JP2014104078A - 薬剤混合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人が装置外部から観察して判断が難しい異常についても、その状態を的確に判断し、この判断結果に基づき、薬剤の混合作業を中断の状態から安全に復帰させる薬剤混合装置を提供する。
【解決手段】本発明の薬剤混合装置２０は、容器保持部２３と、シリンジ保持部２６と、容器保持部２３を上部または下部方向に移動させる移動機構２７と、容器保持部２３およびシリンジ保持部２６のうちの少なくともいずれかを水平方向に振動させる振動機構２８と、を備え、装置に異常が発生した後の復帰前に、移動機構２７および振動機構２８のうちの少なくともいずれかを振動させて、針２４が薬剤容器２１に穿刺されているか否かの状態を把握する、および、穿刺されている場合には針２４の穿刺状態を把握することにより、穿刺状態に対応して異常からの復帰動作を行う構成からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療などの分野において、容器に充填されている注射薬などの薬剤をシリンジによって吸引または吐出して混合する薬剤混合装置に関する。

病院において、薬剤を入院患者に処方するときは、数種類の薬剤を異なった薬剤容器から取り出して混合したものを処方する場合が多い。複数の薬剤容器からそれぞれ薬剤を取り出して混合する場合、シリンジを用いることが多い。シリンジを用いて薬剤を混合する時には、安全性の観点から、シリンジに付けられた注射針を取り扱う点、特に抗がん剤を用いる場合には人が直接触れることは非常に危険である点、密閉された薬剤容器のゴム栓に注射針を貫通させた状態で薬剤が噴出しないように内部の陰圧を維持しながらシリンジ内の空気とバイアル内の薬剤の交換を行う点、などに注意して薬剤混合の作業を行わなければならない。これらを自動で対策するために、これらの作業を自動化した薬剤混合装置が提案されている。しかしながら、自動化された薬剤混合装置では、地震などの天災が発生した場合や薬剤混合装置の動作が中断した場合に、現在の状態に関わらず緊急停止することになり、安全に復帰できない場合がある。

安全に復帰するための従来の薬剤混合装置の動作のフローを、図１１に示す。図１１は、従来の薬剤混合装置のシリンジを用いた薬剤混合に関する動作のフローチャートである。図１１に示すように、従来の薬剤混合装置においては、予め決められた動作順序を順次実行することにより、シリンジマニピュレータを用いてシリンジを駆動させた一連の薬剤の混合作業が所定の順序で実施される（例えば、特許文献１参照）。

図１１に示すように、従来の薬剤混合作業は、が正常に行われているかどうかは、ステップＳ１０１で空気をシリンジ内に吸引した後、ステップＳ１０２でシリンジマニピュレータのトルクの変化が検出されたか否かを判定し、変化が検出されない場合はステップＳ１０３でオペレータに異常の内容が通知される。また、ステップＳ１０２でシリンジマニピュレータのトルクが検出された場合、空気が十分にシリンジ内に吸引されたとして、ステップＳ１０４で薬剤をシリンジ内に吸引する。その後、ステップＳ１０５でシリンジマニピュレータのトルクが正しいトルクか否かを判定し、正しいトルクでない場合はステップＳ１０３でオペレータに異常の内容が通知され、正しいトルクの場合は薬剤混合作業を終了する。このステップＳ１０３での異常の通知により、オペレータが薬剤混合装置で異常が発生したことを認識可能であり、薬剤混合装置の中の異常が発生したと思われる部分を調べ、異常の原因を取り除くことにより、薬剤の混合作業を停止の状態から復帰させることができる。これにより、薬剤混合装置は、再び薬剤の混合作業を行うことができる。

特表２００９−５０４１９９号公報

しかしながら、従来の薬剤混合装置では、異常が検出された場合、装置内部に薬剤が漏れ出ている可能性があるにも関わらず、人が装置のカバーを開放し、内部に手や体を入れた上で、異常要因を手動で取り除く必要があり、危険にさらされる可能性が高い場合がある。さらに、従来の薬剤混合装置では、シリンジマニピュレータのトルク量が正常であるか否かのみでの異常判定を行っているため、シリンジの先端に付いた注射針が折れている状態、注射針が曲がっていて薬剤容器に刺さっていない状態や、通常の穿刺位置を外れた部分に異常に刺さっている状態で薬剤の混合作業を自動継続させると、薬剤が漏れ出る恐れがある。

本発明は、これらの課題を解決するものであり、シリンジの先端に付いた針の穿刺状態を的確に判断し、薬剤の混合作業を中断の状態から安全に復帰させることが可能な薬剤混合装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の薬剤混合装置は、薬剤容器を保持する容器保持部と、針の付いたシリンジを保持するシリンジ保持部と、前記容器保持部を鉛直方向に移動させる移動機構と、前記移動機構の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記移動機構を鉛直方向に振動させることで前記薬剤容器を振動させた時の前記シリンジの振動の状況に基づいて、前記シリンジに付いた前記針が前記薬剤容器への穿刺状態を判定することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明の別の薬剤混合装置は、薬剤容器を保持する容器保持部と、針の付いたシリンジを保持するシリンジ保持部と、前記容器保持部を鉛直方向に移動させる移動機構と、前記容器保持部を水平方向に移動させる振動機構と、前記移動機構及び前記振動機構の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記振動機構を水平方向に振動させることで前記薬剤容器を振動させた時の前記シリンジの振動の状況に基づいて、前記シリンジに付いた前記針が前記薬剤容器への穿刺状態を判定することを特徴とする。

本発明によれば、シリンジの先端に付いた針の穿刺状態を的確に判断し、薬剤の混合作業を中断の状態から安全に復帰させることができる。

本発明の実施の形態１にかかる薬剤混合装置の要部の概略構成図 本実施の形態１にかかる薬剤混合装置の要部の概略構成図 本実施の形態１にかかる薬剤混合装置の要部の概略構成図 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）図１に示す薬剤混合装置において水平方向に微小な変位で薬剤容器を振動させて周波数応答波形を測定した図 本実施の形態１にかかる混合エンジンを示す側面図 本実施の形態１における薬剤混合装置の停止後のフローチャート 本実施の形態１における薬剤混合装置の停止後のフローチャート （ａ）、（ｂ）安全抜針動作を行う説明するための側面図 （ａ）、（ｂ）薬剤容器のゴム栓とシリンジの針の位置関係の状態を示す側面図 穿刺状態を判別するのに利用するデータベースとその利用の内容の一部を示す図 従来の薬剤混合装置における薬剤混合の動作のフローチャート

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる薬剤混合装置２０の要部の概略構成を示す側面図である。ただし、薬剤容器２１だけは、内部の薬剤２２の充填の状態等をわかりやすくために断面図で示している。

図１に示すように、本実施の形態１の薬剤混合装置２０の要部は、容器保持部２３と、シリンジ保持部２６と、移動機構２７と、振動機構２８と、を少なくとも備えた構成である。ここで、容器保持部２３は、薬剤容器２１を保持する。シリンジ保持部２６は、容器保持部２３の下部に配置され、針２４の付いたシリンジ２５を保持する。移動機構２７は、容器保持部２３を矢印３１ａに示す方向に沿って、鉛直方向に移動させる。振動機構２８は、容器保持部２３を矢印３１ｂに沿った水平方向に振動させる。なお、本実施の形態１では、容器保持部２３を鉛直方向または水平方向に振動させる場合について説明しているが、容器保持部２３とシリンジ保持部２６とが相対的に振動すれば良いため、容器保持部２３の代わりにシリンジ保持部２６を鉛直方向又は水平方向に振動させても良い。なお、本実施の形態１の薬剤混合装置２０の各種の動作は、制御部４０により制御される。

本実施の形態１の薬剤混合装置２０は、移動機構２７および振動機構２８のうちの少なくとも一方を振動させて薬剤容器２１を振動させることで、シリンジ２５の針２４が薬剤容器２１に穿刺されているか否かの状態を把握することを可能とするものである。そして、本実施の形態１の薬剤混合装置２０は、所定の状態になった場合に、針２４の穿刺状態を把握することにより、穿刺状態に対応した異常からの復帰動作を行うことができる。ここで、所定の状態になった場合とは、例えば、装置に異常が発生して動作が中断した場合、ユーザが異常を感知して非常停止スイッチによって装置を停止させた場合、である。

すなわち、本実施の形態１の薬剤混合装置２０は、停止した装置の復帰前に、薬剤容器２１を振動させることで、シリンジの先端に付いた針の穿刺状態を自動で確認し、不適合状態を発見することを可能とするものである。具体的には、薬剤容器２１を振動させることにより、この薬剤容器２１の振動に連動したシリンジ２５の振動に基づいて、針の穿刺状態を確認する。針の穿刺状態を確認する詳しい方法については、図２、図３を用いて後述する。そのため、例えば、装置の構成によっては死角となって装置の外側から人が観察して発見することが難しい位置にシリンジが存在する場合でも、シリンジの針の穿刺状態を自動で確認することができる。穿刺状態に問題がある場合は、薬剤混合装置２０から警告又は異常箇所や異常状態などの異常情報を発信することで、異常で停止した装置を安全な順序で正常状態に戻すことを周囲の人に促すができる。これにより、薬剤２２の混合作業を中断した状態から安全に復帰させる薬剤混合装置２０が実現できる。

最初に、本実施の形態１の薬剤混合装置２０の要部の動作について説明する。本実施の形態１では、図１に示すように、鉛直上方に薬剤容器２１が配置され、下方にシリンジ２５が配置されている薬剤混合装置２０の要部を例として説明する。また、本実施の形態１の薬剤混合装置２０の要部は、レーザ測長部３０を備えている。

シリンジ２５は、先端に針２４を付けて針先をほぼ鉛直上方に向けた状態でシリンジ保持部２６に保持されている。シリンジ２５のプランジャ２５ｂは、プランジャ駆動部２６ｃにより、鉛直上下に駆動される。このプランジャ２５ｂの駆動により、シリンジ２５の内部２５ａへの薬剤２２の吸引、または、内部２５ａから薬剤容器２１への薬剤２２の吐出を行う。なお、プランジャ２５ｂを駆動させるプランジャ駆動部２６ｃは、シリンジベース２６ｄに固定および移動可能な状態で保持されている。

薬剤容器２１は、一例として、図１に示すバイアル瓶を用いている。薬剤容器２１は、倒立した状態で容器保持部２３に保持され、移動機構２７に固定されている。ここで、倒立した状態とは、薬剤２２を移注する経路の一部になるゴム栓２９を下側にした姿勢の薬剤容器２１の状態である。薬剤容器２１からシリンジ２５に薬剤２２を移注する時には、薬剤容器２１が移動機構２７と共に鉛直下方に移動することで、薬剤容器２１のゴム栓２９が下方からシリンジ２５の針２４に貫通される。そして、針２４の採液口２４ａが、薬剤容器２１の薬剤２２が入った領域に到達する位置で、移動機構２７の駆動を止めて薬剤容器２１を停止させる。この状態で、シリンジ２５のプランジャ２５ｂをプランジャ駆動部２６ｃにより押し下げることで、薬剤容器２１の内部の薬剤２２を、針２４を介してシリンジ２５の内部２５ａに所定量だけ吸引する。薬剤２２のシリンジ２５への吸引が終了した後に、薬剤容器２１は、矢印３１ａに沿って移動機構２７により上方に移動させられる。これにより、シリンジ２５の先端の針２４は、薬剤容器２１のゴム栓２９から引き抜かれる。

レーザ測長部３０は、シリンジ２５のフランジ面２５ｇの位置を測定するように構成されている。レーザ測長部３０は、具体的には、フランジ面２５ｇの固定部材に設けられてレーザ測長部３０から鉛直上側に照射されたレーザ光３０ａの軸と傾斜角を有する反射板からの反射光の光量変化や到達時間などに基づいて、シリンジベース２６ｄの鉛直方向および水平方向への移動の有無及びその位置が測定できるように構成されている。

ここで、針の穿刺状態の確認方法を、図２、図３を用いて説明する。図２、図３は、本発明の実施の形態１にかかる薬剤混合装置２０の要部の概略構成を示す側面図である。ただし、薬剤容器２１だけは、内部の薬剤２２の充填の状態等をわかりやすくするために、断面図で示している。図２は、プランジャ２５ｂの端面２５ｆを用いた鉛直方向へのシリンジ２５の移動を確認する方法であり、図３は、シリンジ２５のフランジ面２５ｇを用いた鉛直方向へのシリンジ２５の移動を確認する方法である。

まず、図２について説明する。図２は、例えば薬剤混合装置２０が異常停止した状態、あるいはユーザーが非常停止スイッチを押すことによって緊急停止した状態を示している。本実施の形態１では、この状態から薬剤混合装置２０を正常な状態に復帰させる前に、矢印３１ａに示す鉛直方向上下に薬剤容器２１を微小変位させる。図２に示すようにシリンジ２５の針２４が薬剤容器２１のゴム栓２９に穿刺されている場合は、薬剤容器２１の上下の変位に同期して、シリンジ２５と針２４とが矢印３１ｃに沿って鉛直上下に変位する。また、シリンジ２５に付いた針２４が薬剤容器２１のゴム栓２９に穿刺されていない場合は、薬剤容器２１の上下の変位にシリンジ２５は同期せず、シリンジ２５と針２４は変位しない。この上下の変位については、レーザ測長部３０からのレーザ光３０ａをプランジャ２５ｂの端面２５ｆに当ててその反射光をレーザ測長部３０で受けることにより、レーザ測長部３０と端面２５ｆとの距離の変位を測定して観察できる。

続いて、図３について説明する。図３は、薬剤容器２１及びシリンジ２５を水平方向に移動させて、レーザ測長部３０からのレーザ光３０ａをシリンジ２５のフランジ面２５ｇに当てている。例えば、異常停止した薬剤混合装置２０を正常な状態に復帰させる前に、矢印３１ａに示すように鉛直方向に薬剤容器２１を微小変位させたときのレーザ測長部３０とフランジ面２５ｇとの距離をレーザ光３０ａの反射で測ることにより、薬剤容器２１の上下の変位に同期してシリンジ２５が変位するか否かが測定できる。

次に、図４を用い、具体的な穿刺状態の判定方法について説明する。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１に示す矢印３１ｂに示す水平方向に微小な変位で容器保持部２３を振動させた場合において、薬剤容器２１の振動に連動して、穿刺状態の針２４を介して振動したシリンジ２５およびシリンジベース２６ｄの各種値の変位を示す図である。振幅が図４（ａ）に示す実線になるように矢印３１ｂに沿った水平方向に微小な変位で容器保持部２３を振動させると、針２４がゴム栓２９に穿刺された状態に応じて、位相遅れが生じた振動がシリンジ２５へ伝達され、図４（ａ）に示す破線の振幅が検出される。この微小な変位は、容器保持部２３を駆動する移動機構２７に、例えば、水平方向に振動させる振動子（図示せず）や水平方向に容器保持部２３を移動させるパルスモータ（図示せず）を用いて生じさせる。また、振動の検出は、例えば、シリンジ保持部２６にエンコーダ（図示せず）を配置して検出する。

図４（ｂ）は、針２４、ゴム栓２９、シリンジベース２６ｄを含む伝達系の周波数応答波形をボード線図の形で表した図である。薬剤容器２１に針２４が穿刺されている場合、薬剤容器２１に微小な変位を与えると、シリンジ２５は、針２４を介してこれに同期して変位する。この場合、図４（ｂ）の実線に示すように、ゲインは、所定の周波数帯域（実験では１Ｈｚ以上かつ３Ｈｚ以下）でピーク値を有し、位相差は、この周波数帯域でゼロを挟んで変化する。一方、針２４が十分にゴム栓２９に穿刺されていない場合、薬剤容器２１に微小な変位を与えると、図４（ｂ）の破線に示す周波数応答波形となる。また、薬剤容器２１および容器保持部２３とシリンジ２５およびシリンジベース２６ｄとで共振が生じた場合、薬剤容器２１および容器保持部２３の振動（図４（ｃ）の実線）の位相とシリンジ２５およびシリンジベース２６ｄの振動（図４（ｃ）の破線）の位相とが、１８０°ずれる。なお、薬剤容器２１に対して、水平方向または鉛直方向に０．１ｍｍ以上かつ１５ｍｍ以下の範囲の振幅の振動を与えると共に、周波数を０．１Ｈｚ以上かつ１０Ｈｚ以下の範囲で掃引しながら加振したところ、図４（ｂ）と同様に、ゲインにピーク値が生じた。また、振幅が１ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下、周波数が０．５Ｈｚ以上かつ５Ｈｚ以下の範囲で加振した場合に、ゲインに生じるピーク値は、さらに顕著な大きさのピークとして観察された。このように、周波数応答波形は、シリンジ２５に付いた針２４の弾性と薬剤容器２１のゴム栓２９の弾性の両方の特性が現れたものとなる。なお、発明者らが種々の実験を行ったところ、針２４が薬剤容器２１に穿刺されていなければ図４に示す周波数応答は見られず、異常な穿刺状態であれば正常な周波数の範囲（例えば、０．５Ｈｚから５Ｈｚの間）から外れた範囲にゲインのピークや位相差の反転が現れることが分かった。

以上説明したように、本実施の形態１の薬剤混合装置２０は、鉛直方向又は水平方向のうちの少なくともいずれかの方向に薬剤容器２１を振動させることで、この振動の周波数応答の応答波形により針２４の穿刺状態を把握することを可能とするものである。この構成により、針２４の穿刺状態に応じて薬剤２２の混合作業を中断の状態から安全に復帰させる薬剤混合装置２０が実現できる。

なお、移動機構２７又は振動機構２８の少なくとも一方を、振幅を０．１ｍｍ以上かつ１５ｍｍ以下の範囲で選択すると共に、周波数を０．１Ｈｚ以上かつ１０Ｈｚ以下の範囲で掃引しながら加振して測定することが望ましい。このような条件で測定することにより、正常時の周波数応答波形との比較が容易となり、針２４の穿刺深さやゴム栓２９への穿刺位置のずれ等を含めた詳細の穿刺状態をさらに正確に把握できる。なお、この場合の振幅は、固定値を用いて一定の値で振動させてもよく、大きさを徐々に変えて振動させてもよい。周波数は、例えば１Ｈｚから１０Ｈｚまで徐々に増加させて掃引してもよく、１Ｈｚ、２Ｈｚ、５Ｈｚ、１０Ｈｚと段階的に離散的な値で振動させてもよい。

なお、薬剤容器２１に対する水平方向への振動を加える際に、シリンジ保持部２６を用いて図１の矢印３１ｄで示す方向にシリンジ２５の位置規正を一定範囲内で緩めることで、さらに正確に針２４の穿刺状態を把握することができる。この場合、シリンジ２５の水平方向への変位量がさらに大きく現れて検出が容易となるため、針２４の穿刺状態をさらに詳細に把握できる。

図５は、本実施の形態１にかかる薬剤混合装置２０の要部を複数備える混合エンジン３２を示す側面図である。図５に示すように、混合エンジン３２は、円筒形の外壁３２ａに囲まれた薬剤混合エリア３２ｂの中に円筒形状の保持部３３を有している。この円筒形状の保持部３３は、円筒形状の中心軸３２ｃに沿って上下方向に分割されたシリンジ保持部２６と容器保持部２３とから構成される。シリンジ保持部２６および容器保持部２３は、複数のホルダー３４ａ、３４ｂを有し、それぞれ独立に支持部３５の中心軸３２ｃの周りに回動自在に回転して、選択されたシリンジ２５と選択された薬剤容器２１とを上下方向に整列させる構成である。この構成により、複数の薬剤２２を混合する場合でも、効率よく安全に薬剤２２を混合できる。

図５に示す混合エンジン３２において、シリンジ保持部２６は、複数のホルダー３４ｂに複数のシリンジ２５を保持している。シリンジ２５は、例えば、吸引できる薬剤２２の容量により、２．５ｍｌ、２０ｍｌ、５０ｍｌなどの容量が異なり、形状が異なるものがある。本実施の形態１の薬剤混合装置２０は、シリンジ２５の異なる形状に対応して専用の治具を準備しており、シリンジ２５の外筒及びプランジャ２５ｂを確実に保持することができる。これらの形状の異なるシリンジ２５を複数のホルダー３４ｂに取り付けて、必要な混合作業を行ってもよいし、例えば、同じ容量かつ形状の複数のシリンジ２５を複数のホルダー３４ｂに取り付けて混合作業を行ってもよい。移動機構２７は、図５に示すように薬剤容器２１を保持する容器保持部２３を支持しており、この移動機構２７を微小に変位させて振動を加える。また、移動機構２７を支持する円筒形状の保持部３３を上部だけ中心軸３２ｃに沿って、円周θ方向に右回りまたは左回りに回転させることにより、振動を薬剤容器２１に加えてもよい。同様に、シリンジ保持部２６を支持する円筒形状の保持部３３を、下部だけ中心軸３２ｃに沿って円周θ方向に右回りまたは左回りに回転させることにより、振動をシリンジ２５に加えてもよい。また、図５に示すようにシリンジ保持部２６の一部に振動機構２８を配置して、振動をシリンジ２５に加えてもよい。

次に、本実施の形態１において、装置に異常が発生して動作が停止した後の動作について説明する。図６、図７は、装置の動作が停止した後の復帰前のフローチャートを示す。

図６に示すように、装置の動作が中断した後、まず、動作の履歴を確認する（ステップＳ０１）。

次に、装置が薬剤２２の吸引または吐出動作中の中断の状態であるか否かを判定する（ステップＳ０２）。

装置が薬剤２２の吸引または吐出動作中の中断の状態の場合（ステップＳ０２の「Ｙｅｓ」）には、針２４の穿刺状態の確認をするステップＳ０３に移行する。装置が薬剤２２の吸引または吐出の動作中の中断ではない場合（ステップＳ０２の「Ｎｏ」）には、７Ａに移行し、図７に示すフローチャートに移行する。

装置が薬剤２２の吸引または吐出動作中の中断の状態の場合、薬剤混合装置２０の移動機構２７および振動機構２８のうちの少なくともいずれかを振動させて、針２４を介してシリンジ２５の穿刺状態を確認する（ステップＳ０３）。具体的な穿刺状態の確認方法は、前述の通りである。

ステップＳ０３で図４（ｂ）の実線に示すような周波数応答波形が観測された場合（ステップＳ０３の「穿刺状態」）には、針２４が薬剤容器２１に穿刺された状態（正常な状態）であると判定して、安全抜針動作を行う（ステップＳ０４）。図８（ａ）、（ｂ）は、安全抜針動作を説明するための側面図である。ステップＳ０３で穿刺状態と判定された場合、図８（ａ）に示すように、シリンジ２５の針２４が薬剤容器２１のゴム栓２９に穿刺されているため、本実施の形態１では、シリンジ２５の内部に吸引した薬剤２２を外部に漏らさずに、安全に針２４を薬剤容器２１のゴム栓２９から引き抜いている。

具体的には、薬剤容器２１をシリンジ２５から引き離すと同時にプランジャ２５ｂを押下げてシリンジ２５から引いている。この動作により、図８（ｂ）に示すように、シリンジ２５の内部２５ｈが、外部の大気圧より圧力が低い陰圧となり、シリンジ２５の内部２５ｈの薬剤２２が外部に漏れ出ることがなく安全に針２４を薬剤容器２１から引き抜くことができる。

続いて、レーザ測長部３０により、シリンジ２５の位置を確認し、所定の範囲の位置にあることが確認できれば、再把持を行い（ステップＳ０５）、計量器（図示せず）によりシリンジ２５全体の再計量を行う（ステップＳ０６）。再計量したシリンジ２５の重量が正常な範囲内にあれば、シリンジ２５を元のシリンジ保持部２６に戻し、元の動作に復帰する（ステップＳ０７）。

また、ステップＳ０３で図４（ｂ）の実線に示すような周波数応答波形が観測されないと共に、薬剤容器２１を振動させてもシリンジ２５が連動して振動しない場合（ステップＳ０３の「非穿刺状態」）には、針２４が薬剤容器２１のゴム栓２９に穿刺されていない状態と判定して、非穿刺状態であることの警報が発信され（ステップＳ０８）、本来は吸引又は吐出中なので穿刺状態であるはずが非穿刺状態であるため、何らかの異常があったと判定されて、針２４、シリンジ２５、薬剤容器２１および薬剤２２を廃棄する廃棄動作を行う（ステップＳ０９）。その後、新しいシリンジ２５が準備されてシリンジ保持部２６に把持され（ステップＳ１０）、この状態からの継続した動作が行われて、元の動作に復帰する（ステップＳ０７）。

また、ステップＳ０３で図４（ｂ）の実線に示す周波数応答波形以外の異常な周波数応答波形が観測された場合（ステップＳ０３の「異常状態」）には、何らかの異常な状態があったと判定して、その異常な状態を出力し（ステップＳ１１）、異常終了する。

また、ステップＳ０２で薬剤２２の吸引または吐出の動作の中断ではないと判定された場合（ステップＳ０２の「Ｎｏ」）には、７Ａに移行し、図７に示すフローチャートに移行する。図７は、装置が停止した場合に、穿刺状態でない場合のフローチャートを示している。

そして、薬剤２２の吸引または吐出の動作の中断ではないと判定された場合も、まず、針２４が穿刺されているか否かの判定を行う（ステップＳ１２）。具体的な穿刺状態の確認方法は、前述の通りである。

ステップＳ１２で穿刺状態であると判定された場合（ステップＳ１２の「穿刺状態」）には、停止時には吸引または吐出の動作中でないにも関わらず穿刺状態であるため、何らかの動作異常が発生していることが考えられ、ユーザに状態の確認を促す（ステップＳ１３）。そして、ユーザが状態を確認した後、安全な状態に復帰させるためにシリンジ２５や薬剤容器２１等の廃棄動作を行う（ステップＳ１４）。そして、新たにシリンジ２５や薬剤容器２１などを準備して把持し（ステップＳ１５）、動作復帰が行われる（ステップＳ１６）。

また、ステップＳ１２で図４（ｂ）の実線に示すような周波数応答波形が観測されないと共に、薬剤容器２１を振動させてもシリンジ２５が連動して振動しない場合（ステップＳ１２の「非穿刺状態」）には、吸引または吐出の動作中でなければ正常な状態とし、中断状態から動作を継続してよいかどうかの動作継続確認（ステップＳ１７）を行い、継続してよい場合には、動作復帰が行われる（ステップＳ１６）。

また、ステップＳ１２で図４（ｂ）の実線に示す周波数応答波形以外の異常な周波数応答波形が観測された場合（ステップＳ１２の「異常状態」）には、何らかの異常な状態があったと判定して、異常の信号を出力して異常状態を連絡し（ステップＳ１８）、異常終了する。

なお、非穿刺状態の例として、図９（ａ）にシリンジ２５に付いた針２４が曲がっている状態を示し、異常状態の例として、図９（ｂ）にシリンジ２５に付いた針２４が曲がっている状態を示す。図９（ａ）、（ｂ）は、薬剤容器２１のゴム栓２９とシリンジ２５の針２４の位置関係の状態を示す側面図である。

図９（ａ）は、針２４が曲がってゴム栓２９に穿刺されていない例であり、図９（ｂ）は、針２４が曲がってゴム栓２９内で薬剤容器２１に引っ掛かっている例である。これらいずれの場合でも、シリンジ２５の位置とゴム栓２９の位置との履歴においては、針２４はゴム栓２９に穿刺されている。しかしながら、薬剤混合装置２０の移動機構２７および振動機構２８のうちの少なくともいずれかを振動させて、周波数応答波形を確認すると、図９（ａ）では、周波数応答波形が出ない状態（非穿刺状態）が確認され、図９（ｂ）では、周波数応答波形が図４（ｂ）の破線に示す応答波形の状態（異常状態）として観測された。したがって、薬剤混合装置２０の移動機構２７および振動機構２８のうちの少なくともいずれかを振動させることで、非穿刺状態または異常状態を確認することが可能であり、薬剤容器２１を振動させることによって穿刺状態を確認することの有効性が確かめられた。なお、薬剤容器２１とシリンジ２５との位置関係は、前述のように、レーザ測長部３０や移動機構２７のデータにより確認している。

図１０は、穿刺状態を判別するのに利用するデータベース３６とその利用の内容の一部を示す図である。データベース３６は、使用している針２４、ゴム栓２９を含む薬剤容器２１の種類、材料や特性、および穿刺していない残りの針長さに対応する周波数応答波形データなどを記憶している。また、データベース３６は、薬剤混合装置２０が動作を行うと動作状態に対応する応答データを取得する。これらのデータを利用して、薬剤混合装置２０は、図１０に示すように、測定された特性データとデータベース３６に記憶されたデータとの差が、閾値未満であれば針２４が正常に薬剤容器２１に穿刺されていると判定する。

なお、本実施の形態１において、薬剤容器２１を上部にシリンジ２５を下部に配置した構成で説明したが、薬剤容器２１とシリンジ２５との上下の位置関係が逆であってもよい。

本発明の薬剤混合装置によれば、薬剤の混合作業を中断の状態から安全に復帰することをサポートすることができるので、病院や薬局などで利用するのに有用である。

２０ 薬剤混合装置
２１ 薬剤容器
２２ 薬剤
２３ 容器保持部
２４ 針
２４ａ 採液口
２５ シリンジ
２５ａ 内部
２５ｂ プランジャ
２５ｆ 端面
２５ｇ フランジ面
２５ｈ 内部
２６ シリンジ保持部
２６ｃ プランジャ駆動部
２６ｄ シリンジベース
２７ 移動機構
２８ 振動機構
２９ ゴム栓
３０ レーザ測長部
３０ａ レーザ光
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ 矢印
３２ 混合エンジン
３２ａ 外壁
３２ｂ 薬剤混合エリア
３２ｃ 中心軸
３３ 保持部
３４ａ、３４ｂ ホルダー
３５ 支持部
３６ データベース
４０ 制御部

Claims (12)

1. 薬剤容器を保持する容器保持部と、
   針の付いたシリンジを保持するシリンジ保持部と、
   前記容器保持部を鉛直方向に移動させる移動機構と、
   前記移動機構の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記移動機構を鉛直方向に振動させることで前記薬剤容器を振動させた時の前記シリンジの振動の状況に基づいて、前記シリンジに付いた前記針が前記薬剤容器への穿刺状態を判定する、
   薬剤混合装置。
2. 薬剤容器を保持する容器保持部と、
   針の付いたシリンジを保持するシリンジ保持部と、
   前記容器保持部を鉛直方向に移動させる移動機構と、
   前記容器保持部を水平方向に移動させる振動機構と、
   前記移動機構及び前記振動機構の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記振動機構を水平方向に振動させることで前記薬剤容器を振動させた時の前記シリンジの振動の状況に基づいて、前記シリンジに付いた前記針の前記薬剤容器への穿刺状態を判定する、
   薬剤混合装置。
3. 前記制御部は、装置の停止後の復帰時に、前記シリンジに付いた前記針の前記薬剤容器への穿刺状態を判定する、
   請求項１または２に記載の薬剤混合装置。
4. 前記制御部は、装置の停止後の復帰時に、前記シリンジに付いた前記針の前記薬剤容器への穿刺状態を判定し、前記穿刺状態に対応した復帰動作を行う、
   請求項３に記載の薬剤混合装置。
5. 前記制御部は、前記シリンジの振動の周波数応答の応答波形により前記針の穿刺状態を判定する、
   請求項１から４いずれか１項に記載の薬剤混合装置。
6. 前記周波数応答の応答波形は、振幅を０．１ｍｍ以上かつ１５ｍｍ以下の範囲で選択し、周波数を０．１Ｈｚ以上かつ１０Ｈｚ以下の範囲で掃引しながら加振して測定する、
   請求項５に記載の薬剤混合装置。
7. 前記制御部は、前記容器保持部を水平方向に振動させる前に、前記シリンジ保持部による前記シリンジの水平方向の位置規正を緩める、
   請求項２に記載の薬剤混合装置。
8. 前記制御部は、前記シリンジに付いた前記針が前記薬剤容器に穿刺されていない非穿刺状態であると判定された場合に、前記シリンジを廃棄する、
   請求項１から７いずれか１項に記載の薬剤混合装置。
9. 前記制御部は、前記薬剤容器からの吸引または吐出中に装置が停止したと共に、前記針が前記薬剤容器に穿刺された状態であると判定した場合に、前記シリンジのプランジャを押し下げながら前記移動機構により前記容器保持部を上部方向に移動させて、前記針を前記薬剤容器から引き抜く、
   請求項３に記載の薬剤混合装置。
10. 前記制御部は、前記針を前記薬剤容器から引き抜いた後に、前記シリンジの重量を計量し、予め測定していた前記シリンジの重量および吸引を予定していた薬剤の重量と比較することにより、復帰動作に移行するか否かを判断する、
    請求項９に記載の薬剤混合装置。
11. 前記制御部は、前記薬剤容器からの吸引または吐出中以外で装置が停止したと共に、前記針が前記薬剤容器に穿刺されていない状態であると判定した場合に、装置の停止時の動作を継続して行う、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の薬剤混合装置。
12. 前記制御部は、前記薬剤容器からの吸引または吐出中以外で装置が停止したと共に、前記針が前記薬剤容器に穿刺された状態であると判定した場合に、装置異常と判断して異常対応処置を行う、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の薬剤混合装置。

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