JPH0558347B2

JPH0558347B2 -

Info

Publication number: JPH0558347B2
Application number: JP63274406A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ogi; Yoshihiko Senchi
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 1988-11-01
Filing date: 1988-11-01
Publication date: 1993-08-26
Also published as: JPH02121672A

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関する。

〔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
準備を行つ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、シリンジの吸子を押圧移
動させるスライダの移動方向にポテンシヨメータ
を延設し、前記スライダに前記ポテンシヨメータ
と接触子を設けて吸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つて同じ注入量
でも吸子の送り速度を変える必要があり、このた
めセツ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、フオ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
算制御部にフイードバツ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
ことによつて、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、シリンジの吸子位置を０ml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、吸子を押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ヨメータに対
してスライダに設けた接触子が接触して、このポ
テンシヨメータからスライダの位置すなわち吸子
の位置を表わす信号を得るようにする。そして、
この吸子の位置を表わす信号が吸子位置検出回路
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
することによつて、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も提案されているが、回
路構成が複雑になるばかりでなく、装置の機差に
よつ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
つて薬液を総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
号のデイスポーザブル注射筒基準によれば、目盛
量の許容誤差は±４％以内であり、このため例え
ば50mlの薬液を目盛に従つて輸液する場合、最大
±２ml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イスポーザブル
注射筒としてのシリンジは、一般に20ml、30ml、
50ml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、このため各メーカによつて前記各
シリンジの外径寸法が多少異なつている。従つ
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残量少の
検出や注入完了検出を行うことができない難点が
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正かつ簡便に検出
することのできるシリンジ注入装置を提供するに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するため、本発明に係るシリ
ンジ注入装置は、セツトされたシリンジの外径を
シリンジ径判別手段で検出してシリンジの種類を
判別し、この判別信号を演算処理手段に入力して
予め記憶保持されたシリンジの種類に関するデー
タから対応するシリンジの種別を選択すると共
に、この選択されたシリンジの種別と所定の輸液
速度データとからシリンジの吸子を薬液の注入方
向へ駆動するモータの駆動速度制御値を算出し、
このモータ駆動速度制御値に基づいて前記モータ
を駆動制御し、シリンジに対し吸子押部が予め設
定した位置に到達した際にこれを検知して警報動
作するよう構成したシリンジ注入装置において、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り検出される基準位
置検出信号に基づいてその後のモータの駆動量を
積算するためモータの回転数を検出する回転検出
手段とを設け、演算処理部において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
量を設定してそれぞれ記憶保持し、これらの設定
駆動量と前記回転検出手段によるモータの駆動量
現在値とを比較して残量少および／または残量ゼ
ロに一致する警報動作点を検知しかつ所定の警報
動作信号を出力するよう構成することを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明に係るシリンジ注入装置によれば、セツ
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、その状態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簡便に適用し得る汎
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
略構成を示すブロツク結線図である。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、CPU１１、ROM１２、RAM１３および
Ｉ／Ｏポート１４とからなる例えば公知のマイク
ロコンピユータで構成することができる。Ｉ／Ｏ
ポート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およびスイツチ入力回路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、スイツ
チ入力回路２６は、メーカ選択スイツチ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、選択された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、Ｉ／Ｏポート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プ３１
Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに対し、前記メーカ選択スイ
ツチ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
注入完了を算出した際に警報ブザー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機械的構成について説
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、このケーシング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をしつかりと保持している。この場合、シ
リンジ押え４６は、圧接するシリンジ４４の外径
に応じて若干偏位し、この偏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つて、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４８
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６
２が取付けられる。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４
４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オト
インタラプタ６６が設けられる。従つて、このフ
オトインタラプタ６６は、前記基準位置検出部２
５の検出端を構成する。さらに、前記モータ３５
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にセツトされたシリ
ンジ４４の種類（20ml、30mlまたは50ml）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／Ｏポート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、メーカ選択スイツチ２７を操作することに
よつてスイツチ入力回路２６よりＩ／Ｏポート１
４を介して入力されるメーカ選択情報を併せてセ
ツトされたシリンジ４４の種別が指定される。こ
のようにしてセツトされたシリンジ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４
４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Ｉ／Ｏポート１４よりモーク駆動
回路３４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、吸子が注入完了
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
Ｌ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をフオトインタラ
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Ｌ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
ΔL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
に記憶保持しておく。

従つて、本実施例装置においては、シリンジ４
４の吸子押部５８が基準位置に到達すると、基準
位置検出部２５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Ｉ／Ｏポート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３
５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
報ブザー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
略同一の所定駆動量となる）、再び演算処理部１
０は所定の警報出力を発生し、警報回路３２を介
して警報ブザー３３を作動する。なお、これらの
警報ブザー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ヤートを
示し、またその時の動作タイミングを第５図にタ
イムチヤートとして示す。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、フオトイ
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機能は停止
される。従つて、この間におけるデータ処理に際
しては、フラグを“０”とし、駆動量も“０”と
する。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２
５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、予めセツ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つた時、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
つた時に、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
達成することができる。

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、これらをマニユ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ツク結線図、第２図は本発明
シリンジ注入装置の制御機構の要部構造断面図、
第３図は第２図の−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
ーチヤート図、第５図１〜６は本発明シリンジ注
入装置の要部動作タイミングを示すタイムチヤー
ト図である。１０……演算処理部、１１……CPU、１２…
…ROM、１３……RAM、１４……Ｉ／Ｏ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……スイツチ入力回
路、２７……メーカ選択スイツチ、３０……表示
回路、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ……表示ランプ、
３２……警報回路、３３……警報ブザー、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、４８……送り
ねじ、５０……伝動ギヤ、５２……伝動ギヤ、５
４……駆動軸、５６……送りナツト、５８……吸
子押部、６０……移動板、６２……移動軸、６４
……位置検出杆、６６……フオトインタラプタ、
６８……ロータリエンコーダ、７０……フランジ
部。

Claims

【特許請求の範囲】１セツトされたシリンジの外径をシリンジ径判
別手段で検出してシリンジの種類を判別し、この
判別信号を演算処理手段に入力して予め記憶保持
されたシリンジの種類に関するデータから対応す
るシリンジの種別を選択すると共に、この選択さ
れたシリンジの種別と所定の輸液速度データとか
らシリンジの吸子を薬液の注入方向へ駆動するモ
ータの駆動速度制御値を算出し、このモータ駆動
速度制御値に基づいて前記モータを駆動制御し、
シリンジに対し吸子押部が予め設定した位置に到
達した際にこれを検知して警報動作するよう構成
したシリンジ注入装置において、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り検出される基準位
置検出信号に基づいてその後のモータの駆動量を
積算するためモータの回転数を検出する回転検出
手段とを設け、演算処理手段において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
動量を設定してそれぞれ記憶保持し、これらの設
定駆動量と前記回転検出手段によるモータの駆動
量現在値とを比較して残量少および／または残量
ゼロに一致する警報動作点を検知しかつ所定の警
報動作信号を出力するよう構成することを特徴と
するシリンジ注入装置。