JP2012205866A - 輸液ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】輸液チューブ内を通る気泡の検出能力を向上させることができる輸液ポンプを提供する。
【解決手段】カセット２０の輸液チューブ２１内における気泡を検出する気泡検出器６００では、輸液チューブ２１を挿入するための溝部６１４の間隔は、輸液チューブ２１の直径よりも小さく設定された第１側部６１１と第２側部６１２と、溝部６１４の底から起立している第１突起部６４１と、カセット２０から起立して第１突起部６１４と対向しておりカセット２０が溝部６１４側に移動されると溝部６１４内の輸液チューブ２１を第１突起部６４１とにより挟んで輸液チューブ２１を弾性変形させる第２突起部６４２を有し、輸液チューブ２１を第１側部６１１の超音波発信部６６１と第２側部６１２の超音波受信部６６２に密着させるために、第１突起部６４１の先端面と第２突起部６４２の先端面は、それぞれ平坦面６５０，６６０とされている。
【選択図】図１０

Description

本発明は、患者に薬液を注入するための輸液ポンプ、特に携帯型輸液ポンプに関する。

患者に薬液を投入するための医療機器としては、例えば輸液ポンプが知られており、この輸液ポンプは、患者に対して時間当たり薬液を決められた量だけ長時間かけて注入するのに広く使用されている。このような輸液ポンプのうち、例えば、医療機関だけでなく、一般の家庭において在宅でも使用できるようにコンパクトに形成した携帯型の輸液ポンプが知られている（特許文献１参照）。特許文献１の携帯型の輸液ポンプは、外部から導入される薬液を通す可撓性の輸液チューブを着脱式のカセットに導く構成とされている。

具体的には、該着脱式のカセットのケース内に可撓性の輸液チューブ（以下、「輸液チューブ」と言う。）を導入し、このケースから一部露出させた輸液チューブに対して、回転ローラを押しつけることにより、輸液チューブに蠕動様運動を与えて、輸液チューブから薬液を所定の注入速度（ｍＬ／ｈ）で注液を行なうようになっている。

特表平１１−５０６３５５号公報

ところで、特許文献１の携帯型の輸液ポンプでは、弾性変形可能な断面円形の輸液チューブ内に薬液が通る時に、薬液中に気泡が混じっている場合があるので、この気泡が輸液チューブ内の薬液中に存在しているかどうかを検出する必要がある。このため、輸液ポンプにはこの気泡を検出するために、気泡検出器が設けられている。

気泡検出器は、輸液チューブ内を薬液が通る状態（水輸液チューブ状態と呼ぶことがある）と輸液チューブ内を気泡が通る状態（空輸液チューブ状態と呼ぶことがある）であるかを判断するために、輸液チューブに超音波を与えることで輸液チューブ内に気泡が存在しているかどうかを検出している。
すなわち、この気泡検出器は、超音波発信部と超音波受信部を有しており、超音波発信部と超音波受信部は、輸液チューブを挟んで対向して設けられている。輸液チューブ内に気泡（空気）が存在すると、超音波が気泡により反射されて超音波受信部で受信できなくなるので、超音波受信部の出力が低下し、この出力の変化に基づいて気泡の有無を判断するようになっている。

しかし、使用される輸液チューブとしては、カセットを交換すると異なる直径のものを使用することがあり、あるいは使用環境温度により輸液チューブ自体の直径が変化することもある。このように、異なる直径の輸液チューブを使用したり、使用環境温度により輸液チューブの直径が変化すると、超音波発信部と超音波受信部が、輸液チューブを挟んで単純に配置するだけでは、輸液チューブを超音波発信部と超音波受信部に対して確実に密着させることができないので、従来の気泡検出器は輸液チューブ内を通る薬液と気泡を区別して気泡を確実に検出することが難しい。
そこで、本発明は、輸液チューブを超音波発信部と超音波受信部に対して確実に密着させて、輸液チューブ内を通る気泡の検出能力を向上させることができる輸液ポンプを提供することを目的とする。

本発明の輸液ポンプは、ケースと、薬液を通す輸液チューブを有し前記ケースに装着されるカセットと、前記ケースに配置されて前記カセットの前記輸液チューブを押して薬液を送出するための輸液送り部を有する輸液ポンプであって、前記カセットの前記輸液チューブ内における気泡を検出する気泡検出器を備え、前記気泡検出器は、前記輸液チューブが挿入される溝部を形成する、前記輸液チューブの直径よりも小さく間隔が設定された第１側部と前記第１側部と対向された第２側部と、前記溝部の底から起立している第１突起部と、前記カセットから起立して前記第１突起部と対向しており、前記カセットが前記溝部側に移動されると前記溝部内の前記輸液チューブを、前記第１突起部との間に挟んで前記輸液チューブを弾性変形させる第２突起部と、前記第１側部に配置された超音波発信部と、前記第２側部に配置された超音波受信部とを有し、前記輸液チューブを前記第１側部の前記超音波発信部と前記第２側部の前記超音波受信部に密着させるために、前記第１突起部の先端面と前記第２突起部の先端面は、それぞれ前記輸液チューブに対する当接面とされていることを特徴とする。
上記構成によれば、カセットが溝部側に移動されて第２突起部が第１突起部に近づき、第１突起部の当接面と第２突起部の当接面は、輸液チューブを挟んで弾性変形させて輸液チューブを第１側部の超音波発信部と第２側部の超音波受信部に密着させるので、超音波を用いて輸液チューブ内を通る気泡の検出する検出能力を向上させることができる。
好ましくは、前記当接面が平らな平坦面とされていることを特徴とする。
上記構成によれば、各当接面を輸液チューブを平らに潰すので、より当接および密着度が向上する。

好ましくは、前記第１側部の先端部と前記第２側部の先端部は、前記輸液チューブを前記溝部に挿入するための入り口を構成しており、前記第１側部の先端部と前記第２側部の先端部の間隔が前記溝部の間隔よりも広くなるように、前記第１側部の先端部と前記第２側部の先端部が傾斜して形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、カセットが移動して輸液チューブを溝部に挿入する際に、輸液チューブは溝部に容易に挿入することができるので、気泡検出動作が支障なく行える。

好ましくは、前記第２突起部の先端面の面積は、前記第１突起部の先端面の面積よりも広く設定されていることを特徴とする。
上記構成によれば、第２突起部の先端面は、輸液チューブを溝部側に確実に挿入することができ、気泡検出動作が支障なく行える。

本発明は、輸液チューブ内を通る気泡の検出能力を向上させることができる輸液ポンプを提供することができる。

本発明の輸液ポンプの好ましい実施形態を示す概略斜視図である。 図１の輸液ポンプのカセット収納部のカバーを開いた様子を示す概略正面図である。 図１の輸液ポンプのカセット収納部のカバーを開いて、カセットを収容する様子を示す概略斜視図である。 輸液ポンプの電気的な構成を示すブロック図である。 図２に示す本体のカセット収納部付近を拡大して示す斜視図である。 図５に示す気泡検出器の構造例を、図５における矢印ＫＬから見た斜視図である。 図６に示す気泡検出器をＫＴ方向から見た斜視図である。 図６に示す気泡検出器をＫＲ方向から見た斜視図である。 気泡検出器の輸液チューブ挿入部を示す図である。 図１０（Ａ）は、気泡検出器に輸液チューブが挿入される前の状態を示し、図１０（Ｂ）は、気泡検出器に輸液チューブが挿入されて気泡を検出する状態を示す図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図１は、本発明の医療機器である携帯型の輸液ポンプのカセット収納部のカバー（透明）を閉じた概略斜視図であり、図２はそのカセット収納部のカバーを開いた状態を示す概略正面図、図３は輸液ポンプのカセット収納部のカバーを開き、カセットを収納した状態を示す概略斜視図である。
図１から図３に示す輸液ポンプ１０は、例えば、略矩形の本体（筐体）１１を有している。本体１１は、前筐体４９と後筐体４４を有する。本体１１は、輸液ポンプ１０の構成物を収容するためのケースであり、好ましくは、耐薬品性、耐衝撃性を有する熱可塑性合成樹脂、例えばハイインパクトスチロールやＡＢＳ樹脂で形成されている。

図１に示すように、本体１１は、本体１１の上面側のほぼ半分程度の面積を閉めるように、開閉可能なカバー１２を有しており、該カバー１２を、ヒンジ１３を中心として回動可能として開閉できる。カバー１２は、図示しない付勢手段、例えば、ヒンジ１３の軸周りにトーションコイル等を配設することにより、図２と図３に示すように、常時開方向に付勢されている。カバー１２を閉じて押し込むことにより、カバー１２は本体１１側の図示しないラッチ等に係合されるようになっており、本体１１の側部外縁に突出する解除ボタン１６，１６を、矢印方向に手指にて押し込むことにより、該ラッチ等が解除されてカバー１２を開けることができる。

図１の前筐体４９における符号１７は、開始停止スイッチであり、この開始停止スイッチ１７は、図１において横方向に「停止―開始」のスライド操作をすることができる。符号１８は液晶表示装置等で形成した表示部であり、運転状態や報知情報等を表示するようになっている。これらの他に、本体１１は、図示しないモード選択スイッチ等を備えることができる。
前筐体４９には、発光ダイオードランプのような点灯表示部ＬＰが、表示部１８の付近に配置されている。この点灯表示部ＬＰは、例えば通常動作時は緑色で注入速度に応じた点滅または点灯で、異常時は赤色で点滅また点灯することにより輸液ポンプ１０の動作状況を、例えば患者あるいは周囲の家族の人が目視で分かるようになっている。
また、前筐体４９の背面には、内蔵されたブザー８８とスピーカ８９からの音が使用者に聞き取れるように放音孔３１０が配置されている。ブザー８８は警報内容を警報音で報知でき、スピーカ８９は警報内容を鳴動することで音声で報知する機能を有する。

図２と図３に示すように、本体１１からカバー１２を開くと、カセット収納部１５が露出するようになっている。カセット収納部１５は、本体１１の厚みの約半分程度の寸法で形成された空間であり、この空間であるカセット収納部１５には、図３に示すように、輸液チューブ２１を引きこみかつ導出するためのカセット２０を着脱可能にセットすることができるようになっている。

本体１１のカセット収納部１５内には、図１から図３には図示していないが駆動部としてのモータが配置されている。また、カセット収納部１５上には、輸液送り部としてのロータユニット３１と、閉塞検出部８３が配置されている。このモータの出力軸からの駆動力が、ロータユニット３１に対して図示しない皿歯車等を介して伝達されることにより、ロータユニット３１が軸Ｌを中心にして回転する。
図２に示すように、このロータユニット３１の外周には、例えば、４か所以上の図示例では５つの回転ローラである輸液チューブ押圧部３１Ｒが設けられており、ロータユニット３１の輸液チューブ押圧部３１Ｒが図２の矢印方向の回転することにより、順次図３に示す輸液チューブ２１を順次押圧して、輸液チューブ２１に対して蠕動様運動を付与することができる。このロータユニット３１は、外部から薬液を導入するための輸液チューブ２１に対して圧接し、この輸液チューブ２１に対して蠕動様運動をさせて、薬液を送出するための輸液送り部の一例である。本発明の実施形態では、ロータユニット３１を用いて蠕動様運動させて薬液を送出しているが、これに限らず、フィンガ方式で薬液を送出するようにしても良い。

図１から図３に示す上記閉塞検出部８３は、カセット２０がカセット収納部１５内に収納されたことを検出して、カセット２０の輸液チューブ２１の内部が閉塞されているか否かを検出する。この閉塞検出部８３には、カセット検出用の突起部材９９が設けられている。この突起部材９９は、図１と図２に示す付勢部材１３３の力により、カセット収納部１５内においてＣ方向に沿って突出している。しかし、図３に示すように、カセット２０がカセット収納部１５内に収納された状態では、突起部材９９は、図１と図２に示す付勢部材１３３の力に抗してＤ方向に押されることで、図２に示すスイッチ１３４がオンとなり、このスイッチ１３４のオン信号は制御部１００に通知されるようになっている。すなわち、閉塞検出部８３は、輸液チューブ２１内が閉塞されて輸液チューブ２１の直径が大きくなったことを検出することで、薬液が輸液チューブ２１内に通過していないことを制御部１００に通知するものである。

図２に示すように、カセット収納部１５には、このロータユニット３１の付近の上方位置に、第１のスライダ３２と、該第１のスライダ３２に隣接して第２のスライダ３３が配置されている。第１のスライダ３２と第２のスライダ３２はそれぞれ係止片を備えており、これら係止片は、付勢手段により常時矢印Ｃ方向に付勢されている。しかも、第１のスライダ３２と第２のスライダ３３のそれぞれ係止片は、後述するカセット２０がカセット収納部１５にセットされる際に矢印Ｄ方向に移動されて、カセット２０を保持するとともに、該カセット２０に内蔵された可撓性の輸液チューブ２１をロータユニット３１に対して押圧することができる。図２において、第２のスライダ３３の右方の下側には、カセット２０をカセット収納部１５に配置する際の目印となる傾斜部３４ａを有するマーク３４と、該マーク３４の下方にはカセット２０を装着する際のストッパとして機能する突起部３５が設けられている。

図３を参照して、カセット２０の構造例を説明する。
カセット２０は、合成樹脂で形成された図示のような横長のケース体である。輸液チューブ２１の一部分は、カセット２０内に収容されており、輸液チューブ２１は該ケース体の外縁に沿って矢印Ｆ方向から導入され、カセット２０の右端部でほぼＵ字状に曲折され、そして矢印Ｅ方向に導出されている可撓性輸液チューブ（輸液チューブともいう。）である。該輸液チューブ２１に対しては、薬液が外部から矢印Ｆ方向に導入され、矢印Ｅ方向に導出され、輸液チューブ２１の該矢印Ｅ方向の延長には留置針などが接続されており、輸液チューブ２１内の薬液がこの留置針を通じて患者に対して輸液される。

図３に示すように、輸液チューブ２１内の輸液の移動を目視できるように、カバー１２とカセット２０は好ましくは透明部材で作られている。なお、カバー１２には切欠き部１９が設けられており、該切欠き部１９から輸液チューブ２１がカバー１２の外部に導出されるようになっている。
また、図３に示すように、カセット２０の下部の一端寄りには露出部２４が形成されており、該露出部２４はカセット２０の一部を切欠いて形成されており、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘを外部に露出させている。この輸液チューブ２１の露出部２４には、ロータユニット３１の輸液チューブ押圧部３１Ｒ（図２を参照）が押圧されることで、図３に示すように蠕動様運動が輸液チューブ２１に付与されるようになっている。

図３のカセット２０のほぼ中央部には、横に並んで２つの係合用スリット２２，２３が形成されており、これらスリット２２，２３はカセット２０のケース体を貫通している。
スリット２２，２３には、図２で説明した第１のスライダ３２と第２のスライダ３３がそれぞれ入り込むようになっている。そして、図３に示すように、カバー１２を矢印Ａ方向に閉じた際には、ヒンジ１３よりも該カバー１２の内側に設けられた当接部１４がカセット２０を押すことにより、該カセット２０がカセット収納部１５において矢印Ｂ方向に移動される。

このカセット２０の矢印Ｂ方向への移動により、各係合用スリット２２，２３に入り込んだ第１のスライダ３２と第２のスライダ３３の付勢方向（図２の矢印Ｃ方向）に働く付勢力に抗して、第１のスライダ３２と第２のスライダ３３を矢印Ｄ方向に移動させることができる。これにより、カセット２０は、カバー１２を閉止した状態においては、カバー１２の押圧部１４と第１のスライダ３２と第２のスライダ３３に挟まれて固定されるとともに、輸液チューブ２１はロータユニット３１側に押圧されている。

図３に示すカセット２０には、縦スリット２５ａ及び横スリット２５ｂを有する逆Ｌ字状の規制用スリット２５が形成されている。縦スリット２５ａにはストッパ２６が収容されており、そのストッパ２６の先端の当接部は付勢手段２６ａにより矢印Ｃ方向に常時押圧されており、カセット２０内の図示しない箇所で、輸液チューブ２１の一部を押し潰して輸液チューブ２１内の輸液の流れを止めている。横スリット２５ｂには、スライダ２９が配置されている。
図３のように、本体１１のカセット収納部１５内にカセット２０を収納してカバー１２を閉じると、カセット２０の横スリット２５ｂのスライダ２９が、ストッパ２６を付勢手段２６ａの力に抗して矢印Ｄ方向に押し込むことにより、ストッパ２６の先端部は輸液チューブ２１から離れる。これにより、輸液チューブ２１は開放されて輸液チューブ２１内の輸液の流れ止めは解除でき、輸液チューブ２１には輸液を導入でき、ロータユニット３１の輸液チューブ押圧部３１Ｒの動きにより患者に対して輸液チューブ２１を通じて薬液を送液できる。このとき、送液される設定流量の範囲は、例えば５〜３００ｍＬ／ｈであり、輸液ポンプ１０の総重量は、電池を入れた状態で約３２０ｇである。

次に、図４を参照して、上述した輸液ポンプ１０の電気的な構成を説明する。図４は、輸液ポンプ１０の電気的な構成を示すブロック図である。
図４に示すブロック図では、本体１１の前筐体４９と後筐体４４と、カバー１２を示しており、カバー１２側にはカセット２０とこのカセット２０の輸液チューブ２１が配置されている。後筐体４４には、ジャック７８と電源回路８０と電池（乾電池もしくは充電池）Ｂが配置され、ジャック７８と電池Ｂが電源回路８０に対して電気的に接続されて
いる。ジャック７８は、電源コネクタ１２７を介して、例えば１００Ｖの商用交流電源に接続可能である。電源コネクタ１２７は、１００Ｖの交流電源を所定の直流電圧に変換して電源回路８０に供給する。

図４に示すように、前筐体４９には、ロータユニット３１と、気泡検出器８２と、閉塞検出部８３を備えている。ロータユニット３１は、ギア３１Ｇを介してモータＭに連結されており、モータＭはモータ駆動回路８１からの駆動信号により、ロータユニット３１を連続回転させることができる。回転検出回路８１Ｔは、モータＭの回転状態を検出して制御部１００にモータの回転状態信号を送る。電源回路８０は、モータ駆動回路１８と制御部１００とショックセンサ２００に電気的に接続されており、モータ駆動回路１８と制御部１００に対して電源供給を行う。

図４の気泡検出器６００と閉塞検出部８３は制御部１００に電気的に接続され、気泡検出器６００は、輸液チューブ２１内が薬液により満たされているか気泡が存在するかを検出して、制御部１００に通知する。閉塞検出部８３は、輸液チューブ２１が閉塞されて輸液チューブ２１の直径が大きくなったことを検出することで、薬液が輸液チューブ２１内に通過していないことを制御部１００に通知する。
開始停止スイッチ１７は、開始停止検出回路８４に電気的に接続され、開始停止検出回路８４は、開始停止スイッチ１７が、図１に示す開始位置に位置されているか停止位置に位置されているかを検出して、その状態を制御部１００に通知する。制御部１００はマイクロコンピュータなどのＣＰＵとＣＰＵにより実行される装置全体の制御プログラムや各種データを記憶するＲＯＭとワークエリアとして測定データや各種データを一時的に記憶するＲＡＭなどを備え、各工程での処理、判断を行なう。メモリ部１１１は、ＣＰＵ１１０との間で情報を記憶したり、記憶した情報を読み出したりするもので、しかもメモリ部１１１はＣＰＵ１１０により処理すべきプログラムが記憶されているＲＯＭ（読み出し専用メモリ）をも含んでいる。

図４の表示部１８は、制御回路１８Ｔに電気的に接続され、点灯表示部ＬＰは、制御回路８５に電気的に接続されている。制御回路１８Ｔと制御回路８５は制御部１００に電気的に接続され、制御部１００の指令により、制御回路１８Ｔは表示部１８に必要な内容を表示させる。また、制御部１００の指令により、制御回路８５は点灯表示部１８を例えば点滅させて、患者に点滅により警報があることを報知することができる。
ブザー８８は、ブザー回路９０に電気的に接続され、スピーカ８９は、音声回路９１に電気的に接続されている。ブザー回路９０と音声回路９１は、制御部１００に電気的に接続されている。その他に、外部通信回路１０１が制御部１００に電気的に接続されている。

図４のブロック図に示すように、輸液ポンプ１０は、ショックセンサ２００と内部バッテリ２０１を有している。
図４に示すショックセンサ２００は、本体１１に加わる衝撃力を検出すためのセンサであり、例えば本体１１の前筐体４９内に配置されている。内部バッテリ２０１は、電源オフ時にショックセンサ２００に電源を供給するためのバックアップ用のバッテリであり、例えばボタン電池である。

図４に示す気泡検出器６００は、制御部１００に電気的に接続され、気泡検出器６００は、輸液チューブ２１内が薬液により満たされているか気泡（空気）が存在するかを検出して、制御部１００に通知する。すなわち、この気泡検出器６００は、超音波送信部と超音波受信部を有しており、超音波送信部と超音波受信部は、輸液チューブ２１の途中において対向して設けられている。輸液チューブ２１の途中に気泡（空気）が存在すると、超音波がこの気泡により反射されて超音波受信部で受信できずに、超音波受信部の出力が低下して、制御部１００は、この出力の変化に基づいて気泡の有無を判断する構成になっている。

図５は、図２に示す本体１１のカセット収納部１５付近を拡大して示す斜視図である。
図５に示すように、カセット収納部１５には、閉塞検出部８３と一体的な構造体となるようにして気泡検出器６００が設けられている。この気泡検出器６００は、カセット収納部１５に第２のスライダ３３に対面する位置であって、しかもロータユニット３１の隣に配置されている。気泡検出器６００は、輸液チューブ２１内を通るのが薬液であるのか気泡（空気）であるのかを判断するためのセンサであり、空液検出器とも呼ぶことができる。
図６は、図５に示す気泡検出器６００の構造例を、図５における矢印ＫＬ方向から見た斜視図であるが、図６では、カセット収納部１５にはカセット２０が装着されている。

図６に示すように、カセット２０のほぼ中央位置には、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘをカセット２０の外部に露出させるための露出部２４が、カセット２０の側面部２０Ｓから見てＢ方向に凹形状になるように形成されている。この露出部２４の形状は、Ｚ１方向から見て例えばほぼ長方形状であるが、特に形状は限定されない。カセット２０がカセット収納部１５に設定された状態では、露出部２４は気泡検出器６００から離れた位置に対面している。そして、図３に示すカバー１２を矢印Ａ方向に閉じた際には、ヒンジ１３よりもカバー１２の内側に設けられた当接部１４がカセット２０を押すことにより、図３と図６に示すように、このカセット２０がカセット収納部１５において矢印Ｂ方向に押されて移動されるようになっている。

このカセット２０の矢印Ｂ方向への移動により、図３に示す各係合用スリット２２，２３に入り込んだ第１のスライダ３２と第２のスライダ３３の付勢方向（図３と図６の矢印Ｃ方向）に働く付勢力に抗して、カセット２０は、第１のスライダ３２と第２のスライダ３３を矢印Ｂ方向に押し付けて移動させることができる。矢印Ｂ方向と矢印Ｄ方向は、Ｙ１、Ｙ２方向と平行である。これにより、カセット２０の位置は、カバー１２を閉止した状態においては、カバー１２の押圧部１４と第１のスライダ３２と第２のスライダ３３に挟まれて固定されるとともに、図６に示す輸液チューブ２１の別の露出した一部分２１Ｙは、ロータユニット３１側に押圧される。図６に示すＺ１、Ｚ２方向と、Ｙ１、Ｙ２方向と、Ｘ１、Ｘ２方向は、直交している。

次に、気泡検出器６００の構造例を、図６と図７と図８を参照して説明する。
図７は、図６に示す気泡検出器６００を矢印ＫＴ方向から見た斜視図であるが、カセット２０の図示は省略している。図８は、図６に示す気泡検出器６００を矢印ＫＲ方向から見た斜視図であるが、カセット２０も図示している。
図６と図７に示すように、気泡検出器６００は、輸液チューブ挿入部６０１と、超音波センサ６０２を有している。輸液チューブ挿入部６０１は、例えばプラスチックにより形成されており、第１側部６１１と第２側部６１２と、第１突起部６４１を有している。第１側部６１１と第２側部６１２は、間隔をおいて平行にＹ１方向に沿って突出して形成されている。第１側部６１２の上面側は、カバー部材６１３により保護のために覆われている。

図９（Ａ）から図９（Ｃ）は、この輸液チューブ挿入部６０１の形状例を示している。
図９（Ａ）と図９（Ｂ）に示すように、輸液チューブ挿入部６０１の第１側部６１１と第２側部６１２の間には、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘを挿入するための溝部６１４を有している。第１側部６１１の外面６１１Ａは平坦面であるが、第１側部６１１の内面６１１Ｂは、平坦な溝壁面６２１と傾斜した溝壁面６２２からなる。同様にして、第２側部６１２の外面６１２Ａは平坦面であるが、第２側部６１２の内面６１２Ｂは、平坦な溝壁面６３１と傾斜した溝壁面６３２からなる。平坦な溝壁面６２１と平坦な溝壁面６３１は、対面してＹ１方向に沿って平行に形成されている。傾斜した溝壁面６２２と傾斜した溝壁面６３２は、第１側部６１１と第２側部６１２の先端部に向けて広がるようにして、１５〜２０度である鋭角の角度θで傾斜して形成されており、外側に開いている輸液チューブの入り口部を構成している。この傾斜角度は、１５度より小さいと第２突起部６４２（図１０参照）による気泡検出器６００の溝部６１４への輸液チューブ２１の挿入しづらくなり、この傾斜角度は、２０度より大きいと輸液チューブ挿入部６０１が大きくなるので好ましくない。

これにより、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘは、傾斜した溝壁面６２２と傾斜した溝壁面６３２を通じて、溝部６１４内にＹ２方向に沿って簡単に挿入することができる。すなわち、第１側部６１１の先端部と第２側部６１２の先端部は、輸液チューブ２１を溝部６１４に挿入するための入り口部を構成しているので、第１側部６１１の先端部と第２側部６１２の先端部の間隔が溝部６１４の間隔よりも広い。このため、カセット２０が図６のＢ方向に移動して輸液チューブ２１の一部分２１Ｘを溝部６１４内に挿入する際に、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘは溝部６１４に容易に挿入することができるので、気泡検出動作が支障なく行える。
図９（Ａ）と図９（Ｂ）に示すように、平坦な溝壁面６２１と平坦な溝壁面６３１は、溝部６１４を形成しているが、この溝部６１４の幅（間隔）ＷＲは、輸液チューブ２１の直径ＤＡよりも、好ましくは小さく設定されている。

図９（Ａ）と図９（Ｃ）に示すように、平坦な溝壁面６２１と平坦な溝壁面６３１の内底部６３３には、第１突起部６４１が、Ｙ１方向に突出して設けられている。この第１突起部６４１の先端部は、輸液チューブへの当接面である。この当接面は輸液チューブに確実に当接すれば形状は問わないが、好ましくは平坦面６５０となっている。この平坦面６５０は、Ｚ１、Ｚ２方向とＸ１、Ｘ２方向により形成される平面である。これにより、輸液チューブを平らに潰すことができる。

一方、図８と図６に示すように、カセット２０の露出部２４には、第２突起部６４２がＹ２方向に突出して形成されている。すなわち、第２突起部６４２は、第１突起部６４１とは向かい合うようにして突出して形成されている。第２突起部６４２の先端部は、輸液チューブに対する当接面である。この当接面は上述したように、好ましくは平坦面６６０となっている。この平坦面６６０は、Ｚ１、Ｚ２方向とＸ１、Ｘ２方向により形成される平面である。平坦面６５０，６６０は対面しており、平行であるが、好ましくは平坦面６６０の面積は、平坦面６５０の面積よりも大きく設定されている。この理由としては、平坦面６６０が、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘを溝部６１４内にＹ２方向に沿って確実に押し込めることができるようにするためである。すなわち、第２突起部６４２の平坦面６６０の面積は、第１突起部６４１の平坦面６５０の面積よりも広く設定されているので、第２突起部６４２の平坦面６６０は、輸液チューブ２１を溝部６１４側に確実に挿入することができ、気泡検出動作が支障なく行える。

次に、超音波センサ６０２について、図７と図８を参照して説明する。
超音波センサ６０２は、超音波発信部６６１と超音波受信部６６２を有しており、超音波発信部６６１と超音波受信部６６２は制御部１００に電気的に接続されている。超音波発信部６６１は、制御部１００の指令により、超音波を超音波受信部６６２に向けて発信する。超音波受信部６６２は、超音波発信部６６１から発信される超音波を輸液チューブ２１の一部分２１Ｘ内の薬液に通した後に受信する。もし、輸液チューブ２１の途中に気泡（空気）が存在すると、気泡により超音波が反射されて超音波は超音波受信部６６２で受信できずに、超音波受信部６６２から制御部１００に送られる出力が低下する。このことから、制御部１００は、この超音波受信部６６２からの出力の変化に基づいて気泡の有無を判断することができる。
超音波発信部６６１は、第１側部６１１の平坦な溝壁面６２１に配置され、超音波受信部６６２は、第２側部６１２の平坦な溝壁面６３１に配置されているので、超音波発信部６６１と超音波受信部６６２には、溝部６１４内に挿入された輸液チューブ２１の一部分２１Ｘを密着させた状態で、超音波を用いて輸液チューブ２１内の気泡の検出を行うことができるようになっている。

次に、上述した気泡検出器６００を用いることにより、輸液チューブ２１内に薬液が存在していて気泡が存在していない場合の検出と輸液チューブ２１内に気泡が存在している場合の検出を行う動作について、図１０と図８を参照して説明する。
図１０（Ａ）は、気泡検出器６００の溝部６１４に輸液チューブ２１の一部分２１Ｘが挿入される前の状態を示し、図１０（Ｂ）は、気泡検出器６００の溝部６１４に輸液チューブ２１の一部分２１Ｘが挿入された時の一部分２１Ｘ内の気泡を検出する状態を示す図である。
図１０（Ａ）に示す気泡検出器６００の例では、溝部６１４の底部６１４Ｂからの第１突起部６４１の平坦面６５０の突出高さＨＣは、例えば１．５ｍｍである。輸液チューブ２１の外ＤＡは、例えば３．６ｍｍである。第１側部６１１の平坦な溝壁面６２１と第２側部６１２の平坦な溝壁面６３１との間隔ＷＲは、輸液チューブ２１の外側の直径（ＤＡ：３．６ｍｍ）よりもやや小さく設定されており、例えば３ｍｍである。

図１０（Ａ）に示す気泡検出器６００の溝部６１４に断面円形の輸液チューブ２１が挿入される前の状態では、図３に示すようにカバー１２が開いており、図６に示すようにカセット２０がＢ方向には押されていない。このため、カセット２０の第２突起部６４２の平坦面６６０に位置されている輸液チューブ２１の一部分２１Ｘは、気泡検出器６００の溝部６１４の外側に位置されている。
次に、図３のカバー１２がＡ方向に回転され、このカバー１２がカセット収納部１５を閉じると、カセット２０はＢ方向、すなわち図１０（Ｂ）に示すＹ２方向に押されることにより、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘはカセット２０の第２突起部６４２の平坦面６６０によりＹ２方向に押される。

これにより、図１０（Ｂ）に示すように、断面円形の輸液チューブ２１の一部分２１Ｘは、傾斜した溝壁面６２２と傾斜した溝壁面６３２の間を確実にしかも容易に案内することができ、第１側部６１１の平坦な溝壁面６２１と第２側部６１２の平坦な溝壁面６３１の間の溝部６１４内にスムーズに導かれる。こうして、断面円形の輸液チューブ２１の一部分２１Ｘが、第１突起部６５０の平坦面６５０と第２突起部４２の平坦面６６０と、第１側部６１１の平坦な溝壁面６２１と第２側部６１２の平坦な溝壁面６３１の間に挟まれることで、断面が長方形状に弾性変形される。
このように断面が長方形状に弾性変形した輸液チューブ２１の一部分２１Ｘでは、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの第１密着部分２１Ｈと第２密着部分２１Ｇの第１辺長さＣＮ１は、２．７ｍｍであり、第１側部６１１の平坦な溝壁面６２１と第２側部６１２の平坦な溝壁面６３１との間隔ＷＲに相当する第２辺長さＣＮ２は、３．０ｍｍである。この結果、図１０（Ａ）に示す断面円形の輸液チューブ２１の外周囲長さＶ１は、３．６ｍｍ（チューブ外径：ＤＡ）×３．１４＝１１．３ｍｍであるのに対して、図１０（Ｂ）に示す弾性変形させた輸液チューブ２１の外周囲長さＶ２は、３ｍｍ×２＋２．７ｍｍ×２＝１１．４ｍｍとなっていて、ほぼ同じである。

図１０（Ｂ）に示すように、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘが断面長方形状に弾性変形されると、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの第１密着部分２１Ｈは、超音波発信部６６１に対して幅方向でほぼ同じ長さで密着できるとともに、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの第２密着部分２１Ｇは、超音波受信部６６２に対して幅方向でほぼ同じ長さで密着できる。このため、図１０（Ｂ）と図８に示す超音波発信部６６１は、制御部１００の指令により、超音波を発生して、超音波受信部６６２は、超音波発信部６６１から発信される超音波を輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの第１密着部分２１Ｈと第２密着部分２１Ｇに通した後に受信する。しかし、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの途中に気泡（空気）が存在すると、気泡により超音波が反射されてしまうので、超音波受信部６６２では超音波受信部６２２の出力が低下する。制御部１００は、この超音波受信部６２２の出力の変化に基づいて、輸液チューブ２１内に気泡が存在するかしないかを判断することができる。

なお、カセット２０に使用する輸液チューブ２１の種類が異なり輸液チューブ２１の直径ＤＡが多少違っても、あるいは使用環境温度の変化により輸液チューブ２１の直径ＤＡが多少変化していても、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの第１密着部分２１Ｈは、超音波発信部６６１に対して密着できるとともに、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの第２密着部分２１Ｇは、超音波受信部６６２に対して密着できる。
このため、超音波発信部６６１から発信される超音波は、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの第１密着部分２１Ｈと第２密着部分２１Ｇを通じて輸液チューブ２１内に確実に伝達でき、超音波発信部６６１からからの超音波は、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの第２部分２１Ｇを介して超音波受信部６６２に受信させることができるので、超音波の受信効率を上げることができ、気泡検出感度を向上することができる。
従って、輸液チューブ２１内が薬液により満たされていて気泡が存在しない状態の場合（水輸液チューブと呼んでいる）における超音波発信部６６１の検出信号レベルと、輸液チューブ２１内に気泡（空気）が存在している場合の状態（空輸液チューブの場合）における超音波発信部６６１の検出信号レベルとの間の差異が小さい場合であっても、気泡の有無の検出を行うことができる。

ただし、第１突起部６５０の平坦面６５０と第２突起部４２の平坦面６６０は、ともに平坦であることが最も好ましい。平坦面６５０，６６０が凸状に形成されてしまうと、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの外周面を、超音波発信部６６１と超音波受信部６６２に対して密着させることが難しくなり、弾性変形させた輸液チューブ２１を図１０（Ｂ）に示すような長方形の断面に保持することができなくなる。
本発明の実施形態の輸液ポンプ１０では、カセットを溝部側に移動されることで、第２突起部が第１突起部に近づき、第１突起部の平坦面と第２突起部の平坦面は、輸液チューブを弾性変形させて輸液チューブを第１側部の超音波発信部と第２側部の超音波受信部に密着させるので、輸液チューブ内を通る気泡の検出能力を向上させることができる。
なお、第１突起部６５０の平坦面６５０と第２突起部４２の平坦面６６０が輸液チューブ２１の一部分２１Ｘの外周面を押し付け過ぎると、図１０（Ｂ）に示すように輸液チューブ２１の一部分２１Ｘを長方形の断面に保持することができなくなるので、第１側部６１１の先端部６１１Ｔと第２側部６１２の先端部６１２Ｔには、カセット２０側のストッパ部２０Ｔが突き当てられるようになっている。これにより、輸液チューブ２１の一部分２１Ｘが必要以上に押し潰されてしまうのを防ぐことができる。

ところで、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明は様々な修正と変更が可能であり、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変形が可能である。
本発明の実施形態の輸液ポンプでは、第２突起部６４２の平坦面６６０の面積は、第１突起部６４１の平坦面６５０の面積よりも大きいが、これに限らず、第２突起部６４２の平坦面６６０の面積と、第１突起部６４１の平坦面６５０の面積を同じにしても良い。

１０・・・輸液ポンプ（医療機器の一例）、１１・・・本体（ケースともいう）、２０・・・カセット、２１・・・輸液チューブ（輸液チューブ）、２１Ｈ・・・輸液チューブの第１密着部分、２１Ｇ・・・輸液チューブの第２密着部分、２１Ｘ・・・輸液チューブの一部分、３１・・・輸液送り部としてのロータユニット、６００・・・気泡検出器、６０１・・・輸液チューブ挿入部、６０２・・・超音波センサ、６１１・・・第１側部、６１２・・・第２側部、６１４・・・溝部、６２１・・・第１側部の平坦な溝壁面、６３１・・・第２側部の平坦な溝壁面、６４１・・・第１突起部、６４２・・・第２突起部、６５０・・・第１突起部の平坦面、６６０・・・第２突起部の平坦面、６６１・・・超音波発信部、６６２・・・超音波受信部

Claims (4)

1. ケースと、薬液を通す輸液チューブを有し前記ケースに装着されるカセットと、前記ケースに配置されて前記カセットの前記輸液チューブを押して薬液を送出するための輸液送り部を有する輸液ポンプであって、
   前記カセットの前記輸液チューブ内における気泡を検出する気泡検出器を備え、
   前記気泡検出器は、
   前記輸液チューブが挿入される溝部を形成する、前記輸液チューブの直径よりも小さく間隔が設定された第１側部と前記第１側部と対向された第２側部と、
   前記溝部の底から起立している第１突起部と、
   前記カセットから起立して前記第１突起部と対向しており、前記カセットが前記溝部側に移動されると前記溝部内の前記輸液チューブを、前記第１突起部との間に挟んで前記輸液チューブを弾性変形させる第２突起部と、
   前記第１側部に配置された超音波発信部と、前記第２側部に配置された超音波受信部と
   を有し、
   前記輸液チューブを前記第１側部の前記超音波発信部と前記第２側部の前記超音波受信部に密着させるために、前記第１突起部の先端面と前記第２突起部の先端面は、それぞれ前記輸液チューブに対する当接面とされていることを特徴とする輸液ポンプ。
2. 前記当接面が平らな平坦面とされていることを特徴とする請求項１に記載の輸液ポンプ。
3. 前記第１側部の先端部と前記第２側部の先端部は、前記輸液チューブを前記溝部に挿入するための入り口を構成しており、前記第１側部の先端部と前記第２側部の先端部の間隔が前記溝部の間隔よりも広くなるように、前記第１側部の先端部と前記第２側部の先端部が傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の輸液ポンプ。
4. 前記第２突起部の先端面の面積は、前記第１突起部の先端面の面積よりも広く設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の輸液ポンプ。

Images