JP2023084434A - Clamp device and instillation monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クランプ装置及び点滴監視装置に関する。 The present invention relates to clamping devices and drip monitoring devices.
従来、輸液治療時に使用される輸液セットの点滴筒の滴下口に形成された液滴を監視する点滴監視装置が知られている。点滴監視装置は、液滴の流量等を監視し、医師や看護師等の医療従事者は、監視結果に基づき適切な処置を行うことができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a drip monitoring device is known that monitors droplets formed in a drip port of a drip tube of an infusion set used during infusion therapy. A drip monitoring device monitors the flow rate of droplets and the like, and medical personnel such as doctors and nurses can take appropriate measures based on the monitoring results.
このような点滴監視装置は、チューブを開放又は閉塞するチューブクランプ及びアクチュエータを有するクランプ装置を備え、アクチュエータを駆動することによってチューブクランプでチューブを閉塞する(例えば、特許文献1参照)。 Such a drip monitoring device includes a clamp device having a tube clamp and an actuator for opening or closing a tube, and the tube is closed by the tube clamp by driving the actuator (see, for example, Patent Document 1).
しかし、チューブクランプの構成部品の製造ばらつきにより、チューブクランプによるチューブの閉塞位置にばらつきが生じてしまう。 However, due to variations in the manufacture of the component parts of the tube clamp, variations occur in the positions where the tube is closed by the tube clamp.
従って、本発明は、構成部品の製造ばらつきにかかわらず、チューブを適切に閉塞することができるクランプ装置及びこのクランプ装置を備える点滴監視装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a clamping device capable of properly closing a tube regardless of manufacturing variations in component parts, and a drip monitoring device provided with this clamping device.
本発明は、チューブを開放又は閉塞するクランプ機構と、前記クランプ機構を駆動させる駆動部と、前記駆動部の駆動電流を検出する駆動電流検出部と、前記クランプ機構による前記チューブの開放又は閉塞を検出する動作検出部と、駆動信号を出力することにより前記駆動部を駆動させ、該駆動信号の出力を停止することで前記駆動部の駆動を停止させる駆動制御部と、前記駆動電流検出部により検出される電流値に基づいて、前記チューブの閉塞を検出してから前記駆動信号の出力を停止させるまでの延長時間を設定する駆動時間設定部と、を備え、前記駆動制御部は、前記動作検出部が前記チューブの閉塞を検出した場合、前記駆動時間設定部により設定された延長時間に基づいて前記駆動部の駆動を停止させるクランプ装置に関する。 The present invention comprises a clamping mechanism for opening or closing a tube, a drive section for driving the clamping mechanism, a drive current detection section for detecting the drive current of the drive section, and a clamping mechanism for opening or closing the tube. a motion detection unit that detects the a drive time setting unit that sets an extension time from detection of clogging of the tube to stopping of output of the drive signal based on the detected current value, wherein the drive control unit performs the operation The present invention relates to a clamping device that stops driving of the driving section based on the extension time set by the driving time setting section when the detecting section detects the blockage of the tube.
また、前記駆動時間設定部は、前記駆動部の駆動状態における所定のタイミングでの時間あたりの前記電流値の増加量に基づいて前記延長時間を設定することが好ましい。 Further, it is preferable that the drive time setting unit sets the extension time based on the amount of increase in the current value per unit time at a predetermined timing in the drive state of the drive unit.
また、前記駆動時間設定部は、前記駆動部の駆動状態における所定のタイミングでの時間あたりの前記電流値の増加量から前記電流値の変化の傾きを求め、前記電流値の変化の傾きが所定閾値未満である場合、前記延長時間として第1延長時間を設定し、前記電流値の変化の傾きが前記所定閾値以上である場合、前記延長時間として、前記第1延長時間よりも長い第2延長時間を設定することが好ましい。 Further, the drive time setting unit obtains a slope of change in the current value from an amount of increase in the current value per time at a predetermined timing in the drive state of the drive unit, and determines a slope of the change in the current value. If it is less than the threshold, a first extension time is set as the extension time, and if the slope of the change in the current value is equal to or greater than the predetermined threshold value, a second extension that is longer than the first extension time is set as the extension time. It is preferable to set the time.
また、前記駆動時間設定部は、特定のタイミングにおける前記電流値に基づいて前記延長時間を設定することが好ましい。 Further, it is preferable that the driving time setting section sets the extension time based on the current value at a specific timing.
また、前記駆動時間設定部は、前記電流値が所定値未満である場合、前記延長時間として第1延長時間を設定し、前記電流値が前記所定値以上である場合、前記延長時間として、前記第1延長時間よりも長い第2延長時間を設定することが好ましい。 Further, the drive time setting unit sets the first extension time as the extension time when the current value is less than the predetermined value, and sets the extension time as the extension time when the current value is equal to or greater than the predetermined value. It is preferable to set the second extension time longer than the first extension time.
また、本発明は、点滴筒における輸液の液滴の滴下を監視する点滴監視装置であって、液滴の滴下を検出する液滴検出部と、上記のいずれかに記載のクランプ装置と、を備え、前記駆動制御部は、前記液滴検出部により液滴の未検出が所定時間続いた場合に、前記駆動部を駆動させる点滴監視装置に関する。 The present invention also provides a drip monitoring device for monitoring the dripping of droplets of an infusion solution in a drip tube, comprising: a droplet detection unit for detecting the dripping of droplets; In addition, the drive control unit relates to a drip monitoring device that drives the drive unit when the droplet detection unit continues to fail to detect a droplet for a predetermined period of time.
本発明によれば、構成部品の製造ばらつきにかかわらず、チューブを適切に閉塞することができるクランプ装置及びこのクランプ装置を備える点滴監視装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the clamp device which can block|occlude a tube appropriately, and the drip monitoring apparatus provided with this clamp device can be provided, regardless of the manufacturing variation of component parts.
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1に示すように、点滴監視装置100は、点滴を監視するための装置であり、例えば医療機関において輸液治療時に使用される。輸液は、輸液バッグ2から輸液バッグ2に接続された輸液チューブ3aに供給される。輸液チューブ3aは、点滴筒3の上部に接続され、輸液を輸液バッグ2から点滴筒3へ流通させる。点滴筒3の下部には、チューブとしての輸液チューブ3bが接続され、点滴筒3に供給された輸液は、輸液チューブ3bに供給される。点滴監視装置100は、点滴筒3の滴下口に形成された液滴D(以下、単に液滴という)の滴下を監視する。また、輸液の量は、輸液チューブ3bの中途部分を開閉するためのクレンメ4により調節される。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a
点滴監視装置100は、液滴Dを検出する液滴検出部20と、液滴検出部20により検出される液滴の間隔に基づいて動作するクランプ装置1と、を備える。
液滴検出部20は、発光部5と、受光部6と、増幅回路7と、を備える。クランプ装置1は、制御部8と、制御回路9と、LEDドライバ10と、LED11と、LCDドライバ12と、LCD13と、クランプ機構14と、駆動部としてのDCモータ15と、駆動電流検出部としてのモータ電流検出回路16と、動作検出部としてのフォトセンサ17と、を備える。また、点滴監視装置100は、各構成要素に電力を供給するための電源(図示せず)を備える。
The
The
発光部5は、点滴筒3内を滴下する液滴に対して光を照射する。発光部5から照射する光は、可視光であっても、赤外光であってもよい。発光部5は、例えば、1又は複数のLEDで構成される。
The
受光部6は、受光した光の強さに応じて出力電圧が変化するように構成された受光素子である。例えば、受光部6は、受光した光の強さが強ければ、出力電圧が高くなり、受光した光の強さが弱ければ、出力電圧が低くなる。
The light-receiving
受光部6は、発光部5に対向して配置される。発光部5から照射された光は、液滴を通過すると減衰され、受光部6において受光される。光が減衰されるため、受光した光の強さは弱くなり、受光部6からの出力電圧は、液滴が通過しない場合に比べて低くなる。このことを利用して液滴検出部20は、液滴の滴下を検出する。
The
増幅回路7は、受光部6からの出力電圧を増幅し、制御部8へ出力する。
The
制御部8は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサである。制御部8は、プログラムが格納されたROM(Read Only Memory)や、CPUがプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのRAM(Random Access Memory)等を備えてもよい。
制御部8の詳細については後述する。
The
Details of the
制御回路9は、制御部8からの制御信号に従い発光部5を制御する。また、制御回路9は、制御部8からの駆動信号に従いクランプ機構14を制御する。
The control circuit 9 controls the
LEDドライバ10は、制御部8からの制御信号に従いLED11を制御する。
LED(Light Emitting Diode)11は、LEDドライバ10の制御に従い発光する。LED11は、例えば、液滴が落下した場合に、一定時間点灯するように制御される。
The
An LED (Light Emitting Diode) 11 emits light under the control of an
LCDドライバ12は、制御部8からの制御信号に従いLCD(Liquid Crystal Display)13を制御する。
LCD13は、LCDドライバ12の制御に従い画像を表示する。LCD13は、例えば、液滴の流量(mL/h)を表示するように制御される。
The
The
クランプ機構14は、輸液チューブ3bを保持する機構を有しており、輸液チューブ3bを閉塞又は開放する。クランプ機構14は、例えば、輸液が滴下されている場合、輸液チューブ3bを開放し、輸液の滴下が終了した場合、輸液チューブ3bを閉塞する。
DCモータ15は、制御回路9からの駆動信号に従って動作し、クランプ機構14を駆動させる。
The
The
モータ電流検出回路16は、DCモータ15の駆動電流の電流値を検出し、検出した電流値を制御回路9へ出力する。
フォトセンサ17は、受光素子、発光素子等を備え、クランプ機構14の開放位置、中間位置及び閉塞位置を検出し、制御回路9へ出力する。
A motor
The
以上の点滴監視装置100では、制御部8は、発光部5及び受光部6により液滴を検出し、液滴の未検出が一定時間続いた場合、輸液バッグ2の輸液が終了したと判断し、制御回路9にクランプ機構14の駆動信号を出力する。
制御回路9は、駆動信号に従いDCモータ15を駆動し、クランプ機構14により輸液チューブ3bを閉塞する。また、制御回路9は、モータ電流検出回路16によって検出したDCモータ15の電流値を受け付け、DCモータ15の電流値を制御部8へ出力する。
In the
The control circuit 9 drives the
クランプ機構14により輸液チューブ3bを閉塞するために要する時間は、2秒程度であり、クランプ機構14は、点滴筒3内の輸液を残すように輸液チューブ3bを閉塞する。そのため、輸液バッグ2を交換した後に輸液の供給を継続する場合、点滴筒3の下流のプライミングが不要となる。
The
図2は、輸液チューブ3bが開放されている状態におけるクランプ機構14付近の構成を示す図である。図3は、輸液チューブ3bが閉塞されている状態におけるクランプ機構14付近の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration around the
図2及び図3に示すように、クランプ機構14は、プッシャ141と、壁部142と、遮光板143と、プッシャ作動機構144と、を備える。
フォトセンサ17は、第1フォトセンサ171と、第2フォトセンサ172と、を有する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
プッシャ141は、プッシャ作動機構144によって輸液チューブ3b側に進退可能に構成される。プッシャ141の先端部分は、輸液チューブ3bを好適に閉塞できるよう鋭利な形状を有している。
The
壁部142は、プッシャ141に対向して配置される。輸液チューブ3bが無い場合、プッシャ141の先端部分は、壁部142まで到達可能である。すなわち、輸液チューブ3bは、プッシャ141の先端部分と壁部142との間に配置され、プッシャ141の先端部分と壁部142とによって押し潰され、閉塞される。
The
遮光板143は、プッシャ141の側部に配置され、プッシャ141の移動に伴い、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172を遮光する。
The
プッシャ作動機構144は、プッシャ141とDCモータ15との間に配置され、DCモータ15の駆動力をプッシャ141に伝達する。プッシャ作動機構144は、例えば、送りねじ、ギア等によって構成され、DCモータ15の回転運動を直線運動に変換し、DCモータ15の駆動力をプッシャ141に伝達する。これにより、プッシャ141は、輸液チューブ3b開放されている開放位置(図2参照)から輸液チューブ3bが閉塞された閉塞位置(図3参照)に向けて前進し、また、閉塞位置から開放位置まで後退可能に構成される。
The
第1フォトセンサ171は、プッシャ141が輸液チューブ3bを閉塞する閉塞位置を検出する位置に配置される。第2フォトセンサ172は、プッシャ141が輸液チューブ3bを開放する開放位置を検出する位置に配置される。
The
プッシャ141の移動に伴い、遮光板143が移動することによって第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172の受光出力が変化する。これにより、制御部8は、プッシャ141の位置を把握することができる。
本実施形態では、制御部8は、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172が遮光板143により遮光されて受光出力が低下した場合にプッシャ141が閉塞位置に位置すると判定する(図3参照)。また、制御部8は、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172が遮光板143により遮光されず受光出力が低下していない場合にプッシャ141が開放位置に位置すると判定する(図2参照)。更に、制御部8は、第2フォトセンサ172のみが遮光板143により遮光され、第2フォトセンサ172の受光出力が低下し、第1フォトセンサ171の受光出力が低下していない場合にプッシャ141が中間位置に位置すると判定する。
As the
In this embodiment, the
図4は、制御部8の構成の概要を示す図である。制御部8は、駆動時間設定部81と、駆動制御部82と、を備える。
駆動時間設定部81は、モータ電流検出回路16により検出されるDCモータ15の電流値に基づいて、フォトセンサ17が輸液チューブ3bの閉塞を検出してから、駆動制御部82が駆動信号の出力を停止させるまでの延長時間を設定する。
FIG. 4 is a diagram showing an outline of the configuration of the
Based on the current value of the
具体的には、駆動時間設定部81は、DCモータ15の駆動状態における所定のタイミングでの時間あたりのDCモータ15の電流値の増加量に基づいてDCモータ15の延長時間を設定する。また、駆動時間設定部81は、特定のタイミングにおけるDCモータ15の電流値に基づいてDCモータ15の延長時間を設定してもよい。駆動時間設定部81の詳細については後述する。
Specifically, the driving
駆動制御部82は、駆動信号を出力することによりDCモータ15を駆動させ、駆動信号の出力を停止することでDCモータ15の駆動を停止させる。駆動制御部82は、更に、DCモータ15の駆動中フォトセンサ17により輸液チューブ3bの閉塞を検出した場合、駆動時間設定部81により設定された延長時間に基づいてDCモータ15の駆動を停止させる。具体的には、駆動時間設定部81は、DCモータ15の駆動中にフォトセンサ17により輸液チューブ3bの閉塞を検出した場合、駆動時間設定部81により設定された延長時間の経過後にDCモータ15の駆動を停止させる。
The
図5は、駆動時間設定部81による延長時間の設定が行われない場合に輸液チューブ3bを閉塞する際のクランプ機構14の制御について示す図である。図5に示すように、クランプ機構14は、通常、輸液チューブ3bを開放しており、プッシャ141は、輸液チューブ3bを開放する開放位置に配置される。このとき、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172は、いずれも遮光板143に遮光されておらず、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172における受光出力信号は、いずれもHighとなっている。
FIG. 5 is a diagram showing control of the
プッシャ141が開放位置に位置する状態において、駆動制御部82により駆動信号が出力される(駆動信号ON)と、DCモータ15は、動作を開始し、クランプ機構14のプッシャ141を輸液チューブ3b側に移動させる。このとき、プッシャ141に取り付けられた遮光板143が、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172を遮光すると、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172それぞれの受光出力信号は、HighからLowに変化する。
When the
駆動制御部82は、駆動信号を出力している状態において、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172の両方の受光出力信号が共にLowになったとき、プッシャ141が閉塞位置に到達したと判定して駆動信号の出力を停止し(駆動信号OFF)、クランプ機構14の動作を停止させる。
The
すなわち、遮光板143が、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172の両方を遮光していない状態で駆動信号がONになったタイミングで、DCモータ15は、動作を開始し、クランプ機構14のプッシャ141を輸液チューブ3b側に移動させる。
That is, the
また、遮光板143が、第2フォトセンサ172を遮光し、第1フォトセンサ171を遮光しない場合、クランプ機構14のプッシャ141が輸液チューブ3bを押し始め、輸液チューブ3bは、一部閉塞された状態となる。制御部8は、この状態をプッシャ141が中間位置に位置すると判定する。
When the
プッシャ141が更に輸液チューブ3b側に移動し、遮光板143が第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172の両方を遮光した状態において、輸液チューブ3bは、クランプ機構14のプッシャ141によって閉塞される。制御部8は、この状態をプッシャ141が閉塞位置に到達したと判定する。そして、駆動制御部82は、駆動信号の出力を停止し(OFF)、DCモータ15は、動作を停止する。
In a state in which the
図6は、駆動時間設定部81による延長時間の設定が行われない場合に、第1フォトセンサ171の受光出力信号の変化の検出タイミングにばらつきが存在するときのクランプ機構14の制御について示す図である。図6に示すように、第1フォトセンサ171の受光出力信号の変化の検出タイミングには、ばらつきが存在する。受光出力信号の変化の検出タイミングのばらつきは、第1フォトセンサ171の受光出力信号の検出範囲に製造ばらつきが生じることに起因する。
FIG. 6 is a diagram showing the control of the
すなわち、第1フォトセンサ171の受光出力信号の検出範囲のばらつきの影響により、第1フォトセンサ171の受光出力信号は、HighからLowに変化するタイミングにばらつきが生じる。その結果、図6中の点線で示すように、クランプ機構14のプッシャ141は、閉塞位置まで到達せずに、中間位置で停止してしまい、輸液チューブ3bを閉塞することができない場合が生じうる。
That is, due to the influence of variations in the detection range of the light reception output signal of the
図7は、プッシャ141の閉塞位置のばらつきを解消するためのクランプ機構14の制御について示す図である。第1フォトセンサ171の受光出力信号の検出範囲にばらつきが存在する場合、プッシャ141の閉塞位置のばらつきを解消するために、駆動時間設定部81は、第1フォトセンサ171の受光出力信号の変化のタイミングのばらつき量に相当する時間ΔT分、DCモータ15の駆動を延長する延長時間を設定する。そして、駆動制御部82は、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172により輸液チューブ3bの閉塞(プッシャ141の閉塞位置)を検出した場合に、閉塞を検出してから延長時間ΔT経過後に駆動信号の出力を停止させる。これにより、仮に第1フォトセンサ171の受光出力信号の検出範囲にばらつきが存在し、プッシャ141が中間位置に位置する状態で第1フォトセンサ171により輸液チューブ3bの閉塞が検出された場合であっても、閉塞の検出から延長時間ΔT経過後にプッシャ141の移動が停止される。よって、第1フォトセンサ171の受光出力信号の検出範囲にばらつきが存在しても、輸液チューブ3bを好適に閉塞させられる。
7A and 7B are diagrams showing the control of the
図8及び図9は、輸液チューブ3bの有無によるプッシャ141の動作を示す図である。図8に示すように、プッシャ141と壁部142の間に輸液チューブ3bがある場合、すなわち、輸液チューブ3bがクランプ機構14により閉塞される場合、プッシャ141は、閉塞位置において輸液チューブ3bを閉塞する。この場合、プッシャ141の先端と壁部142との間には輸液チューブ3bが介在している。
8 and 9 are diagrams showing the operation of the
一方、図9に示すように、プッシャ141と壁部142の間に輸液チューブ3bがない場合、すなわち、輸液チューブ3bがクランプ機構14から外れている場合において、図7に示すように、延長時間ΔT分DCモータ15の駆動を延長した場合、プッシャ141は、閉塞位置において壁部142に直接接触することとなる。
On the other hand, when there is no
このように、プッシャ141と壁部142の間に輸液チューブ3bがない場合に図7に示すように一律の延長時間ΔTを設定すると、プッシャ141の先端は、最大時間ΔT分、直接壁部142に押し付けられる。プッシャ141の先端は、輸液チューブ3bを閉塞するために鋭利な形状を有している。そのため、輸液チューブ3bを介さずにプッシャ141の先端を壁部142に押し付けられる動作を繰り返すと、プッシャ141の先端は変形し、その結果、輸液チューブ3bを十分に閉塞することができなくなる。
In this way, if the uniform extension time ΔT is set as shown in FIG. 7 when there is no
そこで、本実施形態に係る点滴監視装置100(クランプ装置1)は、DCモータ15にトルク負荷が加わった場合に、DCモータ15の電流値が増加する特性に着目し、輸液チューブ3bがある場合とない場合に、それぞれ異なるDCモータ15の延長時間を設定する。より具体的には、駆動時間設定部81は、モータ電流検出回路16により検出されるDCモータ15の電流値に基づいて輸液チューブ3bの有無を判定し、輸液チューブ3bがないと判定した場合に延長時間として第1延長時間Taを設定し、輸液チューブ3bがあると判定した場合に延長時間として第1延長時間よりも長い第2延長時間Tbを設定する。
Therefore, the drip monitoring device 100 (clamping device 1) according to the present embodiment focuses on the characteristic that the current value of the
図10及び図11は、DCモータ15の電流値の変化の傾きΔI1/ΔT1に基づいて延長時間を設定する制御について示す図である。図10は、輸液チューブ3bがない場合におけるクランプ機構14の制御について示す図である。図11は、輸液チューブ3bがある場合におけるクランプ機構14の制御について示す図である。
10 and 11 are diagrams showing control for setting the extension time based on the gradient ΔI1/ΔT1 of the change in the current value of the
図10に示すように、輸液チューブ3bがない場合、クランプ機構14のプッシャ141が壁部142に到達するまで、DCモータ15にトルク負荷が加わらない。そのため、モータ電流検出回路16によって検出される電流値は、一定となる。ここで、時間ΔT1あたりの電流値の増加量をΔI1とすると、電流値の変化の傾きΔI1/ΔT1は、実質的に0となる。
As shown in FIG. 10, without the
駆動時間設定部81は、DCモータ15の駆動状態における所定のタイミングでの電流値の変化の傾きΔI1/ΔT1が、設定した所定閾値A1未満である場合、第1フォトセンサ171の受光出力信号がHighからLowに変化した後、駆動信号の出力を停止するまでの延長時間として第1延長時間Taを設定する。ここで、延長時間Taは、例えば0秒(つまり、第1フォトセンサ171の受光出力信号がHighからLowに変化したタイミング)に設定される。
When the slope ΔI1/ΔT1 of the change in the current value at a predetermined timing in the driving state of the
すなわち、駆動時間設定部81は、時間ΔT1に対する電流値の増加量ΔI1から電流値の変化の傾きΔI1/ΔT1を求め、電流値の変化の傾きΔI1/ΔT1が所定閾値A1未満である場合、延長時間として0を含む短い第1延長時間Taを設定する。これにより、輸液チューブ3bがない状態でプッシャ141(クランプ機構14)が開放位置から閉塞位置に移動した場合には、第1フォトセンサ171により閉塞を検出したタイミング又は閉塞を検出した後極短時間でプッシャ141の移動を停止させられる。よって、プッシャ141の先端が直接壁部142に押し付けられて変形することを防げる。
That is, the driving
一方、図11に示すように、輸液チューブ3bがある場合、クランプ機構14のプッシャ141が輸液チューブ3bを押し始めると、DCモータ15にトルク負荷が加わる。そのため、モータ電流検出回路16によって検出される電流値は、トルク負荷に応じて増加していく。時間ΔT1あたりの電流値の増加量をΔI1とすると、電流値の変化の傾きは、ΔI1/ΔT1で求められる。
On the other hand, as shown in FIG. 11, when there is an
駆動時間設定部81は、DCモータ15の駆動状態における所定のタイミングでの電流値の変化の傾きΔI1/ΔT1が、設定した所定閾値A1以上である場合、第1フォトセンサ171の出力信号がHighからLowに変化した後、駆動信号の出力を停止するまでの延長時間として、第1延長時間Taよりも長い第2延長時間Tbを設定する。ここで、延長時間Tbは、第1フォトセンサ171の受光出力信号の変化のタイミングのばらつき量に相当する時間ΔT以上の時間として設定される。
The drive
すなわち、駆動時間設定部81は、時間ΔT1に対する電流値の増加量ΔI1から電流値の変化の傾きΔI1/ΔT1を求め、電流値の変化の傾きΔI1/ΔT1が所定閾値A1以上である場合、延長時間として、第1フォトセンサ171の出力信号の検出範囲のばらつき量に相当する時間ΔT以上の第2延長時間Tbを設定する。これにより、輸液チューブ3bがある状態でプッシャ141(クランプ機構14)が開放位置から閉塞位置に移動した場合には、第1フォトセンサ171により閉塞を検出した後、第2延長時間Tb更にプッシャ141を移動させてからプッシャ141の移動を停止させられる。よって、第1フォトセンサ171の受光出力信号の検出範囲にばらつきが存在しても、輸液チューブ3bを好適に閉塞させられる。
That is, the driving
電流値の変化の傾きΔI1/ΔT1を求める所定のタイミングとしては、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172によりプッシャ141が中間位置に位置することが検出されてから第1フォトセンサ171によりプッシャ141が閉塞位置に到達したことが検出される間における閉塞位置に到達したことが検出される直前のタイミングであることが好ましい。
As a predetermined timing for obtaining the gradient ΔI1/ΔT1 of the change in the current value, after the
図10及び図11に示した例では、駆動時間設定部81は、時間あたりのDCモータ15の電流値の増加量に基づいて延長時間を設定したが、駆動時間設定部81は、特定のタイミングにおけるDCモータ15の電流値に基づいて延長時間を設定してもよい。
In the example shown in FIGS. 10 and 11, the driving
図12及び図13は、DCモータ15の電流値に基づいて延長時間を設定する制御について示す図である。図12は、輸液チューブ3bがない場合におけるクランプ機構14の制御について示す図である。
12 and 13 are diagrams showing control for setting the extension time based on the current value of the
図12に示すように、輸液チューブ3bがない場合、クランプ機構14のプッシャ141が壁部142に到達するまで、DCモータ15にトルク負荷が加わらない。そのため、モータ電流検出回路16によって検出される電流値は、一定となる。
As shown in FIG. 12, without the
駆動時間設定部81は、DCモータ15の駆動状態における特定のタイミングT2におけるDCモータ15の電流値I2が所定値Ia未満である場合、第1フォトセンサ171の出力信号がHighからLowに変化した後、駆動信号の出力を停止するまでの延長時間として第1延長時間Taを設定する。ここで、第1延長時間Taは、例えば0秒(つまり、第1フォトセンサ171の受光出力信号がHighからLowに変化したタイミング)に設定される。
When the current value I2 of the
図13は、輸液チューブ3bがある場合におけるクランプ機構14の制御について示す図である。図13に示すように、輸液チューブ3bがある場合、クランプ機構14のプッシャ141が輸液チューブ3bを押し始めると、DCモータ15にトルク負荷が加わる。そのため、モータ電流検出回路16によって検出される電流値は、トルク負荷に応じて増加していく。
FIG. 13 is a diagram showing control of the
駆動時間設定部81は、DCモータ15の駆動状態における特定のタイミングT2におけるDCモータ15の電流値I2が所定値Ia以上である場合、第1フォトセンサ171の出力信号がHighからLowに変化した後、駆動信号の出力を停止するまでの延長時間として、第1延長時間Taよりも長い第2延長時間Tbを設定する。ここで、第2延長時間Tbは、第1フォトセンサ171の受光出力信号の変化のタイミングのばらつき量に相当する時間ΔT以上の時間として設定される。
When the current value I2 of the
電流値I2を検出する特定のタイミングとしては、第1フォトセンサ171及び第2フォトセンサ172によりプッシャ141が中間位置に位置することが検出されてから第1フォトセンサ171によりプッシャ141が閉塞位置に到達したことが検出される間における閉塞位置に到達したことが検出される直前のタイミングであることが好ましい。
As a specific timing for detecting the current value I2, after the
以上説明したように、本実施形態によれば、クランプ装置1を備える点滴監視装置100は、点滴筒3に接続され輸液を流通させる輸液チューブ3bを開放又は閉塞するクランプ機構14と、クランプ機構14を駆動させるDCモータ15と、DCモータ15の駆動電流を検出するモータ電流検出回路16と、クランプ機構14による輸液チューブ3bの開放又は閉塞を検出するフォトセンサ17と、駆動信号を出力することによりDCモータ15を駆動させ、駆動信号の出力を停止することでDCモータ15の駆動を停止させる駆動制御部82と、モータ電流検出回路16により検出される電流値に基づいて、フォトセンサ17が輸液チューブ3bの閉塞を検出してから駆動制御部82が駆動信号の出力を停止させるまでの延長時間を設定する駆動時間設定部81と、を備え、駆動制御部82は、フォトセンサ17が輸液チューブ3bの閉塞を検出した場合、駆動時間設定部81により設定された延長時間に基づいてDCモータ15の駆動を停止させる。
As described above, according to the present embodiment, the
これにより、点滴監視装置100(クランプ装置1)は、輸液チューブ3bの有無に応じて、DCモータ15の電流値に基づいてDCモータ15の延長時間を設定できるため、構成部品の製造ばらつきにかかわらず、クランプ機構14による輸液チューブ3bの閉塞を適切に行うことができる。
As a result, the drip monitoring device 100 (clamping device 1) can set the extension time of the
また、駆動時間設定部81は、DCモータ15の駆動状態における所定のタイミングでの時間ΔT1あたりのDCモータ15の電流値の増加量ΔI1に基づいて延長時間を設定する。これにより、DCモータ15にトルク負荷が加わった場合にDCモータ15の電流値が増加する特性を利用して輸液チューブ3bの有無を判定でき、輸液チューブ3bがある場合とない場合に、それぞれ異なるDCモータ15の延長時間を設定できる。よって、構成部品の製造ばらつきにかかわらず、クランプ機構14による輸液チューブ3bの閉塞を適切に行うことができる。
Further, the driving
また、駆動時間設定部81は、DCモータ15の駆動状態における所定のタイミングでの時間ΔT1あたりの電流値の増加量ΔI1から電流値の変化の傾きΔT1/ΔI1を求め、電流値の変化の傾きΔT1/ΔI1が所定閾値A1未満である場合、延長時間として第1延長時間Taを設定し、電流値の変化の傾きΔT1/ΔI1が所定閾値A1以上である場合、延長時間として、第1延長時間Taよりも長い第2延長時間Tbを設定する。これにより、第1延長時間Taを0又は極めて短い時間に設定することで、輸液チューブ3bがない状態でプッシャ141(クランプ機構14)が開放位置から閉塞位置に移動した場合には、第1フォトセンサ171により閉塞を検出したタイミング又は閉塞を検出した後極短時間でプッシャ141の移動を停止させられる。よって、プッシャ141の先端が直接壁部142に押し付けられて変形することを防げる。また、第2延長時間Tbを第1フォトセンサ171の受光出力信号の変化のタイミングのばらつき量に相当する時間ΔT以上の時間に設定することで、輸液チューブ3bがある状態でプッシャ141(クランプ機構14)が開放位置から閉塞位置に移動した場合には、第1フォトセンサ171により閉塞を検出した後、第2延長時間Tbプッシャ141を移動させてからプッシャ141の移動を停止させられる。よって、構成部品の製造ばらつきにかかわらず、クランプ機構14による輸液チューブ3bの閉塞を適切に行うことができる。
Further, the drive
また、駆動時間設定部81は、特定のタイミングT2におけるDCモータ15の電流値に基づいて延長時間を設定する。これにより、DCモータ15にトルク負荷が加わった場合にDCモータ15の電流値が増加する特性を利用して輸液チューブ3bの有無を判定でき、輸液チューブ3bがある場合とない場合に、それぞれ異なるDCモータ15の延長時間を設定できる。よって、構成部品の製造ばらつきにかかわらず、クランプ機構14による輸液チューブ3bの閉塞を適切に行うことができる。
Further, the drive
また、駆動時間設定部81は、DCモータ15の電流値が所定値Ia未満である場合、延長時間として第1延長時間Taを設定し、DCモータ15の電流値が所定値Ia以上である場合、延長時間として、第1延長時間Taよりも長い第2延長時間Tbを設定する。これにより、第1延長時間Taを0又は極めて短い時間に設定することで、輸液チューブ3bがない状態でプッシャ141(クランプ機構14)が開放位置から閉塞位置に移動した場合には、第1フォトセンサ171により閉塞を検出したタイミング又は閉塞を検出した後極短時間でプッシャ141の移動を停止させられる。よって、プッシャ141の先端が直接壁部142に押し付けられて変形することを防げる。また、第2延長時間Tbを第1フォトセンサ171の受光出力信号の変化のタイミングのばらつき量に相当する時間ΔT以上の時間に設定することで、輸液チューブ3bがある状態でプッシャ141(クランプ機構14)が開放位置から閉塞位置に移動した場合には、第1フォトセンサ171により閉塞を検出した後、第2延長時間Tbプッシャ141を移動させてからプッシャ141の移動を停止させられる。よって、構成部品の製造ばらつきにかかわらず、クランプ機構14による輸液チューブ3bの閉塞を適切に行うことができる。
Further, the drive
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Moreover, the effects described in the present embodiment are merely enumerations of the most suitable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the present embodiment.
例えば、本実施形態では、クランプ装置1を、点滴筒における輸液の液滴の滴下を監視する点滴監視装置100に適用したがこれに限らない。すなわち、クランプ装置1を、血液回路を備える透析装置等の体外循環装置に適用してもよい。
For example, in the present embodiment, the
1 クランプ装置
2 輸液バッグ
3 点滴筒
3b 輸液チューブ(チューブ)
4 クレンメ
5 発光部
6 受光部
7 増幅回路
8 制御部
9 制御回路
10 LEDドライバ
11 LED
12 LCDドライバ
13 LCD
14 クランプ機構
15 DCモータ(駆動部)
16 モータ電流検出回路
17 フォトセンサ(動作検出部)
20 液滴検出部
81 駆動時間設定部
82 駆動制御部
100 点滴監視装置
1
4
12
14
16 motor
20
Claims (6)
前記クランプ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部の駆動電流を検出する駆動電流検出部と、
前記クランプ機構による前記チューブの開放又は閉塞を検出する動作検出部と、
駆動信号を出力することにより前記駆動部を駆動させ、該駆動信号の出力を停止することで前記駆動部の駆動を停止させる駆動制御部と、
前記駆動電流検出部により検出される電流値に基づいて、前記チューブの閉塞を検出してから前記駆動信号の出力を停止させるまでの延長時間を設定する駆動時間設定部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記動作検出部が前記チューブの閉塞を検出した場合、前記駆動時間設定部により設定された延長時間に基づいて前記駆動部の駆動を停止させるクランプ装置。 a clamping mechanism for opening or closing the tube;
a driving unit that drives the clamping mechanism;
a drive current detection unit that detects the drive current of the drive unit;
an operation detection unit that detects opening or closing of the tube by the clamping mechanism;
a drive control unit that drives the drive unit by outputting a drive signal and stops driving the drive unit by stopping the output of the drive signal;
a driving time setting unit that sets an extension time from detecting blockage of the tube to stopping the output of the driving signal based on the current value detected by the driving current detecting unit;
The drive control unit stops driving the drive unit based on the extension time set by the drive time setting unit when the operation detection unit detects that the tube is blocked.
前記電流値の変化の傾きが所定閾値未満である場合、前記延長時間として第1延長時間を設定し、
前記電流値の変化の傾きが前記所定閾値以上である場合、前記延長時間として、前記第1延長時間よりも長い第2延長時間を設定する、請求項2に記載のクランプ装置。 The drive time setting unit obtains a slope of change in the current value from an amount of increase in the current value per time at a predetermined timing in the drive state of the drive unit,
setting a first extension time as the extension time when the slope of the change in the current value is less than a predetermined threshold;
3. The clamping device according to claim 2, wherein a second extension time longer than the first extension time is set as the extension time when the slope of the change in the current value is equal to or greater than the predetermined threshold.
前記電流値が所定値未満である場合、前記延長時間として第1延長時間を設定し、
前記電流値が前記所定値以上である場合、前記延長時間として、前記第1延長時間よりも長い第2延長時間を設定する、請求項4に記載のクランプ装置。 The driving time setting unit
when the current value is less than a predetermined value, setting a first extension time as the extension time;
5. The clamping device according to claim 4, wherein a second extension time longer than the first extension time is set as the extension time when the current value is equal to or greater than the predetermined value.
液滴の滴下を検出する液滴検出部と、
請求項1~5のいずれかに記載のクランプ装置と、を備え、
前記駆動制御部は、前記液滴検出部により液滴の未検出が所定時間続いた場合に、前記駆動部を駆動させる点滴監視装置。 A drip monitoring device for monitoring dripping of infusion droplets in a drip tube,
a droplet detection unit that detects the dropping of droplets;
and a clamping device according to any one of claims 1 to 5,
The driving control unit drives the driving unit when the droplet detecting unit continues to fail to detect a droplet for a predetermined period of time.
Priority Applications (1)
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