JP7007305B2 - ポンプのバックラッシュ誤差を低減する又は排除するためにポンプを動作させる方法 - Google Patents
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Description
凝固モニタリングデバイスは、心臓手術、心臓血管手術、心臓カテーテル法、電気生理学法、体外膜型人工肺による酸素化、血液透析等などの処置の前、最中、及び後に、患者の血液を検査するために使用され、
・へパリン
・ワルファリン(クマジン)などのビタミンK拮抗薬(Vitamin K antogonists)
・ダビガトラン、リバーロキサバン、及びアピキサバンなどの新規な経口抗凝固薬
などの抗凝固薬に対する患者の応答を検査する。
本明細書中に記載されるいくつかの実施形態は、バックラッシュ誤差を低減又は排除し、ポンピング精度及び検査結果の精度を向上させることができる凝固モニタリングデバイス又は血小板機能デバイスのポンプなどのポンプを動作させる方法に関する。既知のポンプ及びポンプを動作させる既知の方法は、ピストンの方向の変化に関連するバックラッシュ誤差を受けやすい。ポンプモータが方向を変化させるとき、ピストンは即座に応答しない場合があり、顕著なポンピング誤差を引き起こす可能性がある。凝固モニタリングデバイス及び/又は血小板機能デバイスなどの器具において、ポンピング誤差は検査結果の精度を大幅に低下させる可能性がある。
本明細書中に記載されるいくつかの実施形態は、ステッピングモータによって駆動されるピストンポンプなどのポンプを動作させる方法に関する。ポンプは、POC凝固モニタリングデバイス又は血小板機能デバイスなどの医療デバイスの一部分であり得る。このようなデバイスによって生成される測定値はわずかなポンピング誤差に敏感な場合がある。同様に、このようなデバイスにおいてポンプの行程の精密な制御を維持することは正確なデータの生成に重要となり得る。
Claims (23)
- 方向を変化させるように構成されたピストンを備えるポンプの使用のための方法であって、
前記ポンプは、前記ピストンに結合されたステッピングモータを備え、
前記ポンプは、前記ピストンが前記ポンプの第1端部における第1固定位置に達したことを検出することにより状態が変化する第1リミットセンサ、及び前記ピストンが前記ポンプの第2端部における第2固定位置に達したことを検出することにより状態が変化する第2リミットセンサを含むシステムの一部であり、
前記方法は、
前記ステッピングモータを使用し、前記ポンプ内において前記ピストンを前記第2固定位置から前記第1固定位置への第1方向に進めることと、
前記ピストンが前記ポンプ内の前記第1固定位置に達したことを示す前記第1リミットセンサの前記状態の第1変化を検出することと、
前記第1リミットセンサの前記状態の前記第1変化を検出した後、前記ステッピングモータを使用し、前記ピストンを前記第1方向に所定数のステップ進めることであって、前記所定数のステップは、前記ピストンが前記第1リミットセンサをオーバーシュートするように設定される、進めることと、
前記ピストンを前記第1方向に前記所定数のステップ進めた後、前記ステッピングモータを使用し、前記ピストンを前記第1固定位置から前記第2固定位置への第2方向に進めることと、
前記ポンプ内において前記ピストンが前記第1固定位置から離れたことを示す前記第1リミットセンサの前記状態の第2変化を検出することと、
前記ステッピングモータを使用し、(i)予め定められた所定数のステップ、又は(ii)前記第2リミットセンサの前記状態が変化するまで、前記ピストンを前記第2方向に進めることと、
を含む、方法。 - 前記ピストンを前記第2固定位置で検出することにより前記第2リミットセンサの前記状態が変化してから、前記ピストンが前記第1固定位置に達したことを検出することにより前記第1リミットセンサの前記状態が変化するまでの第1所定数のステップを検出することと、
前記ピストンを前記第1固定位置で検出することにより前記第1リミットセンサの前記状態が変化してから、前記ピストンが前記第2固定位置に達したことを検出することにより前記第2リミットセンサの前記状態が変化するまでの第2所定数のステップを検出することと、
前記第1所定数のステップと前記第2所定数のステップとの間の差を判定することと、
前記第1所定数のステップと前記第2所定数のステップとの間の前記差が、閾値よりも大きい場合、誤差信号を生成することと、を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ピストンを前記第2方向に前記予め定められた所定数のステップだけ進めた後、前記ステッピングモータを使用して前記ピストンを前記第1方向に前記予め定められた所定数のステップだけ進めることを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記誤差信号は、前記ポンプのバックラッシュ誤差に基づく、請求項2に記載の方法。
- 1つ又は複数の処理装置によって実行可能な命令であって、ステッピングモータによって第1方向及び前記第1方向とは反対の第2方向に移動するように制御可能なピストンを備えるポンプに関連する誤差に対処するための方法における前記命令を表すコードを記憶する1つ又は複数の非一時的な機械可読記憶媒体であって、前記命令は、前記1つ又は複数の処理装置に、
前記ステッピングモータによって駆動されるピストンの前記第1方向における行程の最後に基づく位置におけるリミットセンサの状態の第1変化を検出することと、
前記リミットセンサの状態の前記第1変化を検出した後、前記ステッピングモータを制御し、前記ピストンを前記第1方向に所定数のステップだけ進めることであって、前記所定数のステップは、前記ピストンが前記リミットセンサをオーバーシュートするように予め定められる、進めることと、
前記第1方向における前記所定数のステップの後、前記ステッピングモータを制御して前記ピストンの方向を前記第2方向に反転させることと、
前記ピストンが行程の前記最後から離れたことに相当する前記リミットセンサの前記状態の第2変化を検出することと、
前記ステッピングモータを制御して前記ピストンを前記第2方向に前記ピストンの全行程範囲に基づく所定のステップ数進めることと、を含む動作を実行させる命令を含む、
1つ又は複数の非一時的な機械可読記憶媒体。 - 前記リミットセンサは第1リミットセンサであり、前記動作は、
前記ピストンの前記全行程範囲に基づく前記所定数のステップだけ前記ピストンを前記第2方向に進めた後、前記ステッピングモータによって駆動される前記ピストンの前記第2方向における行程の最後に基づく位置における第2リミットセンサの状態の変化を検出することを更に含む、請求項5に記載の1つ又は複数の非一時的な機械可読記憶媒体。 - 前記動作は、
前記第2リミットセンサの状態の前記変化を検出した後、前記ステッピングモータを制御して、前記ピストンを前記第2方向に前記所定数のステップだけ進めることを更に含む、請求項6に記載の1つ又は複数の非一時的な機械可読記憶媒体。 - 方向を変化させるピストンと、前記ピストンを第1方向及び前記第1方向とは反対の第2方向に駆動するステッピングモータとを備えるポンプの使用方法であって、
前記ポンプは、前記ピストンが前記ポンプの第1端部における第1固定位置に達したことを検出することにより状態が変化する第1リミットセンサ、及び前記ピストンが前記ポンプの第2端部における第2固定位置に達したことを検出することにより状態が変化する第2リミットセンサを含むシステムの一部であり、
前記ピストンの前記第1固定位置から前記第2固定位置への前記第2方向における移行中、前記第1リミットセンサの前記状態の第1変化と前記第2リミットセンサの前記状態の第1変化との間で前記ステッピングモータが取った第1所定数のステップを記録することと、
前記ステッピングモータが、前記第2リミットセンサの前記状態の前記第1変化に続いて、前記ピストンを、前記第2方向に予め定められた所定数のステップ進めることと、
前記ステッピングモータが、前記ピストンを、前記第2リミットセンサの前記状態の第2変化が発生するまで、前記第2固定位置から前記第1固定位置への前記第1方向に進めることと、
前記ステッピングモータが、前記ピストンを、前記第2リミットセンサの前記状態の前記第2変化の後且つ前記第1リミットセンサの状態の第2変化が発生するまで、前記第1方向に進めることと、
前記ピストンの前記第2リミットセンサから前記第1リミットセンサへの前記第1方向における移行中、前記第2リミットセンサの状態の前記第2変化と前記第1リミットセンサの状態の前記第2変化との間で前記ステッピングモータが取った第2所定数のステップを記録することと、
前記第1所定数のステップを、前記第2所定数のステップと比較することと、
を含む、方法。 - 前記ステッピングモータが、前記ピストンを、前記第2リミットセンサの前記状態の前記第1変化が検出されるまで前記第2方向に進めることを更に含む、請求項8に記載の方法。
- 前記第1リミットセンサの状態の前記第1変化を検出することと、
前記ステッピングモータが、前記ピストンを、前記第1リミットセンサの前記状態の前記第1変化を検出した後、前記第2方向に進めることと、
を更に含む、請求項8に記載の方法。 - 前記ステッピングモータを制御して、前記ピストンを、前記第1リミットセンサと前記第2リミットセンサとの間で複数回進めることと、
前記ピストンが前記第1リミットセンサと前記第2リミットセンサとの間を進んでいる間に前記ステッピングモータが取ったステップをカウントすることと、
カウントされた前記ステッピングモータが取ったステップの数が値からずれていると判定することと、
前記値からずれているカウントされたステップの数に基づいて誤差信号を生成することと、
を更に含む、請求項8に記載の方法。 - 前記ポンプは、医療器具である、請求項8に記載の方法。
- 前記ステッピングモータは、前記第1リミットセンサから前記第2リミットセンサまで前記ピストンを移動させるように構成されており、
前記ピストンは、凝固モニタリングデバイス又は血小板機能検査デバイス内のサンプル体積を移動させるように構成されている、
請求項8に記載の方法。 - 流体の体積を変位させるように構成されたピストンと、
前記ピストンを第1方向及び前記第1方向とは反対の第2方向に移動させるように構成されたステッピングモータと、
前記ピストンが第1位置に達したことを検出することにより状態が変化する第1リミットセンサと、
前記ピストンが第2位置に達したことを検出することにより状態が変化する第2リミットセンサと、
前記第1リミットセンサ及び前記第2リミットセンサからの信号に基づいて前記ステッピングモータを制御して前記ピストンを移動させる命令を実行するための1つ又は複数の処理装置であって、前記命令は、
前記ステッピングモータを制御し、前記ピストンを前記第2位置から前記第1位置への前記第1方向に進めることと、
前記ピストンが前記第1位置に達したことを示す前記第1リミットセンサの前記状態の第1変化を検出することと、
前記第1リミットセンサの前記状態の前記第1変化を検出した後、前記ステッピングモータを制御し、前記ピストンを前記第1方向に所定数のステップ進めることであって、前記所定数のステップは、前記ピストンが前記第1リミットセンサをオーバーシュートするためのものである、進めることと、
前記ピストンを前記第1方向に前記所定数のステップ進めた後、前記ステッピングモータを制御し、前記ピストンを前記第1位置から前記第2位置への前記第2方向に進めることと、
前記ピストンが前記第1位置から離れたことを示す前記第1リミットセンサの状態の第2変化を検出することと、
前記ステッピングモータを制御し、(i)予め定められた所定数、又は(ii)前記第2リミットセンサの状態が変化するまで、前記ピストンを前記第2方向に進めることと、
を含む動作を前記1つ又は複数の処理装置に実行させるための命令である、
1つ又は複数の処理装置と、
を備える装置。 - 前記動作は、
前記ピストンが前記第2位置から離れたことを検出することにより前記第2リミットセンサの前記状態が変化してから、前記ピストンが前記第1位置に達したことを検出することにより前記第1リミットセンサの前記状態が変化するまでの第1所定数のステップを検出することと、
前記ピストンが前記第1位置から離れたことを検出することにより前記第1リミットセンサの前記状態が変化してから、前記ピストンが前記第2位置に達したことを検出することにより前記第2リミットセンサの前記状態が変化するまでの第2所定数のステップを検出することと、
前記第1所定数のステップと前記第2所定数のステップとの間の差を決定することと、
前記第1所定数のステップと前記第2所定数のステップとの間の前記差が閾値より大きい場合、誤差信号を生成することと、
を含む、
請求項14に記載の装置。 - 前記動作は、前記ピストンを前記第2方向に前記予め定められた所定数のステップだけ進めた後、前記ステッピングモータを制御し、前記ピストンを前記第1方向に前記予め定められた所定数のステップだけ進めることを含む、
請求項14に記載の装置。 - 前記誤差信号は、前記ピストンのバックラッシュ誤差に基づく、請求項15に記載の装置。
- 流体の体積を変位させるように構成されたピストンと、
前記ピストンを第1方向及び前記第1方向とは反対の第2方向に移動させるように構成されたステッピングモータと、
前記ピストンが第1位置に達したことを検出することにより状態が変化する第1リミットセンサと、
前記ピストンが第2位置に達したことを検出することにより状態が変化する第2リミットセンサと、
前記第1リミットセンサ及び前記第2リミットセンサからの信号に基づいて前記ステッピングモータを制御して前記ピストンを移動させる命令を実行するための1つ又は複数の処理装置であって、前記命令は、
前記ピストンの前記第1位置から前記第2位置への前記第2方向における移行中、前記第1リミットセンサの前記状態の第1変化と前記第2リミットセンサの前記状態の第1変化との間で前記ステッピングモータが取った第1所定数のステップを記録することと、
前記ステッピングモータを制御し、前記第2リミットセンサの前記状態の前記第1変化に続いて、前記ピストンを、前記第2方向に予め定められた所定数のステップ進めることと、
前記ステッピングモータを制御し、前記ピストンを、前記第2リミットセンサの前記状態の第2変化が発生するまで前記第1方向に進めることと、
前記第2リミットセンサの前記状態の前記第2変化の後且つ前記第1リミットセンサの前記状態の第2変化が発生するまで、前記ステッピングモータを制御し、前記ピストンを前記第1方向に進めることと、
前記ピストンの前記第1方向における移行中、前記第2リミットセンサの前記状態の前記第2変化と前記第1リミットセンサの前記状態の前記第2変化との間で前記ステッピングモータが取った第2所定数のステップを記録することと、
前記第1所定数のステップを、前記第2所定数のステップと比較することと、
を含む動作を前記1つ又は複数の処理装置に実行させるための命令である、
1つ又は複数の処理装置と、
を備えるシステム。 - 前記動作は、
前記ステッピングモータを制御し、前記ピストンを、前記第2リミットセンサの前記状態の前記第1変化が検出されるまで、前記第2方向に進めること、
を含む、請求項18に記載のシステム。 - 前記動作は、
前記第1リミットセンサの前記状態の前記第1変化を検出することと、
前記第1リミットセンサの前記状態の前記第1変化を検出した後、前記ステッピングモータを制御し、前記ピストンを前記第2方向に進めることと、
を含む、請求項18に記載のシステム。 - 前記動作は、
前記ステッピングモータを制御して、前記ピストンを、前記第1リミットセンサと前記第2リミットセンサとの間で複数回進めることと、
前記ピストンが前記第1リミットセンサと前記第2リミットセンサとの間を進んでいる間に前記ステッピングモータが取ったステップをカウントすることと、
カウントされた前記ステッピングモータが取ったステップの数が値からずれていると判定することと、
前記値からずれているカウントされたステップの数に基づいて誤差信号を生成することと、
を含む、請求項18に記載のシステム。 - 前記ポンプは、医療器具である、請求項18に記載のシステム。
- 前記ステッピングモータは、前記第1リミットセンサから前記第2リミットセンサまで前記ピストンを移動させるように構成されており、
前記ピストンは、凝固モニタリングデバイス又は血小板機能検査デバイス内のサンプル体積を移動させるように構成されている、
請求項18に記載のシステム。
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