JP2000070365A - 輸液装置 - Google Patents
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 13
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
- A61M5/1452—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons
- A61M5/14546—Front-loading type injectors
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- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、比較的少ない構成部品によって輸
液装置の内筒ホルダの、絶対位置の検出を実現すること
を目的とする。 【解決手段】 本発明に成る輸液装置においては、リニ
アポテンショメータの検出範囲内に、該リニアポテンシ
ヨメータの接触子の位置を検出する検出装置を定められ
た位置に複数個配置し、該検出装置が接触子の位置を検
出する際のリニアポテンショメータの読み値を予め輸液
装置の制御を行う演算装置によって機器に内蔵する不揮
発性の記憶装置に記憶しておき、運転時に絶対位置の検
出を行うための演算に使用するように構成した。
液装置の内筒ホルダの、絶対位置の検出を実現すること
を目的とする。 【解決手段】 本発明に成る輸液装置においては、リニ
アポテンショメータの検出範囲内に、該リニアポテンシ
ヨメータの接触子の位置を検出する検出装置を定められ
た位置に複数個配置し、該検出装置が接触子の位置を検
出する際のリニアポテンショメータの読み値を予め輸液
装置の制御を行う演算装置によって機器に内蔵する不揮
発性の記憶装置に記憶しておき、運転時に絶対位置の検
出を行うための演算に使用するように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療分野で患者に
薬液を注入するのに使用されるシリンジポンプと分類さ
れる輸液装置に関するものである。
薬液を注入するのに使用されるシリンジポンプと分類さ
れる輸液装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来より実施されている輸液装置
の構成を示す概要図で、１はシリンジの外筒、２は該シ
リンジ１の吸子（内筒）、３はシリンジの外筒押さえ機
構、４は吸子２を押すスライダー、５はシリンジの外筒
１の鍔を固定する機構、１０は駆動機構の送りネジ、９
は該送りネジ１０と係合するナット部を備えたキャリッ
ジ、７はキヤリッジに設けたドグ、８はキャリッジ９と
スライダー４を連結する連動棒、１１は送りネジ１０に
固着された歯車、１３は駆動用電動機、１２は駆動用電
動機に固着された小歯車、１４は送りネジ１０と平行に
設けられたリニアポテンシヨメータ、１５はキャリッジ
９に設けられリニアポテンシヨメータ１４と摺動接触す
る摺動子、１６は制御装置、１８ａ、１８ｂは位置検出
器である。図４に示す従来技術に成る輸液装置は、駆動
用電動機１３により送りネジ１０を回転させてキャリッ
ジ９と連動するスライダー４により吸子２を押してシリ
ンジの外筒１内の液体を送出するようになっており、吸
子２の移動状況はポテンシヨメータ１４の出力信号を制
御装置１６に入力して管理し、送出の開始、速度の設
定、停止等の制御を制御装置１６で制御するようになつ
ている。
の構成を示す概要図で、１はシリンジの外筒、２は該シ
リンジ１の吸子（内筒）、３はシリンジの外筒押さえ機
構、４は吸子２を押すスライダー、５はシリンジの外筒
１の鍔を固定する機構、１０は駆動機構の送りネジ、９
は該送りネジ１０と係合するナット部を備えたキャリッ
ジ、７はキヤリッジに設けたドグ、８はキャリッジ９と
スライダー４を連結する連動棒、１１は送りネジ１０に
固着された歯車、１３は駆動用電動機、１２は駆動用電
動機に固着された小歯車、１４は送りネジ１０と平行に
設けられたリニアポテンシヨメータ、１５はキャリッジ
９に設けられリニアポテンシヨメータ１４と摺動接触す
る摺動子、１６は制御装置、１８ａ、１８ｂは位置検出
器である。図４に示す従来技術に成る輸液装置は、駆動
用電動機１３により送りネジ１０を回転させてキャリッ
ジ９と連動するスライダー４により吸子２を押してシリ
ンジの外筒１内の液体を送出するようになっており、吸
子２の移動状況はポテンシヨメータ１４の出力信号を制
御装置１６に入力して管理し、送出の開始、速度の設
定、停止等の制御を制御装置１６で制御するようになつ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の構成
は、次のような問題を有している。ポテンショメータ１
４と接触子１５より得られる電圧値の変化により、スラ
イダー４の移動を検出することは可能であるがポテンシ
ョメータ１４の抵抗値精度や取り付け位置の公差等の影
響により個体差が出るため正確な絶対位置の検出を行う
ことははできない。
は、次のような問題を有している。ポテンショメータ１
４と接触子１５より得られる電圧値の変化により、スラ
イダー４の移動を検出することは可能であるがポテンシ
ョメータ１４の抵抗値精度や取り付け位置の公差等の影
響により個体差が出るため正確な絶対位置の検出を行う
ことははできない。
【０００４】このため、輸液量の計数機能を実現するた
めに駆動電動機の回転量から輸液量を算出しておりシリ
ンジに残っている薬液の量が一定値になったら知らせる
残量警報機能を精度良く実現するためには別途一定値に
なったことを検出する位置検出器１８ａ、１８ｂ等を設
置してドグ７が警報位置まで達したことを検出してい
た。ここで、残量警報のための位置検出器１８ａ、１８
ｂにフォトインタラプタ等の一点のみを検出するタイプ
の検出装置を用いて検出を行うとすると、検出位置は注
入に使用するシリンジの容量や製造業者の違いにより品
種毎に全て異なるため検出装置の数は輸液装置が使用可
能なシリンジの種類だけ必要となる。
めに駆動電動機の回転量から輸液量を算出しておりシリ
ンジに残っている薬液の量が一定値になったら知らせる
残量警報機能を精度良く実現するためには別途一定値に
なったことを検出する位置検出器１８ａ、１８ｂ等を設
置してドグ７が警報位置まで達したことを検出してい
た。ここで、残量警報のための位置検出器１８ａ、１８
ｂにフォトインタラプタ等の一点のみを検出するタイプ
の検出装置を用いて検出を行うとすると、検出位置は注
入に使用するシリンジの容量や製造業者の違いにより品
種毎に全て異なるため検出装置の数は輸液装置が使用可
能なシリンジの種類だけ必要となる。
【０００５】しかし、シリンジの違いによる検出位置の
相違は一般に用いられる検出装置の大きさと比べると非
常に小さなものなので複数のシリンジに対応する場合、
残量警報の残量を全てのシリンジ間で統一しようと考え
ると必要な数の検出装置を装置内部に配置すること自体
が難しい。本発明は上述の従来の問題に留意し、吸子２
を保持するスライダー４の絶対位置の検出と輸液量の算
出、また多種のシリンジにおいてシリンジ内の薬液が既
定の残量に至った際の正確な残量警報位置の検出が可能
な輸液装置を提供することが目的である。
相違は一般に用いられる検出装置の大きさと比べると非
常に小さなものなので複数のシリンジに対応する場合、
残量警報の残量を全てのシリンジ間で統一しようと考え
ると必要な数の検出装置を装置内部に配置すること自体
が難しい。本発明は上述の従来の問題に留意し、吸子２
を保持するスライダー４の絶対位置の検出と輸液量の算
出、また多種のシリンジにおいてシリンジ内の薬液が既
定の残量に至った際の正確な残量警報位置の検出が可能
な輸液装置を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に成る輸液装置においては、リニアポテンシ
ョメータの検出範囲内に、該リニアポテンシヨメータの
接触子の位置を検出する検出装置を定められた位置に複
数個配置し、該検出装置が接触子の位置を検出する際の
リニアポテンショメータの読み値を予め輸液装置の制御
を行う演算装置によって機器に内蔵する不揮発性の記憶
装置に記憶しておき、運転時に絶対位置の検出を行うた
めの演算に使用する。上述の如き構成においては、仮に
位置検出装置をポテンショメータの両端に１個づつ配置
するとした場合、検出装置の正確な絶対位置が予め決め
られているため２個の検出装置の位置でのリニアポテン
ショメータの読み値を記憶装置に記憶しておくことによ
り機器の個体差による読み値の相違の認識が可能とな
り、記憶した情報を用いて演算装置が検出装置間のリニ
アポテンショメータの読み値を直線補間することによ
り、接触子が検出装置間にある場合でも接触子の絶対位
置を検出することが可能である。
め、本発明に成る輸液装置においては、リニアポテンシ
ョメータの検出範囲内に、該リニアポテンシヨメータの
接触子の位置を検出する検出装置を定められた位置に複
数個配置し、該検出装置が接触子の位置を検出する際の
リニアポテンショメータの読み値を予め輸液装置の制御
を行う演算装置によって機器に内蔵する不揮発性の記憶
装置に記憶しておき、運転時に絶対位置の検出を行うた
めの演算に使用する。上述の如き構成においては、仮に
位置検出装置をポテンショメータの両端に１個づつ配置
するとした場合、検出装置の正確な絶対位置が予め決め
られているため２個の検出装置の位置でのリニアポテン
ショメータの読み値を記憶装置に記憶しておくことによ
り機器の個体差による読み値の相違の認識が可能とな
り、記憶した情報を用いて演算装置が検出装置間のリニ
アポテンショメータの読み値を直線補間することによ
り、接触子が検出装置間にある場合でも接触子の絶対位
置を検出することが可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
を説明する。図１は本発明になる一実施例を示すが、薬
液を輸液するための機構としてシリンジの外筒１をシリ
ンジ押さえ３と鍔固定溝５によって固定し、制御装置１
６が速度の制御を行う駆動用電動機１３の駆動力を歯車
１２、歯車１１によって伝達して送りねじ１０を回転さ
せることによって送りねじ１０に噛み合うナットを備え
たキャリッジ９にシャフト８によって連結されたスライ
ダー４を移動させ、スライダー４に把持されたシリンジ
の吸子２を押し込むことによってシリンジ外筒１内部に
蓄えられた薬液の輸液を行う構造となっている。
を説明する。図１は本発明になる一実施例を示すが、薬
液を輸液するための機構としてシリンジの外筒１をシリ
ンジ押さえ３と鍔固定溝５によって固定し、制御装置１
６が速度の制御を行う駆動用電動機１３の駆動力を歯車
１２、歯車１１によって伝達して送りねじ１０を回転さ
せることによって送りねじ１０に噛み合うナットを備え
たキャリッジ９にシャフト８によって連結されたスライ
ダー４を移動させ、スライダー４に把持されたシリンジ
の吸子２を押し込むことによってシリンジ外筒１内部に
蓄えられた薬液の輸液を行う構造となっている。
【０００８】これらの薬液の注入機構に対して制御装置
１６がスライダー４の移動を検出するためにスライダー
４の移動方向と平行にリニアポテンショメータ１４を配
置し、該リニアポテンショメータ１４の接触子１５をナ
ットを備えたキャリッジ９に設ける。
１６がスライダー４の移動を検出するためにスライダー
４の移動方向と平行にリニアポテンショメータ１４を配
置し、該リニアポテンショメータ１４の接触子１５をナ
ットを備えたキャリッジ９に設ける。
【０００９】さらにナットを備えたキャリッジ９に設け
たドグ７を検出するためにあらかじめ既知である２点に
検出装置６ａと検出装置６ｂを配置し、輸液装置の製造
時または更正時に制御装置１６はドグ７を検出装置６
ａ、６ｂが検出したときのリニアポテンショメータ１４
の読み値を不揮発性記憶装置１７に記憶する。
たドグ７を検出するためにあらかじめ既知である２点に
検出装置６ａと検出装置６ｂを配置し、輸液装置の製造
時または更正時に制御装置１６はドグ７を検出装置６
ａ、６ｂが検出したときのリニアポテンショメータ１４
の読み値を不揮発性記憶装置１７に記憶する。
【００１０】輸液装置の運転時、制御装置１６は予め記
憶装置１７に記憶した検出装置６ａ、６ｂがドグ７を検
出した際のリニアポテンショメータ１４の読み値を直線
補間することによって現在の絶対位置を算出する。
憶装置１７に記憶した検出装置６ａ、６ｂがドグ７を検
出した際のリニアポテンショメータ１４の読み値を直線
補間することによって現在の絶対位置を算出する。
【００１１】図２によりリニアポテンショメータ１４の
任意に位置における絶対位置の算出法について説明す
る。図２において横軸はリニアポテンショメータ１４の
接触子の位置（スライダー４の位置に当たる）を、縦軸
はリニアポテンショメータ１４の接触子の出力電圧又は
記憶装置１７の記憶電圧である。今横軸の〓、〓はあら
かじめ定められた位置検出器６ａ、６ｂの位置を、、
は夫々〓、〓に対応する接触子１５の出力電圧と記
憶装置１７に記憶された電圧を示しこの値は規定値であ
り、〓と、〓ととの夫々交点の間を結ぶ直線Ａは記
憶装置１７に記憶された電圧を、破線Ｂはリニアポテン
ショメータ１４の接触子１５の出力電圧を夫々示してい
る。そして、図２において＝[＋（Ｙ／Ｘ）＊（
ー）]より絶対位置はＹ＝[（ー）／（ー）]
＊Ｘ と求めることができる。ここでは位置ｎでのポ
テンショメータの出力電圧である。更に装着されたシリ
ンジの内径が既知であればこの内径を記憶装置に記憶さ
せておき、該記憶装置に記憶された内径のデータと、注
液開始時の絶対位置をＹ0とし、キャリッジ９に係合さ
れたスライダー４の現在位置をＹ1とするとスライダー
４の移動距離（Ｙ1ーＹ0）とにより現在時点の輸液量が
計算できる。
任意に位置における絶対位置の算出法について説明す
る。図２において横軸はリニアポテンショメータ１４の
接触子の位置（スライダー４の位置に当たる）を、縦軸
はリニアポテンショメータ１４の接触子の出力電圧又は
記憶装置１７の記憶電圧である。今横軸の〓、〓はあら
かじめ定められた位置検出器６ａ、６ｂの位置を、、
は夫々〓、〓に対応する接触子１５の出力電圧と記
憶装置１７に記憶された電圧を示しこの値は規定値であ
り、〓と、〓ととの夫々交点の間を結ぶ直線Ａは記
憶装置１７に記憶された電圧を、破線Ｂはリニアポテン
ショメータ１４の接触子１５の出力電圧を夫々示してい
る。そして、図２において＝[＋（Ｙ／Ｘ）＊（
ー）]より絶対位置はＹ＝[（ー）／（ー）]
＊Ｘ と求めることができる。ここでは位置ｎでのポ
テンショメータの出力電圧である。更に装着されたシリ
ンジの内径が既知であればこの内径を記憶装置に記憶さ
せておき、該記憶装置に記憶された内径のデータと、注
液開始時の絶対位置をＹ0とし、キャリッジ９に係合さ
れたスライダー４の現在位置をＹ1とするとスライダー
４の移動距離（Ｙ1ーＹ0）とにより現在時点の輸液量が
計算できる。
【００１２】しかし装着されるシリンジの種類により外
筒の外径及び内径が異なるので装着されるシリンジが変
更される毎にこの内径のデータを変更する必要がある。
筒の外径及び内径が異なるので装着されるシリンジが変
更される毎にこの内径のデータを変更する必要がある。
【００１３】図３はシリンジの変更に対応してシリンジ
の外筒の寸法を計測してシリンジの内形寸法のデータを
更新して輸液量の計測と表示を行う構成の概要を説明す
る概念図である。図３において、１はシリンジの外筒、
３ー１はシリンジの押さえ機構に併設された外筒の計測
装置で、該計測装置３ー１にはラック１９がシリンジの
外筒に対し垂直に配置され、該ラック１９と、角度検出
器２１に結合されたピニオン２０とが係合し、該角度検
出器２１の出力が制御装置１６に入力され、該制御装置
１６に記憶装置１７と表示装置２２とが接続されてい
る。
の外筒の寸法を計測してシリンジの内形寸法のデータを
更新して輸液量の計測と表示を行う構成の概要を説明す
る概念図である。図３において、１はシリンジの外筒、
３ー１はシリンジの押さえ機構に併設された外筒の計測
装置で、該計測装置３ー１にはラック１９がシリンジの
外筒に対し垂直に配置され、該ラック１９と、角度検出
器２１に結合されたピニオン２０とが係合し、該角度検
出器２１の出力が制御装置１６に入力され、該制御装置
１６に記憶装置１７と表示装置２２とが接続されてい
る。
【００１４】図３に示す装置の動作は、輸液装置にシリ
ンジ１を装着して押さえ機構３で押さえるときに併設さ
れた計測装置３ー１のラック１９が係合している角度検
出器２１が装着したシリンジの外筒の外径寸法を計測し
て制御装置１６に入力すると、演算装置が記憶装置１７
に記憶されている各種のシリンジの外径寸法と内径寸法
との関係データと照合して、計測されたシリンジの内径
寸法を選定して輸液量の計算工程に出力し、該出力デー
タと前記スライダーの送り量の検出データとを演算して
輸液開始より現在までの輸液量を算出して表示装置２２
に表示させる。
ンジ１を装着して押さえ機構３で押さえるときに併設さ
れた計測装置３ー１のラック１９が係合している角度検
出器２１が装着したシリンジの外筒の外径寸法を計測し
て制御装置１６に入力すると、演算装置が記憶装置１７
に記憶されている各種のシリンジの外径寸法と内径寸法
との関係データと照合して、計測されたシリンジの内径
寸法を選定して輸液量の計算工程に出力し、該出力デー
タと前記スライダーの送り量の検出データとを演算して
輸液開始より現在までの輸液量を算出して表示装置２２
に表示させる。
【００１５】又、図３の装置の、前記記憶装置１７に各
シリンジ毎に輸液が終了するときのスライダー４の絶対
位置を追加記憶させることにより、前記スライダーの送
り量より計算した現在の単位時間当たりの輸液量よりシ
リンジ内の薬液が無くなり輸液が終了するまでの所要時
間を制御装置１６で演算して表示装置２２に表示する
シリンジ毎に輸液が終了するときのスライダー４の絶対
位置を追加記憶させることにより、前記スライダーの送
り量より計算した現在の単位時間当たりの輸液量よりシ
リンジ内の薬液が無くなり輸液が終了するまでの所要時
間を制御装置１６で演算して表示装置２２に表示する
【００１６】
【発明の効果】本発明に成る輸液装置は上記のような構
成であるから、従来の輸液装置に演算装置と記憶装置と
を追加することで吸子を装着したスライダーの絶対位置
の検出を可能とし、更にシリンジの外筒の寸法を計測す
る装置と表示装置とを設けることにより、異なる寸法の
シリンジを装着しても輸液開始より現在までの輸液量の
算定と残量の表示ができるような効果がある。
成であるから、従来の輸液装置に演算装置と記憶装置と
を追加することで吸子を装着したスライダーの絶対位置
の検出を可能とし、更にシリンジの外筒の寸法を計測す
る装置と表示装置とを設けることにより、異なる寸法の
シリンジを装着しても輸液開始より現在までの輸液量の
算定と残量の表示ができるような効果がある。
【図１】本発明に成る輸液装置の概要を示す構成図であ
る。
る。
【図２】本発明に成る輸液装置の位置検出の概要を説明
する説明図である。
する説明図である。
【図３】本発明に成る輸液装置のシリンジの外筒を計測
する装置の概要を示す構成図である
する装置の概要を示す構成図である
【図４】従来より実施されている輸液装置の概要を示す
構成図である。
構成図である。
１ シリンジ外筒 ２ 吸子（シリンジ内筒） ３ シリンジ押さえ ４ スライダー ５ 鍔固定溝 ６ａ 検出装置 ６ｂ 検出装置 ７ ドグ ８ シャフト ９ ナット部を含むキャリッジ １０ 送りねじ １１ 歯車Ａ １２ 歯車Ｂ １３ 駆動用電動機 １４ リニアポテンショメータ １５ 接触子 １６ 制御装置 １７ 不揮発性記憶装置 １８ａ 検出装置 １８ｂ 検出装置 １９ ラック ２０ ピニオン ２１ 角度検出器 ２２ 表示装置
Claims (3)
- 【請求項１】 シリンジの外筒を固定する機構と、該シ
リンジの吸子を押す駆動機構とを有し、吸子を定方向に
押圧して液体を送出する輸液装置で、前記駆動機構の送
りネジ軸と平行にリニアポテンシヨメータを配置し、前
記ネジ軸に係合するナット部を備えたキャリッジと、該
キャリッジと前記吸子を押すスライダー部とを連接し、
前記ナット部を備えたキャリッジに前記リニアポテンシ
ョメータに摺動接触する接触子を設けたものにおいて、
前記ナット部を備えたキャリッジにその位置を示すドグ
と、前記駆動機構の送りネジ軸と平行で前記キャリッジ
に設けたドグと係合する複数の位置に夫々位置検出器
と、装置単体の固有情報を記憶するための不揮発性の記
憶装置と、前記接触子と位置検出器の信号を用いて演算
を行い輸液装置の動作を制御するための演算装置を有
し、前記複数の位置検出器がドグを検出しているときの
前記接触子の出力を前記記憶装置に予め記憶しておくこ
とにより、前記演算装置は前記記憶装置に格納された前
記ドグの位置を検出したときの接触子の出力値を直線補
間し、前記スライダが前記複数の位置検出器の間にある
ときの絶対位置を前記ポテンショメータの読みより算出
すること、を特徴とする輸液装置。 - 【請求項２】装着されるシリンジの外筒を固定する機構
に該シリンジの外径を検出する検出機構を併設し、該検
出機構の出力をあらかじめ前記記憶装置に記憶されたシ
リンジの外径と内径との関係データと照合して前記装着
されたシリンジの内径を算出し、該シリンジの内径のデ
ータと、前記演算装置により算出した輸液の開始より現
在までのスライダーの絶対位置の変化より輸液した薬液
の量を算出し表示する表示装置とを備えたこと、を特徴
とする請求項１に記載の輸液装置。 - 【請求項３】 輸液装置に装着されるシリンジの奥行き
寸法のデータをあらかじめ前記記憶装置に記憶してお
き、輸液中のスライダーの送り速度と併せて前記演算装
置により演算を行うことによって将来のシリンジ内の薬
液量を予測し、注入の終了時間の予告等、薬液残量の時
間管理を行えるように構成したことを特徴とする請求項
１及び２に記載の輸液装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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1998
- 1998-08-27 JP JP10256119A patent/JP2000070365A/ja active Pending
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