JP2016176362A - チューブポンプ、チューブ、医療装置、および液体供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チューブポンプの出口側流路が詰まった場合における出口側流路内の最大到達圧力を適切に管理する。【解決手段】チューブ５５と、チューブ５５に接触可能な接触部と、接触部がチューブ５５の被接触部分に接触した状態で、接触部を移動させる移動部と、を備えるチューブポンプ６０である。チューブ５５は、管路途中に、耐圧の異なる第１のチューブ部分１１１と第２のチューブ部分１１２とを有する。第１のチューブ部分１１１と第２のチューブ部分１１２は、前記被接触部分として選択的にセットされうる。【選択図】図３

Description

本発明は、チューブポンプと、チューブと、医療装置と、液体供給方法とに関する。

近年、医療機器であるウォータジェットメスに液体を供給するための液体供給装置が、種々、提案されている。特許文献１に記載の液体供給装置では、プランジャーポンプを採用し、プランジャーポンプとウォータジェットメスとの間の流路の一部を変形させることによって、ウォータジェットメスに供給する液体の流量の変動を抑制している。

特開２０１４−９５３５３号公報

先行技術に見られるように、供給路内の圧力を適切に管理することは重要である。液体収容部からウォータジェットメスの先端ノズルまでの間の流路、特に液体供給装置から先端ノズルまでの間の流路内の最大到達圧力を適切に管理したいという要望があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の第１の形態は、チューブポンプである。このチューブポンプは、チューブと、前記チューブに接触可能な接触部と、前記接触部が前記チューブの被接触部分に接触した状態で、前記接触部を移動させる移動部と、を備えてよい。前記チューブは、管路途中に、耐圧の異なる複数のチューブ部分を備えてよい。前記複数のチューブ部分のうちの一つが、前記被接触部分としてセットされてよい。この形態のチューブポンプによれば、接触部で押し潰されるチューブの被接触部分が、耐圧の異なる複数のチューブ部分のうちのいずれかに切り替えられるため、チューブポンプの出口側流路が詰まった場合における出口側流路内の最大到達圧力を適切に管理できる。

（２）前記第１の形態のチューブポンプにおいて、前記複数のチューブ部分は、同一材料製、同一肉厚であり、内径が相違するものとしてもよい。この形態のチューブポンプによれば、内径を調整するだけで、前記最大到達圧力を容易に調整できる。

（３）前記第１の形態のチューブポンプにおいて、前記複数のチューブ部分は、同一材料製、同一内径であり、肉厚が相違するものとしてもよい。この形態のチューブポンプによれば、肉厚を調整するだけで、前記最大到達圧力を容易に調整できる。

（４）前記第１の形態のチューブポンプにおいて、前記複数のチューブ部分のそれぞれに、識別用のマークが付されてもよい。この形態のチューブポンプによれば、複数のチューブ部分を容易に識別することができる。

（５）前記第１の形態のチューブポンプにおいて、液体噴射装置に液体を供給するためのチューブポンプであってもよい。この形態のチューブポンプによれば、液体噴射装置の液体噴射管が詰まった場合における出口側流路内の最大到達圧力を適切に管理できる。

（６）本発明の第２の形態は、チューブポンプである。このチューブポンプは、チューブと、前記チューブに接触可能な接触部と、前記接触部が前記チューブの被接触部分に接触した状態で、前記接触部を移動させる移動部と、を備えてよい。前記チューブは、内径が液体の流れ方向に漸次、増大もしくは減少するチューブ部分を備えてよい。前記チューブ部分のうちの一部が、前記被接触部分としてセットされてよい。この形態のチューブポンプによれば、チューブ部分のうちの被接触部分としてセットされる部分を切り替えることで、被接触部分となる部分の耐圧を切り替えることができるため、チューブポンプの出口側流路が詰まった場合における出口側流路内の最大到達圧力を適切に管理できる。

（７）本発明の第３の形態は、接触部でチューブを押し潰しつつ前記接触部を移動させることによって前記チューブ内の液体を送るチューブポンプに用いられるチューブである。このチューブは、管路途中に、耐圧の異なる複数のチューブ部分を備えてよい。この形態のチューブによれば、チューブポンプの接触部で押し潰される被接触部を、耐圧の異なる複数のチューブ部分のうちのいずれかに切り替えることが可能となることから、前記形態のチューブポンプと同様に、チューブポンプの出口側流路が詰まった場合における出口側流路内の最大到達圧力を適切に管理できる。

（８）本発明の第４の形態は、接触部でチューブを押し潰しつつ前記接触部を移動させることによって前記チューブ内の液体を送るチューブポンプに用いられるチューブである。このチューブは、管路途中に、内径が液体の流れ方向に漸次、増大もしくは減少するチューブ部分を備えてよい。この形態のチューブによれば、チューブポンプの接触部で押し潰される被接触部を、チューブ部分のうちのいずれかの位置に切り替えることで、被接触部分となる部分の耐圧を切り替えることができるため、チューブポンプの出口側流路が詰まった場合における出口側流路内の最大到達圧力を適切に管理できる。

（９）本発明の第５の形態は、医療装置である。医療装置は、チューブポンプと、前記チューブポンプから液体の供給を受ける液体噴射装置と、を備えてよい。前記チューブポンプは、チューブと、前記チューブに接触可能な接触部と、前記接触部が前記チューブの被接触部分に接触した状態で、前記接触部を移動させる移動部と、を備えてよい。前記チューブは、管路途中に、耐圧の異なる複数のチューブ部分を備えてよい。前記チューブポンプは、前記複数のチューブ部分のうちの一つが前記被接触部分としてセットされてよい。この形態の医療装置によれば、前記形態のチューブポンプと同様に、チューブポンプの出口側流路が詰まった場合における出口側流路内の最大到達圧力を適切に管理できる。

（１０）前記形態の医療装置において、前記チューブポンプは、前記複数のチューブ部分のそれぞれに、識別用のマークが付され、前記マークを読み取るマークセンサーと、前記チューブポンプへ要求される流量を取得する要求流量取得部と、前記マークセンサーによって読み取った前記マークに対応する耐圧が、前記取得された流量に対応した大きさでないときに、外部に警告を発する警告発令部と、を備えてもよい。この形態の医療装置によれば、チューブポンプにおいて被接触部分としてセットされたチューブ部分が、チューブポンプへ要求される流量に対して適当なものでない場合に、警告が外部に発せられる。したがって、チューブの装着の間違いを使用者に知らせることができる。

本発明は、種々の形態でも実現できる。例えば、チューブポンプと制御装置とを備えたポンプユニット、チューブポンプを用いた液体供給方法、チューブポンプを用いた医療方法、チューブポンプを用いた手術方法、これらの方法を実現するためのプログラム、これらのプログラムを記憶した記憶媒体等の形態で実現できる。

本発明の第１実施形態としての医療装置の構成を概略的に示す説明図である。 チューブポンプの構造を概念的に示す説明図である。 開閉部を開いた状態のチューブポンプを示す説明図である。 被接触部分を耐圧の低い第１のチューブ部分に切り替えた場合における圧力変化を示すグラフである。 被接触部分を耐圧の高い第２のチューブ部分に切り替えた場合における圧力変化を示すグラフである。 チューブ部分の内径と閉塞時の最大到達圧力との関係を示すグラフである。 第１実施形態の変形例としての医療装置に備えられるチューブを示す説明図である。 第２実施形態としての医療装置に備えられるチューブポンプを示す説明図である。 制御部において実行されるチューブの誤装着判定ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態におけるチューブを示す説明図である。

次に、本発明の実施形態を説明する。
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．全体構成：
図１は、本発明の第１実施形態としての医療装置１０の構成を概略的に示す説明図である。医療装置１０は、医療機関において利用されるもので、患部に対して液体を噴射することによって、患部を切開または切除する機能を有する。医療装置１０は、ハンドピース２０と、液体供給部５０と、制御部８０とを備える。

液体供給部５０は、ハンドピース２０に液体を供給するためのユニットであり、給水バッグ５１と、スパイク針５２と、第１〜第５コネクター５３ａ〜５３ｅと、第１〜第４給水チューブ５４ａ〜５４ｄと、ポンプチューブ５５と、閉塞検出機構５６と、フィルター５７とを備える。

給水バッグ５１は、透明な合成樹脂製であり、内部に液体（具体的には生理食塩水）が充填されている。スパイク針５２は、第１コネクター５３ａを介して、第１給水チューブ５４ａに接続されている。給水バッグ５１にスパイク針５２が刺されると、給水バッグ５１に充填された液体が第１給水チューブ５４ａに供給可能な状態になる。液体は、生理食塩水の代わりに、例えば純水や薬液など、生体組織に噴射されても有害でない他の液体であってもよい。

第１給水チューブ５４ａは、第２コネクター５３ｂを介して、チューブポンプ６０に備えられたポンプチューブ５５に接続されている。ポンプチューブ５５は、第３コネクター５３ｃを介して、第２給水チューブ５４ｂに接続されている。

チューブポンプ６０は、ポンプチューブ５５内の液体を、第１給水チューブ５４ａ側から、第２給水チューブ５４ｂ側に送り出す。チューブポンプ６０は、制御部８０からポンプ用ケーブル９１を介して受信した駆動信号によって駆動される。チューブポンプ６０の詳しい構成については、後述する。

閉塞検出機構５６は、第２給水チューブ５４ｂ内の圧力を測定することで、第２〜第４給水チューブ５４ｂ〜５４ｄ内の閉塞を検出する。

第２給水チューブ５４ｂは、第４コネクター５３ｄを介して、第３給水チューブ５４ｃに接続されている。第３給水チューブ５４ｃにはフィルター５７が接続されている。フィルター５７は、液体に含まれる異物を捕集する。

第３給水チューブ５４ｃは、第５コネクター５３ｅを介して、第４給水チューブ５４ｄに接続されている。第４給水チューブ５４ｄは、ハンドピース２０に接続されている。第１〜第４給水チューブ５４ａ〜５４ｄは、ポリ塩化ビニルからなるチューブであり、弾性を有する。なお、第１〜第４給水チューブ５４ａ〜５４ｄは、シリコンや、熱可塑性エラストマーからなるようにしてもよい。

ハンドピース２０は、術者が手に持って操作する器具であり、液体噴射管２２と、脈動発生部２４と、筐体２６とを備えた液体噴射装置である。脈動発生部２４には、液体供給部５０から第４給水チューブ５４ｄを介して液体が供給される。脈動発生部２４は、制御部８０からアクチュエーター用ケーブル９２を介して駆動電圧が印加されると、供給された液体に対して脈動を付与する。脈動が付与された液体は、液体噴射管２２の先端の開口部２２ａから高速噴射される。

術者は、ハンドピース２０から噴射される脈動が付与された液体を患者の患部である生体組織に当てることによって、例えば患部の切開または切除等の治療を行なう。以下では、脈動が付与された液体を、脈流またはパルス流とも呼ぶ。脈動が付与された液体とは、流量または流速が変動を伴った状態の液体であることを意味する。ここで言う変動は、流量または流速が０になる停止と噴射を繰り返す間欠噴射を含むが、液体の流量または流速が変動していればよいため、必ずしも間欠噴射である必要はない。

本実施形態では、脈動発生部２４は、圧電素子（ピエゾ素子）とダイアフラムとを備えた周知のものである。制御部８０から印加される駆動電圧によって圧電素子を動作させて、ダイアフラムによって区画された液体室の容積を増減させることによって、液体室内の液体の圧力を変化させ、液体に脈動を付与する。

制御部８０は、医療装置１０の全体の動作を制御する装置であり、術者が足で操作するフットスイッチ９４が接続されている。制御部８０は、特に、チューブポンプ６０と、脈動発生部２４とを制御する。具体的には、制御部８０は、フットスイッチ９４が踏まれている間、ポンプ用ケーブル９１とアクチュエーター用ケーブル９２とを介して駆動信号を送信する。ポンプ用ケーブル９１を介して送信された駆動信号は、チューブポンプ６０を駆動させる。チューブポンプ６０が駆動すると、ハンドピース２０への液体の供給が行われる。アクチュエーター用ケーブル９２を介して送信された駆動信号は、脈動発生部２４を駆動させる。脈動発生部２４が駆動すると、液体に脈動が付与される。よって、術者がフットスイッチ９４を踏んでいる間はパルス流が噴射され、術者がフットスイッチ９４を踏んでいない間はパルス流の噴射が停止する。

制御部８０には、使用者が液体の噴射条件を設定するための噴射条件設定部９６が接続されている。噴射条件設定部９６は、流量設定ダイヤル９７と、印加電圧設定ダイヤル９８とを備える。

流量設定ダイヤル９７は、チューブポンプ６０がハンドピース２０へ供給する液体の流量Ｑ（ｍｌ／ｍｉｎ）を術者（術者以外の使用者でも可）が設定するためのダイヤル式操作部である。印加電圧設定ダイヤル９８は、脈動発生部２４に送信する駆動信号の印加電圧Ｅ（Ｖ）を術者（術者以外の使用者でも可）が設定するためのダイヤル式操作部である。

使用者は、流量Ｑの値および印加電圧Ｅの値の組み合わせ方を調整することによって、ハンドピース２０から噴射させる液体の吐出圧、流量、液滴形状等、ハンドピース２０から噴射させる液体の種々の噴射条件を設定することができる。なお、噴射条件設定部９６は、流量設定ダイヤル９７、印加電圧設定ダイヤル９８に限らず、他の操作部を備えるとしてもよい。例えば、印加電圧の周波数を使用者が設定するための周波数設定部や、駆動信号の波形を使用者が設定するための波形設定部など、種々の噴射条件を設定するための操作部を噴射条件設定部９６が備えるものとしてもよい。

制御部８０は、上記設定された液体の種々の噴射条件を受けて、噴射条件に合致するように、ハンドピース２０から液体の噴射を制御する。

Ａ−２．チューブポンプの構成：
図２は、チューブポンプ６０の構造を概念的に示す説明図である。図示するように、チューブポンプ６０は、ローラー（押圧部材）６２を備えるローター６１と、ステーター（案内部材）６５と、ポンプチューブ（以下、単に「チューブ」とも呼ぶ）５５とを備える。

ステーター６５は、円弧状の窪み６５ａを有する形状である。この窪み６５ａの壁面に沿って、図１で説明したポンプチューブ５５が配置されている。チューブ５５は、シリコンや、フッ素ゴム、弾性樹脂などからなり、弾性を有する。チューブ５５の構造が本発明の特徴部分にある。チューブ５５の構造については、後ほど詳しく説明する。

ローター６１の外周には、等間隔をあけて４個のローラー６２が配置されている。図示しない駆動モーターによって、ローター６１は回転軸６３を中心として回転される。この駆動モーターが、ポンプ用ケーブル９１（図１）を介して受信した駆動信号によって駆動される。各ローラー６２は、遊動輪である。各ローラー６２がチューブ５５の被接触部分を押し付けるように、ステーター６５に対するローター６１の位置が定められている。被接触部分は、図中の破線Ｐ１から破線Ｐ２までの範囲である。ローター６１がＲ方向に回転することで、各ローラー６２の位置も回転移動する。これによって、チューブ５５の被接触部分は、各ローラー６２で押し潰されながら順次しごかれる。この結果、チューブ５５内の液体が搬送される。なお、ローラー６２の数は４つに限る必要はなく、３つ、２つ、１つ、５つ等、他の数（１または複数）とすることができる。

図３は、開閉部７０を開いた状態のチューブポンプ６０を示す説明図である。図示するように、開閉部７０にステーター６５が備えられている。開閉部７０を開いた状態で、チューブ５５を、イン側の装填溝７１からローラー６２を経てアウト側の装填溝７２まで掛け渡すことによって、チューブ５５はチューブポンプ６０へ装着される。ここで、「イン側」とはチューブポンプ６０において液体が供給される側であり、「アウト側」とはチューブポンプ６０において液体が排出される側である。

チューブ５５は、１本の管状の流路１１０を有し、流路１１０の途中に、第１のチューブ部分１１１と、第２のチューブ部分１１２とを有する。本実施形態では、第２のチューブ部分１１２は、第１のチューブ部分１１１より液体の下流側に位置する。

第１のチューブ部分１１１と第２のチューブ部分１１２とは同じ長さ（長尺方向の長さ）を有する。この長さＬは、ローター６１によって押し潰される被接触部分Ｐ１−Ｐ２に対応した長さである。なお、図示の都合で、第１のチューブ部分１１１および第２のチューブ部分１１２は、長尺方向の長さが短縮されて描かれている。

第１のチューブ部分１１１についてのチューブサイズ（内径、外径、肉厚）と耐圧とは、次の通りである。
・内径＝１．６［ｍｍ］
・外径＝４．８［ｍｍ］
・肉厚＝１．６［ｍｍ］
・耐圧＝６９０［ＫＰａ］：２３℃条件下

第２のチューブ部分１１２についてのチューブサイズ（内径、外径、肉厚）と耐圧とは、次の通りである。
・内径＝０．８［ｍｍ］
・外径＝４．０［ｍｍ］
・肉厚＝１．６［ｍｍ］
・耐圧＝１２４０［ＫＰａ］：２３℃条件下

耐圧は内径と肉厚とに相関があり、内径が小さいほど耐圧は高くなり、肉厚が厚いほど耐圧は高くなる。本実施形態では、第１のチューブ部分１１１と第２のチューブ部分１１２とは、チューブ５５を構成する材料と同一の材料製で、肉厚は同一で、内径を替えることで、耐圧が異なるようにしており、第１のチューブ部分１１１の耐圧は、第２のチューブ部分１１２の耐圧より高い。

第１のチューブ部分１１１および第２のチューブ部分１１２には、耐圧の程度を示すためのマーク１１１ｍ，１１２ｍが付されている。すなわち、第１のチューブ部分１１１には、耐圧が低いことを示すマーク１１１ｍ、例えば赤色ラインが付されている。第２のチューブ部分１１２には、耐圧が高いことを示すマーク１１２ｍ、例えば青色ラインが付されている。赤色ライン、青色ラインは、チューブ部分の長手方向に沿った方向に付されている。なお、マーク１１１ｍ，１１２ｍは、必ずしもライン状である必要はなく、例えば、第１のチューブ部分１１１、第２のチューブ部分１１２の外周面全体に色づけされた構成であってもよく、いずれの形状としてもよい。

前述したように、第１のチューブ部分１１１と第２のチューブ部分１１２との長さＬは、ローター６１によって押し潰される被接触部分Ｐ１−Ｐ２に対応した長さである。使用者は、医療装置１０を使用するに際し、チューブ５５をローター６１に装着する作業を予め行う必要がある。使用者は、第１のチューブ部分１１１と第２のチューブ部分１１２とのいずれを用いるかを判断して、用いると判断した方の第１のチューブ部分１１１または第２のチューブ部分１１２が被接触部分Ｐ１−Ｐ２となるように、チューブ５５をローター６１に装着する。この結果、第１のチューブ部分１１１または第２のチューブ部分１１２が、被接触部分Ｐ１−Ｐ２として選択的にセット（配置）される。

具体的には、術者は、低侵襲性が重要とされる部位（例えば、脳）の手術においては、噴射条件設定部９６による液体の流量Ｑの設定を低くするが、併せて、耐圧が低いチューブ部分が必要であると判断する。この場合、使用者（術者であってもよい）は、耐圧が低いことを示す赤色ラインのマーク１１１ｍが付された第１のチューブ部分１１１を、被接触部分Ｐ１−Ｐ２としてセットする。

一方、硬い組織を有する部位（例えば、肝臓）の手術においては、噴射条件設定部９６による液体の流量Ｑの設定を高くするが、併せて、耐圧が高いチューブ部分が必要であると判断する。この場合、使用者（術者であってもよい）は、耐圧が高いことを示す青色ラインのマーク１１２ｍが付された第２のチューブ部分１１２を、被接触部分Ｐ１−Ｐ２としてセットする。

Ａ−３．実施形態の効果：
以上のように構成された本実施形態の医療装置１０によれば、チューブポンプ６０において、ローター６１のローラー６２で押し潰されるチューブ５５の被接触部分Ｐ１−Ｐ２が、耐圧の異なる第１のチューブ部分１１１および第２のチューブ部分１１２のうちのいずれかに切り替えられるため、給水バッグ５１から開口部２２ａまでの間の流路、特にチューブポンプ６０から開口部２２ａまでの間（例としてハンドピース２０の液体噴射管２２）が詰まった場合における出口側（チューブポンプの出口側）流路内の最大到達圧力を適切に管理できる。管理が可能なのは、被接触部分Ｐ１−Ｐ２の耐圧（すなわち、弾性力）の大きさと最大到達圧力との間に相関があるためである。この相関は、本発明の発明者によって得られた新たな知見であり、次の実験からも証明される。

この実験では、本実施形態の医療装置１０を用いて、ハンドピース２０の液体噴射管２２の先端を意図的に閉塞し、閉塞検出機構５６によって測定される第２給水チューブ５４ｂ内の圧力変化を調べた。

図４は、被接触部分Ｐ１−Ｐ２を耐圧の低い第１のチューブ部分１１１に切り替えた場合（以下、「第１ケース」と呼ぶ）における第２給水チューブ５４ｂ内の圧力変化を示すグラフである。横軸に時間［ｓ］を、縦軸に第２給水チューブ５４ｂ内の圧力（以下、「内圧」と呼ぶ）［ｋＰａ］を示した。閉塞開始直後から内圧は、急激に上昇し、最大到達圧力は約２５０［ｋＰａ］となる。

図５は、被接触部分Ｐ１−Ｐ２を耐圧の高い第２のチューブ部分１１２に切り替えた場合（以下、「第２ケース」と呼ぶ）における第２給水チューブ５４ｂ内の圧力変化を示すグラフである。閉塞開始直後から内圧は、急激に上昇し、最大到達圧力は約４１０［ｋＰａ］となる。

図６は、チューブ部分の内径と閉塞時の最大到達圧力との関係を示すグラフである。横軸にチューブ部分の内径［ｋＰａ］を、縦軸に最大到達圧力［ｋＰａ］を示した。第１のチューブ部分１１１の内径は１．６［ｍｍ］であり、第１ケースの最大到達圧力は図４のグラフから約２５０［ｋＰａ］であることから、第１のプロット点Ｘ１が定まる。第２のチューブ部分１１２の内径は０．８［ｍｍ］であり、第２ケースの最大到達圧力は図５のグラフから約４１０［ｋＰａ］であることから、第２のプロット点Ｘ２が定まる。同様に、チューブ部分の内径を替えて実験したのが、第３のプロット点Ｘ３である。３つのプロット点Ｘ１〜Ｘ３から、チューブ部分の内径が大きくなるほど、閉塞時の最大到達圧力が低くなることが判る。一方、チューブ部分の内径が大きくなるほど、チューブ部分の耐圧は低くなることから、チューブ部分の耐圧が低いほど、閉塞時の最大到達圧力が低くなるという知見が得られた。

一般的なチューブポンプの場合、図４、図５からも判るように、閉塞開始後からの出口側流路内の圧力上昇は急峻である。このため、医療用の液体噴射装置に液体を供給する液体供給装置に一般的なチューブポンプを採用した場合に、次のような不具合が発生した。液体供給装置の液体噴射管内に異物が混入すると、液体噴射管が詰まって、液体を噴射できなくなる。この詰まった状態からなんらかの要因で閉塞物が除去された場合、除去された瞬間に一時的に非常に強い噴射が起こる虞があった。

本実施形態の医療装置１０では、チューブ５５を掛ける際に、耐圧の低い第１のチューブ部分１１１をセットすることで、閉塞時における最大到達圧力を低くすることができる。したがって、先に説明したように、低侵襲性が重要とされる部位（例えば、脳）の手術において、耐圧の低い第１のチューブ部分１１１をセットすることで、最大到達圧力を低くして、上述したような、閉塞物が除去された瞬間に強い噴射が起こる不具合を防止できる。

本実施形態では、チューブポンプ６０は、第２のチューブ部分１１２が第１のチューブ部分１１１より下流側に位置していることから、第１のチューブ部分１１１または第２のチューブ部分１１２を被接触部分としてセットしたときに、被接触部分より下流側に内径の大きい第１のチューブ部分１１１が位置することがない。このために、チューブポンプ６０を停止したときに、ハンドピース２０側に漏れ出る液体の量を低減することができる。

Ａ−４．実施形態の変形例：
図７は、第１実施形態の変形例としての医療装置に備えられるチューブ１５５を示す説明図である。この変形例の医療装置は、第１実施形態の医療装置１０と比較して、チューブ１５５の形状が相違し、残余の点では同一である。第１実施形態と同一のパーツについては、第１実施形態で用いた符号をそのまま付けて、以下の説明を行う。

図３に示すように、第１実施形態では、チューブ５５は、内径の小さな第２のチューブ部分１１２が、内径の大きな第１のチューブ部分１１１より下流側に位置するように構成されていた。これに対して、この変形例では、チューブ１５５は、内径の大きな第１のチューブ部分１１１が、内径の小さな第２のチューブ部分１１２より下流側に位置するように構成されている。このために、変形例としての医療装置は、第１実施形態と同様に、ハンドピース２０の液体噴射管２２が詰まった場合における出口側流路内の最大到達圧力を適切に管理できる。さらに、この変形例では、内径の大きな第１のチューブ部分１１１を下流側に位置させることで、チューブポンプの脈動を防止することができる。

Ｂ．第２実施形態：
本発明の第２実施形態としての医療装置は、第１実施形態の医療装置１０と比較して、後述する色センサーとスピーカーとを備える点と、制御部においてチューブの誤装着判定ルーチンを実行させる点とが相違し、残余の点では同一である。第１実施形態と同一のパーツについては、第１実施形態で用いた符号をそのまま使用して、以下の説明を行う。

図８は、第２実施形態としての医療装置に備えられるチューブポンプ２６０を示す説明図である。図示するように、チューブポンプ２６０の内部におけるローター６１の上部付近に、色センサー２６２が設けられている。色センサー２６２は、チューブ５５の被接触部分Ｐ１−Ｐ２としてセットされた状態にある第１のチューブ部分１１１（図３）または第２のチューブ部分１１２（図３）のマーク１１１ｍ，１１２ｍ（図３）の色を検出する。

図９は、制御部８０において実行されるチューブの誤装着判定ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、フットスイッチ９４が踏まれた時ごとに、パルス流を噴射する直前に実行開始される。

処理が開始されると、制御部８０は、噴射条件設定部９６によって設定された液体の流量Ｑを取り込む（ステップＳ１０）。次いで、制御部８０は、色センサー２６２によって検出された色（以下、「検出色」と呼ぶ）を取り込む（ステップＳ２０）。

続いて、制御部８０は、ステップＳ１０によって取り込んだ流量Ｑが所定の閾値Ｑ０を上回るか否かを判定する（ステップＳ３０）。本実施形態では、閾値Ｑ０は、脳の手術時に設定される流量よりも高く、肝臓の手術時に設定される流量よりも低い値である。ステップＳ３０で、流量Ｑが閾値Ｑ０を上回ると判定された場合には、ステップＳ４０に処理を進める。

ステップＳ４０では、制御部８０は、ステップＳ２０によって取り込んだ検出色が青色であるか否かを判定する。青色は、例えば肝臓の手術時に用いる必要のある第２のチューブ部分１１２に付されたマーク１１２ｍの色であり、ステップＳ４０の判定は、第２のチューブ部分１１２が正しくセットされているか否かを判定することを意味する。ステップＳ４０で、肯定判定されたときには、制御部８０は、直ちに、「リターン」に処理を進める。これによって、ハンドピース２０からの液体噴射が開始される。

一方、ステップＳ４０によって否定判定されたときには、制御部８０は、第２のチューブ部分１１２以外のものが誤ってセットされているとして、フットスイッチ９４を踏むことで発せられた液体噴射の実行指令を取り止める（ステップＳ５０）とともに、警告を発する（ステップＳ６０）。警告としては、図示しないスピーカーを使ってビープ音を出力してもよいし、図示しない警告灯を点滅させてもよい。ステップＳ６０の実行後、本ルーチンを一旦終了する。

一方、ステップＳ３０で、流量Ｑが閾値Ｑ０以下であると判定された場合には、ステップＳ７０に処理を進める。ステップＳ７０では、制御部８０は、ステップＳ２０によって取り込んだ検出色が赤色であるか否かを判定する。赤色は、例えば脳の手術時に用いる必要のある第１のチューブ部分１１１に付されたマーク１１１ｍの色であり、ステップＳ７０の判定は、第１のチューブ部分１１１が正しくセットされているか否かを判定することを意味する。ステップＳ７０で、肯定判定されたときには、制御部８０は、直ちに、「リターン」に処理を進める。これによって、ハンドピース２０からの液体噴射が開始される。

一方、ステップＳ７０によって否定判定されたときには、制御部８０は、第１のチューブ部分１１１以外のものが誤ってセットされているとして、ステップＳ５０に処理を進める。ステップＳ５０およびステップＳ６０の処理は、先に説明した通りのものである。ステップＳ６０の実行後、本ルーチンを一旦終了する。

以上のように構成された第２実施形態の医療装置によれば、第１実施形態と同一の効果を奏し、さらに、チューブポンプ６０において被接触部分としてセットされたチューブ部分が、チューブポンプ６０へ要求される流量に対して適当なものでない場合に、警告が外部に発せられることから、チューブの装着の間違いを使用者に知らせることができる。

Ｃ．第３実施形態：
図１０は、本発明の第３実施形態におけるチューブ３００を示す説明図である。チューブ３００は、第３実施形態としての医療装置に備えられるチューブポンプに用いられるものである。第３実施形態としての医療装置は、第１実施形態の医療装置１０と比較して、チューブ３００の形状が相違するだけであり、残余の点では同一である。第１実施形態と同一のパーツについては、第１実施形態で用いた符号をそのまま使用して、以下の説明を行う。

図３に示すように、チューブ３００は、１本の管状の流路３１０を有し、流路３１０の途中に、チューブ部分３２０を有する。チューブ部分３２０は、内径が液体の流れ方向（図中の右側から左側への方向）に向かって漸次、減少する形状である。本実施形態では、チューブ部分３２０における流れ方向の最も上流側の端部３２１の内径は１．６［ｍｍ］であり、最も下流側の端部３２２の内径は０．８［ｍｍ］である。チューブ部分３２０の肉厚は一様であり、例えば１．６［ｍｍ］である。チューブ部分３２０の長手方向の長さは、ローター６１によって押し潰される被接触部分Ｐ１−Ｐ２よりも長く、本実施形態では、被接触部分Ｐ１−Ｐ２の長さの２倍となっている。

チューブ部分３２０の外周面における上流側の端部３２１付近には、耐圧が低いことを示すマーク３２１ｍ、例えば赤色ラインが付されている。外周面における下流側の端部３２２付近には、耐圧が高いことを示すマーク３２２ｍ、例えば青色ラインが付されている。各ラインは、チューブ部分３２０の周回りに沿って付されている。

本実施形態では、チューブ部分３２０のうちの一部が、被接触部分Ｐ１−Ｐ２となるように、チューブ５５をローター６１に装着する。前述したように、チューブ部分３２０の長さは被接触部分Ｐ１−Ｐ２の長さの２倍であることから、使用者は、上流側の半分部分Ａ１または下流側の半分部分Ａ２が被接触部分Ｐ１−Ｐ２となるように、チューブ３００をローター６１に装着する。上流側の半分部分Ａ１は、下流側の半分部分Ａ２に比べて全体として内径が大きいことから、耐圧が低いものとなっている。耐圧が低いことから、噴射条件設定部９６による液体の流量Ｑの設定を低い場合に有用である。一方、下流側の半分部分Ａ２は、上流側の半分部分Ａ１に比べて全体として内径が小さいことから、耐圧が高いものとなっている。耐圧が高いことから、噴射条件設定部９６による液体の流量Ｑの設定を高い場合に有用である。

以上のように構成された第３実施形態の医療装置によれば、チューブポンプ６０において、チューブ３００のうちの被接触部分としてセットされる部分を切り替えることで、被接触部分となる部分の耐圧を切り替えることができる。このため、第１および第２実施形態と同様に。チューブポンプ６０の出口側流路が詰まった場合における出口側流路内の最大到達圧力を適切に管理できる。

第３実施形態によれば、被接触部分としてセットされる部分は、上流側の半分部分Ａ１と下流側の半分部分Ａ２とに限る必要はなく、上流側の端部３２１と下流側の端部３２２との間のいずれの位置とすることもできる。より上流側に移動するほど、耐圧が低いものとなり、より下流側に移動するほど、耐圧が高いものとなる。このため、第３実施形態によれば、耐圧を無段階に増減できる。

第３実施形態では、チューブ部分３２０は、内径が液体の流れ方向に漸次、減少する形状とした。これに対して、第３実施形態の変形例として、チューブ部分は、内径が液体の流れ方向に漸次、増大する形状としてもよい。

Ｄ．変形例：
この発明は前記実施形態およびその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

・変形例１：
前記第１および第２実施形態では、第１のチューブ部分１１１と第２のチューブ部分１１２とは、同一の材料製で、肉厚は同一で、内径を替えることで、耐圧が異なるようにしていた。これに対して、変形例１として、第１のチューブ部分と第２のチューブ部分とは、同一の材料製で、内径は同一で、肉厚を替えることで、耐圧が異なるようにしてもよい。変形例１によれば、肉厚が厚いほど、耐圧を高くすることができる。

・変形例２：
変形例２として、第１のチューブ部分と第２のチューブ部分とは、肉厚および内径は同一で、材料を異なる者とすることで、耐圧が異なるようにしてもよい。

・変形例３：
前記第１および第２実施形態では、耐圧の異なる複数のチューブ部分を、第１のチューブ部分１１１と第２のチューブ部分１１２との２つにしたが、これに替えて、３以上の数としてもよい。チューブポンプの出口側流路内の最大到達圧力を、より緻密に管理できる。

・変形例４：
前記第１ないし第３実施形態では、チューブ部分を識別するためのマークを色付きのラインとしたが、これに替えて、ラインの本数としてもよい。また、マークは図形としてもよい。

・変形例５：
前記第３実施形態では、噴射条件設定部９６によって設定された液体の流量Ｑを閾値Ｑ０と比較することによって、被接触部分としてセットするにふさわしいチューブ部分、すなわちマークの色を定める構成とした。これに対して、ハンドピース２０の脈動発生部２４に送信する駆動信号の印加電圧Ｅ（Ｖ）を閾値Ｅ０と比較することによって、被接触部分としてセットするにふさわしいチューブ部分、すなわちマークの色を定める構成としてもよい。要は、チューブポンプへ要求される流量の程度を知ることができるパラメータであれば、いずれの構成に替えることもできる。

・変形例６：
前記第１ないし第３実施形態では、ハンドピース２０に備えられる脈動発生部２４を、圧電素子とダイアフラムとからなる容積変更手段を備える構成としたが、これに換えて、圧電素子以外の駆動源によって液体室の容積を変更する構成としてもよい。また、液体室内の液体内に気泡を発生させる気泡発生部を設けて、液体室内の液体の圧力を変化させる構成としてもよい。気泡発生部は、光メーザー、抵抗体ヒーター、セラミックヒーター、マイクロ波を照射する構成などでもよい。

・変形例７：
本発明の医療装置の使用目的は、人間の治療でなくてもよい。例えば、人間を除く動物を治療してもよいし、研究や教育のために人体組織を切除してもよい。また、本発明のチューブポンプは、噴射した液体によって汚れを除去する洗浄装置に利用されてもよいし、噴射した液体によって線などを描く描画装置に利用されてもよい。

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…医療装置
２０…ハンドピース
２２…液体噴射管
２２ａ…開口部
２４…脈動発生部
２６…筐体
５０…液体供給部
５１…給水バッグ
５２…スパイク針
５３ａ〜５３ｅ…第１〜第５コネクター
５４ａ〜５４ｄ…第１〜第４給水チューブ
５５…ポンプチューブ（チューブ）
５６…閉塞検出機構
５７…フィルター
６０…チューブポンプ
６１…ローター
６２…ローラー
６３…回転軸
６５…ステーター
７０…開閉部
７１，７２…装填溝
８０…制御部
９１…ポンプ用ケーブル
９２…アクチュエーター用ケーブル
９４…フットスイッチ
９６…噴射条件設定部
９７…流量設定ダイヤル
９８…印加電圧設定ダイヤル
１１０…流路
１１１…第１のチューブ部分
１１２…第２のチューブ部分
１１１ｍ，１１２ｍ…マーク
１５５…チューブ
２６０…チューブポンプ
２６２…色センサー
３００…チューブ
３１０…流路
３２０…チューブ部分
３２１，３２２…端部
３２１ｍ，３２２ｍ…マーク
Ｑ…流量
Ｅ…印加電圧
Ｐ１−Ｐ２…被接触部分

Claims (11)

1. チューブと、
   前記チューブに接触可能な接触部と、
   前記接触部が前記チューブの被接触部分に接触した状態で、前記接触部を移動させる移動部と、を備え、
   前記チューブは、管路途中に、耐圧の異なる複数のチューブ部分を備え、
   前記複数のチューブ部分のうちの一つが、前記被接触部分としてセットされる、チューブポンプ。
2. 請求項１に記載のチューブポンプであって、
   前記複数のチューブ部分は、同一材料製、同一肉厚であり、内径が相違するものである、チューブポンプ。
3. 請求項１に記載のチューブポンプであって、
   前記複数のチューブ部分は、同一材料製、同一内径であり、肉厚が相違するものである、チューブポンプ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のチューブポンプであって、
   前記複数のチューブ部分のそれぞれに、識別用のマークが付された、チューブポンプ。
5. 液体噴射装置に液体を供給するための、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のチューブポンプ。
6. チューブと、
   前記チューブに接触可能な接触部と、
   前記接触部が前記チューブの被接触部分に接触した状態で、前記接触部を移動させる移動部と、を備え、
   前記チューブは、内径が液体の流れ方向に漸次、増大もしくは減少するチューブ部分を備え、
   前記チューブ部分のうちの一部が、前記被接触部分としてセットされる、チューブポンプ。
7. 接触部でチューブを押し潰しつつ前記接触部を移動させることによって前記チューブ内の液体を送るチューブポンプに用いられるチューブであって、
   管路途中に、耐圧の異なる複数のチューブ部分を備える、チューブ。
8. 接触部でチューブを押し潰しつつ前記接触部を移動させることによって前記チューブ内の液体を送るチューブポンプに用いられるチューブであって、
   管路途中に、内径が液体の流れ方向に漸次、増大もしくは減少するチューブ部分を備える、チューブ。
9. 医療装置であって、
   チューブポンプと、
   前記チューブポンプから液体の供給を受ける液体噴射装置と、
   を備え、
   前記チューブポンプは、
   チューブと、
   前記チューブに接触可能な接触部と、
   前記接触部が前記チューブの被接触部分に接触した状態で、前記接触部を移動させる移動部と、を備え、
   前記チューブは、管路途中に、耐圧の異なる複数のチューブ部分を備え、
   前記チューブポンプは、前記複数のチューブ部分のうちの一つが前記被接触部分としてセットされる、医療装置。
10. 請求項９に記載の医療装置であって、
    前記チューブポンプは、前記複数のチューブ部分のそれぞれに、識別用のマークが付され、
    前記マークを読み取るマークセンサーと、
    前記チューブポンプへ要求される流量を取得する要求流量取得部と、
    前記マークセンサーによって読み取った前記マークに対応する耐圧が、前記取得された流量に対応した大きさでないときに、外部に警告を発する警告発令部と、
    を備える、医療装置。
11. 接触部でチューブの被接触部分を押し潰しつつ前記接触部を移動させることによって前記チューブ内の液体を送るチューブポンプを用いた液体供給方法であって、
    耐圧の異なる複数のチューブ部分を管路途中に有する前記チューブを用意し、
    前記複数のチューブ部分のうちの一つが、前記被接触部分としてセットされるように、前記チューブを前記チューブポンプに装着する、液体供給方法。

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