JP3134917U - 液体媒体を測定して輸送するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】供給ポンプを必要とせずに、液体媒体、特に経腸栄養物を正確な体積配量で患者に供給することが可能な装置を提供する。
【解決手段】一定の体積容量の保存容器３と、媒体供給装置４及び吐出装置５とを備え、保存容器３へ媒体の供給及び保存容器３からの媒体の吐出を、重力を利用して行う装置で、保存容器３中の媒体の少なくとも１つの上側の充填レベル８及び少なくとも１つの下側の充填レベル９を測定して、適切な検出信号をそれぞれ出力する検出装置と、供給装置４及び吐出装置５をそれぞれ閉じ又は開くための制御可能な作動機１０，１１とを備え、前記両検出装置からの検出信号が制御ユニットに供給され、これにより、設定信号が、前記検出信号に基づいて、所定のプログラムシーケンスに応じて、制御可能な作動機１０、１１に供給される液体媒体を測定して輸送する装置１、特に医療用途での経腸栄養用装置である。
【選択図】図１

Description

本考案は、一定の体積容量を有する保存容器へ液体媒体を供給する供給装置と、前記保存容器から前記液体媒体を吐出する吐出装置とを備えて、前記液体媒体の、前記保存容器内への供給及び保存容器からの吐出を、重力によって行う形式の液体媒体を測定して輸送するための装置であって、特に、医療用途での経腸栄養のための装置に関する。

液体媒体を、重力に基づいて保存容器内への供給及び保存容器からの吐出を行う形式の装置は公知である（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、重力方向に整列された容器が、所定量の栄養物を保存する役割を果たしている。容器は、差し込み管及びそれに連結されたインレットホースによって、ドリップチャンバに接続されており、ドリップチャンバは、患者へと延びるアウトレットホースを介してホースクリップと協働している。患者への栄養物の供給は連続的に行われ、そしてその供給を、所定の時間にわたりドリップチャンバ内に滴下される栄養物の量を観察することによって、さらにホースクリップを用いてインレットホース内の通路の横断面を変化させて量を加減することによって、ホースクリップを利用して配量することができる。この種の重力を利用した装置は、経腸栄養のために同様に用いられる供給ポンプを必要としない他の装置（例えば、特許文献２，３参照。）とは基本的に異なる。一方、公知の栄養供給装置の体積流は、単位時間当たりの滴の数によって決定され、この場合、滴の大きさは、外部及び内部の多くの要因の影響を受ける可能性がある。このような装置は、体積流を著しく不正確にしか設定できず、これにより、栄養物の正確な量の投与ができないという欠点を有している。さらに、単位時間当たり滴の数をほぼ十分な精度レベルになるよう設定するには、経験のある訓練された職員が常に必要とされる。
欧州特許公開０２４１５９５号公報 ドイツ連邦共和国特許第２８５５２７０号公報 欧州特許第９２３３９４号公報

本考案の目的は、液体媒体を、保存容器内への供給及び保存容器からの吐出を重力を利用して行う供給装置であって、特に医療用途のための経腸栄養の分野において、正確な体積配量及び消費者への液体媒体の供給を可能にするものを提供することである。

上記目的を達成するための本考案は、液体媒体を測定し輸送するための装置であって、一定の体積容量を有する保存容器と、該保存容器へ前記媒体を供給する供給装置及び前記保存容器から前記媒体を吐出する吐出装置とを備え、前記媒体の、前記保存容器内への供給及び保存容器からの吐出が、重力によって行われる形式のものにおいて、前記保存容器中の媒体の少なくとも１つの上側の充填レベルを測定して適切な検出信号を出力する第１の検出装置と、少なくとも１つの下側の充填レベルを測定して適切な検出信号を出力する第２の検出装置と、前記供給装置を閉じ又は開くための制御可能な第１の作動機と、前記吐出装置を閉じ又は開くための制御可能な第２の作動機と、前記保存容器に設けられた通気装置とを備え、前記両検出装置からの検出信号が制御ユニットに供給され、これにより、設定信号が、前記検出信号に基づいて、所定のプログラムシーケンスに応じて、制御可能な両作動機に供給されることを特徴としている。

好ましくは、前記保存容器は、上部より下部が小径の円錐台形状を呈し、前記供給装置は、前記保存容器の上部に装着されたキャップを介して設けられ、前記吐出装置は、前記保存容器の下部に設けられ、前記通気装置は、保持エレメントによって前記キャップの突起で保持されている。

さらに、前記両検出装置は、前記上側の充填レベル及び下側の充填レベルに対応して、重力方向に互いに隔置された少なくとも１対のダイオード測定ユニットであること、前記上側の充填レベルに関連する前記ダイオードユニットは、前記保存容器へ流入する媒体の流れをスキャンすることを防止するように配置されていること、前記制御可能な両作動機のそれぞれが、ソレノイド又はステップモータによって閉じたポジション又は開いたポジションへと可動であること、前記制御可能な両作動機のポジションを検出するために、検出手段が設けられていること、前記制御ユニットは、前記装置中に組み込まれていること、前記検出信号は、前記両検出装置から出力され、制御可能な両作動機のための設定信号が、外部制御ユニットとの接続のためのインターフェースに適用可能である。

本考案の液体媒体を測定して輸送するための装置は、保存容器での少なくとも１つの下側の充填レベル及び少なくとも１つの上側の充填レベルを測定するための検出装置の配置を備えているから、これにより、投与すべき液体媒体の体積を正確に設定するのに、単位時間当たりの滴の数及び大きさはもはや重要ではなくなる。滴の数及び大きさのいずれも、外部及び内部の因子の影響を受けるが、本考案では、これらの因子は重要ではない。供給装置及び吐出装置の開閉のための制御可能な作動機を用いることによって、投与のために処方された液体媒体の体積のみを、制御ユニットによって規定された時間的な連続の中で消費者又は患者に実際に供給することが保証されうる。また、同時に、保存容器から投与されるべき媒体の流出体積を監視することができ、これにより、規定された単位時間当たりの媒体の流れが停止した場合に、それによる誤動作を感知することが可能となる。

両検出装置に、ダイオード測定ユニットを用いると、ダイオード測定ユニットが、極めて正確に機能し、大抵の様々な構成で利用することができる。少なくとも重力方向で上側のダイオード測定ユニットが、保存容器内に流入する媒体の流れをスキャンしないように構成されていると、ダイオード測定ユニットによって誤った測定結果が得られることを防止し、投与しようとしている媒体が保存容器に入っていなくても、媒体流の流入の測定をすることによって、保存容器のための供給装置が早期に閉じてしまう可能性を防いでいる。

制御可能な要素を作動するための手段として、双安定ソレノイド、連続的に電力供給されるソレノイド又はステップモータを備えることにより、これらは、制御可能な両作動機それぞれを閉じた又は開いたポジションへと移動させることができる。ソレノイド又はステップモータは、その応答時間が短いことが特徴であって、これにより、制御ユニットによって開始される供給装置あるいは吐出装置のいずれか又は双方の装置を閉じる又は開く各プロセスが迅速に行われる。応答時間が短いことによって、装置の精度はさらに最適化されうる。経腸栄養のための配量及び供給装置の分野では、高い安全性基準が求められるので、好ましくは、制御可能な要素のポジションを検出するために検出手段が設けられている。このポジション検出機能によって、制御可能な要素の誤動作を直ちに検知し、誤った投与が起こりうる前に適時に装置を停止させることが可能となる。最後に、本考案による装置内の保存容器には、通気装置が設けられており、これにより、空気の存在によって誤った体積の媒体が保存容器内に流入する又は保存容器から流出することをなくすことができる。

以下に、本考案を、実施形態例及び図面の参照によって、より詳細に説明する。

図１は、開いた状態のハウジングを表した本考案による装置の概略図を示し、図２〜６は、図１と同じような図ではあるが、閉じられたハウジングを表していて、保存容器の充填から保存容器内の媒体の消費者への供給までの装置の異なる操作状態を示し、図７は、通気装置を備えている保存容器の一態様の概略図である。

図１において、全体としての参照符号１が付けられている装置は、ハウジング２中に収容されており、このハウジング２は、後述の制御ユニットＳＴ（図２参照）を備えている。

装置１は、保存容器３を備えており、この保存容器３は、供給装置４及び吐出装置５を備えており、これらの装置には、図１に示すように、それぞれ供給ホース及び吐出ホースを設ける。供給装置４及び吐出装置５はいずれも、保存容器３と一体的に形成されているが、これらの装置は、保存容器との接続のための別個の構成要素であってもよい。

さらに、それぞれ図１の８及び９で示されている上側もしくは最低の充填レベル及び下側もしくは最大の充填レベルを検出するために、ハウジング２内に検出装置が設けられている。検出装置は、制御ユニットＳＴに接続されており、この制御ユニットＳＴは、当業者に公知の方法で構成することができる。制御ユニットＳＴは、プログラム可能な計算要素に加えて、特に、操作エレメント及びディスプレイフィールドを備えている制御パネルを備えていることができる。検出装置は、好ましくは、重力方向に互いに隔置されている一対のダイオード測定ユニット６、７を備えている。適当な別の測定ユニットも、同様に使用することができる。本装置１のための電力供給は、外部エネルギー源から、もしくはバッテリを用いて内部から得ることができる。

上側の充填レベル８を検出するためのダイオード測定ユニット６は、この上側の充填レベル８をスキャンするように配置されており、その一方、スキャン結果が変わってしまうことを防ぐために、流入する媒体の流れをスキャンすることを防止するように構成されている。保存容器３の側面に配置されているダイオード測定ユニット６、７の代わりに、適当なレベル測定ユニットを、保存容器３の下側あるいは上側又は双方に配置することもできる。

さらに、制御可能な作動機１０及び１１が、ハウジング２内に設けられており、これらの作動機は、それぞれアクチュエータ１２を備えており、このアクチュエータ１２は、双安定ソレノイド、連続的に電力供給されるソレノイド又はステップモータの形態とすることができる。

ホース絞りエレメント１３、１４の形態の開閉エレメントが設けられており、この開閉エレメントは、これらのエレメントと連結されている作動機１０及び１１によって、閉じた又は開いたポジションへと移動可能になっており、これにより、供給装置及び吐出装置４、５のポジションが変わる。絞りエレメント１３、１４は、図１では閉じたポジションにある。別の適当な閉鎖エレメント、例えばホース絞りエレメントの代わりに閉鎖弁を設けることもできる。

連動している制御可能な作動機１０、１１と協働する上側及び下側の絞りエレメント１３、１４の作動は、制御ユニットＳＴによって制御することができ、この制御ユニットＳＴは、入力として、上側及び下側のダイオード測定ユニット６、７からの検出信号を受信し、所望のプログラムシーケンスに基づいてその信号を処理する。したがって、制御ユニットのプログラミングに応じて、異なる制御シーケンスを使用することができる。

制御ユニットＳＴは、装置内に組み込まれていてもよいし、外部の制御ユニットであってもよい。後者の場合には、装置内に、制御ユニットと装置固有の信号発生器及び受信器との間で信号を交換するためのインターフェースを設けることができる。

本考案による装置１の機能の作動は、図２〜６を参照して以下に説明する。

図２では、装置１は操作状態にあり、保存容器３は充填されているか又は空であってよい。図２によれば、保存容器３は、重力が最大限に作用可能なように配置されていることが望ましい。２つの絞りエレメント１３、１４は、閉じたポジションにある。この状態では、２つの絞りエレメント１３、１４が閉じたポジションにあることによって媒体を消費者に供給することができないので、この状態を安全状態とも呼ぶ。この安全状態にするためには、下側の絞りエレメント１４を閉じたポジションにするだけでも十分である。

図２による安全状態に対して、図３に示す装置１は、２つの絞りエレメント１３、１４が同様に開いたポジションにある交換状態になっている。保存容器３の交換は、この状態で行うことができ、この交換は、装置１が経腸栄養のために用いられる場合、例えば一日に一度、行わなくてはならない。

図４には、保存容器３を充填している状態にある装置１を示す。この場合、上側の絞りエレメント１３は開いたポジションにあり、下側の絞りエレメント１４は閉じたポジションにある。媒体が供給装置４を通って保存容器３内に流入する際、下側のダイオード測定ユニット７が、まず下側の充填レベル９を検出し、これに関連する信号を制御ユニットへと供給する。続いて保存容器３は流入媒体で満たされる。

図５によれば、供給装置４を通っての保存容器３への媒体の流れは、媒体が上側の充填レベル８に到達するまで続く。上側の充填レベル８に到達すると、適切な検出信号が、上側のダイオード測定ユニットによって制御ユニットＳＴへと供給され、その結果、上側の絞りエレメント１３が、開いたポジションから閉じたポジションへと移動し、これにより、それ以上の媒体の流入が起こらない。

上側の絞りエレメント１３が閉じられると、制御ユニットＳＴによって供給された操作信号により下側の作動機１１が制御されることによって下側の絞りエレメント１４が開かれ、これにより、保存容器３中に収容されていた媒体の体積が消費者、例えば患者へと流れ出ることができる。このプロセスは、下側のダイオード測定ユニット７が、図６に示すような下側の充填レベル９に達したことを検出した時にのみ中断される。その状態では、下側の絞りエレメント１４が、その開いたポジションから閉じたポジションへと移動する。そして再び保存容器３を満たすプロセスが開始されうる。

このようにして、装置１によって、保存容器３の複数の充填及び吐出サイクルを、時間をかけて制御ユニットＳＴの制御下で行うことが可能となり、この場合、２回の吐出サイクル間の時間間隔を自由に選択することができる。したがって、本考案による装置１は、特に経腸栄養で用いるのに適しており、それというのは、一度所望のパラメータを設定すると、装置へのさらなる介入を行うことなく、正確に配量された液体栄養物の体積を、規定された時点にかつ所望の時間長さにわたり、例えば１日、自動的に患者に移送して投与することができるからである。

図示していないが、作動機１０、１１には、これらの作動機の機能に異常があった場合に制御ユニットＳＴに警告信号を送信するか、あるいは装置を停止するか、又は送信して装置を停止するための検出手段が設けられていてもよい。さらに、装置には、非常用電源として働く付加的なバッテリを設けることもできる。

図７に、通気装置１７を備えている保存容器３の一態様を示す。この保存容器３は、やや円錐形状をしている。保存容器３には、キャップ１５を装着することが可能であり、キャップ１５は、供給装置４に結合している。

さらに、図７に示すように、保存容器３は、ドリップチャンバの形態とすることができる。通気装置１７は、保持エレメント１９によってキャップ１５の突起１８で保持されている。

最後に、本考案による装置１には、さらなる充填レベルの検出のために付加的なダイオード測定ユニットを設けることもでき、これにより、下側及び上側の充填レベルに合わせて規定される体積は１つではなく、２つ又は複数の部分的な体積が、保存容器内で規定され、この部分体積は、制御ユニットＳＴにより絞りエレメント１３、１４を適切に制御することによって、連続的に輸送可能である。

本考案装置の実施形態例を示すハウジングが開いた状態の概略図 本考案装置の実施形態例における２つの絞りエレメントが閉じたポジションにある安全状態を示すハウジングが閉じた状態の概略図 本考案装置の実施形態例における２つの絞りエレメントが開いたポジションにある交換状態を示すハウジングが閉じた状態の概略図 本考案装置の実施形態例における上側の絞りエレメントが開いたポジションにあり、下側の絞りエレメントが閉じたポジションにある状態を示すハウジングが閉じた状態の概略図 本考案装置の実施形態例における上側の絞りエレメントが閉じたポジションにあり、下側の絞りエレメントが開いたポジションにある状態を示すハウジングが閉じた状態の概略図 本考案装置の実施形態例における２つの絞りエレメントが閉じたポジションにある状態を示すハウジングが閉じた状態の概略図 本考案装置の実施形態例における通気装置を備えている保存容器の概略図

符号の説明

１…装置、２…ハウジング、３…保存容器、４…供給装置、５…吐出装置、６，７…ダイオード測定ユニット、８…上側の充填レベル、９…下側の充填レベル、１０，１１…作動機、１２…アクチュエータ、１３，１４…絞りエレメント、１５…キャップ、１７…通気装置、１８…突起、１９…保持エレメント、ＳＴ…制御ユニット

Claims (9)

1. 液体媒体を測定し輸送するための装置（１）であって、一定の体積容量を有する保存容器（３）と、該保存容器（３）へ前記媒体を供給する供給装置（４）及び前記保存容器（３）から前記媒体を吐出する吐出装置（５）とを備え、前記媒体の、前記保存容器（３）内への供給及び保存容器（３）からの吐出が、重力によって行われる形式のものにおいて、前記保存容器（３）中の媒体の少なくとも１つの上側の充填レベル（８）を測定して適切な検出信号を出力する第１の検出装置と、少なくとも１つの下側の充填レベル（９）を測定して適切な検出信号を出力する第２の検出装置と、前記供給装置（４）を閉じ又は開くための制御可能な作動機（１０）と、前記吐出装置（５）を閉じ又は開くための制御可能な作動機（１１）と、前記保存容器（３）に設けられた通気装置（１７）とを備え、前記両検出装置からの検出信号が制御ユニット（ＳＴ）に供給され、これにより、設定信号が、前記検出信号に基づいて、所定のプログラムシーケンスに応じて、制御可能な作動機（１０、１１）に供給されることを特徴とする液体媒体を測定して輸送するための装置。
2. 前記保存容器（３）は、上部より下部が小径の円錐台形状を呈し、前記供給装置（４）は、前記保存容器（３）の上部に装着されたキャップ（１５）を介して設けられ、前記吐出装置（５）は、前記保存容器（３）の下部に設けられ、前記通気装置（１７）は、保持エレメント（１９）によって前記キャップ（１５）の突起（１８）で保持されていることを特徴とする請求項１に記載の液体媒体を測定して輸送するための装置。
3. 前記両検出装置は、前記上側の充填レベル及び下側の充填レベルに対応して、重力方向に互いに隔置された少なくとも１対のダイオード測定ユニット（６、７）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体媒体を測定して輸送するための装置。
4. 前記上側の充填レベルに関連する前記ダイオードユニット（６）は、前記保存容器（３）へ流入する媒体の流れをスキャンすることを防止するように配置されていることを特徴とする請求項請求項１〜３のいずれか１項記載の液体媒体を測定して輸送するための装置。
5. 前記制御可能な作動機（１０、１１）のそれぞれが、ソレノイド又はステップモータによって閉じたポジション又は開いたポジションへと可動であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の液体媒体を測定して輸送するための装置。
6. 前記制御可能な作動機（１０、１１）のポジションを検出するために、検出手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の液体媒体を測定して輸送するための装置。
7. 前記制御ユニット（ＳＴ）は、前記装置中に組み込まれていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の液体媒体を測定して輸送するための装置。
8. 前記検出信号が、前記検出装置（６、７）から出力され、制御可能な作動機（１０、１１）のための設定信号が、外部制御ユニットとの接続のためのインターフェースに適用可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の液体媒体を測定して輸送するための装置。
9. 前記液体媒体が、医療用途での経腸栄養のためのものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の液体媒体を測定して輸送するための装置。

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