JP5457365B2 - シリンジポンプ - Google Patents

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Description

本発明は、種々のシリンジを載置及び固定し、載置されたシリンジにおける押子の押子フランジをスライダで押し出すことにより送液するシリンジポンプに関する。
集中治療室(ICU)等において、患者へ薬液又は栄養剤等を正確且つ長時間にわたって送液する際にシリンジポンプが広く用いられている。シリンジポンプは、種々のシリンジを載置及び固定し、載置されたシリンジにおける押子の押子フランジをスライダによって正確に速度制御をしながら押し出すことにより高精度の送液ができる。
シリンジポンプは、種々の大きさのシリンジが載置可能であり、しかも送液量を簡便に設定可能な構成となっており、汎用性が高い。このようなシリンジポンプは、例えば特開2004−73373号公報(US7,153,290B2)及び特開2007−306990号公報に開示されている。
シリンジポンプでは、種々の大きさのシリンジを載置して送液をするために、弾性体によって引き下げられ、載置された外筒に対して上面に接触して固定するクランプと、載置されたシリンジにおける押子の押子フランジをスライダに保持するレバーが設けられている。クランプは、リリース位置と固定位置とを回転して選択可能となっており、固定位置において弾性的に降下させることにより外筒を固定することができる。レバーは弾性的に開閉可能な一対が設けられ、種々の径の押子フランジを挟持してスライダに固定することができる。
シリンジポンプでは、前記のクランプ及びレバーを備えるスライダにより、外筒及び押子フランジを確実に固定して安定した送液が可能になっている。
一方、その前段階において、シリンジ載置部に外筒を載置すること、クランプにより外筒を固定すること、及び、押子の押子フランジをレバーで固定することは医療従事者が行う操作であって、正しい操作が励行されている。
このような背景から、特開2007−306990号公報記載のシリンジポンプでは、シリンジ載置部に外筒によって操作されるスイッチを設けることが提案されている。
図18に示すように、シリンジ載置部900にスイッチ901を設けることにより、シリンジ外筒902の外筒フランジ903がセット溝904に正しく装着されたときに該シリンジ外筒902によってスイッチ901が押され、シリンジ外筒902が正しく載置されたことを検出することができる。
ところで、図18に示すように、シリンジ載置部900に1つのスイッチ901を設ける構成では、仮に、図19に示すように、外筒フランジ903をちょうどスイッチ901の場所に配置してしまうと、該スイッチ901はオンとなり、シリンジ外筒902が正しく載置されたと誤認識する懸念がある。
セット溝904にもスイッチを設ければ、このような誤認識を防止できるが、該セット溝904は狭幅であって、スイッチの配置及び組立等が困難である。
仮に、図19に示すような状況となっても、目視により明らかに載置方法が不適当であることが認識できるとともに、所定のクランプによるシリンジ外筒902に対する押し付け計測により載置の不適正を検出可能であるが、より確実にこのような不適正状態を検出できることが望ましい。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、シリンジ載置部に対する外筒の載置の適否を一層確実に検出することのできるシリンジポンプを提供することを目的とする。
本発明に係るシリンジポンプは、シリンジの外筒を載置するシリンジ載置部と、載置されたシリンジの押子を保持するスライダと、前記シリンジ載置部に隣接して設けられ、前記外筒の外筒フランジが装着されるセット溝と、前記シリンジ載置部に載置された前記シリンジの軸方向に向かって異なる位置に配設され、前記シリンジが載置されたときに押下される複数の外筒検出部と、複数の前記外筒検出部がそれぞれ前記外筒を検出することにより、前記シリンジ載置部に前記外筒が適正に載置されたと判断する制御部とを有し、前記セット溝は、前記スライダの側を構成する第1溝壁と、前記シリンジ載置部の側を構成する第2溝壁により構成され、前記第1溝壁には、前記シリンジの中心線を基準として対称位置に配置された一対の薄い突起部と、前記突起部間に形成された凹部とが設けられ、前記外筒フランジが前記第1溝壁を越える状態で前記シリンジが載置されたときに、前記凹部が前記外筒に対して非接触であり、前記一対の突起部の突出側の端部が前記外筒に当接することを特徴とする。
このように、シリンジの軸方向について異なる位置に複数(以下、N個とする)の外筒検出部を設けると、載置部に外筒を適正に載置することにより、該外筒の筒面がN個の外筒検出部のそれぞれに作用して、制御部では外筒が適正に載置されたことを検出できる。また、上記のように構成される突起部によれば、外筒フランジがセット溝よりもスライダ体の側にはみ出して不適正に配置された場合に、外筒に適度な傾斜をもたせて先端部以外をシリンジ載置面から浮かせ、外筒検出部に対して作用することを防止できる。また、押子における断面十字形状のリブとの干渉を防止できる。
これに対して、仮に外筒を不適正に載置することにより、外筒フランジがN−1個の外筒検出部に作用をしても、1以上の他のシリンジ外筒検出部は作用を受けないため、制御部では外筒が不適正に載置されたことを検出できる。
複数の前記外筒検出部の前記軸方向の間隔は5mm〜10mmであるとよい。これにより、必要十分な間隔が確保され、外筒フランジによって2つの前記外筒検出部の双方が作用を受けることを防止できる。
前記シリンジ載置部は、前記軸方向を基準とした凹状の円弧柱面を有し、複数の前記外筒検出部は、前記円弧柱面に配設されていてもよい。外筒フランジは略楕円形状であってその大径方向が略水平向きとなるように載置部に載置する。したがって、このような円弧柱面を設けることにより、外筒フランジが円弧柱面の端部又は中途高さ部分に当接し、外筒が外筒検出部に接触することがなく、外筒フランジが載置部及び外筒検出部の箇所に不適正に置かれることを防止できる。
前記セット溝は、前記第1溝壁に設けられ、前記セット溝に装着された前記外筒フランジを前記シリンジ載置部の側へ押圧し、前記外筒フランジを前記第2溝壁に当接させるばね体を有していてもよい。このようなばね体によれば、外筒の軸方向のがたつきがなくなり、スライダによって押子を押し始めるときに、即時に送液を開始することができ、流量立ち上がり性能が向上する。
前記突起部は、前記ばね体の上端に設けて一体にすることにより、簡便構成となる。
本発明は、シリンジの外筒を載置するシリンジ載置部と、載置されたシリンジの押子を保持するスライダと、前記シリンジ載置部に隣接して設けられ、前記外筒の外筒フランジが装着されるセット溝と、前記シリンジ載置部に配設され、前記シリンジが載置されたときに押下される外筒検出部と、前記外筒検出部が前記外筒を検出することにより、前記シリンジ載置部に前記外筒が適正に載置されたと判断する制御部とを有し、前記セット溝は、前記スライダの側を構成する第1溝壁と、前記シリンジ載置部の側を構成する第2溝壁により構成され、前記第1溝壁には、前記シリンジの中心線を基準として対称位置に配置された一対の薄い突起部と、前記突起部間に形成された凹部とが設けられ、前記外筒フランジが前記第1溝壁を越える状態で前記シリンジが載置されたときに、前記凹部が前記外筒に対して非接触であり、前記一対の突起部の突出側の端部が前記外筒に当接することを特徴とする。
本発明に係るシリンジポンプによれば、シリンジの軸方向に向かって異なる位置に複数の外筒検出部を設けることにより、シリンジ載置部に外筒を適正に載置することにより、該外筒の筒面が複数の外筒検出部のそれぞれに作用して、制御部では外筒が適正に載置されたことを検出できる。また、上記のように構成される突起部によれば、外筒フランジがセット溝よりもスライダ体の側にはみ出して不適正に配置された場合に、外筒に適度な傾斜をもたせて先端部以外をシリンジ載置面から浮かせ、外筒検出部に対して作用することを防止できる。また、押子における断面十字形状のリブとの干渉を防止できる。
これに対して、仮に外筒を不適正に載置することにより、外筒フランジがいずれかN−1個のシリンジ外筒検出部に作用をしても、他のシリンジ外筒検出部は作用を受けないため、制御部では外筒が不適正に載置されたことを検出できる。
シリンジが載置される前の本実施の形態に係るシリンジポンプの斜視図である。 シリンジが載置された本実施の形態に係るシリンジポンプの斜視図である。 本実施の形態に係るシリンジポンプを背面から見た斜視図である。 斜めに設定されたシリンジポンプの斜視図である。 本実施の形態に係るシリンジポンプのブロック構成図である。 シリンジをセットするa操作の様子を示す図である。 シリンジをセットするb操作の様子を示す図である。 シリンジをセットするc操作の様子を示す図である。 外筒フランジを、大径方向が水平となるようにしてセット溝に装着し、シリンジ載置部にシリンジ外筒が正しく載置された状態を示す模式図である。 図9に示す状態で、押子のリブと第1溝壁に設けられたばね体の2つの突起との位置を示す断面側面図である。 外筒フランジが、その大径方向が略水平となるようにしてセット溝よりもシリンジ載置部の側にずれた状態で、シリンジ外筒を載置する状態を示す模式の斜視図である。 外筒フランジが、その大径方向が略鉛直となるようにしてセット溝よりもシリンジ載置部の側にずれた状態で、シリンジ外筒を載置する状態を示す模式の斜視図である。 検出スイッチが設けられている箇所が平面である場合で、外筒フランジを、大径方向が水平となるようにしてセット溝に装着し、シリンジ載置部にシリンジ外筒が正しく載置された状態を示す模式図である。 外筒フランジが、セット溝よりもスライダの側に僅かにはみ出している場合に、シリンジ外筒を載置する状態を示す模式の斜視図である。 外筒フランジが、セット溝よりもスライダの側に相当にはみ出している場合に、シリンジ外筒を載置する状態を示す模式の斜視図である。 図14に示す状態で、シリンジ外筒と第1溝壁に設けられたばね体の2つの突起との位置を示す断面側面図である。 長いシリンジを適用し、外筒フランジが、セット溝よりもスライダの側に相当にはみ出している場合に、シリンジ外筒を載置する状態を示す模式の斜視図である。 従来技術に係るシリンジポンプにおいて、シリンジ載置部の1つのスイッチにより、シリンジ外筒を検出する様子を示す模式図である。 従来技術に係るシリンジポンプにおいて、外筒フランジスイッチの場所に配置した様子を示す模式図である。
以下、本発明に係るシリンジポンプについて実施の形態を挙げ、添付の図1〜図17を参照しながら説明する。先ず、本実施の形態に係るシリンジポンプ10に適用されるシリンジ12aについて説明する。
図1に示すように、シリンジ12aは、従来用いられている汎用品であり、シリンジ外筒(外筒)18と押子16とからなる。シリンジ外筒18は薬液等が充填される透明のシリンジ本体14と、基端側に設けられた外筒フランジ20と、先端側に設けられてチューブ22が接続される排出ポート24とを有する。外筒フランジ20は略楕円形状であって、その短径方向の幅は本体14の径よりもやや幅広であり、大径方向幅は人が指をかけることのできる程度の幅に設定されている。外筒フランジ20は適度に薄く、例えば1〜2mm程度の厚みである。チューブ22は、一端が排出ポート24に接続され、他端が図示しない留置針等に接続されて患者に薬液を注入することができる。
押子16は、先端に設けられてシリンジ外筒18内の薬液を送り出すガスケット26と、基端側で円盤状の押子フランジ28と、ガスケット26と押子フランジ28とを接続するリブ30とを有する。押子フランジ28は、人が親指で押すことができる程度の面積で、適度に薄く、例えば1〜2mm程度の厚みである。リブ30は、先端側が太く基端側が細い断面十字形状になっており、十分な剛性を有するとともに軽量な構成となっている。シリンジポンプ10には、複数の大きさのシリンジ(例えば、5mLタイプ、10mLタイプ、20mLタイプ、30mLタイプ、50mLタイプ、100mLタイプ)を適用することができ、シリンジ12aは、最長、且つ最大径タイプ(最大容量タイプで、例えば、100mLタイプ)である。図1に併記するシリンジ12bは最短、且つ最も細径タイプ(最小容量タイプで、例えば、5mLタイプ)である。シリンジポンプ10に適用可能なシリンジを代表的にシリンジ12とも呼ぶ。
以下、シリンジポンプ10の説明において、長尺な幅方向をX方向、短尺な幅方向をY方向、高さ方向をZ方向と呼ぶ。必要に応じて、図1を基準として、X方向に関して左側をX1方向とも呼び、右側をX2方向とも呼ぶ。
図1〜図3に示すように、本実施の形態に係るシリンジポンプ10は、X方向にやや長尺な箱形状のハウジング11をベースに構成されており、平面視(図1で認識可能であることから平面図は省略している。)で下側略半分の操作部32と、上側で略左半分のシリンジ載置部34と、上側で略右半分の押子駆動部36とを有する。シリンジポンプ10の左側端部には取っ手37が設けられており、可搬性に優れる。シリンジポンプ10の上面略全面は、奥行き方向に対して非常に緩やかな弧を形成する略平面状となっている。シリンジポンプ10は、操作部32の各スイッチ類(例えばタクトスイッチ)が表面化粧シートで覆われた耐水性の高い構造となっている。
シリンジポンプ10は、シリンジ12をセットする際にシリンジ12内の薬液がこぼれ落ちたり、上方に設けた点滴薬がこぼれ落ちたり、周辺で用いる消毒液等の飛散して降りかかったりすることがあるため基本的に防沫構造となっている。
シリンジポンプ10は、側面下部に設けられた電源コンセント(電源端子)39にACケーブル39aを接続し、外部電源(AC100V、AC200V等)から電力が供給される。
以下の説明では、シリンジポンプ10を水平な机上に置いた状態として上下方向を規定するが、実際に使用する向きはこれに限られず、例えば図4に示すように輸液スタンド400の載置具402に固定して斜めに設定した状態で使用してもよい。載置具402はシリンジポンプ10を安定して保持したまま傾斜角度及び高さを調整することができる。また、載置具402からは電源コンセント39とは別の図示しない専用端子に給電することができて好適である。
図1〜図3に戻り、シリンジ載置部34は、排出ポート24が左側となる向きでシリンジ外筒18を載置及び固定する部分であり、操作部32の面よりもシリンジ外筒18(最大径のもの)の径に応じた凹状円弧面の湾曲部38が設けられている。湾曲部38は、載置されるシリンジ外筒18の軸方向(X方向)を基準とした凹状の円弧柱面を形成している。
湾曲部38は、シリンジ載置部34における略右半分に位置しており、手前側と奥側に設けられた壁部により構成されている。湾曲部38には、最下面で軸方向に延在する細溝38aと、X2方向近傍に設けられた軸方向に隣接する2つの検出スイッチ(シリンジ外筒検出部)40a及び40bと、X2方向端部に設けられ、外筒フランジ20を保持する縦方向のセット溝42と、載置された外筒フランジ20を弾性的に押圧して安定させるばね体44とを有する。
セット溝42は、外筒フランジ20が装着及び載置される浅い溝であって、該外筒フランジ20の最大径方向が縦向きとなる形状であり、スライダ60の側を構成する第1溝壁42aと、シリンジ載置部の側を構成する第2溝壁42bによって構成されている。外筒フランジ20の厚みは製造メーカによって異なっていることから、セット溝42の溝幅は、適度な余裕をもって3.5mm程度に形成されている。このセット溝42によって、シリンジ外筒18は軸方向の位置決めが適正になされる。
シリンジ外筒18をシリンジ載置部34に載置したとき、ばね体44の爪44cはセット溝42に装着された外筒フランジ20の最下部に当接してシリンジ載置部34の側(X1方向)へ押圧して第2溝壁42bの端面に当接させる。これにより、シリンジ外筒18の軸方向のがたつきがなくなって安定した送液が可能になるとともに、スライダ60によって押子16を押し始めるときに、即時に送液を開始することができ、流量立ち上がり性能が向上する。
細溝38aは、細径タイプのシリンジ12bを載置する際にその安定化を図るものである。
2つの検出スイッチ40a及び40bは、下面から僅かに突出しており、シリンジ外筒18を正しく載置することによってそれぞれ押し込まれて、該シリンジ外筒18が載置されたことを検出することができる。2つの検出スイッチ40a及び40bの軸方向間隔は、5mm〜10mmが好適であり、単一のエチレン・プロピレンゴム膜で覆われ、耐水性、耐候性が高い。エチレン・プロピレンゴム膜及び湾曲部38は、シリンジ外筒18に設けられた黒印刷の目盛りが見やすいように白色系にするとよい。検出スイッチ40a、40bは、最短タイプのシリンジ12のシリンジ外筒18が載置される長さの範囲内で3つ以上設けてもよい。2つの検出スイッチ40a及び40bは、必ずしも直線状に配設されていなくてもよく、載置されるシリンジ12の軸方向に向かって異なる位置に配設されていれば周方向に多少ずれていてもよい。個数は3以上でもよい。検出スイッチの個数がN(≧2)であるときには、CPU110では、N個がオンになったときにシリンジ12が適正に載置されたと判断し、N−1個以下がオンであるときには不適正に載置されたと判断すればよい。
図3に示すように、ばね体44は、樹脂製であって、湾曲部38の側面に取り付ける取付板44aと、該取付板44aから上方に突出したばね板部44bと、該ばね板部44bの先端から鋭角に屈曲して斜め下方に向かう短い爪44cと、ばね板部44bと爪44cとの接続部における両側で上方に低く突出した一対の薄い突起(突起部)44dとを有する。取付板44aはビスによって第1溝壁42aの側面に取り付けられており、爪44cがセット溝42にやや入り込んでいる。一対の突起44dは、X−Z平面を形成しており、Y方向から見て山形となっている。
検出スイッチ40a及び40bのやや手前側で、操作部32とシリンジ載置部34との境界部には載置されたシリンジ外筒18に対して上面に接触して固定するクランプ50が設けられている。クランプ50は、操作部32の上面から突出した昇降ロッド52と、該昇降ロッド52の上端に設けられた回転レバー54とを有する。回転レバー54は人手によって操作しやすい大きさ及び形状である。シリンジ12の非載置時には、昇降ロッド52は図示しない弾性体によって引き下げられており、回転レバー54は昇降ロッド52からX1方向に向かって略水平に配置されている。
シリンジ載置部34にシリンジ外筒18を載置した後、該シリンジ12を固定する際には、先ず、回転レバー54を持ってクランプ50全体を引き上げ、所定のストッパで回転が制限されるまで時計方向に90°回転させる。次に、回転レバー54を持ったまま、弾性体の弾性力によってクランプ全体を下降させ、回転レバー54の下面によってシリンジ外筒18の上面を弾性的に接触させ、適度な力で押圧及び固定する(図2、図8参照)。回転レバー54は、シリンジ外筒18における外筒フランジ20の近傍部分を押圧及び固定する。
昇降ロッド52は、クランプセンサ(クランプ検出部)136(図5参照)によって、下降量が検出され、回転レバー54によって固定された対象としてシリンジ12a、12b等を識別することができる。シリンジ外筒18の固定を解除するときには逆の操作をすればよい。クランプセンサ136は、回転状態を検出できるようにしてもよい。
操作部32におけるクランプ50の近傍には、一対の検出スイッチ40a及び40bがオフ状態又はクランプ50がシリンジ外筒18を固定していないと判断されたときに消灯状態から点滅状態になるクランプ確認LED58が設けられている。クランプ確認LED58にはシンボルが隣接して描かれており、操作者はその機能を概念的に理解可能である。
押子駆動部36は、操作部32よりも低い段差面36aと、該段差面36aと操作部32との間の略垂直の壁面36bと、シリンジ載置部34との間の略垂直の壁面36cによって区画される空間部に設けられている。押子駆動部36は、X方向に移動するスライダ60と、該スライダ60と壁面36cとを接続する柔軟で伸縮可能な蛇腹筒62とを有する。
スライダ60は、底部が段差面36a近傍高さで、上面部が操作部32の操作面よりも適度に高い位置で、操作しやすいように丸みを帯びた箱体である。スライダ60は、X1方向側の接続面62aでシリンジ12の押子フランジ28が当接する位置に設けられた押子検出スイッチ(押子検出部)64と、押子フランジ28を接続面62aに当接させた状態で固定する一対のレバー66と、接続面62aに設けられて押子フランジ28を支持する円弧状の支持台68と、スライダ60をスライド方向に固定・解除するロックレバー70とを有する。
スライダ60は、載置されたシリンジ12における押子16の押子フランジ28をレバー66で保持し、該押子16を押し出す機能を有する。押子検出スイッチ64は、押子フランジ28が当接することによりオンとなる。
ロックレバー70は非操作時にはスライダ60の側面から手前側に突出しており、スライダ60を固定し、弾性的に押し込み操作をすることによりスライダ60のX方向への手動スライドを許容する。ロックレバー70の操作状態はロックセンサ138によって検出する。
一対のレバー66は、シリンジ12の軸を基準として対称な内向きの円弧形状であり、ロックレバー70を押し込むことに連動して下方の各軸66aを中心として傾動し、相互に離間するように拡開し、ロックレバー70を開放することに連動して弾性的に閉じて押子フランジ28の両脇を把持することができる。レバー66は押子フランジ28の外周面と、X2方向側の面を保持し、押子フランジ28がスライダ60から抜けることを防止できる。押子フランジ28は、一対のレバー66と支持台68の3箇所で保持され、安定する。
スライダ60の上面には、スライダ確認LED72が設けられている。スライダ60を手動で移動させて押子フランジ28がその側面に当接して押子検出スイッチ64がオンとなり且つロックレバー70を開放してレバー66が押子フランジ28がスライダ60に固定されるとともに該スライダ60が固定されたと判断されたときにスライダ確認LED72が点滅状態から消灯状態になる。
スライダ60は、クランプ確認LED58及びスライダ確認LED72が消灯している状態(つまり、シリンジ12が正確に載置された状態。以下、シリンジ正常載置状態という。)で、蛇腹筒62内に設けられた駆動ロッド63(図5参照)の退行動作によりX1方向へ自動進行が可能である。
該駆動ロッド63は設定ダイアル86で設定された送液量と、クランプ50で検出されたシリンジ12の種類に基づいて退行速度が決定され、正確に速度制御をしながら押子16を押し出すことにより送液をする。
操作部32は、電源機能に関して電源スイッチ80と、緑の外部電源ランプ82と、赤のバッテリランプ84とを有する。外部電源ランプ82は、電源コンセント39に外部電源が接続されていると外部電源検出部125(図5参照)によって判断されるときに点灯する。バッテリランプ84は、リチウムイオンバッテリ(二次電池)122の充電残量(SOC(State of Charge)とも呼ばれる。)が低下したときに点滅する。リチウムイオンバッテリ122の充電残量が低下したときにはブザー144による警告及び液晶モニタ102による文字表示も行う。リチウムイオンバッテリ122の充電残量は、所定の充電量検出センサ151(図5参照)によって検出される。電源スイッチ80の操作により、内部のメインコンタクタ152(図5参照)がオンとなり、シリンジポンプ10全体としての電源がオンになる。
操作部32は、送液量の操作に関して設定ダイアル86と、設定送液量表示部88とを有する。設定ダイアル86は、シリンジポンプ10の長手方向側面における有底のダイアル配置穴91内に回転可能に配置され、側面が露呈している。
ダイアル配置穴91は、上面で設定ダイアル86の上方部分を露呈する縦長切欠部91aと、開口方向に向かって外径側に広がる所定幅でテーパ形状の側面凹部91bとを有する。設定ダイアル86は、側面又は縦長切欠部91aから露呈する部分を指で回転操作をすることにより、本体内のダイアル回転センサ150(図5参照)が設定ダイアル86内部に設けられた磁性体に反応し、回転方向及び回転量を検出可能となる。ダイアル回転センサ150は例えばホール素子である。設定ダイアル86はエンドレスに回転可能である。設定ダイアル86による送液量増減の極性は、近傍の極性表示シンボル87で示されるように上方(側面視で時計方向)がプラスで、下方(側面視で反時計方向)がマイナスである。極性表示は、本体側面にも設けられている(図3参照)。設定ダイアル86によって設定された送液量は不揮発性メモリ116に記録し、電源をオフにした後も保持させてもよい。
設定送液量表示部88は、5つの7セグメントLEDが設けられ、設定ダイアル86によって設定される設定送液量[mL/h]を最大5桁で表示する。設定送液量表示部88は、緑色で点灯する4桁の整数部88aと、赤で点灯する1桁の小数部88bと、これらの間に配置される赤の小数点LED88cとを有する。小数部88bは、整数部88aよりもやや小さい。このような構成によれば、色及び大きさの違いと、小数点の明示により、桁の確認が一層容易となる。特に、小数部88b及び小数点LED88cは、注意喚起効果のある赤で表示することから、これらで示される部分が小数に関わる箇所であることが強調され、桁の確認が容易になる。設定送液量表示部88は、設定ダイアル86の近傍に配置され、操作者にその対応関係が容易に理解される。
操作部32は、送液操作に関してスタートスイッチ90aと、ストップスイッチ90bと、早送りスイッチ90cとを有する。スタートスイッチ90aはシリンジ正常状態で有効になる。
操作部32は、送液状態に関する表示部として、動作インジケータ92と、閉塞圧モニタ94と、残量検知LED96とを有する。
動作インジケータ92は、全体として低い円錐台形状に突起しており、平面視90°区分で4つのLEDからなる。各LEDは、赤及び緑に点灯可能な2色タイプである。動作インジケータ92は、送液状態に応じ、回転体が回転をしているイメージで、4つのLEDが緑で時計方向に順に点灯を繰り返す。動作インジケータ92は、チューブ22に閉塞が発生したと判断されるときなどの様々の異常が検出されたときには赤に点滅する。動作インジケータ92は、突起形状であることから、上方はもちろん側方からも視認性に優れる。
閉塞圧モニタ94は、シリンジ外筒18内に発生する圧力から判断されるチューブ22の閉塞状態を4つの点灯可能なシンボル94a、94b、94c及び94dで示す。シンボル94a〜94dは左から右に向かって配列されており、圧力が十分に低いときはシンボル94a〜94dの全てが消灯し、圧力が高まるに従って順にシンボル94a、94b、94cと点灯させ、シンボル94a〜94cが点灯した状態から、規定圧力に達したときには、チューブ22に閉塞が発生したと判断して、シンボル94a〜94cが点灯した状態でシンボル94dを点滅させる。
残量検知LED96は、シリンジ12内の液残量が少なくなったと判断されるときに警報として点滅する。シリンジ内の残液量は、スライダ60の位置から求めればよい。
操作部32は、情報入出力手段100として、液晶モニタ102と、ファンクションスイッチ104a、104b、104cと、積算クリアスイッチ106とを有する。
液晶モニタ102は、視認性のよい位置で、視認に適した適度に広い面積を有している。液晶モニタ102は、ドットマトリックス型であり、簡便、廉価且つ省電力でありながら種々のシンボルや文字列を任意に表示することができ、もちろん、仕向地に応じて異なる種類の言語表示が可能である。液晶モニタ102は、操作部32に応じた横長形状であり、例えば240×64ドットで、99.5mm×28.0mmの形状である。液晶モニタ102は、赤及び白でオン・オフ可能なバックライト機能を有する。
積算クリアスイッチ106は、その時点で液晶モニタ102に表示されている送液積算量の値をクリアするスイッチであり、液晶モニタ102との関係を明示するために両者を接続する線がプリントされている。
ファンクションスイッチ104a〜104cは、液晶モニタ102の下側に等間隔に配置されており、液晶モニタ102の下部に表示される3つの選択肢表示に対応している。
図5に示すように、シリンジポンプ10は、全体的な制御を行うコンピュータ(制御部)110と、該コンピュータ110は、例えばワンチップのマイクロコンピュータであり、ROM112、RAM114、不揮発性メモリ(フラッシュメモリ等)116と、クロック118とを有する。コンピュータ110は図示しないインターフェースを有し、上述の各センサ、各スイッチ及び各ランプに対する入出力処理を行う。クロック118は所定の操作により現在修正が可能であり、現在時刻の取得や、所定の作業の経過時間の計測、及び速度制御の基準時間の計測等が可能である。
シリンジポンプ10は、交流(又は直流)の外部電力が供給され、電源部120を介して各部に給電する電源コンセント39と、電源コンセント39から電源部120を介して充電され、各部に給電可能なリチウムイオンバッテリ(二次電池)122と、外部電源の電源コンセント39への接続状態を検出する外部電源検出部125とを有する。電源部120は、交流から安定した直流電源を生成し各部に供給する。リチウムイオンバッテリ122によれば相当に長時間の動作が可能である。電源部120はシリンジポンプ10に内蔵されている必要はなく、例えばDCアダプターとして外部に設けられていてもよい。
コンピュータ110は、外部電源検出部125から得られる信号に基づいて、外部電源が接続されていないと判断されるときに液晶モニタ102に、外部電源の接続を促す情報を表示するとともに(図5参照)、外部電源ランプ82を消灯させる。
シリンジポンプ10では、スライダ60をスライドさせる駆動ロッド63はハウジング11内のモータ128によって駆動され、その駆動量はエンコーダ130によって検出される。モータ128の駆動電流は電流センサ132によって検出される。モータ128は、コンピュータ110の作用下にモータドライバ134を介して駆動される。コンピュータ110はスライダ60にかかる圧力を歪みゲージで検出して、動作インジケータ92、閉塞圧モニタ94の点灯制御をする。
昇降ロッド52の変位量はクランプセンサ136によって検出され、ロックレバー70の操作状態はロックセンサ138によって検出され、それぞれの信号がコンピュータ110に供給されて、クランプ50によるシリンジ外筒18の固定及びスライダ60の固定が判断される。コンピュータ110では、検出スイッチ40a及び40bがオンとなり且つクランプ50がシリンジ外筒18を固定したと判断したときにクランプ確認LED58を消灯させ、押子検出スイッチ64がオンとなり且つスライダ60が固定したと判断したときにスライダ確認LED72を消灯させる。
コンピュータ110は、液晶ドライバ140を介して液晶モニタ(表示部)102の表示制御を行い、所定のタイミングでバックライト142を点灯させる。コンピュータ110には、汎用の出力手段として液晶モニタ102の他に、ブザー144、スピーカ146、通信ポート148及びナースコール出力部149が接続されている。通信ポート148は所定の外部コンピュータに対して情報の入出力が可能である。以下の説明では、所定の警報、注意報として音響的にブザー144を吹鳴することとするが、スピーカ146から所定の音響や音声による案内をしてもよい。
次に、このように構成されるシリンジポンプ10における液晶モニタ102の作用について説明する。本実施の形態に係るシリンジポンプでは、動作状態に応じて液晶モニタ102に詳細、多様で、且つ操作に不慣れな者にとっても理解が容易な情報をシンボルや文字列で表示することができ、例えば、(1)シリンジポンプ10に対してシリンジ12をセットする操作時の表示、(2)電源状態に関する表示、(3)警報発生時の表示、及び(4)規定された点検動作を行う際の表示を好適に行うことができる。先ず、(1)項のシリンジポンプ10に対してシリンジ12をセットする操作時の表示について説明する。
操作者が電源スイッチ80を押してシリンジポンプ10を起動すると、コンピュータ110は所定の初期処理をした後、シリンジ12をセットする3つの操作を促し、各操作の確認をし、確認結果を表示する。シリンジ12をセットする3つの操作は、一般的で好適な操作順として、以下のa操作、b操作及びc操作である(a操作、b操作及びc操作は便宜上の呼称である。)。シリンジ12をセットする3つの操作の順は、例えばb操作とc操作を逆に行ってもよい。
図6に示すように、a操作は、外筒フランジ20をセット溝42に合わせて、シリンジ12のシリンジ外筒18をシリンジ載置部34に載置する操作である。
図7に示すように、b操作は、スライダ60を適当な位置にスライドさせ、レバー66によってスライダ60に押子フランジ28をセットし、スライダ60を固定する操作である。b操作は、厳密にはスライダ60に押子フランジ28をセットする操作とスライダ60を固定する2つの操作からなるが、操作者からみるとロックレバー70の操作だけであることから1つの操作として区分することが適当である。
図8に示すように、c操作は、クランプ50を適度に引き上げ、回転レバー54を時計方向に90°回した後に下降させ、該回転レバー54によってシリンジ外筒18の上面を押さえて固定する操作である。
コンピュータ110では、シリンジ正常載置状態になるまでは、液晶モニタ102に後述する表示を行うとともに、該液晶モニタ102のバックライト142を赤と白で交互に点滅させ、対応するクランプ確認LED58及びスライダ確認LED72を点滅させ、ブザー144を間欠吹鳴させることにより、操作者に対してシリンジ12のセットを促す。バックライト142は、赤で点灯又は点滅させることにより、操作者に対する心理的に注意喚起効果がある。バックライト142が赤のタイプであるときには、単純な点滅をさせればよい。
次に、シリンジ載置部34にシリンジ12をセットするa操作におけるシリンジポンプ10の作用について説明する。
図9及び図10に示すように、シリンジ外筒18の外筒フランジ20を、その大径方向を水平となるようにしてセット溝42に装着すると、シリンジ外筒18は少なくとも下端稜線部が湾曲部38の底部に当接し、2つの検出スイッチ40a及び40bをオンにする。これにより、コンピュータ110ではシリンジ載置部34にシリンジ外筒18が正しく載置されたと判定し、クランプセンサ136によって判断されるクランプ50の状態の条件を付加して、クランプ確認LED58を消灯させる(所定出力)。もちろん、設計条件によっては、検出スイッチ40a、40bによる判定と、クランプセンサ136による判定とを個別に出力表示してもよい。
上記のように、検出スイッチ40aと検出スイッチ40bは外筒フランジ20によって双方が押されることがないように、該外筒フランジ20の標準的な厚みを考慮し、軸方向の間隔を5mm〜10mmにするとよい。これにより、必要十分な間隔が確保される。
図10に示すように、第1溝壁42aに設けられたばね体44の上部には、シリンジ12の中心線Cを基準として対称位置に配置された一対の薄い突起44dが突出している。シリンジ12の種類によっては、押子16の断面十字形状のリブ30の最下部が、突起44dの最上部よりも下側に達するが、該リブ30の十字形状部の端部30aは、2つの突起44dの間に入り込むので干渉することはない。シリンジ12をシリンジ載置部34に載置する際で、押子16が下方に移動をするとき、仮に端部30aが2つの突起44dのいずれか一方に当接した場合には、仮想線で示すように、端部30aは干渉が回避されるように受動的に回転変位することができる。
次に、シリンジ外筒18の外筒フランジ20が、セット溝42よりもシリンジ載置部34の側にずれた状態で載置しようとする場合について説明する。
図11に示すように、この場合には、外筒フランジ20が湾曲部38の高い部分に当接することから、シリンジ外筒18は該湾曲部38の底面には当接することがなく、検出スイッチ40a及び40bにも触れない。すなわち、シリンジ載置部34は、少なくとも2つの検出スイッチ40a及び40bが設けられている箇所では凹状の円弧柱面を形成する湾曲部38が設けられており、しかも外筒フランジ20は略楕円形状であってその大径方向が略水平向きとなるように載置部に載置することから、外筒フランジ20が湾曲部38の上端部又は中途高さ部分に当接し、シリンジ外筒18が検出スイッチ40a及び40bに接触することがない。
これにより、コンピュータ110では、検出スイッチ40a及び40bのいずれもオフとなっていることから、シリンジ載置部34にシリンジ外筒18が適正載置されたと誤判定することはなく、外筒フランジ20がシリンジ載置部34の湾曲部38の箇所や検出スイッチ40a、40bの箇所に不適正に置かれることを防止できる。
図11を参照すると、検出スイッチ40a及び40bは、円弧柱面の湾曲部38に配置されていれば、いずれか一方を省略してもシリンジ外筒18の誤装着を相当に防止できることが理解されるであろう。
図12に示すように、外筒フランジ20の小径方向が略水平向き、大径方向が略鉛直向き(Z方向)とすると、該外筒フランジ20は湾曲部38の上端部又は中途高さ部分に当接することがなく、湾曲部38の底部に接触し得る。しかしながら、外筒フランジ20は適度に薄いことから、軸方向にやや離れた検出スイッチ40aと検出スイッチ40bに対していずれか一方に接触することはあっても、その両方に接触することはない。したがって、コンピュータ110では、検出スイッチ40a及び40bの少なくとも一方はオフとなっていることから、シリンジ載置部34にシリンジ外筒18が適正載置されたと誤判定することはなく、外筒フランジ20がシリンジ載置部34の湾曲部38の箇所や検出スイッチ40a、40bの箇所に不適正に置かれることを防止できる。
図13に示すように、仮に、シリンジ載置部34で、検出スイッチ40a及び40bが設けられている箇所が平面である場合で、外筒フランジ20の大径方向が略水平向きで、小径方向が略鉛直向きの状態で載置するときにも、コンピュータ110は誤判定をすることはない。すなわち、該外筒フランジ20の小径方向部分は多少はシリンジ外筒18の側面から突出していることから、外筒フランジ20が検出スイッチ40a及び40bのいずれか一方に接触することはあっても、シリンジ外筒18の側面は検出スイッチ40a及び40bのいずれにも接触することがないからである。
また、仮に、湾曲部38に検出スイッチ40a及び40bのいずれか一方しか設けられてない場合にも、外筒フランジ20はその大径方向が略水平向きとなるように載置することから、図11から明らかなように、検出スイッチ40a又は40bがオンになることはなく、誤判定は実質的にはあり得ない。
上述したように、シリンジ12の軸方向に向かって異なる位置に2つの検出スイッチ40a及び40bを設けると、シリンジ載置部34にシリンジ外筒18を適正に載置することにより、該シリンジ外筒18の筒面が2つの検出スイッチ40a及び40bの双方に作用して、コンピュータ110ではシリンジ外筒18が適正に載置されたことを検出できる。
これに対して、仮にシリンジ外筒18を不適正に載置することにより、外筒フランジ20がいずれか一方の検出スイッチ40a又は40bに作用をしても、他方は作用を受けないため、コンピュータ110ではシリンジ外筒18が不適正に載置されたことを検出できる。
2つの検出スイッチ40a及び40bは、それぞれレイアウトの容易なシリンジ載置部34に設けられ、狭幅で機器の配置及び組立等が困難なセット溝にはスイッチ類が不要である。
次に、最短のシリンジ12bについて、シリンジ外筒18の外筒フランジ20が、セット溝42よりもスライダ60の側にずれた状態で載置しようとする場合について説明する。
図14に示すように、シリンジ外筒18の外筒フランジ20が、セット溝42よりもスライダ60の側に僅かにはみ出している場合には、作業者の目視による確認では正しく載置されていると誤認識される可能性もあるが、検出スイッチ40a及び40bの両方がオフとなっており、コンピュータ110ではシリンジ外筒18の載置がなされていないと判定することができる。
図15に示すように、シリンジ外筒18の外筒フランジ20が、セット溝42よりもスライダ60の側に相当にはみ出して、シリンジ外筒18の先端部18aが、所定の位置Pに達した場合には、該位置Pに近い側の検出スイッチ40bがオンとなる。しかしながら、シリンジ外筒18の側面はばね体44に設けられた突起44dによってやや高い位置に保持され、シリンジ外筒18に適度な傾斜をもたせて先端部18a以外をシリンジ載置面から浮かせることができ、検出スイッチ40aはオフのままである。従って、コンピュータ110ではシリンジ外筒18の載置が適正になされていないと判定することができる。
このため、突起(突起部)44dを設けることにより、検出スイッチ40bを省略して、検出スイッチ40aだけにしても外筒フランジ20の誤装着を防止することが可能である。
このとき、外筒フランジ20とセット溝42の第2溝壁42bとの距離は、十分に長く、目視で容易に識別できる距離L1となっている。また、標準載置角度に対する押子16の角度は、目視で容易に識別できるθ1となっている。
シリンジ外筒18が図15においてさらに左方向にずれた場合には、検出スイッチ40a及び40bの双方がオンになりうるが、その場合には、外筒フランジ20とセット溝42の第2溝壁42bとの距離はL1を超え、目視で容易に識別できることから、コンピュータ110で判定をするまでもなく不適正な載置であることが認識される。
また、標準載置角度に対する押子16の角度はθ1を超え、目視で容易に識別できることから、コンピュータ110で判定をするまでもなく不適正な載置であることが認識されるとともに、角度θ1の状態では、押子16の押子フランジ28をスライダ60にセットされないことから、不適正な載置のまま送液が行われることはない。
検出スイッチ40a及び40bのうち、少なくともセット溝42に近い側の検出スイッチ40aの位置(図の長さM)は、セット溝42におけるスライダ60の側を構成する第1溝壁42aの端面から軸方向について12mmの範囲内に設けられているとよい。また、突起44dの高さHは、シリンジ載置部34の底面から2mm以上にするとよい。このように、検出スイッチ40aの位置及び突起44dの高さを設定することにより、外筒フランジ20がセット溝42よりもスライダ60の側にはみ出している場合で、コンピュータ110による適否判定が必要とされるとき、角度θ1が適度に大きくなり、検出スイッチ40aをオフにすることができる。長さMの下限値、高さHの上限値は、設計条件の合理的な範囲に設定される。
図16に示すように、2つの突起44dの間隔Wは、シリンジ外筒18を十分下の部分で支持することができるように適度に狭いことが望ましく、5mm以下に設定するとよい。間隔Wはリブ30の十字形状部の端部30a(図10参照)に干渉することがないように、製造メーカによって異なるその厚みを考慮して、3mm以上に設定するとよい。また、2つの突起44dはシリンジ12bの中心線Cを基準として対称位置に配置されており、シリンジ外筒18をバランスよく支持することができる。
図17に示すように、最大長さのシリンジ12a(又は最短のシリンジ12b以外のシリンジ)を用いた場合で、先端部18aが、位置Pに達し又はそれよりも左側になった場合には、外筒フランジ20とセット溝42の第2溝壁42bとの距離は十分に長い距離L2(>L1)となっていることから、コンピュータ110で判定をするまでもなく不適正な載置であることが認識される。
上述したように、2つの突起44dによれば、外筒フランジ20がセット溝42よりもスライダ60の側にはみ出して不適正に配置された場合に、シリンジ外筒18に適度な傾斜θ1をもたせて先端部18a以外をシリンジ載置面から浮かせ、検出スイッチ40a、40bをオンにすることを防止できる。また、2つの突起44dは、シリンジ12の中心線Cを基準として対称位置に配置されることから、押子16における断面十字形状のリブ30との干渉を防止できる。
また、2つの突起44dはばね体44に一体的に設けられており、簡便構成である。
本発明に係るシリンジポンプは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (6)

  1. シリンジ(12a)の外筒(18)を載置するシリンジ載置部(34)と、
    載置されたシリンジ(12a)の押子(16)を保持するスライダ(60)と、
    前記シリンジ載置部(34)に隣接して設けられ、前記外筒(18)の外筒フランジ(20)が装着されるセット溝(42)と、
    前記シリンジ載置部(34)に載置された前記シリンジ(12a)の軸方向に向かって異なる位置に配設され、前記シリンジ(12a)が載置されたときに押下される複数の外筒検出部(40a、40b)と、
    複数の前記外筒検出部(40a、40b)がそれぞれ前記外筒(18)を検出することにより、前記シリンジ載置部(34)に前記外筒(18)が適正に載置されたと判断する制御部(110)と、
    を有し、
    前記セット溝(42)は、前記スライダ(60)の側を構成する第1溝壁(42a)と、前記シリンジ載置部(34)の側を構成する第2溝壁(42b)により構成され、
    前記第1溝壁(42a)には、前記シリンジ(12a)の中心線を基準として対称位置に配置された一対の薄い突起部(44d)と、前記突起部(44d)間に形成された凹部とが設けられ、
    前記外筒フランジ(20)が前記第1溝壁(42a)を越える状態で前記シリンジ(12a)が載置されたときに、前記凹部が前記外筒(18)に対して非接触であり、前記一対の突起部(44d)の突出側の端部が前記外筒(18)に当接することを特徴とするシリンジポンプ(10)。
  2. 請求項1記載のシリンジポンプ(10)において、
    複数の前記外筒検出部(40a、40b)は、5mm〜10mmの間隔で配設されていることを特徴とするシリンジポンプ(10)。
  3. 請求項1又は2記載のシリンジポンプ(10)において、
    前記シリンジ載置部(34)は、前記軸方向を基準とした凹状の円弧柱面を有し、
    複数の前記外筒検出部(40a、40b)は、前記円弧柱面に配設されていることを特徴とするシリンジポンプ(10)。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のシリンジポンプ(10)において
    記第1溝壁(42a)に設けられ、前記セット溝(42)に装着された前記外筒フランジ(20)を前記シリンジ載置部(34)の側へ押圧し、前記外筒フランジ(20)を前記第2溝壁(42b)に当接させるばね体(44)を有することを特徴とするシリンジポンプ(10)。
  5. 請求項1〜のいずれか1項に記載のシリンジポンプ(10)において
    記第1溝壁(42a)に設けられ、前記セット溝(42)に装着された前記外筒フランジ(20)を前記シリンジ載置部(34)の側へ押圧し、前記外筒フランジ(20)を前記第2溝壁(42b)に当接させるばね体(44)を有し、
    前記突起部(44d)は、前記ばね体(44)の上端に設けられていることを特徴とするシリンジポンプ(10)。
  6. シリンジ(12a)の外筒(18)を載置するシリンジ載置部(34)と、
    載置されたシリンジ(12a)の押子(16)を保持するスライダ(60)と、
    前記シリンジ載置部(34)に隣接して設けられ、前記外筒(18)の外筒フランジ(20)が装着されるセット溝(42)と、
    前記シリンジ載置部(34)に配設され、前記シリンジ(12a)が載置されたときに押下される外筒検出部(40a、40b)と、
    前記外筒検出部(40a、40b)が前記外筒(18)を検出することにより、前記シリンジ載置部(34)に前記外筒(18)が適正に載置されたと判断する制御部と、
    を有し、
    前記セット溝(42)は、前記スライダ(60)の側を構成する第1溝壁(42a)と、前記シリンジ載置部(34)の側を構成する第2溝壁(42b)により構成され、
    前記第1溝壁(42a)には、前記シリンジ(12a)の中心線を基準として対称位置に配置された一対の薄い突起部(44d)と、前記突起部(44d)間に形成された凹部とが設けられ、
    前記外筒フランジ(20)が前記第1溝壁(42a)を越える状態で前記シリンジ(12a)が載置されたときに、前記凹部が前記外筒(18)に対して非接触であり、前記一対の突起部(44d)の突出側の端部が前記外筒(18)に当接することを特徴とするシリンジポンプ(10)。
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