JPH08107930A - 輸液ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輸液チューブを用いてゼン動運動により送液
する場合において、輸液チューブの経時劣化による流量
変化（減少）を補正して、長時間にわたり高精度な輸液
が行なえる輸液ポンプを提供する。 【構成】薬剤の流量を一定に保つ輸液ポンプであって、
送液の開始直後は予め記憶している輸液チューブ特性に
適合した回転速度で前記ポンプ手段のモータを駆動し、
点滴センサ３の滴検出信号より、実際の滴落下時間間隔
または時間当たりの滴落下数を検出し、モータ１１の回
転速度を制御するための基準となる送液開始初期の滴落
下時間間隔または時間当たりの滴落下数を基準値として
記憶し、所定時間経過後に、検出した滴落下時間間隔ま
たは時間当たりの滴落下数と前記基準値とを比較して誤
差を求め、誤差により回転速度を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薬液、収納容器等中の
薬液等を可撓性輸液チューブを介して予め設定された一
定流量乃至一定流速で精度良く患者に投与する輸液ポン
プの特に蠕動式輸液ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薬液瓶等中の薬液を輸液チュ
ーブを介して予め設定された一定流量で精度良く患者に
投与することが、ＩＣＵ装置等において必要となる。こ
のようなニーズに対応すべく、輸液ポンプを駆動制御す
る方法が採用されている。

【０００３】この方法によれば、蠕動フィンガにより押
圧される輸液チューブの特性に適合したモータ回転数を
予め記憶しておき、輸液ポンプの駆動モータを所定の回
転数で回転駆動して所望の輸液流量を得るようにしてい
る。

【０００４】一方、薬液瓶等に輸液チューブを介して接
続される点滴筒に点滴センサ用いて点滴の時間間隔を検
出して検出された点滴間隔を目標値と比較して誤差を求
め、誤差が所定内に収まるように逐次輸液ポンプの駆動
モータの単位時間当たりの回転数を制御する方式が知ら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方式によれば、特性が厳密に管理された寸法公差の少な
い輸液チューブをたとえ使用した場合であっても、輸液
チューブ特性の経時変化（特に、弾性劣化の変化）によ
り長時間（例えば、２４時間）に渡り、高い流量精度を
保てない問題点がある。

【０００６】一方、後者の方式によれば、滴下する一滴
の大きさは薬液の粘性、点滴筒のノズルの形状、流量の
違い等により時々刻々微妙に変化するので、高精度な流
量を常時得るためには点滴間隔の目標値をそのつど設定
しなければならなず、実質的に制御が不可能となる問題
点がある。

【０００７】したがって、本発明は上記の問題点に鑑み
てなされたものであり、可撓性の輸液チューブを用いて
蠕動運動により送液する場合において、輸液チューブの
経時劣化による流量変化（減少）を補正して、長時間に
わたり高精度な輸液が行なえる輸液ポンプを提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、目的
を達成するために、本発明は、薬液、収納容器等に接続
された可撓性輸液チューブを押圧して送液を行なうポン
プ機構部と、該ポンプ機構部より上流側にある点滴筒に
おける滴下数を検出する点滴センサを備え、検出した滴
下数によりポンプ機構部の駆動モータの回転速度を制御
し、輸液チューブ内の薬剤の流量を一定に保つ構成から
なる輸液ポンプにおいて、送液開始時は記憶している輸
液チューブ特性に適合した回転速度でモータを駆動し、
前記点滴センサの滴検出信号より、実際の滴落下時間間
隔または時間当たりの滴落下数を検出し、ポンプ機構部
を駆動するモータの回転速度を制御するための基準とな
る送液開始初期の滴落下時間間隔または時間当たりの滴
落下数を基準値として記憶する手段と、送液開始初期を
経過後、継続的に検出した滴落下時間間隔または時間当
たりの滴落下数と前記基準値とを比較し、また、輸液チ
ューブの脱着を検出するセンサを具備し、前記基準値の
記憶、更新を輸液チューブの脱着後の送液開始初期に行
なうことを可能にしている。

【０００９】

【作用】かかる構成において、輸液開始時には輸液チュ
ーブに適合したモータ回転速度でポンプ駆動部を制御す
る。点滴センサは点滴筒内の滴下を検知し、その出力信
号を基に点滴間隔を検出する。輸液開始初期は一定時間
内の滴数或いは所定の適数を検出するに要した時間を基
準値として記憶する。輸液開始経過後は、定期的に一定
時間内の滴数或は所定の滴数を検出するに要した時間を
計測し、前記基準値と比較する。基準値との誤差を補正
するように新たなモータ回転速度を演算し、ポンプ機構
部を駆動する事により、１２から４８時間程度の長時間
の安定した流量精度の高い輸液を行なう。また、輸液チ
ューブの脱着を検出するセンサが輸液チューブの交換を
認めた場合、輸液開始時自動的に基準値の再設定を行
い、流量精度の高い輸液を保つように働く。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の一実施例につき、添付図面
を参照して説明すると、図１は、全体構成例を示したブ
ロック図である。

【００１１】本図において、薬液収納容器Ｍは瓶、可撓
性のバック等から形成され、不図示のスタンドから出口
を下方に向けた状態で釣下げられており、その口金部分
には途中に点滴筒２を有した可撓性の輸液チューブ１が
接続されている。この輸液チューブ１は、図示のように
下流部位において蠕動動作により送液を行う輸液ポンプ
１２の蠕動フィンガ１２ａに対向してセットされてお
り、蠕動フィンガ１２ａの蠕動作用により輸液チューブ
１の外周面を下方へ順次しごき、これを繰り返すことに
より患者に対する薬液の投与を正確に行うようにしてい
る。

【００１２】以上の構成において、光透過性の素材から
なる点滴筒２の外周面に対向するように点滴センサ３が
セットされるが、この点滴センサ３内には、例えば光学
的な発光素子３ａと受光素子３ｂとが点滴筒２を挟んで
対向するように配置されており、発光素子３ａから発せ
られる光が薬液収納容器Ｍから点滴筒２内を下方に落下
する滴により遮断される際の受光量の変化により滴を検
出する。

【００１３】この点滴センサ３には滴落下認識部４が接
続されており、点滴センサ３の検出信号を受けて、滴落
下間隔を算出するようにしている。このために、投与分
または満杯状態の薬液収容容器Ｍが新規にセットされた
後に、投液開始当初の所定液滴分である例えば６４滴分
の落下時間を計測してから、所定液滴分の例えば８滴分
の平均落下時間を最新基準値として基準値記憶部５に格
納する。また、連続送液中の所定液滴分の例えば８滴分
の落下時間を計測して、モータ回転数演算部８に送る。

【００１４】一方、チューブ検知部９は容器Ｍに接続さ
れた輸液チューブ１が新規にセットされたか否かの検出
と有無の検出を行うものであり、その検出信号は滴落下
認識部４に送られて、滴落下認識部４が送液開始時にお
ける基準値の設定を行なうか否かを判断する際に用いら
れる。

【００１５】即ち、輸液チューブ１の脱着が送液開始前
に行われたと判断された場合は、新しい輸液チューブ１
がセットされた認識して、基準値の再設定を行なう。ま
た、送液開始前において、輸液チューブ１の脱着がない
と判断された場合には、なんらかの不具合発生による警
報発生等により、送液の一時停止後の再開始とみなし
て、基準値の再設定は行なわないようにしている。

【００１６】以上の動作により、既にある時間分の送液
途中で、何がしかの処置で送液停止された後に、再開始
をした際に、誤って特性（特に弾性）の劣化した輸液チ
ューブの情報を基準値とする事を防ぐことができる。即
ち、輸液チューブ１は使い捨て製品であり、新たな患者
に輸液を行なうときは、必ず新品の輸液チューブを用い
るので、輸液チューブ１の輸液ポンプ１２に対する脱着
をチューブ検知部９で検出するようにすれば、実使用上
は特に問題なく正しい基準値を設定できるようになる。
このチューブ検知部９には、輸液チューブに直接作用す
るアクチュエータを備えた機械的スイッチまたは感圧素
子などを使う事ができる。

【００１７】一方、上記のモータ回転数演算部８は、基
準値が設定されていない初期状態では、メモリ６に納め
られている使用される輸液ポンプ１２の１回転当たりの
吐出量と、操作者により表示部７ａを見て１から３００
ミリリットル／時間の範囲で任意に設定される流量の流
量設定部７からの流量情報に基づいて、輸液ポンプ１２
のモータ１１であって蠕動フィンガ１２ａの駆動を行う
ための単位時間当たりのモータ回転数を演算してから、
モータ回転制御部１０に指令を送る。

【００１８】このようにして、初期基準値が設定された
ら、滴落下認識部４からの最新の所定液滴分の例えば８
滴分の落下時間データによる最新値と初期基準値とを比
較して誤差を求め、誤差を収束させるように上記のモー
タ回転数を演算して、演算後のモータ回転数をモータ制
御部１０に送る。

【００１９】また、輸液チューブ１の脱着をともなわな
い送液の再開始時には、記憶している停止前の直前のモ
ータ回転数をモータ回転制御部１０に出力する。

【００２０】次に、図２は輸液チューブ１を輸液ポンプ
に使用した場合における流量変化と使用時間経過の相関
関係図である。本図において、軟質塩化ビニル樹脂など
からなる可撓性の輸液チューブ１はフィンガにおいて押
圧されて強くしごかれるように外力が作用し続けるため
に、次第にその弾力性を失うことになる結果、同一の回
転数で輸液ポンプの駆動モータを回転駆動した場合にお
いて、例えば、２４時間経過後には、約１０％の輸液量
の低下を招くことになる。このような流量低下の度合は
輸液チューブの使用素材、フィンガ構造などにより多少
の変動があるが、いづれにせよ外力の作用により劣化が
発生し、次第に流量が低下することになる。

【００２１】図３は、上記構成の輸液ポンプの制御例の
フローチャートであり、本図と図１を参照して、図１に
図示の電源部２０のスイッチ２１がオンされると、初期
化が行われて使用可能な状態にセットされて、流量表示
部７ａにおいて、薬剤Ｍの種類に応じて設定される流量
設定を待つ。ステップＳ１では、流量の設定（例えば、
１００ミリリットル／時間の流量設定）が流量設定部７
において行われて、ステップＳ２に進む。

【００２２】ステップ２では、メモリ６に納められてい
る輸液ポンプ１２の１回転当たりの吐出量と、操作者に
より設定された１００ミリリットル／時間の流量の流量
情報に基づいて、輸液ポンプ１２のモータ１１の駆動を
行うための単位時間当たりのモータ回転数を演算してか
ら、モータ回転数演算部８に出力する。続く、ステップ
Ｓ３では、輸液チューブ１の着脱があったか否かの判断
がなされて、着脱なしの判断がなされると、ステップＳ
６に進む。

【００２３】ステップＳ６では、点滴センサ３により検
出される所定液滴分の例えば８滴分の平均落下時間であ
る最新値を算出してから、ステップＳ２において予め設
定された基準値との比較を行い、誤差を求めから、この
誤差を勘案した新たなモータ回転数を演算する。この後
に、ステップＳ８において、モータ回転数がモータ回転
数演算部８に送られる。以上で、高い精度の送液の準備
が整ったので、ステップＳ９において、モータの回転駆
動が行われて正常な輸液が連続して実行される。この輸
液動作途中でステップＳ１０において、停止命令が入力
されると、強制停止フラグが立てられてからエンドす
る。また、停止命令がない場合にはステップＳ１１にお
いて、所定時間の例えば５分間の経過を待ち、経過後に
後にステップＳ６に戻り、再度ステップＳ６から９の動
作を切り替えし実行しする。

【００２４】一方、ステップＳ３において、輸液チュー
ブ１を接続した薬液分Ｍが新規にセットされて輸液チュ
ーブの脱着がありとの判断があると、ステップＳ４の送
液開始後の６４滴分の落下時間の検出が行われた後に、
ステップＳ５に進んで、８滴分の平均落下時間である最
新基準値を算出してから、ステップＳ６に進み上記のス
テップＳ６からステップＳ１０を行う。

【００２５】図４は、本発明の効果を示している。点線
は、同一回転でチューブ押圧部を駆動した際の流量低下
を示しているが、本発明を適用する事により着脱Ａで示
す様に時間経過による流量低下は抑えられる。Ｂはチュ
ーブ脱着の認識を基準値設定の時に用いない場合の流量
変化を示している。チューブの脱着をともなわない送液
の一時停止、再開始がなされた場合、基準値の設定を行
ってしまうとＢの様に再開始した時点でのチューブの特
性を記憶する事になり、高い流量精度を保つ事ができな
い不具合があったが、以上説明したように制御すること
により、薬液の違いや流量の違いによる滴サイズの変化
に左右されず、特に寸法公差の少ない輸液チューブを用
いた場合において、１２から４８時間程度の長時間に渡
り安定した高い流量精度で輸液が継続して行なえ、看護
業務の低減がはかられることになる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、輸液チ
ューブを用いて蠕動運動により送液する場合において、
輸液チューブの経時劣化による流量変化（減少）を補正
するようにできるので、長時間にわたり高精度な輸液が
行なえる輸液ポンプを提供することができる。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の全体構成を示した概略構成図である。

【図２】輸液チューブの経時変化による流量変化を示
す。

【図３】実施例のフローチャートである。

【図４】実施例の輸液チューブ脱着時の効果を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 輸液チューブ ２ 点滴筒 ３ 点滴センサ ４ 滴落下認識部 ５ 基準遅記憶部 ６ メモリ ７ 流量設定部 ８ モータ回転数演算部 ９ チューブ検知部 １０ モータ回転制御部 １１ モータ １２ チューブ押圧フィンガ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薬液、収納容器瓶等に接続された可撓性
   輸液チューブを外部から押圧して送液を行なうポンプ手
   段と、該ポンプ手段より上流側に配設される点滴筒にお
   ける滴下数を検出する点滴センサとを備え、検出した滴
   下数に基づいて前記ポンプ手段の送液量を制御して前記
   薬液、収納容器等内の薬剤の流量を一定に保つ輸液ポン
   プであって、 送液の開始直後は予め記憶している輸液チューブ特性に
   適合した回転速度で前記ポンプ手段のモータを駆動し、 その後に、前記点滴センサの滴検出信号より、実際の滴
   落下時間間隔または時間当たりの滴落下数を検出し、前
   記モータの回転速度を制御するための基準となる送液開
   始初期の滴落下時間間隔または時間当たりの滴落下数を
   基準値として記憶し、 送液開始から所定時間経過後に、検出した滴落下時間間
   隔または時間当たりの滴落下数と前記基準値とを比較し
   て誤差を求め、 該誤差により前記回転速度を補正することを特徴とする
   輸液ポンプ。
2. 【請求項２】 輸液チューブの脱着を検出する着脱セン
   サを設け、前記基準値の記憶、更新を輸液チューブの脱
   着後の送液開始の初期に行なう事を特徴とする請求項１
   に記載の輸液ポンプ。