JPH0442943B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） 本発明は一般には医療用溶液を患者に注入する
のに用いられる装置に関する。特に本発明は注入
ポンプとして、あるいは制御器として交互に作用
することのできる二重モード作動装置に関する。
本発明は、専用的ではないが特に、二重モードの
作動能力の柔軟性が望まれる条件の下に患者に医
療溶液を静脈に注入するのに有用である。

（先行技術の説明） 医療用溶液を患者に注入するため多くの医療装
置がいままでに提案されてきた。事実、近年に、
この種の装置の利用が広く容認されている。従つ
て、各種の医療用溶液注入装置が多数の内科およ
び外科での使用のため提案されている。代表的に
はこれらの装置は２つの部門のいずれかに分類さ
れることができる。第１のグループは一般に制御
器と呼ばれまた第２のグループはポンプと呼ばれ
ている各々の部門の医療装置の例は極めて多数で
あつて、本文に記載するのは有益であるとは思わ
れない。

しかし、ポンプと制御器との間の根本的な差異
を理解することは有益である。根本的には、制御
器は重力給送静脈注入投与管路を通る流体の流量
を制御する目的でこの管路と接続する医療装置で
ある。制御器が用いられている静脈注入投与装置
においては、患者に流体を与えるための流体圧力
はこの装置のヘツドの高さにのみ依存している。
換言すれば、この装置内の流体の圧力は患者より
上方の流体源の瓶の高さに依存している。この様
な装置においては、この制御器は流体圧力に寄与
しない。

制御器を使用することで幾つかの利点が得られ
る。第一に、前記の通り、これらの制御器は重力
装置を通つて流れる流体の流量を制御するための
手段を提供する。第二に、制御器は低い流体圧力
で作動し、従つて注入位置において患者に組織の
損傷を生成するおそれがないので看護人に安全で
あるとして一般に認められている。更にその上に
これらは容易に理解されかつどちらかというと使
用が簡単である。現在、医療を業としている者に
広く用いられている制御器の一例が本発明と同じ
譲受人に譲渡されたキヤノンの米国特許第
4300552号の明細書に開示されている。

制御器とは違つて、第二のグループ内の医療装
置、すなわちポンプはこの系統のための人為的流
体圧力を設定するためこの系統内の流体に作用す
る機械作用を提供する。この部門に適当に分類さ
れる医療装置は幾つかの型式を有しかつカセツト
型のポンプ、シリンジ型のポンプ、ダイアフラム
型ポンプおよびぜん動型ポンプを含むが必ずしも
これらに制限されない。当然予期されるであろう
が医療溶液の注入にポンプを使用することで、制
御器では得られない幾つかの利点が提供される。
重要なことであるが、これらの利点はある特定の
医療例では極めて必要であろう。例えば、 (a) 規格寸法の小さいカテーテルおよび規格寸法
の小さい静脈注入管とにより生成される流体の
流れ抵抗に打ち勝ち、 (b) より粘性の高い流体を注入し、 (c) 生体抵抗に打ち勝ち、 (d) より高い流体の流量を達成し、かつ、 (e) 容積の精度をかなり高める、 のに、静脈注入ポンプは制御器よりも好適であ
る。これらの利点はその大部分が制御器の方が流
体をこの装置を通して流すのに重力に依存してい
るのに反し、ポンプの方は患者への流体の注入に
先立つて流体に機械的圧力を加えることに起因し
ている。静脈注入ポンプの一例が本発明と同じ譲
受人に譲渡されたジエンキンスにの米国特許第
3985133号の明細書に開示されている。

使用される静脈注入装置の型式にかかわりな
く、流体管路内の流体圧力を監視する能力がどの
静脈注入投与装置の安全作動にとつても明白な利
点であることは広く認められている。とりわけ、
だがポンプであるかまたは制御器であるかにかか
わりなく、電気機械式医療装置が使用されかつ管
路内の流体圧力が測定できる場合、この医療装置
は流体圧力の変化に応答するようにプログラムさ
れることができる。たとえば、あるポンピング装
置においては、管路の探知された流体圧力がある
予定のレベル以上に上昇した場合、この装置内の
閉塞が指示されかつこの医療装置の作動を停止さ
せることは有利であろう。同様に、制御器の場合
に探知された流体圧力が予定のレベル以上に上昇
すると、閉塞が指示されかつ注入が停止されるべ
きである。

静脈注入投与装置内の流体圧力を知ることの重
要さは流体の流れ管路の物理的特性を監視しかつ
これらの特性の変化を流体の圧力の変化に相関さ
せる装置に関し幾つかの提案がなされていること
で理解される。ペツカリンネンに対する米国特許
第4526574号の明細書に開示されているような一
つのこの種の装置においては、静脈注入管の一部
分の位置を監視しかつ基本位置からの位置の測定
の変化を流体の圧力の変化に変換する応差閉塞感
知装置が開示されている。本発明と同じ譲受人に
譲渡された、ジエンキンスその他の米国再発行特
許第31315号の明細書に開示されているような他
の装置においては、流体の流れと流体で連通して
いるダイアフラムの変動が流体圧力レベルを指示
しているとして監視される。

病院の環境においては、ポンプを必要とするか
または制御器を必要とするかは事情により決ま
る。現在においては、状況次第で、病院の看護人
はポンプを必要とする情況ではポンプを手にする
に相違なく、また制御器を必要とする情況に対し
ては制御器を手にするに違いない。このことは二
つの別個な医療装置の入手の可能性を必要とする
のみでなく、それぞれ別個な段取りと作動に関す
る知識と熟練とを必要とする。本発明以前におい
ては、ポンプまたは制御器のいずれもの所望の利
点を得ることの可能な単独一元の医療装置は存在
していない。

以上の見地から、本発明はポンプまたは制御器
を使用することで得られる別個にして明白な利点
および恩恵が流体圧力監視能力を有する静脈注入
投与装置で得られることを認識している。特に、
本発明は従業員の希望次第で静脈注入用ポンプと
してあるいは制御器様に作用することができかつ
それにより特定の作動モードの所望の利点を達成
する単一万能の装置からポンプと制御器との複合
利点を得ることの望ましさを認識している。本発
明によればこの二重作動モード能力は探知可能な
圧力の限界の通りのモード作動を許す流体圧力セ
ンサーをこの装置に備えることで可能にされる。
また、流体圧力が高くなつて閉塞の存在が示され
た場合には常にこの装置の作動を停止する電子的
制御器により、本発明の二重作動モード医療装置
は選択された作動モードのいかんに関せず安全に
作動されることができる。ぜん動型のポンプが使
用されている場合は特に、本発明は二重作動モー
ド装置に必要な流体圧力情報が運動する閉塞帯域
から上流と下流にある閉塞されない静脈注入管内
の流体圧力を交互に監視することで達成されるこ
とができることを認識している。

従つて、本発明の一目的はぜん動ポンプとして
作用するかあるいは制御器に似た作用をなすよう
に切替えられる単一の医療装置を提供することで
ある。本発明の他の目的は患者への医療溶液の注
入のため静脈注入管に直接働きかけることのでき
る、従つて流体の管路の内部に侵入しない二重作
動モード装置を提供することである。費用に対し
最も効率のよい、比較的に精密でかつ容易に使用
できる、患者への医療溶液の注入のための医療装
置を提供することが本発明のさらに他の目的であ
る。

（発明の要約） 本発明によれば、前記した目的の少なくとも一
部は、 医療溶液を患者に注入するための点滴装置にし
て、流体源と、前記流体源を流体連通関係で患者
に接続するように構成した圧縮可能な管と、前記
管の一部の管部分と協働して蠕動ポンプを形成す
るように構成された蠕動ポンプ本体であつて、前
記管部分を係合的に受け入れるための係合装置、
及び流体を前記流体源から患者へ送るように動く
閉塞帯域を前記一部に生成するように前記管部分
と係合可能な蠕動押圧機構を有するものと、前記
管部分の第１及び第２の端部の中間部において前
記管部分と作動的に係合するように蠕動ポンプ中
に配置されたゲージであつて、該ゲージよりも下
流で前記管部分が閉塞されていない状態の第１の
時期と閉塞帯域が該ゲージの前を通過した後であ
り該ゲージよりも上流側で前記管部分が閉塞され
ていない状態の第２の時期とにおいて、前記管部
分の前記中間部の外径を交互に測定するものと、
第１の時期におけるゲージの測定値を第２の時期
におけるゲージの測定値と比較して差を求める装
置と、前記差が所定の値に達した場合に警報を発
すると共に蠕動ポンプの作動を停止させる装置と
を備えた点滴装置によつて達成される。

本発明の点滴装置では、『蠕動ポンプ本体と協
働して蠕動ポンプを形成する圧縮可能な管部分の
第１及び第２の端部の中間部において該管部分と
作動的に係合するように蠕動ポンプ中に配置され
たゲージであつて、該ゲージよりも下流で前記管
部分が閉塞されていない状態の第１の時期と閉塞
帯域が該ゲージの前を通過した後であり該ゲージ
よりも上流側で前記管部分が閉塞されていない状
態の第２の時期とにおいて、前記管部分の前記中
間部の外径を交互に測定するもの』を備えてなる
ので、第１及び第２の時期において管部分の中間
部の外径を一つのゲージで測定することにより下
流側圧力及び上流側圧力を測定し得るから、点滴
装置の小型化を図り得るのみなをず、各圧力を別
個のゲージで測定する場合と比較してゲージ間誤
差、該誤差の経時変化などの影響を受けることな
く正確な測定をし得る。従つて、点滴装置の蠕動
ポンプを、本発明にいう制御器としての動作モー
ドで動作させる場合でも、医療用流体の加圧機能
を含む圧送ポンプとしての動作モードで使用する
場合でも、患者に誤つて空気を送つてしまつた
り、患者に過大な圧力流体を強制注入してしまう
虞れが少ない。

本発明のこの好ましい実施例は静脈注入管を通
し静脈注入流体を患者に注入するための医療装置
から成り、この装置は静脈注入管の一部分と作動
的に係合自在にされている。この装置が静脈注入
管と係合されると、装置内のぜん動装置が静脈注
入管の一部分に当てて位置決めされて、この静脈
注入管を順次圧搾しかつ管を通し流体をぜん動作
用に従つて圧送するための動く閉塞帯域を管に沿
つて生成する。更にこの装置はひずみ計構体を含
んでいる。この構体は静脈注入管に当てて位置決
めされかつ前記ぜん動ポンピング装置と作動的に
関連されて、前記ひずみ計構体が前記静脈注入管
と作動的に関連されている点を閉塞部が通過する
それぞれ前後において、前記閉塞部の下流と上流
の流体圧力を監視できるようにされている。更に
本発明はひずみ計構体がこのひずみ計構体から下
流の流体圧力のみを監視する一作動モード（ポン
ピングモード）と、前記ひずみ計構体が閉塞部か
ら上流および下流の静脈注入管内の流体圧力を交
互に監視することのできる他のモード（制御器モ
ード）との間でこの装置を切り変える装置を含ん
でいる。

第一のあるいはポンピングモードにおいて、本
発明の装置はひずみ計構体が閉塞部から下流の流
体圧力が予定の値に到達したことを示した場合は
常に警報を発しかつポンプの作動を停止するよう
にマイクロプロセツサでプログラムされた装置を
備えている。制御器作動モードにおいては、この
装置はぜん動閉塞部から下流の流体圧力とぜん動
閉塞部から上流の流体圧力との圧力差がゼロであ
る場合に警報を発しかつ／あるいは作動を停止す
るようにマイクロプロセツサでプログラムされて
いる。

本発明自身のみでなく、本発明の新規な特色は
同様な参照記号が同様な部分を示すのに用いられ
ている添付図面とその添付図面についての説明と
で明らかに理解されるであろう。

（実施例） まず、第１図において、全体を符号１０で示さ
れている制御器／ポンプが企図された環境で図示
されている。制御器／ポンプ１０はこの技術の分
野においては周知の通りに静脈注入支柱１２に装
架されている。静脈注入流体源１４が第１図に図
示されているように支柱１２から懸吊されまた静
脈注入管１６は流体源１４と流体連通をなして接
続されかつ第１図に全体的に図示されているよう
な制御器／ポンプ１０と作動的に接続されてい
る。制御器／ポンプ１０との係合点よりも下流に
おいて静脈注入管１６は患者２０への医療溶液の
注入のため患者２０と結合されている。

第２図には全体を符号２２で図示されているぜ
ん動構体が横断面図で示されているがこの場合構
体２２は明確ならしめる目的で制御器／ポンプ１
０から分離された状態で図示されている。第２図
に図示されているようにぜん動構体２２は電動機
２４を含んでいるができればこの電動機はステツ
プモーターであるを可とするがこの技術の分野で
よく知られている任意の型式のものでよい。駆動
軸２６がステツプモーター２４により駆動され、
かつこの技術の分野で周知の任意の手段で取付け
装置２８に固定されて、取付け装置２８の回転で
ベルト３０が運動するようにされている。ベルト
３０は取付け装置３２と作動係合をなして連結さ
れまた取付け装置３２はこの技術の分野で周知さ
れている任意の手段によりカム軸３４に固定され
ている。カム軸３４はブシユ３６とブシユ３８と
によりぜん動構体２２上に固定されている。１連
のカムローブ４０がカム軸３４の軸線に沿つた予
定の複数位置にてカム軸３４上に取付け固定され
ている。関連した技術の分野の当業者には理解さ
れるであろうが指状突片４２の運動によりぜん動
作用を生成するようにカム軸３４の軸線に沿い螺
旋模様をなしてカム軸３４に偏心して装架されて
いる。個々の指状突片４２の運動は第４図を参照
することで最も明らかに理解されるであろう。

第４図を参照すれば、個々の指状突片４２の各
各が個々のカムローブ４０を内部に受入れるため
の開口５８を形成されていることが分る。各々の
突片４２はカム軸３４の長手方向の軸線に実質上
垂直をなす方向に突片４２を動かすようぜん動構
体２２のハウジング４８内に装架されている。第
４図を参照すれば、ハウジング４８は側面５０ａ
および５０ｂを含み、これらの側面はカム軸３４
に関する突片４２の整列を維持する溝５４ａおよ
び５４ｂを生成するバツフル５２ａおよび５２ｂ
を形成されていることが分る。第４図を第５図と
相互参照することで、カム軸３４の回転の結果偏
心的に装架されているカムローブ４０が開口５８
のそれぞれの部分に押し当てられて、指状突片４
２をハウジング４８内で垂直に往復動せしめるこ
とがわかる。再び第２図または第３図を参照すれ
ば、カムローブ４０をカム軸３４に沿つて順次螺
旋状に位置決めすることが可能なことが当業者に
は理解できるであろう。カムローブ４０が上記の
ごとく位置決めされているので、カム軸３４の回
転でカム軸３４の軸線に実質上垂直な方向に、ま
た各種の突片４２の一斉に行なわれる運動により
ぜん動作用を提供するように、突片４２が動かさ
れる。

再び第２図において、ぜん動構体２２の基底部
８４内へのそれぞれの装具６０および６２の位置
決めにより、静脈注入管１６をぜん動構体２２と
作動接触をなして配置することができることは理
解されるであろう。第２図に図示されているよう
に静脈注入管１６のポンピング部分１８が装具６
０と６２との間に画定されることができる。この
特定のポンピング部分１８は静脈注入管１６と同
じ材料から作られてよい。だが、この好ましい実
施例においては、ポンピング部分１８は極めて柔
軟な、圧縮可能なエラストマ材料からなつてい
る。この種のエラストマ材料はPX５０と呼ばれ
てダウ コーニング社で製造されている種類のシ
リコーン ゴムであつてよい。第２図または第３
図を参照することで、静脈注入管１６およびそれ
と関連されたポンピング部分１８がぜん動構体２
２上に装架された後には図示されているように、
ポンピング部分１８に押し当たつて位置決めされ
かつ突片４２がポンピング部分１８に力を加える
際の突片４２の運動に逆らう抵抗を提供するプラ
テン４６を提供するようにドア８２を閉鎖可能で
あることが理解されるであろう。また、第２図お
よび第３図に図示されていように、突片４２をポ
ンピング部分１８から分離しかつ静脈注入管１６
およびポンピング部分１８をぜん動構体２２から
分離する膜５６が突片４２の端部９４とポンピン
グ部分１８との間に位置決めされている。再び、
カム軸の回転θおよびカム軸３４に沿つたカムロ
ーブ４０のらせんの向き次第で特定の突片４２が
ポンピング部分１８に押付けせしめられることが
できることが当業者には理解されるであろう。更
にまた、カム軸３４の各々の完全回転毎に順次突
片４２を押し進めて、ポンピング部分１８に押し
当てて、ポンピング部分１８に対するぜん動作用
を生成する。ポンピング部分１８に対する突片４
２の特定の作用は第４図と第５図との相互参照に
より最良に理解されるであろう。これらの図はそ
れぞれポンピング部分１８に対する閉塞と、ポン
ピング部分に対する開放状態とを生成する突片４
２の作用をしめしている。カム軸３４が回転され
るにつれて、突片４２を順次ポンピング部分１８
に順次押し付ける動く閉塞帯域が生成されること
が当業者には理解されるであろう。

本発明のこの好ましい実施例はまたゲージ構体
４４をも含んでいる。この構体は大体において第
２図および第３図に図示されているようにぜん動
構体２２と関連されまたぜん動構体２２の指状突
片４２に装架されている。ゲージ構体４４のより
詳細な説明は第６図に関して得られる。

第６図はゲージ構体４４が横断面で図示されか
つ装架用ブロツク７０を含んで示され、このブロ
ツク上に片持ちのひずみ梁６８が固定して装架さ
れている。第６図には図示されていないがひずみ
計が片持ちひずみ梁６８の表面上に配備されてい
る。ブロツク７０、ひずみ梁６８およびひずみ計
１０８（第８図参照）から成る全構体は、トラン
スジユウサ社（カリフオルニア90701、セリトス、
ボルサ・レーン14030）で製造されたモデルナン
バーX1680に類似した種類のものである。第６図
に図示されているように、動程リミター７２が装
架ブロツク７０から延びている。保護延長部７４
が片持ちひずみ梁６８の動程リミター（以下では
動程制限器ともいう）７２とは反対側の面に装架
されている。装架ブロツク７０との接続点とは反
対側の端部において片持ちひずみ梁６８に固定し
て取り付けられた圧力伝達部材７６は制御器／ポ
ンプ１０との静脈注入管１６の係合後には片持ち
ひずみ梁６８の端部をポンピング部分１８と物理
的に接続するように位置決めされる。またみずみ
計（第６図には図示されていない）からの電気回
路素子のための接続を提供する電気接続７８が同
様に片持ちひずみ梁６８と接続されている。以下
に述べられる目的で電気配線８０が片持ちひずみ
梁６８と本発明の電子成分とのあいだを更に接続
している。

第６図を見れば分かるであろうが、制御器／ポ
ンプ１０との静脈注入管１６の係合で、ポンピン
グ部分１８の一部分がドア８２のプラテン４６
と、片持ちひずみ梁６８と直接にまた物理的に接
続されている圧力伝達部材７６との間に位置決め
されている。同様に第６図に示されかつ先に述べ
られたように、制御器／ポンプ１０と関連して用
いられて作用している静脈注入投与セツトからぜ
ん動機構２２を分離しかつ制御器／ポンプ１０の
内部をいたずらおよび汚染から保護する目的で、
膜５６が圧力伝達部材７６とポンピング部分１８
との間に配置されることができる。

次に第８図において、制御器／ポンプ１０の電
子素子がブロツク線図の形で示されている。第９
図で分かるとおり、この素子はマイクロプロセツ
サ１００を含んでいるがこのマイクロプロセツサ
１００は関連技術で周知されている任意の型式の
ものであつてよい。例えばインテル社で製造され
ているモデルナンバー8032のごときマイクロプロ
セツサを本発明の目的で使用することができる。
マイクロプロセツサ１００の作動のためのコード
情報を提供するEPROM１０２がマイクロプロセ
ツサ１００に電気的に接続されている。電カオフ
状態の間各種のシステム パラメータを記憶しか
つ保持する能力を有するRAM１０４が同様にマ
イクロプロセツサ１００に電気的に接続されてい
る。EPROM１０２およびRAM１０４が関連の
ある技術の分野において周知の型式のものである
ことは当業者には理解されるであろう。本発明の
必要条件を満足させるこれらの素子の例はそれぞ
れインテル社で製造されているモデルナンバー
D27512および日立で製造されているモデルナン
バーHM6116である。また、全系統を完全無欠な
らしめる監視回路素子１０６が同様にマイクロプ
ロセツサ１００に電気的に接続されている。特
に、監視回路素子１０６はステツプモータ２４と
マイクロプロセツサ１００が正しく作用するのを
保障する。更にその上に、監視回路１０６はこの
系統のためのリセツト能力を提供し、またこの系
統の作動を停止するための手段を提供する。

第８図にはまたひずみ計が図示されている。前
記の通りこのひずみ計１０８はゲージ構体４４の
初期の説明には示されていない。今や極めて容易
に理解できるであろうが片持ちひずみ梁６８に電
気的に取付けられているのはこのひずみ計１０８
である。この取付けにより、ポンピング部分１８
の外径の変化に応じた圧力伝達部材７６の運動に
より引き起こされる片持ちひずみ梁６８の屈曲が
ひずみ計１０８により感得されるであろう。ひず
み計１０８から得られたアナログ電圧測定値がア
ナログ／デジタル変換器１１０により変換された
後に初めてマイクロプロセツサ１００と電気的に
予盾なくされるようになる電圧を代表しているこ
とが電子的に理解できる。第８図に図示されてい
るように、この電気結線のための回路構成素子が
提供されている。

マイクロプロセツサ１００とのステツプモータ
ー２４の電気的相互関係が第８図に同様に図示さ
れている。第８図で分かる通り、スツプモーター
２４がモーター制御器１１２と直接接続されるこ
とが必要である。モーターセンサー（同様に一般
的にシヤフトエンコーダーとして知られている）
もまたモーター制御器１１２と直接接続されかつ
カム軸回転位置θで示されているようなカム軸３
４の位置とモーター制御器１１２の運転を相関さ
せる電子信号を生成する。制御器／ポンプ１０の
電子回路構成素子への従業者のアクセスを可能に
するキーボード／デイスプレイ１１６が提案され
ている。キーボード／デイスプレイ１１６を通す
ことで、従業者が制御器／ポンプ１０を作動する
のに必要である各種のシステムパラメータに合わ
せることができる。従業者が制御器／ポンプ１０
のための作動モードを選択しかつこの選択された
作動モードにおける流体圧力制限のための予定の
値を確立するのはこのキーボード／デイスプレイ
１１６による。キーボード／デイスプレイ１１６
からの入力とともに、マイクロプロセツサ１００
はEPROM１０２からのコードとRAM１０４か
らの入力とに従つて作動する。この配列から得ら
れた１つの結果はひずみ計１０８の読みが設定プ
ログラムに従つてマイクロプロセツサ１００によ
り読み取られることができることである。

本発明にて企図されているとおり、モーターセ
ンサ１１４はカム軸の位置θを監視する。カム軸
の位置θ、モーターセンサー１１４からの入力に
基づいて、モーター制御器１１２は準備されたプ
ログラムに従つて比較されまた調時される信号を
マイクロプロセツサ１００に提供する。マイクロ
プロセツサ１００はまた片持ちひずみ梁構体６８
の運動に応答してひずみ計１０８により生成され
たアナログ／デジタル変換器１１０からの信号も
受け取る。前記の通り、ひずみ計構体４４からの
読みは静脈注入管１６内の流体圧力の読みに相関
されている。マイクロプロセツサ１００はモータ
ーセンサー１１４により表示されるようなカム軸
の位置θに依存する選択された時期にひずみ計１
０８からの流体圧力の読みを受入れるように予め
プログラムされている。さらにそのうえに、マイ
クロプロセツサ１００はひずみ計１０８からの流
体圧力の読みを従業者により設定されたモードの
流体圧力の限界と比較するように予めプログラム
されている。かくして、ステツプモーター２４は
マイクロプロセツサ１００からのプログラムされ
た信号に従つて作動されて本文の他の場所で述べ
られているように制御器／ポンプ１０の構成物を
作動する。

更に第８図には、制御器／ポンプ１０の能力の
拡大のため各種の周辺電気素子が制御器／ポンプ
１０に附加されることができることが図示されて
いる。制御器／ポンプ１０のための系統内に含ま
れることのできる周辺設備の例が第８図に図示さ
れまたこれらの周辺構成素子とマイクロプロセツ
サ１００との間の結線がＩ／Ｏ伸長器１１８によ
り達成される。第８図に図示されているように、
管路内空気探知器（AIL１２０）、空ビン探知器
（EBD１２２）およびドア センサ１２８はこの
制御器／ポンプ１０系統に組み込まれることので
きる周辺装置の例である。同様に、警報器１２４
および電力オフ スイツチ１２６が第８図に図示
されかつＩ／Ｏ伸長器１１８に電気的に接続され
ている。すべての点で、本発明の電子部品ないし
機器は関連のある技術の分野で周知であり且つ市
販されている電気素子からできている。第８図に
て述べられた電子構成部品ないし機器系統は単に
例示されたものであつて、その目的が本発明の制
御器／ポンプ１０の構造上の完全さと構造の協同
とに電子的に両立し得る背景を提供することであ
ることは理解されるであろう。

（作動） 作動にあたり、制御器／ポンプ１０は静脈注入
管１６と作動係合をなして配置される。このこと
は第２図に図示されているように静脈注入管１６
をぜん動構体２２の基底部８４に押し当てて配置
することで達成される。管１６がこの位置に有る
場合装具６０，６２は基底部８４と作動的に係合
される。前記の通り、膜５６に押し当たつてかつ
制御器／ポンプ１０と作動的係合をなして配置さ
れる静脈注入管１６の部分はできれば柔軟で圧縮
可能なポンピング部分１８であることが好まし
い。

静脈注入管１６がそのポンピング部分１８で制
御器／ポンプ１０と係合された後には、ドア８２
が閉じられる。ドア８２の閉鎖によりプラテン４
６はポンピング部分１８と接触せしめられるよう
になり、かつ、ポンピング部分１８がプラテン４
６と膜５６との間に囲まれるようになる。

ステツプモーター２４の作動で駆動軸２６が回
転されて、ベルト３０でカム軸３４を回転させ
る。カム軸３４の実際の位置はカム軸の回転θに
より表わされる。当業者には理解されるであろう
がカム軸３４の完全１回転でカムローブ４０が突
片４２をポンピング１８の軸線に実質上垂直方向
に往復動させるであろう。カム軸３４上にてカム
ローブ４０がらせん形状を有していることに起因
して、突片４２はカム軸３４の各回転中ポンピン
グ部分１８の長さに沿つて動く閉塞帯域を生成す
る。例えば、第２図に記号Ａで代表されているも
ののごとき閉塞部がポンピング部分１８の長さに
沿つて運動せしめられて、ぜん動ポンピング作用
を生成せしめられる。

ぜん動構体２２の作動中、ポンピング部分１８
の外径の寸法の差を決定するようゲージ構体４４
を位置決めすることができることは第６図を参照
することで理解されるであろう。第６図で分かる
通りポンピング部分１８は直接プラテン４６と膜
５６との間に配置されているポンピング部分１８
を通しての流体の圧送中、ポンピング部分１８の
外径はポンピング１８内の流体圧力次第で変化す
るであろう。この圧力の変化の結果として、ポン
ピング部分１８の中心部分のそれぞれ対向両側の
膜５６とプラテン４６との間の距離が変化され
る。この寸法の変化をポンピング部分１８内の流
体圧力の変化に相関させることができることは当
業者には理解されるであろう。更に当業者には理
解されるであろうが、ポンピング部分１８の外径
の変化、従つて膜５６とプラテン４６とのあいだ
の距離の変化により圧力伝達部材７６が矢印９６
で示されているようにほぼ上下の方向に動され
る。更にそのうえに、矢印９６で示されている方
向における圧力伝達部材７６の運動が片持ちひず
み梁６８の変動として現れることが理解されるで
あろう。単数または複数のひずみ計（第６図には
図示されていない）が片持ち梁６８上に装架され
ているので片持ちひずみ梁６８の変動は電子的に
測定されてマイクロプロセツサ１００へ伝達され
ることができる。

矢印９６の方向における圧力伝達部材７６の運
動は動程制限器７２により制限されることは認識
されるべきである。これはこの動程制限器７２が
片持ちひずみ梁６８を破断しあるいはこれを永久
的に屈曲することのできる距離におよぶ圧力伝達
部材７６の運動を防止するので制御器／ポンプ１
０のための特色ある安全手段である。この特色あ
る安全手段は片持ちひずみ梁６８を損傷させるお
それのある圧力伝達部材７６のうつかり操作を防
止するので特に重要である。

前記の通り、制御器／ポンプ１０は二つの作動
モードの中のいずれかの一つで作動されることが
できる。制御器模擬モードでの作動は以下に説明
するような構成部分の作動を必要とする。静脈注
入管１６内の流体圧力が一般的に、第７図に示さ
れているようなグラフ８６の周期的サイクルに従
つて変化するであろう。第７図で理解されるであ
ろうがグラフ８６はカム軸の回転θの函数として
の静脈注入管１６内の設定点における流体圧力の
変化を描いている換言すれば、カム軸３４の順次
の回転に関する特定の点における流体圧力Ｐの変
化はグラフ８６により描かれているように変化す
るであろう。

再び制御器／ポンプ１０の構造において、第２
図に図示されているように、ぜん動構体２２がカ
ム軸の回転θでぜん動突片４２によりポンピング
部分１８を位置Ａにおいて閉塞させる点まで作動
されていることが分る。作動中、ぜん動構体２２
がこの外形に有る場合、ゲージ構体４４に接触し
ているポンピング部分１８の部分内の流体圧力が
第７図のグラフ８６上の点９０に対応しているこ
とが決定されている。更にそのうえに、第３図に
図示されているごとくぜん動構体２２が運動して
点Ｂにおいてポンピング部分１８を閉塞させた場
合、ゲージ構体４４に接触ポンピング部分内の流
体圧力が第７図のグラフ８６上の点８８と対応し
ている。第７図のグラフ８６上の点９２は第２図
に図示されているような点Ａから第３図に図示さ
れているような点Ｂへの閉塞の移転中にゲージ構
体４４と接触しているポンピング部分１８の部分
内の圧力を表示している。

更にまた、模擬制御器モードでのこの制御器／
ポンプ１０の正常作動中に、ぜん動構体２２によ
り生成された閉塞部よりも上流の流体圧力は流体
源１４の高さに依存することが当業者には理解さ
れるであろう。ぜん動構体２２によりポンピング
部分１８で生成される閉塞部のため、このような
作動中の下流圧力は上流流体圧力以下の値であろ
う。明確に言えば、上流の流体圧力の読み取りは
閉塞部が第３図に図示されているような点Ｂに在
る場合になされることができ、また下流の流体圧
力の読み取りは閉塞部が第２図に図示されている
ような点Ａにある場合になされることができる。
更にまた、第７図のグラフ８６上に点８８で示さ
れている上流圧力と、点９０で示されている下流
圧力との間の、記号９８で示されている圧力差は
この制御器／ポンプ１０の正常作動の間比較的に
一定であろう。これらの条件の下に、この制御
器／ポンプ１０は従業者により予め選択された流
体の流量を提供する角速度でカム軸３４を回転す
るようにプログラムされるであろう。

制御器内の流体圧力は通常びんの高さ、すなわ
ち、患者２０より上方の流体源１４の高さにより
確立されるので、制御器／ポンプ１０はこのパラ
メータに敏感である必要がある。従つて、模擬制
御器モードでの制御器／ポンプ１０の正常作動中
の圧力差９８の減少は上流の圧力（点８８で示さ
れる）が圧力差の維持のため、増加されるべきで
あることを示すことになるであろう。このことは
ぜん動構体２２により生成された閉塞部から上流
の静脈管１６内の静水圧力を増加するよう従業者
が持ち上げることで、極めて簡単に達成される。
だが従業者が流体源１４を進んで持ち上げる高さ
には限度があることが認められている。従つて、
従業者が安全であると感じる高さまで流体源１４
が持ち上げられ、また圧力差９８が減少し続けあ
るいはゼロに達した場合、警報状態が指令される
べきである。従つて、制御器モードへ切り替えら
れた場合には、最早圧力差９８が存在しない場合
に警報を発しかつ作動を停止するように第９図に
図示されている適当な回路構成素子を通しプログ
ラムされるべきである。

制御器／ポンプ１０がポンピング モードで使
用されるべきである場合、静脈注入管１６内の上
流の流体圧力はそれ程重要ではなくなる。この作
動モードにおいては、カム軸３４は流体の所望の
流量を提供するようにぜん動構体２２によりぜん
動作用を提供される。この作動モードでの決定的
に重要なことは制御器／ポンプ１０よりも下流に
閉塞部があることを示すレベルまで増加するかも
しれない静脈注入管１６内の下流流体圧力であ
る。かくして、前記第２の時期において、ポンピ
ング部分１８内の流体圧力（上流側圧力）を選択
的に無視する装置を備えると共に静脈注入管１６
内の下流圧力を監視する制御器／ポンプ１０の電
子機器を有することにより下流圧力がある予定の
最高値を超過する状態が探知されることができ
る。

可能な閉塞かまたは患者２０にとつてその他の
点で有害な状態を表示する予定の最高値が確立さ
れることができる。かくして、制御器／ポンプ１
０がポンピング モードで作動している場合、静
脈注入管１６内の不流圧力が監視されかつ予定の
最高値の到達で電子回路構成素子が制御器／ポン
プ１０に警報を発してその作動を停止するように
プログラムされる。

本文にて図示されかつ詳細に開示された特定の
制御器／ポンプが前記の目的を達成しかつ前記の
利点を提供する事が完全に可能で有るがこの特定
の制御器／ポンプは本発明の現在好ましい実施例
の単なる例示であつて、本文記載の特許請求の範
囲に記載されている以外に本文に示されている構
造または設計の詳細に対しいかなる制限も企図さ
れていないことは理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は医療溶液を流体源から患者へ注入する
環境における本発明に従つた装置の概略図、第２
図は第１図の２−２線に沿つて断面して矢印方向
に見たぜん動構体の横断面図で、明瞭のため図示
されている位置へ回転された図、第３図はぜん動
作用が違つた位置で行なわれた場合の第２図に示
されているようなぜん動構体の一部分の断面図、
第４図は第２図の４−４線に沿つて断面して矢印
方向に見たぜん動構体の横断面図、第５図は第２
図の５−５線に沿つて断面して矢印方向に見たぜ
ん動構体の一部分の横断面図、第６図は第２図の
６−６線に沿つて断面して矢印方向に見たぜん動
構体のひずみ計構体の横断面図、第７図は本装置
のぜん動作用の函数として流体圧力の周期的変化
を示したグラフ、第８図は本発明の電子構成成分
のブロツク線図である。 １０……制御器／ポンプ、１４……流体源、１
６……静脈注入管、２０……患者、２２……ぜん
動構体、２４……モーター、２６……駆動軸、２
８……取付け具、３０……駆動プーリー、３２…
…取付け具、３４……カム軸、４０……カムロー
ブ、４２……指状突片、４４……ゲージ構体、４
６……プラテン、４８……ハウジング、５０ａ，
５０ｂ……側面、５４ａ，５４ｂ……溝、５６…
…膜、６０，６２……装具、６８……片持ちひず
み梁、７０……装架ブロツク、７２……動程リミ
ター、７４……保護延長部、７６……圧力伝達部
材、８０……電気配線、８２……ドア、９４…突
片端部、１００……マイクロプロセツサ、１０６
……監視回路、１０８……ひずみ計、１１２……
モーター制御器、１１４……モーターセンサー、
１１８……伸長器、１２４……警報器、１２６…
…スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 医療溶液を患者に注入するための点滴装置に
   して、 流体源１４と、 前記流体源１４を流体連通関係で患者に接続す
   るように構成した圧縮可能な管１６と、 前記管１６の一部の管部分１８と協働して蠕動
   ポンプ２２を形成するように構成された蠕動ポン
   プ本体であつて、前記管部分１８を係合的に受け
   入れるための係合装置４６，５６、及び流体を前
   記流体源１４から患者へ送るように動く閉塞帯域
   を前記一部１８に生成するように前記管部分１８
   と係合可能な蠕動押圧機構３４，４０，４２を有
   するものと、 前記管部分１８の第１及び第２の端部の中間部
   において前記管部分１８と作動的に係合するよう
   に蠕動ポンプ２２中に配置されたゲージ４４であ
   つて、該ゲージ４４よりも下流で前記管部分１８
   が閉塞されていない状態の第１の時期と閉塞帯域
   が該ゲージ４４の前を通過した後であり該ゲージ
   ４４よりも上流側で前記管部分１８が閉塞されて
   いない状態の第２の時期とにおいて、前記管部分
   １８の前記中間部の外径を交互に測定するもの４
   ４と、 第１の時期におけるゲージの測定値を第２の時
   期におけるゲージの測定値と比較して差を求める
   装置１００と、 前記差が所定の値に達した場合に警報を発する
   と共に蠕動ポンプ２２の作動を停止させる装置１
   ０６と を備えた点滴装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の点滴装置におい
   て、前記管部分１８がエラストマ材料で作られて
   いる点滴装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の点滴装置におい
   て、前記ゲージ４４は、蠕動ポンプ２２と同期し
   て、前記閉塞帯域が該ゲージ４４よりも上流にあ
   る第１の時期、及び前記閉塞帯域が該ゲージ４４
   よりも下流にある第２の時期を確定する点滴装
   置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の点滴装置におい
   て、前記ゲージ４４が歪み計１０８を有する点滴
   装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の点滴装置におい
   て、前記ゲージ４４が前記管部分１８を押し潰さ
   ないように構成されている点滴装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の点滴装置におい
   て、前記係合装置４６，５６が前記管部分１８を
   蠕動機構から分離する柔軟な膜５６からなる外周
   部分を備えている点滴装置。 ７ 特許請求の範囲第５項記載の点滴装置におい
   て、前記蠕動ポンプ本体が前記管部分１８を確定
   するように、前記管１６を係合自在に受け入れる
   第１及び第２の装具６０，６２を更に有する点滴
   装置。 ８ 特許請求の範囲第６項記載の点滴装置におい
   て、前記差が所定の最小値に達した場合に、選択
   的に警報を発せしめると共に蠕動ポンプ２２の作
   動を停止させる装置１０６を更に有する点滴装
   置。 ９ 特許請求の範囲第７項記載の点滴装置におい
   て、前記第２の時期における前記管部分１８内の
   流体圧力を選択的に無視する装置と、前記第１の
   時期における流体圧力が所定の値に達した場合の
   警報を発せしめると共に蠕動ポンプ２２の作動を
   停止させる装置とを更に有する点滴装置。