JP2011167272A - 流体輸送装置、流体輸送装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１の流体と第２の流体を切替えて送液可能な流体輸送装置を実現する。
【解決手段】流体輸送装置１０は、第１の流体を収容する第１リザーバー１４と、第２の流体を収容する第２リザーバー１９と、第１リザーバー１４に連通する第１供給管５７と、第２リザーバー１９に連通する第２供給管５８と、第１供給管５７と第２供給管５８とに連通する弾性を有するチューブ５０と、チューブ５０を上流側から下流側に順次圧閉と開放を繰り返して第１の流体または第２の流体を輸送し、出口流路５４から吐出する流体輸送手段２００と、第１供給管５７を開閉する第１バルブ１０１と、第２供給管５８を開閉する第２バルブ１０２と、出口流路５４の詰まりを検出する検出手段１６０と、を有する。第２の流体は詰まりを除去する洗浄液であって、出口流路５４の詰まりを検出したときに、第２供給管５８を開放して洗浄液を送液して詰まりを除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体輸送装置、及び流体輸送装置の駆動方法に関する。

小型で、微量の液体を輸送し、体内に吐出する流体輸送装置の応用例としてインスリン注入装置がある。このインスリン注入装置は、体内に埋め込まれたインスリンリザーバーと、洗浄液リザーバーとを備え、インスリンリザーバーからインスリンを注入する流路の詰まりを検出して、洗浄液リザーバーから洗浄液を上記流路に送出して詰まりを除去するものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１２６２４９号公報

このような特許文献１は、インスリンリザーバーと洗浄液リザーバーの両方に送液用のポンプを備えており、小型化が困難である。
また、洗浄液供給ラインに逆止弁を設け、この逆止弁を開閉して洗浄液の供給及び停止を行っているが、逆止弁を開放している間は、インスリンと洗浄液の両方を送液することになり、洗浄効果が小さく、インスリン及び洗浄液の正確な量の供給が困難であるという課題がある。

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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る流体輸送装置は、第１の流体を収容する第１リザーバーと、第２の流体を収容する第２リザーバーと、前記第１リザーバーに連通する第１供給管と、前記第２リザーバーに連通する第２供給管と、前記第１供給管と前記第２供給管とに連通する弾性を有するチューブと、前記チューブを上流側から下流側に順次圧閉と開放を繰り返して流体を輸送し、出口流路から吐出する流体輸送手段と、前記第１供給管と前記第２供給管のどちらか一方を開放したとき、他方を閉塞する開閉手段と、を有していることを特徴とする。
ここで、流体輸送手段としては、例えば、小型蠕動式ポンプ等を用いることができ、開閉手段としては、バルブまたは逆止弁等を用いることができる。

本適用例によれば、２種類の流体を一本のチューブに集約して流動し、一つの流体輸送手段で送液することにより小型化を実現できる。

また、２種類の流体を開閉手段により切替えて送液するため、２種類の流体それぞれの流量を正確に管理することができる。

［適用例２］上記適用例に係る流体輸送装置は、前記第２の流体が、前記出口流路の詰まりを除去する洗浄液であることが好ましい。

第１の流体が、例えばインスリンのような薬液の場合、流路径が小さい出口流路の内壁面にインスリンが析出して付着する場合がある。あるいは、生体内に挿入される出口流路の先端部には、体内の蛋白質が付着し徐々に吸着して流路を塞いでしまうことがある。そこで、第２の流体を流路の詰まりを除去する洗浄液として送液することで詰まり（付着物）を洗い流し、その後、第１供給管を開放して適正な流量で薬液を注入させることができる。

［適用例３］上記適用例に係る流体輸送装置は、前記チューブの前記流体輸送手段よりも下流側に、前記出口流路の詰まりを検出する検出手段が、さらに備えられ、前記出口流路の詰まりを検出したときに、前記第２供給管を開放することが好ましい。

このように出口流路の詰まりを検出手段により検出して、洗浄液を送液することにより、第１の流体の注入が停止することに起因する異常を認識してから、または、第１の流体が薬液の場合には患者の容態の変化から詰まりがあることを認識してから、洗浄液を送液して詰まり除去をするというような遅れた対応を回避することができる。

［適用例４］上記適用例に係る流体輸送装置は、前記検出手段が、前記チューブと前記出口流路との接続部に設けられる検出流路に配設され、前記出口流路の詰まりによる圧力上昇に起因する前記検出流路の膨らみを検出することが望ましい。

検出手段としては、例えば流量センサーを用いて詰まりによる流量変化を検出するもの、圧力センサーを用いて詰まりによる内圧の変化を検出するものが考えられるが、共に構造が複雑となり、細管であるチューブ内に装着することが困難である。そこで、出口流路に詰まりが発生したとき、検出流路の内圧が上昇することで検出流路の外郭が膨らむことを利用して、この膨らみ量を検出することにより、容易に詰まり検出を行うことができると共に構造を簡素化することができる。

［適用例５］本適用例に係る流体輸送装置の駆動方法は、第１供給管から送液される第１の流体と、第２供給管から送液される洗浄液と、を切替えて共通の出口流路から送出する流体輸送装置であって、前記第１の流体を送液する工程と、前記出口流路の詰まりを検出手段により検出する工程と、前記出口流路の詰まりを検出したときに、開閉手段により前記第１供給管を閉塞し、前記第２供給管を開放する工程と、詰まりが除去されたことを検出したときに、前記開閉手段により前記第１供給管を開放し、前記第２供給管を閉塞する工程と、を有することを特徴とする。

本適用例によれば、出口流路の詰まりを検出手段により検出して、洗浄液を送液することにより、出口流路の詰まりによる第１の流体の送液が停止することに起因する異常を認識してから、または、第１の流体が薬液の場合には患者の容態の変化から詰まりがあることを認識してから、洗浄液を送液して詰まり除去をするというような遅れた対応を回避することができる。そして、詰まりが除去されたことを検出手段により検出したときに、遅延なく第１の流体を送液することができる。

［適用例６］上記適用例に係る流体輸送装置の駆動方法は、前記洗浄液の送液中に、詰まりの検出が一定時間または一定の検出回数を連続したときに、前記洗浄液の送液を停止することが望ましい。

詰まりの状態によっては、洗浄液を送液しても詰まりを除去することができないことが考えられる。そこで、詰まり検出を一定時間または一定の検出回数連続した場合には、直ちに洗浄液の送液を停止させる。つまり、流体輸送手段を停止することにより安全性を高めることができる。この際、停止させたことを報知する報知手段を備えておけばなおよい。

［適用例７］本適用例に係る流体輸送装置の駆動方法は、第１供給管から送液される第１の流体と、第２供給管から送液される洗浄液と、を切替えて共通の出口流路から送出する流体輸送装置であって、開閉手段により前記第１供給管を一定時間開放した後、前記第１供給管を閉塞し、前記第２供給管を開放する工程と、前記第２供給管を一定時間開放した後、前記開閉手段により前記第２供給管を閉塞し、前記第１供給管を開放する工程と、を前記第１の流体の累積流量が定量に達するまで繰り返すことを特徴とする。

本適用例によれば、流体輸送装置の駆動時間と出口流路の詰まり発生の関係とを予め特定しておき、詰まりが発生する前に一定量の洗浄液を送液することで、徐々に出口流路の内面に付着物が吸着し流路を塞ぐことを防止できる。
また、このようにすれば検出手段がなくてもよく、構造を簡素化することができる。

実施形態１の第１実施例に係る流体輸送装置に係る主要構成を示す構成説明図。 実施形態１の第１実施例に係る流体輸送装置の主たる構成を示す平面図。 図２のＡ−Ｐ−Ａ切断面を示す断面図。 実施形態１の第１実施例に係る検出部を示す断面図。 実施形態１の第２実施例に係る検出手段を示す断面図。 実施形態１の第３実施例に係る検出手段を示す断面図。 流体輸送装置の駆動方法の第１実施例を示すフロー説明図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１・第１実施例）

まず、図１を参照して流体輸送装置の全体構成について説明する。なお、流体輸送装置は、微量の流体を一定の流速で送液する流体輸送手段を有しており、このような流体輸送手段には蠕動式のものが適している。蠕動式には、チューブ押圧部材として複数のフィンガーを用いるもの、複数のローラーを用いるもの等があるが、以下に説明する実施例では複数のフィンガーを用いる構造を例示して説明する。

図１は、実施形態１の第１実施例に係る流体輸送装置の主要構成を示す構成説明図である。図１において、流体輸送装置１０は、制御ユニット１１とチューブユニット１２とから構成されている。制御ユニット１１は、流体輸送手段２００を構成する駆動部２１０と、流体輸送装置全体の制御を行う制御部１４０とを有している。制御部１４０には、駆動部２１０の制御を行う駆動制御回路１４１と、後述する開閉手段としての第１バルブ１０１と第２バルブ１０２の制御を行う開閉制御回路１４２と、検出手段１６０の制御を行う検出回路１４３と、を有している。

チューブユニット１２は、第１の流体を収容する第１リザーバー１４と、第２の流体を収容する第２リザーバー１９とを有している。第１リザーバー１４には、第１の流体を送液する第１供給管５７が連通され、第２リザーバー１９には、第２の流体を送液する第２供給管５８が連通されている。第１供給管５７と第２供給管５８とは、管継ぎ手１００によって、一本のチューブ５０に流路が集約されている。第１供給管５７と第２供給管５８には、それぞれの流路を開閉する開閉手段としての第１バルブ１０１及び第２バルブ１０２が設けられている。

チューブ５０は、流体輸送手段２００を構成する流体輸送部２２０を介して出口チューブ５３に連通されている。なお、チューブ５０と出口チューブ５３の間には検出手段１６０が設けられている。検出手段１６０は、出口チューブ５３の流路の詰まりを検出する機能を有する。

上述したように構成される制御ユニット１１とチューブユニット１２とは、互いに装着された状態で、駆動部２１０と流体輸送部２２０とが合体して流体輸送手段２００を構成する。また、第１バルブ１０１と第２バルブ１０２とは、それぞれ開閉制御回路１４２に接続部（例えば、コネクター）１５１を介して電気的に接続される。一方、検出手段１６０と検出回路１４３とは、接続部１５２を介して電気的に接続される。なお、接続部１５１，１５２を一つにまとめて、接続部１５０に集約してもよい。

続いて、流体輸送装置１０の具体的構成について図面を参照して説明する。
図２は、実施形態１の第１実施例に係る流体輸送装置の主たる構成を示す平面図、図３は、図２のＡ−Ｐ−Ａ切断面を示す断面図、図４は検出手段を示す断面図である。図２〜図４において、本実施例に係る流体輸送装置１０は、チューブユニット１２を制御ユニット１１に形成される空間内に図示左側方向からスライド装着し、固定枠１３によって制御ユニット１１とチューブユニット１２とが互いの対向する側面が当接するよう螺子９０（図示は省略）を用いて着脱可能に固定して構成されている。

第１の流体を収容する第１リザーバー１４と、第２の流体を収容する第２リザーバー１９と、は、第１チューブ枠５５に形成される空間６５，６６内に並列配置されている。そして、図１で説明したように、第１リザーバー１４には、第１の流体を送液する第１供給管５７が連通され、第２リザーバー１９には、第２の流体を送液する第２供給管５８が連通され、管継ぎ手１００によって、一本の弾性を有するチューブ５０に流路が集約されている。第１供給管５７と第２供給管５８には、それぞれの流路を開閉する第１バルブ１０１及び第２バルブ１０２が設けられている。なお、開閉手段としては、逆止弁を用いることができる。

チューブ５０は、出口チューブ５３に連通されている。なお、チューブ５０と出口チューブ５３との接続部は検出流路３０が設けられ、この検出流路３０に検出手段１６０が配置されている。出口チューブ５３は、流体輸送装置１０の外部に延在されている。チューブ５０は、第１チューブ枠５５に形成されたチューブ案内溝５５ｂに装着され、第２チューブ枠５６によって保持される。なお、検出手段１６０の構成については図４を参照して後述する。

次に、流体輸送手段２００を構成する流体輸送部２２０の構成について図２、図３を参照して説明する。なお、流体輸送部２２０は、複数のフィンガー４０〜４６と、チューブ５０の一部（圧閉部）と、からなる。フィンガー４０〜４６は、図２に示すように、カム２０の回転中心Ｐから等間隔で放射状に配列されている。フィンガー４０〜４６は、第１チューブ枠５５に形成されたフィンガー案内溝５５ａに装着され、第２チューブ枠５６と第１チューブ枠５５とで保持されている。フィンガー４０〜４６のそれぞれの形状は、同じ形状をしているのでフィンガー４３を例示して説明する（図３、参照）。

フィンガー４３は、棒状の軸部４３ａと、軸部４３ａの一方の端部に鍔状に形成されるチューブ押圧部４３ｂと、他方の端部に半球状に形成されるカム当接部４３ｃとから構成されており、本実施形態では金属材料または剛性の高い樹脂材料からなる。チューブ押圧部４３ｂは、チューブ案内溝５５ｂ内に突出してチューブ５０に近接する位置に、カム当接部４３ｃは、チューブユニット１２からカム２０に近接する位置に突出されている。

また、フィンガー４０〜４６は、チューブ５０とカム２０との間にあって、カム２０の回転中心Ｐ方向からチューブ案内溝５５ｂの外側側壁であるチューブ規制部５５ｃに向かって進退可能である。なお、図３は、フィンガー４３がチューブ５０の流路５１を圧閉した状態を表している。

第１リザーバー１４及び第２リザーバー１９にはそれぞれ、流体注入ポートとしてのセプタム９５，９６が設けられ、セプタム９５，９６の一端は、第２チューブ枠５６及び第４機枠１８を貫通する開口部６０，６１から外部に覗むように配設されており、組み立てられた状態で第１リザーバー１４に第１の流体を、第２リザーバー１９には第２の流体を補充可能な構成としている。セプタム９５とセプタム９６の外径は異なり、注入する２種類の流体を間違えないようにする。

続いて、制御ユニット１１の構成について、図２、図３を参照して説明する。制御ユニット１１は、図１で説明したように、流体輸送手段２００を構成する駆動部２１０と、流体輸送装置全体の制御を行う制御部１４０と、図示しない電池と、を有している。駆動部２１０は、カム２０と、伝達車１１０と、ローター１２０と、駆動源としての振動体１３０と、から構成され、第１機枠１５と、第２機枠１６と、制御ユニット１１のケース部材としての第３機枠１７と、第４機枠１８と、から構成されている。

カム２０は、カム車軸２５と、カム車軸２５に軸止されるカム歯車２６とカム体２１と、から構成され、第１機枠１５及び第２機枠１６とによって軸支されている。

カム体２１は、図２に示すように、フィンガーを押動しない解除領域２１ａと、フィンガーを押動していく押動領域２１ｂと、フィンガーによるチューブ５０を圧閉する圧閉領域２１ｃとを有し、解除領域２１ａ、押動領域２１ｂ、圧閉領域２１ｃは周方向に均等に４箇所形成されている。

伝達車１１０は、ピニオン１１３が形成された伝達車軸１１１と、伝達車軸１１１に軸止された伝達歯車１１２と、から構成され、第１機枠１５及び第２機枠１６とによって軸支され、ピニオン１１３がカム歯車２６に歯合している。

ローター１２０は、ローター軸１２１と、ローター軸１２１に軸止されるピニオン１２２とから構成され、第１機枠１５及び第２機枠１６とによって軸支され、ピニオン１２２が伝達歯車１１２に歯合している。

振動体１３０は、圧電素子１３１と、腕部１３２と、ローター軸１２１の側面に当接される凸部１３３と、から構成されている。振動体１３０は、第１機枠１５に植立された固定軸１３５に腕部１３２が螺子等で螺着固定される。なお、振動体１３０の構成及び駆動方法は、特開２００３−３５２８１号公報（図３、図４、参照）に記載の振動体が適合できるので説明を省略する。

請求項３、請求項４
次に、検出手段１６０の構成について図２、図４を参照して説明する。
図４は、本実施例に係る検出手段を示す断面図である。検出手段１６０は、チューブ５０と出口チューブ５３との間に形成された検出流路３０の開口部を封止するフィルム３３と、フィルム３３に対して略平行に設けられる回路基板１７１と、から構成されている。検出流路３０は、第１チューブ枠５５と第２チューブ枠５６とに互いに対向するように形成された凹部によって形成される空間で構成され、検出流路３０の上流側はチューブ５０の流路５１に連通され、下流側は出口チューブ５３の出口流路５４に連通されている。なお。各リザーバーに近い方向を上流側、出口流路５４に近い方向を下流側として表す。また、検出流路３０の断面積は、出口流路５４またはチューブ５０の流路５１の流路断面積よりも大きい。

フィルム３３の材質は金属材料または樹脂材料を用いることが可能で、樹脂材料の場合には、回路基板１７１側の表面に導電性を有する金属層３３ａが形成されている。このフィルム３３は、検出流路３０の内圧の変化に追従して厚さ方向に変形可能な程度の柔軟性を有している。

回路基板１７１は、フレキシブル基板であって、フィルム３３側の表面に検出電極１７１ａが形成され、接続部１５０まで延在されている。なお、図示は省略するが、フィルム３３の金属層３３ａも回路基板１７１の電極パターンの一つに接続されている。なお、フィルム３３の金属層３３ａには電気的にグランド電位（ＧＮＤ）、検出電極１７１ａには検出電位が印加されている。

ここで、出口チューブ５３の出口流路５４に詰まりが発生すると、チューブ５０からは次々と第１の流体が送液されてくるので、検出流路３０の内圧が徐々に上昇して膨らみ、フィルム３３の金属層３３ａと回路基板１７１の検出電極１７１ａとが電気的に接続し（この状態を３３’で図示する）、詰まりが発生していることを検出する。よって、フィルム３３の弾性と、フィルム３３と回路基板１７１との距離は、詰まりの程度とフィルム３３の変形量から適切に設定される。このことから、検出流路３０のフィルム３３によって封止される開口部の面積は、フィルム３３が内圧による変形量を検出可能な大きさに設定される。

続いて、本実施例における流体輸送方法について図２を参照して説明する。駆動制御回路１４１から駆動信号が圧電素子１３１に入力されると、振動体１３０の凸部１３３が楕円振動し、ローター１２０を時計回りに回転させ、ローター１２０の回転力は、伝達車１１０を介して所定の減速比でカム２０を時計回りに回転する。図２の状態は、フィンガー４４が、チューブ５０を圧閉している。フィンガー４５，４６は、カム体２１の押動領域２１ｂにあるためチューブ５０は完全には圧閉していない。

また、フィンガー４１，４２，４３は、カム体２１の解除領域２１ａにあるためチューブ５０は開放されている。フィンガー４０は押動領域２１ｂにかかり始めている状態で、まだチューブ５０は開放状態である。チューブ５０の圧閉されていない領域には流体が入り込んでいる。

さらにカム２０を時計回りに回転させることにより、フィンガー４０〜４６をカム２０の回転方向に上流側から下流側に向かって、流路５１の圧閉〜開放〜圧閉を繰り返し、これらフィンガーの蠕動運動により流体をカム２０の回転方向に輸送し、出口流路５４から流体を吐出する。なお、複数のフィンガーのうち少なくとも一つ、好ましくは二つが、チューブ５０を常時圧閉するように構成されている。

ここで、第１供給管５７が開放されている場合には、第１の流体のみがチューブ５０に送液され、第１の流体を出口流路５４から吐出する。第２供給管が開放されている場合には、第２の流体のみがチューブ５０に送液され、第２の流体を出口流路５４から吐出する。

なお、第１リザーバー１４及び第２リザーバー１９の外郭は弾性を有しており、また、外側の空間は大気圧環境になっているため、内部の流体が流出し内部圧力が低下したときに、大気圧により容積が縮小する。よって、内部圧力が維持されることにより、第１リザーバー１４または第２リザーバー１９からの流体送出は可能である。

なお、検出手段は、前述した第１実施例の構成に限らず、その技術的考え方を踏襲して展開が可能であるので、以下に他の実施例について図面を参照して説明する。
（第２実施例）

第２実施例は、前述した第１実施例が検出手段１６０を第１チューブ枠５５及び第２チューブ枠５６に一体化して構成していることに対して、第１チューブ枠５５及び第２チューブ枠５６とは分離可能な構成にしたことに特徴を有している。よって、第１実施例との相違箇所を中心に機能的に共通部分は同じ符号を付して説明する。
図５は、第２実施例に係る検出手段を示す断面図である。図５において、検出手段１６０は、流路形成部材３１と、流路形成部材３１の開口部を封止するフィルム３３と、フィルム３３に対向して設けられる回路基板１７１とから構成されている。

流路形成部材３１は、合成樹脂等で射出成形された比較的剛性を有する容器状の形態を有しており、フィルム３３との間の空間が検出流路３０である。流路形成部材３１の上流側にはチューブ５０の流路５１が連通され、下流側には出口チューブ５３の出口流路５４が連通されている。第１実施例と同様に、フィルム３３には導電性を有する金属層が形成され、回路基板１７１には、検出電極が形成されている。フィルム３３と回路基板１７１とは、第１実施例と同じ機能関係にある。よってチューブ５０と流路形成部材３１（フィルム３３付き）と出口チューブ５３とは一体化されている。

前述した第１実施例と同様に、出口チューブ５３の出口流路５４に詰まりが発生すると、検出流路３０の内圧が徐々に上昇して膨らみ、フィルム３３の金属層と回路基板１７１の検出電極とが電気的に接続し、詰まりが発生していることを検出する。
（第３実施例）

第３実施例は、前述した第２実施例による流路形成部材３１が、比較的剛性を有していることに対して流路形成部材３１が弾性を有していることに特徴を有している。よって、第２実施例との相違箇所を中心に機能的に共通部分は同じ符号を付して説明する。
図６は、第３実施例に係る検出手段を示す断面図である。図６において、検出手段１６０は、弾性を有する風船状の形態を有する流路形成部材３１と、回路基板１７１と、を有し、流路形成部材３１の上流側にはチューブ５０の流路５１が連通され、下流側には出口チューブ５３の出口流路５４が連通されている。

流路形成部材３１の外郭表面には、導電性を有する金属層（図示せず）が設けられている。回路基板１７１は、第１実施例、第２実施例と同様に構成される。よって、チューブ５０と流路形成部材３１と出口チューブ５３とは一体化されている。

流体輸送装置１０が駆動しているとき、出口チューブ５３の出口流路５４に詰まりが発生すると、流路形成部材３１の内部圧力が上昇し、流路形成部材３１が風船のように膨らみ、一定の膨らみ量に達すると、流路形成部材３１の外郭に形成された金属層と回路基板１７１に形成された検出電極とが接続して、詰まりが発生したことを検出できる。

なお、第３実施例は、次のように変形することができる。例えば、チューブ５０と流路形成部材３１と出口チューブ５３とを中空成形法等により一体成形するものである、この場合は、チューブ５０と検出流路の外郭と出口チューブ５３の肉厚はほぼ同じとなり、それぞれの部分がチューブ５０と同程度の弾性を有することになる。また、第３実施例の流路形成部材３１に相当する範囲には金属層が形成される。
（流体輸送装置の駆動方法・第１実施例）

続いて、実施形態１に係る流体輸送装置の駆動方法の第１実施例について図１、図２、図４、図７を参照して説明する。
図７は、流体輸送装置の駆動方法の第１実施例を示すフロー説明図である。図７のフローに沿って各工程のステップをＳＴと表し説明する。また、検出手段は第１実施例を用いて説明する。なお、ここでは、流体輸送装置１０を生体内に薬液を注入する装置として例示し、第１の流体を薬液とし、第２の流体を洗浄液とする。洗浄液としては生理食塩水等が用いられる。

まず、チューブユニット１２を制御ユニット１１に装着して（ＳＴ１０）流体輸送装置１０を駆動可能な状態にし、生体の表面に装着、または生体内に埋め込む。制御ユニット１１とチューブユニット１２とを装着すると流体輸送手段２００が駆動を開始し、フィンガー４０〜４６によりチューブ５０の圧閉及び開放を行い、薬液の送液を開始する（ＳＴ１５）。この際、第１供給管５７の第１バルブ１０１を開放し、第２バルブ１０２を閉塞している。

薬液の送液を開始すると、検出手段１６０において出口流路５４の詰まりを検出する（ＳＴ２０）。出口流路５４に詰まりが発生すると、検出流路３０の内圧が上昇し、フィルム３３が膨らむ。そして、フィルム３３の金属層３３ａが回路基板１７１の検出電極１７１ａに接触すると、詰まりが発生したと判断し（ＹＥＳ）、第１バルブ１０１により第１供給管５７を閉塞して薬液の送液を停止する。続いて第２バルブ１０２により第２供給管５８を開放して洗浄液の送液を開始する（ＳＴ２５）。なお、洗浄液を送液している間も検出手段１６０により詰まり検出を継続する（ＳＴ３０）。

請求項６
再び詰まりを検出した場合には、洗浄液の送液と詰まり検出とを継続して行い詰まり検出が連続した場合（ＹＥＳ）には、洗浄液送液設定時間を判定する（ＳＴ３５）。洗浄液送液設定時間を経過しても詰まり検出が解除されない場合（ＹＥＳ）には、洗浄効果がないと判断し、制御部１４０（駆動制御回路１４１）により流体輸送手段２００を停止する（ＳＴ４０）。この際、報知手段を設け、医療スタッフに流体輸送手段２００が停止したことを報知するようにすることが望ましい。また、流体輸送手段２００を停止するときには、第１バルブ１０１、第２バルブ１０２を閉塞する。

なお、ＳＴ３５において、洗浄液送液設定時間に達しない場合（ＮＯ）には、洗浄液の送液を洗浄液送液設定時間に達するまで、または、詰まり除去が完了するまで洗浄液の送液と詰まり検出を継続する。

また、ＳＴ３０において、詰まりが除去されたと判定された場合（ＮＯ）には、第２バルブ１０２により第２供給管５８を閉塞して洗浄液の送液を停止し、続いて、第１バルブにより第１供給管５７を開放して薬液の送液を再開する（ＳＴ４５）。なお、詰まりが除去されると、検出流路３０の内圧が低下し、フィルム３３と回路基板１７１との電気的接続が遮断される。そのことにより、詰まりが除去されたものと判断する。

ＳＴ２０において詰まりが検出されない場合（ＮＯ）、または、洗浄液の送液により詰まりが除去された場合には、薬液の送液を継続し（ＳＴ５０）、薬液の累積送液量を判定する（ＳＴ５５）。累積送液量に達した場合（ＹＥＳ）には、そのタイミングで、第１バルブ１０１により第１供給管５７を閉塞して薬液の送液を停止し（ＳＴ６０）、流体輸送手段２００の駆動を停止する（ＳＴ７０）。ＳＴ５５において、累積送液量に達しない場合（ＮＯ）には、薬液の送液を継続する。

以上説明した、流体輸送装置１０、及び流体輸送装置の駆動方法によれば、２種類の流体を一本のチューブ５０に集約して流動し、一つの流体輸送手段２００で送液することが可能となり、流体輸送装置１０の小型化を実現できる。

また、第１の流体を送液する場合には第２供給管５８を閉塞し、第２の流体を送液する場合には第１供給管５７を閉塞するため、２種類の流体それぞれの流量を正確に管理することができる。

第１の流体が、例えばインスリンのような薬液の場合、流路径が小さい出口流路５４の内壁面にインスリンが析出して付着する場合がある。あるいは、生体内に挿入される出口流路５４の先端部には、体内の蛋白質が付着し徐々に吸着して流路を塞いでしまうことがある。そこで、第２の流体を流路の詰まりを除去する洗浄液として送液することで詰まり（付着物）を洗い流し、その後、第１供給管５７を開放して適正な流量で薬液を注入させることができる。

また、流体輸送装置１０は、出口流路５４の詰まりを検出する検出手段としての検出手段１６０を備え、出口流路５４の詰まりを検出手段１６０により検出して、洗浄液を送液し詰まりを除去する。従って、第１の流体の注入が停止することに起因する異常を認識してから、または、第１の流体が薬液の場合には患者の容態の変化から詰まりがあることを認識してから、洗浄液を送液して詰まり除去をするというような遅れた対応を回避することができる。

このように、詰まりの検出手段（検出手段１６０）を設けることによって、出口流路５４の詰まりが不定期に発生する場合においても確実に詰まりを検出し、洗浄液により詰まりの除去を行うことができる。

また、検出手段１６０は、出口流路５４に詰まりが発生したとき、検出流路３０の内圧が上昇することで弾性を有するフィルム３３が膨らむことを利用し、この膨らみ量を検出することにより、簡単な構造で、詰まり検出を容易に行うことができる。

また、詰まりの状態によっては、洗浄液を送液しても詰まりを除去することができないことが考えられる。そこで、洗浄液送液設定時間を経過しても詰まり検出が解除されない場合には、洗浄効果がないと判断し、直ちに流体輸送手段２００を駆動停止することにより安全性を高めることができる。この際、停止させたことを報知する報知手段を備えておけばなおよい。なお、洗浄液送液設定時間を検出回数に置き換えてもよい。

また、検出手段１６０を第２実施例、第３実施例のような構造にすれば、チューブ５０と流路形成部材３１と出口流路５４とを一体化することで、組み立て性や取り扱い性を向上させることができる。

また、第１の流体（薬液）の送液速度と、第２の流体（洗浄液）の送液速度を変えてもよい。このようにする場合には、第１の流体を送液するときのカム２０の回転速度と、第２の流体を送液するときのカム２０の回転速度を切替えることで実現できる。
（流体輸送装置の駆動方法・第２実施例）

次に、流体輸送装置の駆動方法の第２実施例について説明する。第２実施例は、前述した駆動方法の第１実施例が、検出手段を用いて２種類の流体送液の切替えを行っていることに対して、２種類の流体送液を定期的に切替えることを特徴とする。図１を参照し、第１の流体を薬液、第２の薬液を洗浄液として説明する。

まず、予め薬液を送液する場合に出口流路５４に詰まりが発生する時間を調査し、この時間に対して安全率を考慮し、洗浄液を送液開始する時間を設定しておく。そして、第１供給管５７を一定時間開放して薬液を送液した後、第１バルブ１０１によって第１供給管５７を閉塞し、第２バルブ１０２によって第２供給管を開放して洗浄液を一定時間送液する。このような工程を薬液の累積流量（送液量）が定量に達するまで繰り返し、定量に達したタイミングで流体輸送手段２００を停止する。

このようにすれば、流体輸送手段２００の駆動時間と、出口流路５４の詰まり発生時間と、の関係とを特定しておき、詰まりが発生する前に一定量の洗浄液を送液することで、徐々にチューブの内面に付着物が吸着し流路を塞ぐことを防止できる。
また、このようにすれば検出手段がなくてもよく、従って検出回路も必要がなくなるため、構造を簡素化することができる。

なお、本発明は前述の実施の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、前述した流体輸送手段２００としてチューブ押圧部材として複数のフィンガーを用いる構造を例示して説明したが、チューブ押圧部材として複数のローラーを用いる構造や、ピストンを用いた流体輸送装置にも応用できる。

また、流体輸送装置１０は、生体内に注入する薬液と、洗浄液（生理食塩水）を生体内に注入するものを例示して説明したが、２種類の流体については特に限定されず、２種類の流体を切替えて流動する流体輸送装置について応用使用することができる。あるいは、２種類の流体を混合して送液するようなものにも応用可能である。
さらに、３種類以上の流体にも適合可能である。

１０…流体輸送装置、１４…第１リザーバー、１９…第２リザーバー、５０…チューブ、５４…出口流路、５７…第１供給管、５８…第２供給管、１０１…第１バルブ、１０２…第２バルブ、１６０…検出手段、２００…流体輸送手段。

Claims (7)

1. 第１の流体を収容する第１リザーバーと、
   第２の流体を収容する第２リザーバーと、
   前記第１リザーバーに連通する第１供給管と、
   前記第２リザーバーに連通する第２供給管と、
   前記第１供給管と前記第２供給管とに連通する弾性を有するチューブと、
   前記チューブを上流側から下流側に順次圧閉と開放を繰り返して流体を輸送し、出口流路から吐出する流体輸送手段と、
   前記第１供給管と前記第２供給管のどちらか一方を開放したとき、他方を閉塞する開閉手段と、
   を有していることを特徴とする流体輸送装置。
2. 請求項１に記載の流体輸送装置において、
   前記第２の流体が、前記出口流路の詰まりを除去する洗浄液であることを特徴とする流体輸送装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の流体輸送装置において、
   前記チューブの前記流体輸送手段よりも下流側に、前記出口流路の詰まりを検出する検出手段が、さらに備えられ、
   前記出口流路の詰まりを検出したときに、前記第２供給管を開放することを特徴とする流体輸送装置。
4. 請求項３に記載の流体輸送装置において、
   前記検出手段が、前記チューブと前記出口流路との接続部に設けられる検出流路に配設され、前記出口流路の詰まりによる圧力上昇に起因する前記検出流路の膨らみを検出することを特徴とする流体輸送装置。
5. 第１供給管から送液される第１の流体と、第２供給管から送液される洗浄液と、を切替えて共通の出口流路から送出する流体輸送装置であって、
   前記第１の流体を送液する工程と、
   前記出口流路の詰まりを検出手段により検出する工程と、
   前記出口流路の詰まりを検出したときに、開閉手段により前記第１供給管を閉塞し、前記第２供給管を開放する工程と、
   詰まりが除去されたことを検出したときに、前記開閉手段により前記第１供給管を開放し、前記第２供給管を閉塞する工程と、
   を有することを特徴とする流体輸送装置の駆動方法。
6. 請求項５に記載の流体輸送装置の駆動方法において、
   前記洗浄液の送液中に、詰まりの検出が一定時間または一定の検出回数を連続したときに、前記洗浄液の送液を停止することを特徴とする流体輸送装置の駆動方法。
7. 第１供給管から送液される第１の流体と、第２供給管から送液される洗浄液と、を切替えて共通の出口流路から送出する流体輸送装置であって、
   開閉手段により前記第１供給管を一定時間開放した後、前記第１供給管を閉塞し、前記第２供給管を開放する工程と、
   前記第２供給管を一定時間開放した後、前記開閉手段により前記第２供給管を閉塞し、前記第１供給管を開放する工程と、
   を前記第１の流体の累積流量が定量に達するまで繰り返すことを特徴とする流体輸送装置の駆動方法。

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