JP2019017407A - 点滴監視装置 - Google Patents
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Abstract
Description
点滴監視装置は、滴下の頻度等を監視し、監視結果に基づいて異常の発生を検知した場合には、アラーム音を出力する等の方法で警報を行う。医師や看護師等の医療従事者は、この警報により異常が発生していることを知ることができ、適切な処置を行うことができる。
そして、特許文献1に開示の点滴監視装置では、所定の時間内に計測される滴下数が所定値を超えると、異常が発生したと判定し、警報音を出力する。更に、特許文献1に開示の点滴監視装置では、警報音の出力と並行して、電動式クランプを動作させることにより、点滴筒に接続されている輸液チューブを閉止して安全性を確保している。
ここで、点滴監視装置の電源を商用電源にすると、点滴監視装置と商用電源を電源コードで接続する必要があり可搬性が低下する。そこで、点滴監視装置の電源を、一次電池や二次電池等の電池とすれば、コードレスとなり可搬性を高めることができる。
図1に示すように、本実施形態である点滴監視装置100は、監視部10、制御部20、押圧部30、駆動部40、第1電池50、第2電池60及び第1昇圧回路70を含んで構成される。なお、点滴監視装置100は図示した機能ブロック以外にも、第1電池50及び第2電池60から各部へ電力を供給するための電力供給線や、電力供給線の接続を切り替えるためのスイッチや、第1電池50及び第2電池60の出力を昇圧するための昇圧回路等を備えている。これらについては、図2を参照して後述するので、図1においては図示を省略する。
以上が、点滴監視装置100の概略である。
監視部10は、点滴筒210の滴下口に形成された滴の滴下を監視する部分である。監視部10は、例えば光学式の滴下検出器により実現する。この場合、監視部10は、点滴筒210を保持するための保持部を有する。また、この保持部にて点滴筒210を保持した場合に、光学的な発光素子と受光素子とが点滴筒210を挟むように対向して配置される。監視部10は、発光素子から受光素子に向けて発生される光の、点滴筒210内で落下する滴により遮断される際の受光量の変化に基づいて滴下を検出する。滴下の検出結果は、監視部10による監視結果として制御部20に対して出力される。
また、制御部20は、例えば、第1電池50及び第2電池60から各部へ対しての電力供給についての制御をする。なお、説明を簡単にするために、電力供給の制御をすると表現するが、実際には、制御部20は、第1電池50及び第2電池60を直接制御するのではなく、第1電池50及び第2電池60と接続される電力供給線を切り替えるためのスイッチを制御する。
次に、第1電池50及び第2電池60から駆動部40に対して電力供給を行うための回路構成について図2を参照して説明をする。
本実施形態では、例えばこのような構成の昇圧チョッパ回路によって入力電圧よりも出力電圧を高くする。例えば、第1昇圧回路70であれば入力電圧は3[V]であるが、出力電圧は5[V]となる。
上述したように点滴監視装置100は、輸液容器から供給される輸液の液切れ時に、輸液チューブ220を閉状態とすることにより、輸液チューブ220を閉状態とする機能を備える。そのために、駆動部40にて推力を発生させて押圧部30を駆動して輸液チューブ220を押圧する。ここで、駆動部40の消費電力は大きいために駆動部40駆動時に大きな電圧降下が生じてしまう。例えば、図5に示すように駆動部40が駆動する所定間隔毎に電圧降下が生じ、第1電池50の電圧は、駆動部40停止時と比べて一時的に低くなる。
例えば、電池が消耗した場合に、電圧降下した際の電圧値そのものについての変化は少なくとも、電圧降下してない時点での電圧値と、電圧降下した際の電圧値との差分が大きくなるという特性の電池が利用されることがあり得る。一方で、電池が消耗した場合に、電圧降下した際の電圧値そのものについての変化は大きいが、差分についてはそれほど変化しない電池が利用されることがあり得る。
図6に示すように、本実施形態では、第1電圧閾値と第2電圧閾値の2つの閾値を制御部20に設定する。ここで、図6に示す例では第2電圧閾値は、動作下限電圧よりも高い電圧の値として設定され、第1電圧閾値は、第2電圧閾値よりも更に高い電圧の値として設定される。ただし、これは一例であり、動作下限電圧を上回っているならば、第2電圧閾値が、第1電圧閾値よりも更に高い電圧の値として設定されてもよいし、第1電圧閾値と第2電圧閾値が同じ電圧の値として設定されてもよい。
内部抵抗が大きくなったとしても、駆動部40が停止しており電圧降下が発生してない場合には、内部抵抗による電圧への影響は微小である。しかしながら、駆動部40を駆動すると、内部抵抗の影響は電圧降下として大きく現れる。つまり、内部抵抗が大きい場合には、2つの電圧の値の差分はより大きくなる。
本実施形態では、このように、第1電池50の容量が少なるにつれて第1電池50の内部抵抗が大きくなり、これによって、2つの電圧の値の差分が大きくなるという考えに基づいて、第2観点により電圧降下の抑制を行う。
図7Aの場合と同様に、図7Bに示すように、制御部20は、動作を開始後、第1電池50から供給される電力のみで、駆動部40を駆動させる。また、制御部20は電圧降下が発生する都度、2つの電圧の値の差分を算出する。
このように、仮に第2電池60を併用しない場合には、電圧降下を抑制することができない。これに対して、図7Aを参照して上述したように、本実施形態であれば、第2電池60を併用することから、駆動部40駆動時における第1電池50の電圧降下を抑制し、長時間の連続使用を実現できると共に、既述した装置停止等の動作不全を少なくできる。
点滴監視装置100の電源が投入されることにより処理が開始されると、ステップS11にて、制御部20は監視部10による監視結果にかかわらず、まず駆動部40を駆動させる。これは電源投入時にすでに第1電池50が消耗しており、第1電池50容量が十分ではない可能性があるからであり、第1電池50の状態を確認するための試運転として行われる動作である。
以上説明した動作により、本実施形態では、液切れ時に輸液チューブ内に空気が入ることを防止できる。そのため、輸液再開時に手間や時間がかからず、感染のリスクを低くすることが可能となる。また、空気が患者側に移動しないので、患者に安心感を与えることが可能となる。
制御部20は、第1スイッチ91及び第3スイッチ93をOFFとした状態で、第2スイッチ92をONとすれば第2昇圧回路80により昇圧されている第1電池50から供給される電力により第2電池60を充電することができる。しかしながら、第2電池60に蓄電がされていない状態で、第2スイッチ92をONとしてしまうと、多くの電流が第2電池60に流れることになり、駆動部40駆動時と同様に電圧降下が生じてしまう。ここで、第2電池60への充電が必要な場合とは、第1電池50の容量が低下してきている場合であるので、この電圧降下により第1電池50の電圧が動作下限電圧を下回ってしまう可能性がある。
しかしながら、このように抵抗94と第2電池60を直列に接続したままの状態では、第2電池60の電圧が、理想的な電圧である5[V]に到達しない。
20 制御部
30 押圧部
40 駆動部
50 第1電池
60 第2電池
70 第1昇圧回路
71 コイル
72 ダイオード
73 トランジスタ
74 コンデンサ
75 発振回路
80 第2昇圧回路
91 第1スイッチ
92 第2スイッチ
93 第3スイッチ
94 抵抗
100 点滴監視装置
210 点滴筒
220 輸液チューブ
Claims (7)
- 点滴筒内での液滴の滴下を監視する監視部と、
前記点滴筒に接続された輸液チューブが押圧部に押圧されて輸液を送液できない状態である閉状態と、前記輸液チューブが前記押圧部に押圧されることなく前記輸液を送液できる状態である開状態と、の何れかの状態になるように前記押圧部を駆動する駆動部と、
前記駆動部に対して駆動用の電力を供給する第1電池及び第2電池と、
前記監視部の監視結果に基づいた前記駆動部の駆動の制御と、前記第1電池及び前記第2電池による電力供給の制御とをする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1電池の前記駆動部への電力供給時の電圧と、前記第1電池の前記駆動部への電力非供給時の電圧との差分が第1差分閾値を超えた場合、又は、前記第1電池の前記駆動部へ電力供給時の電圧が第1電圧閾値以下の場合に、前記第1電池から前記第2電池への電力供給による前記第2電池への充電を開始する点滴監視装置。 - 前記制御部は、前記第1電池の前記駆動部への電力供給時の電圧と、前記第1電池の前記駆動部への電力非供給時の電圧との差分が第2差分閾値を超えた場合、又は、前記第1電池の前記駆動部へ電力供給時の電圧が第2電圧閾値以下の場合に、警報を出力する請求項1に記載の点滴監視装置。
- 前記制御部は、前記第1電池から供給される電力によって動作し、
前記第2電圧閾値は、前記制御部が動作を継続するために必要な電圧よりも高い電圧の値である請求項2に記載の点滴監視装置。 - 前記制御部は、前記監視部の監視結果に基づいて前記駆動部の制御を行うにあたり、
前記第1電池から前記第2電池への電力供給による前記第2電池への充電を開始前は、前記第1電池から前記駆動部への電力供給により前記駆動部に駆動を行わせ、
前記第1電池から前記第2電池への電力供給による前記第2電池への充電を開始後は、前記第1電池及び前記第2電池の双方から前記駆動部への電力供給により前記駆動部の駆動を行わせる請求項1から請求項3の何れか1項に記載の点滴監視装置。 - 前記制御部は、当該点滴監視装置への電源投入時又は前記第1電池の交換時に、前記監視部の監視結果にかかわらず、前記駆動部を駆動させることにより前記第1電池の電圧と少なくとも何れかの前記閾値との比較を行う請求項1から請求項4の何れか1項に記載の点滴監視装置。
- 前記制御部は、前記監視部の監視において、前記点滴筒内での液滴の滴下が検出されなくなった場合に、前記駆動部を駆動させて前記閉状態とさせる請求項1から請求項5の何れか1項に記載の点滴監視装置。
- 前記第1電池から前記第2電池への電力供給における供給電力量を抑制する抑制部を備え、
前記制御部は、前記第1電池から前記第2電池への電力供給による前記第2電池への充電において、前記第2電池の電圧が所定の電圧以下である場合には前記抑制部を介して前記充電を行わせ、前記第2電池の電圧が前記所定の電圧を超えた場合には前記抑制部を介すことなく前記充電を行わせる請求項1から請求項6の何れか1項に記載の点滴監視装置。
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- 2017-07-11 JP JP2017135474A patent/JP6958046B2/ja active Active
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