JP6080076B2

JP6080076B2 - 薬剤攪拌装置及び薬剤攪拌方法

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Publication number: JP6080076B2
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Inventors: 晃庸奥田; 結輝竹中
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Description

本発明は、複数の薬剤を攪拌する薬剤攪拌装置及び薬剤攪拌方法に関する。

病院などでは、粉末の薬剤を液体の薬剤に溶かした後、これらを混合して、入院患者に処方する場合がある。このような薬剤の混合では、薬剤師又は看護師が、粉末の薬剤と液体の薬剤とが入った瓶を攪拌することにより、薬剤の溶解を行う。このような薬剤の攪拌方法としては、例えば、瓶を上下に転倒させる方法（転倒混和）、瓶の中心軸に沿って振動させる方法（強震）、及び、瓶の蓋を回転中心として円を描くように動かす方法（調製）がある。ここで、薬剤師又は看護師などの作業を行う人を、作業者とする。

しかしながら、このような作業は時間が長くなる場合が多く、作業者にとって大きな負担となっている。また、薬剤の種類によっては、薬剤の攪拌が均一にできない場合、又は、薬剤の攪拌時に発泡が生じる場合がある。

ここで、粉体の薬剤と液体の薬剤とを攪拌するときに、作業者の作業負担を軽減し、脱泡しつつ均一に攪拌する攪拌装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図１１は、従来の攪拌装置の全体を示す斜視図である。

図１１に示す攪拌装置では、上部ベース１の四隅下面に、それぞれバイブレーター２が配置されている。上部ベース１は、バイブレーター２の振動により、図１１の矢印に沿って上下方向に振動する。また、上部ベース１の中央部に配置されたフープ３は、所定の速度で回転する。このフープ３は、上部ベース１とタンク５とにより密閉された空間に配置されている。

粉体と液体とを入れた容器７をフープ３にセットした後、パドル７ａを容器７にセットする。フープ３を回転させることで、静止するパドル７ａに対して、フープ３上の容器７が回転し、容器７内の粉体と液体とが攪拌される。また、同時にバイブレーター２により容器７を上下方向に振動させることで、より均一に攪拌される。

このように、図１１に示す従来の攪拌装置は、粉体と液体とをより均一に攪拌することが可能であるとしている。

特開昭６２−２８６５２７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された攪拌装置では、攪拌のための専用容器が必要である。薬剤容器から専用容器に入れ替えを行うことは、作業者にとって負担であるため、薬剤容器のまま攪拌することが望まれている。しかしながら、薬剤容器の種類は多く、その大きさ及び形状も異なる。そのため、薬剤容器をそのまま攪拌装置に設置して攪拌すると、薬剤容器が振動して、発泡が生じる可能性がある。

本発明は、この課題を解決するものであり、薬剤の発泡を抑制して攪拌を行うことが可能な薬剤攪拌装置及び薬剤攪拌方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかる薬剤攪拌装置は、
薬剤容器を支持する容器支持部と、
前記容器支持部に支持された前記薬剤容器を、その中心軸の周りに前記容器支持部を介して回転させる回転駆動部と、
前記容器支持部に支持された前記薬剤容器を、その中心軸に沿って前記容器支持部を介して往復振動させる振動駆動部と、
前記容器支持部に対向して配置され、前記容器支持部との間に前記薬剤容器を挟んで前記薬剤容器に押圧する押えローラーと、
前記回転駆動部及び前記振動駆動部の駆動をそれぞれ独立して制御する制御部と、を備え、
前記押えローラーは、前記容器支持部に支持された前記薬剤容器の中心軸に対して斜向配置されたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかる薬剤攪拌方法は、
容器支持部と斜向配置された押えローラーとの間に挟まれた前記薬剤容器を、制御部での制御の下に、その中心軸の周りに回転駆動部により前記容器支持部を介して回転させると共に、その中心軸に沿って振動駆動部により前記容器支持部を介して往復振動させて、前記容器支持部に支持された前記薬剤容器内の薬剤の攪拌を行うことを特徴とする。

本発明の態様によれば、薬剤の発泡を抑制して攪拌を行うことができる。

本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の概略構成図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の機構部の平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の機構部を図２Ａの矢印Ａから見た図、本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置のＣ機構部を図２Ａの矢印Ｂから見た図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の照明ユニットの照射タイミングを示す図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の機構部に薬剤容器が配置された状態の平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の機構部を薬剤容器の底部の方から見た模式図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置を２セット並べて配置した攪拌システムの部分斜視図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置を２セット並べて配置した攪拌システムの部分平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置を２セット並べて配置した攪拌システムの部分正面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置を２セット並べて配置した攪拌システムの部分右側面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の容器支持部に支持された薬剤容器を上方から模式的に見た平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の容器支持部に支持された薬剤容器を上方から模式的に見た平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の容器支持部に支持された薬剤容器を上方から模式的に見た平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の容器支持部に支持された薬剤容器を上方から模式的に見た平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌方法のフローチャート本発明の第２実施形態にかかる攪拌装置の機構部の平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の押えローラーの変形例の平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の押えローラーの変形例の平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の押えローラーの変形例の平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の押えローラーの変形例の平面図本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置の押えローラーの変形例の平面図特許文献１の攪拌装置を示す概略斜視図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。また、各図面には、それぞれの対応関係を分かり易くするために、必要に応じてＸＹＺ軸を図示している。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置１０の概略構成図である。第１実施形態に係る攪拌装置１０は、薬剤攪拌装置の一例であり、この装置を用いた攪拌方法は、薬剤攪拌方法の一例である。図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置１０の一部である回転機構１１を示す図であり、薬剤容器１５を取り外した状態で示した図である。図２Ａは回転機構１１の平面図を示し、図２Ｂは回転機構１１を図２Ａの矢印Ａから見た図を示し、図２Ｃは回転機構１１を図２Ａの矢印Ｂから見た図を示す。図３は、本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置１０の照明ユニット１２ａ，１２ｂからの光の照射タイミングを示す図である。図４は、攪拌装置１０の一部である回転機構１１に、円柱形状の薬剤容器１５が２本配置された状態の平面図である。図５は、回転機構１１を薬剤容器１５の底１５ｄの方から模式的に見た側面図である。ここで、薬剤容器１５は、図に示すように、蓋１５ｃ及び首部１５ｅを有し、ほぼ円柱形状の一般的な容器である。そのため、第１実施形態では、薬剤容器１５を、円柱形状の容器として説明している。薬剤容器１５は、例えば、バイアル又は薬剤瓶である。なお、第１実施形態においては、薬剤の攪拌は、薬剤の混合の一例である。

第１実施形態の攪拌装置１０は、図１に示すように、容器支持部４０と、斜向配置された押えローラー１９ａ，１９ｂと、回転駆動部４１と、振動駆動部４２と、制御部１８とを備えている。さらに、攪拌装置１０は、照明ユニット１２ａ，１２ｂを備えている。

第１実施形態の容器支持部４０は、１つの駆動ローラー２１と、２つの従動ローラー２２ａ，２２ｂとで構成される。容器支持部４０は、薬剤容器１５に下から接触して、薬剤容器１５を中心軸２７ａ，２７ｂの方向沿いに互いに平行になるように支持する部材である。

押えローラー１９ａ，１９ｂは、それぞれ一対の回転自在なローラーで構成される。押えローラー１９ａ，１９ｂは、図５に示すように、バネなどの一対の付勢部材４３により薬剤容器１５に向けて付勢されて、薬剤容器１５に上から接触して支持する部材である。付勢部材４３しては、例えば、押えローラー１９ａ，１９ｂの回転軸の両端に取り付けられた一対のねじりコイルばねである。

駆動ローラー２１と従動ローラー２２ａ，２２ｂとは、容器支持部４０として機能する以外に、回転機構１１としても機能する。そのため、駆動ローラー２１と従動ローラー２２ａ，２２ｂとの構造は、回転機構１１で後述する。

第１実施形態では、容器支持部４０と押えローラー１９ａとで、１つの薬剤容器１５を、３方向から支持し、容器支持部４０と押えローラー１９ｂとで、１つの薬剤容器１５を、３方向から支持する。ここでの３方向は、例えば、１２０°間隔ごとの方向である。なお、第１実施形態では、２つの薬剤容器１５を対象にする場合を想定しているため、２つの従動ローラー２２ａ，２２ｂ及び４つの押えローラー１９ａ，１９ｂを用いているが、対象とする薬剤容器の数によって、これらローラーの数は、適宜変更される。例えば、１つの薬剤容器１５を対象にする場合には、１つの従動ローラー２２ａ及び２つの押えローラー１９ａでよい。

なお、押えローラー１９ａ，１９ｂのそれぞれの表面に凹凸を設けて、摩擦力を適宜調整してもよい。また、押えローラー１９ａ，１９ｂは、充分な摩擦を与えることが可能であれば、それぞれ１つのローラーで構成しても良い。

回転駆動部４１は、容器支持部４０に連結されて、回転機構１１と、回転駆動用のアクチュエータ１３ａと、アクチュエータ１３ａの回転角度を検出するエンコーダ１３ｂとを備えて構成されている。アクチュエータ１３ａは、例えば、モーターである。エンコーダ１３ｂは、例えば、このモーターの回転軸に配置されて、回転軸の回転角度を検出する。なお、回転駆動部４１と振動駆動部４２とは、容器支持部４０を支持する連結板２３ａ，２３ｂで連結されている。

回転機構１１は、図２Ａに示すように、円柱形状の駆動ローラー２１と、従動ローラー２２ａ，２２ｂと、連結板２３ａ，２３ｂと、駆動ローラー２１の回転軸２４と、従動ローラー２２ａ，２２ｂの回転軸２５ａ，２５ｂとで構成されている。駆動ローラー２１の回転軸２４と従動ローラー２２ａ，２２ｂの回転軸２５ａ，２５ｂとは、互いに平行に配置されている。また、これら回転軸２４、２５ａ、２５ｂは、薬剤容器１５の中心軸２７ａ，２７ｂの方向と平行になる。駆動ローラー２１は、回転軸２４を介して、薬剤容器１５の蓋側の連結板２３ａと薬剤容器１５の底側の連結板２３ｂとの間で回転可能に支持されている。

底側の連結板２３ｂには、回転ローラー４５（図２Ｃ及び図６Ａ〜図６Ｄ参照）が回転自在に支持されている。回転ローラー４５の回転軸は、従動ローラー２２ａ，２２ｂの回転軸２５ａ，２５ｂに直交する方向に配置されている。この構成により、回転ローラー４５が薬剤容器１５の底面と接触して回転することで薬剤容器１５の回転が円滑になり、薬剤容器１５の底面が底側の連結板２３ｂに接触して、摩擦により薬剤容器１５が損傷するのを防止することができる。

駆動ローラー２１の回転軸２４は、アクチュエータ１３ａの回転軸に連結されて、アクチュエータ１３ａの駆動により、駆動ローラー２１を所定の回転方向に回転させる。従動ローラー２２ａ，２２ｂは、回転軸２５ａ，２５ｂを介して、薬剤容器１５の蓋側の連結板２３ａと薬剤容器１５の底側の連結板２３ｂとの間で回転自在に支持されている。従動ローラー２２ａ，２２ｂは、それぞれ、円柱形状のローラーで構成されている。薬剤容器１５を駆動ローラー２１と従動ローラー２２ａ，２２ｂとに載置したとき、駆動ローラー２１と従動ローラー２２ａ，２２ｂとで、薬剤容器１５を下から支持する。

第１実施形態では、薬剤容器１５の位置規制及び振動防止を目的として、押えローラー１９ａ，１９ｂを、斜向配置している。より具体的には、図１に示すように、４つの押えローラー１９ａ，１９ｂは、薬剤容器１５の中心軸２７ａ，２７ｂ（又は駆動ローラー２１の回転軸２４）に対して斜めに配置されている。さらに具体的には、押えローラー１９ａ，１９ｂは、図１に示すように、容器支持部４０に支持される薬剤容器１５の回転方向において薬剤容器１５の底部に近くなるように（連結板２３ｂに近くなるように）、斜向配置されている。このような方向に斜向配置することで、薬剤容器１５が回転するにしたがって、押えローラー１９ａ，１９ｂと薬剤容器１５との摩擦によって、薬剤容器１５には、その底１５ｄに向かって押し付ける力が加わる。その結果、薬剤容器１５を位置規制することができる。

このように斜向配置された押えローラー１９ａ，１９ｂを用いることで、各薬剤容器１５の回転に伴い、底側の連結板２３ｂに向けて各薬剤容器１５が押し付けられて、各薬剤容器１５の位置が連結板２３ｂで規制される。その結果、各薬剤容器１５は、回転軸２５ａ，２５ｂの軸方向にブレて不必要に振動することが無くなる。押えローラー１９ａ，１９ｂは、１つの薬剤容器１５に対して少なくとも２つ配置されていることが望ましい。これは、１つの薬剤容器１５に対して少なくとも２つ押えローラーを配置することで、薬剤容器１５の底部への付勢力が高くなるとともに、薬剤容器１５の直径が中心軸２７ａ、２７ｂに沿って誤差がある場合でも、自動調芯機構などを用いることにより２つの押えローラー１９ａ、１９ｂを確実に薬剤容器１５の外周面に当接させることができるためである。

第１実施形態では、薬剤容器１５の外周面にその底１５ｄに向かう方向の摩擦力（押圧力）を発生させるために、押えローラー１９ａ，１９ｂを斜向配置させている。発明者らが実験した結果、押えローラー１９ａ，１９ｂの斜向角度は、３°以上かつ１０°以下とすることで、望ましい摩擦を発生させることができることが分かった。

蓋側の連結板２３ａには、図２Ｂに示すように、容器支持部４０に支持された２つの薬剤容器１５の蓋１５ｃに相当する位置に、２つの凹部２３ｃが設けられている。この凹部２３ｃは、薬剤容器１５の蓋１５ｃが蓋側の連結板２３ａに接触して干渉するのを防ぐために、薬剤容器１５の蓋１５ｃと蓋側の連結板２３ａとの間に隙間４４を形成するために設けられている。第１実施形態では、上述したように、斜向配置された押えローラー１９ａ，１９ｂを用いて、薬剤容器１５の底１５ｄに向けて押圧力を発生させ、薬剤容器１５の位置規制を行っている。そのため、従動ローラー２２ａ，２２ｂ及び押えローラー１９ａ，１９ｂに対して、薬剤容器１５の配置が重要である。しかしながら、薬剤容器１５は、様々な形状及び大きさがあり、薬剤容器１５の形状に完全に対応した形状の容器支持部４０を設けることは難しい。そこで、第１実施形態では、このような凹部２３ｃを設け、作業者に、この凹部２３ｃ側に薬剤容器１５の蓋１５ｃを載置してもらうようにすることで、薬剤容器１５の配置を一意に定めていることを可能としている。

図４に示すように、駆動ローラー２１の回転軸２４の一端には、駆動ギア２８が固定されている。回転軸２４と駆動ギア２８とは、一体的に回転する。駆動ギア２８は、アクチュエータ１３ａの回転軸１３ｃに固定されたギア１３ｄと噛み合って回転する。駆動ギア２８には、直径方向に治具２９が固定され、治具２９が位置検出部３１を通過する毎に位置検出が行われる。回転軸１３ｃの位置検出は、先に説明したエンコーダ１３ｂ、又は、これらの治具２９と位置検出部３１とのいずれかを使用する。

振動駆動部４２は、容器支持部４０に連結されて、振動機構部２６と、アクチュエータ１４ａと、エンコーダ１４ｂとで構成される。振動駆動部４２は、薬剤容器１５を、それぞれの中心軸２７ａ，２７ｂに沿って往復振動させる。アクチュエータ１４ａは、例えば、モーターと、このモーターの回転運動を往復直線運動に変換する変換機構である。エンコーダ１３ｂは、このモーターの回転軸に配置されて、回転軸の回転角度を検出する。連結板２３ｂには、治具３０が固定され、治具３０が位置検出部３２を通過する毎に位置検出が行われる。

ここで、治具２９，３０は、例えば、位置検出ドグである。また、位置検出部３１，３２は、例えば、透過型のフォトセンサである。

照明ユニット１２ａ，１２ｂは、薬剤容器１５の下方及び側方のうちの少なくともいずれかの方向から、薬剤容器１５に向けて光を照射する。このような方向から薬剤容器１５に向けて光を照射するのは、攪拌装置１０の上方から、作業者（薬剤師又は看護師など）が、薬剤容器１５やその内部を目視し易くするためである。なお、第１実施形態では、作業者が薬剤容器１５又はその内部を上方から目視する場合について記載したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、側方から目視するような様態では、照明ユニット１２ａ，１２ｂを、薬剤容器１５の対向面及び上下方向のうちの少なくともいずれかの方向から照射することで、同様の効果が得られる。照明ユニット１２ａ，１２ｂは、例えばＬＥＤ照明である。照明ユニット１２ａ，１２ｂとしてＬＥＤ照明を用いる場合、光により変質しやすい薬剤に対しても、特定の波長（薬剤を変質させにくい波長）の光を照射することができる。また、ＬＥＤ照明は、他の光源に比べ、発熱も少なく、熱による薬剤の変質も発生しにくい。

図３に示す回転信号及び振動信号は、以下の信号取得方法のいずれかから取得する。１つ目の信号取得方法は、図１に示す回転駆動用のアクチュエータ１３ａのエンコーダ１３ｂと、振動駆動用のアクチュエータ１４ａのエンコーダ１４ｂとを用いて、回転信号及び振動信号を取得する方法である。２つ目の信号取得方法は、図４に示す回転機構１１の駆動ギア２８に配置された治具２９と、振動機構部２６の連結板２３ｂに配置された治具３０と、位置検出部３１，３２とを用いて、回転信号及び振動信号を取得する方法である。回転周期Ｔ１及び振動周期Ｔ２は、回転駆動用のエンコーダ１３ｂと、振動駆動用のエンコーダ１４ｂとから、それぞれ取得することが可能であり、回転機構１１と振動機構部２６との近傍に夫々設けられた位置検出部３１，３２から取得することも可能である。このようにして、薬剤容器１５の外径から換算されたそれぞれの周期Ｔ１、Ｔ２を、制御部１８の演算部で算出できる。具体的には、薬剤容器１５の回転周期Ｔ１は、回転軸２４が回転する機構回転周期Ｔｍを基に、回転機構１１の駆動ローラー２１の外径Ｄと薬剤容器１５の外径ｄとから、Ｔ１＝Ｔｍ×（Ｄ／ｄ）の計算式で、制御部１８の演算部において算出できる。

また、第１実施形態では、回転機構１１により薬剤容器１５を回転させる回転周期Ｔ１と振動機構部２６により薬剤容器１５を往復振動させる振動周期Ｔ２との最小公倍周期Ｔ３を、制御部１８で予め求めておいてもよい。照明ユニット１２ａ，１２ｂからの照明光を薬剤容器１５に照射するタイミングを、この最小公倍周期Ｔ３の整数倍の周期で制御部１８により制御することで、回転及び振動している薬剤容器１５が、見かけ上、同じ位置及び同じ状態で静止しているような状態で観察することができる。その結果、第１実施形態の攪拌装置１０においては、薬剤容器１５内の薬剤（図示せず）の攪拌状態を、薬剤容器１５の動作を停止することなく、作業者がリアルタイムに確認することが可能である。したがって、薬剤容器１５内の薬剤の攪拌状態（溶解状態）を作業者が観察するために、その都度、攪拌装置１０の動作を停止させる必要がない。すなわち、攪拌混合が完全に終了するまで攪拌装置１０の動作を継続させながら、作業者が薬剤容器１５の内部を観察することができる。これにより、第１実施形態にかかる攪拌装置１０は、作業者に負担をかけずに、効率良く短時間に薬剤の攪拌を行うことを可能とする。

次に、第１実施形態の攪拌装置１０の全体構成及び基本動作について説明する。

回転機構１１は、アクチュエータ１３ａにより回転軸２４を所定方向に回転駆動させ、回転軸２４と回転方向に結合されている駆動ローラー２１を回転させる。ここで、回転軸２４は、例えば、ボールスプラインである。駆動ローラー２１は、回転軸２４の回転又は停止に関わらず、軸方向には自由に移動することができる。図１に示すように、薬剤容器１５が容器支持部４０に支持された状態で駆動ローラー２１が回転すると、薬剤容器１５が駆動ローラー２１の回転に合わせて回転すると共に、下方から薬剤容器１５を支持している従動ローラー２２ａ，２２ｂ及び上方から薬剤容器１５を支持している押えローラー１９ａ，１９ｂも薬剤容器１５の回転に合わせて回転する。ここで、駆動ローラー２１と従動ローラー２２ａ，２２ｂと押えローラー１９ａ，１９ｂとのそれぞれの表面は、シリコーンなどの静止摩擦力の大きなゴム材料により構成されている。駆動ローラー２１と従動ローラー２２ａ，２２ｂと押えローラー１９ａ，１９ｂとを、静止摩擦力の大きなゴム材料により構成することで、薬剤容器１５と各ローラーとの間の滑りを防止している。また、攪拌装置１０の清掃時に使用される無水エタノール、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムなどの薬剤への耐性があるゴム材料を用いることで、ローラーの劣化を防止している。

振動機構部２６は、図１及び図２Ａ及び図６Ａ〜図６Ｄに示すように、駆動ローラー２１の溝２１ａを利用して、容器支持部４０を振動方向３３ｂに往復振動させるベルト機構部５０で構成されている。ベルト機構部５０は、振動駆動用のアクチュエータ１４ａの回転運動がベルト５３を介して変換されて往復直線運動を行う部材５１と、駆動ローラー２１とを連結する機構５２とで構成されている。ベルト機構部５０は、駆動ローラー２１を往復振動させる部材である。なお、第１実施形態では、振動駆動用のアクチュエータ１４ａの回転運動を往復直線運動に変換する機構の一例として、平面カム機構を用いている。また、図６Ａ〜図６Ｄは、図１の薬剤撹拌装置を２セット並べて配置した撹拌システムの一部を図示している。第１実施形態の攪拌システムは、薬剤攪拌システムの一例である。

このように、第１実施形態では、振動機構部２６の一例としてベルト機構部５０で構成されるが、これは一例であり、本発明はこれらの限られるものではなく、空圧シリンダなど、往復直線運動を薬剤容器１５に付与できるものならば、任意の機構又は装置でもよい。

容器支持部４０は、駆動ローラー２１及び従動ローラー２２ａ，２２ｂを、連結板２３ａ，２３ｂにより、回転自在に一体化した構成である。このように容器支持部４０を構成することにより、振動機構部２６を用いて、駆動ローラー２１及び従動ローラー２２ａ，２２ｂを、一体的に振動方向３３ｂに往復振動させることができる。

また、第１実施形態の攪拌装置１０では、図１及び図４に示すように、薬剤容器１５の中心軸２７ａ，２７ｂが水平方向に沿うように、薬剤容器１５を容器支持部４０に支持させている。薬剤容器１５の中心軸２７ａ，２７ｂを水平にすることで、薬剤容器１５を安定して支持すると共に、重力の影響を小さくして安定した回転駆動と往復振動駆動を行うことができる。

制御部１８は、エンコーダ１３ｂ，１４ｂのそれぞれの出力信号を基に、アクチュエータ１３ａ，１４ａの駆動を電気的に制御する。ここで、制御部１８は、攪拌する薬剤に応じてアクチュエータ１３ａ，１４ａの駆動を正確に制御するために、データベース３４から薬剤容器１５の内部の薬剤１５ｂの情報を必要に応じて取得する。薬剤１５ｂの情報は、例えば、薬剤の溶解性又は発泡性に関する情報である。また、制御部１８は、薬剤容器１５に光を照射する照明ユニット１２ａ，１２ｂを制御することで、回転機構１１と同期させたストロボ照明を可能としている。データベース３４は、例えば、医療情報が保存された医療情報データベースである。

第１実施形態の攪拌装置１０は、まず、回転機構１１により薬剤容器１５を回転させる回転周期Ｔ１と、振動機構部２６により薬剤容器１５を往復振動させる振動周期Ｔ２との最小公倍周期Ｔ３を制御部１８で求める。次に、この最小公倍周期Ｔ３の整数倍の時間に同期させて、薬剤容器１５に光を照射するように、制御部１８で照明ユニット１２ａ，１２ｂを制御する。

例えば、薬剤容器１５の一例として、直径が３０ｍｍ以上かつ４５ｍｍ以下で、長さが８０ｍｍ以下の２本のバイアルを用いる場合を考える。この２本の薬剤容器１５を容器支持部４０で支持して、回転機構１１により中心軸２７ａ，２７ｂ周りに１２００ｒｐｍで回転させ、同時に、振動機構部２６により中心軸２７ａ，２７ｂ方向に沿って振動ストローク５０ｍｍ及び振動周波数２Ｈｚで往復振動させる。この場合、第１実施形態では、最小公倍周期Ｔ３＝０．５ｓｅｃ（回転周期Ｔ１＝６０／１２００＝０．０５ｓｅｃと振動周期Ｔ２＝１／２＝０．５ｓｅｃとの最小公倍数）の整数倍の周期で、薬剤容器１５に光を照射するように、制御部１８で照明ユニット１２ａ，１２ｂを制御する。最小公倍周期Ｔ３で光を照射するように照明ユニット１２ａ，１２ｂを制御することで、見かけ上、薬剤容器１５は同じ位置及び同じ状態で静止しているように、目視又は撮像カメラにより確認することができる。なお、照明ユニット１２ａ，１２ｂからの光の照射は、瞬間的に（ストロボで）行うことが望ましい。

なお、第１実施形態の攪拌装置１０は、例えば、薬剤容器１５内の抗がん剤（例えば、シクロホスファミドの粉末）に溶解液を加えて攪拌する場合を考えると、作業者が人手により薬剤容器１５を２００回／分で振り続けて５分以上かかる動作を、薬剤容器１５内の気層と液層とを分離した状態で攪拌して、泡立ちを起こすことなく５分以内で行うことができる。この２００回／分で５分間攪拌しつづけるという条件は、作業者が作業を行うには非常に厳しい条件であると共に、人手による攪拌では薬剤に泡立ちが発生しやすいため、第１実施形態の攪拌装置１０は、抗がん剤などの攪拌に特に有用である。

なお、制御部１８は、薬剤容器１５の外径ｄに関する情報を、薬剤容器１５の外周面に貼付けられたラベルに印字されているバーコード等をバーコードリーダー（図示せず）で読み取り、制御部１８に接続されたデータベース３４から取得してもよい。このような構成により、情報の一元管理と間違いの無い情報の取得とが、容易に行える。

また、本発明の第１実施形態の制御部１８は、回転機構１１の回転周期を作業者が手動で微調整するための調整部１８ｋを有している。作業者が調整部１８ｋに回転周期の調整指令を入力することにより、調整部１８ｋで回転機構１１の回転周期を調整して薬剤容器１５の回転周期を変化させ、薬剤容器１５の表面の薬剤ラベル１５ａが観察されるタイミングを変えることが可能である。このように回転周期を変化させることで、作業者は、薬剤ラベル１５ａが添付されていない領域と観察のタイミングとを同期させ、薬剤容器１５の攪拌の様子を容易に観察することができる。

図７Ａ〜図７Ｄは、本発明の第１実施形態にかかる攪拌装置１０の容器支持部４０に支持された薬剤容器１５を、上方から模式的に見た平面図である。図７Ａ〜図７Ｄは、図１に示す制御部１８の調整部１８ｋにより回転機構１１の回転周期を調整することで、薬剤容器１５の薬剤ラベル１５ａの見え方が変化する様子を示している。

攪拌装置１０により回転と振動を同時に行って薬剤容器１５の攪拌を始めたときに、図７Ａの第１状態に示すように、上面からは薬剤ラベル１５ａのみが見えていたとする。このとき、最小公倍周期Ｔ３の整数倍の周期で薬剤容器１５に光を照射するように、制御部１８で照明ユニット１２ａ，１２ｂを制御している。この第１状態では、作業者には、薬剤ラベル１５ａが見えているため、薬剤ラベル１５ａの部分における薬剤容器１５内の薬剤の攪拌状況の様子は見えない。そこで、例えば、作業者から回転周期の調整指令を調整部１８ｋに入力することにより回転機構１１の回転周期を調整して、図７Ｂに示す第２状態から図７Ｃに示す第３状態を経て、図７Ｄに示す第４状態が観察されるように、回転周期を調整する。図７Ｄに示す第４状態では、作業者は、薬剤ラベル１５ａの隙間から薬剤１５ｂの攪拌状況の様子を観察することができ、薬剤ラベル１５ａの間の薬剤容器１５の表面を介して薬剤容器１５内の薬剤１５ｂの攪拌状況をリアルタイムに目視で観察することができる。このように、調整部１８ｋで回転周期を調整して、薬剤容器１５の回転周期Ｔ１を手動で変化させることで、薬剤容器１５の回転方向の位置を調整することができる。その結果、作業者は、薬剤ラベル１５ａが添付されていない領域（薬剤ラベル１５ａの隙間）が観察されるように回転周期を変化させて、薬剤容器１５で攪拌される薬剤１５ｂの攪拌の様子を観察することができる。回転周期Ｔ１は、手動ではなく自動で変化させてもよい。自動で回転周期Ｔ１を変化させる場合、薬剤容器１５の回転周期Ｔ１が初期条件から変更されることになるが、その差は僅かであり、攪拌状況への影響は殆ど発生しない。また、本発明の第１実施形態では、薬剤容器１５の回転周期Ｔ１を調整して、薬剤容器１５の表面の薬剤ラベル１５ａの観察される状態を変化させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、照明ユニット１２ａ，１２ｂからの光の照射の周期を維持しながら、照射タイミングを変化させることで、同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の第１実施形態にかかる攪拌方法のフローチャートについて、説明する。図８は、本発明の第１実施形態にかかる攪拌方法及び認識方法のフローチャートである。

図８に示すように、第１実施形態の攪拌方法は、まず、薬剤容器１５を容器支持部４０に配置する（ステップＳ１０）。

次に、制御部１８の制御の下に、回転駆動部４１により、薬剤容器１５をその中心軸２７ａ，２７ｂの周りに回転を開始させる（ステップＳ２１）。

次に、制御部１８の制御の下に、回転駆動部４１により薬剤容器１５を回転させた状態で、さらに、振動駆動部４２により、薬剤容器１５を往復振動（中心軸２７ａ，２７ｂに沿った往復直線運動）を開始させる（ステップＳ２２）。

次に、薬剤容器１５の回転周期Ｔ１と振動周期Ｔ２とを位置検出部３１，３２などで検出し、最小公倍周期Ｔ３を制御部１８の演算部で算出する（ステップＳ２３）。この算出した最小公倍周期Ｔ３の整数倍の周期で、薬剤容器１５に光を照射するように、制御部１８で照明ユニット１２ａ，１２ｂを動作制御する（ステップＳ２４）。

次に、作業者が、薬剤容器１５の表面の薬剤ラベル１５ａの位置を見ながら、調整部１８ｋを手動で操作して（言い換えれば、調整部１８ｋに回転周期の調整指令を入力して）、回転周期Ｔ１を調整する（ステップＳ２５）。

ここで、図７Ｄに示すように薬剤容器１５が薬剤ラベル１５ａの間から薬剤容器１５内の薬剤１５ｂが見える状態になると（ステップＳ２６のＯＫ）、回転周期を固定する（言い換えれば、調整部１８ｋに入力した回転周期の調整指令を維持する）（ステップＳ２７）。

一方、ステップＳ２６で、図７Ａ〜図７Ｃに示す以外の状態の場合（ステップＳ２６のＮＧ）、ステップＳ２５に戻って、手動でさらに回転周期Ｔ１を調整する。回転周期Ｔ１の調整が終了すると、回転周期Ｔ１を固定する（言い換えれば、調整部１８ｋに入力した回転周期の調整指令を維持する）（ステップＳ２７）。

次に、最小公倍周期Ｔ３を制御部１８の演算部で再度算出する（ステップＳ３２）。

次に、再度算出した最小公倍周期Ｔ３の整数倍の周期で、薬剤容器１５に光を照射するように、制御部１８で照明ユニット１２ａ，１２ｂを制御する（ステップＳ３３）。

次に、光の照射を行うように制御部１８で照明ユニット１２ａ，１２ｂを制御しながら、目視又は撮像カメラによる撮像によって、薬剤１５ｂの攪拌状態を作業者が確認しながら攪拌を続け、攪拌（溶解）が完了すると（ステップＳ２８のＯＫ）、照明ユニット１２ａ，１２ｂから薬剤容器１５への光の照射を制御部１８で停止させる（ステップＳ２９）。

次に、制御部１８で振動駆動部４２の駆動を停止させて薬剤容器１５の往復振動を停止し（ステップＳ３０）、最後に、制御部１８で回転駆動部４１の駆動を停止させて薬剤容器１５の回転を停止して（ステップＳ３１）、攪拌の一連の作業を終了する。

なお、本発明の第１実施形態では、薬剤容器１５で攪拌される薬剤１５ｂの攪拌の様子を目視で確認する例について主に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一部記載しているように撮像カメラでの撮像による確認にも対応可能である。なおこの場合は、薬剤容器１５に光を照射するタイミングと、撮像カメラでの撮像のタイミングとを制御部１８で一致させる必要がある。

さらに、第１実施形態の攪拌装置１０の構成によれば、容器支持部４０に支持された薬剤容器１５の攪拌時に、薬剤容器１５の不必要な振動を抑え、薬剤の発泡を抑制して攪拌を行うことができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態としては、図９に示すように、従動ローラー２２ｃ，２２ｄのそれぞれを、図１の円柱形状に代えて円錐形状としている。従動ローラー２２ｃ，２２ｄの形状以外は、前述の第１実施形態と同じであるため、説明は省略する。このように構成する場合、これらの従動ローラー２２ｃ，２２ｄは、容器支持部４０に支持される薬剤容器１５の底１５ｄに向けて外径が小さくなるように構成するのが望ましい。すなわち、従動ローラー２２ｃ，２２ｄは、それぞれの円錐形状のうちの外径の大きな部分が薬剤容器１５の蓋側の連結板２３ａ側に位置し、外径の小さな部分が薬剤容器１５の底側の連結板２３ｂ側に位置するように、配置されている。なお、従動ローラー２２ｃ，２２ｄの回転軸２５ａ，２５ｂは、駆動ローラー２１の回転軸２４と平行に配置されている。このような従動ローラー２２ｃ，２２ｄを用いることで、薬剤容器１５が底側の連結板２３ｂに向けてさらに押し付けられて薬剤容器１５の位置が規制され、回転軸２５ａ，２５ｂ方向へ薬剤容器１５がブレて不必要に振動することを防止できる。

第２実施形態は、上述の斜向配置された押えローラー１９ａ，１９ｂに加え、円錐形状の従動ローラー２２ｃ，２２ｄを用いて、薬剤容器１５の底１５ｄに向いた更なる押圧力を発生させ、薬剤容器１５の位置規制を行うものである。

薬剤容器１５は、様々な大きさ及び形状の容器がある。そのため、それら各種の薬剤容器１５により適切に対応させる観点からも、第２実施形態では、従動ローラー２２ｃ，２２ｄを円錐形状としている。発明者らが実験した結果、位置規制及び振動防止の観点からは、長さ５．８ｃｍの従動ローラー２２ｃ，２２ｄの傾斜角度は、０．５°以上かつ５°以下が望ましいことが分かった。

ここで、円錐形状の従動ローラー２２ｃ，２２ｄに代えて、円錐形状と同じ傾斜になるように配置した円筒形状の従動ローラーを用いる場合を考える。円筒形状の従動ローラーを用いた場合、この円筒形状の従動ローラーの回転軸２５ａ，２５ｂと駆動ローラー２１の回転軸２４とが平行にはならない。そのため、駆動ローラー２１の回転駆動に伴って円筒形状の従動ローラーが回転する際に、回転軸のズレによる振動が発生する可能性がある。そのため、傾斜を設けて配置した円筒形状の従動ローラーでも第２実施形態と同様に薬剤容器１５の位置規制を行うことができる可能性があるが、薬剤容器１５の位置規制をより確実に行うためには、第２実施形態のように、円錐形状の従動ローラー２２ｃ，２２ｄを用いることが望ましい。

なお、押えローラー１９ａ，１９ｂを斜向配置するか、又は、従動ローラー２２ａ，２２ｂを円錐形状とするか、いずれかが実施されていれば、薬剤容器１５が連結板２３ｂに向けて押し付けられて薬剤容器１５の位置が規制され、回転軸２５ａ，２５ｂ方向へ薬剤容器１５がブレて不必要に振動することを防止できる。

なお、押えローラー１９ａ，１９ｂを斜向配置すると共に従動ローラー２２ａ，２２ｂを円錐形状とすることで、より確実に、回転軸２５ａ，２５ｂの方向へ薬剤容器１５がブレて不必要に振動することを防止できる。

（変形例）
押えローラー１９ａ，１９ｂは、前記した構造に限られるものではなく、以下の変形例でもよい。例えば、図１０Ａに示すように、各押えローラー１９ａ，１９ｂは、一対のローラーに限らず、１個の斜向ローラーで構成してもよい。

また、図１０Ｂに示すように、各押えローラー１９ａ，１９ｂは、直径の異なる２種類の斜向ローラーで構成してもよい。この場合、蓋側の連結板２３ａ側に直径の大きな斜向ローラーが配置されることが望ましい。

また、図１０Ｃに示すように、各押えローラー１９ａ，１９ｂは、薬剤容器１５の蓋側の外径が大きく底側の外径が小さい１個の円錐形状のローラーで構成してもよい。この場合、円錐形状のローラーは特に斜向配置させる必要はない。

また、図１０Ｄに示すように、各押えローラー１９ａ，１９ｂは、直径の異なる２種類のローラーで構成してもよい。この場合、蓋側の連結板２３ａ側に直径の大きなローラーが配置される必要がある。また、この場合、各ローラーは特に斜向配置させる必要はない。

また、図１０Ｅに示すように、各押えローラー１９ａ，１９ｂは、直径の異なる２種類の円錐台形状のローラーで構成してもよい。この場合、蓋側の連結板２３ａ側に直径の大きな円錐第形状のローラーが配置されることが望ましい。また、この場合、各ローラーは特に斜向配置させる必要はない。

なお、上記様々な実施形態又は変型例のうちの任意の実施形態又は変型例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明にかかる薬剤攪拌装置及び薬剤攪拌方法は、薬剤容器内の薬剤を発泡させることなく攪拌することができるため、例えば病院などで有用である。

１０攪拌装置
１１回転機構
１２ａ，１２ｂ照明ユニット
１３ａ，１４ａアクチュエータ
１３ｂ，１４ｂエンコーダ
１５薬剤容器
１５ａ薬剤ラベル
１５ｂ薬剤
１５ｃ蓋
１５ｄ底
１５ｅ首部
１８制御部
１８ｋ調整部
１９ａ，１９ｂ押えローラー
２１駆動ローラー
２１ａ溝
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ従動ローラー
２３ａ，２３ｂ連結板
２３ｃ凹部
２４，２５ａ，２５ｂ回転軸
２６振動機構部
２７ａ，２７ｂ中心軸
２８駆動ギア
２９，３０治具
３１，３２位置検出部
３３ａ回転方向
３３ｂ振動方向
３４データベース
４０容器支持部
４１回転駆動部
４２振動駆動部
４３付勢部材
４４隙間
４５回転ローラー

Claims

薬剤容器を支持する容器支持部と、
前記容器支持部に支持された前記薬剤容器を、その中心軸の周りに前記容器支持部を介して回転させる回転駆動部と、
前記容器支持部に支持された前記薬剤容器を、その中心軸に沿って前記容器支持部を介して往復振動させる振動駆動部と、
前記容器支持部に対向して配置され、前記容器支持部との間に前記薬剤容器を挟んで前記薬剤容器に押圧する押えローラーと、
前記回転駆動部及び前記振動駆動部の駆動をそれぞれ独立して制御する制御部と、を備え、
前記押えローラーは、前記容器支持部に支持された前記薬剤容器の中心軸に対して斜向配置された、
薬剤攪拌装置。
前記押えローラーの回転軸は、前記容器支持部に支持された前記薬剤容器の中心軸に対して斜向し、かつ、前記押えローラーは、前記薬剤容器の回転方向において前記薬剤容器の底部に近くなるように斜向配置された、
請求項１に記載の薬剤攪拌装置。
前記押えローラーは、前記容器支持部に支持された前記薬剤容器のそれぞれに対して、少なくとも２つ配置された、
請求項１又は２に記載の薬剤攪拌装置。
前記押えローラーは、付勢部材により前記容器支持部に向けた方向に付勢された、
請求項１から３のいずれか１項に記載の薬剤攪拌装置。
前記容器支持部は、円柱形状の駆動ローラーと円柱形状の従動ローラーとで構成され、
前記駆動ローラーの中心軸と前記従動ローラーの中心軸とが、平行に配置された、
請求項１から４いずれか１項に記載の薬剤攪拌装置。
前記容器支持部は、円柱形状の駆動ローラーと円錐形状の従動ローラーとで構成され、
前記従動ローラーの形状は、前記容器支持部に支持された前記薬剤容器の底部に向かうに従い外径が小さくなる円錐形状である、
請求項１から４いずれか１項に記載の薬剤攪拌装置。
前記回転機構部及び前記振動機構部は、一対の連結板で連結されており、
前記容器支持部に支持された前記薬剤容器の蓋側に配置された前記連結板には、前記薬剤容器の蓋との間に隙間を設けるための凹部が形成された、
請求項１から６いずれか１項に記載の薬剤攪拌装置。
前記回転機構部及び前記振動機構部は、一対の連結板で連結されており、
前記容器支持部に支持された前記薬剤容器の底側に配置された前記連結板には、回転ローラーが設けられた、
請求項１から７いずれか１項に記載の薬剤攪拌装置。
前記回転ローラーの回転軸は、前記容器支持部を構成する従動ローラーの回転軸と直交する方向に配置された、
請求項８に記載の薬剤攪拌装置。
前記容器支持部は、支持された前記薬剤容器の中心軸が水平方向に沿うように構成された、
請求項１から９いずれか１項に記載の薬剤攪拌装置。
前記容器支持部に支持された前記薬剤容器に光を照射する照明ユニットをさらに備える、
請求項１から１０いずれか１項に記載の薬剤攪拌装置。
容器支持部と斜向配置された押えローラーとの間に挟まれた前記薬剤容器を、制御部での制御の下に、その中心軸の周りに回転駆動部により前記容器支持部を介して回転させると共に、その中心軸に沿って振動駆動部により前記容器支持部を介して往復振動させて、前記容器支持部に支持された前記薬剤容器内の薬剤の攪拌を行う、
薬剤攪拌方法。