JP2021105569A - Non-contact type irrigation pressure measurement device and non-contact type constant pressure liquid feeding device - Google Patents

Non-contact type irrigation pressure measurement device and non-contact type constant pressure liquid feeding device Download PDF

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JP2021105569A JP2019237171A JP2019237171A JP2021105569A JP 2021105569 A JP2021105569 A JP 2021105569A JP 2019237171 A JP2019237171 A JP 2019237171A JP 2019237171 A JP2019237171 A JP 2019237171A JP 2021105569 A JP2021105569 A JP 2021105569A
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泉 賢二
Kenji Izumi
賢二 泉
直哉 木場
Naoya Kiba
直哉 木場
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Abstract

To provide a liquid feeding system which achieves continuous monitoring of an irrigation pressure without causing a pressure sensor to contact liquid, and performs autoclave processing on a liquid contact side, therefore the system can be used repeatedly.SOLUTION: A liquid feeding system comprises: a branch tube 13 which is branched from a liquid feeding tube 7 for feeding irrigation liquid K by pressurization, using a tube pump 9; an air tube 21 whose one end is sealed by a pressure-sensitive surface 27a of a pressure sensor 27; and a sealed glass bottle 17. A needle tube 15 coupled to the branch tube 13 is seal communicated with an internal part of the glass bottle 17, and a tip 15a thereof is arranged at a position which is a lower side of a liquid level H of the irrigation liquid K always, and the other end of the air tube 21 is seal communicated with an air chamber 19 on an upper side of the glass bottle 17. By elastic behavior of air A, following variation of the irrigation pressure of the liquid feeding tube 7, the liquid level H of the irrigation liquid K in the glass bottle 17 is vertically varied.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は細胞、組織、臓器、動物等の生体試料に血液を含む灌流液を流す灌流システムにおいて送液系を構成する非接触式灌流圧測定装置および非接触式定圧送液装置に関するものである。 The present invention relates to a non-contact perfusion pressure measuring device and a non-contact constant pressure perfusion device that constitute a perfusion system in a perfusion system in which a perfusion solution containing blood is flowed to a biological sample such as cells, tissues, organs, or animals. ..

血液循環の状態を正確に把握したい場合には、血管内に直接カニューレを挿入して連続的に血圧をモニタリングできる観血的動脈血圧測定法が利用されているが、この観血的動脈血圧測定法に用いる圧トランスデューサでは圧力センサを接液させており、流路へのコンタミを防ぐために使い捨てタイプのものとなっている。
最近では、生体外で臓器を創る研究が盛んになってきており、その研究を支える実験ツールとして臓器灌流システムが使用されているが、その灌流圧を制御するために必要となっている灌流圧測定装置は上記した圧トランスデューサを利用して構成されており、使い捨てのために実験コストを引き上げてしまっていた。
If you want to accurately grasp the state of blood circulation, an invasive arterial blood pressure measurement method that can continuously monitor blood pressure by inserting a cannula directly into the blood vessel is used. In the pressure transducer used in the method, the pressure sensor is contacted with the liquid, and it is a disposable type to prevent contamination to the flow path.
Recently, research on creating organs in vitro has become active, and the organ perfusion system is used as an experimental tool to support the research. The perfusion pressure required to control the perfusion pressure is used. The measuring device is configured by using the pressure transducer described above, and has increased the experimental cost because it is disposable.

特開平2−291838号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-291838

本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、比較的単純な構成上の工夫を凝らすことで、圧力センサを接液せずとも灌流圧の連続的なモニタリングを可能とした、新規且つ有用な非接触式灌流圧測定装置を提供することを、その目的とする。
また、本発明は、上記非接触式灌流圧測定装置を灌流圧測定機能として組み込んだ非接触式定圧送液装置を提供することを、その目的とする。
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and by devising a relatively simple configuration, it is possible to continuously monitor the perfusion pressure without contacting the pressure sensor. It is an object of the present invention to provide a new and useful non-contact perfusion pressure measuring device.
Another object of the present invention is to provide a non-contact constant pressure liquid feeding device incorporating the non-contact type perfusion pressure measuring device as a perfusion pressure measuring function.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項1の発明は、ポンプを利用して灌流液を与圧で送液する送液流路と、前記送液流路から分岐した分岐流路と、一端が圧力センサの感圧面で封止された空気チューブと、密閉容器を備え、前記分岐流路は前記密閉容器の内部と密封連通し、その端の出入口は前記密閉容器に溜められた灌流液の変動液面の常に下側にくる位置に配置され、前記空気チューブの他端は前記密閉容器の内部上側に形成され、前記溜められた灌流液と気液接触する空気室と密封連通しており、前記空気チューブと前記空気室とで構成された空気密封空間の空気の弾性挙動により、前記送液流路の灌流圧の変動に追従して前記密閉容器の前記液面が上下動することを特徴とする非接触式灌流圧測定装置である。 The present invention has been made to solve the above problems, and the invention of claim 1 is a liquid feeding flow path for feeding a perfusate liquid under pressure using a pump, and a branch from the liquid feeding flow path. The branch flow path is provided with an air tube whose one end is sealed by the pressure sensitive surface of the pressure sensor, and a closed container. The branch flow path is sealed and communicated with the inside of the closed container, and the inlet and outlet at the end is the closed container. The air is arranged so as to always be on the lower side of the fluctuating liquid level of the perfusate stored in the container, and the other end of the air tube is formed on the inner upper side of the closed container and is in gas-liquid contact with the stored perfusate. The liquid in the closed container follows the fluctuation of the perfusion pressure in the liquid feeding flow path due to the elastic behavior of the air in the air-sealed space formed by the air tube and the air chamber, which is hermetically communicated with the chamber. It is a non-contact perfusion pressure measuring device characterized in that the surface moves up and down.

請求項2の発明は、請求項1に記載した非接触式灌流圧測定装置において、密閉容器の内部の空気圧は目標灌流圧になるよう設定されることを特徴とする非接触式灌流圧測定装置である。 The invention of claim 2 is the non-contact perfusion pressure measuring device according to claim 1, wherein the air pressure inside the closed container is set to be a target perfusion pressure. Is.

請求項3の発明は、請求項1または2に記載した非接触式灌流圧測定装置において、空気チューブは密閉容器と分離可能になっており、前記密閉容器を含めて接液する素材はオートクレーブ対応品で構成されていることを特徴とする非接触式灌流圧測定装置である。 According to the invention of claim 3, in the non-contact perfusion pressure measuring device according to claim 1 or 2, the air tube is separable from the closed container, and the material to be contacted including the closed container is compatible with autoclave. It is a non-contact type perfusion pressure measuring device characterized by being composed of products.

請求項4の発明は、請求項1から3のいずれかに記載した非接触式灌流圧測定装置において、ポンプと、圧力センサと、前記圧力センサからのセンサデータに基づいて表示データを作成する表示機能を備えるコントローラと、前記表示データを表示する表示部がコントロールユニットとして一体化されていることを特徴とする非接触式灌流圧測定装置である。 The invention of claim 4 is a display for creating display data based on a pump, a pressure sensor, and sensor data from the pressure sensor in the non-contact perfusion pressure measuring device according to any one of claims 1 to 3. It is a non-contact perfusion pressure measuring device characterized in that a controller having a function and a display unit for displaying the display data are integrated as a control unit.

請求項5の発明は、請求項1から4のいずれかに記載した非接触式灌流圧測定装置を機能として含み、更に、コントローラがセンサデータと目標値に基づいてポンプの制御信号を作成して送出する調節機能を備えることを特徴とする非接触式定圧送液装置である。 The invention of claim 5 includes the non-contact perfusion pressure measuring device according to any one of claims 1 to 4 as a function, and further, the controller creates a control signal of the pump based on the sensor data and the target value. It is a non-contact constant pressure liquid feeding device characterized by having a feeding adjusting function.

本発明の非接触式灌流圧測定装置や非接触式定圧送液装置によれば、圧力センサを接液せずとも灌流圧の連続的なモニタリングを可能とし、且つ、圧力センサを接液しないことで繰り返し使用が可能となっていることから、実験ツールとしての臓器灌流システムの使い勝手を格段に向上させる。 According to the non-contact type perfusion pressure measuring device and the non-contact type constant pressure liquid feeding device of the present invention, continuous monitoring of the perfusion pressure is possible without contacting the pressure sensor, and the pressure sensor is not contacted. Since it can be used repeatedly, the usability of the organ perfusion system as an experimental tool will be significantly improved.

本発明の実施の形態に係る非接触式定圧送液装置の構成のイメージ図である。It is an image figure of the structure of the non-contact type constant pressure liquid feeding apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1のコントロールユニットの正面図である。It is a front view of the control unit of FIG. 図1のコントロールユニットの電気的構成図である。It is an electric block diagram of the control unit of FIG. 図1の非接触式定圧送液装置の動作説明図である。It is an operation explanatory view of the non-contact type constant pressure liquid feeding apparatus of FIG. 図2の別例のコントロールユニットの電気的構成図である。It is an electric block diagram of the control unit of another example of FIG. 図1の別例の非接触式定圧送液装置の構成のイメージ図である。It is an image diagram of the configuration of the non-contact type constant pressure liquid feeding device of another example of FIG.

本発明の第1の実施の形態に係る非接触式定圧送液装置1について、図面にしたがって説明する。
図1に示すこの非接触式定圧送液装置1は、細胞、組織、臓器、動物等の生体試料のうち特に臓器に血液を含む灌流液Kを流す灌流システムにおいて送液系を構成するものであり、イメージ的に示されている。
符号3は灌流液Kが溜められた溶液びんを示し、符号5は流路出口を示し、臓器および当該臓器に固定される灌流液流入用カニューレに相当する。送液流路を構成する可撓性の送液チューブ7の一端側が溶液びん3の内部に入り込んでおり、他端側が流路出口5の灌流液流入用カニューレに接続されている。
この送液チューブ7の途中には、チューブポンプ9が取付けられている。このチューブポンプ9の加圧部材と円形状の内周を有する外側部材の間に送液チューブ7が挟まれており、加圧部材を偏心運動させ送液チューブ7を順次圧迫してポンプ作用を行うようになっており、灌流液Kは送液チューブ7の内部で与圧を受けて送液される。
The non-contact constant pressure liquid feeding device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The non-contact constant pressure liquid feeding device 1 shown in FIG. 1 constitutes a liquid feeding system in a perfusion system in which a perfusate K containing blood is flowed to a biological sample such as cells, tissues, organs, and animals. Yes, it is shown as an image.
Reference numeral 3 indicates a solution bottle containing the perfusate K, and reference numeral 5 indicates an organ and a cannula for inflow of the perfusate fixed to the organ. One end side of the flexible liquid feeding tube 7 constituting the liquid feeding flow path enters the inside of the solution bottle 3, and the other end side is connected to the perfusate inflow cannula of the flow path outlet 5.
A tube pump 9 is attached in the middle of the liquid feeding tube 7. The liquid feeding tube 7 is sandwiched between the pressurizing member of the tube pump 9 and the outer member having a circular inner circumference, and the pressurizing member is eccentrically moved to sequentially press the liquid feeding tube 7 to perform a pumping action. The perfusate K is supplied under pressure inside the liquid feeding tube 7.

送液チューブ7はチューブポンプ9側と流路出口5側とでT字ジョイント11を介して分離されており、T字ジョイント11の残りの接続口に分岐流路を構成する可撓性の分岐チューブ13の一端が接続されている。分岐チューブ13の他端には針管15が接続されている。
符号17は刺入れ可能な蓋体で密閉されたガラスびんを示し、このガラスびん17で密閉容器が構成されている。ガラスびん17には灌流液Kが適量溜められており、ガラスびん17の内部の上側は空気室19になっている。ガラスびん17の内部で下側の灌流液Kと上側の空気Aは気液接触しているが、静置されているので二相分離が安定した状態で保たれている。
The liquid feeding tube 7 is separated from the tube pump 9 side and the flow path outlet 5 side via a T-shaped joint 11, and a flexible branch forming a branch flow path at the remaining connection port of the T-shaped joint 11. One end of the tube 13 is connected. A needle tube 15 is connected to the other end of the branch tube 13.
Reference numeral 17 indicates a glass bottle sealed with a lid that can be inserted, and the glass bottle 17 constitutes a closed container. An appropriate amount of the perfusate K is stored in the glass bottle 17, and the upper side inside the glass bottle 17 is an air chamber 19. Inside the glass bottle 17, the lower perfusate K and the upper air A are in gas-liquid contact, but since they are left standing, the two-phase separation is maintained in a stable state.

ガラスびん17の蓋体には分岐チューブ13側の針管15が刺入されており、この針管15の先端15aは下方に延びて灌流液Kの液相に没入して、ガラスびん17の底面近くまで到達している。先端15aから灌流液Kが吸い上げられ、且つ吐出されるようになっており、先端15aが灌流液Kの出入口になっている。
符号21は可撓性の空気チューブを示し、この空気チューブ21の一端には針管23が接続されている。この針管23もガラスびん17の蓋体に刺入されているが、この針管23の先端23aは上側の空気室19内に留まって空気室19と連通している。
A needle tube 15 on the branch tube 13 side is inserted into the lid of the glass bottle 17, and the tip 15a of the needle tube 15 extends downward and is immersed in the liquid phase of the perfusate K, near the bottom surface of the glass bottle 17. Has reached. The perfusate K is sucked up and discharged from the tip 15a, and the tip 15a serves as an inlet / outlet for the perfusate K.
Reference numeral 21 indicates a flexible air tube, and a needle tube 23 is connected to one end of the air tube 21. The needle tube 23 is also inserted into the lid of the glass bottle 17, and the tip 23a of the needle tube 23 stays in the upper air chamber 19 and communicates with the air chamber 19.

空気チューブ21は途中でフィルタ25を介して分離されており、他端は圧力センサ27の感圧面27aで封止される。空気Aは、ガラスびん17の空気室19の内部だけでなく、当該空気室19と連通した空気チューブ21および針管23にも存在するが、これらは閉鎖された密閉空間になっている。この密閉空間の容積は、空気室19の下面をなす気液接触面、すなわち灌流液Kの液面Hの高さの変動に伴う空気室19の容積の変動により、変動する。 The air tube 21 is separated via a filter 25 on the way, and the other end is sealed by the pressure sensitive surface 27a of the pressure sensor 27. Air A exists not only inside the air chamber 19 of the glass bottle 17, but also in the air tube 21 and the needle tube 23 communicating with the air chamber 19, but these are closed closed spaces. The volume of this enclosed space fluctuates due to fluctuations in the volume of the air chamber 19 due to fluctuations in the height of the gas-liquid contact surface forming the lower surface of the air chamber 19, that is, the liquid level H of the perfusate K.

ガラスびん17の空気室19の空気圧は灌流圧が目標値になったときにその目標灌流圧になるよう設定されており、そのときの液面Hはガラスびん17の中間位置にあり、許容範囲内で液面Hが上下に変動しても、常にガラスびん17の内部に空気室19が確保され、且つ、針管15の先端15aは灌流液Kの液相に没入した状態が確保されている。 The air pressure in the air chamber 19 of the glass bottle 17 is set to reach the target perfusion pressure when the perfusion pressure reaches the target value, and the liquid level H at that time is at the intermediate position of the glass bottle 17 and is within the allowable range. Even if the liquid level H fluctuates up and down, the air chamber 19 is always secured inside the glass bottle 17, and the tip 15a of the needle tube 15 is ensured to be immersed in the liquid phase of the perfusate K. ..

符号29はコントロールユニットを示し、上記したチューブポンプ9は、図2に示すように、このコントロールユニット29の筐体31の正面に設けられている。また、空気チューブ21の他端側は筐体31の内部に挿入口31aから挿入されるようになっている。内部に収納された圧力センサ27に上記したように連係されて封止されている。
圧力センサ27はゲージ圧タイプになっており、図3に示すように、その感圧面27aで受けた圧力はアナログ制御信号としてコントローラ33に送出される。このコントローラ33は、上記アナログ制御信号を灌流圧の測定値(センサデータ)v1として受取り、目標値(設定値)v2に一致させるように、内蔵のMCUにより演算し、アナログ制御信号を作成・送出する。この送出先はパルス変換機35になっており、ここでパルス電圧信号に変換されて、最終的にチューブポンプ9のポンプ駆動基盤9aに送出される。ポンプ駆動基盤9aは、パルス電圧信号の周波数に応じた回転数でチューブポンプ9の加圧部材を偏心運動させてポンプ駆動させる。ポンプ駆動基盤9aは筐体31の内部に配置されている。
Reference numeral 29 indicates a control unit, and the tube pump 9 described above is provided on the front surface of the housing 31 of the control unit 29 as shown in FIG. Further, the other end side of the air tube 21 is inserted into the inside of the housing 31 from the insertion port 31a. As described above, the pressure sensor 27 housed inside is linked and sealed.
The pressure sensor 27 is a gauge pressure type, and as shown in FIG. 3, the pressure received on the pressure sensitive surface 27a is sent to the controller 33 as an analog control signal. The controller 33 receives the analog control signal as a measured value (sensor data) v1 of the perfusion pressure, calculates it by the built-in MCU so as to match the target value (set value) v2, and creates and sends an analog control signal. do. This delivery destination is a pulse converter 35, which is converted into a pulse voltage signal and finally sent to the pump drive board 9a of the tube pump 9. The pump drive board 9a drives the pump by eccentric movement of the pressurizing member of the tube pump 9 at a rotation speed corresponding to the frequency of the pulse voltage signal. The pump drive board 9a is arranged inside the housing 31.

筐体31の内部にはスイッチング電源37も収納されており、商用電源にコード接続されると、商用電源をAC−DC変換した上で適当な大きさのDC電源を各部に供給するようになっている。
また、コントローラ33には測定値v1に基づいて表示データを作成・送出する表示機能も備えられており、筐体31の正面に配置されたディスプレイ(表示部)39に測定値v1がセグメント表示される。この表示は逐次更新される。また、目標値v2もセグメント表示される。
A switching power supply 37 is also housed inside the housing 31, and when the cord is connected to the commercial power supply, the commercial power supply is converted to AC-DC and a DC power supply of an appropriate size is supplied to each part. ing.
The controller 33 also has a display function for creating and transmitting display data based on the measured value v1, and the measured value v1 is segment-displayed on the display (display unit) 39 arranged in front of the housing 31. NS. This display is updated sequentially. The target value v2 is also displayed as a segment.

図2に示すように、筐体31の正面には、コントロールユニット29の内部に収納された電気系部品と電気結線されたPOWER(ランプ)ボタン、RUN/STOPレバースイッチ、FULLレバースイッチも配置されており、POWER(ランプ)ボタンの押下により装置の各部に電源が供給されると共にランプが点灯し、RUN/STOPレバースイッチのRUN側への倒伏によりチューブポンプ9が運転を開始し、立ち上がり運転の際にFULLレバースイッチの下方への倒伏によりチューブポンプ9がフル回転することにより定常運転に速やかに移行するようになっている。
なお、コントローラ33は、ディスプレイ39を備えた調節計で構成されており、筐体31の窓枠にディスプレイ39を嵌め込んだ状態で収納されているが、電気的構成の図示の便宜のため、図3ではコントローラ33とディスプレイ39は分離した状態で示されている。
As shown in FIG. 2, a POWER (lamp) button, a RUN / STOP lever switch, and a FULL lever switch that are electrically connected to the electrical components housed inside the control unit 29 are also arranged on the front surface of the housing 31. When the POWER (lamp) button is pressed, power is supplied to each part of the device and the lamp lights up. When the RUN / STOP lever switch falls down to the RUN side, the tube pump 9 starts operation and starts operation. At that time, the tube pump 9 rotates at full speed due to the downward lodging of the FULL lever switch, so that the tube pump 9 quickly shifts to the steady operation.
The controller 33 is composed of a controller provided with a display 39, and is housed in a state where the display 39 is fitted in the window frame of the housing 31. In FIG. 3, the controller 33 and the display 39 are shown in a separated state.

非接触式定圧送液装置1は、上記のように構成されており、ポンプ駆動により、図4に示すように、灌流液Kが矢印に示す方向に送液される。流路出口5が何らかの事情で詰まると、ガラスびん17の内部の従前の圧力均衡状態を破って、灌流液K側が優勢となって送液チューブ7から分岐チューブ13および針管15を介してガラスびん17の内部に灌流液Kが流入して液面Hを上げると共に、密閉空間の内部にある空気Aが弾性的に圧縮される。この圧縮に伴って上がった空気圧の圧力上昇を圧力センサ27の感圧面27aが受け止めることで、目標値v2よりも高くなった測定値v1をコントローラ33が検知すると、上記した調節機能を働かせて、与圧を下げる制御信号を作成・送出する。これにより、チューブポンプ9による灌流液Kの送液速度が遅くなり、灌流圧の測定値v1が下がり、目標値v2に戻っていく。 The non-contact constant pressure liquid feeding device 1 is configured as described above, and the perfusate liquid K is fed in the direction indicated by the arrow as shown in FIG. 4 by pump drive. If the flow path outlet 5 is clogged for some reason, the conventional pressure equilibrium state inside the glass bottle 17 is broken, and the perfusate K side becomes dominant, and the glass bottle is sent from the liquid feed tube 7 through the branch tube 13 and the needle tube 15. The perfusate liquid K flows into the inside of the 17 to raise the liquid level H, and the air A inside the closed space is elastically compressed. When the pressure-sensitive surface 27a of the pressure sensor 27 receives the pressure increase of the air pressure increased by this compression and the controller 33 detects the measured value v1 that is higher than the target value v2, the above-mentioned adjustment function is activated. Creates and sends a control signal that lowers the pressurization. As a result, the flow rate of the perfusate K by the tube pump 9 is slowed down, the measured value v1 of the perfusion pressure is lowered, and the target value v2 is returned.

そして、流路出口5の詰まりが解消されて解放されると、ガラスびん17の内部の上記で新たに作られた圧力均衡状態を破って、今度は空気A側が優勢となって分岐チューブ13を介して送液チューブ7に灌流液Kを押し戻して液面Hを下げると共に、密閉空間の内部にある空気Aが弾性的に復元される。この復元に伴って下がった空気圧の圧力下降を圧力センサ27の感圧面27aが受け止めることで、目標値v2よりも低くなった測定値v1をコントローラ33が検知すると、上記した調節機能を働かせて、与圧を上げる制御信号を作成・送出する。これにより、チューブポンプ9による灌流液Kの送液速度が速くなり、灌流圧の測定値v1が上がり、目標値v2に戻っていく。
空気Aの弾性挙動により、実際の灌流圧の変動に液面Hの上下動が速やかに追従するので、流路出口5側の状況にかかわらず、灌流液Kの定圧送液状態が維持される。
Then, when the clogging of the flow path outlet 5 is cleared and released, the pressure equilibrium state newly created above inside the glass bottle 17 is broken, and this time, the air A side becomes dominant and the branch tube 13 is opened. The perfusate K is pushed back into the liquid feed tube 7 to lower the liquid level H, and the air A inside the closed space is elastically restored. When the pressure-sensitive surface 27a of the pressure sensor 27 receives the pressure drop of the air pressure lowered due to this restoration and the controller 33 detects the measured value v1 that is lower than the target value v2, the above-mentioned adjustment function is activated. Creates and sends a control signal that raises the pressurization. As a result, the flow rate of the perfusate K by the tube pump 9 is increased, the measured value v1 of the perfusion pressure is increased, and the target value v2 is returned.
Due to the elastic behavior of the air A, the vertical movement of the liquid level H quickly follows the fluctuation of the actual perfusion pressure, so that the constant pressure feeding state of the perfusion liquid K is maintained regardless of the situation on the flow path outlet 5 side. ..

なお、液面Hは上記のように上下動するが、分岐チューブ13に接続された針管15の先端15aはガラスびん17の底面近くにあり、液面Hが最大に下がったときでもその先端15aより上にあるので、灌流液Kに気泡が混入することはない。
空気Aの弾性挙動により、速やかに圧力均衡状態に到達するので、送液チューブ7内を送液される灌流液Kの灌流圧を連続的にモニタリングすることが可能となっている。
また、フィルタ25で空気流路も分断されているので、空気中に混入された埃や塵が補捉され、圧力センサ27側に向かうのが阻止されている。
その結果として、精度の高い定圧送液が可能となっている。
The liquid level H moves up and down as described above, but the tip 15a of the needle tube 15 connected to the branch tube 13 is near the bottom surface of the glass bottle 17, and even when the liquid level H drops to the maximum, the tip 15a Since it is above, no air bubbles are mixed in the perfusate K.
Since the pressure equilibrium state is quickly reached due to the elastic behavior of the air A, it is possible to continuously monitor the perfusion pressure of the perfusate K to be fed in the liquid feed tube 7.
Further, since the air flow path is also divided by the filter 25, dust and dirt mixed in the air are trapped and prevented from going toward the pressure sensor 27 side.
As a result, highly accurate constant pressure feeding is possible.

接液系を構成する溶液びん3、送液チューブ7、灌流液流入用カニューレ、T字ジョイント11、分岐チューブ13、針管15、ガラスびん17の材質は全てオートクレーブ対応品で構成されており、非接液系とは空気チューブ21に接続された針管23をガラスびん17の蓋体から抜き出すことで分離可能になっている。また、接液系を構成する部材どうしも分離可能になっている。
従って、実験終了後に接液系の構成部材を簡単にオートクレーブ処理に供することができ、繰り返し使用が可能となっている。
The materials of the solution bottle 3, the liquid feed tube 7, the perfusate inflow cannula, the T-shaped joint 11, the branch tube 13, the needle tube 15, and the glass bottle 17 that make up the wetted contact system are all made of autoclave compatible products and are not. The liquid contact system can be separated from the liquid contact system by pulling out the needle tube 23 connected to the air tube 21 from the lid of the glass bottle 17. In addition, the members constituting the liquid contact system can be separated from each other.
Therefore, after the experiment is completed, the components of the wetted contact system can be easily subjected to the autoclave treatment, and can be used repeatedly.

コントロールユニット29には、パソコンと有線または無線を介して接続させる送受信機能が備えられており、パソコン側に測定値v1のデータを遂次記録させることも可能である。その場合にはパソコン側のディスプレイを利用してデータをグラフ化して表示させることも可能である。 The control unit 29 is provided with a transmission / reception function for connecting to a personal computer via a wire or wirelessly, and it is also possible to have the personal computer continuously record the data of the measured value v1. In that case, it is also possible to display the data as a graph using the display on the personal computer side.

なお、上記の非接触式定圧送液装置1については、定圧制御機能が備えられているのが灌流圧のモニタリングのみを目的とする場合もある。
それに対応したのが、第2の実施の形態に係る非接触式灌流圧測定装置41であり、図5に示すように、表示器43にディスプレイ機能と信号処理機能を持たせて一体化されている。定圧制御機能に係る構成が省略されており、簡易タイプになっている。
The non-contact constant pressure liquid feeding device 1 may be provided with a constant pressure control function only for the purpose of monitoring the perfusion pressure.
Corresponding to this is the non-contact perfusion pressure measuring device 41 according to the second embodiment, and as shown in FIG. 5, the display 43 is integrated with a display function and a signal processing function. There is. The configuration related to the constant pressure control function is omitted, and it is a simple type.

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
本発明での「定圧」は、所定の設定された圧力を意味する。時間を横軸、圧力を縦軸でグラフ化したときに、圧力の値が一定であることに限定されず、脈動に擬した圧力波形を設定した場合には圧力の値は変動することになる。
また、図6は、図1の別例の非接触式定圧送液装置の構成のイメージ図である。この例では、送液チューブ7にバイパス8が設けられており、このバイパス8はチューブポンプ10に取り付けられている。チューブポンプ9はメインポンプとして利用し、チューブポンプ10はサブポンプとして利用しており、メインポンプだけでは設定圧力に到達しない場合に常時ONにして流量をかさ上げする。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the invention is invented even if there is a design change within a range that does not deviate from the gist of the present invention. included.
"Constant pressure" in the present invention means a predetermined set pressure. When graphing time on the horizontal axis and pressure on the vertical axis, the pressure value is not limited to being constant, and if a pressure waveform that imitates pulsation is set, the pressure value will fluctuate. ..
Further, FIG. 6 is an image diagram of the configuration of a non-contact constant pressure liquid feeding device of another example of FIG. 1. In this example, the liquid feeding tube 7 is provided with a bypass 8, and the bypass 8 is attached to the tube pump 10. The tube pump 9 is used as a main pump, and the tube pump 10 is used as a sub pump. When the set pressure is not reached by the main pump alone, the tube pump 9 is always turned on to increase the flow rate.

1…非接触式定圧送液装置
3…溶液びん 5…流路出口 7…送液チューブ 9…チューブポンプ
9a…ポンプ駆動基盤 11…T字ジョイント 13…分岐チューブ
15…針管 15a…先端 17…ガラスびん 19…空気室
21…空気チューブ 23…針管 23a…先端 25…フィルタ
27…圧力センサ 27a…感圧面 29…コントロールユニット
31…筐体 31a…挿入口 33…コントローラ 35…パルス変換機
37…スイッチング電源 39…ディスプレイ
41…非接触式灌流圧測定装置 43…表示器
K…灌流液 A…空気 H…液面
1 ... Non-contact constant pressure liquid feeding device 3 ... Solution bottle 5 ... Flow path outlet 7 ... Liquid feeding tube 9 ... Tube pump 9a ... Pump drive base 11 ... T-shaped joint 13 ... Branch tube 15 ... Needle tube 15a ... Tip 17 ... Glass Bottle 19 ... Air chamber 21 ... Air tube 23 ... Needle tube 23a ... Tip 25 ... Filter 27 ... Pressure sensor 27a ... Pressure sensitive surface 29 ... Control unit 31 ... Housing 31a ... Insertion 33 ... Controller 35 ... Pulse converter 37 ... Switching power supply 39 ... Display 41 ... Non-contact perfusion pressure measuring device 43 ... Display K ... Perfusion liquid A ... Air H ... Liquid level

Claims (5)

ポンプを利用して灌流液を与圧で送液する送液流路と、前記送液流路から分岐した分岐流路と、一端が圧力センサの感圧面で封止された空気チューブと、密閉容器を備え、前記分岐流路は前記密閉容器の内部と密封連通し、その端の出入口は前記密閉容器に溜められた灌流液の変動液面の常に下側にくる位置に配置され、前記空気チューブの他端は前記密閉容器の内部上側に形成され、前記溜められた灌流液と気液接触する空気室と密封連通しており、
前記空気チューブと前記空気室とで構成された空気密封空間の空気の弾性挙動により、前記送液流路の灌流圧の変動に追従して前記密閉容器の前記液面が上下動することを特徴とする非接触式灌流圧測定装置。
Sealed with a liquid supply flow path that uses a pump to supply the perfusate under pressure, a branch flow path branched from the liquid supply flow path, and an air tube whose one end is sealed by the pressure-sensitive surface of the pressure sensor. A container is provided, the branch flow path is hermetically communicated with the inside of the airtight container, and the inlet / outlet at the end thereof is arranged at a position where the fluctuating liquid level of the perfusate stored in the airtight container is always below. The other end of the tube is formed on the inner upper side of the closed container, and is hermetically communicated with the air chamber in which the stored perfusate is in gas-liquid contact.
The elastic behavior of the air in the air-sealed space composed of the air tube and the air chamber causes the liquid level of the closed container to move up and down in accordance with fluctuations in the perfusion pressure of the liquid-feeding flow path. Non-contact perfusion pressure measuring device.
請求項1に記載した非接触式灌流圧測定装置において、
密閉容器の内部の空気圧は目標灌流圧になるよう設定されることを特徴とする非接触式灌流圧測定装置。
In the non-contact perfusion pressure measuring device according to claim 1,
A non-contact perfusion pressure measuring device characterized in that the air pressure inside the closed container is set to a target perfusion pressure.
請求項1または2に記載した非接触式灌流圧測定装置において、
空気チューブは密閉容器と分離可能になっており、前記密閉容器を含めて接液する素材はオートクレーブ対応品で構成されていることを特徴とする非接触式灌流圧測定装置。
In the non-contact perfusion pressure measuring device according to claim 1 or 2.
A non-contact perfusion pressure measuring device characterized in that the air tube is separable from a closed container, and the material to be contacted including the closed container is made of an autoclave-compatible product.
請求項1から3のいずれかに記載した非接触式灌流圧測定装置において、
ポンプと、圧力センサと、前記圧力センサからのセンサデータに基づいて表示データを作成する表示機能を備えるコントローラと、前記表示データを表示する表示部がコントロールユニットとして一体化されていることを特徴とする非接触式灌流圧測定装置。
In the non-contact perfusion pressure measuring device according to any one of claims 1 to 3.
The feature is that the pump, the pressure sensor, the controller having a display function for creating display data based on the sensor data from the pressure sensor, and the display unit for displaying the display data are integrated as a control unit. Non-contact perfusion pressure measuring device.
請求項1から4のいずれかに記載した非接触式灌流圧測定装置を機能として含み、更に、コントローラがセンサデータと目標値に基づいてポンプの制御信号を作成して送出する調節機能を備えることを特徴とする非接触式定圧送液装置。 The non-contact perfusion pressure measuring device according to any one of claims 1 to 4 is included as a function, and further includes an adjusting function in which the controller creates and sends a control signal of the pump based on the sensor data and the target value. A non-contact constant pressure liquid feeding device characterized by.
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