JPH02121672A

JPH02121672A - シリンジ注入装置

Info

Publication number: JPH02121672A
Application number: JP63274406A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ogi; 御木　靖; Yoshihiko Senchi; 良彦泉地
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 1988-11-01
Filing date: 1988-11-01
Publication date: 1990-05-09
Also published as: JPH0558347B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、医療用の薬液自動注入装置に使用するシリ
ンジ注入装置に係り、特に径の異なるシリンジの種類に
応じてシリンジ内の薬液残量が少量となるのを監視する
と共に薬液の注入完了を判別するシリンジ注入装置に閃
する。

〔従来の技術〕

従来より、シリンジ式注入ポンプを使用して各種の薬液
や血液等を人体に注入する装置が知られている。この場
合、径の異なる数種類のシリンジから１種類を選択して
これを次々に変換しながら連続的に輸液を行い、１本の
シリンジによる輸液が終了するのと同時に次のシリンジ
による輸液の準備を行って輸液が中断しないようにする
ことが望ましい。

このような観点から、シリンジの板子を押圧移動させる
スライダの移動方向にポテンショメータを延設し、前記
スライダに前記ポテンショメータと接触子を設けて板子
位置検出手段を構成すると共に、シリンジ径を検出する
手段を設け、これら２つの検出手段から得られる検出信
号と前記スライダの移動速度とに基づいて輸液が終了す
る所定時間前の時刻を算出する手段を設けることにより
、薬液の注入速度に拘らず、輸液が終了する所定時間前
に警報を発生するようにした装置が提案されている（特
公昭６２−４４５０５号公報）。

また、前述したシリンジ式注入ポンプにおいて、それぞ
れ径の異なる複数種類のシリンジを使用する場合、シリ
ンジの容量によって同じ注入量でも板子の送り速度を変
える必要があり、このためセットしたシリンジの容量を
指定してこれに基づいて速度制御を行わなければならな
い。

このため、従来においては、シリンジ径判別部で判別し
たシリンジ径と、注入量設定部で設定された時間当りの
注入量とを入力データとして、モータ駆動電圧の印加時
間幅を演算制御部で求め、印加時間情報を駆動部に出力
し、モータに所定時間幅の印加電圧を与えるよう構成し
、しかもこの場合薬液の注入量はモータの回転量と相関
があることから、フォトエンコーダからなる回転検出部
でモータの回転量を検出し、検出した回転量を演算制御
部にフィードバックすることにより実際の注入量を求め
、これを予定注入量と比較してモータの回転数すなわち
実際の注入量の誤差を次のモータ駆動電圧印加時間幅で
補正するよう構成することによって、シリンジの径に拘
らず常に指定量の注入を可能にした装置が提案されてい
る（特公昭６３−３９２８５号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、従来のシリンジ式注入ポンプにおいて、径の
異なる複数種類のシリンジを使用する場合、シリンジの
板子位置を００１１にした時の吸子押部とシリンジ外端
のフランジ部との離間距離がシリンジ毎に異なるため、
全てのシリンジについてそれぞれ吸子押部が所定位置で
薬液の残量が少量となる位置にあると判別することはで
きない。このため、板子を抑圧移動させるスライダをモ
ータで回転する送りねじにより移動させ、しかもモータ
は注入速度設定回路で設定された注入速度に応じて注入
速度発生回路から出力される速度信号によりモータコン
トロール回路が制御されて設定された速度で回転させる
ことにより、前記送りねじと平行に配置されたリニアポ
テンショメータに対してスライダに設けた接触子が接触
して、このポテンショメータからスライダの位置すなわ
ち板子の位置を表わす信号を得るようにする。そして、
この板子の位置を表わす信号が板子位置検出回路に入力
されると、該検出回路は吸子位置検出信号を終了３分前
検出回路と注入終了検出回路に入力することによって、
前記終了３分前検出回路は前記吸子位置検出信号とシリ
ンジ径検出器から得られるシリンジの径を表わす信号と
に基づいて注入が終了する３分前の時間を演算し、その
時間になればアラーム信号発生回路を作動する信号を出
力するように構成することら提案されているが、回路構
成が複雑になるばかりでなく、装置の機差によって演算
処理に限界があり、実際値と精度よく適合されることは
極めて困難である。

また、シリンジに対し予め外部より総注入量を設定して
おき、注入開始時点からシリンジの吸子の駆動量より算
定される注入量と総注入量とを比較して、残量少や注入
完了を判別する方法もあるが、この場合シリンジに刻設
された分量目盛に従って薬液を４注入量相当充填しても
、該目盛には許容誤差があるため、設定した総注入量に
対し過不足する薬液の調整を行う必要があり、作業が煩
雑になる難点がある。因みに、厚生省告示第４４２号の
ディスポーザブル注射部基準によれば、目盛量の許容誤
差は±４％以内であり、このため例えば５０の１の薬液
を目盛に従って輸液する場合、最大±２　ｍｌの残量の
誤差が生じる可能性がある。

さらに、今日市販されているディスポーザブル注射筒と
してのシリンジは、−ｍに２０ｍ１．３０ｍｌ、　５０
ｍｌのものがあり、それぞれ数社のメーカから提供され
ており、このなめ各メーカによって前記各シリンジの外
径寸法が多少異なっている。従って、前述した従来のシ
リンジ径判別手段でそれぞれメーカの異なるシリンジの
径を判別する場合に誤判別を生じ、適正なシリンジ内薬
液のＴＡｔｆｎ少の検出や注入完了検出を行うことがで
きない難点かある。

そこで、本発明の目的は、各種のシリンジにおいて、薬
液の残量が少量である場合のシリンジ外端のフランジ部
と吸子押部との距離がそれぞれ異なることから、予め各
メーカのシリンジに関するデータを記憶保持してこれら
のデータを選択可能とし、各シリンジに対する前記吸子
押部の基準位置を定め、この基準位置からの吸子の動作
量を演算により求めて薬液の残量が少量となる位置まで
の動作量と比較して残量少を適性かつ筒便に検出するこ
とのできるシリンジ注入装置を提供するにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明に係るシリンジ注入装置は、セットされたシリン
ジの外径を検出してシリンジの種類を判別するシリンジ
判別手段と、シリンジの吸子を薬液の注入方向へ駆動するモータ駆動
手段と、シリンジに対し吸子押部が薬液の残呈少となる所定の基
準位置を定めてこの基準位置に前記吸子押部が到達した
ことを検出する基準位置検出手段と、前記基準位置検出手段による基準位置検出信号に基づい
てモータの駆動量を積算するためその回転数を検出する
回転検出手段と、前記吸子押部の基準位置から各シリン
ジについて略一率に残量少および／または残量ゼロとな
る位置に相当するモータの駆動量をそれぞれ記憶保持し
、これらの駆動量とモータの駆動量現在値とを比較して
残量少および／または残量ゼロの警報動作出力を発生す
る演算処理手段と、前記のシリンジ注入装置において、シリンジの外径に基
づいてシリンジの種類を判別するなめ、予めシリンジメ
ーカ別にそれぞれシリンジの外径に関するデータを記憶
保持し、メーカ選択スイッチのマニュアル操作でシリン
ジメーカを選択することにより、そのシリンジの外径か
らシリンジの種類を判別する手段を設ければ好適である
。

また、警報手段は、残量少および／または残量ゼロを表
示する表示ランプと、各表示ランプの点灯と同時に所定
時間作動する警報ブザーとから構成すれば好適である。

〔作用〕

本発明に係るシリンジ注入装置によれば、セットされた
シリンジの外径によりシリンジの種類を判別し、これに
よりシリンジの注入動作を行うモータの駆動を適正に行
い、次いで基準位置検出手段によりシリンジの吸子押部
が所定の基準位置に達した際、モータの回転検出手段の
動作によりモータの駆動量の積算を開始し、このモータ
の駆動量の現在値と予め当該シリンジについて設定され
た残量少および／または残量ゼロとなる設定駆動量とを
比較し、前記モータの駆動量の現在値が残量少および／
または残量ゼロとなる設定駆動量に達した際に、その伏
皿を表示ないしは警報動作を確実に行うことができる。

この場合、モータの警報動作を行うためのデータ処理は
、シリンジの吸子押部が予め設定した残量ゼロに近い基
準位置から行われるため、誤差も少なく、しかもメーカ
別のシリンジの種類についても筒便に適用する汎用性を
有しており、極めて実用性に適したシリンジ注入装置を
提供することができる。

〔実施例〕

次に、本発明に係るシリンジ注入装置の実施例につき添
付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は、本発明に係るシリンジ注入装置の概略構成を
示すブロック結線図である。すなわち、第１図において
、参照符号１０は演算処理部を示し、ＣＰｔＪｌ　１．
ＲＯＭＩ　２ＲＡＭ１３およびＩ１０ボート１４とから
なる例えば公知のマイクロコンピュータで構成すること
ができる。Ｉ１０ボート１４へ入力される信号は、回転
数入力回路２０、シリンジ径入力回路２２、基準位置入
力回路２４およびスイッチ入力回路２６から供給される
。

回転数入力回路２０は、回転検出部２１で検出されるモ
ータの回転検出信号を入力して回転数信号を出力するよ
う構成される。また、シリンジ径入力回路２２は、シリ
ンジ径判別部２３で検出されるシリンジ径判別信号を入
力して、判別されたシリンジ径を指定する信号を出力す
るよう構成される。さらに、基準位置入力回路２４は、
基準位置検出部２５により予めシリンジ内の薬液残量が
少量となるよう設定した基準位置に吸子が到達した際に
検出される信号を入力して、所定の出力信号を発生する
よう構成される。そして、スイッチ入力回路２６は、メ
ーカ選択スイッチ２７により予め設定されたシリンジの
メーカを指定する信号を入力して、選択されなメーカの
シリンジであることを指令する信号を出力するよう構成
される。

これに対し、Ｉ１０ボート１４から出力される信号は、
表示回路３０、警報回路３２およびモータ駆動回路３４
へ出力される。表示回路３０は、シリンジのメーカ別に
設定された表示ラング３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに対し、
前記メーカ選択スイッチ２７で選択されたいずれかのシ
リンジメーカに相当する表示ランプを点灯表示させる。

また、警報回路３２は、シリンジ内の薬液が基準位置検
出部２５における基準位置検出後に残量少および注入完
了を算出しな際にＶ報ブザー３３を作動させる。

さらに、モータ駆動回路３４は、演算処理部１０からの
指令に基づいてシリンジの吸子押部を移動させる駆動源
としてのモータ３５を駆動させる。

次に、第２図および第３図に基づいて、本発明に係るシ
リンジ注入装置の＃Ｒ械的栖成について説明する。第２
図および第３図において、参照符号４０はケーシングを
示し、このゲージング４０の内部に制御機構部が収納さ
れている。ケーシング４０の頂部にはシリンジ収納凹部
４２が設けられ、この凹部４２にシリンジ４４が着脱可
能に装着される。なお、このシリンジ４４に対しては、
その上方からシリンジ押え４６を圧接してシリンジ４４
をしっかりと保持している。この場合、シリンジ押え４
６は、圧接するシリンジ４４の外径に応じて若干偏位し
、この同位に基づいて適宜シリンジ径の異なるシリンジ
の種類を大略判別することができるものであって、前記
シリンジ径判別部２３の検出端を構成する。このシリン
ジ４４と平行してケーシング４０の内部には送りねじ４
８が配置され、この送りねじ４８の一端は伝動ギヤ５０
．５２を介してモータ３５の駆動軸５４に結合されてい
る。

また、送りねじ４８には送りナツト５６が螺合され、こ
の送りナツト５６の一部に、一端部において前記シリン
ジ４４の吸子押部５８と共に移動板６０に結合固定され
る移動軸６２か取付けられる。そして、この移動軸６２
の先端部には位置検出杆６４が設けられる。しかるに、
この位置検出杆６４に対しては、シリンジ４４に対して
薬液の残量が少量となる前記吸子押部５８の位置すなわ
ち移動板６０の位置に対応して、前記位置検出杆６４の
位置検知を行うフォトインタラプタ６６か設けられる。

従って、このフォトインタラプタ６６は、前記基準位置
検出部２５の検出端を構成する。さらに、前記モータ３
５に対しその回転量を検出するためロータリエンコーダ
６８が設けられ、該ロータリエンコーダ６８は前記回転
検出部２１の検出端を構成する。

しかるに　前記構成からなる本実施例装置によれば、シ
リンジ収納凹部４２にセラ１〜されたシリンジ４４の種
類（２０ｍ１．３０ｍ１ｋたは５０　ｍｌ　　を、シリ
ンジ押え４６の偏位に基づいてシリンジ径判別部で判別
し、所要の判別情報をシリンジ径入力回路２２をよりＩ
１０ボート１４を介して演算処理部１０へ入力される（
第１図参照）、この場合、演算処理部１０では、予めメ
ーカ別のシリンジの種類に関するデータをＲＯＭ１２に
記憶保持しておき、メーカ選択スイッチ２７を操作する
ことによってスイッチ入力回路２６よりＩ１０ボート１
４を介して入力されるメーカ選択情報と併せてセットさ
れたシリンジ４４の種別が指定される。このようにして
セットされたシリンジ４４の種別が指定されると、モー
タ３５を駆動して注入を開始することになるが、この場
合のモータ駆動速度は、前述したシリンジ４４の種別デ
ータと外部より設定し得る輸液速度データとから、シリ
ンジ４４の種別に適した値を演算処理部１０で演算し、
この演算結果をＩ１０ボート１４よりモータ駆動回路３
４に出力してモータ３５の駆動制御を行う。モータ３５
が駆動して、シリンジ４４の吸子押部５８を順次移動さ
せて薬液注入の完了に近づくと、第２図に示すように、
シリンジ４４の一端に形成されたフランジ部７０と吸子
押部５８の端部とが次第に接近する。そこで、本発明に
おいては、全種類のシリンジの中から、板子が注入完了
した時点における前記フランジ部７０と吸子押部５８の
端部との離間距離が最も長いシリンジについて、その残
量が少量となる位置の前記離間距離りを基準位置と設定
して、この時移動軸６２の先端部に取付けた位置検出杆
６４をフォトインタラプタ６６が検出するよう設定して
基準位置検出部２５を構成する。一方、その他の種類の
シリンジについては、予め基準位置を設定したシリンジ
の前記離間距離りと比較して、それぞれシリンジ内の薬
液の残量が略一率に少量となるまでの距離△Ｌに相当す
る吸子押部５８の駆動量を定め、これらのデータを予め
演算処理部１０のＲＯＭ１２に記＋！：ｉ保持しておく
。

従って、本実施例装置においては、シリンジ４４の吸子
押部５８か基準位置に到達すると、基準位：４検出部２
５でこの状態を検出し、得られた検出信号を基準位置入
力回路２４を介して演算処理部１０のＩ１０ボート１４
へ入力される。そこで、演算処理部１０では、予め選択
指定されたシリンジについてのデータに基づいてシリン
ジ内の薬液の残量が少量となるまでの距離に相当する吸
子押部５８の設定駆動量を読み出してこの設定駆動量と
一致するまでモータ３５の駆動をモータ駆動回路３４を
介して指令する。そして、モータ３５が設定駆動量に達
すると、演算処理部１０は所定の警報出力を発生し、警
報回路３２を介して警報ブザ−３３を作動する。その後
、さらにモータ３５が駆動されて、シリンジ内の薬液の
残量がゼロに達すれば（この場合、各シリンジに対し薬
液の残量が一率に少量となるようにモータの駆動量を設
定しているため、この設定駆動量から残量がゼロになる
モータの駆動量は各シリンジについて路間−の所定駆動
量となる）、再び演算処理部１０は所定のＶ報出力を発
生し、警報回路３２を介して警報ブザ−３３を作動する
。なお、これらの警報ブザ−３３の作動に際しては、薬
液の残量が少量の場合と残量がゼロ（注入完了）の場合
とを区別し得るように、例えば対応する表示ランプを設
けてこれらを順次点灯して表示するよう構成すれば好適
である。

第４図は、前述した本発明のシリンジ注入装置において
、基準位置の検出から薬液の残量少ないし残量ゼロ（注
入完了）に至る警報動作を行うための典型的な動作プロ
グラムのフローチャートを示し、またその時の動作タイ
ミングを第５図にタイムチャー１・とじて示す、第４図
は、シリンジの注入動作において、基準位置の検出から
シリンジ内の薬液の残量ゼロでの警報動作に至るまでの
プログラム動作を示すものである。まず、フ巧°トイン
タラプタ６６からなる基準位置検出部２５において、シ
リンジ４４の吸子押部５８が基準位置に到達するまで、
警報動作を行うための択能は停止される。従って、この
間におけるデータ処理に際しては、フラグを“０′°と
し、５区動量も“０”とする０次いで、シリンジ４４の
吸子押部５８が基準位置に達すると、この状態を基準位
置検出部２５が検出し、演算処理部１０で所要のデータ
転送が行われる。ここで、データのフラグの状態を検出
し、フラグが“０″であればこれを°゛１″とし、予め
セットされたシリンジについて指定された薬液の残量少
および残量ゼロとなる設定駆動量をロードする。その後
モータの駆動量の積算値が、設定された残量ゼロの駆動
量と比較され、駆動量の現在値が小さい場合において、
設定された残量少の駆動量よりも大きくなった時、例え
ば９パルス入力後に、残量少の表示ランプを点灯し、同
時に警報ブザーを所定時間動作させる（第５図参照）、
このようにして、残量少が検出されて警報動作が行われ
た後は、駆動量の現在値が設定された残量ゼロの駆動量
と等しいかまたは大きくなった時に、モータの駆動を停
止し、残量ゼロの表示ランプを点灯し、同時に警報ブザ
ーを動作させる（第５図参照）、このようにして、一連
の警報動作プログラムを終了し、メインプログラムに戻
る。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
容量の異なるシリンジについてそれぞれ薬液の残量が少
量となる共通の基準位置を寸法的に設定し、この基準位
置から各シリンジに対して略一率に少量となる位置に相
当するモータの駆動量をそれぞれ設定すると共に残量ゼ
ロになる駆動量も設定し、前記基準位置の検出時点から
実際のモータの駆動量を算出してこの算出値が前記残量
少および残量ゼロとなる設定駆動量と順次比較すること
により、極めて短時間で精度の高い演算を行い、適正な
残量少および残量ゼロの警報動作を達成することかでき
る。

特に、本発明によれば、同一流量でも外径の異なる複数
のシリンジメーカのシリンジを対象としても、予めメー
カ別の判別データを記憶保持しておき、これらをマニュ
アルで選択指定することにより適正なシリンジの容量判
別を行い、これら各シリンジについて前述したような高
精度の残量少および残量ゼロの警報動作を簡便に達成す
ることができ、従来装置と比べて汎用性が著しく拡大す
る等の利点を有する。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の精
神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得
ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシリンジ注入装置のシステム構成
を示すブロック結線図、第２図は本発明シリンジ注入装
置の制御＃Ｒ棺の要部構造断面図、第３図は第２図のＩ
［［−Ｉ線断面図、第４図は本発明シリンジ注入装置の
動作プログラムを示すフローチャート図、第５図（１）
〜（６）は本発明シリンジ注入装置の要部動（ｔタイミ
ングを示すタイムチャート図である。１０・・・演算処理部　　　１１・・・ＣＰＵ１２・・
・ＲＯＭ　　　　　　１３・・・ＲＡＭ１４・・・Ｉ１
０ポート　　２０・・・回転数入力回路２１・・・回転
検出部２２・・・シリンジ径入力回路２３・・・シリンジ径判別部２４・・基準位置入力回路２５・・・基準位置検出部２６・・・スイッチ入力回路２７・・・メーカ選択スイッチ３０・・・表示回路３１Ａ、３１Ｂ、３ＩＣ・・・表示ランプ３２・・・警
報口ｉ１　　　　３３・・・警報ブザ−３４・・・モー
タ駆動回路　３５・・・モータ４０・・・ケーシング４２・・・シリンジ収納凹部４４・・・シリンジ　　　　４６・・・シリンジ押え４
８・・・送りねじ　　　　５０・・・伝動ギヤ５２・・
・伝動ギヤ　　　　５４・・・駆動軸５６・・・送りナ
ラ１〜　　５８・・・吸子押部６０・・・移動板　　　
　　６２・・・移動軸６４・・・位置検出杆６６・・・フォトインタラプタ６８・・・ロータリエンコーダ７０・・・フランジ部特許出願人　日機装株式会社−５ＦＩｏ　　３ＦＩＧ　　２手続ネ山正書（自発）昭和６３年１２月ｌｔ１日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セットされたシリンジの外径を検出してシリンジ
の種類を判別するシリンジ判別手段と、シリンジの吸子
を薬液の注入方向へ駆動するモータ駆動手段と、シリンジに対し吸子押部が薬液の残量少となる所定の基準位置を定めてこの基準位置に前記吸子押
部が到達したことを検出する基準位置検出手段と、前記基準位置検出手段による基準位置検出信号に基づいてモータの駆動量を積算するためその回転
数を検出する回転検出手段と、前記吸子押部の基準位置から各シリンジについて略一率に残量少および／または残量ゼロとなる位
置に相当するモータの駆動量をそれぞれ記憶保持し、こ
れらの駆動量とモータの駆動量現在値とを比較して残量
少および／または残量ゼロの警報動作出力を発生する演
算処理手段と、前記演算処理手段の警報動作出力に基づいて警報動作を行う警報手段とを備えることを特徴とする
シリンジ注入装置。
（２）シリンジの外径に基づいてシリンジの種類を判別
するため、予めシリンジメーカ別にそれぞれシリンジの
外径に関するデータを記憶保持し、メーカ選択スイッチ
のマニュアル操作でシリンジメーカを選択することによ
り、そのシリンジの外径からシリンジの種類を判別する
手段を設けてなる請求項１記載のシリンジ注入装置。
（３）警報手段は、残量少および／または残量ゼロを表
示する表示ランプと、各表示ランプの点灯と同時に所定
時間作動する警報ブザーとから構成してなる請求項１記
載のシリンジ注入装置。