JP2785114B2

JP2785114B2 - 輸液装置

Info

Publication number: JP2785114B2
Application number: JP7153832A
Authority: JP
Inventors: 達郎川崎; 剛卯山下; 一雄松原
Original assignee: ATOMU MEDEIKARU KK
Current assignee: ATOMU MEDEIKARU KK
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1995-05-29
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JPH07308377A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンジ式注入ポンプ
を用いて各種薬液或は血液等を人体に注入する輸液装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薬液を吸い上げたシリンジを
シリンジ式ポンプに装着し、このシリンジの吸子をスラ
イダにより一定速度に押圧することによって自動的に輸
液を行うようにした輸液装置が知られている。この輸液
装置は、特開昭４８−６２２８９号公報、実開昭５７−
７６６３７号公報及び特公昭６３−４４３９０号公報に
開示されている。

【０００３】この種のポンプにおいては、患者に薬液が
無理なく、異状なく注入されることが重要である。そこ
で、薬液が患者に注入される直前の針の部分における圧
力の上限を決定し、この上限値に至る際のシリンジの吸
子に対する押圧力を算出し、この押圧力に達した時に警
報を発したり、ポンプの作動を停止するようにした輸液
装置が提供されている。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、この方式
では、吸子に対する押圧力が上限値を越えて警報を発し
ても、異常が発生していない場合があった。これは、薬
液の粘性、注射針のゲージ即ち大きさ、患者の注入部位
（静脈／動脈／筋肉）によって注入圧が変化することを
考慮に入れていないからである。即ち、この上限値が粘
性の低い薬液に合わせて設定されているため、最近注目
されている粘性の高い高カロリーの薬液に対応していな
い。また、上限値は、圧損の大きいゲージの小さい注射
針を使用した場合や、動脈注入等の血圧が影響する注入
圧に対する反発力に対応していない。最悪の場合には、
患者の急変で血圧が上昇した場合に、輸液が警報によっ
て停止してしまうことがあった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、薬液の粘性、
注射針のゲージ、患者の注入部位（静脈／動脈／筋肉）
による反発力を考慮して、注入圧の警報レベルを複数段
階に切り換えるようにした輸液装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による輸液装置
は、薬液が収納されるシリンジと、このシリンジの容積
を一定速度で減少させる駆動機構と、このシリンジの内
圧を検知する圧力センサと、複数の上限値を有する上限
係数器と、前記圧力センサの検知出力を前記上限値と比
較する比較回路と、前記上限係数器からの前記上限値を
選択する選択スイッチとを備えている。また、前記圧力
センサの検知出力は、圧力換算回路において所定のビッ
ト数例えば８ビットのデジタル信号にＡ／Ｄ変換され
て、前記上限係数器のメモリに記憶された前記上限値と
前記比較回路において比較されるのが好ましい。更に、
輸液開始後の所定時間内に発生した警報に対応する前記
上限値を更新する学習機能を更に備えているのが好まし
い。

【０００７】また、本発明の別の態様の輸液装置は、薬
液が収納されるシリンジと、このシリンジの吸子を一定
速度で押圧する駆動機構と、この吸子に対する押圧力を
検知する圧力センサと、複数の上限値を有する上限係数
器と、前記圧力センサの検知出力を前記上限値と比較す
る比較回路と、前記上限係数器からの前記上限値を選択
する選択スイッチとを備えている。この圧力センサの検
知出力もデジタル信号にＡ／Ｄ変換され、学習機能が輸
液開始後の所定時間内に発生した警報に対応して前記上
限値を更新するのが好ましい。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１には、本発明による一実施例の輸液装置１
の外観が示される。この輸液装置１のケース２には、シ
リンジ３の輸液操作及び輸液状態を監視する操作部４
と、シリンジ３が装着され得る装着部５とが設けられ
る。まず、シリンジ３は、用途によって例えば総量１０
mm、２０mm、３０mm及び５０mmの規格品が用いられ、従
って、規格に対応した外径を持っている。このシリンジ
３は、例えば５０mmの規格品でも製造メーカによって吸
子との摩擦係数が異なり、単位流量当たりの押圧力が異
なる。しかしながら、同一規格の同一製造メーカのシリ
ンジは、摩擦係数のバラツキが殆どなく、従って摩擦係
数が略一定である。

【０００９】また、操作部４には、装着されたシリンジ
３の大きさを例えばＬＥＤで表示する容量表示器６と、
種々の動作状態を表示する集中表示器７と、輸液開始表
示器８と、輸液停止表示器９と、輸液中の流量、累積流
量或はワンショット流量をml／hr（時間）或はmlの単位
で表示する４桁の数値表示器１０とが配置される。

【００１０】従って、集中表示器７は、輸液開始後の所
定時間点灯して警報用の上下限値の更新を指示する警報
レベル自動設定表示器と、この所定時間経過後に輸液中
の異常例えば閉塞或は注入針の外れで点灯する閉塞／開
放表示器と、内蔵した二次電池が使用限度に達したこと
を指示する低電圧表示器と、操作手順のミスを指示する
操作忘れ表示器と、輸液完了を指示する輸液完了表示器
と、輸液完了１分前を指示する待機表示器とを備える。

【００１１】この操作部４には更に、緊急時に通常の輸
液量より多い量の輸液を送り得るワンショットボタン１
１、数値表示器１０の表示内容を選択する輸液量ボタン
１２、輸液開始／停止ボタン１３、早送りボタン１４及
び電源ボタン１５が配置される。更に、数値表示器１０
の上下には、桁毎に流量設定が行える流量設定ボタン１
６が配置されている。これら流量設定ボタン１６は、毎
時０．０〜１９９．９mlの間で設定できる。また、空の
シリンジ３内の吸子を一定速度で押圧して、この時の押
圧力を押圧力損失値とみなして、圧損係数器に記憶する
学習機能設定ボタン１７、或はブザー停止ボタン（図示
略）も配置される。

【００１２】装着部５は、シリンジ３の外筒２１が載せ
られる載置部２２と、シリンジ３内を摺動自在に移動す
る吸子２３を押圧し得るスライダ２４と、図２に示すよ
うに、このスライダ２４を支持しながら載置部２２方向
（矢印ａ方向）に駆動させる駆動機構２５とを備えてい
る。まず、載置部２２には、載せられたシリンジ３を上
から固定する保持部２６と、この保持部２６の下部に配
置されたシリンジ径検出器２７とが設けられる。また、
スライダ２４には、駆動機構２５を解除してスライダ２
４を元の位置に戻させる解除ボタン２８が設けられ、駆
動機構２５の一部はベローズ２９で覆われて、内部が見
えないようなっている。

【００１３】従って、シリンジ３と吸子２３とを備えた
ポンプは、シリンジ３が保持部２６に保持され、吸子２
３の後端部がスライダ２４に当接される。尚、シリンジ
３の先端には、注射針に連通した柔軟な輸液パイプ（図
示略）が接続される。従って、シリンジ３が載置部２２
に取付けられて、スライダ２４が駆動機構２５によって
吸子２３を矢印ａ方向に所定速度で押された時には、シ
リンジ３内の薬液が所定流量で押出されて、輸液パイプ
及び注射針を経由して患者に注入される。

【００１４】この駆動機構２５は、図２に示すように、
装着部５に摺動自在に支持される主軸３０と、装着部５
に摺動自在に支持されると共に主軸３０と平行に配置さ
れる解除軸とを備えている。この主軸３０は、一端がス
ライダ２４に固定され、他端が係合部材３２に固定され
る。一方、解除軸は、主軸３０の向う側に配置されて見
えないが、一端近傍がスライダ２４に軸支され、他端近
傍が係合部材３２に軸支され、一端がアームを介して解
除ボタン２８に固定され、他端が係合部材の係合爪（図
示略）に固定される。

【００１５】この係合部材３２も、スライダ２４と同様
に、装着部５内で摺動自在に支持されると共に、係合爪
と係合し得る送りネジ３４によって往復動作させられ
る。即ち、係合部材３２は、各々が装着部５内で主軸３
０及び解除軸と平行に配置される案内棒及び送りネジ３
４に摺動自在に取付けられる。この送りネジ３４は、装
着部５に軸支されると共に軸方向に僅かに移動自在に支
持される。なお、案内棒は、送りネジ３４の手前側に配
置されているが、図示を省略する。

【００１６】また、シリンジ径検出器２７は、保持部２
６のノブに連動して上下する遮蔽板と、この遮蔽板が発
光部と受光部との間を各々横切れる三段のフォトインタ
ラプタとを備える。この遮蔽板には切欠きが設けられ、
切欠きの幅は、シリンジ３の未装着時に全受光部が遮蔽
され、総量１０mmのシリンジ３の装着時に下段の受光部
のみ（００１）が露光され、２０mmのシリンジ３の装着
時に中断及び下段の受光部（０１１）が遮蔽され、３０
mmのシリンジ３の装着時に全受光部（１１１）が露光さ
れ、５０mmのシリンジ３の装着時に下段の受光部のみ
（１１０）が遮光されるように設定される。従って、シ
リンジ径検出器２７は、３段の受光部からの３ビット幅
のデジタル信号が入力されて、これらのデジタル信号を
シリンジの有無を示す１ビットと、シリンジの種類を示
す２ビットの径信号Ｒにデコードして出力するデコーダ
を備えている。

【００１７】一方、送りネジ３４は、図２に示すよう
に、一端３４ａに圧力センサ４０が取付けられ、他端に
減速歯車機構の大歯車４１が固定される。この大歯車と
噛合する小歯車を回転軸に固定したモータ４２は、図３
に示すようにモータ制御回路４３の制御下で、流量設定
ボタン１６からの流量信号及び径信号Ｒにより、所定の
速度で回転駆動される。これら流量信号及び径信号Ｒは
メモリに記憶される。

【００１８】したがって、圧力センサ４０によりシリン
ジ３の吸子２３に対する押圧力（換言すれば、シリンジ
３の内圧）を間接的に検出することができる。そして、
圧力センサ４０から出力される圧力信号は、アンプを介
して増幅された後に圧力換算回路４４に入力される。こ
の圧力換算回路４４は、Ａ／Ｄ変換後、２ビットの径信
号Ｒに基いてシリンジ径の違いによる圧力差を換算し、
薬液の単位面積当りの圧力を求めて、その出力が減算器
４５に入力される。

【００１９】この減算器４５には、シリンジ３と吸子２
３との間の摩擦係数に基づいて圧力損失値を出力する圧
損係数器４６の出力も入力される。この圧損係数器４６
は、数社の注射器製造メーカが選択できるシリンジ種別
選択スイッチ４８からの、例えば３ビットの製造メーカ
信号Ｍが入力されるＲＯＭ４９を備える。このＲＯＭ４
９には、例えば４種のシリンジ径に対応した２ビットの
径信号Ｒが入力されて、現在使用中の特定の製造メーカ
の特定の径の注射器に対応した圧力損失値を減算器４５
に入力する。従って、ＲＯＭ４９に記憶される摩擦係数
に関連する値は、シリンジ３の規格及び製造メーカの仕
様に基づいて決定される。

【００２０】これの代わりに、圧損係数器４６は、空の
シリンジ３内の吸子２３を一定速度で押圧して、この時
の押圧力値を記憶する学習機能用のＲＡＭ或はレジスタ
５０を備えてもよい。

【００２１】一方、比較回路４７には、輸液の注射針が
患者の血管或は筋肉に正常に差し込まれているか否かを
示す閉塞検知用の上限係数器５１の出力と、この注射針
或は輸液パイプが寝返り等の外的要因で外れたか否かを
示す開放検知用の下限係数器５２の出力とが入力され
て、正味の押圧力信号と各々比較される。

【００２２】これら上限係数器５１及び下限係数器５２
は、閉塞圧レベル選択スイッチ５３或は選択レジスタに
よって選択されるＲＯＭ或はＲＡＭである。この閉塞圧
レベル選択スイッチ５３は、輸液の粘性に応じて上限係
数器及び下限係数器に記憶された適切な上下限値を出力
させるもので、通常容易に操作できないように本体内に
内蔵される。この選択スイッチ５３は、輸液の粘性度、
針のゲージ及び患者の注入部位によって例えば１６段階
の警報レベルを例えば看護婦等によって手動で選択でき
る。

【００２３】そして、別の態様によれば、注射針が患者
の注入部位に正確に差し込まれている場合には、輸液の
注入を開始してから例えば１分以内の所定時間内に、輸
液の注入が安定状態に達することを利用して、警報レベ
ルの自動設定が可能である。この場合、輸液を開始して
から所定時間内には、比較回路４７の出力が警報レベル
を達したときに上限係数器５１及び下限係数器５２用の
レジスタの内容を更新させて次の段階の警報レベルを選
択する。勿論、輸液開始後における所定時間内に発生し
得る警報に対応した上下限値を更新する学習機能は、所
定時間を経過した後において輸液中の患者の様態を十分
に監視することが重要である。

【００２４】また、比較回路４７は、押圧力信号が上下
限値の間を超えることにより、対応の異常状態を検出し
て、アラーム信号を警報回路５４に入力する。この警報
回路５４は、異常状態に応じて図１の閉塞／開放表示器
７で表示すると共に、停止信号ＳＴをモータ制御回路４
３に送ってモータを停止させる。従って、輸液状態を常
に監視することができる。

【００２５】この警報回路５４は、種々の内容を持つ警
報信号を出力する。例えば、輸液が終了したシリンジ３
を、新規な薬液を収容したシリンジ３に交換する場合に
は、予め記憶された前のシリンジ３の直径と、次のシリ
ンジ３の直径とが比較されて、比較結果が異なると警報
が発せられる。勿論、警報は、その内容に応じて音、光
等による表示状態を変えるようにしてよい。

【００２６】また、図３に示すブロック回路は、ＣＰ
Ｕ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ装置、Ａ／Ｄ変換機能及び
Ｄ／Ａ変換機能を備えたワンチップマイクロコンピュー
タシステム、或は通常のマイクロコンピュータシステム
が使用できるが、アナログ回路で構成することができ、
さらにモータとしてパルスモータを用いてよい。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による輸液装
置は、薬液の粘性、注射針のゲージ、患者の注入部位
（静脈／動脈／筋肉）による反発力を考慮して、注入圧
の警報レベルを複数段階に切り換えるようにしたので、
種々の粘性を持つ輸液に対応した警報レベルを設定で
き、これに基づいて、輸液中の針づまり等の異常を適確
に検出でき、常に安全に輸液を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の輸液装置の外観斜視図であ
る。

【図２】図１の輸液装置の一部破断正面図である。

【図３】本発明による輸液制御回路を概略的に示したブ
ロック図である。

【符号の説明】

１輸液装置３シリンジ２５駆動機構４０圧力センサ４７比較回路５１上限係数器５３選択スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−177864（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−228852（ＪＰ，Ａ) 実開平３−88547（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61M 5/00,5/145

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】薬液が収納されるシリンジと、このシリンジの容積を一定速度で減少させる駆動機構
と、このシリンジの内圧を検知する圧力センサと、複数の上限値を有する上限係数器と、前記圧力センサの検知出力を前記上限値と比較する比較
回路と、前記上限係数器からの前記上限値を選択する選択スイッ
チとを備えた輸液装置。
【請求項２】薬液が収納されるシリンジと、このシリンジの吸子を一定速度で押圧する駆動機構と、この吸子に対する押圧力を検知する圧力センサと、複数の上限値を有する上限係数器と、前記圧力センサの検知出力を前記上限値と比較する比較
回路と、前記上限係数器からの前記上限値を選択する選択スイッ
チとを備えた輸液装置。
【請求項３】前記圧力センサの検知出力は、所定のビッ
ト数のデジタル信号にＡ／Ｄ変換されて、前記上限係数
器のメモリに記憶された前記上限値と前記比較回路にお
いて比較されることを特徴とする請求項１又は２に記載
の輸液装置。
【請求項４】輸液開始後の所定時間内に発生した警報に
対応する前記上限値を更新する学習機能を更に備えた請
求項１又は２に記載の輸液装置。