JP2014200363A - Medicine solution administration device, and medicine solution administration method - Google Patents

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孝博 相馬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medicine solution administration device controlling an amount of solution at high accuracy with a compact configuration.SOLUTION: A main body 2 of a medicine solution administration device 1 is structured as follows: a magnet 68 is placed on a diaphragm 64 of an injection pump 44; a detection part 69 composed of a Hall element 67 is mounted in the vicinity of the magnet; and a detection signal SD corresponding to a displacement width of the diaphragm 64 is generated in non-contact state by the Hall element 67. The main body 2 controls a voltage control signal CV to control the detection signal SD to feed back so as to come close to a target voltage, so that the displacement width of the diaphragm 64 is made close to a target distance to meet a unit discharge amount to a target discharge amount. Accordingly, the main body 2 controls a supply time of the voltage control signal CV to discharge the target discharge amount of the medicine solution as many times as desire and thereby the administration amount of the medicine solution can be adjusted at high accuracy.

Description

本発明は薬液投与装置及び薬液投与方法に関し、例えばインスリンを体内に投与する場合に適用して好適なものである。   The present invention relates to a drug solution administration device and a drug solution administration method, and is suitable for application when, for example, insulin is administered into the body.

従来、薬液(インスリン)を患者に投与する装置として、患者の皮膚に付着させて用いられる携帯型の装置であって、細いカテーテルの先端を皮下に到達させ、ポンプにより薬液を供給しカテーテルを介して体内に投与する薬液投与装置が提案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a device that administers medicinal solution (insulin) to a patient, it is a portable device that is used by adhering to the patient's skin, the tip of a thin catheter is reached subcutaneously, and the medicinal solution is supplied by a pump through the catheter. Therefore, there has been proposed a drug solution administration device for administration into the body.

このような薬液投与装置に搭載されるポンプとしては、小型且つ軽量に構成され、低消費電力であることが望ましい。そこで、薬液投与装置の一例として、圧電素子を用いてダイヤフラム(振動板)を振動させることにより薬液を供給するダイヤフラムポンプを搭載したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As a pump mounted on such a drug solution administration device, it is desirable that the pump is small and lightweight and has low power consumption. Thus, as an example of a chemical solution administration device, a device equipped with a diaphragm pump that supplies a chemical solution by vibrating a diaphragm (vibrating plate) using a piezoelectric element has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開2003−299732公報(第6図)Japanese Patent Laid-Open No. 2003-299732 (FIG. 6)

しかしながら、一般に圧電素子を用いたダイヤフラムポンプは、一定の電圧を圧電素子に加えたとしても、皮下側の詰まり等流体抵抗の変化による圧力変化、および、薬液保持部側の流路の流体抵抗の変化によりダイヤフラムの上に凸に最大に変位した位置(上死点)から下に最大に凸に変位した位置(下死点)までの距離(振幅)が必ずしも一定とならず、この結果、一回の振動(1ストローク)による薬液の供給量が一定にならない、という問題があった。   However, in general, a diaphragm pump using a piezoelectric element, even if a constant voltage is applied to the piezoelectric element, changes in pressure due to changes in fluid resistance, such as clogging on the subcutaneous side, and fluid resistance of the flow path on the chemical solution holding unit side. Due to the change, the distance (amplitude) from the position (top dead center) where the diaphragm is maximally displaced upward to the position (bottom dead center) where it is maximally displaced downward is not necessarily constant. There was a problem that the amount of the chemical supplied by the vibration (one stroke) was not constant.

このためダイヤフラムポンプを搭載した薬液投与装置は、1ストロークあたりの吐出量が一定とはならず、ダイヤフラムの駆動回数を制御することでは薬液の投与量を所望の値に合わせることが難しいという問題があった。   For this reason, the chemical liquid administration device equipped with the diaphragm pump has a problem that the discharge amount per stroke is not constant, and it is difficult to adjust the chemical liquid dosage to a desired value by controlling the number of times the diaphragm is driven. there were.

また、薬液投与装置において流量計により流量を測定し制御する方法があるが、薬剤の場合、たとえばインスリンの場合、時間当たり1[μl]と精密な流量計が必要となり、これに充当できる流量計は大型となり、特に携帯に用いる場合には装置の大型化や重量の増加といった新たな問題を生じてしまう、という問題があった。   In addition, there is a method of measuring and controlling the flow rate with a flow meter in a drug solution administration device. In the case of a drug, for example, insulin, a precise flow meter of 1 [μl] per hour is required, and a flow meter that can be used for this. There is a problem that a large size of the device is caused, and in particular, when it is used for carrying, a new problem such as an increase in size and weight of the device occurs.

これに対して、ダイヤフラムの変位量を一定にするため、ダイヤフラムに十分な駆動電圧を印加して生じる駆動変位幅よりも狭い範囲に、ダイヤフラムの駆動を物理的に規制するよう、ダイヤフラムの上下に規制板等規制部材で挟む変位規制部を用いて、変位量を一定にする考案(例えば欧州特許出願公開第2469089号明細書等)がある。   On the other hand, in order to make the amount of diaphragm displacement constant, the diaphragm drive is physically restricted to a range narrower than the drive displacement width generated by applying a sufficient drive voltage to the diaphragm. There is a device (for example, European Patent Application Publication No. 2469089) that makes the amount of displacement constant by using a displacement restricting portion sandwiched between restricting members such as a restricting plate.

しかしながら、このような構成では、ダイヤフラムが規制板に常に接触する状態で駆動するため、ダイヤフラムの耐久性に問題が生じる。特に小型化の為に直接、圧電素子を接着したタイプのダイヤフラムポンプの場合には、圧電素子に直接衝撃が加わり、圧電素子の脆弱性より、ひび割れ等、耐久性に問題が生じていた。   However, in such a configuration, the diaphragm is driven in a state in which the diaphragm is always in contact with the regulation plate, which causes a problem in the durability of the diaphragm. In particular, in the case of a diaphragm pump in which a piezoelectric element is directly bonded for miniaturization, an impact is directly applied to the piezoelectric element, causing problems such as cracking and durability due to the weakness of the piezoelectric element.

また、薬液としてインスリンを用いる場合には、ダイヤフラムと規制部材がぶつかり合い薬液に大きなストレスを与えることにより、インスリンの凝集が加速され、効能の劣化、また、凝集物によるカテーテル詰まりが生じる場合がある。   In addition, when insulin is used as a drug solution, the diaphragm and the regulating member collide with each other and give a large stress to the drug solution, so that the aggregation of insulin is accelerated, the efficacy is deteriorated, and the catheter may be clogged by the aggregate. .

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、小型の構成により液体の供給量を高精度に制御し得る薬液投与装置及び薬液投与方法を提案しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to propose a drug solution administration device and a drug solution administration method capable of controlling the liquid supply amount with high accuracy by a small configuration.

かかる課題を解決するため本発明の薬液投与装置においては、使用者の体内に薬液を投与する薬液投与装置であって、使用者の体内に薬液を送液するためのポンプを備えるポンプ部と、薬液を貯蔵するリザーバーと、ポンプを制御する制御部と、を設け、ポンプ部は、薬液を一時的に貯留するポンプ室と、該ポンプ室とリザーバーとの間を連通する吸入流路と、使用者の体内に先端が到達されたカテーテルとポンプ室との間を連通する吐出流路と、吸入流路及び吐出流路にそれぞれ設けられた一方向弁と、ポンプ室の側部に設けられ、ポンプ室の容積を変化させるダイヤフラムと、設定変位量に基づき該ダイヤフラムを変位させる変位手段と、ダイヤフラムの変位量を検出する検出部と、を設け、制御部は、検出部により検出された変位量と設定変位量との差分をなくすように変位手段を制御するようにした。   In order to solve such a problem, the drug administration device of the present invention is a drug administration device that administers a drug solution into the user's body, and includes a pump unit that includes a pump for feeding the drug solution into the user's body; A reservoir for storing a chemical solution and a control unit for controlling the pump are provided, and the pump unit is used for a pump chamber for temporarily storing the chemical solution, and a suction channel for communicating between the pump chamber and the reservoir. A discharge channel communicating between the catheter and the pump chamber, the tip of which reached the body of the person, a one-way valve provided in each of the suction channel and the discharge channel, and a side of the pump chamber, A diaphragm for changing the volume of the pump chamber, a displacement means for displacing the diaphragm based on a set displacement amount, and a detection unit for detecting the displacement amount of the diaphragm are provided, and the control unit detects the displacement amount detected by the detection unit. When And to control the displacement means so as to eliminate the difference between the constant displacement.

また本発明の薬液投与方法においては、使用者の体内に薬液を送液するためのポンプを備えるポンプ部と、薬液を貯蔵するリザーバーと、ポンプを制御する制御部とを有し、ポンプ部は、薬液を一時的に貯留するポンプ室と、該ポンプ室とリザーバーとの間を連通する吸入流路と、使用者の体内に先端が到達されたカテーテルとポンプ室との間を連通する吐出流路と、吸入流路及び吐出流路にそれぞれ設けられた一方向弁と、ポンプ室の側部に設けられ、ポンプ室の容積を変化させるダイヤフラムと、設定変位量に基づき該ダイヤフラムを変位させる変位手段とを有する薬液投与装置の薬液投与方法であって、所定の検出部により、ダイヤフラムの変位量を検出する検出ステップと、所定の制御部により、変位量と設定変位量との差分をなくすよう、変位手段を制御する制御ステップとを設けるようにした。   Further, in the chemical solution administration method of the present invention, it has a pump unit including a pump for feeding the chemical solution into the user's body, a reservoir for storing the chemical solution, and a control unit for controlling the pump, A pump chamber that temporarily stores a chemical solution, an inhalation flow path that communicates between the pump chamber and the reservoir, and a discharge flow that communicates between the catheter and the pump chamber whose tip reaches the body of the user Passage, one-way valve provided in each of the suction flow path and the discharge flow path, a diaphragm provided on the side of the pump chamber, and changing the volume of the pump chamber, and a displacement for displacing the diaphragm based on a set displacement amount And a detection step of detecting a displacement amount of the diaphragm by a predetermined detection unit, and a difference between the displacement amount and the set displacement amount by the predetermined control unit. As was to be provided and a control step of controlling the displacement means.

これにより本発明は、精密流量計を用いること無く、また、変位規制部材によりダイヤフラムの変位を規制し、一定にすることにより定量化を行うこと無く、薬液を吐出する仕切板の変位幅(上死点から下死点までの距離)を規定目標値に近づけることにより、貯留空間の容積の変化量を所望の値に合わせて、ポンプの1ストローク当たりの吐出量を一定にすることができるので、ダイヤフラムを他の部材と接触させずに駆動可能であり、ダイヤフラムの破損の心配がなく耐久性のある小型軽量な定量ポンプを実現できる。   As a result, the present invention does not use a precision flowmeter, and restricts the displacement of the diaphragm by the displacement restricting member and keeps it constant, thereby quantifying the displacement of the partition plate that discharges the chemical (upper). By making the distance from the dead center to the bottom dead center close to the specified target value, the amount of change in the volume of the storage space can be adjusted to a desired value, and the discharge amount per pump stroke can be made constant. The diaphragm can be driven without contacting other members, and there is no fear of the diaphragm being damaged, and a durable and small-sized metering pump can be realized.

本発明によれば、大型の精密流量計を用いること無く、また、ダイヤフラムの変位を変位規制部材により規制し、一定にすることにより定量化を行うこと無く、仕切板の変位幅を目標値に合わせて、貯留空間の容積の変化量を所望の値に合わせることができるので、耐久性が高く、且つ薬剤にインスリン等のタンパク製剤を用いた場合にタンパク質の凝集が小さく、結果として薬剤の変質が小さく、また凝集物による詰まりなどの問題を回避可能であり、かつ、皮膚表面に貼りつけて使用した時の患者負担の小さい、小型、軽量で液体の供給量を高精度に制御し得る薬液投与装置及び薬液投与方法を実現できる。   According to the present invention, the displacement width of the partition plate can be set to the target value without using a large precision flow meter, and by restricting the displacement of the diaphragm by the displacement restricting member and making it constant without quantification. In addition, since the amount of change in the volume of the storage space can be adjusted to the desired value, the durability is high, and when protein preparations such as insulin are used for the medicine, protein aggregation is small, resulting in the alteration of the medicine. Solution that is small in size, can prevent clogging due to aggregates, and is small and lightweight with a low patient burden when used on the skin surface. An administration device and a drug solution administration method can be realized.

薬液投与装置の全体構成を示す略線的斜視図である。It is a rough-line perspective view which shows the whole structure of a chemical | medical solution administration apparatus. 本体部の構成(1)を示す略線的斜視図である。It is a rough-line perspective view which shows the structure (1) of a main-body part. 本体部の構成(2)を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the structure (2) of a main-body part. 気泡センサの構成を示す略線的斜視図である。It is a rough-line perspective view which shows the structure of a bubble sensor. 気泡検出回路の構成を示す略線的回路図である。It is a rough-line circuit diagram which shows the structure of a bubble detection circuit. 装着部の構成(1)を示す略線的斜視図である。It is a rough-line perspective view which shows the structure (1) of a mounting part. 装着部の構成(2)を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the structure (2) of a mounting part. 本体部における薬液の流路を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the flow path of the chemical | medical solution in a main-body part. 注入ポンプの構成(1)を示す略線的斜視図である。It is a rough-line perspective view which shows the structure (1) of an infusion pump. 注入ポンプの構成(2)を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the structure (2) of an infusion pump. 注入ポンプにおける背圧と流速との関係を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the relationship between the back pressure and flow velocity in an infusion pump. 注入ポンプ制御回路の構成を示す略線的ブロック図である。It is a rough-line block diagram which shows the structure of an infusion pump control circuit. 薬液投与処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a chemical | medical solution administration processing procedure. 穿刺装置の構成を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the structure of a puncture apparatus. 穿刺動作(1)を示す略線図である。It is an approximate line figure showing puncture operation (1). 穿刺動作(2)を示す略線図である。It is an approximate line figure showing puncture operation (2).

以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

[1.全体構成]
図1に示すように、薬液投与装置1は、大きく分けて本体部2、穿刺装置3及び図示しないコントローラにより構成されている。
[1. overall structure]
As shown in FIG. 1, the drug solution administration device 1 is roughly composed of a main body 2, a puncture device 3, and a controller (not shown).

穿刺装置3は、穿刺針97を患者の皮膚に穿刺することにより、細長い管状のカテーテルチップ92の先端を皮下に到達させる。また穿刺装置3は、穿刺針を患者の皮膚に穿刺するときのみ本体部2の装着部2Nに装着して使用され、穿刺後に当該本体部2から取り外される(詳しくは後述する)。   The puncture device 3 punctures the patient's skin with the puncture needle 97, thereby causing the distal end of the elongated tubular catheter tip 92 to reach subcutaneously. The puncture device 3 is used by being attached to the attachment portion 2N of the main body 2 only when a puncture needle is punctured into the patient's skin, and is removed from the main body 2 after the puncture (details will be described later).

コントローラは、事前に医師により処方に基づいて設定されたベーサル投与の為の投与時間及び投与量を本体部2内のメモリ(後述するフラッシュメモリ等)に記憶させる。またコントローラは、ボーラス投与の為、医師が処方して摂取する炭水化物量あたりの投与量と、投与時に患者により入力された摂取する炭水化物量から計算したボーラス投与量とを本体部2内のメモリに記憶させる。   The controller stores the administration time and dose for basal administration set in advance by the doctor based on the prescription in a memory (such as a flash memory described later) in the main body 2. The controller also stores a dose per carbohydrate amount prescribed and taken by a doctor for bolus administration and a bolus dose calculated from the amount of carbohydrate input by the patient at the time of administration in a memory in the main body 2. Remember.

本体部2は、内部にインスリン等の薬液が貯蔵されており、カテーテルチップ92を介して、記憶されている投与量の薬液を皮下へ注入するようになされている。また本体部2は、小型かつ軽量に構成されており、粘着テープ2Sにより患者の皮膚に貼り付けた状態で、例えば2〜3日程度継続的に使用されることが想定されている。   The main body 2 stores a medical solution such as insulin therein, and injects a medicinal solution having a memorized dose subcutaneously through the catheter chip 92. Moreover, the main-body part 2 is comprised small and lightweight, and it is assumed that it is continuously used for about 2 to 3 days, for example, in the state affixed on the patient's skin with the adhesive tape 2S.

[2.本体部]
図1に示したように、本体部2は、全体として扁平な直方体状に形成されている。これにより本体部2は、皮膚表面からの突出量を小さく抑えて、就寝時の睡眠障害を小さくし、また腹部に装着した場合にドア取手等への干渉を少なくし、さらに装着していることを外観上目立たせないようにしている。
[2. Main unit]
As shown in FIG. 1, the main body 2 is formed in a flat rectangular parallelepiped shape as a whole. As a result, the main body 2 has a small amount of protrusion from the skin surface, reduces sleep disturbance at bedtime, and reduces interference with the door handle when worn on the abdomen. Is not conspicuous in appearance.

また本体部2は、図2に分解斜視図を示すように、直方体の上下ほぼ半分ずつをそれぞれ構成する上筐体11及び下筐体12により全体が覆われている。さらに本体部2は、上筐体11及び下筐体12の間にエラストマーの密閉材(いわゆるパッキン、図示せず)を挟んだ状態で両者をねじ止めすることにより、防水機能を実現している。   Further, as shown in an exploded perspective view in FIG. 2, the main body 2 is entirely covered with an upper housing 11 and a lower housing 12 that respectively constitute approximately half of a rectangular parallelepiped. Furthermore, the main body 2 achieves a waterproof function by screwing both of the upper casing 11 and the lower casing 12 with an elastomer sealing material (so-called packing, not shown) sandwiched therebetween. .

下筐体12は、その内部に種々の部品が組み込まれることにより下部ユニット2Bを構成している。この下部ユニット2Bの上側には、上筐体11の内部に収容されるようにして上部ユニット2Aが重ねられる。   The lower housing 12 constitutes the lower unit 2B by incorporating various components therein. The upper unit 2A is stacked on the upper side of the lower unit 2B so as to be accommodated in the upper housing 11.

上筐体11は、上下に薄い中空の直方体状に形成されており、上面、前面、後面、左面及び右面の各面を塞がれ、下面が解放されており、上下方向に貫通穴を有している。   The upper casing 11 is formed into a thin hollow rectangular parallelepiped shape, and the upper surface, the front surface, the rear surface, the left surface, and the right surface are closed, the lower surface is open, and there are through holes in the vertical direction. doing.

上筐体11の上面における前端近傍には、上下に貫通する丸孔でなる孔部11Hが穿設されており、さらにこの孔部11Hと連通するように、中空の円筒状でなる上筒状部11Cが下方へ立設されている。この上筒状部11Cは、装着部2Nの一部を構成しており、その内周面に螺旋状のねじ溝11Sが形成されている。   In the vicinity of the front end of the upper surface of the upper casing 11, a hole portion 11H made of a round hole penetrating vertically is formed, and further, an upper cylindrical shape made of a hollow cylinder so as to communicate with the hole portion 11H. The part 11C is erected downward. The upper cylindrical portion 11C constitutes a part of the mounting portion 2N, and a spiral thread groove 11S is formed on the inner peripheral surface thereof.

さらに上筐体11における上面板の下側には、上下方向に細長い円筒状のねじ受け突起(ボス)11Pが4箇所に立設されている。   Further, on the lower side of the upper surface plate in the upper housing 11, cylindrical screw receiving projections (bosses) 11P elongated in the vertical direction are provided at four positions.

[2−1.上部ユニットの構成]
上部ユニット2Aは、板状の基板13を中心に構成されている。基板13は、上下に薄い板状に形成されると共に、いわゆる配線基板となっており、その表面や内部に配線パターンが形成されている。また基板13には、上筐体11のねじ受け突起11Pと対応する4箇所に、それぞれ取付孔13Hが穿設されている。
[2-1. Configuration of upper unit]
The upper unit 2 </ b> A is configured around a plate-like substrate 13. The substrate 13 is formed in a thin plate shape in the vertical direction and is a so-called wiring substrate, and a wiring pattern is formed on the surface or inside thereof. The board 13 is provided with mounting holes 13H at four locations corresponding to the screw receiving projections 11P of the upper housing 11.

基板13の表面には、図3(A)に示すように、CPU、通信様LSI等の半導体素子や抵抗、コンデンサ等でなる電子部品15が取り付けられていると共に、電力を供給する複数の電池16、及びコントローラとの通信用のアンテナ(図示せず)も取り付けられている。   On the surface of the substrate 13, as shown in FIG. 3A, an electronic component 15 made of a semiconductor element such as a CPU, a communication-like LSI, a resistor, a capacitor, etc. is attached, and a plurality of batteries for supplying power 16 and an antenna (not shown) for communication with the controller are also attached.

因みに電子部品15のなかには、CPU(Central Process Unit)やROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)及びフラッシュメモリ等が含まれている。このCPU、ROM、RAM及びフラッシュメモリ等は、本体部2全体を制御する制御部20として機能するようになされている(詳しくは後述する)。   Incidentally, the electronic component 15 includes a CPU (Central Process Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a flash memory, and the like. The CPU, ROM, RAM, flash memory, and the like function as a control unit 20 that controls the entire body 2 (details will be described later).

また基板13の上面には、気泡センサ21が取り付けられている。気泡センサ21は、前後方向に細長い円柱状に形成されており、前端に接続された配管22により下部ユニット2B側と接続され、また後端に取り付けられた配管23により気泡除去フィルタ24と接続されている。   A bubble sensor 21 is attached to the upper surface of the substrate 13. The bubble sensor 21 is formed in an elongated cylindrical shape in the front-rear direction, connected to the lower unit 2B side by a pipe 22 connected to the front end, and connected to the bubble removal filter 24 by a pipe 23 attached to the rear end. ing.

気泡センサ21は、図4に示すように、円筒状のチューブ21Aを中心に構成されている。チューブ21Aは、非導電体でなり、容易に変形しない程度に強固に構成されており、内部に薬液を流すようになされている。   As shown in FIG. 4, the bubble sensor 21 is configured around a cylindrical tube 21A. The tube 21A is made of a non-conductive material, and is configured to be strong enough not to be easily deformed, so that a chemical solution flows inside.

チューブ21Aの周囲には、2個の電極21B及び21Cが互いに対向するよう配置されている。電極21B及び21Cは、いずれも平板状の金属材料でなるものの、チューブ21Aの外周に沿って湾曲されている。さらに電極21B及び21Cの周囲には、チューブ21A並びに当該電極21B及び21Cを保護するシールド21Dが取り付けられている。   Around the tube 21A, two electrodes 21B and 21C are arranged so as to face each other. The electrodes 21B and 21C are both made of a flat metal material, but are curved along the outer periphery of the tube 21A. Further, around the electrodes 21B and 21C, a tube 21A and a shield 21D for protecting the electrodes 21B and 21C are attached.

電極21B及び21Cは、チューブ21Aを挟んで対向しているため、コンデンサと見なすことができる。以下これをコンデンサ31と呼ぶ。コンデンサ31の容量は、電極21B及び21C距離及び面積に加えて、両者の間に存在する不導体の比誘電率、すなわちチューブ21A及びチューブ21A内に存在する物質の比誘電率により定まる。   Since the electrodes 21B and 21C are opposed to each other with the tube 21A interposed therebetween, they can be regarded as capacitors. Hereinafter, this is referred to as a capacitor 31. The capacitance of the capacitor 31 is determined by the relative dielectric constant of the nonconductor present between the electrodes 21B and 21C, that is, the relative dielectric constant of the substance present in the tube 21A and the tube 21A, in addition to the distance and area of the electrodes 21B and 21C.

一般に、空気の比誘電率は約1であり、また水やインスリンのような薬液の比誘電率は約80である。このためコンデンサ31の容量は、チューブ21A内に流れる薬液に気泡が含まれているか否かに応じて大きく相違することになる。   In general, the relative dielectric constant of air is about 1, and the relative dielectric constant of chemicals such as water and insulin is about 80. For this reason, the capacity | capacitance of the capacitor | condenser 31 changes greatly according to whether the bubble which is contained in the chemical | medical solution which flows into the tube 21A is contained.

そこで本体部2は、図5に示す気泡検出回路30により、コンデンサ31の容量を基に、気泡センサ21のチューブ21A内を流れる薬液に気泡が含まれるか否かを検出するようになされている。因みに気泡検出回路30は、基板13(図2)上に組み込まれている。   Therefore, the main body 2 detects whether or not bubbles are included in the chemical liquid flowing in the tube 21 </ b> A of the bubble sensor 21 based on the capacitance of the capacitor 31 by the bubble detection circuit 30 shown in FIG. 5. . Incidentally, the bubble detection circuit 30 is incorporated on the substrate 13 (FIG. 2).

気泡検出回路30は、コンデンサ31と所定の抵抗値を有する抵抗32とが並列に接続されており、その一端が接地される一方、他端がスイッチ33の共通端子に接続されている。スイッチ33は、共通端子の他に2個の端子t1及びt2を有しており、制御部20の制御に基づき、共通端子の接続先を端子t1又は端子t2に切り替えるようになされている。   In the bubble detection circuit 30, a capacitor 31 and a resistor 32 having a predetermined resistance value are connected in parallel, one end of which is grounded, and the other end is connected to a common terminal of the switch 33. The switch 33 has two terminals t1 and t2 in addition to the common terminal, and switches the connection destination of the common terminal to the terminal t1 or the terminal t2 based on the control of the control unit 20.

スイッチ33の端子t1は、基準電圧源34に接続されている。基準電圧源34は、所定の基準電圧E1を発生する。   A terminal t 1 of the switch 33 is connected to the reference voltage source 34. The reference voltage source 34 generates a predetermined reference voltage E1.

一方、スイッチ33の端子t2には、コンパレータとして用いるオペアンプ35の反転入力端子に接続されている。このオペアンプ35の非反転入力端子には、接地電位に対して所定の参照電圧E2を生じる直流電源36が接続されている。参照電圧E2は、基準電圧E1よりも低い電圧となっている。またオペアンプ35は、出力端子から出力する出力信号を制御部20へ供給するようになされている。   On the other hand, the terminal t2 of the switch 33 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 35 used as a comparator. A DC power source 36 that generates a predetermined reference voltage E2 with respect to the ground potential is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 35. The reference voltage E2 is a voltage lower than the reference voltage E1. The operational amplifier 35 supplies an output signal output from the output terminal to the control unit 20.

かかる構成により気泡検出回路30は、まずスイッチ33を端子t1側に切り替えることにより、コンデンサ31を充電する。このときコンデンサ31における電極21B及び21C間の電位差は、基準電圧E1又はその近傍となっている。   With this configuration, the bubble detection circuit 30 charges the capacitor 31 by first switching the switch 33 to the terminal t1 side. At this time, the potential difference between the electrodes 21B and 21C in the capacitor 31 is the reference voltage E1 or the vicinity thereof.

次に気泡検出回路30は、スイッチ33を端子t2側に切り替える。オペアンプ35は、スイッチ33が端子t2側に切り替えられた直後において、非反転入力端子に参照電圧E2が印加される一方、反転入力端子には、これより大きい基準電圧E1又はこれに近い電圧値が印加されるため、負の出力信号を制御部20へ出力する。このとき制御部20は、出力信号が負に切り替わった時点から、内蔵するタイマによる計時を開始する。   Next, the bubble detection circuit 30 switches the switch 33 to the terminal t2 side. In the operational amplifier 35, immediately after the switch 33 is switched to the terminal t2, the reference voltage E2 is applied to the non-inverting input terminal, while the inverting input terminal has a larger reference voltage E1 or a voltage value close thereto. Since it is applied, a negative output signal is output to the control unit 20. At this time, the control unit 20 starts timing by the built-in timer from the time when the output signal is switched to negative.

その後コンデンサ31は、抵抗32に電流が流れることにより徐々に放電し、これに伴って電極21B及び21C間の電位差を徐々に低下させていく。やがて電極21B及び21C間の電位差が参照電圧E2以下になると、オペアンプ35は、正の出力信号を制御部20へ出力する。このとき制御部20は、出力信号が負に切り替わってから正に戻るまでの時間(以下これを放電時間TEDと呼ぶ)を認識する。   Thereafter, the capacitor 31 is gradually discharged as a current flows through the resistor 32, and accordingly, the potential difference between the electrodes 21B and 21C is gradually reduced. When the potential difference between the electrodes 21B and 21C eventually becomes equal to or less than the reference voltage E2, the operational amplifier 35 outputs a positive output signal to the control unit 20. At this time, the control unit 20 recognizes the time from when the output signal switches to negative until it returns to positive (hereinafter referred to as the discharge time TED).

ここでコンデンサ31の容量が比較的大きい場合、すなわち気泡センサ21のチューブ21A(図4)内の薬液に気泡が殆ど存在しない場合、放電時間TEDは、比較的長い時間となる。一方、コンデンサ31の容量が比較的小さい場合、すなわちチューブ21A内の薬液に気泡が多く含まれる場合、放電時間TEDは、比較的短い時間となる。   Here, when the capacity of the capacitor 31 is relatively large, that is, when there are almost no bubbles in the chemical solution in the tube 21A (FIG. 4) of the bubble sensor 21, the discharge time TED is a relatively long time. On the other hand, when the capacity of the capacitor 31 is relatively small, that is, when many bubbles are included in the chemical solution in the tube 21A, the discharge time TED is a relatively short time.

そこで制御部20は、放電時間TEDを所定の閾値と比較することにより、コンデンサ31の容量が大きいか否か、すなわちチューブ21A内の薬液に気泡が多く含まれているか否かを判別する。   Therefore, the control unit 20 compares the discharge time TED with a predetermined threshold value to determine whether or not the capacity of the capacitor 31 is large, that is, whether or not there are many bubbles in the chemical solution in the tube 21A.

このように気泡センサ21は、薬液中に含まれる気泡に応じてコンデンサ31の容量が変化することを利用し、気泡検出回路30によりその容量を検出して制御部20により気泡が多いか否かを判別するようになされている。因みに制御部20は、チューブ21A内の薬液に気泡が多く含まれていると判別した場合、後述する気泡除去処理を実行する。   As described above, the bubble sensor 21 utilizes the fact that the capacitance of the capacitor 31 changes according to the bubbles contained in the chemical solution, detects the capacitance by the bubble detection circuit 30, and determines whether or not there are many bubbles by the control unit 20. It is made to determine. Incidentally, when it is determined that the chemical solution in the tube 21A contains many bubbles, the control unit 20 executes a bubble removal process described later.

気泡除去フィルタ24は、前後方向に細長い円柱状に形成されており、後端に接続された配管23により気泡センサ21と接続され、前端に接続された配管25により下部ユニット2B側と接続されている。   The bubble removal filter 24 is formed in a long and narrow cylindrical shape in the front-rear direction, connected to the bubble sensor 21 by a pipe 23 connected to the rear end, and connected to the lower unit 2B side by a pipe 25 connected to the front end. Yes.

この気泡除去フィルタ24は、例えば外径が約300[μm]程度でなる多孔質の中空糸が多数束ねられている。また気泡除去フィルタ24の出口側(配管22側)には、規定の流量に対して規定の流体抵抗を生じる細管又は絞り(図示せず)が設置されており、これにより数[kPa]の液圧を中空糸内部の薬液に加え、中空糸内から気泡を外部へ追い出すようになされている。気泡除去フィルタ24は、配管23を介して気泡を含む薬液が供給されると、この薬液に中空糸内を通過させた後、配管25から流出させる。   The bubble removal filter 24 includes a large number of porous hollow fibers having an outer diameter of about 300 [μm], for example. Further, on the outlet side (the piping 22 side) of the bubble removal filter 24, a narrow tube or a throttle (not shown) that generates a specified fluid resistance with respect to a specified flow rate is installed. Pressure is applied to the chemical solution inside the hollow fiber to expel bubbles from the hollow fiber to the outside. When a chemical solution containing bubbles is supplied via the pipe 23, the bubble removal filter 24 allows the chemical solution to pass through the hollow fiber and then flows out from the pipe 25.

このとき中空糸の孔は、薬液中の気体を中空糸の外へ逃がす一方、液体を通さずに中空糸内に留める。この結果、気泡除去フィルタ24は、薬液中に含まれる液体を残したまま、気泡を除去することができる。   At this time, the hole of the hollow fiber allows the gas in the chemical solution to escape to the outside of the hollow fiber, while retaining the liquid in the hollow fiber without passing the liquid. As a result, the bubble removal filter 24 can remove bubbles while leaving the liquid contained in the chemical solution.

[2−2.下部ユニットの構成]
下部ユニット2B(図2及び図3(B))は、下筐体12を中心に構成されている。下筐体12は、上筐体11と同様、上下に薄い中空の直方体状に形成されており、おおむね上筐体11と上下対称に、すなわち前面、後面、左面、右面及び下面の各面が塞がれ、上面が解放されている。
[2-2. Configuration of lower unit]
The lower unit 2 </ b> B (FIGS. 2 and 3B) is configured around the lower housing 12. The lower housing 12 is formed in the shape of a hollow rectangular parallelepiped thin like the upper housing 11 and is generally vertically symmetrical with the upper housing 11, that is, the front, rear, left, right and bottom surfaces are substantially symmetrical. It is blocked and the top surface is open.

ただし下筐体12には、上下筺体を螺合するための貫通したねじ取り付け孔、下面にカテーテルの穿刺口、薬剤保持部(リザーバー41)に薬液を注入する穴等が穿設されている。例えば下筐体12には、上筐体11のねじ受け突起11Pと対応する4箇所に、それぞれ取付孔12Hが穿設されている。   However, the lower housing 12 is provided with a screw mounting hole through which the upper and lower casings are screwed, a catheter puncture port on the lower surface, a hole for injecting a drug solution into the drug holding portion (reservoir 41), and the like. For example, the lower housing 12 is provided with attachment holes 12H at four locations corresponding to the screw receiving protrusions 11P of the upper housing 11, respectively.

下筐体12の中央後寄りには、リザーバー41が取り付けられている。リザーバー41は、上下に薄い扁平な円柱状に形成されており、下筐体12内の約半分の容積を占めている。またリザーバー41は、可撓性を有する材料により構成されると共に中空に形成されており、内部に薬液を貯蔵し得るようになされている。   A reservoir 41 is attached near the center rear of the lower housing 12. The reservoir 41 is formed in a flat cylindrical shape that is thin in the vertical direction, and occupies about half the volume in the lower housing 12. The reservoir 41 is made of a flexible material and is formed in a hollow shape so that a chemical solution can be stored therein.

リザーバー41の左後側には、注入部42が配置されている。注入部42は、下面側に注入口が開口されており、通常時には図示しないゴム栓により当該注入口を閉塞している。この注入口は、配管43を介してリザーバー41と接続されている。   An injection part 42 is disposed on the left rear side of the reservoir 41. The injection portion 42 has an injection port opened on the lower surface side, and normally closes the injection port with a rubber stopper (not shown). This inlet is connected to the reservoir 41 via a pipe 43.

注入部42は、リザーバー41へ薬液が補充される際、薬液を薬瓶から充填したシリンジの注射針(図示せず)を該ゴム栓に刺し、該シリンジから注射針を介して注入される薬液を、配管43経由でリザーバー41へ供給する。また注入部42は、シリンジからの薬液の供給後、注射針を抜いても注射針の挿入口が該ゴム栓弾性により自然に閉まるため、薬液漏れを防止できる。   When the reservoir 41 is filled with a chemical solution, the injection unit 42 inserts a syringe injection needle (not shown) filled with the chemical solution from the drug bottle into the rubber stopper and is injected from the syringe through the injection needle. Is supplied to the reservoir 41 via the pipe 43. In addition, even after the injection needle 42 is pulled out after the supply of the chemical solution from the syringe, the injection portion 42 can be prevented from leaking the chemical solution because the insertion port of the injection needle is naturally closed by the rubber plug elasticity.

リザーバー41の左前方には、薬液を流動させる注入ポンプ44が配置されている。注入ポンプ44は、薬液を吸入する吸入口44Aが配管45を介してリザーバー41に接続されると共に、当該薬液を吐出する吐出口44Bが配管46を介してフローセンサ47に接続されている。   In the left front of the reservoir 41, an infusion pump 44 for flowing the chemical solution is disposed. The infusion pump 44 has a suction port 44A for sucking a chemical liquid connected to the reservoir 41 via a pipe 45, and a discharge port 44B for discharging the chemical liquid connected to a flow sensor 47 via a pipe 46.

この注入ポンプ44は、制御部20の制御に基づき、吸入口44A及び配管45を介してリザーバー41内の薬液を吸入すると共に、吐出口44Bから配管46を介してフローセンサ47へ薬液を吐出するようになされている(詳しくは後述する)。   Based on the control of the control unit 20, the infusion pump 44 sucks the chemical solution in the reservoir 41 through the suction port 44 </ b> A and the pipe 45 and discharges the chemical solution from the discharge port 44 </ b> B to the flow sensor 47 through the pipe 46. (Details will be described later).

フローセンサ47は、円柱状に構成されており、一端に接続された配管46から流入される薬液を他端に接続された配管48から流出させると共に、注入ポンプ44が動いたときに薬液が流れるか否かを検出し、その検出結果を制御部20へ通知する。   The flow sensor 47 is configured in a columnar shape, and causes the chemical liquid flowing in from the pipe 46 connected to one end to flow out from the pipe 48 connected to the other end, and the chemical liquid flows when the injection pump 44 moves. Or not, and notifies the control unit 20 of the detection result.

因みにフローセンサ47は、カテーテル又は配管が詰まっている閉塞の有無や、無制御な流れの発生(フリーフローの発生)の有無を、ポンプの駆動するタイミングと同期して薬液が流れているか否かにより検出するものである。   By the way, the flow sensor 47 indicates whether or not the chemical solution is flowing in synchronism with the timing of driving the pump by checking whether the catheter or piping is clogged or whether there is an uncontrolled flow (free flow). Is detected by

フローセンサ47は、例えばサーミスタ単体を加熱源と温度センサに用いる方式として、例えばサーミスタを定電流で加熱し、薬液の連続流による該サーミスタの温度変化を検出するものが適用可能である。またフローセンサ47は、加熱源と温度センサを分離して用いる方式として、加熱源に例えばサーミスタ、抵抗器、ヒ−タ線又は半導体等を用い、温度センサに例えばサーミスタ、白金抵抗体又は半導体等を用いて、これらを適宜組み合わせたものが適応可能である。   As the flow sensor 47, for example, as a system using a thermistor alone as a heating source and a temperature sensor, for example, a sensor that heats the thermistor with a constant current and detects a temperature change of the thermistor due to a continuous flow of a chemical solution is applicable. The flow sensor 47 uses a heating source and a temperature sensor separately. For example, the thermistor, resistor, heater wire, or semiconductor is used as the heating source, and the thermistor, platinum resistor, semiconductor, or the like is used as the temperature sensor. A combination of these can be used as appropriate.

配管48は、中筒状部49に接続されている。中筒状部49は、図6に斜視図を示すと共に図7に断面図を示すように、中空の円筒状に形成された部材でなり、下筐体12の前寄りとなる箇所に設けられた下筒状部12Cに取り付けられている。この中筒状部49及び下筒状部12Cは、いずれも装着部2Nの一部を構成している。   The pipe 48 is connected to the middle cylindrical portion 49. As shown in the perspective view of FIG. 6 and the cross-sectional view of FIG. 7, the middle cylindrical portion 49 is a member formed in a hollow cylindrical shape, and is provided at a position near the front of the lower housing 12. It is attached to the lower cylindrical part 12C. Both the middle cylindrical portion 49 and the lower cylindrical portion 12C constitute a part of the mounting portion 2N.

下筒状部12Cは、円盤状に形成された底部12CAの外周に沿って上下に短い円筒状の外周部12CBが連結されたような形状となっている。底部12CAは、その上面が下向きの円錐状に形成され、周囲よりも中央が下方に位置しており、その中央に上下に貫通する孔部12CHが穿設されている。   The lower cylindrical portion 12C has a shape such that a short cylindrical outer peripheral portion 12CB is connected vertically along the outer periphery of the bottom portion 12CA formed in a disc shape. The bottom portion 12CA is formed in a conical shape whose upper surface is downward, the center is located below the periphery, and a hole portion 12CH penetrating vertically is formed in the center.

中筒状部49は、その内周面49Sが滑らかに形成されている。また中筒状部49は、その下端における外周部分が削り落とされて勘合部49Aが形成され(図6)、この勘合部49Aを下筒状部12Cの外周部12CBと勘合した状態で接着されることにより、下筒状部12Cと一体化される。   The inner cylindrical surface 49 has a smooth inner peripheral surface 49S. Further, the outer peripheral portion at the lower end of the middle cylindrical portion 49 is scraped off to form a fitting portion 49A (FIG. 6), and the middle cylindrical portion 49 is bonded in a state where the fitting portion 49A is fitted with the outer peripheral portion 12CB of the lower cylindrical portion 12C. Thus, the lower cylindrical portion 12C is integrated.

また中筒状部49の中程には、内外を貫通する孔部49Hが穿設されている。この孔部49Hは、配管48(図3)が密着するように差し込まれることにより、当該配管48の内部と中筒状部49の内部空間とを連通させるようになされている。   Further, in the middle of the middle cylindrical portion 49, a hole portion 49H penetrating inside and outside is formed. The hole 49H is inserted so that the pipe 48 (FIG. 3) is in close contact with each other, so that the inside of the pipe 48 communicates with the internal space of the middle tubular portion 49.

さらに中筒状部49の上端近傍は、外方へ突出するように肉厚に形成されており、その上面に円周状の溝部49Dが穿設されている。この溝部49Dには、可撓性を有する円環状の部材でなるパッキン50が嵌め込まれる。このパッキン50は、下筐体12に上筐体11が固定された際に、中筒状部49と上筒状部11Cとの間に挟まれることにより、両者を密着させるようになされている。   Further, the vicinity of the upper end of the middle cylindrical portion 49 is formed thick so as to protrude outward, and a circumferential groove portion 49D is formed on the upper surface thereof. A packing 50 made of an annular member having flexibility is fitted into the groove 49D. When the upper casing 11 is fixed to the lower casing 12, the packing 50 is sandwiched between the middle cylindrical portion 49 and the upper cylindrical portion 11 </ b> C, thereby bringing the two into close contact with each other. .

かかる構成により中筒状部49は、勘合部49Aにより下筒状部12Cと勘合した状態で接着された上で、下筐体12に上筐体11が固定されて上筒状部11Cと組み合わされることにより、装着部2Nを形成する。   With this configuration, the middle cylindrical portion 49 is bonded to the lower cylindrical portion 12C by the fitting portion 49A, and the upper casing 11 is fixed to the lower casing 12 and combined with the upper cylindrical portion 11C. As a result, the mounting portion 2N is formed.

一方、リザーバー41の右前方には、薬液を流動させる気泡除去ポンプ51が配置されている。気泡除去ポンプ51は、薬液を吸入する吸入口51Aが配管52を介してリザーバー41に接続されると共に、当該薬液を吐出する吐出口51Bが配管53に接続されている。配管53は、上部ユニット2Aの配管22と接続される。   On the other hand, a bubble removal pump 51 that causes the chemical liquid to flow is disposed in front of the reservoir 41. The bubble removal pump 51 has a suction port 51A for sucking a chemical solution connected to the reservoir 41 via a pipe 52, and a discharge port 51B for discharging the chemical solution connected to a pipe 53. The pipe 53 is connected to the pipe 22 of the upper unit 2A.

配管52は、リザーバー41内において分配用コネクタ41Dと接続されている。分配用コネクタ41Dは、リザーバー41における下シートの中央部に固定されており、配管52と4本の配管41Pとを相互に接続する4分配型のコネクタとなっている。4本の配管41Pは、それぞれリザーバー41内において中央付近から前後方向及び左右方向に向けて配置されており、該リザーバー41における下シートの端部に開口部が固定されている。   The pipe 52 is connected to the distribution connector 41D in the reservoir 41. The distribution connector 41D is fixed to the central portion of the lower sheet in the reservoir 41, and is a four-distribution type connector that connects the pipe 52 and the four pipes 41P to each other. The four pipes 41P are respectively arranged in the reservoir 41 from the vicinity of the center toward the front-rear direction and the left-right direction, and an opening is fixed to the end portion of the lower sheet in the reservoir 41.

一般に、リザーバー41内に気泡がある場合、この気泡は薬液よりも比重が小さいために該リザーバー41内における上側に集まることになる。一方、本体部2は、患者の皮膚に何れかの向きで貼り付けられた後、患者が様々に姿勢を変化させることがあるため、様々な方向を向く可能性がある。   In general, when there are bubbles in the reservoir 41, the bubbles are collected on the upper side in the reservoir 41 because the specific gravity is smaller than that of the chemical solution. On the other hand, the main body 2 may be directed in various directions because the patient may change postures in various directions after being attached to the skin of the patient in any direction.

この点において配管52は、本体部2が何れの方向を向いた場合であっても、分配用コネクタ41Dに接続された配管41Pを介して、リザーバー41内の気泡を吸い込むことができる。   In this respect, the pipe 52 can suck the air bubbles in the reservoir 41 through the pipe 41P connected to the distribution connector 41D regardless of which direction the main body 2 faces.

この気泡除去ポンプ51は、制御部20の制御に基づき、吸入口51A及び配管52を介してリザーバー41内の薬液を吸入すると共に、吐出口51Bから配管53及び配管22を順次介して上部ユニット2Aの気泡センサ21へ薬液を吐出するようになされている(詳しくは後述する)。   The bubble removing pump 51 sucks the chemical solution in the reservoir 41 through the suction port 51A and the pipe 52 based on the control of the control unit 20, and sequentially connects the upper unit 2A from the discharge port 51B through the pipe 53 and the pipe 22. The liquid chemical is discharged to the bubble sensor 21 (details will be described later).

またリザーバー41には、配管54が接続されている。配管54は、リザーバー41の右前方へ延接されると共にその先端が上方へ向けられており、この先端が上部ユニット2Aの配管25と接続される。このため、上部ユニット2Aの気泡除去フィルタ24から流出された薬液は、配管25及び配管54を順次介してリザーバー41内へ供給される。   A pipe 54 is connected to the reservoir 41. The pipe 54 extends forward to the right of the reservoir 41 and has a tip directed upward, and the tip is connected to the pipe 25 of the upper unit 2A. For this reason, the chemical solution flowing out from the bubble removal filter 24 of the upper unit 2A is supplied into the reservoir 41 through the pipe 25 and the pipe 54 in order.

[2−3.薬液の経路]
ここで、本体部2における薬液の経路について整理すると、図8の模式図のように表すことができる。この図8からわかるように、本体部2には、注入経路F1及び気泡除去経路F2といった2系統の経路が形成されている。
[2-3. Chemical route]
Here, if the path | route of the chemical | medical solution in the main-body part 2 is arranged, it can represent like the schematic diagram of FIG. As can be seen from FIG. 8, the main body 2 is formed with two systems of paths, an injection path F1 and a bubble removal path F2.

注入経路F1は、リザーバー41を基点として、配管45、注入ポンプ44、配管46、フローセンサ47、配管48及び装着部2Nへ至る一方通行の経路となっている。すなわち注入経路F1では、注入ポンプ44によりリザーバー41から吸入した薬液を、フローセンサ47経由で装着部2Nへ流動させるようになされている。   The injection path F1 is a one-way path from the reservoir 41 to the pipe 45, the injection pump 44, the pipe 46, the flow sensor 47, the pipe 48, and the mounting portion 2N. That is, in the injection path F1, the chemical solution sucked from the reservoir 41 by the injection pump 44 is made to flow to the mounting portion 2N via the flow sensor 47.

実際上、本体部2では、リザーバー41内の薬液を患者に投与する薬液投与処理が行われる際、制御部20の制御に基づいて注入ポンプ44を動作させることにより、注入経路F1に沿って薬液を送液し、装着部2Nに到達させるようになされている。   Actually, in the main body 2, when the chemical solution administration process for administering the chemical solution in the reservoir 41 to the patient is performed, the chemical solution is operated along the injection path F <b> 1 by operating the injection pump 44 based on the control of the control unit 20. Is fed to reach the mounting portion 2N.

一方、気泡除去経路F2は、リザーバー41を起点として、配管52、気泡除去ポンプ51、配管53及び22、気泡センサ21、配管23、気泡除去フィルタ24並びに配管25及び54を経て再びリザーバー41へ戻る、環状の経路となっている。   On the other hand, the bubble removal path F2 starts from the reservoir 41 and returns to the reservoir 41 again through the pipe 52, the bubble removal pump 51, the pipes 53 and 22, the bubble sensor 21, the pipe 23, the bubble removal filter 24, and the pipes 25 and 54. It has become an annular path.

すなわち気泡除去経路F2では、気泡除去ポンプ51によりリザーバー41から吸入した薬液を、気泡センサ21経由で気泡除去フィルタ24を通過させた後、再びリザーバー41内へ戻すようになされている。   That is, in the bubble removal path F2, the chemical liquid sucked from the reservoir 41 by the bubble removal pump 51 is passed through the bubble removal filter 24 via the bubble sensor 21, and then returned to the reservoir 41 again.

実際上、本体部2では、リザーバー41内の薬液に気泡が含まれているか否かを検出する気泡検出動作を、例えば1時間に1回のように定期的に実行し、気泡が含まれている場合には、この気泡を除去する気泡除去動作をさらに実行するようになされている。   In practice, the main body 2 periodically performs an air bubble detection operation for detecting whether or not air bubbles are contained in the chemical solution in the reservoir 41, for example, once every hour. If so, the bubble removing operation for removing the bubbles is further executed.

具体的に制御部20は、気泡検出動作として、気泡除去ポンプ51を一定時間動作させることにより気泡除去経路F2に沿って薬液を流動させる。この一定時間は、リザーバー41内の気泡が気泡センサ21に至る程度の時間として予め規定された時間である。   Specifically, the control unit 20 causes the chemical solution to flow along the bubble removal path F2 by operating the bubble removal pump 51 for a certain period of time as the bubble detection operation. This fixed time is a time that is defined in advance as a time for the bubble in the reservoir 41 to reach the bubble sensor 21.

このとき制御部20は、気泡センサ21を含めた気泡検出回路30(図5)による検出値が所定の閾値よりも多いか否かを基に、薬液中に気泡が存在するか否かを判定する。   At this time, the control unit 20 determines whether or not bubbles exist in the chemical based on whether or not the detection value by the bubble detection circuit 30 (FIG. 5) including the bubble sensor 21 is greater than a predetermined threshold value. To do.

ここで制御部20は、検出値が所定の閾値よりも大きかった場合、気泡除去動作として、気泡除去ポンプ51をその後続けて動作させて気泡除去経路F2に沿って薬液を流動させ、気泡除去フィルタ24により薬液中の気泡を除去させていく。   Here, when the detected value is larger than the predetermined threshold value, the control unit 20 causes the bubble removal pump 51 to continue to operate as the bubble removal operation to cause the chemical liquid to flow along the bubble removal path F2, thereby removing the bubble removal filter. 24, bubbles in the chemical solution are removed.

このとき制御部20は、気泡センサ21により検出される薬液中の気泡を監視しており、気泡検出回路30による検出値が所定の閾値を下回った段階で気泡除去動作を停止する。   At this time, the control unit 20 monitors the bubbles in the chemical solution detected by the bubble sensor 21 and stops the bubble removal operation when the detection value by the bubble detection circuit 30 falls below a predetermined threshold.

このように本体部2は、注入経路F1に沿って薬液を流動させることにより、当該薬液を装着部2Nへ到達させると共に、気泡除去経路F2に沿って薬液を流動させることにより、当該薬液中の気泡を検出すると共にこの気泡を除去するようになされている。   As described above, the main body 2 causes the chemical liquid to flow along the injection path F1, thereby causing the chemical liquid to reach the mounting portion 2N, and also causes the chemical liquid to flow along the bubble removal path F2, thereby causing the chemical liquid in the chemical liquid to flow. While detecting a bubble, it is made to remove this bubble.

[2−4.ポンプの構成及び制御]
次に、注入ポンプ44及び気泡除去ポンプ51の構成及びその制御について説明する。なお、気泡除去ポンプ51は注入ポンプ44とほぼ同様に構成されているため、以下では注入ポンプ44を例に説明する。
[2-4. Configuration and control of pump]
Next, the configuration and control of the injection pump 44 and the bubble removal pump 51 will be described. Since the bubble removal pump 51 is configured in substantially the same manner as the infusion pump 44, the infusion pump 44 will be described below as an example.

[2−4−1.注入ポンプの構成]
ポンプ部としての注入ポンプ44は、図9に示すように、全体として直方体状に形成されており、下側を占める基部61を中心に構成されている。基部61は、上下に薄い扁平な直方体状に形成されており、その後面にいずれも細い筒状でなる吸入口44A及び吐出口44Bが後方へ向けて突設されている。
[2-4-1. Infusion pump configuration]
As shown in FIG. 9, the infusion pump 44 as a pump part is formed in a rectangular parallelepiped shape as a whole, and is configured around a base 61 that occupies the lower side. The base portion 61 is formed in a flat rectangular parallelepiped shape that is vertically thin, and a suction port 44 </ b> A and a discharge port 44 </ b> B each having a thin cylindrical shape are provided projecting rearward on the rear surface.

図10に模式的な断面図を示すように、基部61の上面は、スリバチ形状の窪みが形成されている。また基部61の内部には、吸入口44Aから吐出口44Bへ薬液を流動させるための流路が形成されている。   As shown in a schematic cross-sectional view in FIG. 10, the upper surface of the base 61 is formed with a slit-shaped recess. In addition, a channel for allowing the chemical liquid to flow from the suction port 44A to the discharge port 44B is formed inside the base 61.

吸入口44Aから連通する吸入流路としての流路61A及び流路61Bの間には、一方向弁としての弁62が設けられている。弁62は、いわゆる逆止弁となっており、薬液を流路61Aから流路61Bへ向かう方向へ流動させる一方、その反対方向へは流動させない吸入弁として機能するようになされている。   A valve 62 as a one-way valve is provided between a flow path 61A and a flow path 61B as a suction flow path communicating from the suction port 44A. The valve 62 is a so-called check valve, and functions as an intake valve that allows the chemical liquid to flow in the direction from the flow path 61 </ b> A toward the flow path 61 </ b> B but not in the opposite direction.

流路61Bは、ポンプ室としての貯留空間61Cと連通されている。貯留空間61Cは、基部61の上面に形成された窪みと、この窪みの上側を密閉するように覆うダイヤフラム64との間に形成されている。基部61の上面に形成された窪みは、ダイヤフラム64が下方向に最大に撓んだときに、貯留空間61Cの容積がほぼゼロになるように形成されている。   The channel 61B communicates with a storage space 61C as a pump chamber. The storage space 61C is formed between a depression formed on the upper surface of the base 61 and a diaphragm 64 that covers the upper side of the depression so as to be sealed. The depression formed on the upper surface of the base 61 is formed so that the volume of the storage space 61C becomes substantially zero when the diaphragm 64 is bent to the maximum in the downward direction.

また貯留空間61Cには、吐出流路としての流路61Dが連通されている。流路61Dは、一方向弁としての弁63を挟んで吐出流路としての流路61Eと連通されている。弁63は、弁62と同様にいわゆる逆止弁となっており、薬液を流路61Dから流路61Eへ向かう方向へ流動させる一方、その反対方向へは流動させない吐出弁として機能するようになされている。この流路61Eは、吐出口44Bと連通されている。   Further, a flow path 61D as a discharge flow path is communicated with the storage space 61C. The flow path 61D communicates with a flow path 61E as a discharge flow path with a valve 63 as a one-way valve interposed therebetween. The valve 63 is a so-called check valve similar to the valve 62, and functions as a discharge valve that allows the chemical liquid to flow in the direction from the flow path 61D to the flow path 61E but not in the opposite direction. ing. The flow path 61E communicates with the discharge port 44B.

ダイヤフラム64は、上下方向に薄く基部61よりも一回り小さい板状でなり、当該基部61の上面に密着するよう固定されている。またダイヤフラム64は、シリコン板やステンレス鋼板等の可撓性を有する材料により構成されており、基部61に対し中央部分を上下に変位させ得るようになされている。   The diaphragm 64 has a plate shape that is thin in the vertical direction and slightly smaller than the base 61, and is fixed so as to be in close contact with the upper surface of the base 61. The diaphragm 64 is made of a flexible material such as a silicon plate or a stainless steel plate, and the center portion can be displaced vertically with respect to the base portion 61.

因みに基部61の上面に形成された窪みは、ダイヤフラム64が下に凸となるよう変位したときに、該ダイヤフラム64と接触すること無く貯留空間61Cの容積を最小とするような形状となっている。   Incidentally, the depression formed on the upper surface of the base 61 has a shape that minimizes the volume of the storage space 61C without coming into contact with the diaphragm 64 when the diaphragm 64 is displaced so as to protrude downward. .

変位手段としての圧電素子65は、上下方向に薄くダイヤフラム64よりも一回り小さい板状でなり、その下面をダイヤフラム64の上面に密着させている。この圧電素子65は、積層圧電素子又はバイモルフ圧電素子となっており、制御部20の制御に基づいた電圧が印加されると、ダイヤフラム64と一体に上下方向に変位するようになされている。   The piezoelectric element 65 as the displacement means is formed in a plate shape that is thin in the vertical direction and slightly smaller than the diaphragm 64, and its lower surface is in close contact with the upper surface of the diaphragm 64. The piezoelectric element 65 is a laminated piezoelectric element or a bimorph piezoelectric element, and is displaced in the vertical direction integrally with the diaphragm 64 when a voltage based on the control of the control unit 20 is applied.

かかる構成により注入ポンプ44は、制御部20の制御に基づいて圧電素子65に所定の電圧(例えば正の電圧)が印加されると、当該圧電素子65及びダイヤフラム64の中央部分を上方へ変位させ、貯留空間61Cの容積を拡大する。   With this configuration, when a predetermined voltage (for example, a positive voltage) is applied to the piezoelectric element 65 based on the control of the control unit 20, the infusion pump 44 displaces the central portion of the piezoelectric element 65 and the diaphragm 64 upward. The volume of the storage space 61C is expanded.

このとき注入ポンプ44は、弁62及び63の作用により、流路61Bから薬液を流入させる一方、流路61Dからは薬液を流入させない。すなわち注入ポンプ44は、吸入口44Aから薬液を吸入する。ここで吸入される薬液の量は、貯留空間61Cの容積における拡大分に相当し、圧電素子65及びダイヤフラム64の変位幅に応じた量となる。因みに圧電素子65及びダイヤフラム64の変位幅は、最大で約10[μm]程度となっている。   At this time, the injection pump 44 causes the chemical liquid to flow in from the flow path 61B by the action of the valves 62 and 63, but does not flow in the chemical liquid from the flow path 61D. That is, the infusion pump 44 sucks the chemical solution from the suction port 44A. The amount of the chemical solution sucked here corresponds to an enlarged portion in the volume of the storage space 61C, and is an amount corresponding to the displacement width of the piezoelectric element 65 and the diaphragm 64. Incidentally, the displacement width of the piezoelectric element 65 and the diaphragm 64 is about 10 [μm] at the maximum.

次に注入ポンプ44は、制御部20の制御に基づいて圧電素子65に先程と異なる電圧(例えば負の電圧)が印加されると、当該圧電素子65及びダイヤフラム64の中央部分を下方へ変位させ、貯留空間61Cの容積を縮小させる。   Next, when a different voltage (for example, a negative voltage) is applied to the piezoelectric element 65 based on the control of the control unit 20, the infusion pump 44 displaces the central portion of the piezoelectric element 65 and the diaphragm 64 downward. The volume of the storage space 61C is reduced.

このとき注入ポンプ44は、弁62及び63の作用により、流路61Dから薬液を流出させる一方、流路61Bからは薬液を流出させない。すなわち注入ポンプ44は、吐出口44Bから薬液を吐出する。ここで吐出される薬液の量は、貯留空間61Cの容積における縮小分に相当し、圧電素子65及びダイヤフラム64の変位幅に応じた量となる。   At this time, the injection pump 44 causes the chemical liquid to flow out from the flow path 61D by the action of the valves 62 and 63, but does not flow out from the flow path 61B. That is, the infusion pump 44 discharges the chemical solution from the discharge port 44B. The amount of the chemical liquid discharged here corresponds to a reduction in the volume of the storage space 61C, and is an amount corresponding to the displacement width of the piezoelectric element 65 and the diaphragm 64.

このように注入ポンプ44は、制御部20の制御に基づいて圧電素子65に印加する電圧を周期的に変化させることにより、ダイヤフラム64を駆動させ、吸入口44Aからの薬液の吸入及び吐出口44Bからの薬液の吐出を交互に行い、いわゆるダイヤフラム型定量ポンプとして機能するようになされている。   Thus, the infusion pump 44 drives the diaphragm 64 by periodically changing the voltage applied to the piezoelectric element 65 based on the control of the control unit 20, and sucks and discharges the liquid medicine from the suction port 44A. The chemical solution is alternately discharged from the pump so as to function as a so-called diaphragm type metering pump.

図11は、使用するポンプの駆動周波数を可変した場合の背圧と流量変化の関係を示した図である。注入ポンプ44は、この図11に示すように、皮下注入部の流体抵抗の大きさによりダイヤフラム64に加えられる圧力(以下これを背圧と呼ぶ)に応じて、単位時間あたりの流量(すなわち流速)が変化する。   FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the back pressure and the flow rate change when the drive frequency of the pump to be used is varied. As shown in FIG. 11, the infusion pump 44 has a flow rate (that is, a flow rate) per unit time in accordance with a pressure (hereinafter referred to as a back pressure) applied to the diaphragm 64 due to the magnitude of the fluid resistance of the subcutaneous infusion portion. ) Will change.

注入ポンプ44は、背圧が掛からない場合と比較して、40[kPa]の背圧が掛かる場合に流量が30%程度減少する。またインスリンポンプに使用する場合、必要な最大流量は20[μl/分]程度である。   The flow rate of the infusion pump 44 is reduced by about 30% when a back pressure of 40 [kPa] is applied, compared to a case where no back pressure is applied. When used for an insulin pump, the required maximum flow rate is about 20 [μl / min].

このためダイヤフラム64の変位幅は、振動周波数を50[Hz]とし、背圧が掛からない状態で10[μm]と設定とした場合、40[kPa]の背圧が掛かる状態では7[μm]程度に変化する。   For this reason, the displacement width of the diaphragm 64 is set to 10 [μm] when the vibration frequency is 50 [Hz] and no back pressure is applied, and 7 [μm] when the back pressure of 40 [kPa] is applied. Varies.

かかる構成に加えて、基部61の上面には、図9及び図10に示したように、前後左右の頂点近傍に4本の柱状部61Pが立設されている。柱状部61Pは、剛性の高い材料、例えばセラミックス基板やガラス繊維入り樹脂等により構成されている。   In addition to this configuration, as shown in FIGS. 9 and 10, four columnar portions 61 </ b> P are erected on the top surface of the base portion 61 in the vicinity of the front, rear, left, and right vertices. The columnar portion 61P is made of a highly rigid material, for example, a ceramic substrate or a resin containing glass fiber.

柱状部61Pの上端には、基部61とほぼ同等の投影面積でなる板状の基板66が取り付けられている。すなわち基板66は、柱状部61Pにより四隅を下側から支持されている。   A plate-like substrate 66 having a projection area substantially equal to that of the base 61 is attached to the upper end of the columnar part 61P. That is, the substrate 66 is supported at the four corners from below by the columnar portion 61P.

基板66は、上下方向が比較的薄い板状に形成されており、例えばセラミック板のような剛性が大きく、撓みが小さい強固な材料により構成されている。このため基板66は、ダイヤフラム64及び圧電素子65とは異なり、基部61に対し殆ど変位することがない。   The substrate 66 is formed in a plate shape that is relatively thin in the vertical direction, and is made of a strong material having a large rigidity and a small deflection, such as a ceramic plate. For this reason, unlike the diaphragm 64 and the piezoelectric element 65, the substrate 66 is hardly displaced with respect to the base portion 61.

基板66のほぼ中央下面側には、ホール素子67が取り付けられている。一方、圧電素子65のほぼ中央上面側には、磁石68が取り付けられている。以下ホール素子67及び磁石68をまとめて検出部69と呼ぶ。   A Hall element 67 is attached to the lower surface side of the center of the substrate 66. On the other hand, a magnet 68 is attached to a substantially upper surface side of the piezoelectric element 65. Hereinafter, the Hall element 67 and the magnet 68 are collectively referred to as a detection unit 69.

ホール素子67は、いわゆるホール効果により、周囲の磁界の変化に応じて抵抗値を変化させる。そこで本実施形態では、ホール素子67と直列に定抵抗を接続して定電圧又は定電流を印加し、このときの電圧を増幅することにより検出信号SDとして、制御部20へ供給する。この検出信号SDは、ホール素子67と磁石68との距離に応じて、すなわち基部61に対するダイヤフラム64の位置に応じて、電圧を変化させる。   The Hall element 67 changes the resistance value according to the change of the surrounding magnetic field due to the so-called Hall effect. Therefore, in this embodiment, a constant resistance is connected in series with the Hall element 67, a constant voltage or a constant current is applied, and the voltage at this time is amplified and supplied to the control unit 20 as the detection signal SD. This detection signal SD changes the voltage according to the distance between the Hall element 67 and the magnet 68, that is, according to the position of the diaphragm 64 relative to the base 61.

制御部20は、ホール素子67から供給される検出信号SDを基に、当該ホール素子67と磁石68との距離、すなわち基部61に対するダイヤフラム64の変位を認識するようになされている(詳しくは後述する)。   Based on the detection signal SD supplied from the hall element 67, the control unit 20 recognizes the distance between the hall element 67 and the magnet 68, that is, the displacement of the diaphragm 64 with respect to the base 61 (details will be described later). To do).

例えば注入ポンプ44は、検出信号SDの電圧が1[Vp−p](以下これを目標電圧と呼ぶ)であるとき、ダイヤフラム64が下に凸となる側に3[μm]、上に凸となる側に3[μm]変位するように、各部の寸法が設定されている。これにより注入ポンプ44は、ダイヤフラム64の合計の変位幅が6[μm](以下これを目標距離と呼ぶ)となり、このとき1回の振動による吐出量が0.025[μl](以下これを目標吐出量と呼ぶ)となる。   For example, when the voltage of the detection signal SD is 1 [Vp-p] (hereinafter referred to as a target voltage), the infusion pump 44 is 3 [μm] on the side on which the diaphragm 64 protrudes downward and protrudes upward. The dimensions of each part are set so as to displace 3 [μm] toward the side. Thus, the infusion pump 44 has a total displacement width of the diaphragm 64 of 6 [μm] (hereinafter referred to as a target distance). At this time, the discharge amount by one vibration is 0.025 [μl] (hereinafter referred to as this). Called a target discharge amount).

ここで注入ポンプ44では、背圧がかかることにより、吐出口44Bから薬液を吐出するときの変位量、すなわちダイヤフラム64が下に凸となるときの変位量が、設計上の変位量よりも小さくなる可能性がある。このため注入ポンプ44では、背圧がかかることを考慮した上で、圧電素子65に印加する矩形波を調整することにより、ダイヤフラム64における上下の変位量を揃えるようになされている。   Here, in the infusion pump 44, when the back pressure is applied, the displacement amount when the chemical solution is discharged from the discharge port 44B, that is, the displacement amount when the diaphragm 64 is convex downward is smaller than the designed displacement amount. There is a possibility. For this reason, in the infusion pump 44, the amount of vertical displacement in the diaphragm 64 is made uniform by adjusting the rectangular wave applied to the piezoelectric element 65 in consideration of the back pressure.

例えば、注入ポンプ44に背圧がかかった状態で、検出SD信号における正負のピーク値がそれぞれ+0.3[V]及び−0.5[V]のようになった場合を想定する。このときダイヤフラム64は、下に凸となる側に1.8[μm]、上に凸となる側に3[μm]、それぞれ変位していることになる。   For example, it is assumed that the positive and negative peak values in the detected SD signal become +0.3 [V] and −0.5 [V], respectively, with the back pressure applied to the infusion pump 44. At this time, the diaphragm 64 is displaced by 1.8 [μm] on the downward convex side and 3 [μm] on the upward convex side.

ここで、ダイヤフラム64を下に凸となる側に歪ませるときに圧電素子65に印加する駆動電圧を正とする。この注入ポンプ44では、圧電素子65に対し、例えば正負のピーク電圧がそれぞれ+(10+α)[V](ただしαは正の実数)及び−10[V]となるような正負非対称の矩形波でなる電圧を印加することにより、ダイヤフラム64における上下それぞれの変位量を同等に揃えることができる。   Here, a positive drive voltage is applied to the piezoelectric element 65 when the diaphragm 64 is distorted to the downward convex side. In this infusion pump 44, for example, a positive and negative asymmetric rectangular wave with positive and negative peak voltages of + (10 + α) [V] (where α is a positive real number) and −10 [V] with respect to the piezoelectric element 65, respectively. By applying this voltage, the amount of displacement in the upper and lower sides of the diaphragm 64 can be made equal.

このように注入ポンプ44は、一般的なダイヤフラムポンプと同様の構成に加えて、ホール素子67及び磁石68によりダイヤフラム64の変位幅を検出する検出部69が設けられている。   As described above, the infusion pump 44 is provided with a detection unit 69 that detects the displacement width of the diaphragm 64 by the Hall element 67 and the magnet 68 in addition to the same configuration as the general diaphragm pump.

[2−4−2.注入ポンプの制御]
次に、制御部20による注入ポンプ44の制御について説明する。本体部2には、図12に示す注入ポンプ制御回路70が形成されている。
[2-4-2. Control of infusion pump]
Next, the control of the infusion pump 44 by the control unit 20 will be described. An infusion pump control circuit 70 shown in FIG.

制御部20は、上述したようにCPU、ROM及びRAM(いずれも図示せず)等により構成されており、リアルタイムクロック(RTC)71から供給される計時信号を参照しながら薬液投与プログラム(詳しくは後述する)を実行するようになされている。   As described above, the control unit 20 includes a CPU, a ROM, a RAM (all not shown), and the like, and refers to a time signal supplied from a real-time clock (RTC) 71 with reference to a medicinal solution administration program (in detail, (To be described later).

発振器(OSC)72は、制御部20の制御に基づき、例えば50[Hz]の矩形波でなる源信号S1を生成し、これをスイッチ73へ供給する。スイッチ73は、制御部20からの制御信号CSに基づいて「オン」又は「オフ」に切り替えるようになされており、「オン」のときに源信号S1をプログラマブル昇圧回路74へ供給する。   The oscillator (OSC) 72 generates a source signal S <b> 1 having a rectangular wave of 50 [Hz], for example, based on the control of the control unit 20, and supplies this to the switch 73. The switch 73 is configured to switch “ON” or “OFF” based on the control signal CS from the control unit 20 and supplies the source signal S1 to the programmable booster circuit 74 when “ON”.

制御部20は、注入ポンプ44の圧電素子65に印加すべき電圧を設定するディジタル値である電圧制御信号CVを出力し、これをディジタル・アナログ(D/A)変換器75によりアナログ値に変換してプログラマブル昇圧回路74へ供給する。   The control unit 20 outputs a voltage control signal CV that is a digital value for setting a voltage to be applied to the piezoelectric element 65 of the infusion pump 44, and converts this to an analog value by a digital / analog (D / A) converter 75. And supplied to the programmable booster circuit 74.

プログラマブル昇圧回路74は、源信号S1の振幅を電圧制御信号CVにより表される電圧まで昇圧することにより圧電素子65の駆動信号S2を生成し、これを注入ポンプ44の圧電素子65へ供給する。ここで駆動信号S2は、例えば電圧が約0〜20[Vp−p]、周期が50[Hz]の正負非対称を含む矩形波となる。   The programmable booster circuit 74 generates the drive signal S2 for the piezoelectric element 65 by boosting the amplitude of the source signal S1 to the voltage represented by the voltage control signal CV, and supplies this to the piezoelectric element 65 of the injection pump 44. Here, for example, the drive signal S2 is a rectangular wave including positive and negative asymmetry having a voltage of about 0 to 20 [Vp-p] and a period of 50 [Hz].

圧電素子65は、この駆動信号S2が供給されると、当該駆動信号S2の周期である20[ms]毎に、ダイヤフラム64を駆動する。このとき圧電素子65は、一体に固定されている磁石68をダイヤフラム64と同様の変位量で上下方向へ動かす。   When the drive signal S2 is supplied, the piezoelectric element 65 drives the diaphragm 64 every 20 [ms] which is the cycle of the drive signal S2. At this time, the piezoelectric element 65 moves the magnet 68 fixed integrally therewith in the vertical direction with the same amount of displacement as that of the diaphragm 64.

また制御部20は、定電圧源76を制御することにより、注入ポンプ44の動作時のみ当該定電圧源76からホール素子67と直列に接続した定抵抗回路に対し所定電圧を供給させる。因みに制御部20は、注入ポンプ44の動作時以外は定電圧源76からの電圧供給を遮断し、本体部2全体の消費電力を抑制するようになされている。   The control unit 20 controls the constant voltage source 76 to supply a predetermined voltage from the constant voltage source 76 to the constant resistance circuit connected in series with the Hall element 67 only when the infusion pump 44 is in operation. Incidentally, the control unit 20 cuts off the voltage supply from the constant voltage source 76 except when the injection pump 44 is in operation, and suppresses the power consumption of the entire main body unit 2.

ホール素子67は、定電圧源76から供給される電圧により、磁石68の位置に応じて変化する検出信号SDを生成し、これをアナログ・ディジタル変換器77によりディジタル値に変換して制御部20へ供給する。   The Hall element 67 generates a detection signal SD that changes according to the position of the magnet 68 by the voltage supplied from the constant voltage source 76, converts the detection signal SD into a digital value by the analog / digital converter 77, and controls the controller 20. To supply.

ここで得られる検出信号SDは、ダイヤフラム64の変位幅を電圧変化(すなわち振幅)とした出力であり、該変位幅に応じて振幅が変化する。   The detection signal SD obtained here is an output in which the displacement width of the diaphragm 64 is a voltage change (ie, amplitude), and the amplitude changes according to the displacement width.

制御部20は、ダイヤフラム64の変位幅の検出値である検出信号SDの電圧変化と、目標電圧である1[Vp−p]とを比較する。これにより制御部20は、ダイヤフラム64の1ストロークによる吐出量が目標吐出量である0.025[μl]に対して、大きいか、小さいか、或いは同等であるのかを認識することができる。   The control unit 20 compares the voltage change of the detection signal SD that is a detection value of the displacement width of the diaphragm 64 with 1 [Vp−p] that is the target voltage. Thereby, the control unit 20 can recognize whether the discharge amount of one stroke of the diaphragm 64 is larger, smaller, or equivalent to the target discharge amount of 0.025 [μl].

さらに制御部20は、プログラマブル昇圧回路74の電圧を制御することで、検出信号SDの電圧と目標電圧(1[Vp−p])との差分を縮小し、検出信号SDの電圧を該目標電圧に近づけ、次回のダイヤフラム64の1ストロークによる実際の吐出量を目標吐出量である0.025[μl]に近づけることができる。   Further, the control unit 20 controls the voltage of the programmable booster circuit 74 to reduce the difference between the voltage of the detection signal SD and the target voltage (1 [Vp-p]), and the voltage of the detection signal SD is set to the target voltage. The actual discharge amount by one stroke of the next diaphragm 64 can be brought close to the target discharge amount of 0.025 [μl].

具体的に制御部20は、例えば検出信号SDの電圧が目標電圧よりも大きい場合に電圧制御信号CVの値を削減すれば良く、検出信号SDの電圧が目標電圧よりも小さい場合に電圧制御信号CVの値を増加すれば良い。   Specifically, for example, the control unit 20 may reduce the value of the voltage control signal CV when the voltage of the detection signal SD is larger than the target voltage, and the voltage control signal when the voltage of the detection signal SD is smaller than the target voltage. What is necessary is just to increase the value of CV.

そこで制御部20は、薬液投与処理において、取得した検出信号SDと目標値との比較結果に基づき、検出信号SDの電圧及び目標電圧の差分を縮小するよう、プログラマブル昇圧回路74へ供給する電圧制御信号CVを調整するように制御する。   Therefore, the control unit 20 controls the voltage supplied to the programmable booster circuit 74 so as to reduce the difference between the voltage of the detection signal SD and the target voltage based on the comparison result between the acquired detection signal SD and the target value in the chemical solution administration process. Control to adjust the signal CV.

ところで、圧電素子65への印加電圧には物理的な上限値がある。したがって制御部20は、制御範囲を圧電素子65の変位可能なダイナミックレンジ内に抑える必要がある。また、注入ポンプ44における印加電圧と変位との関係は、ダイヤフラム64の特性により、変位が大きくなる程直線性が損なわれる。このため圧電素子65については、変位がダイナミックレンジの10分の1以下となる範囲で使用することが望ましい。   There is a physical upper limit for the voltage applied to the piezoelectric element 65. Therefore, the control unit 20 needs to keep the control range within the dynamic range in which the piezoelectric element 65 can be displaced. Further, the relationship between the applied voltage and the displacement in the infusion pump 44 is deteriorated in linearity as the displacement increases due to the characteristics of the diaphragm 64. Therefore, it is desirable to use the piezoelectric element 65 in a range where the displacement is 1/10 or less of the dynamic range.

図11において横軸を表す背圧は、主に生体の皮下に穿刺されたカテーテル側の詰まり等流体抵抗による圧力の上昇に相当する。注入ポンプ44において、背圧を40[kPa]以下に抑えるよう制御できれば通常の使用が可能であるとすると、駆動周波数50[Hz]の場合、印加電圧を最大200[Vp−p]としたときに最大で流速230[μl/分]までが可能となる。   The back pressure on the horizontal axis in FIG. 11 mainly corresponds to an increase in pressure due to fluid resistance such as clogging on the catheter side punctured under the skin of a living body. In the infusion pump 44, assuming that the normal use is possible if the back pressure can be controlled to be 40 [kPa] or less, when the drive frequency is 50 [Hz], the applied voltage is 200 [Vp-p] at the maximum. The maximum flow rate is 230 [μl / min].

インスリン投与の場合、最大流速は20[μl/分]で良く、この値は上述した230[μl/分]の10分の1以下である。   In the case of insulin administration, the maximum flow rate may be 20 [μl / min], and this value is 1/10 or less of the above-mentioned 230 [μl / min].

注入ポンプ44は、インスリン投与において流速を20[μl/分]以下とした場合、圧電素子65の変位をダイナミックレンジの10分の1以下とすることができ、印加電圧と変位との直線性を確保できる。すなわち注入ポンプ44は、印加電圧をダイナミックレンジの10分の1以下であるおおよそ0から20[Vp−p]とする範囲であれば、制御使用が可能となる。   When the flow rate is set to 20 [μl / min] or less in insulin administration, the infusion pump 44 can reduce the displacement of the piezoelectric element 65 to 1/10 or less of the dynamic range, and the linearity between the applied voltage and the displacement can be reduced. It can be secured. That is, the infusion pump 44 can be controlled and used as long as the applied voltage is within a range of approximately 0 to 20 [Vp-p], which is 1/10 or less of the dynamic range.

[2−5.薬液投与処理]
次に、本体部2による薬液投与処理の詳細について説明する。この本体部2は、ボーラスモード及びベーサルモードといった2種類の動作モードが用意されている。
[2-5. Chemical solution treatment]
Next, details of the chemical solution administration process by the main body 2 will be described. The main body 2 is provided with two types of operation modes such as a bolus mode and a basal mode.

ベーサルモードは、例えば1時間あたり1[μl]のように、所定時間単位で指定された量の薬液を定常的に投与する動作モードである。ただし本体部2は、このベーサルモードにおいて、微量の薬液を常時投与するのではなく、例えば1時間に1回、約0.8秒の間に1[μl]の薬液を集中的に投与し、残りの約59分59.2秒の間は休止する、といった断続的な動作を行う。   The basal mode is an operation mode in which a specified amount of drug solution is steadily administered, for example, 1 [μl] per hour. However, in this basal mode, the main body 2 does not always administer a very small amount of drug solution, but intensively administers 1 [μl] drug solution, for example, once per hour for about 0.8 seconds, An intermittent operation is performed such as resting for the remaining 59 minutes and 59.2 seconds.

一方、ボーラスモードは、例えば患者が食事を摂取する前に設定される動作モードであり、例えば10[μl]のように指定された量の薬液を一時的に投与する。   On the other hand, the bolus mode is an operation mode that is set, for example, before the patient ingests a meal, and temporarily administers a specified amount of drug solution such as 10 [μl].

具体的に本体部2は、図13のフローチャートに従い、ベーサルモード又はボーラスモードで薬液投与処理を実行する。   Specifically, the main body 2 executes the chemical solution administration process in the basal mode or the bolus mode according to the flowchart of FIG.

因みに本体部2は、後述する穿刺動作が完了した状態、すなわちハブ91が装着部2Nに装着され、且つカテーテルチップ92の先端が患者の皮下に到達しており、カテーテルスリーブ先端までのプライミングが終了し、リザーバー41内の薬液を患者の皮下に投与し得る状態にあるものとする。   Incidentally, the main body 2 is in a state in which the puncturing operation described later is completed, that is, the hub 91 is attached to the attachment portion 2N, and the distal end of the catheter tip 92 has reached the patient's skin, and priming to the distal end of the catheter sleeve is completed It is assumed that the drug solution in the reservoir 41 can be administered subcutaneously to the patient.

本体部2の制御部20は、コントローラ(図示せず)を介して投薬の開始が指示されると、薬液投与処理手順RT1を開始してステップSP1へ移る。ステップSP1において制御部20は、リアルタイムクロック71(図12)から現在時刻を表す計時信号を取得し、次のステップSP2へ移る。   When the start of medication is instructed via a controller (not shown), the control unit 20 of the main body 2 starts the chemical solution administration processing procedure RT1 and proceeds to step SP1. In step SP1, the control unit 20 acquires a time measurement signal representing the current time from the real-time clock 71 (FIG. 12), and proceeds to the next step SP2.

ステップSP2において制御部20は、現在時刻が所定の動作終了時刻であるか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは薬液投与処理の継続が可能であることを表しており、このとき制御部20は次のステップSP3へ移る。   In step SP2, the control unit 20 determines whether or not the current time is a predetermined operation end time. If a negative result is obtained here, this indicates that the chemical solution administration process can be continued. At this time, the control unit 20 proceeds to the next step SP3.

因みに動作終了時刻は、例えば操作部(図示せず)を介して所定の動作開始操作がなされてから薬剤の経時変化の許容限界時間である3日後(72時間後)の時刻が予め設定されている。   Incidentally, as the operation end time, for example, a time after 3 days (72 hours later), which is a permissible limit time for the change of the medicine over time, is set in advance after a predetermined operation start operation is performed via an operation unit (not shown). Yes.

ステップSP3において制御部20は、コントローラ(図示せず)からの指示の受信により、又は操作部に設けられたボーラススイッチ(図示せず)が操作されることによりボーラスモードでの動作が要求されたか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことはベーサルモードで動作するべきであることを表しており、このとき制御部20は次のステップSP4へ移る。   In step SP3, the control unit 20 is requested to operate in the bolus mode by receiving an instruction from a controller (not shown) or by operating a bolus switch (not shown) provided in the operation unit. Determine whether or not. If a negative result is obtained here, this indicates that the operation should be performed in the basal mode. At this time, the control unit 20 proceeds to the next step SP4.

ステップSP4において制御部20は、ベーサルモードにおける動作開始時刻、すなわち1時間に1回の薬液を投与すべき時刻をフラッシュメモリから読み出し、次のステップSP5へ移る。   In step SP4, the control unit 20 reads from the flash memory the operation start time in the basal mode, that is, the time to administer the drug solution once per hour, and proceeds to the next step SP5.

ステップSP5において制御部20は、現在時刻が動作開始時刻であるか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことはこの時点では薬液を投与すべきでないことを表している。このとき制御部20は、再びステップSP1へ戻り、一連の処理を繰り返す。   In step SP5, the control unit 20 determines whether or not the current time is the operation start time. If a negative result is obtained here, this means that the drug solution should not be administered at this time. At this time, the control unit 20 returns to step SP1 again and repeats a series of processes.

一方、ステップSP5において肯定結果が得られると、このことは現在時刻がベーサルモードにおける動作開始時刻であり、薬液を投与すべきであることを表している。このとき制御部20は、次のステップSP6へ移る。   On the other hand, if an affirmative result is obtained in step SP5, this indicates that the current time is the operation start time in the basal mode, and the drug solution should be administered. At this time, the control unit 20 proceeds to the next step SP6.

また、ステップSP3において肯定結果が得られると、このことは患者等の操作指示に従ってボーラスモードで薬液を投与すべきであることを表している。このとき制御部20は、次のステップSP6へ移る。   Further, when a positive result is obtained in step SP3, this indicates that the drug solution should be administered in the bolus mode in accordance with the operation instruction of the patient or the like. At this time, the control unit 20 proceeds to the next step SP6.

ステップSP6において制御部20は、ベーサルモードであれば予めフラッシュメモリに記憶されている投与量を読み出すことにより、またボーラスモードであれば予めフラッシュメモリに記憶されている投与量を読み出し、或いはコントローラ(図示せず)からの受信内容を基に薬液の設定投与量ADを取得して、次のステップSP7へ移る。   In step SP6, the control unit 20 reads the dose stored in the flash memory in advance in the basal mode, and reads out the dose stored in the flash memory in advance in the bolus mode, or the controller ( The set dose AD of the drug solution is acquired based on the content received from (not shown), and the process proceeds to the next step SP7.

ステップSP7において制御部20は、取得した設定投与量ADを基に、次の(1)式に従って動作時間Tを設定し、次のステップSP8へ移る。   In step SP7, the control unit 20 sets the operation time T according to the following equation (1) based on the acquired set dose AD, and proceeds to the next step SP8.

ただし変数Gは、注入ポンプ44における1回の吐出量の目標値を表し、具体的には0.025[μl]である。また変数fはダイヤフラム64の動作周期であり、具体的には50[Hz]である。   However, the variable G represents a target value of one discharge amount in the infusion pump 44, and is specifically 0.025 [μl]. The variable f is the operation cycle of the diaphragm 64, specifically 50 [Hz].

例えば制御部20は、ベーサルモードにおいて設定投与量ADが1[μl]であれば、(1)式により動作時間Tを0.8秒と算出し、ボーラスモードにおいて設定投与量ADが10[μl]であれば、(1)式により動作時間Tを8秒と算出する。   For example, if the set dose AD is 1 [μl] in the basal mode, the control unit 20 calculates the operating time T as 0.8 seconds using the equation (1), and the set dose AD is 10 [μl in the bolus mode. ], The operation time T is calculated as 8 seconds according to the equation (1).

ステップSP8において制御部20は、タイマtの値を「0」に初期化し、次のステップSP9へ移る。因みにタイマtは、初期化されてからの時間を表す変数であり、リアルタイムクロック71(図12)から計時信号を基に、随時更新されるようになされている。   In step SP8, the control unit 20 initializes the value of the timer t to “0”, and proceeds to the next step SP9. Incidentally, the timer t is a variable representing the time since the initialization, and is updated from time to time based on the time signal from the real time clock 71 (FIG. 12).

ステップSP9において制御部20は、電圧制御信号CVに所定の初期値を設定し、また制御信号CSによりスイッチ73を導通させてプログラマブル昇圧回路74へ供給することにより、注入ポンプ44の動作を開始させ、次のステップSP10へ移る。   In step SP9, the control unit 20 sets the voltage control signal CV to a predetermined initial value, and makes the switch 73 conductive by the control signal CS and supplies it to the programmable booster circuit 74, thereby starting the operation of the infusion pump 44. The process proceeds to the next step SP10.

ステップSP10において制御部20は、ホール素子67から検出信号SDを取得し、次のステップSP11へ移る。   In step SP10, the control unit 20 acquires the detection signal SD from the hall element 67, and proceeds to the next step SP11.

ステップSP11において制御部20は、検出信号SDのピーク電圧VSDが1[Vp−p]よりも大きいか、すなわちダイヤフラム64の変位幅が6[μm]よりも大きいか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことはダイヤフラム64の変位幅が6[μm]よりも大きく、注入ポンプ44における1回の動作による薬液の吐出量が目標値である0.025[μl]よりも多いことを表している。このとき制御部20は、次のステップSP12へ移る。   In step SP11, the control unit 20 determines whether or not the peak voltage VSD of the detection signal SD is larger than 1 [Vp-p], that is, whether or not the displacement width of the diaphragm 64 is larger than 6 [μm]. If a positive result is obtained here, this means that the displacement width of the diaphragm 64 is larger than 6 [μm], and the discharge amount of the chemical solution by one operation in the infusion pump 44 is the target value of 0.025 [μl]. Than that. At this time, the control unit 20 proceeds to the next step SP12.

ステップSP12において制御部20は、プログラマブル昇圧回路74へ供給する電圧制御信号CVの値を所定幅だけ減少させることにより、次回のストロークにおける圧電素子65への印加電圧を減少させ、注入ポンプ44における次回のストロークの動作による薬液の吐出量を必要量だけ削減させて、次のステップSP15へ移る。   In step SP12, the control unit 20 reduces the voltage applied to the piezoelectric element 65 in the next stroke by reducing the value of the voltage control signal CV supplied to the programmable booster circuit 74 by a predetermined width, and the next time in the injection pump 44. The amount of the chemical discharged by the stroke operation is reduced by a necessary amount, and the process proceeds to the next step SP15.

一方、ステップSP11において否定結果が得られると、制御部20は次のステップSP13へ移り、検出信号SDのピーク電圧VSDが1[Vp−p]よりも小さいか、すなわちダイヤフラム64の変位幅が6[μm]よりも小さいか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことはダイヤフラム64の変位幅が6[μm]よりも小さく、注入ポンプ44における1回の動作による薬液の吐出量が目標値である0.025[μl]よりも少ないことを表している。このとき制御部20は、次のステップSP14へ移る。   On the other hand, if a negative result is obtained in step SP11, the control unit 20 moves to next step SP13, where the peak voltage VSD of the detection signal SD is smaller than 1 [Vp−p], that is, the displacement width of the diaphragm 64 is 6. It is determined whether it is smaller than [μm]. If a positive result is obtained here, this means that the displacement width of the diaphragm 64 is smaller than 6 [μm], and the discharge amount of the chemical liquid by one operation in the infusion pump 44 is a target value of 0.025 [μl]. Less than that. At this time, the control unit 20 proceeds to the next step SP14.

ステップSP14において制御部20は、プログラマブル昇圧回路74へ供給する電圧制御信号CVの値を所定幅だけ増加させることにより、次回のストロークにおける圧電素子65への印加電圧を増加させ、注入ポンプ44における次回のストロークの動作による薬液の吐出量を必要量だけ増加させて、次のステップSP15へ移る。   In step SP14, the control unit 20 increases the voltage applied to the piezoelectric element 65 in the next stroke by increasing the value of the voltage control signal CV supplied to the programmable booster circuit 74 by a predetermined width. The amount of the chemical solution discharged by the stroke operation is increased by a necessary amount, and the process proceeds to the next step SP15.

一方、ステップSP13において否定結果が得られると、このことはダイヤフラム64の変位幅がほぼ6[μm]であり、注入ポンプ44における1回の動作による薬液の吐出量が目標値である0.025[μl]であるため、電圧制御信号CVの値を変化させる必要がないことを表している。このとき制御部20は、次回のストロークにおける電圧制御信号CVの値を現在と同一の値に設定して次のステップSP15へ移る。   On the other hand, if a negative result is obtained in step SP13, this means that the displacement width of the diaphragm 64 is approximately 6 [μm], and the discharge amount of the chemical liquid by one operation in the infusion pump 44 is the target value of 0.025. Since it is [μl], it indicates that it is not necessary to change the value of the voltage control signal CV. At this time, the control unit 20 sets the value of the voltage control signal CV in the next stroke to the same value as the current one, and proceeds to the next step SP15.

ステップSP15において制御部20は、タイマtの値、すなわち薬液の投与動作を開始してからの経過時間が動作時間T以上であるか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは注入ポンプ44の動作開始後における薬液の投与量が設定投与量ADに達しておらず、薬液の投与動作を継続すべきであることを表している。このとき制御部20は、再度ステップSP10へ戻る。   In step SP15, the control unit 20 determines whether or not the value of the timer t, that is, the elapsed time from the start of the drug solution administration operation is equal to or longer than the operation time T. If a negative result is obtained here, this means that the dose of the drug solution after the start of the operation of the infusion pump 44 has not reached the set dose AD, and the drug solution administration operation should be continued. . At this time, the control unit 20 returns to step SP10 again.

一方、ステップSP15において肯定結果が得られると、このことは注入ポンプ44の動作開始後における薬液の投与量が設定投与量ADに達しており、薬液の投与動作を終了すべきであることを表している。このとき制御部20は、次のステップSP16へ移る。   On the other hand, if a positive result is obtained in step SP15, this means that the dose of the drug solution after the start of the operation of the infusion pump 44 has reached the set dose AD, and the drug solution administration operation should be terminated. ing. At this time, the control unit 20 proceeds to the next step SP16.

ステップSP16において制御部20は、制御信号CSによりスイッチ73を非導通とし、またプログラマブル昇圧回路74に対する電圧制御信号CVの供給を停止することにより、注入ポンプ44の動作を終了させ、再度ステップSP1へ戻る。   In step SP16, the control unit 20 makes the switch 73 non-conductive by the control signal CS and stops the supply of the voltage control signal CV to the programmable booster circuit 74, thereby terminating the operation of the infusion pump 44 and returning to step SP1. Return.

一方、ステップSP2において肯定結果が得られると、このことは現在時刻が予め設定された動作終了時刻であるため、薬液投与処理を終了すべきであることを表しており、このとき制御部20は次のステップSP17へ移って一連の薬液投与処理手順RT1を終了する。   On the other hand, if an affirmative result is obtained in step SP2, this indicates that the current time is the preset operation end time, and therefore the chemical solution administration process should be terminated. The process proceeds to the next step SP17 and the series of chemical solution administration processing procedure RT1 is completed.

このように制御部20は、注入ポンプ44を動作させる際、検出信号SDと目標電圧(1[Vp−p])との比較結果を基に、電圧制御信号CVを増減させて薬液の吐出量を目標値である0.025[μl]に合わせるようになされている。   As described above, when the infusion pump 44 is operated, the control unit 20 increases or decreases the voltage control signal CV based on the comparison result between the detection signal SD and the target voltage (1 [Vp-p]), thereby discharging the chemical liquid. Is adjusted to a target value of 0.025 [μl].

[3.穿刺装置]
次に、穿刺装置3(図1)について説明する。穿刺装置3は、図14に断面図を示すように、上側の作動ユニット81及び下側のハブユニット82により構成されている。
[3. Puncture device]
Next, the puncture device 3 (FIG. 1) will be described. The puncture device 3 includes an upper operation unit 81 and a lower hub unit 82, as shown in a sectional view in FIG.

因みに薬液投与装置1では、ハブユニット82について、衛生面等の観点から穿刺操作の度に交換されることが想定される一方、作動ユニット81について、コスト等の観点から複数回使用されることが想定されている。   Incidentally, in the drug solution administration device 1, it is assumed that the hub unit 82 is exchanged at every puncture operation from the viewpoint of hygiene and the like, while the operation unit 81 is used a plurality of times from the viewpoint of cost and the like. Assumed.

[3−1.作動ユニットの構成]
穿刺装置3の上側部分である作動ユニット81は、筐体83を中心に構成されている。筐体83は、中心軸を上下方向に向けた円筒状に構成されており、内部に上下に貫通する大きな空洞が形成されている。
[3-1. Configuration of operating unit]
The operation unit 81 which is the upper part of the puncture device 3 is configured around a housing 83. The casing 83 is configured in a cylindrical shape with the central axis directed in the vertical direction, and a large cavity is formed in the casing so as to penetrate vertically.

筐体83の下端には、上側の部分よりも外径が縮小される(すなわちすぼめられる)ことにより絞り部83Aが形成されている。また筐体83における上下のほぼ中央の内周面側には、内側に向けて周囲よりも突出した内突出部83Bが設けられている。   At the lower end of the housing 83, an aperture 83A is formed by reducing (i.e., reducing) the outer diameter from the upper portion. In addition, an inner projecting portion 83 </ b> B projecting from the periphery toward the inside is provided on the inner peripheral surface side of the upper and lower portions of the housing 83.

筐体83の内側における絞り部83Aと内突出部83Bとの間には、第1中継体84及び穿刺ばね85が組み込まれている。第1中継体84は、中心軸を上下方向に向けた扁平な円柱状の基部84Aを中心に構成されており、筐体83の内周面にその外周面を摺動させることにより、当該筐体83に対し上下方向へ移動し得るようになされている。   A first relay body 84 and a puncture spring 85 are incorporated between the throttle portion 83 </ b> A and the inner protrusion 83 </ b> B inside the housing 83. The first relay body 84 is configured around a flat cylindrical base portion 84A with the central axis directed in the up-down direction, and the outer peripheral surface of the housing 83 is slid on the inner peripheral surface of the housing 83, whereby The body 83 can move up and down.

基部84Aの下面には、下方へ向けて複数本の下腕部84Bが立設されている。この下腕部84Bは、基部84Aの下面において、基部84Aの中心軸を囲む仮想的な円周に沿って配置されており、全体的に可撓性を有している。また各下腕部84Bの先端には、内側へ向けて係合部84BXがそれぞれ突設されている。   On the lower surface of the base portion 84A, a plurality of lower arm portions 84B are erected downward. The lower arm portion 84B is disposed along a virtual circumference surrounding the central axis of the base portion 84A on the lower surface of the base portion 84A, and has flexibility as a whole. Further, an engaging portion 84BX protrudes inward from the tip of each lower arm portion 84B.

基部84Aの上面には、上方へ向けて複数本の上腕部84Cが立設されている。この上腕部84Cは、基部84Aの上面において、基部84Aの中心軸を囲む仮想的な円周に沿って配置されており、全体的に可撓性を有している。また各上腕部84Cの先端には、外側へ向けて係合部84CXがそれぞれ突設されている。さらに基部84Aの中央には、上下に貫通する貫通孔84Dが穿設されている。   A plurality of upper arm portions 84C are provided upright on the upper surface of the base portion 84A. The upper arm portion 84C is arranged along a virtual circumference surrounding the central axis of the base portion 84A on the upper surface of the base portion 84A, and has flexibility as a whole. Further, an engaging portion 84CX protrudes outward from the tip of each upper arm portion 84C. Furthermore, a through hole 84D penetrating vertically is formed in the center of the base portion 84A.

また基部84Aの上側には、穿刺ばね85が位置している。穿刺ばね85は、いわゆるコイルスプリングでなり、筐体83内において自然状態から上下方向に圧縮された状態で、基部84Aの上面と筐体83の内突出部83Bとの間に挟まれている。このため穿刺ばね85は、復元力の作用により、筐体83の内突出部83Bに対して第1中継体84を下方へ付勢するようになされている。   A puncture spring 85 is positioned above the base portion 84A. The puncture spring 85 is a so-called coil spring, and is sandwiched between the upper surface of the base portion 84A and the inner protrusion 83B of the housing 83 while being compressed in the vertical direction from the natural state in the housing 83. For this reason, the puncture spring 85 is configured to urge the first relay body 84 downward with respect to the inner protrusion 83B of the housing 83 by the action of the restoring force.

筐体83の絞り部83Aよりもやや上方における外周面には、螺旋状のねじ溝83Cが形成されている。このねじ溝83Cは、本体部2の上筐体11における孔部11Hの内周面に形成さられたねじ溝11S(図2)と螺合されるようになされている。   A spiral thread groove 83 </ b> C is formed on the outer peripheral surface slightly above the throttle portion 83 </ b> A of the housing 83. The thread groove 83C is screwed into a thread groove 11S (FIG. 2) formed on the inner peripheral surface of the hole 11H in the upper housing 11 of the main body 2.

また筐体83における内突出部83Bよりも僅かに上方には、中心軸から見て所定の一方向側に、内外間を貫通する貫通孔83Dが穿設されている。   Further, a through hole 83D penetrating between the inside and the outside is formed in a predetermined one direction side as viewed from the central axis slightly above the inner projecting portion 83B in the housing 83.

貫通孔83Dには、ロックピン86が挿通されている。ロックピン86は、筐体83の中心軸からの放射方向に沿った細長い円柱状に形成されている。ロックピン86の内側の端部には、上側よりも下側の方が筐体83の中心軸から離れるような傾斜面86Aが形成されている。またロックピン86の外側の端部には、爪状部86Bが上方へ向けて延設されている。   A lock pin 86 is inserted into the through hole 83D. The lock pin 86 is formed in an elongated cylindrical shape along the radial direction from the central axis of the housing 83. An inclined surface 86 </ b> A is formed at the inner end of the lock pin 86 so that the lower side is separated from the central axis of the housing 83 than the upper side. A claw-like portion 86 </ b> B extends upward at the outer end of the lock pin 86.

ロックピン86の周囲には、ロックばね87が設けられている。ロックばね87は、いわゆるコイルスプリングでなり、ロックピン86に挿通された状態で、一端が筐体83の周側面に固定されると共に、他端がロックピン86に固定されている。またロックばね87は、自然長が比較的短く、この自然長から引き延ばされた状態で取り付けられることにより、復元力の作用によってロックピン86を筐体83の中心軸へ向けて付勢する。   A lock spring 87 is provided around the lock pin 86. The lock spring 87 is a so-called coil spring, and is inserted into the lock pin 86 and has one end fixed to the peripheral side surface of the housing 83 and the other end fixed to the lock pin 86. The lock spring 87 has a relatively short natural length and is attached in a state of being extended from the natural length, thereby urging the lock pin 86 toward the central axis of the housing 83 by the action of a restoring force. .

さらに筐体83の周側面における貫通孔83Dのやや上方には、2本の軸受突起83Eが外方へ向けて立設されている。各軸受突起83Eには、筐体83における外周面の接線方向にほぼ沿うように貫通する軸孔がそれぞれ穿設されている。   Further, two bearing projections 83E are erected outwardly slightly above the through hole 83D on the peripheral side surface of the housing 83. Each bearing projection 83E is provided with a shaft hole penetrating substantially along the tangential direction of the outer peripheral surface of the housing 83.

2本の軸受突起83Eの間には、穿刺レバー88が挟持されている。穿刺レバー88は、上下方向から傾斜された長い板状部材でなる操作部88Aと、上下方向から操作部88Aと反対方向に傾斜された長い板状部材でなる伝達部88Bとにより構成されている。すなわち穿刺レバー88は、操作部88A及び伝達部88Bを、互いの板面同士を所定角度で交差させるように接合させている。   A puncture lever 88 is sandwiched between the two bearing projections 83E. The puncture lever 88 is configured by an operation portion 88A made of a long plate-like member inclined from the vertical direction and a transmission portion 88B made of a long plate-like member inclined from the vertical direction in the opposite direction to the operation portion 88A. . That is, the puncture lever 88 joins the operation part 88A and the transmission part 88B so that the plate surfaces intersect each other at a predetermined angle.

さらに穿刺レバー88には、操作部88Aと伝達部88Bとの接合部分における両端に、細い円柱状の回動軸88Cが突設されている。穿刺レバー88は、回動軸88Cを軸受突起83Eの軸孔に挿通させることにより、筐体83に対し回動可能に保持される。すなわち穿刺レバー88は、操作部88Aが筐体83に近接するときには伝達部88Bが筐体83から引き離され、これと反対に操作部88Aが筐体83から遠ざかるときには伝達部88Bが筐体83に近接する。   Further, the puncture lever 88 is provided with a thin cylindrical rotation shaft 88C at both ends of the joint portion between the operation portion 88A and the transmission portion 88B. The puncture lever 88 is rotatably held with respect to the housing 83 by inserting the rotation shaft 88C through the shaft hole of the bearing projection 83E. In other words, the puncture lever 88 is configured such that the transmission unit 88B is separated from the housing 83 when the operation unit 88A is close to the housing 83, and conversely, the transmission unit 88B is attached to the housing 83 when the operation unit 88A is moved away from the housing 83. Proximity.

さらに穿刺レバー88の操作部88Aと筐体83との間には、操作ばね89が挟持されている。操作ばね89は、自然長からやや圧縮された状態で操作部88Aと筐体83との間に挟持されており、伸張力(復元力)の作用により、当該操作部88Aを筐体83から遠ざける方向に付勢している。   Further, an operation spring 89 is sandwiched between the operation portion 88 A of the puncture lever 88 and the housing 83. The operation spring 89 is sandwiched between the operation unit 88A and the housing 83 in a state of being slightly compressed from the natural length, and moves the operation unit 88A away from the housing 83 by the action of an extension force (restoring force). Energized in the direction.

すなわち穿刺レバー88は、特に外力が加えられていない場合、ロックピン86を介して伝達部88Bに作用するロックばね87の復元力と、操作部88Aに作用する操作ばね89の伸張力とにより、当該操作部88Aを筐体83から引き離す方向である矢印R2方向へ付勢されている。   In other words, when no external force is applied, the puncture lever 88 is caused by the restoring force of the lock spring 87 acting on the transmission portion 88B via the lock pin 86 and the extension force of the operation spring 89 acting on the operation portion 88A. The operation portion 88A is biased in the direction of arrow R2, which is a direction in which the operation portion 88A is pulled away from the housing 83.

筐体83の上側には、引抜操作部90が設けられている。引抜操作部90は、円筒状の円筒部90Aを中心に構成されている。円筒部90Aは、その外径が筐体83の内径よりも僅かに小さく形成されており、筐体83の内側に挿通されることにより、当該筐体83に対し上下方向へ摺動し得るようになされている。   A pull-out operation unit 90 is provided on the upper side of the housing 83. The drawing operation unit 90 is configured around a cylindrical portion 90A. The outer diameter of the cylindrical portion 90A is slightly smaller than the inner diameter of the housing 83, and the cylindrical portion 90A can be slid vertically with respect to the housing 83 by being inserted into the housing 83. Has been made.

ところで筐体83の内周面における貫通孔83Dのやや上方から当該筐体83の上端近傍に渡る範囲には、上下方向に細長い溝部83Fが形成されている。   By the way, a vertically elongated groove 83F is formed in a range extending from slightly above the through hole 83D on the inner peripheral surface of the housing 83 to the vicinity of the upper end of the housing 83.

これに対応して円筒部90Aの下端には、周囲よりも外方へ突出した規制突起90Bが突設されている。規制突起90Bは、筐体83の溝部83Fに嵌め込まれることにより、筐体83に対し摺動する際の移動範囲が規制される。   Correspondingly, a regulation projection 90B is projected from the lower end of the cylindrical portion 90A. The restriction projection 90 </ b> B is fitted into the groove 83 </ b> F of the housing 83, thereby restricting the movement range when sliding with respect to the housing 83.

円筒部90Aの上端近傍には、当該円筒部90Aよりも外径が一回り大きく、且つ上側を閉塞する握り部90Cが形成されている。握り部90Cと円筒部90Aとの間には、段差が形成されており、患者が引抜操作部90を上方向へ引き抜こうとして円筒部90Aを握って上方向へ力を加えた際に指が滑ったとしても、この段差に指が引っかかることにより、上方向へ加えられる力を受け止めるようになされている。   Near the upper end of the cylindrical portion 90A, a grip portion 90C having an outer diameter that is slightly larger than the cylindrical portion 90A and closing the upper side is formed. A step is formed between the grip portion 90C and the cylindrical portion 90A, and when the patient grips the cylindrical portion 90A and applies an upward force to pull the pull-out operation portion 90 upward, the finger moves. Even if it slips, the finger is caught in this step, so that the force applied upward is received.

握り部90Cの上側部分における下面のほぼ中心には、下方へ向けて支柱部90Dが立設されている。支柱部90Dは、上下方向に細長い円柱状に形成され、円筒部90Aのほぼ中心に位置している。すなわち支柱部90Dは、引抜操作部90が筐体83に挿入された際に当該筐体83のほぼ中心に位置することになる。   A support column 90D is erected downward substantially at the center of the lower surface of the upper portion of the grip 90C. The column portion 90D is formed in a column shape that is elongated in the vertical direction, and is positioned substantially at the center of the cylindrical portion 90A. That is, the support column 90D is positioned substantially at the center of the casing 83 when the pulling operation unit 90 is inserted into the casing 83.

また支柱部90Dは、上下方向に比較的長く形成されており、引抜操作部90が筐体83に対し最も下方まで挿入されたとき、すなわち規制突起90Bが溝部83Fの最下端に位置しているときに、その下端を絞り部83Aの近傍まで到達させることができる。さらに支柱部90Dの下端には、後述する穿刺針を保持する保持溝を有し、或いは針外形寸法より若干大きい内径の底面を下面にした円錐筒形状のバネ材を内蔵させ櫛形状の縦溝が刻まれた穿刺針保持部90Eが形成されている。   The support column 90D is formed to be relatively long in the vertical direction, and when the pulling operation unit 90 is inserted to the lowest position with respect to the housing 83, that is, the restriction projection 90B is positioned at the lowermost end of the groove 83F. Sometimes, the lower end can reach the vicinity of the throttle portion 83A. In addition, the lower end of the support column 90D has a holding groove for holding a puncture needle, which will be described later, or a conical cylindrical spring material with a bottom surface having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the needle, and a comb-shaped vertical groove. A puncture needle holding portion 90E in which is engraved is formed.

因みに支柱部90Dの外径は、第1中継体84の基部84Aを上下に貫通する貫通孔84Dの内径よりも小さくなっている。このため支柱部90Dは、第1中継体84と干渉することなく、その下端を基部84Aの下面よりも下方にまで到達させることができる。   Incidentally, the outer diameter of the support column 90D is smaller than the inner diameter of the through hole 84D that vertically penetrates the base 84A of the first relay body 84. For this reason, the support column 90D can reach the lower end thereof below the lower surface of the base 84A without interfering with the first relay body 84.

[3−2.ハブユニットの構成]
ハブユニット82は、ハブ91を中心に構成されている。ハブ91は、全体として円筒状に形成されており、周側部分を形成する周側部91Aと底部分を形成する底部91Bとにより内部に内部空間91Sを形成しており、また上側が解放されている。このハブ91は、後述するように、内部空間91Sに薬液が貯留するようになされている。
[3-2. Hub unit configuration]
The hub unit 82 is configured around the hub 91. The hub 91 is formed in a cylindrical shape as a whole, and an internal space 91S is formed inside by a peripheral side portion 91A forming a peripheral side portion and a bottom portion 91B forming a bottom portion, and the upper side is released. ing. As will be described later, the hub 91 is configured to store a chemical in the internal space 91S.

周側部91Aの内側面、すなわち内部空間91Sの周側面は、滑らかに形成されている。底部91Bの上面、すなわち内部空間91Sの底面は、下向きの円錐面を形成しており、外周側よりも中心側が下方に位置している。   The inner side surface of the peripheral side portion 91A, that is, the peripheral side surface of the internal space 91S is formed smoothly. The upper surface of the bottom portion 91B, that is, the bottom surface of the internal space 91S forms a downward conical surface, and the center side is located below the outer peripheral side.

底部91Bには、中心部分を上下方向に貫通する底孔91BHが穿設されている。また底部91Bの下面側には、下方へ向けて短い円柱状のスリーブ保持部91Cが突設されている。スリーブ保持部91Cの中心には、上下方向に貫通すると共に底孔91BHと連通する中心孔91CHが穿設されている。   A bottom hole 91BH that penetrates the center portion in the vertical direction is formed in the bottom portion 91B. A short cylindrical sleeve holding portion 91C projects downward from the bottom surface side of the bottom portion 91B. A center hole 91CH that penetrates in the vertical direction and communicates with the bottom hole 91BH is formed in the center of the sleeve holding portion 91C.

ハブ91の下側には、底部91Bの底孔91BH及びスリーブ保持部91Cの中心孔91CHの内側に密着するように、円筒状のカテーテルチップ92が取り付けられている。   A cylindrical catheter tip 92 is attached to the lower side of the hub 91 so as to be in close contact with the inside of the bottom hole 91BH of the bottom part 91B and the center hole 91CH of the sleeve holding part 91C.

カテーテルチップ92は、可撓性を有する材料でなり、中空の管状に形成されている。またカテーテルチップ92は、上端側においてハブ91の内部空間91Sと連通し、下端側において外部の空間と連通している。このためカテーテルチップ92は、後述するように下端が患者の皮下に到達された状態で、ハブ91の内部空間91S内に貯留された薬液を皮下に到達させるようになされている。   The catheter tip 92 is made of a flexible material and is formed in a hollow tubular shape. The catheter tip 92 communicates with the internal space 91S of the hub 91 on the upper end side, and communicates with the external space on the lower end side. For this reason, the catheter tip 92 is configured to allow the drug solution stored in the internal space 91 </ b> S of the hub 91 to reach the skin under the condition that the lower end reaches the skin of the patient as will be described later.

ハブ91の内部には、栓体93が設けられている。栓体93は、扁平な円柱状の円柱部93Aを中心に構成されている。円柱部93Aの周側面は、滑らかに形成されており、周側部91Aの内側面に当接されている。このため栓体93は、上下方向へ向かう外力が加えられると、円柱部93Aの周側面を周側部91Aの内側面に沿って摺動させ、ハブ91内を上下方向に移動することができる。   A plug 93 is provided inside the hub 91. The plug body 93 is configured around a flat cylindrical column part 93A. The peripheral side surface of the cylindrical portion 93A is formed smoothly and is in contact with the inner side surface of the peripheral side portion 91A. Therefore, the plug body 93 can move in the vertical direction in the hub 91 by sliding the circumferential side surface of the cylindrical portion 93A along the inner side surface of the circumferential side portion 91A when an external force in the vertical direction is applied. .

一方、ハブ91の周側部91Aにおける内周面の上端近傍には、内側へ向けて突出した規制部91Dが設けられている。この規制部91Dは、当該栓体93がハブ91内で上方へ移動された際に当該栓体93の上面と当接することにより、栓体93の上方向への移動範囲を規制するようになされている。   On the other hand, a restricting portion 91D that protrudes inward is provided in the vicinity of the upper end of the inner peripheral surface of the peripheral side portion 91A of the hub 91. The restricting portion 91D restricts the upward movement range of the plug body 93 by contacting the upper surface of the plug body 93 when the plug body 93 is moved upward in the hub 91. ing.

さらに栓体93は、例えばラテックス又はエラストマーゴムのような弾力性を有する材料により構成されており、円柱部93Aの周側面を周側部91Aの内周面に密着させている。このため栓体93は、ハブ91内で静止しているとき及び上下方向に移動しているときのいずれにおいても、内部空間91Sにおける円柱部93Aよりも下側の空間と上側の空間とを分断し、両空間の間における気体や液体の流動を阻止することができる。   Further, the plug body 93 is made of a material having elasticity such as latex or elastomer rubber, and the peripheral side surface of the cylindrical portion 93A is in close contact with the inner peripheral surface of the peripheral side portion 91A. For this reason, the plug 93 separates the space below the upper side of the cylindrical portion 93A and the space above the cylindrical portion 93A in the internal space 91S both when the hub 91 is stationary and when moving vertically. In addition, the flow of gas or liquid between both spaces can be prevented.

また円柱部93Aの下面は、底部91Bの上面と対応しており、中心部分が下方へ突出した円錐面となっている。このため栓体93は、内部空間91Sの最も下方に位置するとき、円柱部93Aの下面を底部91Bの上面と当接させ、円柱部93Aの下面と底部91Bの上面とに挟まれた空間(以下これを下部空間91SLと呼ぶ)の容積をほぼゼロとしている。   Further, the lower surface of the cylindrical portion 93A corresponds to the upper surface of the bottom portion 91B, and the center portion is a conical surface protruding downward. For this reason, when the plug body 93 is positioned at the lowest position in the internal space 91S, the lower surface of the columnar portion 93A is brought into contact with the upper surface of the bottom portion 91B, and the space between the lower surface of the columnar portion 93A and the upper surface of the bottom portion 91B ( Hereinafter, the volume of the lower space 91SL) is substantially zero.

因みに栓体93は、その製造時に、内部空間91Sにおける最下部に押し下げられており、初期状態において下部空間91SLの容積をほぼゼロとしている。   Incidentally, the plug body 93 is pushed down to the lowermost part in the internal space 91S at the time of manufacture, and the volume of the lower space 91SL is substantially zero in the initial state.

さらに栓体93には、円柱部93Aの上面から上方へ向けて、複数本の上腕部93Bが立設されている。この上腕部93Bは、円柱部93Aの上面において、当該円柱部93Aの中心軸を囲む仮想的な円周に沿って配置されており、全体的に可撓性を有している。また各上腕部93Bの先端には、内側へ向けて係合部93BXがそれぞれ突設されている。   Further, a plurality of upper arm portions 93B are erected on the plug body 93 from the upper surface of the cylindrical portion 93A upward. The upper arm portion 93B is disposed along a virtual circumference surrounding the central axis of the cylindrical portion 93A on the upper surface of the cylindrical portion 93A, and has flexibility as a whole. Further, at the tip of each upper arm portion 93B, an engaging portion 93BX protrudes inward.

ところで、ハブ91の周側部91Aにおける外周面には、互いに上下方向に所定間隔を空けるように、周方向に沿った3本の溝部91E、91F及び91Gが設けられている。下側の溝部91E及び上側の溝部91Gには、それぞれOリング94及び95が嵌め込まれている。   Incidentally, on the outer peripheral surface of the peripheral side portion 91A of the hub 91, three groove portions 91E, 91F, and 91G are provided along the circumferential direction so as to be spaced apart from each other in the vertical direction. O-rings 94 and 95 are fitted in the lower groove portion 91E and the upper groove portion 91G, respectively.

中央の溝部91Fは、規制部91Dよりも下側であって、且つ栓体93が最も上側へ移動され規制部91Dに当接するときに、円柱部93Aの下面よりも下方に位置するよう、上下方向に関する位置が定められている。また溝部91Fにおける底部分には、周側部91Aを貫通する側孔91Hが穿設されている。   The central groove portion 91F is located above and below the restricting portion 91D so as to be positioned below the lower surface of the columnar portion 93A when the plug 93 is moved to the uppermost position and comes into contact with the restricting portion 91D. A position with respect to the direction is defined. Further, a side hole 91H penetrating the circumferential side portion 91A is formed in the bottom portion of the groove portion 91F.

栓体93の上側には、円筒状の第2中継体96が設けられている。第2中継体96の外周側には、下端近傍及び上端部近傍に、周方向に沿った溝部96B及び96Cがそれぞれ形成されている。   A cylindrical second relay body 96 is provided above the plug body 93. On the outer peripheral side of the second relay body 96, grooves 96B and 96C along the circumferential direction are formed in the vicinity of the lower end and the upper end, respectively.

第2中継体96は、栓体93の上方から互いの中心軸を揃えるようにして当該栓体93に押し付けられると、その下端を栓体93の上面に当接させると共に、上腕部93Bの係合部93BXを溝部96Bに係合させる。   When the second relay body 96 is pressed against the plug body 93 from above the plug body 93 so that the central axes thereof are aligned, the lower end of the second relay body 96 is brought into contact with the upper surface of the plug body 93 and the upper arm portion 93B is engaged. The joining portion 93BX is engaged with the groove portion 96B.

このとき第2中継体96は、栓体93に対し一体化されており、互いを引き離す方向に力が加えられた場合には、溝部96Bに対する上腕部93Bの係合を解除して栓体93と分離することができる。   At this time, the second relay body 96 is integrated with the plug body 93, and when a force is applied in a direction in which the second relay body 96 is separated from each other, the engagement of the upper arm portion 93B with the groove portion 96B is released and the plug body 93 is released. And can be separated.

また第2中継体96は、ハブユニット82が作動ユニット81の下方から互いに中心を揃えるようにして上方へ近接されていくと、その上端を第1中継体84における下腕部84B同士の間に挿入させ、係合部84BXを溝部96Cに係合させる。   Further, when the hub unit 82 is approached upward from the lower side of the operation unit 81 so that the centers thereof are aligned with each other, the upper end of the second relay body 96 is located between the lower arm portions 84B of the first relay body 84. The engaging portion 84BX is engaged with the groove portion 96C.

このとき第2中継体96は、第1中継体84に対し比較的強力に一体化されており、互いを引き離す方向に極めて強い力が加えられた場合にのみ、溝部96Cに対する下腕部84Bの係合を解除して第1中継体84と分離することができる。   At this time, the second relay body 96 is relatively strongly integrated with the first relay body 84, and only when a very strong force is applied in a direction to separate them from each other, the lower arm portion 84B with respect to the groove portion 96C. The engagement can be released and the first relay body 84 can be separated.

また第2中継体96の内部には、針支持体96Dが設けられている。針支持体96Dは、肉厚な円筒状でなり、その中心に上下方向に貫通する孔部が穿設されており、穿刺針97を第2中継体の中心部に位置させる。   In addition, a needle support 96D is provided inside the second relay body 96. The needle support 96D has a thick cylindrical shape, and has a hole penetrating in the vertical direction at the center thereof. The puncture needle 97 is positioned at the center of the second relay body.

ハブユニット82の中心には、穿刺針97が設けられている。穿刺針97は、細長い円柱状に構成されており、その下端が鋭利に形成されている。この穿刺針97は、初期状態において、第2中継体96の中心に挿通され、栓体93における円柱部93Aの中心を貫通し、さらにカテーテルチップ92の管内に挿通されて、その下端を当該カテーテルチップ92の下端から露出させている。   A puncture needle 97 is provided at the center of the hub unit 82. The puncture needle 97 is configured in an elongated cylindrical shape, and its lower end is sharply formed. In the initial state, the puncture needle 97 is inserted through the center of the second relay body 96, penetrates through the center of the cylindrical portion 93A of the plug body 93, and is further inserted into the tube of the catheter tip 92, and the lower end of the puncture needle 97 is inserted into the catheter. The chip 92 is exposed from the lower end.

因みに栓体93の円柱部93Aには、穿刺針97を貫通させるための孔は設けられていない。このため栓体93は、円柱部93Aの上面に対し穿刺針97が下端から突き刺さることにより、新たに孔を形成しながら貫通される。   Incidentally, the cylindrical portion 93A of the plug 93 is not provided with a hole for allowing the puncture needle 97 to pass therethrough. For this reason, the plug 93 is penetrated while forming a new hole by the puncture needle 97 being pierced from the lower end with respect to the upper surface of the cylindrical portion 93A.

また栓体93の円柱部93Aは、穿刺針97が引き抜かれた場合、形成されていた孔を構成材料の弾力性により塞ぐことができ、内部空間91Sにおける円柱部93Aよりも下側の空間と上側の空間と間での気体や液体の流動を阻止し続けることができる。   Further, the cylindrical portion 93A of the plug body 93 can close the formed hole by the elasticity of the constituent material when the puncture needle 97 is pulled out, and the space below the cylindrical portion 93A in the internal space 91S. The flow of gas and liquid between the upper space can be continuously prevented.

[3−3.穿刺動作]
次に、穿刺装置3の穿刺動作について説明する。穿刺装置3は、図14に示したように、当初は作動ユニット81とハブユニット82とが互いに分離した状態にあり、患者等の作業により、図15(A)に示すように一体化される。
[3-3. Puncture action]
Next, the puncturing operation of the puncture device 3 will be described. As shown in FIG. 14, the puncture apparatus 3 is initially in a state where the operation unit 81 and the hub unit 82 are separated from each other, and are integrated as shown in FIG. .

このときハブユニット82は、まず作動ユニット81の下方から徐々に上方へ持ち上げられていくことにより、第1中継体84の下腕部84Bと第2中継体96とを係合させると共に、第2中継体96の上端を第1中継体84における基部84Aの下面に当接させる。   At this time, the hub unit 82 is gradually lifted upward from below the operating unit 81 to engage the lower arm portion 84B of the first relay body 84 and the second relay body 96, and to The upper end of the relay body 96 is brought into contact with the lower surface of the base portion 84 </ b> A of the first relay body 84.

ハブユニット82は、引き続き上方へ持ち上げられていくことにより、第2中継体96を介して第1中継体84に上方向へ向かう力を加える。これにより第1中継体84は、穿刺ばね85を圧縮しながら筐体83内を上方へ移動していく。   The hub unit 82 continues to be lifted upward, thereby applying an upward force to the first relay body 84 via the second relay body 96. Thereby, the first relay body 84 moves upward in the housing 83 while compressing the puncture spring 85.

やがてハブユニット82は、ハブ91における周側部91Aの上端を筐体83の絞り部83Aの近傍に到達させる。このとき第1中継体84は、上腕部84Cの係合部84CXをロックピン86の傾斜面86Aと摺動させながら当該ロックピン86を僅かに外方へ移動させ、その後係合部84CXの下端が傾斜面86Aの上端よりも上方へ移動した段階でロックピン86をロックばね87により筐体83の中心軸側へ移動させて、当該ロックピン86と係合する。   Eventually, the hub unit 82 causes the upper end of the peripheral side portion 91A of the hub 91 to reach the vicinity of the throttle portion 83A of the housing 83. At this time, the first relay body 84 slightly moves the lock pin 86 outward while sliding the engaging portion 84CX of the upper arm portion 84C with the inclined surface 86A of the lock pin 86, and then lowers the lower end of the engaging portion 84CX. Is moved upward from the upper end of the inclined surface 86 </ b> A, the lock pin 86 is moved to the center axis side of the housing 83 by the lock spring 87 and engaged with the lock pin 86.

これにより穿刺ばね85は、第1中継体84の基部84Aの上面と筐体83の内突出部83Bとの間で圧縮された状態に維持されることになる。   As a result, the puncture spring 85 is maintained in a compressed state between the upper surface of the base portion 84A of the first relay body 84 and the inner protruding portion 83B of the housing 83.

またこのとき、穿刺針97は、その上端が引抜操作部90の支柱部90Dにおける下端に設けられた穿刺針保持部90E内に差し込まれ、当該穿刺針保持部90Eにより保持される。   At this time, the upper end of the puncture needle 97 is inserted into the puncture needle holding portion 90E provided at the lower end of the column portion 90D of the pulling operation portion 90, and is held by the puncture needle holding portion 90E.

一方、本体部2は、リザーバー41に72時間分に相当する薬液が充填され、且つ孔部49Hまでの配管中に薬液を充填するプライミング作業が行われる。また本体部2は、コントローラ(図示せず)によって薬液投与時間及び投与量が内部のメモリに記憶されることにより、投薬処理の準備が完了される。   On the other hand, the main body 2 is subjected to a priming operation in which the reservoir 41 is filled with a chemical solution corresponding to 72 hours, and the chemical solution is filled in the pipe to the hole 49H. In addition, the preparation of the medication process is completed in the main body 2 by storing the drug solution administration time and the dose in an internal memory by a controller (not shown).

続いて穿刺装置3は、このように投薬処理の準備が完了した本体部2に対して、下端部分であるハブ91やカテーテルチップ92等が本体部2の装着部2N内へ差し込まれ、さらに時計方向へ回転される。これにより穿刺装置3は、筐体83のねじ溝83Cが上筐体11における孔部11Hのねじ溝11S(図2)と螺合され、当該本体部2に固定される。このように穿刺装置3が取り付けられた本体部2は、下面を患者の皮膚に向けて粘着テープ2Sにより貼り付けられる。   Subsequently, in the puncture device 3, the hub 91, the catheter tip 92, etc., which are the lower end portions, are inserted into the mounting portion 2N of the main body 2 with respect to the main body 2 that has been prepared for the medication processing in this way, and further the watch Rotated in the direction. Thereby, in the puncture device 3, the screw groove 83C of the housing 83 is screwed with the screw groove 11S (FIG. 2) of the hole 11H in the upper housing 11, and is fixed to the main body 2. Thus, the main-body part 2 to which the puncture apparatus 3 was attached is affixed with the adhesive tape 2S with the lower surface facing the patient's skin.

次に穿刺装置3は、患者等の操作により、穿刺レバー88の操作部88Aが筐体83に近接する方向へ押し込まれる。このとき穿刺レバー88の伝達部88Bは、ロックピン86を筐体83から外方へ引き抜くように移動させ、第1中継体84の係合部84CXとの係合を解除する。   Next, the puncture device 3 is pushed in a direction in which the operation portion 88A of the puncture lever 88 is close to the housing 83 by the operation of the patient or the like. At this time, the transmission portion 88B of the puncture lever 88 moves the lock pin 86 so as to be pulled out from the housing 83 and releases the engagement with the engagement portion 84CX of the first relay body 84.

これにより穿刺装置3は、図15(B)に示すように、穿刺ばね85の復元力を作用させ、第1中継体84、第2中継体96、ハブ91、カテーテルチップ92、栓体93、穿刺針97及び引抜操作部90を一体に下方へ移動させる。   Thereby, as shown in FIG. 15 (B), the puncture apparatus 3 applies the restoring force of the puncture spring 85, and the first relay body 84, the second relay body 96, the hub 91, the catheter tip 92, the plug body 93, The puncture needle 97 and the extraction operation unit 90 are moved downward together.

これに伴い穿刺針97は、カテーテルチップ92と共に患者の皮膚に穿刺され、カテーテルチップ92の先端を皮下に到達させる。またハブ91は、装着部2Nにおける下筐体12の底部12CAに当接すると共に、溝部91Fを中筒状部49の孔部49Hとほぼ同等の高さに位置させる。   Along with this, the puncture needle 97 is punctured into the patient's skin together with the catheter tip 92 to allow the tip of the catheter tip 92 to reach subcutaneously. The hub 91 is in contact with the bottom portion 12CA of the lower housing 12 in the mounting portion 2N, and the groove portion 91F is positioned at substantially the same height as the hole portion 49H of the middle cylindrical portion 49.

このときハブ91は、側孔91Hと連通する溝部91Fを孔部49Hと連通させる。このためハブ91は、その中心軸に対し側孔91Hが孔部49Hと異なる方向を向いていたとしても、溝部91Fを介して側孔91Hと孔部49Hとを連通させることができる。   At this time, the hub 91 causes the groove portion 91F communicating with the side hole 91H to communicate with the hole portion 49H. Therefore, the hub 91 can communicate the side hole 91H and the hole portion 49H via the groove portion 91F even if the side hole 91H faces a different direction from the hole portion 49H with respect to the central axis.

またこのときOリング94及び95は、孔部49Hの上下それぞれにおいて、ハブ91の外周面と装着部2Nの内周面との間を密閉する。これにより、配管48から孔部49H、溝部91F及び側孔91Hを介して内部空間91Sに至る流路が形成される。   At this time, the O-rings 94 and 95 seal the space between the outer peripheral surface of the hub 91 and the inner peripheral surface of the mounting portion 2N in the upper and lower portions of the hole 49H. Thereby, a flow path is formed from the pipe 48 to the internal space 91S through the hole 49H, the groove 91F, and the side hole 91H.

次に穿刺装置3は、患者等の操作により、図16(A)に示すように、筐体83に対し引抜操作部90が上方へ引き上げられる。このとき引抜操作部90は、穿刺ばね85を伸張させたままとして、第1中継体84、第2中継体96、栓体93、ハブ91及びカテーテルチップ92を移動させることなく、穿刺針保持部90Eにより保持している穿刺針97を上方へ持ち上げて、その先端を患者の皮下から引き抜く。これによりカテーテルチップ92は、下端が皮下に残された状態となる。   Next, as shown in FIG. 16A, the puncture device 3 is pulled upward with respect to the housing 83 by the operation of the patient or the like. At this time, the pull-out operation unit 90 keeps the puncture spring 85 extended, and without moving the first relay body 84, the second relay body 96, the plug body 93, the hub 91, and the catheter tip 92, the puncture needle holding section. The puncture needle 97 held by 90E is lifted upward, and the tip is pulled out of the patient's skin. Thereby, the catheter tip 92 is in a state where the lower end is left under the skin.

さらに引抜操作部90は、穿刺針保持部90Eにより保持されている穿刺針97を栓体93からも引き抜く。このとき栓体93は、上述したように、穿刺針97が挿通されていた孔を弾性体の作用により塞ぎ、下部空間91SLの気密性を保持する。   Further, the extraction operation unit 90 also extracts the puncture needle 97 held by the puncture needle holding unit 90E from the plug 93. At this time, as described above, the plug 93 closes the hole through which the puncture needle 97 is inserted by the action of the elastic body, and maintains the airtightness of the lower space 91SL.

最後に穿刺装置3は、患者等の操作により、本体部2に対し反時計回りに回転されることにより、筐体83のねじ溝83Cと上筐体11における孔部11Hのねじ溝11Sとの螺合が解除され、図16(B)に示すように、本体部2から取り外される。   Finally, the puncture device 3 is rotated counterclockwise with respect to the main body 2 by an operation of a patient or the like, whereby a screw groove 83C of the housing 83 and a screw groove 11S of the hole 11H in the upper housing 11 are formed. The screwing is released and the main body 2 is detached as shown in FIG.

このとき穿刺装置3は、筐体83内の絞り部83Aに第1中継体84が当接し、当該第1中継体84における下腕部84Bの係合部84BXが第2中継体96の溝部96Cと係合し、当該第2中継体96の溝部96Bに栓体93における上腕部93Bの係合部93BXが係合している。また穿刺装置3は、引抜操作部90の穿刺針保持部90Eにより穿刺針97を保持している。   At this time, in the puncture device 3, the first relay body 84 abuts on the throttle portion 83 </ b> A in the housing 83, and the engaging portion 84 </ b> BX of the lower arm portion 84 </ b> B in the first relay body 84 is the groove portion 96 </ b> C of the second relay body 96. The engaging portion 93BX of the upper arm portion 93B of the plug body 93 is engaged with the groove portion 96B of the second relay body 96. The puncture device 3 holds the puncture needle 97 by the puncture needle holding unit 90E of the pulling operation unit 90.

このため穿刺装置3は、患者等により筐体83に対し上方へ向かう力が加えられると、第1中継体84及び第2中継体96を介して栓体93を上方へ引き上げていき、下部空間91SLの容積を徐々に拡大していく。このとき下部空間91SLは、外部と連通されていないため、容積の拡大に伴って負圧が発生する。   For this reason, when an upward force is applied to the housing 83 by a patient or the like, the puncture device 3 pulls the plug 93 upward via the first relay body 84 and the second relay body 96, and the lower space The volume of 91SL is gradually expanded. At this time, since the lower space 91SL is not in communication with the outside, a negative pressure is generated as the volume increases.

やがて栓体93は、円柱部93Aの上面が規制部91Dに当接することにより、上方向への移動が規制されて停止し、穿刺装置3が引き続き持ち上げられることにより、上腕部93Bの係合部93BXと第2中継体96の溝部96Bとの係合を解除する。   Eventually, the plug body 93 stops when the upper surface of the cylindrical portion 93A comes into contact with the restricting portion 91D, so that the upward movement is restricted and stopped, and the puncture device 3 is continuously lifted, whereby the engaging portion of the upper arm portion 93B. The engagement between 93BX and the groove 96B of the second relay body 96 is released.

またこのとき栓体93は、円柱部93Aの下面がハブ91の周側部91Aに穿設された側孔91Hよりも高い位置にあるため、下部空間91SLを当該側孔91Hと連通させ、さらに溝部91F、孔部49H及び配管48にまで連通させる。これにより配管48は、孔部49H、溝部91F、側孔91H及び下部空間91SLを介してカテーテルチップ92と連通されることになる。   At this time, since the bottom surface of the cylindrical portion 93A is higher than the side hole 91H drilled in the peripheral side portion 91A of the hub 91, the plug body 93 communicates the lower space 91SL with the side hole 91H. The groove portion 91F, the hole portion 49H, and the pipe 48 are communicated. Thereby, the piping 48 is communicated with the catheter tip 92 through the hole 49H, the groove 91F, the side hole 91H, and the lower space 91SL.

これに伴い本体部2は、ハブ91内の下部空間91SL内に発生した負圧により、孔部49Hから供給される薬液を、ハブ91のOリング94及びOリング95に囲まれ溝部91Fを含む密閉された空間と、該下部空間91SLとに満たし、プライミングを行うことができる。   Accordingly, the main body 2 includes a groove portion 91F that is surrounded by the O-ring 94 and the O-ring 95 of the hub 91 with the chemical solution supplied from the hole portion 49H due to the negative pressure generated in the lower space 91SL in the hub 91. Priming can be performed by filling the sealed space and the lower space 91SL.

すなわち穿刺装置3は、本体部2から引き離される際に、ハブ91内で栓体93を規制部91Dに当接させる位置まで持ち上げて下部空間91SLの容積を拡大し、ハブ91及び栓体93を本体部2の装着部2N側に残したまま、作動ユニット81に第2中継体96及び穿刺針97を一体化した状態で、本体部2から取り外される。   That is, when the puncture device 3 is pulled away from the main body 2, the puncture device 3 is lifted up to a position where the plug 93 is brought into contact with the restricting portion 91 </ b> D in the hub 91 to increase the volume of the lower space 91 </ b> SL. The second relay body 96 and the puncture needle 97 are integrated with the operation unit 81 while being left on the mounting portion 2N side of the main body portion 2 and removed from the main body portion 2.

その後本体部2は、制御部20の制御に基づいて規定量を吐出するように注入ポンプ44(図3、図8等)を規定時間作動させることにより、カテーテルチップ92内に薬液を充填する。   Thereafter, the main body 2 fills the catheter tip 92 with a chemical solution by operating the infusion pump 44 (FIG. 3, FIG. 8, etc.) for a specified time so as to discharge a specified amount under the control of the control unit 20.

[4.動作及び効果]
以上の構成において、本実施の形態による薬液投与装置1の本体部2は、注入ポンプ44に磁石68及びホール素子67でなる検出部69を設けた。
[4. Operation and effect]
In the above configuration, the main body 2 of the drug solution administration device 1 according to the present embodiment is provided with the detection unit 69 including the magnet 68 and the Hall element 67 in the infusion pump 44.

磁石68は、ダイヤフラム64を駆動させる圧電素子65に取り付けられ、ダイヤフラム64と一体に変位する。またホール素子67は、基部61に対し柱状部61Pを介して固定された剛性の高い基板66における、磁石68と対向する箇所に取り付けられており、ダイヤフラム64が振動される場合にも変位することなく一定の位置に止まる。   The magnet 68 is attached to the piezoelectric element 65 that drives the diaphragm 64, and is displaced integrally with the diaphragm 64. The Hall element 67 is attached to a portion of the highly rigid substrate 66 fixed to the base portion 61 through the columnar portion 61P so as to face the magnet 68, and is displaced even when the diaphragm 64 is vibrated. It stops at a certain position.

このホール素子67は、圧電素子65によりダイヤフラム64と一体に磁石68が変位すると、磁石68により周囲の磁界が変化して、抵抗値が変化する。   In the Hall element 67, when the magnet 68 is displaced integrally with the diaphragm 64 by the piezoelectric element 65, the surrounding magnetic field is changed by the magnet 68, and the resistance value is changed.

例えば、ホール素子67と所定の抵抗器と直列回路に接続した場合、注入ポンプ制御回路の定電圧源により定電圧を該回路に印加すると、該ホール素子67の抵抗値の変化は、抵抗器の電圧降下として検出できる。   For example, when the Hall element 67 and a predetermined resistor are connected to a series circuit, when a constant voltage is applied to the circuit by a constant voltage source of the infusion pump control circuit, the change in the resistance value of the Hall element 67 is It can be detected as a voltage drop.

ホール素子67は、この電圧降下を増幅することにより、ダイヤフラム64の変位が電圧変化として現れた検出信号SDを生成する。このため制御部20は、この検出信号SDの電圧を基に、ダイヤフラム64の変位幅を間接的に認識することができる。   The Hall element 67 amplifies this voltage drop to generate a detection signal SD in which the displacement of the diaphragm 64 appears as a voltage change. For this reason, the control unit 20 can indirectly recognize the displacement width of the diaphragm 64 based on the voltage of the detection signal SD.

また制御部20は、注入ポンプ制御回路70(図12)により、電圧制御信号CVをアナログ値に変換してプログラマブル昇圧回路74へ供給する。これによりプログラマブル昇圧回路74は、電圧制御信号CVに応じた振幅に変化させた50[Hz]の矩形波からなる駆動パルスを圧電素子65に供給する。   Further, the control unit 20 converts the voltage control signal CV into an analog value by the infusion pump control circuit 70 (FIG. 12) and supplies the analog value to the programmable booster circuit 74. As a result, the programmable booster circuit 74 supplies the piezoelectric element 65 with a driving pulse composed of a rectangular wave of 50 [Hz] that has been changed to an amplitude corresponding to the voltage control signal CV.

さらに制御部20は、検出信号SDの電圧を目標電圧である1[Vp−p]に近づけるよう、フィードバック制御により電圧制御信号CVの値を増減させる。   Furthermore, the control unit 20 increases or decreases the value of the voltage control signal CV by feedback control so that the voltage of the detection signal SD approaches 1 [Vp−p] that is the target voltage.

これにより制御部20は、ダイヤフラム64の変位幅を目標距離である6[μm]に近づけることができるので、注入ポンプ44においてダイヤフラム64に1ストローク当たりの吐出量(以下これを単位吐出量と呼ぶ)を目標吐出量である0.025[μl]に合わせることができる。   As a result, the control unit 20 can bring the displacement width of the diaphragm 64 closer to the target distance of 6 [μm], so that the injection amount per one stroke (hereinafter referred to as a unit discharge amount) is applied to the diaphragm 64 in the infusion pump 44. ) Can be adjusted to the target discharge amount of 0.025 [μl].

また制御部20は、電圧制御信号CVの周期を20[ms]に固定している。このため制御部20は、制御信号CSによってスイッチ73が「オン」となる時間を制御することにより、ダイヤフラム64の時間当たりのストローク回数を変化させて、注入ポンプ44における時間当たりの吐出量を変化させることができる。   Further, the control unit 20 fixes the cycle of the voltage control signal CV to 20 [ms]. Therefore, the control unit 20 changes the number of strokes per hour of the diaphragm 64 and changes the discharge amount per hour in the infusion pump 44 by controlling the time when the switch 73 is “ON” by the control signal CS. Can be made.

従って制御部20は、検出信号SDを用いてダイヤフラム64の変位幅を目標距離に近づけることにより、単位吐出量を目標吐出量である0.025[μl]に合わせることができるので、電圧制御信号CVの供給時間を制御するだけで、薬液の投与量を高い精度で調整することができる。   Therefore, the control unit 20 can adjust the unit discharge amount to the target discharge amount of 0.025 [μl] by using the detection signal SD to bring the displacement width of the diaphragm 64 close to the target distance. By simply controlling the CV supply time, the dose of the drug solution can be adjusted with high accuracy.

一般にダイヤフラムポンプでは、圧電素子に一定振幅の矩形波を供給した場合であっても、流量を一定に保つことが困難である、という問題があった。そこでダイヤフラムポンプを用いる装置においては、大型で高価な高精度な流量計(フローセンサ)を用いてその流量を検出して矩形波の周波数を制御する手法や、ダイヤフラムポンプを一定液圧になるように制御し、高精度な絞りを用いて流量を制御する手法が考えられる。しかしながら、いずれの手法においても、装置構成の大型化、消費電力の増加やコストの上昇を招く恐れがあった。   In general, the diaphragm pump has a problem that it is difficult to keep the flow rate constant even when a rectangular wave having a constant amplitude is supplied to the piezoelectric element. Therefore, in a device using a diaphragm pump, a method of detecting the flow rate using a large and expensive high-accuracy flow meter (flow sensor) to control the frequency of the rectangular wave, or making the diaphragm pump have a constant hydraulic pressure. It is conceivable to control the flow rate using a highly accurate throttle. However, in any of the methods, there is a possibility that the size of the apparatus is increased, the power consumption is increased, and the cost is increased.

この点において本実施の形態では、注入ポンプ44からの実際の吐出量を計測するのではなく、ホール素子67及び磁石68の組み合わせでなる検出部69によってダイヤフラム64の変位量を検出しフィードバック制御することにより、本体部2全体を極めて小型に構成でき、消費電力を高めることなく、コストも比較的低廉に抑えることができる。   In this regard, in the present embodiment, the actual discharge amount from the infusion pump 44 is not measured, but the displacement amount of the diaphragm 64 is detected and feedback controlled by the detection unit 69 that is a combination of the Hall element 67 and the magnet 68. As a result, the entire main body 2 can be made extremely small, and the cost can be kept relatively low without increasing the power consumption.

以上の構成によれば、本実施の形態による薬液投与装置1の本体部2は、注入ポンプ44に磁石68及びホール素子67でなる検出部69を設け、ホール素子67によりダイヤフラム64の変位幅に応じた振幅の検出信号SDを生成する。また本体部2は、検出信号SDの電圧を基にダイヤフラム64の変位幅を間接的に認識し、電圧制御信号CVの電圧を変化させて検出信号SDを目標電圧に近づけるようフィードバック制御することにより、当該ダイヤフラム64の変位幅を目標距離に近づけて、単位吐出量を目標吐出量に合わせることができる。従って本体部2は、周期が固定された電圧制御信号CVの供給時間を制御することにより、目標吐出量の薬液を所望回数だけ吐出できるので、薬液の投与量を高い精度で調整することができる。   According to the above configuration, the main body part 2 of the drug solution administration device 1 according to the present embodiment is provided with the detection unit 69 including the magnet 68 and the hall element 67 in the infusion pump 44, and the hall element 67 sets the displacement width of the diaphragm 64. A detection signal SD having a corresponding amplitude is generated. Further, the main body 2 indirectly recognizes the displacement width of the diaphragm 64 based on the voltage of the detection signal SD and changes the voltage of the voltage control signal CV to perform feedback control so that the detection signal SD approaches the target voltage. The displacement width of the diaphragm 64 can be made closer to the target distance, and the unit discharge amount can be adjusted to the target discharge amount. Therefore, the main body 2 can discharge the target amount of the chemical solution a desired number of times by controlling the supply time of the voltage control signal CV whose period is fixed, so that the dose of the chemical solution can be adjusted with high accuracy. .

[5.他の実施の形態]
なお上述した実施の形態においては、ホール素子67及び磁石68を組み合わせた検出部69により、磁界の変化量が電圧に表れる検出信号SDを基に、ダイヤフラム64の変位幅を検出するようにした場合について述べた。
[5. Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the detection unit 69 that combines the Hall element 67 and the magnet 68 detects the displacement width of the diaphragm 64 based on the detection signal SD in which the amount of change in the magnetic field appears in the voltage. Said.

しかしながら本発明はこれに限らず、例えば音波やコンデンサの容量等、種々の物理量を検出する検出部により、ダイヤフラム64の変位幅を検出するようにしても良い。   However, the present invention is not limited to this, and the displacement width of the diaphragm 64 may be detected by a detection unit that detects various physical quantities such as a sound wave and a capacitor capacity.

また上述した実施の形態においては、ダイヤフラム64に変位手段としての圧電素子65を貼り付け、両者を一体として振動させるようにした場合について述べた。   Further, in the above-described embodiment, the case where the piezoelectric element 65 as the displacement means is attached to the diaphragm 64 and both are vibrated as a unit has been described.

しかしながら本発明はこれに限らず、例えば圧電素子65に代わるアクチエータを注入ポンプ44の基部61に取り付け、このアクチュエータによりダイヤフラム64のみを振動させるようにしても良い。   However, the present invention is not limited to this. For example, an actuator instead of the piezoelectric element 65 may be attached to the base 61 of the infusion pump 44, and only the diaphragm 64 may be vibrated by this actuator.

また上述した実施の形態においては、注入ポンプ44の吸入弁として機能する弁62及び吐出弁として機能する弁63をいずれも受動型の弁とする場合について述べた。   In the above-described embodiment, the case where both the valve 62 functioning as the suction valve of the injection pump 44 and the valve 63 functioning as the discharge valve are passive valves has been described.

しかしながら本発明はこれに限らず、例えばダイヤフラム64の動きと同期して、ダイヤフラムが上死点にあるときに吸引バルブを開くと共に吐出バルブを閉じ、ダイヤフラムが上死点から下死点まで変位する間この状態を維持し、ダイヤフラムが下死点にあるときに吸入バルブを閉じると共に吐出バルブを開き、ダイヤフラムが下死点から上死点まで変位する間この状態を維持する様に制御可能な、圧電素子等により開閉する能動型バルブを用いるようにしても良い。   However, the present invention is not limited to this. For example, in synchronization with the movement of the diaphragm 64, the suction valve is opened and the discharge valve is closed when the diaphragm is at the top dead center, and the diaphragm is displaced from the top dead center to the bottom dead center. This state is maintained for a while, and when the diaphragm is at bottom dead center, the suction valve is closed and the discharge valve is opened, and control is possible to maintain this state while the diaphragm is displaced from bottom dead center to top dead center. An active valve that opens and closes by a piezoelectric element or the like may be used.

さらに上述した実施の形態においては、プログラマブル昇圧回路74から圧電素子に供給する駆動信号S2の周期を50[Hz]に固定し、制御部20からの電圧制御信号CVの供給時間により注入ポンプ44からの薬液の吐出量を調整するようにした場合について述べた。   Further, in the embodiment described above, the cycle of the drive signal S2 supplied from the programmable booster circuit 74 to the piezoelectric element is fixed to 50 [Hz], and the injection pump 44 supplies the voltage control signal CV from the control unit 20 according to the supply time. The case where the discharge amount of the chemical was adjusted was described.

しかしながら本発明はこれに限らず、駆動信号S2の振幅を変化させるかわりに、検出信号SDのピーク電圧VSDと目標電圧である1[Vp−p]との比較結果に応じて駆動信号S2の周波数を変化させることにより注入ポンプ44からの薬液の吐出量を調整するようにしても良い。   However, the present invention is not limited to this. Instead of changing the amplitude of the drive signal S2, the frequency of the drive signal S2 is determined according to the comparison result between the peak voltage VSD of the detection signal SD and the target voltage 1 [Vp-p]. It is also possible to adjust the discharge amount of the chemical solution from the infusion pump 44 by changing.

さらに上述した実施の形態においては、ベーサルモードにおいて1時間あたり1[μl]ずつ投与する場合に、1時間に1回、約0.8秒の間に1[μl]の薬液を集中的に投与し、残りの約59分59.2秒の間は休止する、といった断続的な動作を行うようにした場合について述べた。   Further, in the above-described embodiment, when 1 [μl] is administered per hour in the basal mode, 1 [μl] drug solution is intensively administered once every hour for about 0.8 seconds. Then, the case where the intermittent operation such as the rest for the remaining 59 minutes and 59.2 seconds is performed has been described.

しかしながら本発明はこれに限らず、ベーサルモードにおいて、例えば15分や30分間等の任意の単位時間に区切り、この単位時間ごとに所定量の薬液を投与することによって、薬液を投与するようにしても良い。   However, the present invention is not limited to this, and in the basal mode, for example, it is divided into arbitrary unit times such as 15 minutes or 30 minutes, and a predetermined amount of the drug solution is administered every unit time so that the drug solution is administered. Also good.

さらに上述した実施の形態においては、薬液投与装置1の本体部2に組み込まれる注入ポンプ44によりインスリンでなる薬液を流動させるようにした場合について述べた。   Further, in the above-described embodiment, the case where the drug solution made of insulin is caused to flow by the infusion pump 44 incorporated in the main body 2 of the drug solution administration device 1 has been described.

しかしながら本発明はこれに限らず、液体を取り扱う種々の装置に組み込まれ種々の液体を流動させるダイヤフラムポンプに適用するようにしても良い。   However, the present invention is not limited to this, and may be applied to a diaphragm pump that is incorporated in various devices that handle liquids and flows various liquids.

さらに上述した実施の形態においては、ポンプ室としての貯留空間61Cと、吸入流路としての流路61A及び61Bと、吐出流路としての流路61D及び61Eと、一方向弁としての弁62及び63と、ダイヤフラムとしてのダイヤフラム64と、変位手段としての圧電素子65と、検出部としての検出部69とを有するポンプ部としての注入ポンプ44と、リザーバーとしてのリザーバー41と、制御部としての制御部20とによって薬液投与装置としての本体部2を構成する場合について述べた。   Further, in the embodiment described above, the storage space 61C as the pump chamber, the flow paths 61A and 61B as the suction flow paths, the flow paths 61D and 61E as the discharge flow paths, the valve 62 as the one-way valve, and 63, a diaphragm 64 as a diaphragm, a piezoelectric element 65 as a displacement means, an infusion pump 44 as a pump unit having a detection unit 69 as a detection unit, a reservoir 41 as a reservoir, and a control as a control unit The case where the main body 2 as a chemical solution administration device is configured with the unit 20 has been described.

しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるポンプ室と、吸入流路と、吐出流路と、一方向弁と、ダイヤフラムと、変位手段と、検出部とを有するポンプ部と、リザーバーと、制御部とによって薬液投与装置を構成するようにしても良い。   However, the present invention is not limited to this, and a pump unit having various other configurations, a suction channel, a discharge channel, a one-way valve, a diaphragm, a displacement means, and a pump unit having a detection unit, You may make it comprise a chemical | medical solution administration apparatus with a reservoir | reserver and a control part.

本発明は、例えばダイヤフラムポンプを用いて薬液を供給する場合に適用することができる。   The present invention can be applied, for example, when a chemical solution is supplied using a diaphragm pump.

1……薬液投与装置、2……本体部、3……穿刺装置、20……制御部、41……リザーバー、44……注入ポンプ、51……気泡除去ポンプ、61……基部、61A、61B、61D、61E……流路、61C……貯留空間、61P……柱状部、62、63……弁、64……ダイヤフラム、65……圧電素子、66……基板、67……ホール素子、68……磁石、69……検出部、70……注入ポンプ制御回路、74……プログラマブル昇圧回路、AD……設定投与量、CV……電圧制御信号、S1……源信号、S2……駆動信号、SD……検出信号。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Chemical solution administration apparatus, 2 ... Main-body part, 3 ... Puncture apparatus, 20 ... Control part, 41 ... Reservoir, 44 ... Infusion pump, 51 ... Bubble removal pump, 61 ... Base part, 61A, 61B, 61D, 61E: Flow path, 61C: Storage space, 61P: Columnar part, 62, 63: Valve, 64: Diaphragm, 65: Piezoelectric element, 66: Substrate, 67: Hall element , 68... Magnet, 69... Detection unit, 70... Infusion pump control circuit, 74... Programmable booster circuit, AD... Set dose, CV ... voltage control signal, S1. Drive signal, SD: Detection signal.

Claims (6)

使用者の体内に薬液を投与する薬液投与装置であって、
前記使用者の体内に薬液を送液するためのポンプを備えるポンプ部と、
前記薬液を貯蔵するリザーバーと、
前記ポンプを制御する制御部と、を有し、
前記ポンプ部は、
薬液を一時的に貯留するポンプ室と、
該ポンプ室と前記リザーバーとの間を連通する吸入流路と、
前記使用者の体内に先端が到達されたカテーテルと前記ポンプ室との間を連通する吐出流路と、
前記吸入流路及び前記吐出流路にそれぞれ設けられた一方向弁と、
前記ポンプ室の側部に設けられ、前記ポンプ室の容積を変化させるダイヤフラムと、
設定変位量に基づき該ダイヤフラムを変位させる変位手段と、
前記ダイヤフラムの変位量を検出する検出部と、を有し、
前記制御部は、
前記検出部により検出された変位量と前記設定変位量との差分をなくすように前記変位手段を制御する
ことを特徴とする薬液投与装置。
A chemical administration device for administering a chemical into a user's body,
A pump unit including a pump for feeding a chemical into the user's body;
A reservoir for storing the drug solution;
A control unit for controlling the pump,
The pump part is
A pump chamber for temporarily storing chemicals;
A suction flow path communicating between the pump chamber and the reservoir;
A discharge flow path that communicates between the pump chamber and a catheter whose tip has reached the user's body;
One-way valves respectively provided in the suction flow path and the discharge flow path;
A diaphragm provided at a side portion of the pump chamber, and changing a volume of the pump chamber;
Displacement means for displacing the diaphragm based on a set displacement amount;
A detection unit for detecting a displacement amount of the diaphragm,
The controller is
The drug solution administration device characterized by controlling the displacement means so as to eliminate the difference between the displacement amount detected by the detection unit and the set displacement amount.
前記制御部は、
前記検出部により検出された変位量と前記設定変位量との差分の大きさに応じて、前記設定変位量の増減量を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の薬液投与装置。
The controller is
The medicinal-solution administration device according to claim 1, wherein an increase / decrease amount of the set displacement amount is changed according to a difference between the displacement amount detected by the detection unit and the set displacement amount.
前記制御部は、
所定の単位時間のうち所定の作動期間に前記ダイヤフラムを変位させ、それ以外の停止期間に前記ダイヤフラムを停止させる
ことを特徴とする請求項2に記載の薬液投与装置。
The controller is
The drug solution administration device according to claim 2, wherein the diaphragm is displaced during a predetermined operation period of a predetermined unit time, and the diaphragm is stopped during the other stop period.
前記変位手段は、
印加される電圧に応じて変位量を変化させる圧電素子であり、
前記制御部は、
前記圧電素子に印加する電圧を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の薬液投与装置。
The displacement means is
It is a piezoelectric element that changes the amount of displacement according to the applied voltage,
The controller is
The drug solution administration device according to claim 1, wherein a voltage applied to the piezoelectric element is controlled.
前記検出部は、
前記ダイヤフラムと共に変位する磁石と、該磁石による磁界の変化を検出するホール素子とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の薬液投与装置。
The detector is
The drug solution administration device according to claim 1, further comprising: a magnet that is displaced together with the diaphragm; and a hall element that detects a change in a magnetic field by the magnet.
使用者の体内に薬液を送液するためのポンプを備えるポンプ部と、前記薬液を貯蔵するリザーバーと、前記ポンプを制御する制御部とを有し、前記ポンプ部は、薬液を一時的に貯留するポンプ室と、該ポンプ室と前記リザーバーとの間を連通する吸入流路と、前記使用者の体内に先端が到達されたカテーテルと前記ポンプ室との間を連通する吐出流路と、前記吸入流路及び前記吐出流路にそれぞれ設けられた一方向弁と、前記ポンプ室の側部に設けられ、前記ポンプ室の容積を変化させるダイヤフラムと、設定変位量に基づき該ダイヤフラムを変位させる変位手段とを有する薬液投与装置の薬液投与方法であって、
所定の検出部により、前記ダイヤフラムの変位量を検出する検出ステップと、
所定の制御部により、前記変位量と前記設定変位量との差分をなくすよう、前記変位手段を制御する制御ステップと
を有することを特徴とする薬液投与方法。
A pump unit including a pump for feeding a chemical solution into a user's body, a reservoir for storing the chemical solution, and a control unit for controlling the pump, wherein the pump unit temporarily stores the chemical solution A pump chamber that communicates between the pump chamber and the reservoir, a discharge channel that communicates between the pump chamber and a catheter whose tip has reached the body of the user, A one-way valve provided in each of the suction flow path and the discharge flow path, a diaphragm provided on a side portion of the pump chamber and changing the volume of the pump chamber, and a displacement for displacing the diaphragm based on a set displacement amount A drug solution administration method for a drug solution administration device comprising:
A detection step of detecting a displacement amount of the diaphragm by a predetermined detector;
And a control step of controlling the displacing means so as to eliminate a difference between the displacement amount and the set displacement amount by a predetermined control unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101828049B1 (en) * 2016-09-02 2018-02-09 중소기업은행 Apparatus for infusing medical liquid and method of controlling the same

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