JP2017018670A - 輸液ポンプのための圧力監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】流体送達チューブ内の圧力を正確に測定できる
医療用ポンプ用の圧力監視システムを提供する。
【解決手段】ポンプ用の圧力監視システムは、圧力監視流路４６を有するポンプ１０と、圧力監視流路内に配設されたチュービング３４と、チュービング内の圧力を監視するためにチュービングと接触可能な圧力センサーと、ポンプドア１４と、ポンプドアの内側に配設されている、ポンプドアがポンプに固定される前および固定されたときチュービングおよび圧力監視流路と係合する突出部５８とを備え、突出部は、ポンプドアがポンプに固定される前および固定されたときに圧力監視流路の上側の面と接触し、それにより突出部が圧力監視流路の方へさらに移動するのを防ぎ、ポンプドアは固定手段によりポンプに固定可能であり、ポンプドアのポンプへの固定により、突出部に隣接するドアの部分が外向きに曲がり、それにより突出部を圧力監視流路の方へ付勢する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ポンプ内の圧力監視システムに関するものである。より具体的には、本発明は、安価なコンポーネントを利用しつつ、流体送達チューブ内の圧力をより正確に測定できるようにする栄養ポンプ（feeding pumps）および輸液ポンプ（infusion pumps）など
の医療用ポンプ用の圧力監視システムに関するものである。圧力監視システムは、ポンプの移動などの環境効果、またはより重要なことであるが、使用者がポンプを掴むなどのポンプに印加される外力から圧力測定を隔離する。

蠕動ポンプなどの医療用ポンプは、一般に流体を送達するために使用される。医療用途では、蠕動ポンプおよび流体送達システムは、薬液、栄養液、および他の流体を患者に送達するために使用される。これらの用途では、送達チュービングの内側の圧力を監視することが重要である。典型的には、圧力は、ポンプ用モーターの前および後のところで測定され、監視される。これにより、ポンプ側で、チュービング内に閉塞が存在するかどうか、またはチュービング内の圧力が安全な動作範囲を外れているかどうかを判定することができる。圧力を測定するステップで、ポンプが流体送達速度をより正確に決定するようにすることも可能である。

送達チュービング内の圧力を正確に測定することはこれまで困難であった。医療用途では、使い捨て型チュービングセットは、ポンプ内に装填され、比較的短い時間内に使用される。これは、圧力監視システムがチュービングの装填および取り外しに干渉しないことを必要とする。既存の圧力監視システムは、チュービングの矛盾した装填もしくは配置により、または使用者がポンプを掴んだり、または移動したりするときなどにポンプに印加される外力により不正確な結果をもたらしている。

チュービングの内側の流体圧力をより正確に測定する流体送達ポンプ用の圧力監視システムが必要である。チュービングの配置の一貫性のなさを克服し、移動もしくはポンプに印加される力などの環境条件による影響を受けないそのようなシステムが必要である。

本発明の目的は改善された圧力監視システムを実現することである。

本発明の一態様によれば、輸液チュービングをポンプに装填し、ポンプから取り外すことを容易に行えるようにする圧力監視システムが提供される。チュービングは、ポンプの流路内に単に置かれるだけであり、ドアは閉じられる。追加のラッチ機構は不要である。

本発明の別の態様によれば、圧力読み取り値は、ポンプに作用する、特にポンプドアに作用する外力から隔離される圧力監視システムが提供される。したがって、圧力監視システムは、チュービング内の圧力のより一貫した、信頼性の高い測定を行う。

本発明のこれらの態様および他の態様は、以下の図および関係する説明において図示され説明されているように圧力監視システムで実現される。

本発明の好ましい実施形態が、番号を振った図面を参照しつつ図示され、説明されている。

本発明による流体送達ポンプを示す斜視図である。 図１のポンプの斜視図である。 図１の部分的断面図である。 図１の部分的断面図である。 図１のポンプの圧力監視流路の部分的断面図である。 図１のポンプの圧力監視流路の部分的断面図である。 図１のポンプの圧力監視流路の部分的断面図である。

これらの図面は例示的であり、付属の特許の請求範囲で定義される本発明の範囲を制限するものではないことは理解されるであろう。図示されている実施形態は、本発明のさまざまな態様および目的を達成する。単一の図で本発明のそれぞれの要素および態様を明確に示すことは可能でないため、複数の図を用いて本発明のさまざまな詳細をより明確に個別に例示するように提示されることが理解される。同様に、すべての実施形態が本発明のすべての利点をもたらすわけではない。

次に、当業者が本発明を実践できるように図中の番号を参照しつつ本発明および添付図面を説明することにする。図面および説明は、本発明のさまざまな態様の例を示し、付属の請求項の範囲を絞り込むことを意図していない。

次に図１を参照すると、ポンプ１０の斜視図が示されている。本出願は、栄養送達および栄養ポンプならびに静脈内または薬液送達ポンプなどの多くの種類のポンプに適用される。簡単のため、本出願は、ポンプまたは輸液ポンプを参照してこれらの種類のポンプを示す。ポンプ１０は、典型的には、薬剤もしくは栄養溶液の送達などの、医療用流体の送達に使用される。ポンプ１０の制御または特徴の多くは、医療用蠕動ポンプにおいて知られており、本発明を説明する際に明確に本明細書ではこれらを説明しない。ポンプ１０は、輸液カセットをポンプ内に装着した後に閉じられるドア１４を備える。ドア１４は、輸液カセットの適切な装填が確実に行えるようにするために使用される。

図２は、ドア１４が取り外された状態のポンプ１０の斜視図を示している。輸液カセット１８は、ポンプ内に装着される。輸液カセット１８は、カセット本体部２２、流入チュービング２６、流出チュービング３０、およびポンプチュービング３４を備える。ポンプチュービング３４は、典型的には柔軟なシリコーンチュービングである。カセット本体部２２は、流入チュービング２６をポンプチュービング３４の第１の端部に、流出チュービングをポンプチュービングの第２の端部に取り付けるためのコネクタを備える。そこで、ポンプチュービングは、ポンプ回転子３８の周りに引き伸ばされるループを形成する。しかし、本発明の圧力監視システムは、直線蠕動ポンプなどの他のポンプでも使用されうることは理解されるであろう。

カセット１８は、典型的には、ポンプチュービング３４のグループをポンプ回転子３８の上に置き、ポンプチュービングを引き伸ばし、カセット本体部２２を入れ子になっている領域４２内に入れることによってポンプ１０内に装填される。ポンプは、圧力監視流路４６を備える。圧力監視流路４６は、中の圧力を監視するためにポンプチュービング３４を受け入れる。典型的には、ポンプ回転子３８の上流と下流の両方においてチュービングの内側の圧力を監視することが望ましい。これにより、ポンプ１０は、流体送達速度をより正確に決定することができ、またポンプは、閉塞もしくは過度の圧力という状況が発生したかどうかを判定することができる。

図３は、圧力監視流路４６を通る形で切り取ったポンプ１０の部分的断面図を示している。わかりやすくするため、すべての構造を図示することはしていない。ポンプチュービング３４は、圧力監視流路４６内に装填される。ポンプドア１４は開放されているように示されている。圧力センサー５０が、流路４６の底部内に配置されている。センサー５０に、典型的には圧電性結晶が使用されているが、他の種類の圧力センサーを使用することも可能である。ポンプチュービング３４内の圧力の変動は、圧力センサーに印加される力の大きさを変化させ、チュービング３４の内側の圧力を計算するために使用されうる信号を発生する。圧力監視流路４６の側壁５４は、チュービング３４と接触してチュービングを制約することができる。この場合、側壁５４は、チュービングの外径よりもわずかに狭くなっており、チュービングの移動もしくは膨張を制限し、チュービングを少し圧縮する。あるいは、側壁５４はチュービングからわずかに隔てて並んでおり、これにより、チュービングをより自由に圧力センサー５０に押し付けることができる。

ポンプドア１４は、圧力監視流路４６に位置を合わせて形成される台座５８をその上に形成している。台座５８は、ドア１４の内側から下向きに延在する。台座５８の底部は、１つのチュービング接触面６２およびいくつかの流路接触面６６を有する。ドア１４が閉じられると、チュービング流路接触面６２は、チュービング３４の頂部と接触し、チュービングをわずかに圧縮し、チュービングを圧力センサー５０に押し付ける。ドア１４が閉じられると、流路接触面６６は、流路４６の頂部と接触し、流路に寄りかかり、台座５８がチュービング３４の方へ移動し、チュービングをさらに圧縮するのを防ぐ。ドア１４は、ちょうつがい７０を介してポンプ１０に枢動可能に取り付けられ、ラッチまたは留め金７４で隙間なく固定される。

図４は、閉じた位置にあるポンプドア１４を示している。ポンプドア１４が閉じられると、突出部５８が押し下げられてチュービング３４および圧力監視流路４６に当接する。突出部５８は、閉じられたポンプドア１４と流路４６との間の利用可能な距離よりわずかに高く作られ、これにより、ポンプドアを閉じたときに干渉が生じる。そこで、突出部５８が圧力監視流路４６と接触してから、ポンプドア１４が完全に閉じられ、ポンプドアが図示されているように曲げられ、これによりラッチ７４を閉じ、ポンプドアを閉じた位置に固定する。ドア１４の曲がりは、ドアの曲がりを例示するために誇張されている、使用時に、ドア１４のわずかな干渉およびわずかな曲がりは、突出部５８が確実に流路４６と接触するように常に配設されるのに十分である。突出部５８に隣接するポンプドア１４の部分は、ポンプドアの残り部分に関して外向きに弓なりに曲がる。ドアのこの曲がりは、突出部５８を付勢して圧力監視流路４６に当接させ、それらの間の接触および圧力を維持する。突出部５８の流路接触面６６と圧力監視流路４６との間の接触および印加圧力は、ポンプが使用されているか、移動されているか、または使用者によって掴まれているときに突出部５８が流路４６に関して移動するのを防ぎ、圧力読み取り値の誤った変化を防ぐ。したがって、チュービング３４は、一貫した位置に保持され、わずかな予荷重で圧力センサー５０に一貫して当接される状態を保つ。これにより、より信頼性の高い圧力監視を行うことができる。

図５は、ポンプドア１４が閉じた位置にある単一の突出部５８および圧力監視流路４６の拡大図を示している。流路接触面６６は、圧力監視流路４６の上面７８の方へ付勢され、押し付けられる。したがって、流路接触面６６と上側流路面７８との間の接触は、突出部５８がチュービング３４の方へさらに移動し、人がポンプ１０を掴んだ場合にチュービングをさらに圧縮してしまうのを防ぐ。チュービング接触面６２は、チュービング３４に押し付けられ、チュービングをわずかに圧縮する。この構成では、チュービング３４は突出部５８、流路側壁５４、および圧力センサー５０により４つの側部上で接触する。上で説明されているように、流路側壁５４は、チュービングが突出部５８および圧力センサー５０に接触するようにチュービングよりわずかに広いものとしてよい。チュービング３４
は、一貫した装填がなされるので、より正確な一貫した圧力読み取り値が得られる。チュービング３４がすべての側部上で制約されている場合、チューブ内の圧力による膨張力は、圧力センサー５０の方へより完全に向けられうる。チュービング３４が側壁５４と接触していない場合、チュービングは、圧力センサー５０に容易に当接し、誤差の源である側壁との摩擦をなくすことができる。

図６は、チュービング接触面６２および流路接触面６６が同じ高さであるか、または同じ高さに近いか、または同じ平面内にある代替的構成を示している。この構成では、圧力監視流路４６は、ポンプドア１４が閉じられる前にチュービング３４が流路４６から少し突き出て、これによりドア１４が閉じられるときにチュービング接触面６２がチュービング３４を下方に押すように、わずかに浅くなっている。上で説明されているように、ドア１４は、完全に閉じられるときにわずかに曲がって、突出部５８を流路４６の方へ付勢し、流路接触面６６と流路４６の上面との間の圧力を維持する。

図７は、圧力センサー５０がチュービング３４から隔てられている代替的構成を示している。剛体中間接続部材８２がその間に配置され、チュービング３４と圧力センサー５０との間で力を伝達する。接続部材８２は、柔軟な膜８６によってポンプ１０に結合され、これにより、接続部材はポンプ本体部に相対的に移動し、チュービングから力を圧力センサー５０に伝達することができる。膜８６は、接続部材８２の周りを封止し、圧力センサー５０をポンプの外部から隔離するので、ポンプの清掃がしやすく、またポンプの周囲への液体溢出による損傷の可能性を低減できる。図７の圧力センサーの構成は、上で説明されているように突出部５８とともに機能する。

図示されている圧力センサーの構成は、より一貫性のある圧力測定を行えるという点で有利である。チューブ３４は、突出部５８によって一貫した大きさの予荷重で圧力センサー５０に押し当てられて保持される。突出部５８は、わずかに曲げられたドア１４によって一貫した大きさの予荷重で流路に押し当てて保持されるが、流路接触面６６によって、流路４６およびチューブ３４の方へさらに移動することが防がれる。このようにして、チューブ３４は、ポンプの移動またはポンプドアに加えられる圧力などの外的影響を受けない一貫した位置に保持される。そのため、圧力感知は、ポンプが携帯（人が携行する）用途で使用される場合、またはポンプが病院のベッドとともにあちこち移動する場合、または人がポンプをあちこち移動しなければならない場合に、より正確なものとなる。

本発明のさまざまな態様を１つにまとめることができることは理解されるであろう。したがって、例えば、本発明の原理によれば、ポンプ用の圧力監視システムは、圧力監視流路を有するポンプと、圧力監視流路内に配設されたチュービングと、チュービング内の圧力を監視するためにチュービングと連通するように配設されている圧力センサーと、ポンプドアと、ポンプドアの内側に配設されている、ポンプドアが閉じられるとチュービングおよび圧力監視流路と係合する突出部とを備えることができ、ドアを閉じると、突出部に隣接するドアの部分が外向きに曲がり、それにより突出部を圧力監視流路の方へ付勢する。圧力監視システムでは、さらに、突出部はドアが閉じられたときに流路と接触して突出部が流路の方へさらに移動するのを防ぐ流路接触面を有し、流路接触面は流路に隣接する上面と接触し、および／または突出部はその底部にチュービング接触面を有し、チュービング接触面はドアが閉じられたときにチュービングと接触してチュービングを圧縮するか、またはこれらの組み合わせもありうる。

本発明の一態様によれば、圧力監視システムは、柔軟なチュービングを受け入れるための流路を中に有するポンプと、流路内に配設されたチュービングと、チュービングと連通するように配設された圧力センサーと、ポンプドアと、ポンプドア上の突出部とを備えることができ、ポンプドアが閉じられると、突出部は、流路に隣接する位置に移動し、突出
部は、チュービングを圧縮して流路内に押し込み、突出部はチュービングの方への突出部の移動を停止するためポンプ表面と接触し、突出部は、チュービングの方へ付勢される。圧力監視システムは、さらに、ドアが閉じられたときに外向に曲げられそれにより突出部をチュービングの方へ付勢する突出部に隣接するドアの一部をさらに備えることができ、突出部は表面に接触するためのチュービング接触面および流路に接触しそれによりチュービングに向かう突出部の移動を停止する流路接触面を有し、突出部は第１および第２の流路接触面を有し、第１の流路接触面は流路の第１の側部と接触し、第２の流路接触面は第１の側部の反対側にある流路の第２の側部と接触し、および／または流路接触面は流路の頂部に隣接する表面と接触するか、またはこれらの組み合わせもありうる。

本発明の一態様によれば、圧力監視システムは、流路と、圧力により膨張可能である、流路内に配設された柔軟なチューブと、チューブと連通するように配設された圧力センサーと、流路と接触し、チューブと接触して流路内のチューブを保持するように配設された突出部とを備えることができる。圧力監視システムでは、さらに、突出部は流路と接触して突出部が流路の方へ移動するのを防ぐ流路接触面を有し、突出部はチューブを流路内に保持するチューブ接触面を有し、チューブ接触面はチューブを圧力センサーに押し付け、チューブ接触面は流路内に伸び、流路はポンプの一部であり、突出部はポンプドアの一部として形成され、突出部はポンプドアと流路との間の締まり嵌めを有し、これにより、ポンプドアが閉じられるときにポンプドアが曲がるようにし、突出部は流路の方へ付勢され、および／または流路接触面を備え、突出部が流路の方へ移動するのを防ぐか、またはこれらの組み合わせもありうる。

そこで、改善された圧力監視システムが開示される。特許の請求の範囲から逸脱することなく、多くの変更を本発明に加えることができることは理解されるであろう。

Claims (19)

1. ポンプ用の圧力監視システムであって、
   圧力監視流路を有するポンプと、
   前記圧力監視流路内に配設されたチュービングと、
   前記チュービング内の前記圧力を監視するために前記チュービングと連通するように配設されている圧力センサーと、
   ポンプドアと、
   前記ポンプドアの内側に配設されている、前記ポンプドアが閉じられると前記チュービングおよび前記圧力監視流路と係合する突出部とを備え、前記ドアを閉じると、前記突出部に隣接する前記ドアの部分が外向きに曲がり、それにより前記突出部を前記圧力監視流路の方へ付勢するポンプ用の圧力監視システム。
2. 前記突出部は、流路接触面を有し、前記流路接触面は、前記ドアが閉じられたときに前記流路と接触し、それにより前記突出部が前記流路の方へさらに移動するのを防ぐ請求項１に記載のシステム。
3. 前記流路接触面は、前記流路に隣接する上面と接触する請求項２に記載のシステム。
4. 前記突出部は、その底部にチュービング接触面を有し、前記チュービング接触面は前記ドアが閉じられたときに前記チュービングと接触して前記チュービングを圧縮する請求項２に記載のシステム。
5. 圧力監視システムであって、
   柔軟なチュービングを受け入れるための流路を中に有するポンプと、
   前記流路内に配設されたチュービングと、
   前記チュービングと連通するように配設された圧力センサーと、
   ポンプドアと、
   前記ポンプドア上の突出部とを備え、
   前記ポンプドアが閉じられると、
   前記突出部は、前記流路に隣接する位置に移動され、
   前記突出部は、前記チュービングを圧縮して前記流路内に押し込み、
   前記突出部は前記チュービングの方への前記突出部の移動を停止するためポンプ表面と接触し、
   前記突出部は、前記チュービングの方へ付勢される圧力監視システム。
6. 前記突出部に隣接する前記ドアの一部は、前記ドアが閉じられたときに外向に曲げられ、それにより前記突出部を前記チュービングの方へ付勢する請求項５に記載のシステム。
7. 前記突出部は、前記表面に接触するためのチュービング接触面および前記流路に接触しそれにより前記チュービングに向かう前記突出部の移動を停止する流路接触面を備える請求項５に記載のシステム。
8. 前記突出部は、第１および第２の流路接触面を備え、前記第１の流路接触面は、前記流路の１の側部と接触し、前記第２の流路接触面は、前記第１の側部の反対側にある前記流路の第２の側部と接触する請求項７に記載のシステム。
9. 前記流路接触面は、前記流路の頂部に隣接する表面と接触する請求項７に記載のシステム。
10. 圧力監視システムであって、
    流路と、
    圧力により膨張可能である、前記流路内に配設された柔軟なチューブと、
    前記チューブと連通するように配設された圧力センサーと、
    前記流路と接触し、前記チューブと接触して前記流路内の前記チューブを保持するように配設された突出部とを備える圧力監視システム。
11. 前記突出部は、前記流路と接触して前記突出部が前記流路の方へ移動するのを防ぐ流路接触面を有する請求項１０に記載のシステム。
12. 前記突出部は、前記流路内の前記チューブを保持するチューブ接触面を有する請求項１１に記載のシステム。
13. 前記チューブ接触面は、前記チューブを前記圧力センサーに押し付ける請求項１２に記載のシステム。
14. 前記チューブ接触面は、前記流路内に伸びる請求項１２に記載のシステム。
15. 前記流路は、ポンプの一部である請求項１０に記載のシステム。
16. 前記突出部は、ポンプドアの一部として形成される請求項１５に記載のシステム。
17. 前記突出部は、前記ポンプドアと前記流路との間の締まり嵌めであり、これにより、前記ポンプドアが閉じられるときに前記ポンプドアが曲がる請求項１６に記載のシステム。
18. 前記突出部は、前記流路の方へ付勢される請求項１０に記載のシステム。
19. 流路接触面が、前記流路に向かう前記突出部の移動を防ぐ請求項１８に記載のシステム。

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