JP2557402B2 - 薬液注入用流量コントロ−ル装置 - Google Patents
薬液注入用流量コントロ−ル装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、生体への薬液の注入速度をコントロールす
るための装置に関する。
るための装置に関する。
＜従来の技術＞ 生体に薬液を注入するには、一般に、点滴装置ならび
に薬液注入ポンプが用いられる。従来の点滴装置は、薬
液を収容した容器にチューブの一端を接続し、チューブ
の他端に装着された注射針を介して生体内に薬液を注入
するとともに、このチューブの途中には点滴筒およびク
ランプを設けて、点滴筒内における薬液の滴下状況を見
ながらクランプを操作することによって、また注入ポン
プについては、回転数を制御する機構をもったモータに
より注射筒が駆動されたり、あるいは一定速度でチュー
ブを押圧してゆくしごきポンプによって、注入速度の調
整を行うよう構成されている。
に薬液注入ポンプが用いられる。従来の点滴装置は、薬
液を収容した容器にチューブの一端を接続し、チューブ
の他端に装着された注射針を介して生体内に薬液を注入
するとともに、このチューブの途中には点滴筒およびク
ランプを設けて、点滴筒内における薬液の滴下状況を見
ながらクランプを操作することによって、また注入ポン
プについては、回転数を制御する機構をもったモータに
より注射筒が駆動されたり、あるいは一定速度でチュー
ブを押圧してゆくしごきポンプによって、注入速度の調
整を行うよう構成されている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 上述した薬液の生体への注入速度は、速すぎても遅す
ぎても副作用の発現や、薬物の効果に影響が生じ、ある
定められた時間内に定められた量だけ注入することが重
要な要件となる。
ぎても副作用の発現や、薬物の効果に影響が生じ、ある
定められた時間内に定められた量だけ注入することが重
要な要件となる。
従来の点滴装置における注入速度の設定は、看護婦等
が点滴筒内での液滴の大きさと単位時間当りの滴下数を
目視によって確認して行なうため、経験と勘に依存する
ところが大きく、常に最適な速度に設定されているとは
云えないのが実情である。すなわち、薬液の粘性、密
度、表面張力によって液滴の大きさが異なり、しかも、
このうち粘性および表面張力は温度によって変化するか
ら、同じ薬液でも温度によって液滴の大きさが変化する
ことになり、この液滴の大きさを目視によって正確に把
握することは困難である。同様に、点滴中に温度が変化
すると注入速度も変化するから、これを一定に維持する
ためには点滴中にたえずクランプにより速度の修正を行
なう必要がある。また注入ポンプについても同様に温度
・薬物の種類によって粘度・表面張力・密度などがわか
るため初期速度の設定、一定速度の維持は極めてむつか
しいのが現状である。
が点滴筒内での液滴の大きさと単位時間当りの滴下数を
目視によって確認して行なうため、経験と勘に依存する
ところが大きく、常に最適な速度に設定されているとは
云えないのが実情である。すなわち、薬液の粘性、密
度、表面張力によって液滴の大きさが異なり、しかも、
このうち粘性および表面張力は温度によって変化するか
ら、同じ薬液でも温度によって液滴の大きさが変化する
ことになり、この液滴の大きさを目視によって正確に把
握することは困難である。同様に、点滴中に温度が変化
すると注入速度も変化するから、これを一定に維持する
ためには点滴中にたえずクランプにより速度の修正を行
なう必要がある。また注入ポンプについても同様に温度
・薬物の種類によって粘度・表面張力・密度などがわか
るため初期速度の設定、一定速度の維持は極めてむつか
しいのが現状である。
そこで、本発明者らは既に、注入すべき薬液の残存重
量を刻々と測定し、その測定値の経時的変化に基づいて
実際の注入速度に係る情報を刻々と算出し、その算出さ
れた注入速度に係る情報があらかじめ入力された目標注
入速度に係る情報に一致するよう、薬液注入速度をコン
トロールする装置を提案している（特願昭62−46217
号）。この提案により、経験や勘によることなく、ま
た、注入途中において温度をはじめとするファクタの変
化があっても、常に最適な入力速度の維持が可能となっ
た。
量を刻々と測定し、その測定値の経時的変化に基づいて
実際の注入速度に係る情報を刻々と算出し、その算出さ
れた注入速度に係る情報があらかじめ入力された目標注
入速度に係る情報に一致するよう、薬液注入速度をコン
トロールする装置を提案している（特願昭62−46217
号）。この提案により、経験や勘によることなく、ま
た、注入途中において温度をはじめとするファクタの変
化があっても、常に最適な入力速度の維持が可能となっ
た。
以上の基本発明を具体化するに当って、注入速度の制
御方式は、一般的には、ある時刻における重量と、その
時刻から所定時間経過後の重量の差を、当該所定時間で
割って注入速度（流量）を求め、その流量と、一定の目
標とする流量とを比較し、両者が一致するように刻々と
流量制御を行うことである。ところが、この制御方式で
は、刻々の流量は目標流量と一致すべく制御されるもの
の、ある定められた時間内に定められた量の薬液を注入
する、という最も重要な目的に対しては、刻々の流量制
御誤差が累積される結果、必ずしも満足する制御が得ら
れないことが判明した。また、測定した重量に含まれる
異常値や、測定した重量の変動が、流量演算結果に影響
を及ぼし、ハンチングを起こす等、安定なコントロール
状態を得られない場合も予想される。
御方式は、一般的には、ある時刻における重量と、その
時刻から所定時間経過後の重量の差を、当該所定時間で
割って注入速度（流量）を求め、その流量と、一定の目
標とする流量とを比較し、両者が一致するように刻々と
流量制御を行うことである。ところが、この制御方式で
は、刻々の流量は目標流量と一致すべく制御されるもの
の、ある定められた時間内に定められた量の薬液を注入
する、という最も重要な目的に対しては、刻々の流量制
御誤差が累積される結果、必ずしも満足する制御が得ら
れないことが判明した。また、測定した重量に含まれる
異常値や、測定した重量の変動が、流量演算結果に影響
を及ぼし、ハンチングを起こす等、安定なコントロール
状態を得られない場合も予想される。
本発明は上記した基本発明の改良に係るもので、定め
られた時間内に定められた量の薬液を常に安定して生体
に注入することのできる薬液注入用流量コントロール装
置の提供を目的としている。
られた時間内に定められた量の薬液を常に安定して生体
に注入することのできる薬液注入用流量コントロール装
置の提供を目的としている。
＜問題点を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するため、第１の発明は、第１図に
その基本概念図を示すように、薬液Ｌを収容した容器Ｂ
を保持して薬液Ｌを含む容器Ｂの重量を検出する重量検
出機構ａと、薬液Ｌの生体への注入開始後の経過時間を
計測する計時手段ｂと、その計時手段ｂおよび重量検出
機構ａの出力データを刻々と採り込んで注入開始後の経
過時間Tiとその各時点における重量Wiのデータ対を複数
組記憶する第１の記憶手段ｃと、薬液Ｌの注入目標重量
woとその注入目標所要時間Toを入力するための入力手段
ｄと、その入力内容を記憶する第２の記憶手段ｅと、第
１の記憶手段ｃの記憶内容（Ti,Wi）を用いた最小二乗
法による演算により、注入開始後注入目標所要時間Toの
経過時点における薬液注入重量 を推定する演算手段ｆと、その推定結果 と注入目標重量woとを比較する比較手段ｇと、その比較
結果に基づいて容器Ｂからの薬液流出速度を制御する流
量制御機構ｈを備えたことによって、特徴づけられる。
その基本概念図を示すように、薬液Ｌを収容した容器Ｂ
を保持して薬液Ｌを含む容器Ｂの重量を検出する重量検
出機構ａと、薬液Ｌの生体への注入開始後の経過時間を
計測する計時手段ｂと、その計時手段ｂおよび重量検出
機構ａの出力データを刻々と採り込んで注入開始後の経
過時間Tiとその各時点における重量Wiのデータ対を複数
組記憶する第１の記憶手段ｃと、薬液Ｌの注入目標重量
woとその注入目標所要時間Toを入力するための入力手段
ｄと、その入力内容を記憶する第２の記憶手段ｅと、第
１の記憶手段ｃの記憶内容（Ti,Wi）を用いた最小二乗
法による演算により、注入開始後注入目標所要時間Toの
経過時点における薬液注入重量 を推定する演算手段ｆと、その推定結果 と注入目標重量woとを比較する比較手段ｇと、その比較
結果に基づいて容器Ｂからの薬液流出速度を制御する流
量制御機構ｈを備えたことによって、特徴づけられる。
また、第２の発明は、第２図にその基本概念図を示す
ように、第１の発明における重量検出機構a,計時手段b,
第１の記憶手段c,入力手段ｄおよび第２の記憶手段ｅを
共通の技術的手段として備えるとともに、第１の記憶手
段ｃの記憶内容（Ti,Wi）用いて現時点における薬液流
量Qiを算出する第１の演算手段ｊと、第１および第２の
記憶手段ｃおよびｅの記憶内容（Ti,Wi）および（To,w
o）に基づいて、注入目標重量woと注入目標所要時間To
に対する現時点での残存注入重量wriと残存時間Triとか
ら以後の目標流量Qoiを刻々と算出する第２の演算手段
ｋと、第１および第２の演算手段ｊおよびｋによる演算
結果QiおよびQoiの比較減算手段ｌと、その比較減算結
果（Qoi−Qi）に応じた量だけ容器Ｂからの薬液流量を
増加もしくは減少させる流量制御機構ｍを備えたことに
よって、特徴づけられる。
ように、第１の発明における重量検出機構a,計時手段b,
第１の記憶手段c,入力手段ｄおよび第２の記憶手段ｅを
共通の技術的手段として備えるとともに、第１の記憶手
段ｃの記憶内容（Ti,Wi）用いて現時点における薬液流
量Qiを算出する第１の演算手段ｊと、第１および第２の
記憶手段ｃおよびｅの記憶内容（Ti,Wi）および（To,w
o）に基づいて、注入目標重量woと注入目標所要時間To
に対する現時点での残存注入重量wriと残存時間Triとか
ら以後の目標流量Qoiを刻々と算出する第２の演算手段
ｋと、第１および第２の演算手段ｊおよびｋによる演算
結果QiおよびQoiの比較減算手段ｌと、その比較減算結
果（Qoi−Qi）に応じた量だけ容器Ｂからの薬液流量を
増加もしくは減少させる流量制御機構ｍを備えたことに
よって、特徴づけられる。
＜作用＞ 定められた時間Toで定められた重量woだけ薬液を注入
するということは、第10図にグラフに示すように、注入
量ｗ、注入開始時点tsからの経過時間をｔとすると、理
想的には、 ｗ＝α（ｔ−To）＋wo ……（１） で表される１次式に沿って薬液を注入することである。
ここで、tsから時間Tiが経過した時点における重量検出
機構ａからの重量データをWiとしたとき、tsにおける重
量Wsとすると、tsからTiだけ経過したときの注入量wi
は、 wi＝Ws−Wi ……（２） で一意的に示される。
するということは、第10図にグラフに示すように、注入
量ｗ、注入開始時点tsからの経過時間をｔとすると、理
想的には、 ｗ＝α（ｔ−To）＋wo ……（１） で表される１次式に沿って薬液を注入することである。
ここで、tsから時間Tiが経過した時点における重量検出
機構ａからの重量データをWiとしたとき、tsにおける重
量Wsとすると、tsからTiだけ経過したときの注入量wi
は、 wi＝Ws−Wi ……（２） で一意的に示される。
そこで、第11図に示すように、tsからTiだけ経過した
時点において第１の記憶手段ｃに記憶されている複数の
データ対、例えば（Ti,Wi），（Ti-1，Wi-1）……を用
いれば、最小二乗法により現時点（Ti）における注入状
態を維持したときにおける将来の注入量を、 によって推定できる。第１の発明はこの推定によってｔ
＝Toにおける注入量、つまり を求め、この と注入目標重量woとの大小関係によって流量制御機構ｈ
を作動させる。この制御動作を繰り返すことにより、流
量制御誤差が累積されることなく、所期の目的が達成さ
れる。
時点において第１の記憶手段ｃに記憶されている複数の
データ対、例えば（Ti,Wi），（Ti-1，Wi-1）……を用
いれば、最小二乗法により現時点（Ti）における注入状
態を維持したときにおける将来の注入量を、 によって推定できる。第１の発明はこの推定によってｔ
＝Toにおける注入量、つまり を求め、この と注入目標重量woとの大小関係によって流量制御機構ｈ
を作動させる。この制御動作を繰り返すことにより、流
量制御誤差が累積されることなく、所期の目的が達成さ
れる。
一方、定められた時間Toで定められた重量woだけ薬液
を注入するということは、表現を改めると、第12図に示
すように、注入量をw,注入開始時点tsからの経過時間を
ｔとし、 とすると、理想的には、 ｗ＝Qot ……（５） で示される１次式に沿って薬液を注入することであると
もいえる。
を注入するということは、表現を改めると、第12図に示
すように、注入量をw,注入開始時点tsからの経過時間を
ｔとし、 とすると、理想的には、 ｗ＝Qot ……（５） で示される１次式に沿って薬液を注入することであると
もいえる。
第２の発明では、第13図に示すように、tsからTiだけ
経過した時点において第１の記憶手段ｃに記憶されてい
るデータ対、例えば少なくとも（Ti,wi）と（Ti-n，Wi
-n）を用いて、現時点（Ti）における流量Qiを算出す
る。同時に、注入目標重量woに対する現時点（Ti）にお
ける注入残存重量wriと、残存時間Triとから、時刻Toに
おける注入量がwoとなるような目標流量Qoiを算出す
る。そして、QoiとQiの差だけ流量制御機構ｍを作動さ
せる。このような制御動作を繰り返すことにより、第１
の発明と同様に流量制御誤差が累積されることなく、所
期の目的が達成される。
経過した時点において第１の記憶手段ｃに記憶されてい
るデータ対、例えば少なくとも（Ti,wi）と（Ti-n，Wi
-n）を用いて、現時点（Ti）における流量Qiを算出す
る。同時に、注入目標重量woに対する現時点（Ti）にお
ける注入残存重量wriと、残存時間Triとから、時刻Toに
おける注入量がwoとなるような目標流量Qoiを算出す
る。そして、QoiとQiの差だけ流量制御機構ｍを作動さ
せる。このような制御動作を繰り返すことにより、第１
の発明と同様に流量制御誤差が累積されることなく、所
期の目的が達成される。
＜実施例＞ 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第３図は本発明実施例の外観図で、第４図はその流量
制御用クランプ装置の拡大縦断面図である。
制御用クランプ装置の拡大縦断面図である。
装置本体１は支柱２により所定の高さに支持されてい
る。この装置本体１は、後述する懸吊型の重量検出機構
11や演算制御部12等をその内部に収容するとともに、そ
の前面にはキーボード13および重量検出機構11による重
量検出値、既注入重量、更に注入終了までの時間等を表
示するための表示器14が配設されている。また、装置本
体１の底部からは、重量検出機構11の懸吊用フック11a
が外部に突出している。
る。この装置本体１は、後述する懸吊型の重量検出機構
11や演算制御部12等をその内部に収容するとともに、そ
の前面にはキーボード13および重量検出機構11による重
量検出値、既注入重量、更に注入終了までの時間等を表
示するための表示器14が配設されている。また、装置本
体１の底部からは、重量検出機構11の懸吊用フック11a
が外部に突出している。
懸吊用フック11aに、バッグ、びんあるいはプラスチ
ックボトル製の薬液容器Ｂが吊り下げられる。この薬液
容器Ｂに液針等を介して接続される可撓性の薬液流出用
チューブＦは、適当に弛みを持たせた状態で支柱２に装
着された保持具３により保持され、続いて流量制御用ク
ランプ装置４内を経て、先端に装着された注射針を介し
て例えば人体にさし込まれる。この流出用チューブＦを
含む注射針までは、特別なものでなく、市販されている
輸液（血）セットを使用できる。
ックボトル製の薬液容器Ｂが吊り下げられる。この薬液
容器Ｂに液針等を介して接続される可撓性の薬液流出用
チューブＦは、適当に弛みを持たせた状態で支柱２に装
着された保持具３により保持され、続いて流量制御用ク
ランプ装置４内を経て、先端に装着された注射針を介し
て例えば人体にさし込まれる。この流出用チューブＦを
含む注射針までは、特別なものでなく、市販されている
輸液（血）セットを使用できる。
流量制御用クランプ装置４は、支柱２に固着され、鉛
直方向に溝41aが形成された支持体41と、この支持体41
に軸42aを介して回動自在に支承された偏芯カム42、お
よび軸42aを回転駆動するためのパルスモータ43によっ
て構成されており、薬液流出用チューブＦは支持体41の
溝41aの底面と偏芯カム42との間に挿入される。そし
て、パルスモータ43の駆動による偏芯カム42の回動位置
に応じて、この偏芯カム42の外周面と溝41aの底面によ
る薬液流出用チューブＦの押圧量が変化し、その内部を
流れる薬液の流量を制御し得るよう構成されている。
直方向に溝41aが形成された支持体41と、この支持体41
に軸42aを介して回動自在に支承された偏芯カム42、お
よび軸42aを回転駆動するためのパルスモータ43によっ
て構成されており、薬液流出用チューブＦは支持体41の
溝41aの底面と偏芯カム42との間に挿入される。そし
て、パルスモータ43の駆動による偏芯カム42の回動位置
に応じて、この偏芯カム42の外周面と溝41aの底面によ
る薬液流出用チューブＦの押圧量が変化し、その内部を
流れる薬液の流量を制御し得るよう構成されている。
なお、薬液流出用チューブＦの薬液容器Ｂの直下近傍
には、確認用の点滴筒Ｄが配設されている。
には、確認用の点滴筒Ｄが配設されている。
第５図は本発明実施例の一システム構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
重量検出機構11は、重量センサとして例えばロードセ
ルが用いられ、このロードセルと懸吊用フック11aを接
続するはかり機構と、ロードセル出力の増幅用のアン
プ、およびそのアンプの出力をデジタル化するためのＡ
−Ｄ変換器等によって構成され、懸吊用フック11aへの
負荷重量に比例したデジタルデータを出力することがで
きる。この重量検出機構11からのデータは、演算制御部
12に刻々と採り込まれる。
ルが用いられ、このロードセルと懸吊用フック11aを接
続するはかり機構と、ロードセル出力の増幅用のアン
プ、およびそのアンプの出力をデジタル化するためのＡ
−Ｄ変換器等によって構成され、懸吊用フック11aへの
負荷重量に比例したデジタルデータを出力することがで
きる。この重量検出機構11からのデータは、演算制御部
12に刻々と採り込まれる。
演算制御部12はマイクロコンピュータによって構成さ
れており、演算処理を含むプログラムの実行や各周辺機
器の制御を行なうCPU12a、後述するプログラムが書き込
まれたROM12b、および重量検出機構11からのデータを格
納するエリアやキーボード13からの入力データ等を格納
するエリアが設定されたRAM12cを備えている。
れており、演算処理を含むプログラムの実行や各周辺機
器の制御を行なうCPU12a、後述するプログラムが書き込
まれたROM12b、および重量検出機構11からのデータを格
納するエリアやキーボード13からの入力データ等を格納
するエリアが設定されたRAM12cを備えている。
この演算制御部12には重量検出機構11のほかに、テン
キーを主体とするキーボード13,重量検出機構11による
重量検出値、既注入重量、更に注入終了までの時間等を
表示するための表示器14、および出力インターフェース
15が接続されている。出力インターフェース15には、前
述した流量制御用クランプ装置４のパルスモータ43を駆
動するためのドライバ16が接続されている。
キーを主体とするキーボード13,重量検出機構11による
重量検出値、既注入重量、更に注入終了までの時間等を
表示するための表示器14、および出力インターフェース
15が接続されている。出力インターフェース15には、前
述した流量制御用クランプ装置４のパルスモータ43を駆
動するためのドライバ16が接続されている。
第６図はROM12bに書き込まれたプログラムを示すフロ
ーチャートで、この図を参照しつつ各部の動作および作
用を説明する。
ーチャートで、この図を参照しつつ各部の動作および作
用を説明する。
薬液容器Ｂを懸吊用フック11aに吊り下げ、薬液流出
用チューブＦを接続して流量制御用クランプ装置４に装
置した状態で、キーボード13の操作により、薬液容器Ｂ
内の当初の薬液重量、すなわち薬液の注入目標重量wo
と、その重量woを注入するための目標所要時間Toを入力
する。この入力データwo,ToはRAM12c内に格納される。
用チューブＦを接続して流量制御用クランプ装置４に装
置した状態で、キーボード13の操作により、薬液容器Ｂ
内の当初の薬液重量、すなわち薬液の注入目標重量wo
と、その重量woを注入するための目標所要時間Toを入力
する。この入力データwo,ToはRAM12c内に格納される。
一方、重量検出機構11からの重量データは刻々とRAM1
2c内に格納れさるが、この重量データの複数個を平均化
する等により、注入開始前の重量検出機構11への負荷重
量、つまり初期重量Wsが決定され、RAM12c内に格納され
る。
2c内に格納れさるが、この重量データの複数個を平均化
する等により、注入開始前の重量検出機構11への負荷重
量、つまり初期重量Wsが決定され、RAM12c内に格納され
る。
注入を開始すると同時に、マイクロコンピュータのタ
イマ機能による計時を開始する。そして、注入開始後の
重量データWiは、このタイマデータTiとともに採り込ま
れ、刻々とRAM12c内に格納されてゆく。RAM12cには、例
えば最大ｎ個のデータ月を格納するエリアを有してお
り、新しいデータ対を採り込むごとに既に格納している
データ群をシフトし、常に最新のｎ個のデータ対を格納
している。また、注入開始時にカウンタＰを１にセット
するとともに、新しいデータ対を採り込むごとにカウン
タＰを１カウントづつアップしてゆく。
イマ機能による計時を開始する。そして、注入開始後の
重量データWiは、このタイマデータTiとともに採り込ま
れ、刻々とRAM12c内に格納されてゆく。RAM12cには、例
えば最大ｎ個のデータ月を格納するエリアを有してお
り、新しいデータ対を採り込むごとに既に格納している
データ群をシフトし、常に最新のｎ個のデータ対を格納
している。また、注入開始時にカウンタＰを１にセット
するとともに、新しいデータ対を採り込むごとにカウン
タＰを１カウントづつアップしてゆく。
この間、RAM12c内のデータ群のうち、重量データWiの
最新の所定個数を平均化することによって計量値WGが決
定され、表示器14に表示される。
最新の所定個数を平均化することによって計量値WGが決
定され、表示器14に表示される。
カウンタＰがあらかじめ設定されたｍに達するごと
に、RAM12c内の最新のｍ個のデータ対（Ti,Wi），（Ti
-1，Wi-1），……を、初期重量Wsを用いて経過時間デー
タと既注入重量データの対（Ti,Wi），（Ti-1，W
i-1），……に換算し、これらを用いた最小二乗法によ
る演算により、前述した（３）式、つまり第11図実線の
式を求め、注入開始後To経過した時点における注入量 を推定する。そして、この を注入目標重量woと比較し、互いに等しければ流量制御
用クランプ装置４によるチューブＦの現状のクランプ状
態を維持し、 がwoよりも大きければ、チューブＦを締める側にパルス
モータ43を所定量だけ駆動すべくドライバ16に指令を与
え、逆に がwoよりも小さければ、チューブＦの締めつけを弛める
側にパルスモータ43を所定量駆動すべくドライバ16に指
令を与える。
に、RAM12c内の最新のｍ個のデータ対（Ti,Wi），（Ti
-1，Wi-1），……を、初期重量Wsを用いて経過時間デー
タと既注入重量データの対（Ti,Wi），（Ti-1，W
i-1），……に換算し、これらを用いた最小二乗法によ
る演算により、前述した（３）式、つまり第11図実線の
式を求め、注入開始後To経過した時点における注入量 を推定する。そして、この を注入目標重量woと比較し、互いに等しければ流量制御
用クランプ装置４によるチューブＦの現状のクランプ状
態を維持し、 がwoよりも大きければ、チューブＦを締める側にパルス
モータ43を所定量だけ駆動すべくドライバ16に指令を与
え、逆に がwoよりも小さければ、チューブＦの締めつけを弛める
側にパルスモータ43を所定量駆動すべくドライバ16に指
令を与える。
以上の制御動作がデータ対（Ti,Wi）をｍ個採取する
ごとに例えば数秒ないし数十秒ごと行われ、最終的には
時間To経過時点で重量woの薬液が体内に注入されること
になる。なお、 とwoとの差の大小に応じて、パルスモータ43の回転量を
段階的に加減するよう設定してもよい。
ごとに例えば数秒ないし数十秒ごと行われ、最終的には
時間To経過時点で重量woの薬液が体内に注入されること
になる。なお、 とwoとの差の大小に応じて、パルスモータ43の回転量を
段階的に加減するよう設定してもよい。
次に他の実施例を説明する。この実施例では、第３図
に示した実施例において薬液流量を制御する機構として
クランプ装置４を採用したのに対し、第７図にその拡大
断面図を示すような、いわゆるしごきポンプと称される
注入用ポンプ７を採用する。この注入用ポンプ７は、モ
ータ（図示せず）によって回転するロータ71に、このロ
ータ71と逆向きに回転し得る遊星ローラ72,72……を支
承して、ロータ71の回転によって遊星ローラ72,72……
の外周でチューブＦをしごくことにより、ロータ71の回
転数に応じた流量で薬液を送出することができる。
に示した実施例において薬液流量を制御する機構として
クランプ装置４を採用したのに対し、第７図にその拡大
断面図を示すような、いわゆるしごきポンプと称される
注入用ポンプ７を採用する。この注入用ポンプ７は、モ
ータ（図示せず）によって回転するロータ71に、このロ
ータ71と逆向きに回転し得る遊星ローラ72,72……を支
承して、ロータ71の回転によって遊星ローラ72,72……
の外周でチューブＦをしごくことにより、ロータ71の回
転数に応じた流量で薬液を送出することができる。
第８図はこの実施例の一システム構成を示すブロック
図で、第３図と同等のものについては同一番号を付して
その説明を省略する。この例では、演算制御部12に接続
された出力インターフェース15に、上述した注入用ポン
プ７の回転数をコントロールするためのスピードコント
ローラ17が接続される。
図で、第３図と同等のものについては同一番号を付して
その説明を省略する。この例では、演算制御部12に接続
された出力インターフェース15に、上述した注入用ポン
プ７の回転数をコントロールするためのスピードコント
ローラ17が接続される。
第９図はROM12bに書き込まれたプログラムを示すフロ
ーチャートで、この図を参照しつつ各部の動作および作
用を説明する。
ーチャートで、この図を参照しつつ各部の動作および作
用を説明する。
この例において第６図の例と相違する部分は、ステッ
プＡ〜Ｄの部分であって、その他の部分は第６図と全く
同様である。
プＡ〜Ｄの部分であって、その他の部分は第６図と全く
同様である。
この例では、カウンタＰがｍに達するごとに、RAM12c
内の最新のｌ個（ｍ＞ｌ）のデータ対（Ti,Wi），（Ti
-1，Wi-1），……と、ｍ個前のデータ対を含めてそれよ
り過去ｌ個のデータ対（Ti-m，Wi-m），（Ti-m-1，Wi
-m-1），……とを、所期重量Wsにより経過時間データと
既注入重量データの対（Ti,wi）の形に換算する。そし
て、それぞれのデータ対群を平均化し、現時点およびそ
れより所定時間前の時点における経過時間と既注入量を
求め、それぞれの差から現時点での流量Qiを算出する
（ステップＡ）。
内の最新のｌ個（ｍ＞ｌ）のデータ対（Ti,Wi），（Ti
-1，Wi-1），……と、ｍ個前のデータ対を含めてそれよ
り過去ｌ個のデータ対（Ti-m，Wi-m），（Ti-m-1，Wi
-m-1），……とを、所期重量Wsにより経過時間データと
既注入重量データの対（Ti,wi）の形に換算する。そし
て、それぞれのデータ対群を平均化し、現時点およびそ
れより所定時間前の時点における経過時間と既注入量を
求め、それぞれの差から現時点での流量Qiを算出する
（ステップＡ）。
次に、現時点の計量値WGを初期重量Wsから減じて既注
入ｗを求め、その値ｗを注入目標重量woから減じて注入
残存重量wriを求める。また、現時点のタイマデータTi
を注入目標所要時間Toから減じて注入残存時間Triを求
める。そして、このwriとTriから、 Qoi＝wri/Tri ……（６） によって以後の目標流量Qoiを算出する。（ステップ
Ｂ）。ここで、得られたQoiは前述した第13図破線で示
すように、現時点からTriだけ経過した時点で総注入重
量がwoとなる流量である。
入ｗを求め、その値ｗを注入目標重量woから減じて注入
残存重量wriを求める。また、現時点のタイマデータTi
を注入目標所要時間Toから減じて注入残存時間Triを求
める。そして、このwriとTriから、 Qoi＝wri/Tri ……（６） によって以後の目標流量Qoiを算出する。（ステップ
Ｂ）。ここで、得られたQoiは前述した第13図破線で示
すように、現時点からTriだけ経過した時点で総注入重
量がwoとなる流量である。
次いで、このQoiからQiを減じて（ステップＣ）、そ
の差ｑに応じた量だけ注入用ポンプ７の回転数を変更す
る（ステップＤ）。これにより、注入用ポンプ７からの
薬液流量は現流量Qiから目標流量Qoiへと是正される。
の差ｑに応じた量だけ注入用ポンプ７の回転数を変更す
る（ステップＤ）。これにより、注入用ポンプ７からの
薬液流量は現流量Qiから目標流量Qoiへと是正される。
以上の制御動作をデータ対（Ti,Wi）をｍ個採取する
ごと、例えば数十秒ごとに行うことにより、最終的に時
間Toで重量woの薬液注入が可能となる。
ごと、例えば数十秒ごとに行うことにより、最終的に時
間Toで重量woの薬液注入が可能となる。
まお、以上の各実施例においては、制御動作を行うタ
イミングで重量データWiを既注入量データwiに換算した
が、重量データWiを採り込むごとに初期重量Wsから減算
してwiを求め、そのwiをRAM12c内にTiとともに格納して
もよい。
イミングで重量データWiを既注入量データwiに換算した
が、重量データWiを採り込むごとに初期重量Wsから減算
してwiを求め、そのwiをRAM12c内にTiとともに格納して
もよい。
また、表示器14には重量検出機構11に実際に作用して
いる重量WGを表示する以外に、既注入重量，残存注入重
量，あるいは残存注入時間等を表示してもよく、キーボ
ード13等からの指令によってこれらを選択的に表示する
よう構成することもできる。
いる重量WGを表示する以外に、既注入重量，残存注入重
量，あるいは残存注入時間等を表示してもよく、キーボ
ード13等からの指令によってこれらを選択的に表示する
よう構成することもできる。
更に、第３図，第５図および第６図に示した実施例に
おいて、流量制御機構として第７図のような注入用ポン
プを採用することもできる。
おいて、流量制御機構として第７図のような注入用ポン
プを採用することもできる。
更にまた、各実施例において、薬液容器Ｂの空気流入
孔の開閉度を制御する等の他の方法により、流量を制御
するよう構成することができる。
孔の開閉度を制御する等の他の方法により、流量を制御
するよう構成することができる。
また、重量検出機構11はフックを有する懸吊型のもの
に限定されることなく、上皿もしくは下皿を備えた重量
検出機構を採用し、皿上の薬液容器Ｂを載せて、その皿
にはチューブＦを通すための孔を設ける等によっても実
施可能である。
に限定されることなく、上皿もしくは下皿を備えた重量
検出機構を採用し、皿上の薬液容器Ｂを載せて、その皿
にはチューブＦを通すための孔を設ける等によっても実
施可能である。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、注入開始後所
定時間ごとに、注入目標所要時間To経過時点において目
標重量woが注入されるよう薬液の流量を制御するので、
それまでの制御誤差が累積されることがなく、振動や風
等の外乱による異常値による影響を受けることなく、常
に安定して時間Toで重量woの注入が達成できる。
定時間ごとに、注入目標所要時間To経過時点において目
標重量woが注入されるよう薬液の流量を制御するので、
それまでの制御誤差が累積されることがなく、振動や風
等の外乱による異常値による影響を受けることなく、常
に安定して時間Toで重量woの注入が達成できる。
また、第１の発明によると、第２の発明のようにある
２点間のデータ対から流速を求める方式に比して、制御
用のデータを採り込む時間が短くても正確な制御が可能
となり、より短時間ごとの制御動作を実施でき、ファイ
ンコントロールが可能である。
２点間のデータ対から流速を求める方式に比して、制御
用のデータを採り込む時間が短くても正確な制御が可能
となり、より短時間ごとの制御動作を実施でき、ファイ
ンコントロールが可能である。
第１図は第１の発明の構成を示す基本概念図、 第２図は第２の発明の構成を示す基本概念図である。 第３図は本発明実施例の外観図、 第４図はその流量制御用クランプ装置の拡大断面図、 第５図はその実施例のシステム構成を示すブロック図、 第６図はそのROM12bに書き込まれたプログラムを示すフ
ローチャートである。 第７図は本発明の他の実施例の注入用ポンプ７の拡大断
面図、 第８図はその実施例のシステム構成を示すブロック図、 第９図はそのROM12bに書き込まれたプログラムを示すフ
ローチャートである。 第10図および第11図は第１の発明の作用説明図、 第12図および第13図は第２の発明の作用説明図である。 １……装置本体 ２……支柱 ４……流量制御用クランプ装置 ７……注入用ポンプ 11……重量検出機構 12……演算制御部 12a……CPU 12b……ROM 12c……RAM 13……キーボード 14……表示器 16……ドライバ 43……パルスモータ Ｂ……薬液容器 Ｆ……薬液流出用チューブ
ローチャートである。 第７図は本発明の他の実施例の注入用ポンプ７の拡大断
面図、 第８図はその実施例のシステム構成を示すブロック図、 第９図はそのROM12bに書き込まれたプログラムを示すフ
ローチャートである。 第10図および第11図は第１の発明の作用説明図、 第12図および第13図は第２の発明の作用説明図である。 １……装置本体 ２……支柱 ４……流量制御用クランプ装置 ７……注入用ポンプ 11……重量検出機構 12……演算制御部 12a……CPU 12b……ROM 12c……RAM 13……キーボード 14……表示器 16……ドライバ 43……パルスモータ Ｂ……薬液容器 Ｆ……薬液流出用チューブ
Claims (2)
- 【請求項１】薬液を収容した容器を保持して薬液を含む
当該容器の重量を検出する重量検出機構と、薬液の生体
への注入開始後の経過時間を計測する計時手段と、その
計時手段および上記重量検出機構の出力データを刻々と
採り込んで注入開始後の経過時間とその各時点における
重量のデータ対を複数組記憶する第１の記憶手段と、薬
液の注入目標重量とその注入目標所要時間を入力するた
めの入力手段と、その入力内容を記憶する第２の記憶手
段と、上記第１の記憶手段の記憶内容を用いた最小二乗
法による演算により、注入開始後上記注入目標所要時間
経過時点における薬液注入重量を推定する演算手段と、
その推定結果と上記注入目標重量を比較する比較手段
と、その比較結果に基づいて上記容器からの薬液流出速
度を制御する流量制御機構を備えてなる、薬液注入用流
量コントロール装置。 - 【請求項２】薬液を充填した容器を保持して薬液を含む
当該容器の重量を検出する重量検出機構と、薬液の生体
への注入開始後の経過時間を計測する計時手段と、その
計時手段および上記重量検出機構の出力データを刻々と
採り込んで注入開始後の経過時間とその各時点における
重量のデータ対を複数組記憶する第１の記憶手段と、薬
液の注入目標重量とその注入目標所要時間を入力するた
めの入力手段と、その入力内容を記憶する第２の記憶手
段と、上記第１の記憶手段の記憶内容を用いて現時点に
おける薬液流量を算出する第１の演算手段と、上記第１
および第２の記憶手段の記憶内容に基づいて、上記注入
目標重量と注入目標所要時間に対する現時点での残存重
量と残存時間とから以後の目標流量を刻々と算出する第
２の演算手段と、上記第１および第２の演算手段による
演算結果の比較減算手段と、その比較減算結果に応じた
量だけ上記容器からの薬液流量を増加もしくは減少させ
る流量制御機構を備えてなる、薬液注入用流量コントロ
ール装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62193996A JP2557402B2 (ja) | 1987-08-03 | 1987-08-03 | 薬液注入用流量コントロ−ル装置 |
| EP88301746A EP0286221B1 (en) | 1987-02-27 | 1988-02-29 | Drip infusion rate control apparatus |
| DE3851358T DE3851358D1 (de) | 1987-02-27 | 1988-02-29 | Vorrichtung zur Steuerung der Infusionsgeschwindigkeit. |
| US07/162,059 US4889528A (en) | 1987-02-27 | 1988-02-29 | Drip infusion rate control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62193996A JP2557402B2 (ja) | 1987-08-03 | 1987-08-03 | 薬液注入用流量コントロ−ル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6437961A JPS6437961A (en) | 1989-02-08 |
| JP2557402B2 true JP2557402B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=16317236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62193996A Expired - Fee Related JP2557402B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-08-03 | 薬液注入用流量コントロ−ル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557402B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5647926A (en) * | 1995-12-12 | 1997-07-15 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Winter automobile or light truck tire |
| US5833779A (en) * | 1995-12-12 | 1998-11-10 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Winter automobile or light truck tire including sipes |
| US20060064053A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Bollish Stephen J | Multichannel coordinated infusion system |
| US20120244256A1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Jong-Nam Park | Method For Manufacturing Processed Marine Plant Food |
| CN115531661B (zh) * | 2022-10-28 | 2023-07-18 | 巨翊医疗科技(苏州)有限公司 | 一种抗干扰静脉输液流速测量方法、装置及系统 |
-
1987
- 1987-08-03 JP JP62193996A patent/JP2557402B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6437961A (en) | 1989-02-08 |
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