JP2014147690A - Fluid infusion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体注入装置に関する。 The present invention relates to a fluid injection device.
インスリンを生体に注入するインスリンポンプが実用化されている。インスリンポンプ
などの流体注入装置は、人体等の生体に固定され、予め設定されたプログラムに従って、
流体を人体などの生体に定期的に注入する。その際、注入が適切に行われるように流体注
入装置内の状態を検出する装置が設けられることがある。
An insulin pump for injecting insulin into a living body has been put into practical use. A fluid injection device such as an insulin pump is fixed to a living body such as a human body, according to a preset program,
A fluid is regularly injected into a living body such as a human body. At that time, a device for detecting a state in the fluid injection device may be provided so that the injection is appropriately performed.
特許文献1には、静電容量の変化を用いて二層流体の成分率を測定することが示されて
いる。
Patent Document 1 discloses that the component ratio of a two-layer fluid is measured using a change in capacitance.
流体注入装置において流体は、流体注入装置内のチューブを流動する。しかしながら、
このチューブに詰まりが生ずると、流体を適切に人体などの生体に送ることができない。
よってチューブ内の詰まりを検出する必要があるが、詰まり検出装置自体が高価であった
り複雑であったりすると、詰まり検出装置を流体注入装置に組み込みにくい。よって、安
価かつ簡便にチューブ内の詰まりを検出することが望まれる。
In the fluid injection device, fluid flows through a tube in the fluid injection device. However,
If the tube is clogged, the fluid cannot be properly sent to a living body such as a human body.
Therefore, it is necessary to detect clogging in the tube. However, if the clogging detection device itself is expensive or complicated, it is difficult to incorporate the clogging detection device into the fluid injection device. Therefore, it is desirable to detect clogging in the tube inexpensively and easily.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、安価かつ簡便にチューブ内の
詰まりを検出することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to detect clogging in a tube easily and inexpensively.
上記目的を達成するための主たる発明は、
流体を流動させるチューブと、
前記チューブに前記流体を送るポンプと、
前記チューブの変形に伴い電気抵抗が変化する電気抵抗部材と、
前記電気抵抗の変化に基づいて前記チューブにおける前記流体の詰まりの有無を判定す
る判定部と、
を備える流体注入装置である。
The main invention for achieving the above object is:
A tube for fluid flow;
A pump for feeding the fluid to the tube;
An electrical resistance member whose electrical resistance changes with deformation of the tube;
A determination unit that determines the presence or absence of clogging of the fluid in the tube based on a change in the electrical resistance;
Is a fluid injection device.
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。すなわ
ち、
流体を流動させるチューブと、
前記チューブに前記流体を送るポンプと、
前記チューブの変形に伴い電気抵抗が変化する電気抵抗部材と、
前記電気抵抗の変化に基づいて前記チューブにおける前記流体の詰まりの有無を判定す
る判定部と、
を備える流体注入装置である。
At least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings. That is,
A tube for fluid flow;
A pump for feeding the fluid to the tube;
An electrical resistance member whose electrical resistance changes with deformation of the tube;
A determination unit that determines the presence or absence of clogging of the fluid in the tube based on a change in the electrical resistance;
Is a fluid injection device.
チューブに詰まりが生じた状態でポンプにより流体が送られると、その圧力によりチュ
ーブが膨張するが、上記構成によれば、この膨張に伴って変化する電気抵抗を監視するこ
とにより、チューブにおける流体の詰まりの有無を判定することができる。このように、
チューブの膨張に伴って電気抵抗が変化する電気抵抗部材を設ければよいので、安価かつ
簡便にチューブ内の詰まりを検出することができる。
When the fluid is sent by the pump in a state where the tube is clogged, the tube expands due to the pressure. According to the above configuration, by monitoring the electrical resistance that changes with the expansion, the fluid in the tube The presence or absence of clogging can be determined. in this way,
Since an electric resistance member whose electric resistance changes as the tube expands may be provided, clogging in the tube can be detected inexpensively and easily.
かかる流体注入装置であって、前記電気抵抗部材は、前記チューブに密着されることが
望ましい。
このようにすることで、チューブの膨張による電気抵抗の変化をより確実に取得するこ
とができる。
In this fluid injection device, it is desirable that the electric resistance member is in close contact with the tube.
By doing in this way, the change of the electrical resistance by the expansion | swelling of a tube can be acquired more reliably.
また、前記電気抵抗部材は、前記チューブにおける前記流体の流動方向について前記ポ
ンプの下流側に設けられることが望ましい。
このようにすることで、ポンプの圧力によりポンプの下流に生ずるチューブの膨張を確
実に取得して、チューブの詰まりを検出することができる。
The electric resistance member is preferably provided on the downstream side of the pump in the flow direction of the fluid in the tube.
By doing in this way, the expansion | swelling of the tube which arises downstream of a pump with the pressure of a pump is acquired reliably, and clogging of a tube can be detected.
また、前記電気抵抗部材は、前記チューブの周方向の延びにより電気抵抗が変化する抵
抗線であることが望ましい。
このようにすることで、チューブが膨張することによりチューブの周方向に延びが生じ
た場合において、その電気抵抗の変化を監視してチューブ内の流体の詰まりの有無を判定
することができる。
The electrical resistance member is preferably a resistance wire whose electrical resistance changes as the tube extends in the circumferential direction.
By doing so, when the tube expands and the tube extends in the circumferential direction, it is possible to determine whether or not the fluid in the tube is clogged by monitoring the change in electrical resistance.
また、前記電気抵抗部材は、前記チューブの長手方向の延びにより電気抵抗が変化する
抵抗線であることとしてもよい。
このようにすることで、チューブが膨張することによりチューブの長手方向に延びが生
じた場合において、その電気抵抗の変化を監視してチューブ内の流体の詰まりの有無を判
定することができる。
Further, the electric resistance member may be a resistance wire whose electric resistance changes as the tube extends in the longitudinal direction.
By doing so, when the tube expands and the tube extends in the longitudinal direction, it is possible to determine whether or not the fluid in the tube is clogged by monitoring the change in electrical resistance.
また、前記電気抵抗部材および前記判定部は、つぎの構成が望ましい。
(1)第1電極として前記チューブの円周の一部に貼り付けられ、前記第1電極とともに前
記チューブを挟む。
(2)前記第1電極と対向する位置に第2電極を有す。
(3)A.前記判定部は、前記第1電極の電気抵抗の変化に基づいて前記チューブにおける前
記流体の詰まりの有無を判定する。
(3)B.前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量の変化に基づいて前記チューブに気
泡が混入しているか否かを判定する。
このようにすることで、第1電極の電気抵抗の変化に基づいてチューブにおける流体の
詰まりの有無を判定することができるとともに、チューブ内に気泡が混入しているか否か
を判定することができる。
The electrical resistance member and the determination unit preferably have the following configuration.
(1) Affixed to a part of the circumference of the tube as a first electrode, and sandwich the tube together with the first electrode.
(2) A second electrode is provided at a position facing the first electrode.
(3) A. The determination unit determines whether or not the fluid is clogged in the tube based on a change in electric resistance of the first electrode.
(3) B. It is determined whether or not bubbles are mixed in the tube based on a change in capacitance between the first electrode and the second electrode.
In this way, it is possible to determine the presence or absence of fluid clogging in the tube based on the change in the electrical resistance of the first electrode, and it is possible to determine whether or not bubbles are mixed in the tube. .
また、前記第2電極は、板状の部材であることが望ましい。
このようにすることで、静電容量の変化を確実にとらえ、チューブ内に気泡が混入して
いるか否かを判定することができる。
The second electrode is preferably a plate-like member.
By doing in this way, it is possible to reliably detect changes in capacitance and determine whether or not bubbles are mixed in the tube.
また、前記チューブの円周方向に巻かれる抵抗線であることとしてもよい。
チューブに詰まりが生じた状態でポンプにより流体が送られると、その圧力によりチュ
ーブが膨張するが、この膨張によりチューブに円周方向に巻かれた抵抗線が長さ方向に延
びるので、電気抵抗の変化が生ずる。よって、この電気抵抗を監視することにより、チュ
ーブにおける流体の詰まりの有無を判定することができる。
Moreover, it is good also as being a resistance wire wound by the circumferential direction of the said tube.
When fluid is sent by the pump in a state where the tube is clogged, the tube expands due to the pressure, but the resistance wire wound in the circumferential direction around the tube extends in the length direction due to this expansion. Change occurs. Therefore, by monitoring this electrical resistance, it is possible to determine the presence or absence of fluid clogging in the tube.
また、前記ポンプは、前記チューブを複数の押圧部材で順次圧搾することにより流体を
流動させることが望ましい。
このようにすることによって、流体を適切に流動させることができる。
The pump preferably causes the fluid to flow by sequentially squeezing the tube with a plurality of pressing members.
By doing in this way, a fluid can be made to flow appropriately.
また、前記ポンプは、前記液体が貯留された容器の容積を変化させることにより流体を
流動させることとしてもよい。
このようにすることによっても、流体を適切に流動させることができる。
The pump may cause the fluid to flow by changing a volume of a container in which the liquid is stored.
By doing so, the fluid can be appropriately flowed.
===実施形態===
図1は、マイクロポンプ1の全体斜視図である。図2は、マイクロポンプ1の分離図で
ある。マイクロポンプ1は、本体10とカートリッジ20とパッチ30を備える。これら
3体は、図2に示すように分離可能であるが、使用時には図1に示すように一体として組
み立てられる。一例としてマイクロポンプ1は、生体に貼着され、インスリンの定期注入
に好適に用いられる。
=== Embodiment ===
FIG. 1 is an overall perspective view of the micropump 1. FIG. 2 is a separation view of the micropump 1. The micropump 1 includes a main body 10, a cartridge 20, and a patch 30. These three bodies are separable as shown in FIG. 2, but are assembled as a unit as shown in FIG. As an example, the micropump 1 is attached to a living body and is suitably used for regular infusion of insulin.
図3は、マイクロポンプ1の透過上面図である。図4は、マイクロポンプ1の断面図で
ある。すなわち、図3及び図4は、本体10とカートリッジ20とパッチ30が組み立て
られたときの図となっている。図5は、本体10の内部斜視図である。図6は、本体10
の裏面斜視図である。図6は、前述の図5の裏面を表す図である。図7は、カートリッジ
20の分解斜視図である。図8は、カートリッジベース210の裏面斜視図である。図9
は、マイクロポンプ1の裏面斜視図である。
FIG. 3 is a transparent top view of the micropump 1. FIG. 4 is a cross-sectional view of the micropump 1. That is, FIGS. 3 and 4 are views when the main body 10, the cartridge 20, and the patch 30 are assembled. FIG. 5 is an internal perspective view of the main body 10. FIG. 6 shows the main body 10.
FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the back surface of FIG. 5 described above. FIG. 7 is an exploded perspective view of the cartridge 20. FIG. 8 is a rear perspective view of the cartridge base 210. FIG.
FIG. 2 is a rear perspective view of the micropump 1.
以下、上記図1から図9を参照しつつ、マイクロポンプ1の各部について説明する。ま
ず、本体10における各部の説明を行う。
Hereinafter, each part of the micropump 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 9. First, each part in the main body 10 will be described.
本体10は図5に示すように、本体ベース110と、本体ベース110上に構成された
各部と、本体ケース130を備える。そして、本体ベース110上の各部は、本体ケース
130により覆われ、保護される。
As shown in FIG. 5, the main body 10 includes a main body base 110, each part configured on the main body base 110, and a main body case 130. Each part on the main body base 110 is covered and protected by the main body case 130.
本体10は、本体ベース110上に構成された回路基板140を備える。回路基板14
0は、プログラム等にしたがって圧電モーター150等の制御を行うための電子基板であ
る。また、本体は、圧電モーター150を備える。圧電モーター150は、後述するカム
121に回転駆動力を与えるためのモーターである。
The main body 10 includes a circuit board 140 configured on the main body base 110. Circuit board 14
Reference numeral 0 denotes an electronic board for controlling the piezoelectric motor 150 and the like according to a program and the like. The main body includes a piezoelectric motor 150. The piezoelectric motor 150 is a motor for applying a rotational driving force to the cam 121 described later.
圧電モーター150は、板状部材151と一対のばね152を備える(図3)。ばね1
52は、その弾性力により板状部材151をローター車128に向けて付勢する。板状部
材151は、前述のようにローター車128に向けて付勢されており、その先端部がロー
ター車128の円周面に接触する。
The piezoelectric motor 150 includes a plate-shaped member 151 and a pair of springs 152 (FIG. 3). Spring 1
52 biases the plate-shaped member 151 toward the rotor wheel 128 by its elastic force. The plate-like member 151 is urged toward the rotor wheel 128 as described above, and the front end portion thereof contacts the circumferential surface of the rotor wheel 128.
板状部材151は、層状に構成された部材である。板状部材151は、圧電体層と2つ
の電極を含んでおり、これら2つの電極に印加される電圧の変化によりその形状を変化さ
せる。例えば、印加される電圧によって、縦振動と屈曲振動を交互に繰り返させる。縦振
動は、板状部材151をその軸方向に長さを変化させ、屈曲振動は板状部材を略S字形状
に変化させる。これらを交互に繰り返すことにより、ローター車128を所定方向に回転
させる。
The plate-like member 151 is a member configured in a layer shape. The plate-shaped member 151 includes a piezoelectric layer and two electrodes, and changes its shape by changing the voltage applied to these two electrodes. For example, longitudinal vibration and bending vibration are alternately repeated according to the applied voltage. The longitudinal vibration changes the length of the plate-shaped member 151 in the axial direction, and the bending vibration changes the plate-shaped member into a substantially S-shape. By repeating these alternately, the rotor wheel 128 is rotated in a predetermined direction.
ローター車128はマイクロポンプ1の高さ方向に関して異なる位置に一体で回転する
ピニオンを有し、このピニオンは中間車127のギヤに係合し中間車127を回転させる
。また、中間車127も、マイクロポンプの高さ方向に関して異なる位置に一体で回転す
るピニオンを有しており、このピニオンは出力軸126と一体として回転するギヤに係合
する。これらローター車128と中間車127と出力軸126は図5に示すように、本体
110に固定された輪列受125により個々の軸が回転可能に固定される。
The rotor wheel 128 has a pinion that rotates integrally at different positions with respect to the height direction of the micropump 1, and this pinion engages with the gear of the intermediate wheel 127 and rotates the intermediate wheel 127. The intermediate wheel 127 also has a pinion that rotates integrally at different positions with respect to the height direction of the micropump, and this pinion engages with a gear that rotates integrally with the output shaft 126. As shown in FIG. 5, the rotor wheel 128, the intermediate wheel 127, and the output shaft 126 are rotatably fixed to individual shafts by a train wheel bridge 125 fixed to the main body 110.
ベアリング129に枢支される出力軸126には、カム121も一体的に回転可能に固
定される。そして、出力軸126の回転と共にカム121も回転させる。これにより、圧
電モーター150からの動力がカム121に伝達される(図4)。
The cam 121 is also fixed to the output shaft 126 pivotally supported by the bearing 129 so as to be integrally rotatable. Then, the cam 121 is also rotated along with the rotation of the output shaft 126. Thereby, the motive power from the piezoelectric motor 150 is transmitted to the cam 121 (FIG. 4).
図6に示されるように、本体10の前方にはフック掛け171が設けられ、後方には2
箇所のフック挿入口172が設けられている。フック掛け171には、カートリッジ20
の固定フック271が掛合し、フック挿入口172には固定フック272が掛合すること
により、本体10にカートリッジ20を固定することができる(図2、図4)。
As shown in FIG. 6, a hook hook 171 is provided at the front of the main body 10 and 2 at the rear.
A hook insertion port 172 is provided at a location. The hook hook 171 has a cartridge 20
Thus, the cartridge 20 can be fixed to the main body 10 by engaging the fixed hook 271 with the hook insertion port 172 (FIGS. 2 and 4).
このとき、カートリッジベース210の上面外周の溝部にはパッキン273が嵌着され
るので、本体10とカートリッジ20とが固定されると、これらにより形成される空間内
に液体等が侵入しないように密閉することができる。
At this time, since the packing 273 is fitted in the groove on the outer periphery of the upper surface of the cartridge base 210, when the main body 10 and the cartridge 20 are fixed, the cartridge 10 is sealed so that liquid or the like does not enter the space formed by these. can do.
また、本体10は、その裏面(図6)に、二次電池収納部180を備える。二次電池収
納部180は、電池プラス端子182と電池マイナス端子183を有し、二次電池収納部
に二次電池181が挿入されることにより、本体10の各部に所定の電力供給を可能とす
る。
Further, the main body 10 includes a secondary battery storage unit 180 on the back surface (FIG. 6). The secondary battery storage unit 180 includes a battery positive terminal 182 and a battery negative terminal 183. By inserting the secondary battery 181 into the secondary battery storage unit, predetermined power can be supplied to each part of the main body 10. To do.
次に、カートリッジ20の説明を行う。
カートリッジ20は、カートリッジベース210と、カートリッジベース押さえ240
と、カートリッジベース上に構成される各部とを備える。カートリッジベース210は、
後述するように、リザーバーフィルム250とともに貯留部290を構成する。
Next, the cartridge 20 will be described.
The cartridge 20 includes a cartridge base 210 and a cartridge base retainer 240.
And each part configured on the cartridge base. The cartridge base 210 is
As will be described later, the reservoir 290 is configured together with the reservoir film 250.
図7に示すようにカートリッジ20のカートリッジベース210は、その上面にフィン
ガーユニット220を備える。フィンガーユニット220は、フィンガーベース227と
フィンガー222とチューブ225とフィンガー押さえ226を備える。また、カートリ
ッジベース210の上面には、吸入用コネクター228と吐出用コネクター229が設け
られる。吸入用コネクター228は、フィンガーユニット220に液体を吸入するための
コネクター228であり、吐出用コネクター229は、フィンガーユニット220から液
体を吐出するためのコネクターである。
As shown in FIG. 7, the cartridge base 210 of the cartridge 20 includes a finger unit 220 on the upper surface thereof. The finger unit 220 includes a finger base 227, fingers 222, a tube 225, and finger pressers 226. Further, on the upper surface of the cartridge base 210, a suction connector 228 and a discharge connector 229 are provided. The suction connector 228 is a connector 228 for sucking liquid into the finger unit 220, and the discharge connector 229 is a connector for discharging liquid from the finger unit 220.
フィンガーベース227には、複数の溝が形成されており、これらの溝には、吸入用コ
ネクター228及び吐出用コネクター229が挿入される。また、フィンガーベース22
7には、チューブ225を案内するチューブ案内溝227aが円弧状に形成されており、
チューブ225を収容する。そして、チューブ225の一端は吸入用コネクター228に
密に接続され、他端は吐出用コネクター229に密に接続される。チューブ225の素材
は、例えば、ウレタン系、スチレン系等の熱可塑性エラストマーである。
A plurality of grooves are formed in the finger base 227, and a suction connector 228 and a discharge connector 229 are inserted into these grooves. Also, finger base 22
7, a tube guide groove 227a for guiding the tube 225 is formed in an arc shape,
A tube 225 is accommodated. One end of the tube 225 is tightly connected to the suction connector 228, and the other end is tightly connected to the discharge connector 229. The material of the tube 225 is, for example, a thermoplastic elastomer such as urethane or styrene.
チューブ案内溝227aの円弧内側に複数のフィンガーガイド227bが形成される。
フィンガーガイド227bのそれぞれは、フィンガー222を収容する。これにより、フ
ィンガー222の先端222aがチューブ225に対して略垂直方向となるように配設さ
れる。
A plurality of finger guides 227b are formed inside the arc of the tube guide groove 227a.
Each of the finger guides 227 b accommodates the fingers 222. As a result, the tips 222 a of the fingers 222 are arranged so as to be substantially perpendicular to the tube 225.
フィンガーベース227の上面には、フィンガー押さえ226が不図示の固定螺子によ
り固定される。これによりフィンガー222はフィンガーガイド227bに沿う方向にの
み摺動移動可能となる。
A finger presser 226 is fixed to the upper surface of the finger base 227 by a fixing screw (not shown). As a result, the finger 222 can slide and move only in the direction along the finger guide 227b.
このように、フィンガー222とチューブ225をカートリッジ20側に設けることと
したので、仮に、チューブ225の径を異なる径のものにした場合であっても、そのチュ
ーブ径に合わせた長さのフィンガー222を組み合わせたカートリッジ20を提供するこ
とができる。これにより、カム121の大きさを規格化したサイズのものとしても、カム
121のカム面121aをフィンガー222の後端部222bに当接する位置に適切に配
置することができる。
As described above, since the finger 222 and the tube 225 are provided on the cartridge 20 side, even if the tube 225 has a different diameter, the finger 222 having a length corresponding to the tube diameter is used. Can be provided. Accordingly, even if the cam 121 has a standardized size, the cam surface 121a of the cam 121 can be appropriately disposed at a position where it abuts against the rear end portion 222b of the finger 222.
カートリッジベース210の側面には、パッチ接続針231が設けられ、パッチセプタ
ム350を介して液体をパッチ30に送ることを可能にする。パッチ接続針231は、吐
出用コネクター229に連通する。一方、吸入用コネクター228は、カートリッジベー
ス210に設けられた貫通孔を介して後述する貯留部290に連通する。これにより、貯
留部290の液体は、吸入用コネクター228とチューブ225と吐出用コネクター22
9を通り、パッチ接続針231に供給可能となる。
A patch connection needle 231 is provided on the side surface of the cartridge base 210 to allow liquid to be sent to the patch 30 via the patch septum 350. The patch connection needle 231 communicates with the discharge connector 229. On the other hand, the suction connector 228 communicates with a storage portion 290 to be described later via a through hole provided in the cartridge base 210. As a result, the liquid in the reservoir 290 is removed from the suction connector 228, the tube 225, and the discharge connector 22.
9, and can be supplied to the patch connecting needle 231.
カートリッジ20は図7に示すように、リザーバーフィルム250を備える。リザーバ
ーフィルム250はその周囲を、カートリッジベース210と、カートリッジベース押さ
え240に設けられたフィルム押さえ部242と、で挟み込まれる。これにより、リザー
バーフィルム250とカートリッジベース210との間に貯留部290を構成して、この
貯留部290に液体を貯留することができる。
The cartridge 20 includes a reservoir film 250 as shown in FIG. The periphery of the reservoir film 250 is sandwiched between the cartridge base 210 and the film pressing portion 242 provided in the cartridge base pressing member 240. As a result, a reservoir 290 can be formed between the reservoir film 250 and the cartridge base 210, and liquid can be stored in the reservoir 290.
なお、リザーバーフィルム250をカートリッジベース210に溶着により固定し、カ
ートリッジベース押さえ240とカートリッジベース210を固定することとしてもよい
。
The reservoir film 250 may be fixed to the cartridge base 210 by welding, and the cartridge base holder 240 and the cartridge base 210 may be fixed.
カートリッジベース210はプラスチック製であり、リザーバーフィルム250が設け
られる側の面は曲面形状を有している。このように、貯留部290は曲面形状を有してい
るが、貯留部290に貯留された液体の残量に応じてリザーバーフィルム250のフィル
ムが変形することができるので、流体を貯留部290に残留させないように絞り出すこと
ができる。また、このときリザーバーフィルム250は、上記曲面形状に沿う形状に曲面
加工されていることが望ましい。このようにすることにより、貯留部290における流体
が減少しても、リザーバーフィルム250が曲面に沿うように変形するので、液体を残留
させずに絞り出すことができる。
The cartridge base 210 is made of plastic, and the surface on the side where the reservoir film 250 is provided has a curved shape. Thus, although the storage part 290 has a curved surface shape, since the film of the reservoir film 250 can be deformed according to the remaining amount of the liquid stored in the storage part 290, the fluid is stored in the storage part 290. It can be squeezed out so as not to remain. Further, at this time, it is desirable that the reservoir film 250 is processed into a curved surface in a shape along the curved surface shape. By doing in this way, even if the fluid in the storage part 290 decreases, the reservoir film 250 is deformed along the curved surface, so that the liquid can be squeezed out without remaining.
リザーバーフィルム250は、多層フィルムにより構成される。このとき、内層はポリ
プロピレンが望ましく、外層はガスバリア性に優れる材料が選択されることが望ましい。
なお、リザーバーフィルム250は、これに限られず、例えば、熱可塑性エラストマーや
、熱可塑性エラストマーに他の素材を貼り合わせたフィルムとしてもよい。
The reservoir film 250 is composed of a multilayer film. At this time, the inner layer is preferably polypropylene, and the outer layer is preferably selected from a material having excellent gas barrier properties.
The reservoir film 250 is not limited to this, and may be, for example, a thermoplastic elastomer or a film in which another material is bonded to the thermoplastic elastomer.
また、カートリッジ20の下面側にはカートリッジセプタム280が設けられる(図9
)。カートリッジセプタム280は、カートリッジベース210とカートリッジベース押
さえ240とが組み付けられる際、カートリッジベース押さえ240に設けられたカート
リッジセプタム挿入孔241に挿入される。カートリッジセプタム280の一方の面はパ
ッチベース340及び粘着テープ360の開口部340a、360aに露出し(図2、図
9)、他方の面は流体流入口211に連通する。流体流入口211は、リザーバーフィル
ム250とカートリッジベース210との間に開口する。そのため、カートリッジセプタ
ム280を介して注射針等で注入される液体は貯留部290に貯留される(図8)。
Further, a cartridge septum 280 is provided on the lower surface side of the cartridge 20 (FIG. 9).
). The cartridge septum 280 is inserted into the cartridge septum insertion hole 241 provided in the cartridge base retainer 240 when the cartridge base 210 and the cartridge base retainer 240 are assembled. One surface of the cartridge septum 280 is exposed to the patch base 340 and the openings 340 a and 360 a of the adhesive tape 360 (FIGS. 2 and 9), and the other surface communicates with the fluid inlet 211. The fluid inlet 211 opens between the reservoir film 250 and the cartridge base 210. Therefore, the liquid injected by the injection needle or the like through the cartridge septum 280 is stored in the storage unit 290 (FIG. 8).
次に、主に図4を参照しつつ、パッチ30の説明を行う。
パッチ30は、カテーテル310と、導入針320と、導入針フォルダー321と、導
入針用セプタム322と、ポートベース330と、パッチベース340と、パッチセプタ
ム350と、粘着テープ360を備える。
Next, the patch 30 will be described mainly with reference to FIG.
The patch 30 includes a catheter 310, an introduction needle 320, an introduction needle folder 321, an introduction needle septum 322, a port base 330, a patch base 340, a patch septum 350, and an adhesive tape 360.
パッチセプタム350は、後述するようにパッチ接続針231が挿通されることにより
パッチ30内に液体を供給させるためのものである。パッチセプタム350は、パッチ3
0の側壁部に設けられ、これによりリザーバー20がパッチ30の側面に向かって装着さ
れたときに、パッチ接続針231がパッチセプタム350を貫通する。
The patch septum 350 is for supplying a liquid into the patch 30 by inserting a patch connection needle 231 as will be described later. Patch septum 350 is patch 3
The patch connecting needle 231 penetrates the patch septum 350 when the reservoir 20 is mounted toward the side surface of the patch 30.
なお、パッチセプタム350等のセプタムは、針等の貫通によって開いた孔が塞がるよ
うな材料(例えば、シリコーンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム等)で形成される。こ
れにより、セプタムに針を抜き差ししても、液体等がセプタムを介して漏れ出ることがな
い。
Note that the septum such as the patch septum 350 is formed of a material (for example, silicone rubber, isoprene rubber, butyl rubber, or the like) that closes a hole that is opened by penetrating a needle or the like. Thereby, even if the needle is inserted into and removed from the septum, liquid or the like does not leak through the septum.
カテーテル310は液体を注入するための管である。カテーテル310の一部は、ポー
トベース330に保持され、一部はポートベース330の下側に露出している。パッチ3
0を用いて液体の注入を行う際には、カテーテル310の露出した部分が生体等の内部に
留置され、持続的に液体を注入される。そのため、カテーテル310は、生体適合性に優
れるフッ素樹脂、ポリウレタン樹脂等の柔らかい材料で形成される。
The catheter 310 is a tube for injecting liquid. A part of the catheter 310 is held by the port base 330, and a part is exposed to the lower side of the port base 330. Patch 3
When liquid injection is performed using 0, the exposed portion of the catheter 310 is placed inside a living body and the liquid is continuously injected. Therefore, the catheter 310 is formed of a soft material such as a fluororesin or a polyurethane resin that is excellent in biocompatibility.
導入針320は、中空の細長い針状の部材であり、その外形はカテーテル310の内径
よりも小さい。導入針320は、使用前においてカテーテル320内に挿通されている。
導入針320の鋭端側はカテーテル310の下側方向に露出し、他端側は導入針フォルダ
ー321に固定される。また、使用前において、導入針320は、ポートベース330内
に固定される導入針用セプタム322を挿通している。
The introduction needle 320 is a hollow elongated needle-like member, and the outer shape thereof is smaller than the inner diameter of the catheter 310. The introduction needle 320 is inserted into the catheter 320 before use.
The sharp end side of the introduction needle 320 is exposed in the lower direction of the catheter 310, and the other end side is fixed to the introduction needle folder 321. Further, before use, the introduction needle 320 is inserted through an introduction needle septum 322 fixed in the port base 330.
このような構成により、導入針フォルダー321がポートベース330から引き抜かれ
ることにより導入針320がカテーテル310内から引き抜かれるが、パッチ接続針23
1から流入する液体は導入針セプタム322側からは漏れず、カテーテル310を通り生
体に流入する。
With such a configuration, when the introduction needle folder 321 is pulled out from the port base 330, the introduction needle 320 is pulled out from the catheter 310.
1 does not leak from the introduction needle septum 322 side, and flows into the living body through the catheter 310.
パッチ30は図2に示すように、パッチベース340を備えている。パッチベース34
0は、ポートベース330に固定されるとともに、カートリッジ固定部材341を備え、
パッチ30にカートリッジ20を固定することを可能とする。カートリッジ20がパッチ
30に接続される際には、パッチ30に対して図2の左側からカートリッジ20をスライ
ド移動させる。そして、カートリッジ20に設けられたパッチ接続針231がパッチセプ
タム350を貫通して、パッチ30内に挿入される(図4)。
As shown in FIG. 2, the patch 30 includes a patch base 340. Patch base 34
0 is fixed to the port base 330 and includes a cartridge fixing member 341.
The cartridge 20 can be fixed to the patch 30. When the cartridge 20 is connected to the patch 30, the cartridge 20 is slid from the left side of FIG. Then, the patch connection needle 231 provided on the cartridge 20 passes through the patch septum 350 and is inserted into the patch 30 (FIG. 4).
また、パッチベース340は、その下面に粘着テープ360を備える。これにより、マ
イクロポンプ1を生体等に貼着可能とする。
The patch base 340 includes an adhesive tape 360 on the lower surface. Thereby, the micropump 1 can be attached to a living body or the like.
本体10とカートリッジ20とが組み付けられると、本体10のカム121がフィンガ
ーベース227のカム収容部227cに挿入される。これにより、カム121のカム面1
21aがフィンガー222の後端部222bに対向する位置に配置される。そして、カム
121の回転によりカム面121aがフィンガー222の後端部222bに当接し、フィ
ンガー222を摺動させることができる。
When the main body 10 and the cartridge 20 are assembled, the cam 121 of the main body 10 is inserted into the cam accommodating portion 227c of the finger base 227. Thus, the cam surface 1 of the cam 121
21 a is arranged at a position facing the rear end portion 222 b of the finger 222. Then, the cam surface 121 a comes into contact with the rear end portion 222 b of the finger 222 by the rotation of the cam 121, and the finger 222 can be slid.
以上のようなマイクロポンプ1においてチューブ225内に詰まりが生ずると、薬液等
を生体に送ることができないという問題が生ずる。よって、チューブ225内の詰まりを
安価かつ簡便に検出できることが望ましい。以下に示す実施形態では、マイクロポンプ1
内に安価かつ簡便に設けることができる詰まり検出部を提供する。
When the tube 225 is clogged in the micropump 1 as described above, there arises a problem that a chemical solution or the like cannot be sent to a living body. Therefore, it is desirable that clogging in the tube 225 can be detected inexpensively and easily. In the embodiment shown below, the micropump 1
Provided is a clogging detection unit that can be provided inexpensively and easily.
図10は、マイクロポンプ1のブロック図である。図10には、コントローラー141
と、これに接続される圧電モーター150と検出器群400が示されている。検出器群4
00は、後述する詰まり検出部410(第1実施形態)又は複合検出部420(第2実施
形態)が含まれる。コントローラー140は、プログラム及び検出器群400からの信号
に応じて圧電モーター150の制御を行う。
FIG. 10 is a block diagram of the micropump 1. FIG. 10 shows the controller 141.
A piezoelectric motor 150 and a detector group 400 connected thereto are shown. Detector group 4
00 includes a clogging detection unit 410 (first embodiment) or a composite detection unit 420 (second embodiment) which will be described later. The controller 140 controls the piezoelectric motor 150 according to a program and a signal from the detector group 400.
図11Aは、第1実施形態においてコイル状抵抗線412が配設される位置の説明図で
ある。図11Bは、図11AにおけるB−B断面図である。図11Aには、チューブ22
5、カム121、複数のフィンガー222、吸引用コネクター228、及び、吐出用コネ
クター229が示されている。
FIG. 11A is an explanatory diagram of a position where the coiled resistance wire 412 is disposed in the first embodiment. 11B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 11A. In FIG. 11A, the tube 22
5, a cam 121, a plurality of fingers 222, a suction connector 228, and a discharge connector 229 are shown.
カム121には、4つのカム山が形成される。各カム山は、カム山の最低部から徐々に
最高部へとその高さが高くなるように遷移し、最高部に至ると隣接するカム山の最低部に
移行する形状となっている。このような形状にすることにより、カム121が回転すると
複数のフィンガー222の先端部222aは、吸入用コネクター228側から吐出用コネ
クター229側に向かう方向にチューブ225を順次押圧する。そして、チューブ225
内の液体を吸入用コネクター228側から吐出用コネクター229側に送ることができる
。すなわち、吐出用コネクター229側は吸引用コネクター228よりも下流側である。
The cam 121 is formed with four cam peaks. Each cam mountain has a shape such that the height gradually increases from the lowest part of the cam mountain to the highest part, and when reaching the highest part, the cam mountain moves to the lowest part of the adjacent cam mountain. With this shape, when the cam 121 rotates, the tip portions 222a of the plurality of fingers 222 sequentially press the tubes 225 in the direction from the suction connector 228 side toward the discharge connector 229 side. And tube 225
The liquid inside can be sent from the suction connector 228 side to the discharge connector 229 side. That is, the discharge connector 229 side is downstream of the suction connector 228.
コイル状抵抗線412は、複数のフィンガー222によって構成されるポンプよりも下
流側に設けられる。コイル状抵抗線412は、チューブ225の変形に伴い電気抵抗が変
化する電気抵抗部材に相当する。図11Bに示されるように、コイル状抵抗線412は、
抵抗線がチューブ225の円周方向に複数回巻かれることにより構成される。
The coiled resistance wire 412 is provided on the downstream side of the pump constituted by the plurality of fingers 222. The coiled resistance wire 412 corresponds to an electrical resistance member whose electrical resistance changes as the tube 225 is deformed. As shown in FIG. 11B, the coiled resistance wire 412 is
The resistance wire is configured by being wound a plurality of times in the circumferential direction of the tube 225.
仮に、フィンガー222よりも下流側でチューブ225の詰まりが生じたとすると、フ
ィンガー222が流体を送る圧力によりチューブ225が膨張する。この膨張によりチュ
ーブ225に円周方向に巻かれたコイル状抵抗線412が抵抗線の長さ方向に延びるので
、その電気抵抗に変化が生ずる。具体的には、抵抗線の長さが伸びるため、電気抵抗値が
高くなる。よって、コイル状抵抗線412の電気抵抗値を監視することにより、チューブ
225における流体の詰まりの有無を検出することができる。
If the tube 225 is clogged downstream of the finger 222, the tube 225 expands due to the pressure with which the finger 222 sends fluid. This expansion causes the coiled resistance wire 412 wound around the tube 225 in the circumferential direction to extend in the length direction of the resistance wire, so that the electrical resistance changes. Specifically, since the length of the resistance wire is increased, the electric resistance value is increased. Therefore, by monitoring the electric resistance value of the coiled resistance wire 412, it is possible to detect the presence or absence of fluid clogging in the tube 225.
図12は、第1実施形態における詰まり検出部410の回路図である。図12には、チ
ューブ225の断面と、チューブ225に巻かれるコイル状抵抗線412が示されている
。ここで、コイル状抵抗線412の抵抗値はrとして示されている。
FIG. 12 is a circuit diagram of the clogging detection unit 410 in the first embodiment. FIG. 12 shows a cross section of the tube 225 and a coiled resistance wire 412 wound around the tube 225. Here, the resistance value of the coiled resistance wire 412 is shown as r.
コイル状抵抗線412の一端は入力端Xとして示され、コイル状抵抗線412の他端は
出力端Yとして示されている。入力端X及び出力端Yはともに不図示のコントローラー1
41に接続される。コントローラー141は、入力端Xに電圧eを印加する。そして、コ
ントローラー141は、コントローラー141に返される電流値を検出し、検出した電流
値に応じてチューブ225の詰まりを検出する。
One end of the coiled resistance wire 412 is shown as an input end X, and the other end of the coiled resistance wire 412 is shown as an output end Y. Both the input terminal X and the output terminal Y are not shown in the controller 1
41. The controller 141 applies a voltage e to the input terminal X. Then, the controller 141 detects the current value returned to the controller 141, and detects the clogging of the tube 225 according to the detected current value.
チューブ225の径に変化が生じなければコイル状抵抗線412の抵抗値はrのまま維
持されるから、コントローラー141に返される電流値iは、i=e/rとなる。一方、
チューブ225に詰まりが生じ、チューブ225の径が大きくなると、コイル状抵抗線4
12は引き延ばされるから、その抵抗値は(r+Δr)となる。そのため、コントローラ
ー141に返される電流値iは、i=e/(r+Δr)となる。
If there is no change in the diameter of the tube 225, the resistance value of the coiled resistance wire 412 is maintained at r, so the current value i returned to the controller 141 is i = e / r. on the other hand,
When the tube 225 is clogged and the diameter of the tube 225 increases, the coiled resistance wire 4
Since 12 is extended, its resistance value is (r + Δr). Therefore, the current value i returned to the controller 141 is i = e / (r + Δr).
コントローラー141は、電流値iが所定の電流値を下回った場合に、チューブ225
に詰まりが生じたと判定する。このようにすることで、安価かつ簡便にチューブ225に
詰まりが生じたか否かを判定することができる。
When the current value i falls below a predetermined current value, the controller 141 causes the tube 225 to
It is determined that clogging has occurred. By doing in this way, it can be determined whether the tube 225 is clogged cheaply and easily.
図13Aは、第2実施形態において第1電極422及び第2電極424が配設される位
置の説明図である。図13Bは、図13AにおけるC−C断面図である。図13Cは、チ
ューブ225の一部上面図及び一部下面図である。図13Aには、第1実施形態と同様に
、チューブ225、カム121、複数のフィンガー222、吸引用コネクター228、及
び、吐出用コネクター229が示されている。
FIG. 13A is an explanatory diagram of positions where the first electrode 422 and the second electrode 424 are disposed in the second embodiment. 13B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 13A. FIG. 13C is a partial top view and a partial bottom view of the tube 225. FIG. 13A shows a tube 225, a cam 121, a plurality of fingers 222, a suction connector 228, and a discharge connector 229, as in the first embodiment.
第2実施形態では、フィンガー222の下流側に第1電極422及び第2電極424が
設けられる。第1電極422と第2電極424は、チューブ225を挟んで互いに対向す
る位置に設けられる。これにより、後述するように、チューブ225内に生ずる詰まりを
検出するのみならず、チューブ225内に生ずる気泡の検出を可能とする。
In the second embodiment, the first electrode 422 and the second electrode 424 are provided on the downstream side of the finger 222. The first electrode 422 and the second electrode 424 are provided at positions facing each other with the tube 225 interposed therebetween. As a result, as will be described later, it is possible not only to detect clogging occurring in the tube 225 but also to detect bubbles generated in the tube 225.
第1電極422は、チューブ225に貼り付けられ、チューブ225が変形するとそれ
に伴って第1電極422も変形する。第1電極422は、図13Cに示されるように、1
本の抵抗線が折り曲げられ当該抵抗線が複数平行にチューブ225の長手方向に並ぶよう
に成型され、チューブ225の上面側に貼り付けられる。このようにすることで、チュー
ブ225の周方向の延びにより電気抵抗が変化するようにすることができる。一方、第2
電極424は、図13Cに示されるように板状の部材であり、チューブ225の下面に接
するように設けられる。このようにすることで、第1電極422と第2電極424とでキ
ャパシターを構成する。そして、チューブ内の流体の変化による静電容量の変化を捉える
こととしている。
The first electrode 422 is attached to the tube 225, and when the tube 225 is deformed, the first electrode 422 is also deformed accordingly. As shown in FIG. 13C, the first electrode 422 has a 1
A plurality of resistance wires are bent and formed so that a plurality of the resistance wires are arranged in parallel in the longitudinal direction of the tube 225 and attached to the upper surface side of the tube 225. In this way, the electrical resistance can be changed by the circumferential extension of the tube 225. On the other hand, the second
The electrode 424 is a plate-like member as shown in FIG. 13C and is provided in contact with the lower surface of the tube 225. In this way, the first electrode 422 and the second electrode 424 constitute a capacitor. And it is supposed that the change of the electrostatic capacitance by the change of the fluid in a tube will be caught.
図14は、第2実施形態における複合検出部420の回路図である。図14には、チュ
ーブ225の断面と、チューブ225の上面に貼り付けられた第1電極422と、チュー
ブ225の下面に設けられた第2電極424が示されている。第1電極422の一端は入
力端Aである。入力端Aは、コントローラー141に接続される。また、第1電極422
の他端には、抵抗R4とキャパシターC1が並列に接続され、これらの他端はアース接続
される。また、第1電極422の他端は出力端B1を有する。
FIG. 14 is a circuit diagram of the composite detection unit 420 in the second embodiment. FIG. 14 shows a cross section of the tube 225, a first electrode 422 attached to the upper surface of the tube 225, and a second electrode 424 provided on the lower surface of the tube 225. One end of the first electrode 422 is an input end A. The input terminal A is connected to the controller 141. Also, the first electrode 422
The other end of the resistor is connected in parallel with a resistor R4 and a capacitor C1, and the other end is grounded. The other end of the first electrode 422 has an output end B1.
第2電極424には、抵抗R3とダイオードDのアノードが接続される。抵抗R3の他
端はアース接続される。ダイオードDのカソードは出力端B2を構成する。また、出力端
B2には並列にキャパシターC2が接続される。キャパシターC2の他端はアース接続さ
れる。これら出力端B1及び出力端B2もコントローラー141に接続される。
The second electrode 424 is connected to the resistor R3 and the anode of the diode D. The other end of the resistor R3 is grounded. The cathode of the diode D constitutes the output terminal B2. A capacitor C2 is connected in parallel to the output terminal B2. The other end of the capacitor C2 is grounded. The output terminal B1 and the output terminal B2 are also connected to the controller 141.
図15Aは、入力端Aに入力される電圧を示す図である。図15Bは、出力端B1から
出力される電圧を示す図である。図15Cは、出力端B2から出力される電圧を示す図で
ある。
FIG. 15A is a diagram illustrating a voltage input to the input terminal A. FIG. FIG. 15B is a diagram illustrating a voltage output from the output terminal B1. FIG. 15C is a diagram illustrating a voltage output from the output terminal B2.
入力端Aには、図15Aに示すような基準電圧がE1であって振幅がαの交流電圧が印
加される。図14に示される回路において、抵抗R4とキャパシターC1とでローパスフ
ィルターを構成する。よって、ローパスフィルターにより交流成分が除去され、出力端B
1からは、図15Bに示されるような直流成分が出力される。ここで、出力端B1から出
力される電圧値V1は、V1=E1×R1/R4で求めることができる。ここで、抵抗R
1は、第1電極422の抵抗値である。チューブ225に詰まりが生じ、フィンガー22
2の動作によりチューブ225内の圧力が上昇するとチューブ225が膨張する。そして
、第1電極422が延ばされるから、第1電極422の抵抗値は、R1+ΔRとなる。そ
のため、出力端B1から出力される電圧V1は、V1=E1×(R1+ΔR)/R4とな
る。すなわち、詰まりが生ずると出力端B1から出力される電圧値は高くなる。
An AC voltage having a reference voltage E1 and an amplitude α is applied to the input terminal A as shown in FIG. 15A. In the circuit shown in FIG. 14, a resistor R4 and a capacitor C1 constitute a low pass filter. Therefore, the AC component is removed by the low-pass filter, and the output terminal B
From 1, a direct current component as shown in FIG. 15B is output. Here, the voltage value V1 output from the output terminal B1 can be obtained by V1 = E1 × R1 / R4. Where resistance R
1 is the resistance value of the first electrode 422. The tube 225 is clogged and the finger 22
When the pressure in the tube 225 increases by the operation 2, the tube 225 expands. Since the first electrode 422 is extended, the resistance value of the first electrode 422 is R1 + ΔR. Therefore, the voltage V1 output from the output terminal B1 is V1 = E1 × (R1 + ΔR) / R4. That is, when clogging occurs, the voltage value output from the output terminal B1 increases.
コントローラー141は、出力端B1から出力される電圧値が所定の電圧値を上回った
場合に、チューブ225に詰まりが生じたと判定する。このようにすることで、安価かつ
簡便にチューブ225に詰まりが生じたか否かを判定することができる。
The controller 141 determines that the tube 225 is clogged when the voltage value output from the output terminal B1 exceeds a predetermined voltage value. By doing in this way, it can be determined whether the tube 225 is clogged cheaply and easily.
一方、出力端B2からは、図15Cの実線で示されるような直流成分が出力される。な
お、図15Cにおいて破線で示されているのは、図14におけるB3での出力である。前
述のように、第1電極422と第2電極424とでチューブ225を挟み込み、キャパシ
ターを構成する。このとき、そのチューブ225には気泡などが混入することなく薬液な
どの流体が流動している。
On the other hand, a DC component as shown by the solid line in FIG. 15C is output from the output terminal B2. In addition, what is shown with the broken line in FIG. 15C is the output at B3 in FIG. As described above, the capacitor is configured by sandwiching the tube 225 between the first electrode 422 and the second electrode 424. At this time, a fluid such as a chemical solution is flowing in the tube 225 without bubbles and the like being mixed therein.
このときのB3での出力が、図15Cにおいて破線で示される電圧である。そして、ダ
イオードDとキャパシターC2で半波整流されることにより出力される直流成分がB2で
の出力である。
The output at B3 at this time is a voltage indicated by a broken line in FIG. 15C. The direct current component output by half-wave rectification by the diode D and the capacitor C2 is the output at B2.
このような構成において、仮に、チューブ225に気泡が混入すると、液体よりも空気
のほうが静電容量が小さいため、B3における振幅(図15Cにおいてβ)が大きくなる
。そのため、半波整流されて出力される出力端B2での電圧も高くなる。
In such a configuration, if bubbles are mixed into the tube 225, the air has a smaller capacitance than the liquid, so that the amplitude at B3 (β in FIG. 15C) increases. Therefore, the voltage at the output terminal B2 that is output after being half-wave rectified also increases.
コントローラー141は、出力端B2から出力される電圧値が所定の電圧値を上回った
場合に、チューブ225に気泡が混入したと判定する。このようにすることで、チューブ
225内の詰まりが検出できるだけでなく、チューブ225内に混入した気泡の有無も判
定することができる。
The controller 141 determines that bubbles are mixed into the tube 225 when the voltage value output from the output terminal B2 exceeds a predetermined voltage value. In this way, not only can the clogging in the tube 225 be detected, but also the presence or absence of bubbles mixed in the tube 225 can be determined.
なお、ここでは、出力端B2における電圧に基づいてチューブ225内に混入した気泡
の有無を判定したが、第1電極422と第2電極242とで構成するキャパシターの静電
容量が変化すればB3において検出される交流電流の位相差(図15Cにおいてδ)にも
変化が生ずる。よって、B3において検出される交流電流の位相差の変化に基づいてチュ
ーブ225内に混入した気泡の有無を判定することとしてもよい。
Here, the presence / absence of bubbles mixed in the tube 225 is determined based on the voltage at the output terminal B2, but if the capacitance of the capacitor formed by the first electrode 422 and the second electrode 242 changes, B3 A change also occurs in the phase difference of the alternating current detected at δ (δ in FIG. 15C). Therefore, it is good also as determining the presence or absence of the bubble mixed in the tube 225 based on the change of the phase difference of the alternating current detected in B3.
図16は、第1電極422の他の形状の説明図である。第2実施形態において、第1電
極が、1本の抵抗線が折り曲げられ当該抵抗線が複数平行にチューブ225の長手方向に
並ぶように成型された形状として説明を行ったが、図16に示すように、チューブ225
の長手方向と交差する方向に複数の平行線が並ぶように成型された形状としてもよい。こ
のようにすることで、チューブ225の長手方向の延びにより電気抵抗がより変化しやす
い形状とすることができる。
FIG. 16 is an explanatory diagram of another shape of the first electrode 422. In the second embodiment, the first electrode has been described as a shape in which one resistance wire is bent and a plurality of the resistance wires are arranged in parallel in the longitudinal direction of the tube 225. FIG. The tube 225
It is good also as a shape shape | molded so that a some parallel line may line up in the direction which cross | intersects the longitudinal direction. By doing in this way, it can be set as the shape where an electrical resistance changes more easily by extension of the tube 225 in the longitudinal direction.
また、第2実施形態において記載した第1電極の形状及び図16の426に示す電極の
形状を、第1実施形態における抵抗線として用いることとしてもよい。また、第1実施形
態において、第2実施形態のように交流波形を印加して気泡検出を行うこととしてもよい
。
Further, the shape of the first electrode described in the second embodiment and the shape of the electrode indicated by 426 in FIG. 16 may be used as the resistance line in the first embodiment. In the first embodiment, bubble detection may be performed by applying an AC waveform as in the second embodiment.
上述の実施形態では、複数のフィンガー22が順次チューブ21を圧搾する形式のポン
プにより液体を圧送することとしていたが、ポンプの形式はこれに限られない。
In the above-described embodiment, the liquid is pumped by a pump of a type in which the plurality of fingers 22 sequentially squeeze the tube 21, but the type of pump is not limited thereto.
図17は、第3実施形態におけるマイクロポンプの断面図である。第3実施形態では、
ポンプ部分を第1実施形態と異ならせているが、他の構成は第1実施形態と同じである。
よって、ここでは、図17を参照しつつ、第3実施形態におけるシリンジ型ポンプ28の
説明を行う。
FIG. 17 is a cross-sectional view of the micropump in the third embodiment. In the third embodiment,
Although the pump portion is different from that of the first embodiment, other configurations are the same as those of the first embodiment.
Therefore, here, the syringe type pump 28 in the third embodiment will be described with reference to FIG.
シリンジ型ポンプ28は、円筒部281と端壁282と親ネジ283プランジャー28
4とインサート285と歯車287を備える。また、後述するように、歯車287に係合
する小歯車(不図示)と、この小歯車288を回転させるためのモーター(不図示)を備
える。
The syringe-type pump 28 includes a cylindrical portion 281, an end wall 282, and a lead screw 283 plunger 28.
4, an insert 285, and a gear 287. Further, as described later, a small gear (not shown) that engages with the gear 287 and a motor (not shown) for rotating the small gear 288 are provided.
円筒部281の内部の側壁281Bは、親ねじ283と同軸方向に延在する略円筒形状
を有する内壁である。側壁281Bには密接するように略円柱形状のプランジャー284
が挿入される。プランジャー284の内側には、インサート285が固着される。インサ
ート285は、親ねじ283に係合可能な内ねじが形成される。そして、プランジャー2
84と側壁281Bと端壁283との間に液室289が形成される。
The side wall 281 </ b> B inside the cylindrical portion 281 is an inner wall having a substantially cylindrical shape that extends coaxially with the lead screw 283. A plunger 284 having a substantially cylindrical shape so as to be in close contact with the side wall 281B.
Is inserted. An insert 285 is fixed inside the plunger 284. The insert 285 is formed with an internal thread that can be engaged with the lead screw 283. And plunger 2
84, a liquid chamber 289 is formed between the side wall 281B and the end wall 283.
プランジャー284には、親ねじ283と同軸方向に延びるスライド凸部283Aが設
けられる。一方、側壁281Bには、スライド凸部283Aに係合するスライド凹部28
1Aが設けられる。これにより、プランジャー284の回転が制限される一方、親ねじ2
83と同軸方向へのプランジャー284の移動を可能にする。
The plunger 284 is provided with a slide protrusion 283A extending in the same direction as the lead screw 283. On the other hand, the side wall 281B has a slide recess 28 that engages with the slide protrusion 283A.
1A is provided. This restricts the rotation of the plunger 284 while the lead screw 2
83 to allow movement of the plunger 284 in the coaxial direction.
親ねじ283は、円筒部281内において端壁282から、円筒部281の開放口側ま
で延在する。そして、親ねじ283の開放口側の端部には、同軸で回転可能な歯車287
が固定される。歯車287には、不図示の小歯車が係合する。そして、この小歯車には、
不図示のモーターが接続される。このようにすることによって、モーターの回転を制御す
ることで、親ねじ283の回転を制御することができる。
The lead screw 283 extends from the end wall 282 to the opening side of the cylindrical portion 281 in the cylindrical portion 281. The end of the lead screw 283 on the opening side has a gear 287 that can rotate coaxially.
Is fixed. A small gear (not shown) is engaged with the gear 287. And this small gear has
A motor (not shown) is connected. By doing so, the rotation of the lead screw 283 can be controlled by controlling the rotation of the motor.
端壁282にはチューブ291が接続される。チューブ291は、途中で分岐しており
、分岐した一方のチューブ291Aは、接続針233と接続する。また、分岐した他方の
チューブ291Bは、貯留部26と連通する供給路231Aと接続する
A tube 291 is connected to the end wall 282. The tube 291 is branched in the middle, and one branched tube 291 </ b> A is connected to the connection needle 233. The other branched tube 291B is connected to a supply path 231A communicating with the storage unit 26.
チューブ291には、チューブ291Aまたはチューブ291Bへと流路を切り替える
切り替え弁292が設けられる。そして、チューブ291Bからチューブ291へと液体
が流動可能になるように切り替え弁292が切り替えられているときにおいて、プランジ
ャー284を液室289が拡大する方向に移動させることによって、貯留部26から液室
289に液体を流入させることができる。また、チューブ291からチューブ291Aへ
と液体が流動可能になるように切り替え弁292が切り替えられているときにおいて、プ
ランジャー284を液室289が縮小する方向に移動させることによって、液室289か
ら接続針側233に液体を流入させることができる。
The tube 291 is provided with a switching valve 292 that switches the flow path to the tube 291A or the tube 291B. Then, when the switching valve 292 is switched so that the liquid can flow from the tube 291B to the tube 291, the plunger 284 is moved in the direction in which the liquid chamber 289 expands, so that the liquid is discharged from the storage unit 26. Liquid can flow into the chamber 289. Further, when the switching valve 292 is switched so that the liquid can flow from the tube 291 to the tube 291A, the plunger 284 is moved in the direction in which the liquid chamber 289 is contracted, thereby connecting from the liquid chamber 289. Liquid can flow into the needle side 233.
このようなマイクロポンプ1において、チューブ291Aには、前述の第1実施形態の
ときと同様に、コイル状抵抗線412が取り付けられている。そして、このようなコイル
状抵抗線412に対して第1実施形態のときと同様に詰まり検出部410を適用すること
ができる。このようにすることによって、コントローラー141に返される電流値に基づ
いて、チューブ291Aの下流側に詰まりが生じたか否かを判定することができる。
In such a micropump 1, a coiled resistance wire 412 is attached to the tube 291 </ b> A, as in the first embodiment. Then, the clogging detection unit 410 can be applied to such a coiled resistance wire 412 as in the first embodiment. By doing in this way, based on the electric current value returned to the controller 141, it can be determined whether or not clogging has occurred on the downstream side of the tube 291A.
また、上記のコイル状抵抗線412が設けられた位置に、第2実施形態のときと同様に
、第1電極422と第2電極424を互いに対向するように配置することもできる。そし
て、これらに対して第2実施形態における複合検出部420を適用することができる。こ
のようにすることによって、前述の第2実施形態において説明した原理により、チューブ
291Aの下流側に詰まりが生じたか否かを判定することができる。また、前述の第2実
施形態において説明した原理により、チューブ291Aにおける気泡を検出することがで
きる。
Further, similarly to the second embodiment, the first electrode 422 and the second electrode 424 can be arranged so as to face each other at the position where the coiled resistance wire 412 is provided. And the composite detection part 420 in 2nd Embodiment is applicable with respect to these. By doing so, it is possible to determine whether or not clogging has occurred on the downstream side of the tube 291A based on the principle described in the second embodiment. In addition, air bubbles in the tube 291A can be detected based on the principle described in the second embodiment.
上記の第3実施形態において、貯留部26と液室289とがそれぞれ別個に設けられて
いたが、液室が貯留部を兼ねる下記のような形式のマイクロポンプ1を採用することもで
きる。
In the third embodiment, the storage section 26 and the liquid chamber 289 are provided separately. However, the following type of micropump 1 in which the liquid chamber also serves as the storage section may be employed.
図18は、第4実施形態におけるマイクロポンプ1の断面図である。図18には、ハウ
ジング520内に収容されたリザーバ530とディスペンサ540とローカルプロセッサ
550と無線レシーバ560と出口ポートアセンブリ570と電源580とチューブ59
0を備えたマイクロポンプ1が示されている。
FIG. 18 is a cross-sectional view of the micropump 1 in the fourth embodiment. 18 shows a reservoir 530, a dispenser 540, a local processor 550, a wireless receiver 560, an outlet port assembly 570, a power source 580, and a tube 59 contained in a housing 520.
A micropump 1 with 0 is shown.
リザーバ530には、出口ポートアセンブリ570を介して生体等に投与したい液体が
貯留されている。ディスペンサ540は、リザーバ530内の容積を変化させることで薬
液に圧力を付加して、チューブ590および出口ポートアセンブリ570へと液体を流動
させる。
The reservoir 530 stores a liquid to be administered to a living body or the like via the outlet port assembly 570. The dispenser 540 applies pressure to the chemical by changing the volume in the reservoir 530 and causes the liquid to flow to the tube 590 and the outlet port assembly 570.
無線レシーバ560は、不図示の遠隔制御装置からの指令を受信する。そして、その指
令をローカルプロセッサ550に送る。ローカルプロセッサ550は、ディスペンサ54
0を制御して、前述のようにリザーバ530内の液体に圧力を付加する。電源580は、
これら無線レシーバ560およびローカルプロセッサ550に電力を供給する。
Wireless receiver 560 receives a command from a remote control device (not shown). Then, the command is sent to the local processor 550. The local processor 550 receives the dispenser 54
0 is controlled to apply pressure to the liquid in the reservoir 530 as described above. The power supply 580 is
Power is supplied to the wireless receiver 560 and the local processor 550.
このようなマイクロポンプ1においても、第1実施形態のときと同様に、チューブ59
0には、コイル状抵抗線412が取り付けられている。そして、このようなコイル状抵抗
線412に対して第1実施形態のときと同様に詰まり検出部410を適用することができ
る。このようにすることによって、コントローラー141に返される電流値に基づいて、
チューブ590の下流側に詰まりが生じたか否かを判定することができる。
In such a micropump 1 as well, the tube 59 is the same as in the first embodiment.
At 0, a coiled resistance wire 412 is attached. Then, the clogging detection unit 410 can be applied to such a coiled resistance wire 412 as in the first embodiment. By doing so, based on the current value returned to the controller 141,
It can be determined whether or not clogging has occurred on the downstream side of the tube 590.
また、上記のようにコイル状抵抗線412が設けられた位置に、第2実施形態のときと
同様に、第1電極422と第2電極424を互いに対向するように配置することもできる
。そして、これらに対して第2実施形態における複合検出部420を適用することができ
る。このようにすることによって、前述の第2実施形態において説明した原理により、チ
ューブ590の下流側に詰まりが生じたか否かを判定することができる。また、前述の第
2実施形態において説明した原理により、チューブ590における気泡を検出することが
できる。
Further, as in the second embodiment, the first electrode 422 and the second electrode 424 can be disposed so as to face each other at the position where the coiled resistance wire 412 is provided as described above. And the composite detection part 420 in 2nd Embodiment is applicable with respect to these. By doing so, it is possible to determine whether or not clogging has occurred on the downstream side of the tube 590 based on the principle described in the second embodiment. In addition, air bubbles in the tube 590 can be detected based on the principle described in the second embodiment.
===その他の実施の形態===
上述のマイクロポンプ1は流体投与装置ともいう。また、マイクロポンプ1内のチュー
ブはカニューラともいう。
=== Other Embodiments ===
The above-described micropump 1 is also referred to as a fluid administration device. The tube in the micropump 1 is also called a cannula.
上述したマイクロポンプ1は、小型化、薄型化が可能で、微量流量を安定して連続的に
流動することができるため、生体内または生体表面に装着し、新薬の開発やドラッグデリ
バリーなどの医療用に好適である。また、様々な機械装置において、装置内、または装置
外に搭載し、水や食塩水、薬液、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。さらに、マイクロポンプ単体で、流体の流動、供給に利用することができ
る。
The above-described micropump 1 can be reduced in size and thickness, and can stably flow continuously at a very small flow rate. Therefore, the micropump 1 can be attached to a living body or on the surface of a living body to develop a new drug or perform drug delivery. Suitable for use. Moreover, in various mechanical devices, it can be mounted in the device or outside the device and used for transporting fluids such as water, saline, chemicals, oils, fragrances, inks and gases. Further, the micropump alone can be used for fluid flow and supply.
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解
釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得
ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
The above-described embodiments are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.
1 マイクロポンプ
10 本体、20 カートリッジ、
30 パッチ、
110 本体ベース、
121 カム、121a カム面、
125 輪列受、126 出力軸、127 中間車、
128 ローター車、129 ベアリング、
130 本体ケース、140 回路基板、141 コントローラー、
150 圧電モーター、151 板状部材、152 ばね、
171 フック掛け、172 フック挿入口、
180 二次電池収納部、181 二次電池、
182 電池プラス端子、183 電池マイナス端子、
210 カートリッジベース、211 流体流入口、
220 フィンガーユニット、
222 フィンガー、222a 先端部、222b 後端部、
225 チューブ、226 フィンガー押さえ、
227 フィンガーベース、
227a チューブ案内溝、227b フィンガーガイド、227c カム収容部、
228 吸入用コネクター、229 吐出用コネクター、
231 パッチ接続針、
240 カートリッジベース押さえ、
241 カートリッジセプタム挿入孔、242 フィルム押さえ部、
250 リザーバーフィルム、
271 固定フック、272 固定フック、273 パッキン、
280 カートリッジセプタム、290 貯留部、
310 カテーテル、320 導入針、321 導入針フォルダー、
322 導入針用セプタム、
330 ポートベース、340 パッチベース、340a 開口部、
341 カートリッジ固定部材、
350 パッチセプタム、360 粘着テープ、360a 開口部、
400 検出器群、410 詰まり検出部、412 コイル状抵抗線、
420 複合検出部、422 第1電極、424 第2電極、
426 第1電極の他の形状、
520 ハウジング、530 リザーバ、540 ディスペンサ、
550 ローカルプロセッサ、560 無線レシーバ、570 出口ポートアセンブリ、
580 電源、590 チューブ
1 Micro pump 10 body, 20 cartridge,
30 patches,
110 body base,
121 cam, 121a cam surface,
125 wheel train, 126 output shaft, 127 intermediate wheel,
128 rotor cars, 129 bearings,
130 body case, 140 circuit board, 141 controller,
150 piezoelectric motor, 151 plate member, 152 spring,
171 hook hook, 172 hook insertion slot,
180 Secondary battery compartment, 181 Secondary battery,
182 battery positive terminal, 183 battery negative terminal,
210 cartridge base, 211 fluid inlet,
220 finger units,
222 fingers, 222a front end, 222b rear end,
225 tube, 226 finger press,
227 finger base,
227a tube guide groove, 227b finger guide, 227c cam housing,
228 Connector for suction, 229 Connector for discharge,
231 patch connecting needle,
240 Cartridge base holder,
241 Cartridge septum insertion hole, 242 Film holding part,
250 reservoir film,
271 fixed hook, 272 fixed hook, 273 packing,
280 cartridge septum, 290 reservoir,
310 catheter, 320 introducer needle, 321 introducer needle folder,
322 Introducing septum,
330 port base, 340 patch base, 340a opening,
341 cartridge fixing member,
350 patch septum, 360 adhesive tape, 360a opening,
400 detector group, 410 clogging detection unit, 412 coiled resistance wire,
420 composite detection unit, 422 first electrode, 424 second electrode,
426 other shapes of the first electrode,
520 housing, 530 reservoir, 540 dispenser,
550 local processor, 560 wireless receiver, 570 outlet port assembly,
580 power supply, 590 tube
Claims (10)
前記チューブに前記流体を送るポンプと、
前記チューブの変形に伴い電気抵抗が変化する電気抵抗部材と、
前記電気抵抗の変化に基づいて前記チューブにおける前記流体の詰まりの有無を判定す
る判定部と、
を備える流体注入装置。 A tube for fluid flow;
A pump for feeding the fluid to the tube;
An electrical resistance member whose electrical resistance changes with deformation of the tube;
A determination unit that determines the presence or absence of clogging of the fluid in the tube based on a change in the electrical resistance;
A fluid injection device comprising:
前記電気抵抗部材は、前記チューブに密着されることを特徴とする流体注入装置。 The fluid injection device according to claim 1,
The fluid injection device, wherein the electric resistance member is in close contact with the tube.
前記電気抵抗部材は、前記チューブにおける前記流体の流動方向について前記ポンプの
下流側に設けられることを特徴とする流体注入装置。 The fluid injection device according to claim 1 or 2,
The fluid injection device according to claim 1, wherein the electric resistance member is provided on a downstream side of the pump in a flow direction of the fluid in the tube.
前記電気抵抗部材は、前記チューブの周方向の延びにより電気抵抗が変化する抵抗線で
あることを特徴とする流体注入装置。 The fluid injection device according to any one of claims 1 to 3,
The fluid injecting apparatus according to claim 1, wherein the electric resistance member is a resistance wire whose electric resistance changes as the tube extends in the circumferential direction.
前記電気抵抗部材は、前記チューブの長手方向の延びにより電気抵抗が変化する抵抗線
であることを特徴とする流体注入装置。 The fluid injection device according to any one of claims 1 to 3,
The fluid injecting apparatus according to claim 1, wherein the electric resistance member is a resistance wire whose electric resistance changes as the tube extends in the longitudinal direction.
前記電気抵抗部材は、第1電極として前記チューブの円周の一部に貼り付けられ、
前記第1電極とともに前記チューブを挟み、前記第1電極と対向する位置に第2電極を
有し、
前記判定部は、前記第1電極の電気抵抗の変化に基づいて前記チューブにおける前記流
体の詰まりの有無を判定すると共に、前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量の変
化に基づいて前記チューブに気泡が混入しているか否かを判定することを特徴とする流体
注入装置。 A fluid injection device according to any one of claims 1 to 5,
The electrical resistance member is attached to a part of the circumference of the tube as a first electrode,
Sandwiching the tube together with the first electrode, and having a second electrode at a position facing the first electrode;
The determination unit determines whether or not the fluid is clogged in the tube based on a change in electric resistance of the first electrode, and changes the capacitance between the first electrode and the second electrode. And determining whether or not air bubbles are mixed in the tube.
前記第2電極は、板状の部材であることを特徴とする流体注入装置。 The fluid injection device according to claim 6,
The fluid injection device, wherein the second electrode is a plate-like member.
前記電気抵抗部材は、前記チューブの円周方向に巻かれる抵抗線であることを特徴とす
る流体注入装置。 The fluid injection device according to any one of claims 1 to 3,
The fluid injection device according to claim 1, wherein the electric resistance member is a resistance wire wound in a circumferential direction of the tube.
前記ポンプは、前記チューブを複数の押圧部材で順次圧搾することにより流体を流動さ
せることを特徴とする流体注入装置。 A liquid injection device according to any one of claims 1 to 8,
The fluid injection device according to claim 1, wherein the pump causes the fluid to flow by sequentially squeezing the tube with a plurality of pressing members.
前記ポンプは、前記液体が貯留された容器の容積を変化させることにより流体を流動さ
せることを特徴とする流体注入装置。 A liquid injection device according to any one of claims 1 to 8,
The fluid injection device according to claim 1, wherein the pump causes the fluid to flow by changing a volume of a container in which the liquid is stored.
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2014
- 2014-01-09 JP JP2014002193A patent/JP2014147690A/en active Pending
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