JP2008055143A - 流体輸送システム、流体輸送装置 - Google Patents

流体輸送システム、流体輸送装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008055143A
JP2008055143A JP2007165919A JP2007165919A JP2008055143A JP 2008055143 A JP2008055143 A JP 2008055143A JP 2007165919 A JP2007165919 A JP 2007165919A JP 2007165919 A JP2007165919 A JP 2007165919A JP 2008055143 A JP2008055143 A JP 2008055143A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge
data
fluid
fluid transport
micropump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007165919A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4924235B2 (ja
JP2008055143A5 (ja
Inventor
Hajime Miyazaki
肇 宮崎
Kazuo Kawasumi
和夫 河角
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2007165919A priority Critical patent/JP4924235B2/ja
Priority to US11/831,185 priority patent/US7762788B2/en
Publication of JP2008055143A publication Critical patent/JP2008055143A/ja
Publication of JP2008055143A5 publication Critical patent/JP2008055143A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4924235B2 publication Critical patent/JP4924235B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • F04B43/1253Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14244Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
    • A61M5/14276Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body specially adapted for implantation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/0009Special features
    • F04B43/0081Special features systems, control, safety measures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • F04B49/065Control using electricity and making use of computers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35Communication
    • A61M2205/3507Communication with implanted devices, e.g. external control
    • A61M2205/3523Communication with implanted devices, e.g. external control using telemetric means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35Communication
    • A61M2205/3546Range
    • A61M2205/3569Range sublocal, e.g. between console and disposable
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A61M2205/52General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers with memories providing a history of measured variating parameters of apparatus or patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/60General characteristics of the apparatus with identification means
    • A61M2205/6018General characteristics of the apparatus with identification means providing set-up signals for the apparatus configuration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82Internal energy supply devices
    • A61M2205/8206Internal energy supply devices battery-operated
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/1413Modular systems comprising interconnecting elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14212Pumping with an aspiration and an expulsion action
    • A61M5/14232Roller pumps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/172Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

【課題】流体輸送装置を個別に識別でき、個別の電池の残存容量を認識して、流体輸送装置の再使用を可能にする流体輸送システムを提供する。
【解決手段】流体輸送システム10は、リザーバ90に連通する柔軟性を有するチューブ62を圧搾して流体を吐出するマイクロポンプモジュール60と、マイクロポンプモジュール60に備えられるマイクロポンプモジュール60の識別データを含む記憶回路53と電池58とを含む流体輸送装置50と、流体輸送装置50を駆動するための基礎データを含むPC20と、流体輸送装置50とPC20とを相互に接続する通信手段を有する通信装置30と、とが備えられ、PC20が、通信装置30を介して読み込まれた識別データと、基礎データと、から算出された所望の吐出量の流体を吐出するための吐出データを通信装置30を介して記憶回路53に入力し、吐出データに基づき流体輸送装置50が駆動される。
【選択図】図1

Description

本発明は、小型の流体輸送装置と吐出データ処理装置と通信装置とを備え、流体輸送装置を個別に認識し駆動される流体輸送システムと流体輸送装置に関する。
近年、患者に緩流の形態で微量の薬液を継続的に投与するための小型ポンプを治療に使用することが研究されている。
例えば、水性薬液などの低速かつ連続的注入用に人体への装着に適する小型蠕動ポンプ装置において、ポンプのローターが軸に取り付けられており、このローターには前述した軸の周囲に均等に分散された状態で複数のローラーが配置され、ローラーが柔軟なチューブに沿って転動しながら回転運動を行い、チューブを所定長さの円弧範囲にわたって囲んでいるバッキングに対して、チューブが押し付けられて、薬液等の流体の吸い込み及び放出を行う小型蠕動ポンプ装置がある。
このような小型蠕動ポンプ装置において、動力源としてステッピングモータを備え、ステッピングモータは、制御回路を備えるブロックICで予め設定されている回転速度で駆動し、所望の吐出量を得るというような小型蠕動ポンプが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、小型蠕動ポンプ装置において、ハウジング上に、小型蠕動ポンプと、この小型蠕動ポンプの流体吐出量を複数の段階に設定し、複数の設定段階のうちから流体の吐出量を選択して設定するための入力スイッチと、表示部と、を備える小型蠕動ポンプ装置というものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
特許第3177742号公報 米国特許第3737251号明細書
このような特許文献1では、薬液等の吐出量は、時間ベースから供給される信号を受ける周波数デバイダーステージの数、ギヤ機構の減速比、使用するモーターの種類によって設定、あるいは変更することができるが、その設定条件を予め決めて製造することが要求される。しかしながら、一度設定した吐出条件は固定的であり、使用形態、薬液の投与条件を任意に変更し、流体吐出量を設定することは困難であるという課題がある。
また、特許文献2によれば、流体の吐出量を調整するためのスイッチ及び表示部と蠕動ポンプとをハウジング上に設け吐出量の調整を可能にしているが、ハウジング上に、小型蠕動ポンプ、スイッチ及び表示部を搭載しており、このような構成では小型化は困難であり、新薬開発等の目的で小動物の体内に装着することはできない。
また、前述した特許文献1及び特許文献2は共に、複数の流体輸送装置が存在し、予め設定されている吐出条件の流体輸送装置を選択的に使用する場合、流体輸送装置を個別に認識することができない。従って、流体輸送システム使用者(ユーザーを指す)が間違った吐出条件が設定されている流体輸送装置を使用してしまうという人為的ミスが発生することが考えられ、治療等に用いる場合には重大な影響を与えるというような課題がある。
また、電源として電池等を用いる場合、流体輸送装置を使用途中で中止し、再使用する場合、電池の残存容量に対応した吐出条件プログラムにて駆動する必要があるが、前述した特許文献1及び特許文献2では、そのような機能がなく、電池容量を使い切るまで再使用を繰り返すことができない。
さらに、複数の流体吐出装置それぞれの電池容量の残存量が異なる場合、1個対応で電池残存容量が認識できないので、当該流体吐出装置が、後どれくらい駆動することができるか不明であるため、再駆動等、流体輸送装置を効率よく使用することができないという課題がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明による流体輸送システムは、流体収容容器に連通する柔軟性を有するチューブを圧搾して流体を吐出するマイクロポンプモジュールと、前記マイクロポンプモジュールに備えられる前記マイクロポンプモジュールの個別の識別データを含む記憶装置と、電源と、を含む流体輸送装置と、前記流体輸送装置を駆動するための基礎データを含む吐出データ処理装置と、前記流体輸送装置と前記吐出データ処理装置とを相互に接続する通信手段を有する通信装置と、が備えられ、前記吐出データ処理装置が、前記通信装置を介して読み込まれた前記識別データと、前記基礎データと、から算出された所望の吐出量の流体を吐出するための吐出データを前記通信装置を介して前記記憶装置に入力し、前記吐出データに基づき前記流体輸送装置が駆動されることを特徴とする。
この流体輸送システムによれば、マイクロポンプモジュールの記憶装置には個別の識別データが入力されており、通信装置を介して吐出データ処理装置がマイクロポンプモジュールの識別データを読み取り認識することが可能であるため、流体輸送システム使用者(以降、ユーザーと表すことがある)が人為的にマイクロポンプモジュールを識別する必要がなく、使用対象のマイクロポンプモジュールに間違った吐出データを入力し、且つ駆動するというようなミスを防ぐことができる。このことは、この流体輸送システムを治療や生体実験等に用いる場合の看過できない影響を防止することができるという効果がある。
また、吐出データ処理装置が、通信装置を介してマイクロポンプモジュールの個別の識別データを読み込むため、使用後においても通信装置を介してマイクロポンプモジュールを認識できる。
また、前記識別データには、少なくとも前記マイクロポンプモジュールの識別コードと、製造時期と、前記チューブの内径のばらつきによる吐出量ばらつきを補正するための補正係数と、を含むことが好ましい。
チューブの内径ばらつきによる吐出量ばらつきを補正するための補正係数とは、設計上のチューブの内径(内径は流体が流動する断面積に換算できる)と駆動対象の流体輸送装置に用いられるチューブの内径との比、あるいは、基準となるチューブを備えた流体輸送装置の吐出量と駆動対象の流体輸送装置の吐出量の比で表される。従って、個別の駆動対象のチューブの内径ばらつきを補正した吐出データにより流体輸送装置を駆動するため、チューブの内径のばらつきによる流体の吐出量への影響を排除することができる。
また、流体輸送システム提供者(以降、メーカーと表すことがある)が、識別データをマイクロポンプモジュールに製造時に入力することにより、マイクロポンプモジュール毎に識別し、使用開始することができる。
さらに、駆動対象の流体輸送装置を吐出データ処理装置及び通信装置に装着することで、吐出データ処理装置が識別データを認識することができ、ユーザーは識別データを吐出データ処理装置へ入力することが不要であるため、入力の手間は省け、入力間違いを防止できるという効果もある。
また、前記電源が電池であって、前記基礎データは、前記電源の初期電池容量をさらに含み、前記吐出データが、流体の吐出速度と吐出時間とを含み、前記吐出データ処理装置が、前記マイクロポンプモジュールの消費電流値と吐出時間から前記電池の残存容量を計算する演算装置を備え、前記残存容量に基づく再駆動可能な範囲の吐出速度と吐出時間を前記記憶装置に出力し、前記流体輸送装置が前記吐出速度と前記吐出時間に基づき再駆動されることが好ましい。
ここでの電池としては、例えば、一次電池及び充電可能な二次電池を含む。
このようにすれば、流体輸送装置の駆動終了後において、ユーザーは電池の残存容量を知ることができることから、電池容量が無くなるまで流体輸送装置を繰り返し再使用することができる。
さらに、電池の残存容量に対応して吐出速度と吐出時間を設定することができるので、流体輸送装置の使用途中で、電池容量が無くなり停止してしまうことを防止し、安全性を高めることができる。
また、前記識別データには、少なくとも識別コードと、製造時期と、前記補正係数と、を含み、前記識別データが、前記吐出データ処理装置から前記通信装置を介して前記マイクロポンプモジュールに入力されることが好ましい。
このようにすれば、予め製造時においてマイクロポンプモジュールに入力されている識別データが、万一消去されてしまった場合に、吐出データ処理装置から識別データを入力することができる。
また、前記識別データには、少なくとも識別コードと、製造時期と、前記補正係数と、を含み、前記識別データを表示する表示手段が、前記マイクロポンプモジュールの前記通信装置に備えられる読み取り部との対向位置に配設され、前記吐出データ処理装置に前記通信装置を介して前記表示手段から前記読み取り部から前記識別データが入力され、前記基礎データと前記識別データに基づき算出された吐出データが前記通信装置を介して前記マイクロポンプモジュールに出力されることが望ましい。
ここで、識別データを表示する表示手段としては、例えば、バーコードやQRコード等が代表される。
前述した識別データを記憶する記憶装置が仮にRAM(Random Access Memory)等の場合は、静電気等の影響で識別データが消去されてしまうことが考えられる。しかし、表示手段に識別データをバーコードやQRコードで表示し、これを読み取り部にて認識すれば、静電気等の影響で識別データが消去されてしまうことを防止することができる。
また、流体収容容器に連通する柔軟性を有するチューブを押圧して流体を吐出するマイクロポンプモジュールと、前記マイクロポンプモジュールに備えられる前記マイクロポンプモジュールの個別の識別データを記憶する記憶装置と、電源と、を備える流体輸送装置であって、前記流体輸送装置を駆動するための基礎データを記憶する吐出データ処理装置が前記流体輸送装置と前記吐出データ処理装置とを相互に接続する通信手段を有する通信装置を介して読み込まれた前記識別データと前記基礎データとから算出した所望の吐出量の流体を吐出するための吐出データを前記通信装置を介して前記記憶装置に入力し、前記吐出データに基づき駆動されることを特徴とする。
マイクロポンプモジュールの記憶装置には個別の識別データが入力されており、通信装置を介して吐出データ処理装置がマイクロポンプモジュールの識別データを読み取り認識することが可能であるため、ユーザーが人為的にマイクロポンプモジュールを識別する必要がなく、使用対象のマイクロポンプモジュールに間違った吐出データを入力し、且つ駆動するというようなミスを防ぐことができる。
また、吐出データ処理装置が、通信装置を介してマイクロポンプモジュールの個別の識別データを読み込むため、使用後においても通信装置を介して流体輸送装置を認識できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図3は、本発明の実施形態1に係る流体輸送システムの構成を示し、図4〜図66は、流体輸送システムのデータの入力及び作用を示している。
(実施形態1)
本実施形態では、生体内に装着可能な、マイクロリットル(μl)単位の微量な流体(薬液と表すことがある)の吐出を実現するマイクロポンプモジュール(以降、マイクロポンプと表すことがある)を採用する流体輸送システムを例示して説明する。
図1は本実施形態の流体輸送システムの構成の1例を示すブロック説明図である。図1において、流体輸送システム10は、基本構成として、吐出データ処理装置20(以降、PC(Personal Computer)20と表すことがある)と、通信装置30と流体輸送装置50とから構成されている。
PC20は、流体輸送装置50の駆動条件を入力する入力装置としての操作部21と、入力された駆動条件及び駆動結果を表示する表示部22と、他に一般のPCが有する演算処理機能、記憶機能、CD−ROM(Read Only Memory)等の記憶媒体の書き込み、読み出し装置が格納されている。操作部21はキーボードである。このPC20に入力された駆動条件は、USB(Universal Serial Bus)ケーブル39を介して通信装置30に送信される。
なお、詳しくは後述するが、PC20は、メーカーとユーザーとがそれぞれ所有し操作する。
通信装置としては、流体輸送装置50との間の通信手段として、無線通信手段、赤外線通信手段、有線通信手段等を選択することができるが、本実施形態においては、有線方式の通信手段を用いた通信装置を代表例として例示し説明する。
通信装置30は、記憶回路36と、送受信制御回路34とを有する通信制御回路32と、電源としての電池45と、から構成されている。また、送受信制御回路34には、接続端子97,98が接続されている。これら接続端子97,98が流体輸送装置50に備えられる接続端子197,198とを接触させることで通信が接続される。
PC20から入力されたデータは、記憶回路36に記憶され、送受信制御回路34によって送信信号に変換され、接続端子97,98を介して流体輸送装置50の送受信制御回路54に入力される。
なお、電源としては、電池45を通信装置30内に内蔵する構造を図示しているが、外部から商用電力を取り込む構造でもよい。この場合、電源制御回路が搭載される。電池45を採用する際には、図示しない電池電圧検出回路を備える。
また、PC20と通信装置30とを接続するUSBケーブル39から電力を導入することもできる。
流体輸送装置50は、マイクロポンプモジュール60と流体を収容する流体収容容器としてのリザーバ90とから構成されている。マイクロポンプモジュール60は、柔軟性を有するチューブ62(図3、参照)を圧搾して流体を輸送するポンプユニット61と、ポンプユニット61を駆動するポンプ駆動ユニット57と、ポンプ駆動ユニット57の駆動全般を制御する駆動制御回路56と、吐出データ処理装置20から入力される基礎データ、吐出データ、識別データを記憶する記憶装置としての記憶回路53と、通信装置30との間で送受信制御をするための送受信制御回路54とから構成されている。なお、記憶回路53としてはRAMが採用される。
また、前述した接続端子197,198は、送受信制御回路54に接続されており、駆動制御回路56と送受信制御回路54とは、流体輸送装置制御回路52として、本実施形態では1チップICで構成されている。マイクロポンプモジュール60は、電源として電池58を内蔵しており、電池58は、ボタン型またはコイン型の小型一次電池が採用されているが、充電可能な二次電池を採用することもできる。
駆動制御回路56には、図示しないが、電池58の電圧を検出するための電池電圧検出回路と、駆動時間をカウントするタイマーと、後述するステッピングモータの複数の駆動パルス条件を予め設定しておく駆動パルス設定手段としての記憶部とステッピングモータ駆動制御回路を備えている。
メーカーでは、吐出データ処理装置ソフトウエアに基礎データを入力してCD−ROM等に書き込み、ユーザーに渡す。なお、製造時において、マイクロポンプモジュール60のRAMに代表される記憶回路53には、マイクロポンプモジュール60の個別の識別データが入力されている。識別データとしては、識別コードと、製造時期(製造日時)と、チューブ62の内径のばらつきによる吐出量ばらつきを補正するための補正係数と、を含んでいる。ユーザーは、ユーザー所有のPC20にこのCD−ROMを挿入し、吐出データ処理装置ソフトウエアをインストールすることで基礎データが入力される。そして、吐出データ処理装置20はメーカーまたはユーザーが設定する吐出データを入力し、これらのデータを通信装置30を介して流体輸送装置50に出力し、流体輸送装置50はこれらのデータに基づき駆動される。
また、記憶媒体としては、CD−ROMに限らずメモリカードや他の記憶媒体を使用してもよい。
続いて、本実施形態に係る通信装置30と流体輸送装置50とが接続された形態について図面を参照して説明する。図1も参照する。
図2は、通信装置30と流体輸送装置50とが装着され、相互通信が可能になった状態の概略構造を示す断面図である。図2において、通信装置30の上面に流体輸送装置50が装着されている。
マイクロポンプモジュール60は、通信装置30の蓋体41に形成される凹部内に装着されている。この際、マイクロポンプモジュール60と凹部とはそれぞれ正確に位置決めができるような寸法設定がなされる。
通信装置30は、ケース部40と蓋体41とから構成される筐体の内部に、回路基板37と、この回路基板37の表面に実装される通信制御回路32と、他の回路素子と、電源としての電池45と、USBコネクター38と、が装着されて構成されている。蓋体41の上面には、凹部が形成され、この凹部内にマイクロポンプモジュール60が装着されている。USBコネクター38はUSBケーブル39によってPC20に接続されている。USBコネクター38によって電力が供給される場合は、電池45は不要である。
回路基板37には2本の接続端子97,98が植立され、これら接続端子97,98の先端部が蓋体41を貫通してマイクロポンプモジュール60側に突出している。この接続端子97,98は、それぞれ回路基板37に形成される配線パターンによって、通信制御回路32に内蔵される送受信制御回路34の端子(図示せず)と接続されている。
マイクロポンプモジュール60は、ケース部94と蓋体95とで形成される筐体の内部に、回路基板85と、この回路基板85の表面に実装される流体輸送装置制御回路52と、ポンプユニット61とポンプ駆動ユニット57と、図示しない電池58と、が格納されている。回路基板85には、接続端子ばね86,87が備えられ、これら接続端子ばね86,87は、それぞれ回路基板85に形成される配線パターンによって流体輸送装置制御回路52に内蔵される送受信制御回路54(図示せず)に接続されている。
マイクロポンプモジュール60のケース部94の底部94Aには、封止部材194が装着されており、この封止部材194を貫通する接続端子197,198が植立されている。この接続端子197,198は、それぞれ、通信装置30に設けられた接続端子97,98に対向する位置に設けられている。
封止部材194とケース部94、封止部材194と接続端子197,198とは、それぞれ密着固定されており、防水性が保たれ内部に液体が浸入しない構造となっている。
マイクロポンプモジュール60を通信装置30に装着すると、通信装置30に設けられる接続端子97,98とマイクロポンプモジュール60に設けられる接続端子197,198とがそれぞれ接続され相互通信が可能となる。この際、マイクロポンプモジュール60に記憶されている識別データが通信装置30を介してPC20に読み込まれる。封止部材194は、弾性を有するシリコン系ゴム等から形成され、マイクロポンプモジュール60を通信装置30に装着した際に、封止部材194が筐体内側に撓み、接続端子97,98が封止部材194と共に接続端子197,198を押し上げ、接続端子197,198が接続端子ばね86,87と接触し接続される。
マイクロポンプモジュール60を通信装置30から取り外すと、接続端子97,98が接続端子197,198と離れ、封止部材194の弾性力で接続端子197,198が筐体外側方向に戻される。そして、接続端子197,198と接続端子ばね86,87との接続が切り離される。
リザーバ90は、マイクロポンプモジュール60にチューブ62(図3、参照)によって接続された状態で通信装置30の蓋体41の上面に載置される。
なお、図1,2では、有線通信手段を用いた例を示しているが、無線通信手段を採用することもでき、無線通信手段としては通信媒体として電波を用いるもの、赤外線を用いるものが採用可能であり、電波を用いるものは、通信装置30及びマイクロポンプモジュール60にアンテナを設け、赤外線を用いるものは、それぞれに発光素子、受光素子を2対設けることで実現することができる。
続いて、本実施形態に係る流体輸送装置50の構造について説明する。
図3は、本実施形態の流体輸送装置50の構造の1例を示す分解斜視図である。図3において、流体輸送装置50は、基本構成として、マイクロポンプモジュール60とリザーバ90とから構成されている。
マイクロポンプモジュール60は、ケース部94と蓋体95によって構成される筐体の内部にポンプユニット61とその下部にポンプ駆動ユニット57と前述した流体輸送装置制御回路52(図1、参照)とが格納されている。ポンプ駆動ユニット57は、図示しない駆動源としてのステッピングモータとステッピングモータからの駆動力をローラー台80に伝達する歯車列を備えている。本実施形態では、小型化を図るために、ウオッチ用の小型ステッピングモータと減速歯車列を採用している。
ステッピングモータは、2極磁石をローターとして用いており、1パルスで180度回転するため、歯車列で、ローラー台80が所望の回転速度になるように減速されている。歯車列は、所望の吐出速度を得るため、または、回転トルクを最適にするために、歯車列を構成する歯車の歯数や歯数の組み合わせにより減速比を変えることができる構造を採用している。
ローラー台80の周縁部には4個のローラー63〜66がほぼ等間隔で装着されている。ローラー63〜66は、そのうちの少なくとも一つが、押圧軸71〜75とは接触しない位置と押圧する位置まで移動可能に構成されており、マイクロポンプモジュール60を組み立てる際には、接触しない位置にあり、後述する初期駆動期間に押圧可能な位置まで移動する。
すなわち、マイクロポンプモジュール60を組み立てた直後は、ローラー63〜66は、チューブ62を押圧していない状態であり、初期駆動期間の間に押圧軸を押し圧してチューブ62を圧搾できる状態になる。
チューブ62は、柔軟性を有し、且つ細管であるために、駆動しない状態において押圧軸でチューブ62の特定位置を押し圧し続けると、その位置でチューブ62が永久変形することが考えられ、その結果、所定の吐出量が得られなくなることが予測される。このことから、組み立て後、駆動を開始するまではチューブ62を圧搾しない状態にしている。
ケース部94の外周の内側には、ローラー台80に沿うように溝が形成され、この溝内にチューブ62が装着されている。ケース部94に形成される前述した溝とローラー台80が収容される凹部との間の壁部には、押圧軸71〜75が挿着されている。この押圧軸71〜75は、図示右側方向から、ほぼ等間隔でローラー台80の回転軸81から放射状に配置され、軸方向に摺動可能に構成されている。
なお、上述したポンプユニット61は、ローラー63〜66を用いる構造を採用しているが、ローラー台80の外周側面をカムとして形成し、このカムで押圧軸71〜75を押圧駆動する構造としてもよい。
チューブ62は、柔軟性を有するオレフィン等で形成される細管であり、流出側端部62Bと容器接続側端部62Aがケース部94から突出して延在されている。チューブ62には、柔軟性と生体適合性を有する材料が採用されるが、本実施形態ではオレフィンが採用されている。他にシリコン系、ポリエチレン系、フッ素系の樹脂を採用することができるが、使用する流体の種類によって、耐薬品性等も考慮して選択される。
チューブ62の容器接続側端部62Aは、リザーバ90に連通している、チューブ62とリザーバ90とは着脱可能な構造になっており、リザーバ90の交換をすることができるが、チューブ62とリザーバ90とを分離不可能な一体構造とすることもできる。
リザーバ90は、チューブ62と同じ材料で形成されたパック状の容器であり、変形可能な厚みで形成されている。
リザーバ90には、流体注入部91が設けられている。刺挿針を有する注入器(注射器)を流体注入部91に刺挿し、リザーバ90に薬液等の流体を注入するために設けられる。刺挿針を抜くと流体注入部91は自身の弾性力で封止され、流体の流出が阻止される。
そして、蓋体95がケース部94に装着される。蓋体95は、本実施形態では、5本の固定螺子96で螺合固定されているが、固定構造としては、溶着固定や接着固定を採用することができる。その他に蓋体95とケース部94との間、チューブ62とケース部94の端部との間にパッキンを備える構造とすることができる。このようにして、筐体内部は密閉され、防水性が備えられている。
なお、生体外や大気中で使用される場合においては、必ずしも密閉構造にしなくてもよい。
なお、マイクロポンプモジュール60の外郭形状は筒型であり、角部は丸められて滑らかな形状とし、ケース部94及び蓋体95及びリザーバ90は、外郭に突出する部材がない形状をしており、仮に、小動物の体内に装着される場合であっても、マイクロポンプモジュール60が生体組織を損傷しないような形状としている。
ケース部94、蓋体95は共に生体適合性を有する材料で形成されており、チューブ62と同じ材質か、フッ素系樹脂等の駆動中に変形しない程度の剛性を有する材料が好ましく、他にセラミックス、チタンまたはチタン合金が好ましい。
ここで、本実施形態の流体輸送装置50の具体的なサイズについて説明する。
マイクロポンプモジュール60の直径×厚み寸法は、20mm×10mm、リザーバ90の幅×長さ×厚みは、10mm×20mm×5mmで設定された小型サイズであり、このとき使用されるチューブ62は、流体流動部の直径0.45mm、外径1.1mmである。また、リザーバ90の容量は500μlであり、吐出速度設定範囲は0.5μl/H(Hは時間)〜15μl/Hとしている。
なお、図2、図3では、マイクロポンプモジュール60とリザーバ90とを別体にする構造について説明したが、リザーバ90は、マイクロポンプモジュール60の筐体内に一体で構成することもできる。この場合、ケース部94または蓋体95に流体注入部91を突出させ、ここから流体を注入できるように構成することが望ましい。
次に、この流体輸送装置50の動作について図3を参照して説明する。
ローラー台80は、駆動制御回路56の指示に従い、回転軸81を中心に、図中矢印方向にステッピングモータによって回転される。ローラー台80の回転に従い、ローラー63〜66が、右側端部の押圧軸71から順次押圧軸を押し圧していく。このとき、押圧軸71〜75が、チューブ62をリザーバ90側から圧搾し、流体が輸送され、チューブ62の流出側端部62Bから吐出される。
このような押圧軸71〜75の動きを蠕動運動と呼び、この蠕動運動を利用したポンプを蠕動ポンプと呼ぶ。この蠕動ポンプは、微量の流体を連続して輸送することができる小型マイクロポンプモジュールに最適なポンプである。
続いて、本実施形態の流体輸送システム10における基礎データ及び吐出データのPC20への入力、流体の吐出量設定方法について図面を参照して説明する。
図4(a)は、メーカーによる流体輸送システム10の基礎データ設定、図4(b)は、ユーザーによる吐出データ設定のフローを示す説明図(フローチャート)である。図1〜図3も参照して説明する。
まず、メーカーによる流体輸送システム10の基礎データの設定操作について説明する。初期設定操作に伴いPC20の表示部22に表示される画面を参照して説明する。なお、表示画面は、図5以降にそれぞれ示す。なお、表示画面は、基礎データや吐出データを設定する際の操作画面でもある。
まず、マイクロポンプモジュール60の識別コードと、チューブ62の直径と基準直径とから求められる補正係数の値、製造年月日、等の識別データを識別シールに表示し、マイクロポンプモジュール60の目視できる位置に貼着しておく。この際、上述の識別データをデータ書き込み装置(図示せず)により記憶回路53に入力する。
また、PC20には、吐出データ処理装置ソフトウエアをインストールしておく。吐出データ処理装置のソフトウエアはCD−ROM等の記憶媒体に格納されている。
続いて、図4(a)に示すように、PC20の操作部(キーボード)21を操作し、このソフトウエアを起動する(ST10)。ソフトウエアを起動すると、表示部22には、図5に示す起動画面としての「マイクロポンプシステム」画面が表示される。この画面の左側の領域にはリストボックスがあり、マイクロポンプが全く登録されていない場合は何も表示されていない。
すでに、登録されているものがある場合には、図34に示すように、そのマイクロポンプモジュール60のリストと動作状態等が表示される。表示されている機能表示(以降、ボタンと称することがある)には、新規、更新/確認、印刷、削除、システム設定、終了が表示されている。
「新規」ボタンは、新しくマイクロポンプモジュール名を登録及び追加登録する場合に選択し、「更新/確認」ボタンは、すでに登録されリストボックス中の表示されているマイクロポンプモジュール名を選択するボタンで、登録されているマイクロポンプモジュールの設定内容(以降、パラメータと表すことがある)を更新することができる。
なお、マイクロポンプモジュール名(図では、ポンプ名と表示されている)が、マイクロポンプモジュール60の識別コードである。
また、「印刷」ボタンは、登録されているマイクロポンプモジュールのパラメータを出力するための機能を有し、リストボックス中の任意のマイクロポンプモジュール名を選択後、このボタンをクリックすると、登録されているマイクロポンプモジュールのパラメータが印刷される。この際、PC20には図示しないプリンターが接続されている。
「削除」ボタンは、登録されているマイクロポンプモジュールを削除する場合に使用し、リストボックス中のマイクロポンプモジュール名を選択しクリックすると、そのマイクロポンプモジュール名とパラメータが削除される。
「システム設定」ボタンは、通信ポートと基礎データを設定する場合に使用する。
この「マイクロポンプシステム画面」にて「システム設定」を選択する(ST15)と図6に示す「システム設定」画面が表示される。
ここでは、パスワードの設定または更新を行う。詳しくは、パスワードを更新するときには、「現在のパスワード」、「新しいパスワード」「再入力」の全ての欄に入力後「パスワード更新」ボタンをクリックする。新規に登録するときにも同様な操作で入力することができる。例えば、初期パスワードとして予め設定された「MPump」を入力し、その後、新しいパスワードに更新する。
また、「通信ポート」を設定する場合には、「自動設定」ボタンをクリックすることで、自動的に有効な通信ポートを検索し表示する。手動で、任意の通信ポートを選択することも可能である。
基礎データ入力に移行する際には、前述したパスワード等の入力をした後に、基礎設定選択操作(ST20)を行う。図6に示す「システム設定」画面の「基礎データ設定」ボタンをクリックすると図7に示す「パスワード」画面が表示される。
なお、「基礎データ設定」ボタン以外の機能表示は、ユーザーが選択する機能であるため、後述するユーザー操作の項で説明するので、ここでは説明を省略する。
図7は「パスワード」設定画面を示している。ここでは、予め決められているパスワードを入力する(ST30)。そして「OK」ボタンをクリックすると図8に示す「基礎データ設定」画面が表示される。
図8は、「基礎データ設定」画面を示している。ここでは、この表示画面に記載されている機能表示の空欄に流体輸送装置50を駆動するための基礎データを設定する(ST35)。つまり、基礎データは、流体輸送装置50(マイクロポンプモジュール60)駆動のためのプログラムである。この表示画面のプルダウンメニュー欄は、基礎データが段階的に設定されている項目で、その中から選択することを示し、他の空欄には、任意の数字を入力する。
まず、ステッピングモータ駆動パルス周波数(単位:Hz)を選択し、マイクロポンプ吐出量基準値(単位:μl/回転)を入力する。なお、補正係数は、ユーザーが、個別の駆動対象流体輸送装置に対応して設定するので詳しくは後述する。補正係数1000は、駆動対象のチューブ直径が設計上の基準チューブの基準直径の値と同じことを意味し、これより数値が大きい場合は、チューブ直径が基準値より大きく、補正係数が1000より小さい場合は、チューブ直径が基準値より小さいことを示している。
本実施形態による補正係数の求め方を以下に示す。チューブ62の流体流動部の設計値の直径(基準値)をD、駆動対象のチューブの流体流動部直径の実測値をdとしたとき補正係数Rは、R=(d/D)2×1000で算出する。d=Dの場合は、R=1000と表す。なお、直径とは、流体が流動するチューブの内径を意味する。
また、上記補正係数は、基準となるチューブを備えた流体輸送装置の吐出量と駆動対象の流体輸送装置の吐出量の比で表してもよい。
「マイクロポンプ吐出量(単位:μl/回転)」は、前述したマイクロポンプ吐出量基準値と補正係数の積から算出され表示される。また、「最大吐出速度の上限値(単位:μl/H、Hは時間を表す)」は、使用電池の最大許容電流から、メーカー側が制限を加える必要がある場合に設定する。
なお、流体輸送装置50を駆動している際に、チューブ62もしくはリザーバ90から流体が蒸発することが考えられる。マイクロリットル(μl)単位の微量吐出する本実施形態の流体輸送装置50においては、この蒸発量は無視できない。そこで、任意に吐出速度を設定してしまうと十分な吐出量を得られないことが考えられる。従って、吐出速度の下限値としての「最小設定吐出速度(単位:μl/H)」の設定を行い、所望の流体輸送量を確保している。
また、「最大吐出時間の上限値(単位H)」を設定している。これは、リザーバ90の容量に対して吐出量が少ない場合において、流体輸送装置50を長時間にわたって駆動継続することが可能となるが、信頼性を高めるために、最大吐出時間の上限値を設定しこの設定時間が経過した段階で駆動を停止する仕様にしている。
また、「初期駆動速度(単位:μl/H)」及び「初期駆動時間(単位:s、sは秒を表す)」は、初期駆動期間における駆動条件の基礎データとして設定される。「ステッピングモータパルス幅(単位:ms)」は、ステッピングモータの駆動特性に合わせて設定する。
「ステッピングモータ減速比」は、歯車列の減速比を示し、ステッピングモータの駆動周波数、つまり回転速度に対してローラー台の回転速度を算出する要素であり、歯車列の組み合わせを変え、減速比を切り替えることができるので設定している。「電池容量」、「安全率」、「ステッピングモータ消費電流(単位:μA/1Step)」、「CPU(Central Processing Unit)実行時消費電流(単位:μA)」の項目は、駆動時間の設定の基準となる項目である。
安全率は、基準の電池容量(単位:mAH)に対して、残存容量のばらつきを想定して設定する。また、CPU実行時消費電流(単位:μA)は駆動時の消費電流、「CPU HALT時消費電流(単位:μA)」は、流体輸送装置50が駆動開始する以前もCPU(流体輸送装置制御回路52)の一部が駆動しているため、その際の消費電流を入力する。
本実施形態では、駆動制御回路56に電源電圧検出回路(SVD)を内蔵しており、電源としての電池58の電圧を検出する。まずこの「電源電圧検出回路(SVD)」のONまたはOFFを切り替え、ONを選択するときには、「電源電圧検出回路(SVD)の検出間隔(単位:min、minは分を表す)」を設定値から選択し、「電源電圧検出回路(SVD)の検出電圧(単位:V)」を設定値から選択する。図8では、この検出電圧は1.22Vを例示している。この検出電圧は電池電圧が1.22V以下に低下したときには、マイクロポンプモジュール60の駆動を停止するための閾値電圧である。
次に、「リザーバ容量(単位:μl)」及び「リザーバ下限容量(単位:μl)」を設定する。リザーバ容量は注入する流体の容量である。リザーバ下限容量は、流体を吐出する際に、先述したリザーバ容量の100%の流体を吐出することは困難であり、わずかな吐出残量があることから、管理可能な有効容量を設定している。
そして、「動作モード」を設定する。動作モードは、「通常」または「テスト」から選択する。「通常」は、マイクロポンプモジュール60の再使用が不可能であることを表し、「テスト」は、マイクロポンプモジュール60の再使用が可能であることを表している。
続いて、「設定吐出速度の補正(蒸発)(単位:μl)」及び「注入量の補正(蒸発)(単位:μl)」を設定する。設定吐出速度の補正は、チューブ62またはリザーバ90からの流体の蒸発量を考慮した補正値である。すなわち、流体の蒸発が存在する場合には、設計値の吐出速度では吐出量が不足することからなる設計吐出速度を補正する。
また、注入量の補正は、上述した蒸発を考慮して、ユーザーによるリザーバ90への流体注入量から注入量の補正値を減じ、実際の注入容量、すなわち所定注入量を算出する。
上述した全ての基礎データをPC20に入力し、「登録」ボタンをクリックすると基礎データが吐出データ処理装置ソフトウエアに書き込まれる(ST40)。従って、吐出データ処理装置ソフトウエアが書き込まれているCD−ROMに基礎データが書き込まれていることになり、このCD−ROMは、書き込まれた基礎データに対応する流体輸送装置50と共にユーザーに渡される。
また、吐出データ処理装置ソフトウエアと基礎データが書き込まれたPC20そのものをユーザーに渡してもよい。
なお、この際、リザーバ90をマイクロポンプモジュール60に装着した状態でユーザーに渡し、ユーザーがリザーバ90に薬液等の流体を注入する。または、リザーバ90を別体でユーザーに納入し、ユーザーが薬液等をリザーバ90に注入して、マイクロポンプモジュール60に装着することも可能である。
続いて、上述した基礎データを入力した後において、ユーザーによる流体輸送装置50への識別データ及び吐出データの設定、入力と、駆動方法について図面を参照して説明する。図1〜図3も参照する。
図4(b)は、ユーザーによるPC20への吐出データの設定入力とマイクロポンプモジュール60の駆動についてのフローを示す説明図である。
まず、ユーザーは、メーカーから供給される吐出データ処理装置ソフトウエアと基礎データとが書き込まれたCD−ROMをPC20に挿入して、吐出データ処理装置ソフトウエアを起動する(ST50)。この際、通信装置30にはUSBケーブル39が接続されている(図1、参照)。
吐出データ処理装置ソフトウエアを起動すると、図5に示す起動画面としての「マイクロポンプシステム」画面が表示される。ここでは、吐出データを新規に登録するか、更新するかを選択する(ST55)。「新規」を選択すると、図10に示す「マイクロポンプ名&コード入力」画面が表示される。「マイクロポンプ名&コード入力」画面に表示される内容が識別データである。画面中の「マイクロポンプの名前」が識別コードであり(TEST1と表示されている)、「マイクロポンプのコード」製造時期と補正係数を表している。例示された060101100の数列は、060101が製造時期を示す。つまり、2006年1月1日を表す。また末尾の1000が補正係数を表す。これらの識別データは、予めマイクロポンプモジュール60の記憶回路53に入力されており、PC20と通信装置30と流体輸送装置50とを接続したときに、PC20に自動的に読み込まれる。
なお、「更新/確認」ボタンは、すでに登録されリストボックス中の表示されているマイクロポンプモジュール名を選択するボタンで、登録されているマイクロポンプモジュールの設定内容を更新する。
この表示画面に表示された識別データと、識別シールに表示された識別データとを比較すれば、データの信頼性を高めることができる。
なお、記憶回路53に入力されている識別データが、輸送途中等における静電気等の環境負荷により消去されてしまうことが考えられる。このような場合には、図9に示すように識別データは空欄または識別データと異なる表示がされる。この際、PC20を操作して、識別シールに表示された識別データを対象のマイクロポンプモジュール60に入力することができる。
予め製造時においてマイクロポンプモジュール60に入力されている識別データが、万一消去されてしまった場合に、吐出データ処理装置20から識別データを入力することができる。
マイクロポンプ名とコードとを登録(ST60)し「OK」ボタンをクリックすると、図11に示す「リザーバ初期注入量設定」画面が表示される。
ここでは、初期注入量を設定する(ST61)。初期注入量は、最初に駆動する際に注入する量を設定するもので、メーカーが基礎データとして設定したリザーバ容量(500μlと図示している)を超えた容量を設定することはできない。この画面で「OK」ボタンをクリックすると図12及び図13に示される「マイクロポンプ制御」画面と、「吐出経過予定グラフ」画面と、が同一表示画面に表される。
図13に示す吐出経過予定グラフは、設定した駆動時間と吐出容量の関係をグラフに表すもので、この時点ではグラフはまだ表示されていない。
図12において、「データ選択」欄のマイクロポンプモジュールの駆動が単一仕様(シングルまたはシングル駆動と表す)または複数仕様(マルチまたはマルチ駆動と表す)の選択を行う(ST65)。なお、ここで、「シングル」とは、一つのマイクロポンプモジュールに対して一つの吐出データに基づき駆動することを表し、「マルチ」とは、一つのマイクロポンプモジュールに対して複数の吐出データに基づき駆動することを表している。
まず、「シングル」を選択した場合の吐出データ設定フローを説明する。図12に示す画面上において「吐出データ」ボタンをクリックする。
「吐出データ」をクリックすると、図14に示す「吐出データ設定:シングル」画面が表示される。図14は、前述した基礎データ以外の項目は空欄である。ここで、吐出設定速度と吐出時間とを設定する(ST75)。図15に吐出データが設定された状態を示す。
この画面において設定する吐出データについて説明を加える。「設定可能な最大吐出速度(単位:μl/H)は、前述したメーカー側で入力される基礎データから算出された値である。ユーザーは、まず、「吐出速度設定(単位:μl/H)」欄に実際に駆動するために必要な吐出速度を入力する。この吐出速度が最大吐出速度を超える数字を入力すると、「エラー」表示される。
「設定可能な最大吐出時間(単位:時間H)」は、基礎データで入力された電池容量と安全率と総消費電流から算出される値であり、「最大吐出量(単位:μl)」は、前述した最大吐出速度と最大吐出時間の積から算出される値であり、PC20の演算装置によって算出される。
次に、「吐出時間設定(単位:H)」欄に所定の吐出時間(駆動時間)を設定する。この値が最大吐出時間を超えて設定されると「エラー」表示されるので再設定を行う。
「設定吐出量(単位:μl)」は、吐出速度と吐出時間から算出される値である。つまり、(吐出速度×吐出時間)によって算出される。
これらの吐出データを入力後、「登録」ボタンをクリックし吐出データを登録する(ST80)。「登録」ボタンをクリックすると、図12に示す「マイクロポンプ制御」画面に戻り、図16に示す「吐出経過予定グラフ」画面とが表示される。
吐出経過予定グラフには、基礎データとユーザーが設定した吐出データとが表示され、グラフとしては、横軸に吐出時間(吐出経過時間)、縦軸には総吐出量が表示される。符号Aにて示される位置は、追加注入時間を示す。追加注入時間については、後に詳しく説明する。
次に、マルチ駆動について説明する。ST65において(図12に示す「マイクロポンプ制御」画面)において「マルチ」を選択し、「吐出データ」をクリックすると、図17に示す「吐出データ設定選択:マルチ」画面が表示される。この画面上で、マルチの吐出データを設定する。
図17では、No.1〜No.5までの5種類の条件設定が可能であることを示し、マルチ駆動の吐出データ設定を行う(ST175)。この時点では、吐出データが入力されていないため、全てが「無効」表示されている。仮にNo.1を選択してクリックすると、図18に示すマイクロポンプ名NO.1の「吐出データ設定:マルチNo.1」画面に移行する。
そして、順次、吐出速度の設定、吐出時間の設定をする。ここでは、基礎データとして設定されている設定可能な最大吐出速度及び設定可能な最大吐出時間の範囲内の値が入力可能である。図19に上述の吐出データが入力された画面を例示している。次に、「登録」ボタンをクリックすることで、No.1データが登録される(ST180)。登録されると、「吐出データ設定:マルチ」画面(図17)に戻り、図20に示すように、No.1が「有効」と表示される。
このように、No.1〜No.5まで、順次、吐出データを設定(入力)していく。図21に、No.1〜No.5まで吐出データが入力された状態が示されている。つまり、No.1〜No.5の全てが「有効」表示されている。この状態から「戻る」ボタンをクリックすると、図22に示す「マイクロポンプ制御」画面と図23に示す「吐出経過予定グラフ」画面が同一画面上に表示される。
図22では、「マルチ」が表示されているが、まだ駆動していないので「動作状況」欄は「未動作」が表示されている。また、図23では、5種類の吐出データに基づく吐出時間と総吐出量との関係がPC20の演算処理装置によって計算された結果がグラフ表示されている。つまり、吐出開始から吐出終了までの間に5種類の吐出速度を示すグラフが表示されている。
続いて、登録された吐出データを通信装置30を介してマイクロポンプモジュール60に転送する(ST85)。吐出データの転送は、シングル駆動及びマルチ駆動とも同じ方法で行われる。まず、マイクロポンプモジュール60を通信装置30の所定位置に装着する。接続端子97,98と197,198とがそれぞれ接続し、通信装置30とマイクロポンプモジュール60との通信が相互接続される。
図22に示される「マイクロポンプ制御」画面において、「データ転送/初期駆動」をクリックすると、図24で示される「マイクロポンプへ設定データを転送します」という画面に移行する。そこで、「OK」ボタンをクリックし、マイクロポンプモジュール60に基礎データ及び吐出データを転送する。ここで、入力された基礎データ及び吐出データが所定の内容で入力されたと確認すると、「データ入力を完了信号」を通信装置30を介してPC20に入力する(ST210)。
所定のデータが転送されると、自動的にマイクロポンプモジュール60が初期駆動を開始する(ST215)。表示画面には、図25に示す「マイクロポンプ制御」画面が表示される。動作状況として「初期駆動中」が表示される。
PC20では、データ転送の可否を判定する(ST90)。所定時間内に入力完了信号が入力されない場合には、データ転送が失敗したと判断して、再度「データ転送」操作(ST85)を行う。データが正常に転送されない場合、図26に示される「マイクロポンプへの設定データ転送中にエラーが発生しました」という表示が現れる。
ここで、「OK」をクリックすると図25に示す「マイクロポンプ制御」画面にもどり、再度データ転送操作を行う。さらにデータ転送に失敗した場合には、「戻る」をクリックし、図27に示す「システム設定」画面において、「通信ポート」欄から有効ポートを変更する。
マイクロポンプモジュール60にデータが入力されると、マイクロポンプモジュール60は初期駆動を開始し(ST215)、入力された基礎データ及び吐出データに基づき一定時間駆動した後、駆動を終了する(ST220)。初期駆動期間は、前述したように、基礎データによって予め設定されており、マイクロポンプモジュール60が、初期駆動開始から流体が安定して吐出可能な状態までの時間として設定される。
初期駆動が行われている間、PC20には、図25に示す「マイクロポンプ制御」画面が表示されており、初期駆動中には、「初期動作中」と表示され、初期駆動残存時間が表示される(画面上では28秒前を示している)。初期駆動が終了すると図28に示す「投薬を開始しますか?」という画面が表示される。ここで、「はい(Y)」をクリックすると、PC20から投薬開始命令が出力される(ST95)。投薬開始命令は、通信装置30を経て、マイクロポンプモジュール60に転送される。マイクロポンプモジュール60は、投薬開始命令が入力される(ST225)と、「命令入力終了信号」をPC20に入力する。
PC20は、投薬開始の命令がマイクロポンプモジュール60に転送されたかを判定し(ST100)、命令入力終了信号を受信したときには、マイクロポンプモジュールの駆動が終了するまで待機する。データ転送に失敗したときには、図26に示す画面が表示され、「OK」ボタンをクリックし、前述したような手順で再度データ転送操作を行う。
図28の画面において、「はい(Y)」を選択すると、図29に示す「マイクロポンプの動作を開始しました」の画面が表示される。ここで「OK」をクリックすると、図30、図31にそれぞれ示す「マイクロポンプ制御」画面と、「吐出経過グラフ」画面とが表示される。
マイクロポンプモジュール60は、投薬開始命令が入力されると駆動を開始する(ST230)。図30の「マイクロポンプ制御」画面では、動作状況は「動作中」と表示される。
図31の「吐出経過グラフ」画面は、シングル駆動の場合を表し、符号Aの位置が吐出開始時刻(総吐出量)、符号Bの位置が吐出終了時刻(総吐出量)を示している。符号Cの位置は、後述する流体の追加注入時刻(累積注入量も示す)を表している。
そして、吐出開始から現時点までの吐出状況が、図32に示す「吐出経過グラフ」画面に表示される。つまり、符号Dの位置が現在時刻を示しており、図32では、経過時間0時間02分、現時点までの吐出量は0.5μlであることを示している。
マルチ駆動の場合の吐出状況は、図33に示す「吐出経過グラフ」に表される。このグラフによれば、5種類の吐出条件が設定されている。つまり、No.1〜No.5の吐出条件のそれぞれは、符号C〜Fのそれぞれの位置において切り替えられることを示している。
そして、符号Gで示される位置が現在時刻を示しており、吐出開始時刻(符号A)から現時点までの経過時間0時間15分、現時点までの吐出量は2.5μlであることを示している。そして符号Bで示される吐出終了時刻まで駆動を継続する。
なお、符号Hの位置は、後述する追加注入時刻(累積注入量)を表している。
流体輸送装置50が駆動を開始(ST230)したところで、流体輸送装置50を被装着対象に素早く装着する。例えば、小動物等の生体内に流体輸送装置50を埋め込む。
マイクロポンプモジュール60は、前述した基礎データ、吐出データに基づき、設定された所定吐出速度にて、設定された吐出時間だけ駆動する。
ここで、図30に示す「マイクロポンプ制御」画面において「戻る」をクリックすると、図34に示す「マイクロポンプシステム」画面が表示される。この画面上には、マイクロポンプモジュール名、動作状態、追加注入時刻、吐出終了時刻が表示される。
マイクロポンプモジュール60は、前述した基礎データ、吐出データに基づき、設定された吐出速度で、吐出時間だけ駆動し終了(停止)する(ST235)。PC20も設定された駆動時間を経過するとPC20自身の駆動カウントを停止する(動作停止、ST105)。
次に、追加注入について説明する。流体輸送装置50を駆動しているときに、流体の追加注入を行う際には、シングル駆動の場合には図32に示す「吐出経過グラフ」、マルチ駆動の場合には図33に示す「吐出経過グラフ」の画面において、「追加注入量」欄に追加注入量を入力する。シングル駆動の場合を例示して説明する。
図35に示した例示画面では、50μlの追加注入量を入力したことを示している。ここで、「OK」をクリックすると、残存容量、追加注入可能量、追加注入時刻、累積注入量が計算され表示される。そして、図35に示す符号Cの位置の初期段階における追加注入予定時刻であり、図36に示す符号C’の位置に変更された追加注入時刻が表示される。なお、この段階では、「追加注入量」欄は0リセットされる。
マルチ駆動の場合も、シングル駆動と同様な方法で追加注入量を設定することができ、図33に示すように、追加注入時間が符号Hにて示す位置に表示される。
表示部22の表示画面には、図30に示す「マイクロポンプ制御」画面が表示されているので、この画面の「戻る」をクリックすると、図34に示す「マイクロポンプシステム」画面が表示される。画面上には、ポンプ名、動作状態、追加注入時刻、吐出終了時刻とが表示される。動作状態は「動作中」と表示される。
なお、本実施形態では、追加注入時刻前または吐出終了時刻前に近い所定の時間範囲にきたときに、「動作中」表示が点滅して警告する。例えば、所定時間を24時間と設定すれば、24時間に達すると警告表示する。そして、図34に示す「マイクロポンプシステム」画面において「終了」をクリックすると画面が閉じる。
続いて、流体の吐出終了後(駆動終了後)及び吐出途中における流体輸送装置50の停止、吐出情報データの確認方法について説明する。仮に、マイクロポンプ名「TEST1」のマイクロポンプモジュールを確認する場合を例示して説明する。
まず、吐出終了時刻以降の吐出情報を確認する場合について説明する。吐出終了時刻後、所定の時間内(例えば、12時間以内)に、被対象物としての生体から流体輸送装置50を取り出し、通信装置30に装着する。図37に示す「マイクロポンプシステム」画面において、「TEST1」を選択し、「更新/確認」をクリックすると、図38に示す「マイクロポンプ制御」画面と、図39に示す「吐出経過グラフ」画面が表示される。このグラフは、赤色等で、吐出予定グラフと区別することが好ましい。
図38の「マイクロポンプ制御」画面には、動作状況は「停止中」が表示されている。また、「吐出経過グラフ」画面には、吐出した経過を示すグラフが表示されている。「マイクロポンプ制御」画面の「吐出情報」をクリックすると図40に示される「マイクロポンプから情報を取得します」という画面が表示される。そこで「OK」をクリックすると、図41に示す「マイクロポンプ吐出情報」画面が表示される。
図41では、マイクロポンプ停止理由として「時間経過」が表示され、駆動期間中に異常がなかったことを表しており、これは、予定の吐出時間が終了したことを表し、吐出時間が0.1時間、吐出量が1.5μlであったことを表している。また、図42に示す「吐出経過グラフ」には、グラフと共に、「停止理由」とが表される。そして、「OK」をクリックすると、図43に示す「マイクロポンプ制御」画面に戻る。
次に、予定の吐出終了時刻前の吐出情報を確認する場合について説明する。被対象物としての生体から流体輸送装置50を取り出し、通信装置30に装着する。図34に示す「マイクロポンプシステム」画面において、使用されていた識別コードとしてのマイクロポンプ名「TEST1」と対応する動作状態が表示される。「更新/確認」をクリックすると、図44に示す「マイクロポンプ制御」画面と、図45に示す「吐出経過グラフ」画面が表示される。
このとき、「マイクロポンプ制御」画面においては、動作状況は「動作中」と表示され、「吐出経過グラフ」画面では、符号Cに示される現時点までの吐出経過が表示されている。
ここで、図44に示す「マイクロポンプ制御」画面にて「動作停止」をクリックすることで図46に示す「マイクロポンプの動作を停止します」という画面が表示される。そして、「OK」をクリックすると図47に示される「マイクロポンプの動作を停止しました」という画面が表示され流体輸送装置50の駆動が停止する。さらに、「OK」をクリックすると、図48に示す「マイクロポンプ制御」画面と図49に示す「吐出経過グラフ」画面が表示される。吐出経過グラフは、符号Cの位置で停止し、停止理由欄に「停止要求」と表示される。停止要求とは、ユーザーが自身の意思で流体輸送システム10を停止したことを意味する。
ここで、図48に示す「マイクロポンプ制御」画面にて「吐出情報」をクリックすると、図50に示す「マイクロポンプから情報を取得します」という画面が表示される。ここで「OK」をクリックすると、図51に示す「マイクロポンプ吐出情報」画面が表示される。そして、マイクロポンプの停止理由、マイクロポンプ吐出時間、マイクロポンプ吐出量とが表示される。この画面にて「OK」をクリックをすると、図48、図49に示す「マイクロポンプ制御」画面及び「吐出経過グラフ」画面に戻る。
続いて、流体輸送装置50を駆動している状態(吐出中)において、電池45の電圧低下により吐出異常があった場合について説明する。このような場合には、図44にて示す「マイクロポンプ制御画面」が表示される。ここで、「動作停止」をクリックすると図52に示す「マイクロポンプの動作を停止します」という画面が表示される。「OK」をクリックすると図53に示す「マイクロポンプが停止中のためこの操作は無効です」という画面が表示される。これは、電池電圧が低下してマイクロポンプモジュールがすでに停止していたことを示している。ここで、「OK」をクリックすると図54に示す「マイクロポンプ制御画面」に戻る。動作状況欄には「停止中」が表示される。
そして、画面上の「吐出情報」をクリックすると、図55に示す「マイクロポンプから情報を取得します」という画面が表示される。ここで、「OK」をクリックすると図56に示す「マイクロポンプ吐出情報」画面が表示される。この画面には、マイクロポンプの停止理由、マイクロポンプ駆動時間、マイクロポンプ吐出量とが表示される。マイクロポンプ停止理由は「電圧低下」と表示される。
なお、上述した、流体輸送装置50の駆動停止(吐出停止)及び吐出情報の確認方法は、マルチ駆動の場合も同じなので説明を省略する。
次に、吐出データ登録(図4(b)、ST80またはST180に示す)後のデータ修正方法について説明する。シングル駆動の場合は、図12に示す「マイクロポンプ制御」画面の「吐出データ」をクリックし、図14に示す「吐出データ設定:シングル」画面にて、入力すべきデータを修正し、再登録する。
マルチ駆動の場合は、図22に示す「マイクロポンプ制御」画面の「吐出データ」をクリックし、図57に示す「吐出データ設定選択:マルチ」画面を表示する。そして、有効となっている設定条件の最大No.(図57ではNo.5)から順次無効にして吐出データを修正する。
設定条件がNo.4の吐出データを修正する場合を例示して説明する。図57にて有効となっているNo.5を選択して、図58に示すNo.5の「吐出データ設定:マルチ」画面を表示する。この画面には、No.5の初期設定された吐出データが表示されている。そして、「取消」をクリックすると図59に示す「吐出データ設定選択:マルチ」画面が表示される。No.5が無効表示される。
続いて、No.4を選択し、図60に示すNo.4の「吐出データ設定:マルチ」画面を表示し、吐出データを修正する。「登録」をクリックすると、図59に示す「吐出データ設定選択:マルチ」画面に戻る。次に、No.5を選択して「吐出データ設定:マルチ」画面にてNo.5の吐出データを再入力して「登録」をクリックする。すると、図61に示す「吐出データ設定選択:マルチ」画面に移行し、全ての設定条件が有効表示され、No.4の吐出データの修正が終了する。
次に、吐出データの削除について説明する。マルチ駆動を例示して説明する。まず、図62に示す「マイクロポンプシステム」画面を表示し、削除する設定条件の番号マイクロ(マルチ設定されている吐出データによる駆動条件を意味する)を選択する。図62では、TEST1というマイクロポンプが対象となる。そして、「削除」をクリックすると、図63に示す「選択されたマイクロポンプのデータを削除します」という画面が表示され、「OK」をクリックすることで、TEST1のマイクロポンプが削除される(図64に示す)。
なお、動作中のマイクロポンプを上述の方法で削除しようとすると、図65に示す「マイクロポンプが動作中ですが、削除しますか」という画面が表示され警告される。ここで、「OK」をクリックすれば、動作中であっても対象となるマイクロポンプ名が削除される。
続いて、流体輸送装置を再使用する場合について説明する。再使用は、一旦使用を停止した流体輸送装置を新たに吐出データを入力して使用することである。
まず、動作停止(ST105)後、通信装置30から取り外されているマイクロポンプモジュール60を再び通信装置30に挿着する。つまり、吐出データ処理装置としてのPC20との接続を行う。なお、リザーバ90はチューブ62が挿着された状態(図3、参照)で新しいものと交換されている。すると、図9に示される「マイクロポンプ名&コード入力」という画面が表示される。マイクロポンプモジュール60にはすでに識別データ(マイクロポンプ名(ID)とマイクロポンプのコード)が記憶されていることから、PC20では通信装置30を介してIDを認識し、図10に示すように画面に表示する。
ここで、「OK」ボタンをクリックすると、図11に示す「リザーバ初期注入量設定(TEST1)」画面が表示される。そして初期注入量を入力する。つまり、図4(b)に示すST61に移行し、続いてST65を経て吐出データ設定を行う(ST75)。
なお、PC20では、マイクロポンプモジュール60が現時点までの吐出時間と消費電流から算出される電池の消費容量と電池初期容量から現時点の電池の残存容量を算出している。図66に「吐出データ設定:シングル(TEST1)」画面が表示される。この画面の表示について説明を加える。設定可能な最大吐出速度は、基礎データとして入力されている。設定可能な最大吐出時間及び最大吐出量とは、電池の残存容量とマイクロポンプモジュール60の消費電流および吐出速度からPC20によって算出された値が表示されている。また、設定吐出量は吐出速度と吐出時間から算出される。
ユーザーは、吐出速度設定と吐出時間設定を行う。これらは、電池の残存容量の範囲で行われ、この範囲を超える設定がなされた場合には、画面表示部が点滅をしてエラー表示をするので、再設定をする。
吐出速度設定と吐出時間設定がされた後「登録」ボタンをクリックして再使用の際の吐出データが登録される。すると、図12に示す「マイクロポンプ制御」画面と、「吐出経過予定グラフ」画面とが表示される。「吐出経過予定グラフ」は図示を省略するが、入力された吐出データによって算出された駆動経過時間と総吐出量との関係が表示される。
ST80以降は、マルチ駆動も含めて前述した初期駆動の場合と同様な工程を経て、電池容量が終了するまで、繰り返し再使用することができる。
従って、前述した実施形態1によれば、マイクロポンプモジュール60の記憶回路53には個別の識別データが入力されており、通信装置30を介して吐出データ処理装置20がマイクロポンプモジュール60の入力された識別データを読み取り認識することが可能であるため、ユーザーが、人為的にマイクロポンプモジュール60(流体輸送装置50も含む)を識別する必要がなく、使用対象のマイクロポンプモジュール60に間違った吐出データを入力し、且つ駆動するというようなミスを防ぐことができる。このことは、この流体輸送システム10を治療や生体実験等に用いる場合の看過できない影響を防止することができるという効果がある。
また、吐出データ処理装置20が、通信装置30を介してマイクロポンプモジュール60の個別の識別データを読み込むため、使用後においてもを通信装置30を介してマイクロポンプモジュール60を認識できる。つまり、一旦、流体輸送装置50の駆動を停止した後、再度この流体輸送装置50を駆動する際、吐出データ処理装置20にて再使用対象の流体輸送装置50を認識するため、再使用時においても吐出データ処理装置20内の対象流体輸送装置のデータと対象流体輸送装置のミスマッチを防止することができる。
また、メーカーが、製造時に識別データをマイクロポンプモジュール60に入力し、駆動対象の流体輸送装置50を吐出データ処理装置20及び通信装置30に装着することで、吐出データ処理装置20が識別データを認識することができ、ユーザーは識別データを吐出データ処理装置20へ入力する手間が省ける。
また、識別データは、マイクロポンプモジュール60の識別コードと、製造時期と、チューブ62の内径の補正係数と、を含んでいる。従って、個別の駆動対象のチューブ62の内径のばらつきを補正係数にて補正した吐出データにより流体輸送装置50を駆動するため、チューブ62の内径のばらつきの流体の吐出量への影響を排除することができる。
また、識別データは、PC20から通信装置30を介してマイクロポンプモジュール60に入力することができる。このようにすれば、予め製造時においてマイクロポンプモジュール60に入力されている識別データが、万一消去されてしまった場合に、PC20からマイクロポンプモジュール60に識別データを入力することができる。
また、前述した基礎データは電池58の初期電池容量を含み、吐出データは流体の吐出速度と吐出時間とを含んでおり、マイクロポンプモジュール60の消費電流値から電池58の残存容量を計算することができる。この残存容量に基づき新たに吐出速度と吐出時間を設定し、流体輸送装置50を駆動することから、電池容量が無くなるまで流体輸送装置を繰り返し再使用することができる。
さらに、電池の残存容量に対応して吐出速度と吐出時間を設定することができるので、流体輸送装置50の使用途中で、電池容量が無くなり停止してしまうことを防止し、安全性を高めることができる。
(実施形態2)
続いて、実施形態2に係る流体輸送装置及び流体輸送システムについて説明する。本実施形態は、識別データをバーコードあるいはQRコードで表すことを特徴とする。従って、実施形態1との相違部分を主に説明する。なお図示は省略するが、図1,2を参照して説明する。
本実施形態のマイクロポンプモジュール60の通信装置30との接合面近傍(ケース部94の底部)には、識別データを表す表示手段としてのバーコードまたはQRコードが表示される識別シールが貼着される。そして、通信装置30のマイクロポンプモジュール60との接合面近傍には識別データを読み取るリーダーが備えられている。
流体輸送装置50を通信装置30に装着すると、通信装置30に設けられる接続端子97,98がマイクロポンプモジュール60に備えられる接続端子197,198とが接続され、流体輸送装置50が通信装置30に装着されたことを認識して、リーダーが識別シールに表示された識別データを読み込み、PC20にそのデータを入力して、基礎データと識別データとから算出された吐出データが前述したフロー(図4、参照)と同様な手順でマイクロポンプモジュール60に入力され(図10、参照)、この吐出データに基づき駆動される。
このようにすれば、識別データをバーコードやQRコードで表示し、これをリーダーにて認識すれば、静電気等の影響で識別データが消去されてしまうことを防止することができる。
また、識別シールにバーコードあるいはQRコードのほかに、文字で識別データを表示すれば、ユーザーが識別データを視認することが可能となる。
なおこのような構成においても、識別データの読み取りに失敗した場合には、PC20からマイクロポンプモジュール60に識別データを入力できるようにすればよい。
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述した実施形態では、薬液投与のための流体輸送システムを例示して説明しているが、この流体輸送システムは、薬液に限らず、水や食塩水、油類、芳香液、インク、気体等の流体の輸送に利用することができる。
また、前述した実施形態では、吐出データ処理装置としてPC20を採用しているが、PCに限らず、表示部と操作部を備える本システム専用の吐出データ処理装置を備えるシステムとすることができる。
なお、前述した実施形態による流体輸送システムによる基礎データ、吐出データの設定及び吐出量の設定方法は1例であり、その順番、メーカーによる設定範囲、ユーザーによる設定範囲等は、流体輸送システムの使用実態に合わせて変更することができる。
さらに、本実施形態の流体輸送システムは、蠕動型のマイクロポンプモジュールを採用しているが、小型、微量吐出が可能な別の形式のポンプを採用することができる。このような場合、基礎データ及び吐出データを、採用するポンプに合わせてパラメータ設定すればよい。
また、通信手段が有線通信の場合は、この時点で所定の装着場所に流体輸送装置50を装着する。赤外線通信手段を採用する場合も同様である。
また、無線通信手段の場合は、流体輸送装置50を所定位置に装着後、投薬開始命令を転送してもよい。
従って、前述した実施形態によれば、複数の流体輸送装置を個別に識別し選択使用できるので、再使用時において、駆動対象の流体輸送装置を間違えることはなく、また、個別の電池の残存容量を認識して、電池容量が残存していれば、流体輸送装置の繰り返し再使用を可能にする。
実施形態1に係る流体輸送システムの構成を示すブロック図。 実施形態1に係る通信装置と流体輸送装置とが装着された状態の概略構造を示す断面図。 実施形態1に係る流体輸送装置の構造を示す分解斜視図。 (a)は、メーカーが基礎データを設定するフローを示す説明図。(b)は、ユーザーが吐出データを設定するフローを示す説明図。 PCを立ち上げたときの表示画面を示す説明図。 基礎データを設定するときの初期設定画面を示す説明図。 パスワード設定を示す説明図。 基礎データを設定するための操作を示す説明図。 新規にマイクロポンプ名とコードを設定する操作を説明図。 マイクロポンプ名とコードが入力された状態を示す説明図。 リザーバに薬液の初期注入量入力を示す説明図。 シングル駆動またはマルチ駆動の選択を示す説明図。 吐出容量と吐出時間を示す吐出経過予定グラフ。 吐出速度、吐出時間の設定操作を示す説明図。 吐出容量と吐出時間が設定された状態を示す説明図。 設定された吐出容量と吐出時間との関係を示す吐出経過予定グラフ。 マルチ駆動が選択された「吐出データ設定選択」画面を示す説明図。 マルチ駆動のときの吐出容量と吐出時間とを設定する操作を示す説明図。 マルチ駆動のときの吐出容量と吐出時間とが設定された状態を示す説明図。 マルチ駆動における各マイクロポンプの設定状態を示す説明図。 マルチ駆動における各マイクロポンプの全てに吐出データが設定されていることを示す説明図。 マルチ駆動における「マイクロポンプ制御」画面を示す説明図。 設定されたマルチ駆動における吐出容量と吐出速度との関係を示す吐出経過予定グラフ。 流体輸送装置に設定された吐出データの転送操作を示す説明図。 流体輸送装置の初期駆動中の状態を示す説明図。 吐出データの転送に失敗したときの状態を示す説明図。 吐出データの転送に失敗したときに通信ポートを選択する操作を示す説明図。 投薬開始命令を示す説明図。 投薬開始命令を確認する操作を示す説明図。 流体輸送装置を駆動開始した状況を示す説明図。 流体輸送装置の駆動状況を示す吐出経過グラフ。 シングル駆動における現時点の流体輸送装置の駆動状況を示す吐出経過グラフ。 マルチ駆動における現時点の流体輸送装置の駆動状況を示す吐出経過グラフ。 実際に流体輸送装置が駆動している状態を示す説明図。 薬液の追加注入量を設定する状態を示す吐出経過グラフ。 薬液の追加注入量が設定された状態を示す吐出経過グラフ。 薬液の吐出が終了した状態を示す説明図。 薬液の吐出が終了した状態を確認する説明図。 薬液の吐出が終了した状態を示す吐出経過グラフ。 流体輸送装置が駆動した吐出情報データを取得する説明図。 流体輸送装置が駆動した結果を示す説明図。 流体輸送装置が駆動した結果を示す吐出経過グラフ。 流体輸送装置が停止中であることを示す説明図。 予定の吐出終了時刻前に動作停止を入力するときの説明図。 予定の吐出終了時刻前に停止命令を入力する現時点の動作状態を示す吐出経過グラフ。 流体輸送装置の停止命令を示す説明図。 流体輸送装置の停止確認を示す説明図。 流体輸送装置が停止した状態を示す説明図。 流体輸送装置が停止した状態を示す吐出経過グラフ。 流体輸送装置が停止したときの吐出情報データを取得する説明図。 流体輸送装置が停止したときの吐出情報データを示す説明図。 電池の電圧低下による流体輸送装置の停止命令を示す説明図。 流体輸送装置の停止命令に対する表示を示す説明図。 電池の電圧低下による流体輸送装置の停止状態を示す説明図。 電池の電圧低下による流体輸送装置が停止したときの吐出情報データを取得する画面を示す説明図。 取得された吐出情報データを示す説明図。 マルチ駆動の時の吐出データ登録後の吐出データ修正をする画面を示す説明図。 入力されている吐出データの修正画面を示す説明図。 入力されている吐出データの修正の1工程を示す説明図。 入力されている吐出データが修正された状態を示す説明図。 入力されている吐出データの修正が完了した状態を示す説明図。 入力されている吐出データの選択操作を示す説明図。 入力されている吐出データの削除操作を示す説明図。 入力されている吐出データの削除された状態を示す説明図。 入力されている吐出データの削除を確認する説明図。 再使用時における吐出速度設定と吐出時間設定を示す説明図。
符号の説明
10…流体輸送システム、20…吐出データ処理装置としてのPC、30…通信装置、50…流体輸送装置、53…記憶装置としての記憶回路、58…電池、60…マイクロポンプモジュール、62…チューブ、90…リザーバ。

Claims (6)

  1. 流体収容容器に連通する柔軟性を有するチューブを圧搾して流体を吐出するマイクロポンプモジュールと、前記マイクロポンプモジュールに備えられる前記マイクロポンプモジュールの個別の識別データを記憶する記憶装置と、電源と、を含む流体輸送装置と、
    前記流体輸送装置を駆動するための基礎データを記憶する吐出データ処理装置と、
    前記流体輸送装置と前記吐出データ処理装置とを相互に接続する通信手段を有する通信装置と、が備えられ、
    前記吐出データ処理装置が、前記通信装置を介して読み込まれた前記識別データと、前記基礎データと、から算出された所望の吐出量の流体を吐出するための吐出データを前記通信装置を介して前記記憶装置に入力し、
    前記吐出データに基づき前記流体輸送装置が駆動されることを特徴とする流体輸送システム。
  2. 請求項1に記載の流体輸送システムにおいて、
    前記識別データには、少なくとも前記マイクロポンプモジュールの識別コードと、製造時期と、前記チューブの内径のばらつきによる吐出量ばらつきを補正するための補正係数と、を含むことを特徴とする流体輸送システム。
  3. 請求項1に記載の流体輸送システムにおいて、
    前記電源が電池であって、
    前記基礎データは、前記電源の初期電池容量をさらに含み、
    前記吐出データが、流体の吐出速度と吐出時間とを含み、
    前記吐出データ処理装置が、前記マイクロポンプモジュールの消費電流値と吐出時間から前記電池の残存容量を計算する演算装置を備え、前記残存容量に基づく再駆動可能な範囲の吐出速度と吐出時間を前記記憶装置に出力し、
    前記流体輸送装置が前記吐出速度と前記吐出時間に基づき再駆動されることを特徴とする流体輸送システム。
  4. 請求項1に記載の流体輸送システムにおいて、
    前記識別データには、少なくとも識別コードと、製造時期と、前記補正係数と、を含み、
    前記識別データが、前記吐出データ処理装置から前記通信装置を介して前記マイクロポンプモジュールに入力されることを特徴とする流体輸送システム。
  5. 請求項1に記載の流体輸送システムにおいて、
    前記識別データには、少なくとも識別コードと、製造時期と、前記補正係数と、を含み、
    前記識別データを表示する表示手段が、前記マイクロポンプモジュールの前記通信装置に備えられる読み取り部との対向位置に配設され、
    前記吐出データ処理装置に前記通信装置を介して前記表示手段から読み取り部により前記識別データが入力され、前記基礎データと前記識別データに基づき算出された吐出データが前記通信装置を介して前記マイクロポンプモジュールに出力されることを特徴とする流体輸送システム。
  6. 流体収容容器に連通する柔軟性を有するチューブを押圧して流体を吐出するマイクロポンプモジュールと、前記マイクロポンプモジュールに備えられる前記マイクロポンプモジュールの個別の識別データを記憶する記憶装置と、電源と、を備える流体輸送装置であって、
    前記流体輸送装置を駆動するための基礎データを記憶する吐出データ処理装置が前記流体輸送装置と前記吐出データ処理装置とを相互に接続する通信手段を有する通信装置を介して読み込まれた前記識別データと前記基礎データとから算出した所望の吐出量の流体を吐出するための吐出データを前記通信装置を介して前記記憶装置に入力し、
    前記吐出データに基づき駆動されることを特徴とする流体輸送装置。
JP2007165919A 2006-08-01 2007-06-25 流体輸送システム、流体輸送装置 Expired - Fee Related JP4924235B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007165919A JP4924235B2 (ja) 2006-08-01 2007-06-25 流体輸送システム、流体輸送装置
US11/831,185 US7762788B2 (en) 2006-08-01 2007-07-31 Fluid conveyance system and fluid conveyance device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006209518 2006-08-01
JP2006209518 2006-08-01
JP2007165919A JP4924235B2 (ja) 2006-08-01 2007-06-25 流体輸送システム、流体輸送装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009212907A Division JP4952760B2 (ja) 2006-08-01 2009-09-15 流体輸送システム

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008055143A true JP2008055143A (ja) 2008-03-13
JP2008055143A5 JP2008055143A5 (ja) 2009-12-17
JP4924235B2 JP4924235B2 (ja) 2012-04-25

Family

ID=39029342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007165919A Expired - Fee Related JP4924235B2 (ja) 2006-08-01 2007-06-25 流体輸送システム、流体輸送装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7762788B2 (ja)
JP (1) JP4924235B2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012031779A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Seiko Epson Corp 流体輸送装置、流体輸送装置の駆動方法
JP2013024185A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Seiko Epson Corp 流体輸送装置及び流体輸送方法
WO2014033779A1 (ja) * 2012-08-29 2014-03-06 テルモ株式会社 輸液ポンプのラック装置
WO2014033777A1 (ja) * 2012-08-29 2014-03-06 テルモ株式会社 シリンジポンプのラック装置
WO2014033778A1 (ja) * 2012-08-29 2014-03-06 テルモ株式会社 医療用ポンプのラック装置
JP2014528736A (ja) * 2011-06-14 2014-10-30 アプター フランス エスアーエス 流体ディスペンサ装置及び当該装置の製造方法
JP2016035266A (ja) * 2015-12-15 2016-03-17 セイコーエプソン株式会社 流体輸送装置及び流体輸送方法
US11067072B2 (en) 2014-12-01 2021-07-20 Ecolab Usa Inc. Diaphragm pump for dosing a fluid and an according method

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8251954B2 (en) * 2005-04-27 2012-08-28 Seiko Epson Corporation Fluid transportation system and method of setting fluid ejection amount
GB2467605B (en) * 2009-02-10 2014-09-24 Watson Marlow Ltd A peristaltic pump
US9539081B2 (en) 2009-12-02 2017-01-10 Surefire Medical, Inc. Method of operating a microvalve protection device
JP5740950B2 (ja) * 2010-12-09 2015-07-01 セイコーエプソン株式会社 流体輸送装置、流体輸送方法
US9354636B2 (en) * 2013-03-15 2016-05-31 Regal Beloit America, Inc. User-interface for pump system
US8909425B2 (en) * 2013-04-12 2014-12-09 GM Global Technology Operations LLC Speed-based flow device diagnostic system and method
US9968740B2 (en) 2014-03-25 2018-05-15 Surefire Medical, Inc. Closed tip dynamic microvalve protection device
US20160287839A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 Surefire Medical, Inc. Apparatus and Method for Infusing an Immunotherapy Agent to a Solid Tumor for Treatment
US10947873B2 (en) * 2015-06-01 2021-03-16 David T Bach Engine revision for peristaltic oil change
US10030553B2 (en) * 2015-06-01 2018-07-24 David T Bach Engine revision for peristaltic oil change
US10780250B1 (en) 2016-09-19 2020-09-22 Surefire Medical, Inc. System and method for selective pressure-controlled therapeutic delivery
US11400263B1 (en) 2016-09-19 2022-08-02 Trisalus Life Sciences, Inc. System and method for selective pressure-controlled therapeutic delivery
US10588636B2 (en) 2017-03-20 2020-03-17 Surefire Medical, Inc. Dynamic reconfigurable microvalve protection device
US20190298983A1 (en) * 2018-01-15 2019-10-03 Surefire Medical, Inc. Injection Port for Therapeutic Delivery
US11850398B2 (en) 2018-08-01 2023-12-26 Trisalus Life Sciences, Inc. Systems and methods for pressure-facilitated therapeutic agent delivery
US11338117B2 (en) 2018-10-08 2022-05-24 Trisalus Life Sciences, Inc. Implantable dual pathway therapeutic agent delivery port
CN110360087B (zh) * 2019-04-22 2020-12-18 保定雷弗流体科技有限公司 蠕动泵软管的安全使用时长的确定方法、装置及蠕动泵
US11957876B2 (en) 2019-07-16 2024-04-16 Beta Bionics, Inc. Glucose control system with automated backup therapy protocol generation
DE112020003406T5 (de) 2019-07-16 2022-06-23 Beta Bionics, Inc. Blutzuckerkontrollsystem
US11278661B2 (en) 2020-03-10 2022-03-22 Beta Bionics, Inc. Infusion system and components thereof
USD1032624S1 (en) 2020-03-10 2024-06-25 Beta Bionics, Inc. Display screen with animated graphical user interface
US20220199218A1 (en) * 2020-12-07 2022-06-23 Beta Bionics, Inc. Ambulatory medicament pump with integrated medicament ordering interface
US20220188388A1 (en) 2020-12-07 2022-06-16 Beta Bionics, Inc. Ambulatory medicament pump with safe access control

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621488Y2 (ja) * 1991-03-19 1994-06-08 株式会社三陽電機製作所 輸液用回路及び輸液ポンプ
JPH1119210A (ja) * 1997-07-09 1999-01-26 Terumo Corp 薬液注入システム及びその可読メモリ
JPH11319083A (ja) * 1998-05-08 1999-11-24 Jms Co Ltd 輸液用ポンプの流量調整方法及びその装置、並びに、輸液用ポンプの流量調整用プログラムを記録した媒体
JP2005046632A (ja) * 1994-04-15 2005-02-24 Smiths Medical Md Inc 薬剤ポンプ用カセット識別システムおよび方法
JP2006034845A (ja) * 2004-07-30 2006-02-09 Terumo Corp 無線自動認識デバイス(rfid)及び薬剤自動認識システム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6241704B1 (en) * 1901-11-22 2001-06-05 Sims Deltec, Inc. Drug pump systems and methods
US3737251A (en) * 1971-02-08 1973-06-05 Alphamedics Mfg Cop Peristaltic pump
JP2824575B2 (ja) * 1987-08-11 1998-11-11 株式会社日立製作所 低脈流送液ポンプ
US5074756A (en) * 1988-05-17 1991-12-24 Patient Solutions, Inc. Infusion device with disposable elements
FR2644853B1 (fr) 1989-03-24 1994-03-04 Asulab Sa Pompe peristaltique miniature
US5018945A (en) * 1989-12-14 1991-05-28 Baxter International Inc. Accurate peristaltic pump
US5239319A (en) * 1991-01-23 1993-08-24 Seiko Epson Corporation Micropump supervisory control
WO1993025816A1 (en) * 1992-06-09 1993-12-23 Sabratek Corporation Programmable infusion pump with interchangeable tubing
US6393338B1 (en) * 2000-03-17 2002-05-21 Tadeusz Kemnitz Apparatus and control method for accurate rotary peristaltic pump filling
US6829542B1 (en) * 2000-05-31 2004-12-07 Warren Rupp, Inc. Pump and method for facilitating maintenance and adjusting operation of said pump
US6671611B1 (en) * 2000-11-28 2003-12-30 Bombardier Motor Corporation Of America Method and apparatus for identifying parameters of an engine component for assembly and programming
US6986646B2 (en) * 2002-04-12 2006-01-17 Caterpillar Inc. Electronic trim for a variable delivery pump in a hydraulic system for an engine
FR2872553B1 (fr) * 2004-06-30 2006-09-22 Millipore Corp Pompe peristaltique comportant un organe d'appui et un contre-appui adaptes a cooperer avec un tube
WO2006127905A2 (en) * 2005-05-24 2006-11-30 Chrono Therapeutics, Inc. Portable drug delivery device
US20070258827A1 (en) * 2006-05-02 2007-11-08 Daniel Gierke Sump pump system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621488Y2 (ja) * 1991-03-19 1994-06-08 株式会社三陽電機製作所 輸液用回路及び輸液ポンプ
JP2005046632A (ja) * 1994-04-15 2005-02-24 Smiths Medical Md Inc 薬剤ポンプ用カセット識別システムおよび方法
JPH1119210A (ja) * 1997-07-09 1999-01-26 Terumo Corp 薬液注入システム及びその可読メモリ
JPH11319083A (ja) * 1998-05-08 1999-11-24 Jms Co Ltd 輸液用ポンプの流量調整方法及びその装置、並びに、輸液用ポンプの流量調整用プログラムを記録した媒体
JP2006034845A (ja) * 2004-07-30 2006-02-09 Terumo Corp 無線自動認識デバイス(rfid)及び薬剤自動認識システム

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012031779A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Seiko Epson Corp 流体輸送装置、流体輸送装置の駆動方法
JP2014528736A (ja) * 2011-06-14 2014-10-30 アプター フランス エスアーエス 流体ディスペンサ装置及び当該装置の製造方法
JP2013024185A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Seiko Epson Corp 流体輸送装置及び流体輸送方法
WO2014033779A1 (ja) * 2012-08-29 2014-03-06 テルモ株式会社 輸液ポンプのラック装置
WO2014033777A1 (ja) * 2012-08-29 2014-03-06 テルモ株式会社 シリンジポンプのラック装置
WO2014033778A1 (ja) * 2012-08-29 2014-03-06 テルモ株式会社 医療用ポンプのラック装置
US11067072B2 (en) 2014-12-01 2021-07-20 Ecolab Usa Inc. Diaphragm pump for dosing a fluid and an according method
JP2016035266A (ja) * 2015-12-15 2016-03-17 セイコーエプソン株式会社 流体輸送装置及び流体輸送方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080031740A1 (en) 2008-02-07
JP4924235B2 (ja) 2012-04-25
US7762788B2 (en) 2010-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4924235B2 (ja) 流体輸送システム、流体輸送装置
JP4557789B2 (ja) 流体輸送システム、流体の吐出量設定方法
CN102413852B (zh) 给药管理系统和方法
CN113694314B (zh) 用于药物输送装置的剂量检测模块
JP2007275106A (ja) 流体の吐出量設定方法
JP6484621B2 (ja) モバイル機器と連携するよう構成された注射器具
CN106413781B (zh) 由药物输送设备操作的记录设备
CN106456885B (zh) 用于增强药物输送器件的方法和装置
EP2182456B1 (en) A method for monitoring the operation of a medication delivery device, an electronic module, and a medication delivery system
EP1265661B2 (en) Exchangeable electronic cards for infusion devices
EP2906175B1 (en) Drug delivery capsules with external intelligence
JP6993413B2 (ja) ペアリング機能を備える付属デバイス
US11504009B2 (en) System and method for dose capture with flow patch and delivery infomatics
JP4882665B2 (ja) 流体輸送装置
US8251954B2 (en) Fluid transportation system and method of setting fluid ejection amount
CA3071277A1 (en) Device accessory for digitally monitoring autoinjector usage for improved compliance, remote patient monitoring, and adherence
US9248235B2 (en) Core apparatus connectable to a variety of sensors, fluid delivery devices and other devices to form a system, such as for diabetes management system
JP4952760B2 (ja) 流体輸送システム
JP4798169B2 (ja) 吐出データ処理装置を制御するプログラム
US20230211081A1 (en) Liquid medicine injection device, drug injection device, and method for determining remaining amount of drug thereof
US20230201459A1 (en) Liquid medicine injection device
TW202348258A (zh) 智能液體藥物投予
WO2019167003A1 (en) A device for monitoring the state of an applicator for injecting a medicament and a method of monitoring the state of an applicator by means of said device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091028

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091028

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120123

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4924235

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees