JPH0433229B2

JPH0433229B2 -

Info

Publication number: JPH0433229B2
Application number: JP62019054A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Kawahara
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1992-06-02
Also published as: JPS63186661A

Description

【発明の詳細な説明】＜技術分野＞本発明は輸液注入ポンプのチユーブ閉塞監視装
置に関し、輸液バツグとポンプヘツドの間のチユ
ーブの閉塞、即ち、上流閉塞を監視するものに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Technical Field> The present invention relates to a tube occlusion monitoring device for an infusion infusion pump, and relates to an apparatus for monitoring occlusion of a tube between an infusion bag and a pump head, that is, an upstream occlusion.

＜従来技術＞医療用の輸液注入ポンプは、その動作に高い信
頼性が要求される。<Prior Art> Medical infusion pumps are required to have high reliability in their operation.

そのために多くの自己監視機能が要求される
が、その１つに、輸液注入に使用するチユーブの
閉塞状態を検知する機能がある。そして、ポンプ
と薬液等の入つた輸液バツグの間のチユーブの閉
塞が上流閉塞である。 For this purpose, many self-monitoring functions are required, one of which is a function to detect the blockage state of the tube used for infusion. The blockage of the tube between the pump and the infusion bag containing the drug solution is an upstream blockage.

この上流閉塞の原因としては、(イ)上流クランプ
の開き忘れ、(ロ)上流フイルタの目づまり等があ
る。 The causes of this upstream blockage include (a) forgetting to open the upstream clamp, and (b) clogging of the upstream filter.

これらの原因が検知されないままでポンプ動作
を続けても、チユーブの閉塞状態が続く限り、薬
液は流れないので、人体（患者）に対しては輸液
が行なわれていないことになる。 Even if the pump continues to operate without any of these causes being detected, as long as the tube remains blocked, the medicinal solution will not flow, and no infusion will be carried out into the human body (patient).

＜発明の目的＞本発明は、上述した異常状態をポンプ自己監視
機能によつて発見する様にしたものであつて、上
流閉塞を確実に検知し、絶えずチユーブ閉塞を監
視することによつて、医療機器である輸液注入ポ
ンプの信頼性を高めることを目的とする。<Purpose of the Invention> The present invention is designed to detect the above-mentioned abnormal condition using a pump self-monitoring function, and by reliably detecting upstream blockage and constantly monitoring tube blockage, The purpose is to improve the reliability of infusion pumps, which are medical devices.

＜実施例＞以下、本発明の構成を図面を参照しつつ説明す
る。<Example> Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図は本発明の実施例に係る輸液注入ポンプ
のチユーブ閉塞監視装置の構造図である。 FIG. 1 is a structural diagram of a tube occlusion monitoring device for an infusion pump according to an embodiment of the present invention.

図中、１は輸液（薬液）バツグであつて、前記
輸液バツグ１に入つている薬液は、該薬液バツグ
１に接続されているチユーブ２を通してポンプシ
ステム３にセツトされる。 In the figure, reference numeral 1 denotes an infusion solution (medicinal solution) bag, and the drug solution contained in the infusion solution bag 1 is set into a pump system 3 through a tube 2 connected to the drug solution bag 1.

前記ポンプシステム３はポンプヘツド４を有
し、該ポンプヘツド４のコントロール（蠕動作
用）によつて定められた流量の薬液が人体５に注
入される。 The pump system 3 has a pump head 4 whose control (for peristaltic action) injects a medicinal solution into the human body 5 at a determined flow rate.

そして、前記ポンプシステム３はセンサ６を備
えており、該センサ６は前記輸液バツグ１と前記
ポンプヘツド４の間で前記チユーブ２の脹らみの
程度を能動的又は受動的な方法で検知することが
できる。 The pump system 3 is equipped with a sensor 6 that detects the degree of swelling of the tube 2 between the infusion bag 1 and the pump head 4 in an active or passive manner. I can do it.

前記センサ６の検知方式としては、(a)圧力セン
サ、(b)ひずみゲージセンサ、(c)超音波センサ、(d)
光センサ等がある。 The detection methods of the sensor 6 include (a) pressure sensor, (b) strain gauge sensor, (c) ultrasonic sensor, and (d)
There are optical sensors, etc.

前記センサ６が前記チユーブ２の脹みを監視し
続けることによつて、図中、７で示す範囲に相当
する（即ち、上流部分の）チユーブ２の閉塞状態
を監視することができる。 By continuing to monitor the expansion of the tube 2 by the sensor 6, it is possible to monitor the closed state of the tube 2 corresponding to the range indicated by 7 in the figure (ie, the upstream portion).

次に、この監視装置（回路）の監視方法につい
て説明する。 Next, a method of monitoring this monitoring device (circuit) will be explained.

本実施例では、前記センサ６の検知方式とし
て、前述した(a)圧力センサ方式を採用している。 In this embodiment, the above-mentioned (a) pressure sensor method is adopted as the detection method of the sensor 6.

前記チユーブ２は、その材質等の性質上、前記
センサ６側の部分が前記センサ６に接触すると、
それ以後、該接触状態を継続しようとする。即
ち、圧力を加え続ける限り、前記チユーブ２は、
上流で閉塞がなくとも時間経過に伴つて脹みが小
さくなる方向に動く。この現象をクリーピング現
象と呼び、同現象を第２図ａ，ｂ，ｃに示す。 Due to the nature of the material etc. of the tube 2, when the portion on the sensor 6 side comes into contact with the sensor 6,
After that, the contact state is attempted to be continued. That is, as long as pressure continues to be applied, the tube 2 will
Even if there is no blockage upstream, the swelling will move in the direction of becoming smaller over time. This phenomenon is called a creeping phenomenon, and the same phenomenon is shown in FIGS. 2a, b, and c.

同図ａは、前記ポンプヘツド４の扉がまだ開い
ている状態であつて、前記チユーブ２と前記セン
サ６はまだ接触していない。そして、同図ｂにて
前記ポンプヘツド４の扉が閉まると、前記センサ
６は前記チユーブ２を押圧する。以後、時間経過
に伴つて、前記チユーブ２は前記センサ６に押圧
されることによつて、次第に縮んでいく。即ち、
同図ｃに示す通りである。 In Figure a, the door of the pump head 4 is still open, and the tube 2 and the sensor 6 are not yet in contact with each other. When the door of the pump head 4 is closed as shown in FIG. 4B, the sensor 6 presses the tube 2. Thereafter, as time passes, the tube 2 is pressed by the sensor 6 and gradually contracts. That is,
This is as shown in c of the same figure.

上述したクリーピング現象によるチユーブ２の
縮みの速さは、対数曲線に近い形を示している。 The speed of contraction of the tube 2 due to the above-mentioned creeping phenomenon shows a shape close to a logarithmic curve.

前記チユーブ２の縮みを、前記センサ６の検知
する圧力と時間によつてグラフ化したものを第３
図に掲げた。 The third graph shows the shrinkage of the tube 2 according to the pressure detected by the sensor 6 and time.
It is shown in the figure.

第３図のグラフにおいて、縦軸は前記チユーブ
２の圧力Ｐを示しており、この圧力Ｐは前記セン
サ６によつて検知された圧力値に相当する。そし
て、前記圧力Ｐの値が小さいほど、前記チユーブ
２は収縮しているものとする。同図のグラフにお
いて、横軸は時間ｔを表わしている。 In the graph of FIG. 3, the vertical axis indicates the pressure P in the tube 2, and this pressure P corresponds to the pressure value detected by the sensor 6. It is assumed that the smaller the value of the pressure P is, the more the tube 2 is contracted. In the graph of the figure, the horizontal axis represents time t.

時間t₁は前記ポンプヘツドの扉を閉めた時点で
あつて、t₁において、前記圧力Ｐは初期圧力P₀と
なつている。 Time _t1 is the time when the door of the pump head is closed, and at _t1 , the pressure P has become the initial pressure _P0 .

又、時間t₂は前記ポンプシステム３が輸液動作
を開始（スタート）する時点を示している。即
ち、前記t₁時点から前記t₂時点に至る間（図中、
Ａで示す領域で所要時間T_A）は、前記チユーブ
２が前記ポンプヘツド４にセツトされ、前記ポン
プヘツド４の扉が閉められた状態から、モータの
回転が開始するまでの状態を示している。この状
態では、上流閉塞の有無に拘わらず、輸液そのも
のが実行されていないために、前記チユーブ２の
脹みに大差はなく、圧力変化が少ない。 Further, time _t2 indicates the point in time when the pump system 3 starts the infusion operation. That is, from the time t ₁ to the time t ₂ (in the figure,
The required time T _A ) in the area indicated by A indicates the state from when the tube 2 is set in the pump head 4 and the door of the pump head 4 is closed until the motor starts rotating. In this state, regardless of the presence or absence of upstream occlusion, since infusion itself is not being performed, there is no significant difference in the swelling of the tube 2, and there is little pressure change.

前記t₂時点で圧力P₁とすると、ポンプスタート
後は該圧力P₁からの減圧となる。 If the pressure is _P1 at the time _t2 , the pressure will be reduced from _P1 after the pump is started.

前記t₂時点以後（図中、Ｂで示す領域）では、
上流閉塞がないときは圧力Ｐは曲線ｌに示す変化
を示す。しかし、上流閉塞がある場合は、前記薬
液バツグ１から薬液が供給されないために、前記
チユーブ２内の薬液量が急速に減少し、圧力Ｐは
曲線ｍに示す変化を示す。 After the time t ₂ (area indicated by B in the figure),
When there is no upstream blockage, the pressure P shows a change as shown by curve 1. However, if there is an upstream blockage, no chemical is supplied from the chemical bag 1, so the amount of chemical in the tube 2 rapidly decreases, and the pressure P shows a change as shown by the curve m.

そして、前記チユーブ２内の薬液が減少を続け
ると、前記チユーブ２は閉塞状態に近づく。そこ
で、ポンプ動作が続いているにも拘わらず、輸液
が全く行なわれていない状態に入る前に、これを
検知する。即ち、第３図のグラフに示す如く、圧
力Ｐの値を基準値（規準値）P_Xと大小比較を行
うことによつて、輸液異常を検出する。輸液異常
が検出されると、後述する通り、異常である旨を
可視又は可聴の警報で外部に発したり、異常状態
が続くことのない様にポンプ動作を停止させたり
する機能を設ける。 As the chemical solution in the tube 2 continues to decrease, the tube 2 approaches a closed state. Therefore, this is detected before entering a state in which no infusion is performed even though the pump operation continues. That is, as shown in the graph of FIG. 3, an infusion abnormality is detected by comparing the value of pressure P with a reference value (reference value) _PX . When an infusion abnormality is detected, as will be described later, a function is provided to issue a visual or audible alarm to the outside to indicate the abnormality, and to stop the pump operation to prevent the abnormal state from continuing.

前記基準値P_Xは、前記チユーブ２が完全に閉
塞したときの圧力値P_Aよりも上位に（大きく）
設定する。これによつて、前記チユーブ２の内圧
が前記圧力値P_Aのレベルに達する前に、即ち、
人体に対してまだ輸液が続いている間に異常検知
が可能となる。 The reference value P _X is higher (larger) than the pressure value P _A when the tube 2 is completely occluded.
Set. By this, before the internal pressure of the tube 2 reaches the level of the pressure value P _A , that is,
Abnormalities can be detected while fluid is still being infused into the human body.

従つて、時間t₃において、ポンプの異常が検知
される。この異常検知に対応して、医師又は看護
婦等が直ちに正常な輸液に復帰できる様、適切な
処置を施こす。 Therefore, at time _t3 , an abnormality in the pump is detected. In response to this abnormality detection, a doctor or nurse takes appropriate measures to immediately restore normal infusion.

なお、前記基準値P_Xとしては、(イ)定数値、(ロ)
前記圧力値P₀のｘ％値（100＞ｘ）、若しくは(ハ)
前記圧力値P₁のｙ％値（100＞ｙ）等がある。 Note that the reference value P _X is (a) a constant value, (b)
x% value (100>x) of the pressure value P ₀ , or (c)
There are y% values (100>y) of the pressure value _P1 , etc.

第４図は本実施例の監視回路のブロツク図であ
る。 FIG. 4 is a block diagram of the monitoring circuit of this embodiment.

図示する如く、前記センサ６で検知されたチユ
ーブ圧力は、サンプル機能を備える装置８に接続
されている。前記基準値P_Xはメモリ９に記憶さ
れており、判定部１０は、前記装置８が一定間隔
でサンプルしたチユーブ圧力と前記メモリ９に記
憶されている基準値P_Xの大小関係を判定する。 As shown, the tube pressure detected by the sensor 6 is connected to a device 8 with a sample function. The reference value _PX is stored in the memory 9, and the determination unit 10 determines the magnitude relationship between the tube pressure sampled by the device 8 at regular intervals and the reference value _PX stored in the memory 9.

前記判定部１０で、前記チユーブ圧力が前記基
準値P_X以上であると判定されている場合は、該
判定部１０よりモータコントローラ１１に対して
異常検知信号が送られない。従つて、このとき
は、モータには駆動され、これに伴つて前記ポン
プヘツド４が回転し、輸液が行なわれる。 If the determination unit 10 determines that the tube pressure is equal to or higher than the reference value _PX , the determination unit 10 does not send an abnormality detection signal to the motor controller 11. Therefore, at this time, the motor is driven, the pump head 4 rotates, and the infusion is performed.

しかし、前記判定部１０で、前記チユーブ圧力
が前記基準値P_X未満であると判定された場合は、
該判定部１０より前記モータコントローラ１１に
対して異常検知信号が送られ、これに伴つて、前
記モータコントローラ１１は前記モータ１２の駆
動を停止させる。従つて、前記ポンプヘツド４は
停止する。さらに、前記判定部１０は警報器１３
を動作させて、異常である旨を外部に報知する。
前記警報器１３はブザー、音声出力装置等の聴覚
に作用するものや、或いは、液晶表示装置、発光
ダイオード等の視覚に作用するもの等、種々のも
のが考えられる。 However, if the determination unit 10 determines that the tube pressure is less than the reference value _PX ,
The determination unit 10 sends an abnormality detection signal to the motor controller 11, and in response, the motor controller 11 stops driving the motor 12. The pump head 4 therefore stops. Furthermore, the determination unit 10
to notify the outside that there is an abnormality.
The alarm device 13 may be of various types, such as audible devices such as a buzzer or audio output device, or visual devices such as a liquid crystal display device or a light emitting diode.

なお、前記装置８、メモリ９並びに判定部１０
はマイクロコンピユータによつて作製可能であ
る。 Note that the device 8, memory 9, and determination section 10
can be created using a microcomputer.

第５図に前記基準値を定数（予め決められた所
定値）Ｍとした場合の異常検知フローチヤートを
示す。 FIG. 5 shows an abnormality detection flowchart when the reference value is a constant (a predetermined value) M.

各ステツプの処理内容は、次の通りである。 The processing contents of each step are as follows.

S₀ステツプ……電源投入（ON） S₁ステツプ……前記ポンプヘツド４の扉（ド
ア）の開閉検知 S₂ステツプ……ポンプスタートの検知 S₃ステツプ……前記装置８による検知されたチ
ユーブ圧力のサンプル S₄ステツプ……前記S₃ステツプでサンプルされ
たチユーブ圧力を前記判定部
１０のレジスタｘに入れる S₅ステツプ……前記レジスタｘに格納された値
と前記定数Ｍとの比較 S₆ステツプ……前記警報器１３を動作させると
共に、ポンプを停止状態とす
る S₇ステツプ……ポンプ停止状態 S₈ステツプ……ポンプ停止状態なお、基準値として上述した(ロ)前記圧力値P₀
のｘ％値（100＞ｘ）を使用する場合は、該圧力
値P₀とｘ％値を記憶するメモリを設けると共に、
該メモリの記憶内容からP₀・ｘ／100の演算を行
う演算回路が必要となる。又、基準値として(ハ)前
記圧力値P₁のｙ％値（100＞ｙ）を使用する場合
は、該圧力値P₁とｙ％値を記憶するメモリを設
けると共に、該メモリの記憶内容からP₁・ｙ／
100の演算を行う演算回路が必要となる。 S ₀ step... Power on (ON) S ₁ step... Detection of opening/closing of the door of the pump head 4 S ₂ step... Detection of pump start S ₃ step... Tube pressure detected by the device 8 Sample _S4 step...Input the tube pressure sampled in the _S3 step into the register x of the determination section 10 _S5 step...Compare the value stored in the register x with the constant M _S6 step... ...The above-mentioned alarm 13 is activated and the pump is stopped. S ₇ step ... Pump stopped state S ₈ step ... Pump stopped state Note that the pressure value P ₀ mentioned above (b) as a reference value
When using x% value (100>x), provide a memory to store the pressure value P ₀ and x% value,
An arithmetic circuit is required to calculate P ₀ x/100 from the contents of the memory. In addition, when (c) the y% value (100>y) of the pressure value P ₁ is used as the reference value, a memory is provided to store the pressure value P ₁ and the y% value, and the memory contents of the memory are From P ₁・y/
An arithmetic circuit that performs 100 operations is required.

さらに、上記(ロ)又は(ハ)の基準値を使用する際、
ｘ％値又はｙ％値は、予め固定的にメモリに記憶
させておいても良いし、他方、キーボード等の入
力手段によつて入力設定できる様にしても良い。 Furthermore, when using the standard values in (b) or (c) above,
The x% value or the y% value may be fixedly stored in the memory in advance, or may be input and set using input means such as a keyboard.

＜効果＞以上の様に本発明によれば、輸液バツグとポン
プヘツド部の間で生じるチユーブの閉塞を監視す
る上流閉塞を監視するものであつて、ポンプヘツ
ド部の直前に備えられたチユーブの膨らみを検出
する検出部と基準値を比較することによつて輸液
注入ポンプのチユーブ閉塞の監視を行うものであ
り、検知手段であるセンサーがポンプヘツド部の
扉の閉成に連動してチユーブに当接する位置に設
けられており、かつ基準値はチユーブが完全に閉
塞した時の圧力値よりも大きく設定するもので
す。これにより、チユーブが完全に閉塞状態にな
る前に警報が出来るものであるから、チユーブの
上流閉塞を監視することができ、人体（患者）に
対して輸液が行なわれない状況に至る異常状態を
確実に発見でき、輸液注入ポンプの医療機器とし
ての信頼性を格段と高めることができる。<Effects> As described above, according to the present invention, upstream occlusion is monitored for occlusion of the tube that occurs between the infusion bag and the pump head, and the bulge of the tube provided immediately before the pump head is monitored. The tube blockage of the infusion pump is monitored by comparing the detection part to a reference value, and the sensor, which is the detection means, contacts the tube in conjunction with the closing of the pump head door. The standard value is set higher than the pressure value when the tube is completely occluded. This allows a warning to be issued before the tube becomes completely occluded, making it possible to monitor for upstream blockage of the tube and detect abnormal conditions that may lead to infusion not being administered to the human body (patient). It can be detected reliably, and the reliability of the infusion pump as a medical device can be greatly improved.

[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の実施例に係る輸液注入ポンプ
のチユーブ閉塞監視装置の構成図、第２図はチユ
ーブの脹みの検知を説明する図、第３図はチユー
ブ圧力の変化を示すグラフ、第４図は前記装置の
監視回路のブロツク図、第５図は前記装置の処理
を示すフローチヤートである。１……輸液バツグ、２……チユーブ、３……ポ
ンプシステム、４……ポンプヘツド、５……人
体、６……センサ、９……基準値を記憶するメモ
リ、１０……判定部、１１……モータコントロー
ラ、１２……モータ、１３……警報器。 FIG. 1 is a configuration diagram of a tube occlusion monitoring device for an infusion pump according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating detection of tube swelling, and FIG. 3 is a graph showing changes in tube pressure. FIG. 4 is a block diagram of the monitoring circuit of the device, and FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Infusion bag, 2... Tube, 3... Pump system, 4... Pump head, 5... Human body, 6... Sensor, 9... Memory for storing reference values, 10... Judgment unit, 11... ...Motor controller, 12...Motor, 13...Alarm.

Claims

[Scope of Claims] 1. In an infusion pump that includes an infusion bag and a tube connected to the infusion bag, and in which a pump head acts on the tube to perform an infusion operation, there is a gap between the infusion bag and the pump head. and a detection means for detecting the bulge of the tube, which is comprised of a sensor that contacts the tube in conjunction with the closing of the door of the pump head section, and a pressure value set higher than the pressure value when the tube is completely closed. 1. A tube occlusion monitoring device for an infusion pump, comprising: a storage means for storing a reference value which is a pressure value obtained by the detection means; and a determination means for comparing and determining the value detected by the detection means and the reference value. 2. The tube occlusion monitoring device for an infusion pump according to claim 1, further comprising means for notifying an alarm in response to the determination result of the determining means. 3. The tube occlusion monitoring device for an infusion pump according to claim 1, further comprising means for stopping pump operation in response to the determination result of the determination means.