpenmechanismus 23 auf der Grundlage eines Befehlssignals von dem Controller 24e. Der Motorpositionsdetektor 24b erfasst eine Drehposition des Elektromotors 21 auf der Grundlage eines von dem Drehpositionssensor 22 des Fingerpumpenmechanismus 23 ausgegebenen Signals und gibt ein Motorpositions-Erfassungssignal, das die Informationen der Drehposition enthält, an den Controller 24e aus. Der A-D-Wandler 24c empfängt eine Eingangsspannung, die einem elektrischen Strom entspricht, der durch den Dehnungsmesser 16c fließt, und wandelt die Eingangsspannung in ein digitales Signal um, das an die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d auszugeben ist. Die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d verarbeitet das eingegebene digitale Signal zum Erzeugen eines Spannungssignals, das dem elektrischen Strom entspricht, der durch den Dehnungsmesser 16c fließt, und gibt das Spannungssignal an den Controller 24e aus. Die Spannung des Spannungssignals entspricht dem auf das Metallblech 16a ausgeübten Druck. Folglich kann der Controller 24e unter der Verwendung des Dehnungsmessers 16c den Druck erfassen, der auf das Drucksensorteil 16 ausgeübt wird, das am dritten Finger 15 vorgesehen ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d die Eingangsspannung des A-D-Wandlers 24c einstellen kann. Zum Beispiel kann, wenn die Eingangsspannung ein Rauschen oder dergleichen enthält, die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d eine Funktion aufweisen, um einen dem Rauschen entsprechenden Wert zu entfernen, oder eine Berechnungsfunktion, sodass das Verhältnis des von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d erzeugten Spannungssignals zur Eingangsspannung des A-D-Wandlers 24c einen vorbestimmten Wert annimmt.
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Der Controller 24e gibt, wie oben erwähnt, ein Befehlssignal an die Motorantriebssteuerung 24a aus, um zu veranlassen, dass der Elektromotor 21 einer Antriebssteuerung unterzogen wird. Ferner empfängt der Controller 24e das Motorpositions-Erfassungssignal von dem Motorpositionsdetektor 24b und empfängt das Spannungssignal von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d. Zusätzlich hat der Controller 24e, wie später erwähnt, eine Funktion als eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen im Transfusionsschlauch T. Der Controller 24e gibt, wenn die Anwesenheit von Blasen im Transfusionsschlauch T erfasst wird, in einem später erwähnten Schritt, ein „Falsch”-Signal jeweils an die Alarmsignal-Verarbeitungseinheit 24f und die Anzeigevorrichtungs-Verarbeitungseinheit 24g aus.
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Die Alarmsignal-Verarbeitungseinheit 24f gibt, wenn sie das „Falsch”-Signal von dem Controller 24e empfängt, ein Befehlssignal an die Alarm-Erzeugungsvorrichtung 12 aus und verursacht, dass die Alarm-Erzeugungsvorrichtung 12 den Warnton erzeugt, um die Erfassung von Blasen mitzuteilen. In ähnlicher Weise gibt die Anzeigevorrichtungs-Verarbeitungseinheit 24g, wenn sie das „Falsch”-Signal von dem Controller 24e annimmt, ein Befehlssignal an die Anzeigevorrichtung 11 aus und veranlasst, dass die Anzeigevorrichtung 11 Buchstaben, Symbole oder dergleichen anzeigt, um die Erfassung von Blasen mitzuteilen.
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Als Nächstes erläutern die 5A, 5B und 5C den Betrieb der Transfusionsvorrichtung 100 und das Verfahren zur Erfassung von Blasen. 5A veranschaulicht einen Fall, in dem keine Blasen im Transfusionsschlauch T erzeugt werden (normaler Fall), 5B veranschaulicht einen Fall, in dem im Transfusionsschlauch T Blasen erzeugt werden, und 5C veranschaulicht die Spannung (Signalspannung) des Spannungssignals, das von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d in den Controller 24e eingegeben wird.
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Zuerst wird 5A erläutert. Der Fingerpumpenmechanismus 23 bewegt jeden Finger des Fingerteils 9 in einem Zustand hin und her, in dem das Fingerteil 9 und die Halteplatte 8 zwischen sich den Transfusionsschlauch T sandwichartig anordnen, und führt wiederholt die in den Zeichnungen von Zustand 1 bis Zustand 5 veranschaulichte peristaltische Bewegung durch.
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Zustand 1 ist ein Zustand, in dem der erste Finger 13 und der zweite Finger 14 gleichzeitig gegen die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T drücken, um den Transfusionsschlauch T zu blockieren. Das flüssige Medikament L wird von der stromaufwärts gelegenen Seite (unteren Seite von 5) geliefert. Hierbei ist der dritte Finger 15 in einem Zustand, in dem er nicht gegen die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T drückt. Ferner ist der Bereich direkt oberhalb des dritten Fingers 15 im Transfusionsschlauch T nicht mit dem flüssigen Medikament L gefüllt. In diesem Fall wird auf das Drucksensorteil 16, das am dritten Finger 15 vorgesehen ist, kein Druck ausgeübt und wird das Spannungssignal mit einem Spannungswert, der angibt, dass kein Druck ausgeübt wird, von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d in den Controller 24e eingegeben (siehe 5C).
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Im Zustand 2, der auf den Zustand 1 folgt, zieht sich der erste Finger 13 auf die Position zurück, in der der erste Finger 13 nicht gegen die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T drückt. Folglich wird der Transfusionsschlauch T, der von dem ersten Finger 13 blockiert ist, in einen unblockierten Zustand gebracht, und wird das flüssige Medikament L in den Bereich direkt oberhalb des ersten Fingers 13 und des dritten Fingers 15 im Transfusionsschlauch T transportiert. In diesem Fall wird auf das Drucksensorteil 16 ein Druck ausgeübt und wird daher das Spannungssignal, das diesem Druck entspricht, von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d in den Controller 24b eingegeben (siehe 5C).
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Im Zustand 3, der auf den Zustand 2 folgt, wird der erste Finger 13 zur Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T vorgeschoben und drücken der erste Finger 13 und der zweite Finger 14 gleichzeitig die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T wieder zusammen, wodurch veranlasst wird, dass der Transfusionsschlauch T blockiert ist. Gleichzeitig wird wie oben der dritte Finger 15 zur Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T hin vorgeschoben, um die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T zusammenzudrücken. In diesem Fall wird der auf den Drucksensorteil 16 ausgeübte Druck höher als in dem Fall des Zustands 2 und wird daher ein Spannungssignal, das dem Druck entspricht, der höher als in dem Fall von Zustand 2 ist, von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d in den Controller 24e eingegeben (siehe 5C). Hierbei hat der auf den Drucksensorteil 16 ausgeübte Druck zu dieser Zeit einen Wert, der den inneren Druck in dem blockierten Bereich des Transfusionsschlauchs T angibt. Das Zusammendrücken des Transfusionsschlauchs T, gegen den zu dieser Zeit von dem dritten Finger 15 gedrückt wird, kann so stark sein, dass der Transfusionsschlauch T geringfügig verformt wird. Ferner drückt im Zustand 3 der dritte Finger 15 gegen die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T und kann hiernach der dritte Finger 15 einmal in eine Position zurückfahren, in der der dritte Finger 15 nicht gegen die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T drückt.
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Im Zustand 4, der auf den Zustand 3 folgt, zieht sich der zweite Finger 14 zu der Position zurück, bei der der zweite Finger 14 die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T nicht zusammendrückt, und gleichzeitig rückt der dritte Finger 15 weiter zur Seitenfläche des Transfusionsschlauches T vor. Folglich drücken der erste Finger 13 und der dritte Finger 15 gleichzeitig die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T zusammen, um den Transfusionsschlauch T zu blockieren. Demgemäß wird das flüssige Medikament L, mit dem der Bereich, der von dem ersten Finger 13 und dem zweiten Finger 14 in Zustand 3 blockiert wird, gefüllt ist, zur stromabwärts gelegenen Seite (der oberen Seite auf dem Papier, auf dem 5A gezeichnet ist) transportiert. Hierbei ist der auf das Drucksensorteil 16 ausgeübte Druck der Druck, der von dem blockierten Transfusionsschlauch T und der Halteplatte 8 empfangen wird, und daher wird der Druck, der auf das Drucksensorteil 16 ausgeübt wird, höher als in dem Fall von Zustand 3. Demgemäß wird ein Spannungssignal, das dem Druck entspricht, der höher als in dem Fall von Zustand 3 ist, von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d in den Controller 24e eingegeben (siehe 5C).
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Im Zustand 5, der auf den Zustand 4 folgt, wird der zweite Finger 14 zur Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T vorgeschoben und drücken der erste Finger 13, der zweite Finger 14 und der dritte Finger 15 gleichzeitig gegen die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T, um den Transfusionsschlauch T zu blockieren. Hierbei ist der auf den Drucksensorteil 16 ausgeübte Druck identisch zu demjenigen in dem Fall von Zustand 4 (siehe 15). Hiernach zieht sich der dritte Finger 15 zu der Position zurück, an der der dritte Finger 15 die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T nicht zusammendrückt, und der Zustand des Fingerpumpenmechanismus 23 kehrt zu Zustand 1 zurück. Hiernach ermöglicht eine Wiederholung der peristaltischen Bewegung, die in Zustand 1 bis Zustand 5 gezeigt ist, einen kontinuierlichen Transport des flüssigen Medikaments L.
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Es folgt eine Erläuterung von 5B. In der gleichen Weise wie im Fall von 5A bewegt der Fingerpumpenmechanismus 23 jeden Finger des Fingerteils 9 in einem Zustand hin und her, in dem der Transfusionsschlauch T zwischen dem Fingerteil 9 und der Halteplatte 8 angeordnet, ist und wird die peristaltische Bewegung in der gleichen Weise wie in dem Fall von 5A, die den Zustand 1 bis Zustand 5 veranschaulicht, wiederholt durchgeführt. Hierbei wird in dem Fall von 5B davon ausgegangen, dass eine Blase B im Transfusionsschlauch T vorhanden ist.
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In Zustand 1 und Zustand 2 ist in 5B ein Wert eines Spannungssignals, das in den Controller 24e eingegeben wird, identisch mit dem Wert des Spannungssignals in dem Fall von 5A (siehe 5C). Ferner wird, wie in 5B veranschaulicht, das flüssige Medikament L in Zustand 2, in den Bereich direkt oberhalb des ersten Fingers 13 und des Fingers 15 im Transfusionsschlauch T transportiert, und wird gleichzeitig die Blase B bewegt.
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Als Nächstes drücken in Zustand 3 der erste Finger 13 und der zweite Finger 14 gleichzeitig gegen die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T, um den Transfusionsschlauch T zu blockieren, und drückt gleichzeitig der dritte Finger 15 gegen die Seitenfläche des Transfusionsschlauchs T. In diesem Fall ist der auf das Drucksensorteil 16 ausgeübte Druck geringer als der auf das Drucksensorteil 16 in dem Fall von 5A ausgeübte Druck und ist daher auch eine Signalspannung geringer (siehe 5C). Dies deshalb, weil der innere Druck niedriger im Vergleich zu dem Fall wird, in dem nur flüssiges Medikament L in den blockierten Bereich gefüllt ist, wie das im Fall von 5A der Fall ist, weil die Blase B, die aus einem Gas besteht, zusätzlich zu dem flüssigen Medikament L in dem blockierten Bereich des Transfusionsschlauchs T vorhanden ist.
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Im folgenden Zustand 4 und Zustand 5 in 5B ist ein Wert eines Spannungssignals, das in den Controller 24e eingegeben wird, identisch mit dem Wert des Spannungssignals in 5A (siehe 5C). Ferner bewegt sich, wie in 5B veranschaulicht, die Blase B zusammen mit dem Transport des flüssigen Medikaments L.
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Wie zuvor erläutert, ändert sich in der Transfusionsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall, in dem die Blase B im Transfusionsschlauch T entsteht, der von dem Drucksensorteil 16 (dem Dehnungsmessers 16c) erfasste Druck, wenn der dritte Finger 15 den Transfusionsschlauch T zusammendrückt, im Vergleich mit dem Fall, in dem keine Blasen entstanden ist. Folglich ist der Controller 24e dazu fähig, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen im Transfusionsschlauch T auf der Grundlage des von dem Drucksensorteil 16 erfassten Drucks zu bestimmen. Insbesondere wird die Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen auf der Grundlage des von dem Drucksensorteil 16 erfassten Drucks bestimmt, wenn der dritte Finger 15 in einem Zustand gegen den Transfusionsschlauch T drückt, in dem der erste Finger 13 und der zweite Finger 14 den Transfusionsschlauch T blockieren, und ist es daher möglich, Blasen sicher zu erfassen.
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Ferner ist bei der Transfusionsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Drucksensorteil 16 am dritten Finger 15 vorgesehen und kann daher ein Raum für das Drucksensorteil 16, das eine Komponente zum Erfassen von Blasen ist, auch als ein Raum für das Fingerteil 9 verwendet werden, das eine Komponente ist, die zum Transportieren des flüssigen Medikaments L erforderlich ist. Folglich ist es möglich, eine Miniaturisierung der Transfusionsvorrichtung 100 zu erreichen.
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Ferner verwendet die Transfusionsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform keinen Ultraschallsensor, der allgemein zur Erfassung von Blasen verwendet wird, sondern verwendet einen Dehnungsmesser, der vergleichsweise kostengünstig ist, als Drucksensor, wodurch die Gesamtkosten für die Transfusionsvorrichtung 100 verringert werden.
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Im Steuergerät 24 ist der Controller 24e dazu fähig, eine Zeit zu erfassen, zu der der dritte Finger 15, der am Drucksensorteil 16 vorgesehen ist, den Transfusionsschlauch T zusammendrückt (eine Zeit, zu der der Zustand 2 sich in den Zustand 3 ändert), und zwar abhängig von dem Motorpositions-Erfassungssignal, das von dem Motorpositionsdetektor 24b eingegeben wird. Es folgt als ein Beispiel eines Bestimmungsablaufs in der Transfusionsvorrichtung 100 eine Erläuterung hinsichtlich eines Verarbeitungsablaufs, der die Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen im Transfusionsschlauch T auf der Grundlage des von dem Drucksensorteil 16 erfassten Drucks zu einer Zeit bestimmt, zu der der dritte Finger 15 den Transfusionsschlauch T zusammendrückt.
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6 ist eine Ansicht, in der ein Beispiel für einen Bestimmungsablauf in der Transfusionsvorrichtung veranschaulicht ist, die in 1 dargestellt ist. Zuerst nimmt der Controller 24e bei S101 die Eingabe eines Motorpositions-Erfassungssignals an. Nachfolgend nimmt der Controller 24e bei S102 die Eingabe eines Spannungssignals (Sensorsignals) von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d an.
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Nachfolgend bestimmt der Controller 24e bei S103, ob das Motorpositions-Erfassungssignal eine Blasenerfassungszeit angibt. Noch spezifischer bestimmt der Controller 24e, ob das Motorpositions-Erfassungssignal, das in den Controller 24e eingegeben wird, der Drehposition des Elektromotors 21 entspricht, zu der der dritte Finger 15 gegen den Transfusionsschlauch T drückt (in Zustand 3). Wenn der Controller 24e bestimmt, dass das Motorpositions-Erfassungssignal die Blasenerfassungszeit nicht angibt (Nein bei S103), kehrt die Verarbeitung zu S101 zurück. Wenn der Controller 24e feststellt, dass das Motorpositions-Erfassungssignal die Blasenerfassungszeit angibt (Ja bei S103), geht die Verarbeitung weiter zu S104.
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Nachfolgend bestimmt der Controller 24e bei S104, ob ein Spannungspegel des Sensorsignals niedriger als ein vorbestimmter Wert ist. Hierbei ist der vorbestimmte Wert ein Wert, der niedriger als der Spannungspegel in einem normalen Fall ist, wie er in 5A veranschaulicht ist, und ist ein Wert, der auf einen Pegel gesetzt ist, bei dem bestimmt wird, dass in dem blockierten Bereich in Zustand 3 eine Blase B vorhanden ist. Der vorbestimmte Wert wird zum Beispiel durch vorausgehende Experimente, in Abhängigkeit von einem Einstellwert eines Grads des Zusammendrückens des dritten Fingers 15 in Zustand 3, Eigenschaften des Dehnungsmessers 16c, einer Größe der zu erfassenden Blase B, einem Typ des flüssigen Medikaments L und dergleichen bestimmt, und wird in dem ROM im Steuergerät 24 gespeichert.
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Wenn der Controller 24e feststellt, dass der Spannungspegel des Sensorsignals nicht geringer als der vorbestimmte Wert ist (Nein bei S104), geht die Verarbeitung zu S105 weiter. Bei S105 gibt der Controller 24e ein „Bestanden”-Signal, das die Abwesenheit von Blasen angibt, an die Alarmsignal-Verarbeitungseinheit 24f und die Anzeigevorrichtungs-Verarbeitungseinheit 24g aus. Dann wird die Verarbeitung beendet. In diesem Fall kann dann die Anzeigevorrichtungs-Verarbeitungseinheit 24g ein Befehlssignal an die Anzeigevorrichtung 11 ausgeben und die Anzeigevorrichtung 11 dazu veranlassen, Buchstaben oder Symbole anzuzeigen, welche die Abwesenheit von Blasen angeben.
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Wenn auf der anderen Seite der Controller 24e feststellt, dass der Spannungspegel des Sensorsignals kleiner als der vorbestimmte Wert ist (Ja bei S104), geht die Verarbeitung zu S106 weiter. Bei S106 gibt der Controller 24e ein „Falsch”-Signal, das angibt, dass Blasen erfasst wurden, an die Alarmsignal-Verarbeitungseinheit 24f und die Anzeigevorrichtungs-Verarbeitungseinheit 24g aus. Dann wird die Verarbeitung beendet. Die Alarmsignal-Verarbeitungseinheit 24f gibt, wenn sie das von dem Controller 24e ausgegebene „Falsch”-Signal annimmt, das Befehlssignal an die Alarmerzeugungsvorrichtung 12 aus und ermöglicht der Alarmerzeugungsvorrichtung 12, den Warnton zu erzeugen, um die Erfassung von Blasen mitzuteilen. In der gleichen Weise wie oben gibt die Anzeigevorrichtungs-Verarbeitungseinheit 24g, wenn sie das von dem Controller 24e ausgegebene „Falsch”-Signal annimmt, ein Befehlssignal an die Anzeigevorrichtung 11 aus und ermöglicht so der Anzeigevorrichtung 11, Buchstaben, Symbole oder dergleichen zur Mitteilung der Erfassung von Blasen anzuzeigen.
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Hierbei wird in dem oben erwähnten Bestimmungsablauf die Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen im Transfusionsschlauch T auf der Grundlage des Drucks bestimmt, der von dem Drucksensorteil 16 zu der Zeit erfasst wird, zu der der dritte Finger 15 gegen den Transfusionsschlauch T drückt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt. Zum Beispiel wird die Wellenform der Signalspannung in dem normalen Fall, wie in 5C dargestellt ist, bei der Durchführung der peristaltische in Bewegung in Zustand 1 bis Zustand 5 im Voraus beschafft und im ROM im Steuergerät 24 gespeichert. In diesem Fall kann es möglich sein, dass der Controller 24e eine Wellenform der Signalspannung zu der Zeit der Durchführung der peristaltische Bewegung in Zustand 1 bis Zustand 5 nach Annahme der Eingabe von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 24d beobachtet und feststellt, dass Blasen vorhanden sind, wenn die Wellenform eine abnormal Wellenform ist, die sich von der Wellenform der Signalspannung in dem normalen Zustand unterscheidet (zum Beispiel, wenn eine Signalspannung der Wellenform beobachtet wird, die um einen vorbestimmten Wert niedriger als die Signalspannung der Wellenform im normalen Fall ist).
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Ferner kann bei der oben erwähnten Ausführungsform, auch wenn das Drucksensorteil 16, das mit dem Dehnungsmesser 16c ausgestattet ist, an dem dritten Finger 15 angebracht ist, zum Beispiel ein solches Drucksensorteil auch an dem ersten Finger 13 angebracht sein, der auf der am weitesten stromaufwärts gelegenen Seite ist. Wenn das Drucksensorteil an dem ersten Finger 13 angebracht ist, ändert sich in dem Fall von Zustand 2, der in 5 dargestellt ist, ein Sensor-Spannungswert in Abhängigkeit von der Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen im Transfusionsschlauch T. Noch spezifischer verringert die Anwesenheit von Blasen den Sensor-Spannungswert. Folglich kann es zum Beispiel möglich sein, dass der Controller 24e die Anwesenheit von Blasen feststellt, wenn der Sensor-Spannungswert, der von dem Drucksensorteil erfasst wird, der an dem ersten Finger 13 angebracht ist, geringer als der vorbestimmte Wert ist. Ferner kann das Drucksensorteil auch jeweils am ersten Finger 13 und am dritten Finger 15 vorgesehen sein.
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In der oben erwähnten Ausführungsform ist, auch wenn das Fingerteil 9 aus drei Fingern besteht, die Anzahl der Finger nicht auf drei eingeschränkt, und kann vier oder mehr betragen. Auch in diesem Fall kann, auch wenn ein Drucksensorteil an mindestens einem Finger vorgesehen ist, das Drucksensorteil auch an jedem einer Mehrzahl von Fingern vorgesehen sein. Auf diese Weise wird, wenn eine Mehrzahl von Drucksensorteilen eingesetzt wird, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen auf der Grundlage entsprechender Drücke festgestellt, die von einer Mehrzahl von Drucksensoren erfasst werden, wodurch die Erfassungsgenauigkeit von Blasen erhöht wird. Ferner ist es auch möglich, festzustellen, wie viele Drucksensoren aus der Mehrzahl von Drucksensoren gleichzeitig den erniedrigten Druck feststellen, und ist es daher auch möglich, die Größe der Blasen zu bestimmen.
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In der oben erwähnten Ausführungsform ist, auch wenn jeder Finger des Fingerteils 9 hin und her bewegt wird, sodass die peristaltische Bewegung in Zustand 1 bis Zustand 5 wiederholt wird, das Muster der peristaltische Bewegung nicht auf den Fall von Zustand 1 bis Zustand 5 eingeschränkt, und ist es möglich, die peristaltische Bewegung in verschiedenen Arten von Mustern durchzuführen, die dazu geeignet sind, ein flüssiges Medikament zu transportieren.
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Der Drucksensor ist nicht auf einen Drucksensor eingeschränkt, der wie in dem Aufbau der oben erwähnten Ausführungsform an dem Drucksensorteil vorgesehen ist. Der Drucksensor kann an einem Fingerteil in verschiedenen Aspekten vorgesehen werden, vorausgesetzt, der auf einen Finger wirkende Druck kann erfasst werden, wenn der Finger gegen einen Transfusionsschlauch drückt. Ferner ist die Art des Drucksensors nicht auf einen Dehnungsmesser eingeschränkt, sondern können verschiedene Typen von Drucksensoren, wie zum Beispiel ein kapazitiver Sensor, ein Hall-Element-Sensor, ein Widerstandsfilm-Sensor oder ein Sensor, der ein piezoelektrisches Element verwendet, verwendet werden, ohne einen Sensortyp einzuschränken, vorausgesetzt, der Sensor ist dazu fähig, einen Druck zu erfassen.
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In der oben erwähnten Ausführungsform kann, auch wenn der Drucksensor an dem Finger vorgesehen ist, der Drucksensor auch an der Halteplatte vorgesehen sein. 7 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus, bei dem der Drucksensor auf einer Halteplatte angeordnet ist. Bei dem in 7 dargestellten Aufbau ist ein Drucksensor 16A in eine Halteplatte 8A versenkt. Der Drucksensor 16A ist zum Beispiel ein Dehnungsmesser. In diesem Fall ist der Controller 24e dazu fähig, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen im Transfusionsschlauch T auf der Grundlage des durch den Drucksensor 16A erfassten Drucks zu bestimmen, wenn ein dritter Finger 15A, der dem Drucksensor 16A zugewandt gegenüber liegend angeordnet ist, gegen den Transfusionsschlauch T drückt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Drucksensor an jedem der Finger oder dem Halteelement vorgesehen, wobei die Finger und das Halteelement den Pumpmechanismus der Transfusionsvorrichtung bilden, wobei jeder der Finger und das Halteelement dazu ausgebildet sind, den Durchgang zwischen ihnen sandwichartig anzuordnen. Wenn der Finger gegen den Durchgang drückt, wird die Anwesenheit oder Abwesenheit von Blasen in dem Durchgang auf der Grundlage des von dem Drucksensor erfassten Drucks festgestellt und kann daher ein Raum zum Anordnen von Komponenten, die zum Erfassen von Blasen benötigt werden, auch als ein Raum verwendet werden, um Komponenten anzuordnen, die zum Transportieren des flüssigen Medikaments gebraucht werden. Demgemäß kann der vorteilhafte Effekt erzielt werden, dass die Transfusionsvorrichtung miniaturisiert werden kann.
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Auch wenn die Erfindung anhand spezifischer Ausführungsformen beschrieben wurde, um die Offenbarung vollständig und klar zu machen, sind die beiliegenden Ansprüche hierauf nicht eingeschränkt, sondern sollen so verstanden werden, dass sie alle Modifikationen und alternativen Konstruktionen mit einschließen, die einem Fachmann auf diesem Gebiet einfallen können und die in die hier aufgeführte grundlegende Lehre fallen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Transportgriff
- 3
- Bedienkonsole
- 4
- Transfusionsschlauch-Anordnungsoberfläche
- 5
- Transfusionsschlauch-Führung
- 6
- Klappe
- 7
- Scharnier
- 8, 8A
- Halteplatte
- 9
- Fingerteil
- 10
- Schaltergruppe
- 11
- Anzeigevorrichtung
- 12
- Alarm-Erzeugungsvorrichtung
- 13
- erster Finger
- 14
- zweiter Finger
- 15
- dritter Finger
- 16
- Drucksensorteil
- 16A
- Drucksensor
- 16a
- Metallblech
- 16aa
- Fortsatz
- 16b
- Halteelement
- 16c
- Dehnungsmesser
- 16d
- Sockel
- 17, 18, 19
- Nockenelemente
- 20
- Drehwelle
- 21
- Elektromotor
- 22
- Drehpositionssensor
- 23
- Fingerpumpenmechanismus
- 24
- Steuergerät
- 24a
- Motorantriebscontroller
- 24b
- Motorpositionsdetektor
- 24c
- A-D-Wandler
- 24d
- Verarbeitungseinheit
- 24e
- Controller
- 24f
- Alarmsignal-Verarbeitungseinheit
- 24g
- Anzeigevorrichtungs-Verarbeitungseinheit
- 100
- Transfusionsvorrichtung
- B
- Blase
- L
- flüssiges Medikament
- T
- Transfusionsschlauch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015-151010 [0001]
- JP 2000-325476 [0003, 0004]
