JPH0451965A - 輸液袋および該輸液袋を用いた輸液装置 - Google Patents

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〕 本発明は、輸液袋および該輸液袋を用いた輸液装置に関
するものであり、詳しくは、ポンプと輸液とを非接触と
し、しかも、使用開始時のポンプ系統の脱気操作を必要
としない輸液袋および該輸液袋を用いた輸液装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

輸液袋は電解質液、糖質液、アミノ酸液等の各種の輸液
を収容するものであり、一方、輸液装置は、患者に対し
て輸液を定量的に投与する装置であり、−船釣には、ポ
ンプ、該ポンプの吸入口に連結された輸液袋および吐出
口に連結された注射器より構成され、ポンプとしては、
比較的安価なチューブポンプが使用されている。チュー
ブポンプは、複数のローラを回転させてチューブをしご
くことにより、チューブ内の輸液を移送する構造のもの
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような従来の輸液袋および輸液装
置では、ポンプを構成するチューブが輸液と接触し、こ
れがために、チューブは使い捨てにならざる得ない等の
不都合がある。

また、従来の輸液装置では、輸液が輸液袋とポンプ間の
連結管やポンプ内等のポンプ系統を通して移送されるた
めに、使用開始時にはポンプ系統の脱気操作を行う必要
がある。そして、該脱気操作には、かなりの量の輸液を
必要として輸液の無駄が多いという欠点がある。

本発明は、上記の欠点を解消した輸液袋および該輸液袋
を用いた輸液装置の提供を目的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、上記実情に鑑み検討を重ねた結果、特定
構造の輸液袋を採用するならば、従来の輸液装置の有す
る前記欠点を解消し得るとの知見を得、本発明の完成に
至った。

すなわち、本発明は、輸液を収容する可撓性内装（１）
及び該内装の表面積の少な（とも１７／２を被覆する非
伸縮性外装（２）から成り、内装（１）には注射器に連
結される輸液導出口（３）を設け、外装（２）にはポン
プの吐出口に連結される加圧流体導入口（４）を設けた
ことを特徴とする輸液袋を第１の発明の要旨とし、輸液
を収容する可撓性内装（１）及び該内装の表面積の少な
くとも１／２を被覆する非伸縮性外装（２）から成る輸
液袋（Ａ）、輸液袋の内装（１）に連結された注射器（
Ｂ）及び非伸縮性外装（２）に吐出口を連結したポンプ
（Ｃ）より構成されて成ることを特徴とする輸液装置を
第２の発明の要旨とするものである。

〔作用〕

第１図において、非伸縮性外装（２）に供給される加圧
流体は、輸液を収容する可撓性内装（１）を変形させて
その容積を定量的に減少せしめる。

可撓性内装（１）は、その定量的な容積減少に従って収
容する輸液を直接に注射器に移送する。

第２図において、圧電素子（７）は、交流電圧の印加に
より、撓み振動を発生させてポンプ室（８）内の容積を
変化させ、各逆止弁（９′）、（１０’　）の作用と共
に、ポンプ動作を行う。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明するが、本発
明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定さ
れるものではない。

第１図は、本発明の一実施例を示す説明図であり、本発
明の輸液袋を用いた輸液装置を説明したものである。第
２図は、本発明の輸液装置に好適に使用される圧電ポン
プの一部断面説明図である。

本発明の輸液袋（Ａ）は、輸液を収容する可撓性内装（
１）及び該内装の表面積の少なくとも１／２を被覆する
非伸縮性外装（２）からなる二重構造である。

可撓性内装（１）の材質は、後述するポンプ（Ｃ）から
の加圧流体により容易に変形し得るものであれば特に制
限されないが、通常は、適当厚さのプラスチックフィル
ム又はシートを使用するのがよい。プラスチックの例と
しては、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデ
ン等が挙げられる。

一方、非伸縮性外装（２）の材質は、ポンプ（Ｃ）から
の加圧流体による圧力の全部を可撓性内装（１）の変形
に利用し得るものであれば特に制限されない。従って、
外装（２）の非伸縮性の程度も上記趣旨より決定され、
たとえ伸縮性を有していても、内装（１）の変形に支障
を及ぼさない程度であれば差支えはない。

また、非伸縮性外装（２）は、特に、可撓性である必要
はないが、通常は、可撓性内装（１）の材料として例示
したプラスチックのフィルム又はシートを使用するのが
よい。勿論、アルミ等の金属で構成してもよい。

非伸縮性外装（２）による可撓性内装（１）の被覆量は
、可撓性内装（１）の表面積の１／２以上とされるが、
実質的に全面を被覆するのが好ましい。そして、被覆量
が上記範囲未満の場合は、可撓性内装（１）に収容され
た輸液の全量を移送することが困難となる。

そして、可撓性内装（１）には、注射器に連結される輸
液導出口（３）が設けられ、非伸縮性外装（２）にはポ
ンプ（Ｃ）の吐出口に連結される加圧流体導入口（４）
が設けられている。

なお、可撓性内装（１）及び非伸縮性外装（２）の形状
は任意である。

本発明の輸液装置は、前述の輸液袋（Ａ）、注射器（Ｂ
）及びポンプ（Ｃ）より主として構成される。そして、
輸液袋の可撓性内装（１）は、輸液導出口（３）を通し
て連結管（５）により注射器（Ｂ）に連結され、一方、
非伸縮性外装（２）は、加圧流体導入口（４）を通して
連結管（５）によりポンプ（Ｃ）の吐出口に連結されて
いる。

本発明においては、ポンプ（Ｃ）としては、非伸縮性外
装（２）に対して加圧流体を定量的に供給し得るもので
あれば如何なる構造のポンプをも使用し得る。

しかしながら、好ましいポンプは、第２図に示す圧電ポ
ンプである。

上記圧電ポンプは、ハウジング（６）と該ハウジングに
固定された圧電素子（７）とでポンプ室（８）を形成し
、該ポンプ室には、それぞれ逆止弁（９′）、（１０’
　）を配置した吐出口（９）及び（１０）を設けて構成
されている。

通常、ハウジング（６）は、円筒構造であり、圧電素子
（７）は円板状である。そして、ハウジング（６）の円
筒内部には、圧電素子（７）が配置され、ハウジング（
６）と圧電素子（７）とでポンプ室（８）を形成してい
る。圧電素子（７）は、その周縁部がハウジング（６）
の内周壁に設けられた溝に嵌合して固定されている。

圧電素子（７）を構成する圧電体としては、セラミック
ス系、有機系のものが使用できる。具体的には、セラミ
ックス系の圧電体としてはチタン酸バリウム、チタン酸
鉛、チタン酸・ジルコン酸鉛等、有機系の圧電体として
は、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンと三フッ
化ビニリデンとの共重合物等が挙げられる。

圧電素子（７）は、上記圧電体と金属薄板、例えば、リ
ン青銅薄板によるシム材とから構成される。そして、薄
板状、例えば、厚さ０．２〜３ｍｍとした圧電体の両面
に金属の蒸着、箔の接着または金属系塗布剤の塗布等に
より金属を積層して膜状電極が形成される。この膜状電
極には交流電圧を印加する導線が取り付けられる。

圧電素子（７）は、上記の圧電体１枚とジム材１枚とを
積層接合した単相型（ユニモルフ）、シム材の両面に圧
電体を積層した複層型（バイモルフ）又はシム材と圧電
体とを交互に複数積層した形で用いることができる。

なお、圧電素子（７）の寸法、形状等は、使用する流の
物性値、圧力、流量等により適宜選択することができる
。

ハウジング（６）のポンプ室（８）には、それぞれ逆止
弁（９’）、（１０’）を配置した吐出口（９）及び吸
入口（１０）が設けられている。

各逆止弁（９′）、（１０’）には、金属製、プラスチ
ック製の平型板弁またはゴム製の傘型弁等が使用される
。第２図に示した例では、金属性の平型弁を使用してい
る。

そして、吐出口（９）より、非伸縮製外装（２）に供給
される加圧流体としては、水などの流体でもよいが通常
は空気で十分である。

本発明の輸液装置は、主として以上のように構成され、
次のように駆動して使用される。

駆動電源（１１）により、圧電素子（７）に交流電圧を
印加すると圧電素子（７）は撓振動を発生する。

すなわち、圧電素子（７）の左側凸の変位状態（図中、
点線で示した状態）と右側凸の変位状態との間の変位を
繰返す。そして、上記状態間の変位量が１回当りの加圧
流体の吐出／吸入量となる。

先ず、左側凸の変位状態から右側凸の変位状態に変位し
た場合、ポンプ室（８）の圧力が低くなるために、逆止
弁（９′）は閉状態となる。同時に、逆止弁（１０’　
）は開状態となる。その結果、圧電素子（７）の変位量
に見合った量の空気が吸入口（１０）より、ポンプ室（
８）に取り入れられる。

次に、右側凸の変位状態から左側凸の変位状態に変位し
た場合、ポンプ室（８）の圧力が高くなるために、逆止
弁（９′）は開状態となる。同時に、逆止弁（１０’　
）は閉状態となる。その結果、圧電素子（７）の変位量
に見合った量の空気が吐出口（９）より、連結管（５）
、加圧流体導入口（４）を通して非伸縮性外装（２）に
供給されることになる。

患者に対して輸液を静注または皮下性する場合には、圧
電ポンプ（Ｃ）を駆動させ、非伸縮性外装（２）に加圧
流体を供給し、非伸縮性外装（２）内に充填された加圧
流体による圧力にて可撓性内装（１）内の輸液が注射器
（Ｂ）（注射針）から排出されるのを待って注射を開始
する。

なお、本発明においては、図示を省略したが、電圧調整
機構および／または周波数制御機構を駆動電源（９）に
具備するのが好ましい。

電圧調整機構により、圧電素子（７）の変位量を調整す
ることができ、また、周波数制御機構により、圧電素子
（７）の変位サイクルを制御することができ、いずれの
場合も、患者に対する輸液の量を容易かつ正確に制御す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、ポンプと輸液とを全く非
接触とし、しかも、使用開始時のポンプ系統の脱気操作
を必要としない輸液袋および該輸液袋を用いた輸液装置
が提供される。

そして、本発明において好ましい態様として使用される
圧電ポンプによれば、次のような効果が得られる。

（１）移送量が極小流量域（例えば０．１　ｃｃ／ＨＲ
）の場合においても定量性が確保される。

（２）脈動は駆動電源の周波数見合であるので微小であ
る。

（３）電圧および周波数の制御により、注射量を容易か
つ正確に制御でき、また、その制御範囲を広く採ること
ができる。

（４）電圧によって輸液圧力の上限が規定されるので輸
液圧力に対する安全性が高い。

（５）摩擦部分および摺動部分がないので運転効率が高
い。従って、携帯用として利用できる（例えば、単１電
池にて２ＨＲ以上の連続使用が可能である。） （６）圧電セラミックは、電気エネルギーを直接機械エ
ネルギーに変換するものであるので動作の確実性が高い
。

（７）可動部が少ないので故障し難い。

（８）コンパクト化し易い。

（９）駆動電源は３０Ｖ以下でも足りるので、人体に対
する電気的安全性は特に問題とならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す説明図であり、本発
明の輸液袋を用いた輸液装置を説明たものである。第２
図は、本発明の輸液装置に好適に使用される圧電ポンプ
の一部断面説明図である。 図中、（Ａ）は輸液袋、（Ｂ）は注射器、（Ｃ）はポン
プを示し、（１）は可撓性内装、（２）は非伸縮性外装
、（３）は輸液導出口、（４）は加圧流体導入口、（６
）はハウジング、（７）は圧電素子、（９′）、（１０
’　）は逆止弁、（９）は吐出口、（１０）は吸入口を
示す。 Ｑ′ 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）輸液を収容する可撓性内装（１）及び該内装の表
   面積の少なくとも１／２を被覆する非伸縮性外装（２）
   から成り、内装（１）には注射器に連結される輸液導出
   口（３）を設け、外装（２）にはポンプの吐出口に連結
   される加圧流体導入口（４）を設けたことを特徴とする
   輸液袋。
2. （２）輸液を収容する可撓性内装（１）及び該内装の表
   面積の少なくとも１／２を被覆する非伸縮性外装（２）
   から成る輸液袋（Ａ）、輸液袋の内装（１）に連結され
   た注射器（Ｂ）及び非伸縮性外装（２）に吐出口を連結
   したポンプ（Ｃ）より構成されて成ることを特徴とする
   輸液装置。
3. （３）ポンプ（Ｃ）が、ハウジング（６）と該ハウジン
   グに固定された圧電素子（７）とでポンプ室（８）を形
   成し、該ポンプ室には、それぞれ逆止弁（９′）、（１
   ０′）を配置した吐出口（９）及び吸入口（１０）を設
   けてなる圧電ポンプであることを特徴とする請求項第２
   項記載の輸液装置。