JPS61162954A - 点滴液滴下検出装置 - 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】 く技術分野〉 本発明は、病院等で薬液を点滴する際に、使用されると
ころの点滴液の滴下全検出する点滴液滴下検出装置に関
するものである。

〈従来技術〉 病院等の医療施設において、患者に点滴７行う際、人体
に供給される薬液量を最適状態に維持するために点滴液
の滴下数或いは点滴液の滴下間隔を管理する必要がある
。

その際、点滴液の滴下！検出する必要が生じることにな
るのであるが、これに対応してこれ迄種々の点滴液滴下
検出装置が開発されてきた。

現在開発されている（開発された）点滴液滴下検出装置
は、大別すると、光方式のものと静電容量方式のものと
に２大区別される。

一方の光方式の点滴液滴下検出装置は、点滴筒の所定箇
所に光源及び受光素子７対向配置したものである。そし
て、該点滴筒内を薬液の薬滴が滴下通過することによっ
て前記受光素子に入射する光量が変化することを検出し
て、薬液の滴下を検知している。ところで、この光方式
によると、滴下検出感度！上げるために光源に大きな電
流（例えば数ｍＡ）￥供給する必要があり、電池駆動の
装置において消費電流が問題となる。

他方、静電容量方式による点滴液滴下検出装置は点滴筒
の所定箇所に一対の電極全対向配置したものである。そ
して、該点滴筒セ薬液の薬液が滴下通過することによっ
て前記電極間の静電容量は、滴下する薬液が前記一対の
電極間を通過している間、変化する。

しかるに、上記したところの静電容量の変化全利用して
点滴液の滴下を検出するにはいくつかの方法がある。

一つは、前記一対の電極！搬送波と滴下検出回路部との
静電結合に用いるものである。これによれば前記一対の
電極間の静電容量の変化により前記搬送波の前記滴下検
出回路部への伝送量が変化するので、該伝送量の変化ビ
アナログ的に信号処理すれば点滴液の滴下が検出できる
。

又、別の方法としては、前記一対の電極ン発振回路（例
えばＬＣ発振回路）の構成素子に用いるものもある。こ
れによれば、前記一対の電極間の静電容量の変化により
前記発振回路の発振出力若しくは発振周波数が変化する
ことを利用して、該発振出力若しくは発振周波数の変化
！滴下検出回路部でアナログ的に信号処理して点滴液の
滴下を検出する。

しかし、先述した一方の点滴液滴下検出装置は概して消
費電流が大キ＜（例えば消費電力が小さいものでも数ｍ
Ａ）、電池駆動の装置には好ましくない。さらに先述し
た他方の点滴液滴下検出装置では、前記発振回路の構成
素子の温度特性が強く影響し、安定した点滴液の滴下検
出ができないという欠点がある。

〈発明の目的〉 本発明は従来の静電容量方式の点滴液滴下検出装置を改
良し、発振回路の発振周波数の変化をデジタル処理する
構成のものにして、つまり発振回路の発振周波数暑一定
周期でサンプリングし、現在のサンプリング周波数と現
時点を基準とした適当な何回か以前のサンプリング周波
数との差（発振周波数の相対的変化量）を常時監視し、
該サンプリング周波数の表の変化に基づいて点滴液の滴
下の判定を行う構成にして、サンプリング周期の短縮に
よって発振回路の構成素子の温度特性ビ無視できる様に
すること全目的とする。

〈実施例〉 以下、本発明の構成につき説明する。

第１図は本発明の実施例に係る点滴液滴下検出装置の斜
視図である。

同図において、ｌが薬液瓶であって、内部に薬液が満た
されている。この薬液瓶Ｉ中の薬液は輸液チューブ６ａ
’４介して点滴筒４ｊＣ滴下され、さらに輸液チューブ
６ｂＹ介して体内に点滴されていく。

前記点滴筒４の外方には該点滴筒４に囲む様に滴下検出
ヘッド２が設けられている。そして、前記滴下検出ヘッ
ド２の前記点滴筒４の挿入されている切り欠き部分には
、該点滴筒４ビ挾んで相対向するべく一対の電極３ａ、
ａｂが固定されである。

なお、５は信号ケーブルである。

次に、本実施例の点滴液滴下検出装置の回路構成を第２
図にて説明する。

図中、１６は発振回路部を表わし、又、１７は滴下判定
回路部を表わしている。

前記発振回路部１６はＮＡＮＤゲート７、８．９、抵抗
１１，１２、コンデンサＩＯ１前記した一対の電極８ａ
、　３ｂで構成されている。この発振回路部１６の発振
周波数は前記コンデンサ１０、前記一対の電極３ａ、　
３１）間の静電容量及び前記抵抗１厘で決定される。な
お、この発振回路部１６は前記滴下検出ヘッド２の所定
箇所に収納され、前記信号ケーブル５全介して前記滴下
判定回路１７と電気的に接続されている。

又、前記滴下判定回路部１７はサンプリングパルス発生
部■３、カウンター１４及び中央処理装置ＣＰＵ　１５
で構成されており、前記発振回路部＋６の発振周波数を
サンプリングして前記ＣＰＵｌ５＋Ｃ読み込む様になっ
ている。このＣＰＵｌ５は薬液が滴下して前記一対の電
極３ａ、３ｂの間？通過することにより変化する発振周
波数を検出し、薬液滴下の判定を行うものである。

続いて、前記発振回路部１６の発振周波数のサンプリン
グ方法について解説する。

前記発振回路部１６はＮＡＮＤゲート７の入力端子ａが
“Ｈ”レベルにあるときに発振可能な状態になり、第３
図（ａ）に示す様な前記サンプリングパルス発生部１３
から出力されたサンプリングパルス（Ｔはサンプリング
周期を表わす）に対して、期間Ｔ　の間だけ発振状態と
なる。この期間Ｔ１の■ 間の前記発振回路１６の発振周波数は前記カウンター１
４及びＣＰＵ１５で下記手順で検知される。

前記ＣＰＵ１５はサンプリングパルス？ゲートＧＡＴＥ
信号として常時取り入れる。そして、該ＣＰＵｌ５がサ
ンプリングパルスの正のエツジＡｌ検出する前に前記カ
ウンター１４乞クリアーして（クリアＣＬＥＡＲ信号を
前記カウンター１４のＣＬ端子に出力する）、カウント
可能状態にしておく。

次に、前記ＣＰＵ１５はサンプリング臂ルスの正のエツ
ジＡ１続いて負のエツジＢａ’検出すると、その後、前
記カウンター１４のカウント値ン読み込む。この読み込
んだカウント値が期間Ｔ、（エツジＡからエツジＢまで
の間）における前記発振回路部１６の発振周波数である
。同様に、前記ＣＰＵ１５がサンプリングパルスの正の
エツジＡｌ検出する前に前記カウンター１４乞クリアし
て以下同様に行えば期間Ｔ２（エツジＣからエツジＤま
での間）における前記発振回路部Ｉ６の発振周波数が検
知できるわけである。

こうして検知した期間Ｔ、における前記発振回路部Ｉ６
の発振周波数の情報からの滴下検出は下記の方法による
。第４図参照のこと。

点滴液が滴下し、該点滴液が前記一対の電極３ａ。

３ｂの間を通過する際、比誘電率の変化に基づき該一対
の電極３ａ、　ａｂ間の静電容量が変化する。

この静電容量の変化により前記発振回路部１６の時定数
ＲＣが変化し、その結果、発振周波数が変化する。従っ
て、点滴液が前記一対の電極３ａ、　ａｂ間にあるとき
と、点滴液が前記一対の電極３ａ、　３ｂ間にないとき
とは前述したところのサンプリング周波数に差異が生ず
ることになる。

第４図において、波形はサンプリングパルスを表ワシ、
同図右端のパルスのサンプリング周波数ｆ（０）は現時
点のサンプリング周波数２表わしている。そして、この
現時点のサンプリング周波数ｆ（０）を基糸としてｎ（
ｎは正の整数）回収剤のサンプリング周波数ンｆ（−ｎ
）とした。

しかるに、仮にサンプリング周波数ｆ（０）は点滴液の
滴下が前記一対の電極３ａ、　３ｂ　ＭＪにあるときの
ものとし、他のサンプリング周波数ｆ（−ｎ）は点滴液
の滴下が前記一対の電極３ａ、３ｂｆＳＪＩＴｃ−ない
ときのものとすれば両者のサンプリング周波数ｆ（０）
、　ｆ　（−ｎ）　ＶＣ，差が生じる０つまり、前記Ｃ
ＰＵ１５が２つのサンプリング周波数ｆ（ｏ）、　ｔ　
（−ｎ　）の差暑常に監視しておけば、点滴液の滴下！
あるサンプリング周波数ｆ（０）と他のサンプリング周
波数ｆ　（−ｎ　）の差でもって検知できるわけである
。

そして、前記ＣＰＵ１５は点滴液の滴下の判定！予め設
定した基準値と２つのサンプリング周波数ｆ（０）、　
ｆ　（−ｎ　）の差の比較で行う。即ち、前記２つのサ
ンプリング周波数ｆ（０）、　ｆ　（−ｎ）の差が予め
設定した基準値を越えた時点で滴下の判定を行う様にす
るのである。こめ基準値は、滴下が前記一対の電極８ａ
、　３ｂの間にあるときのサンプリング周波数ｆ（０）
と滴下が前記一対の電極３ａ、３ｂの間にないときのサ
ンプリング周波数ｆ（−ｎ）の差を越えない適当な値に
設定しておけば良い。又、サンプリング周期Ｔ及びｎの
値は前記一対の電極３ａ。

３ｂの形状に合った適当な値にする。

本実施例の点滴液滴下検出装置は、測定期間のみ発振回
路部１６′５ｒ−発振状態にして、非測定期間には発振
回路１６ｉ発振停止状態にすることにより、例えば、１
００μＡの様に消費電流を小さくできるが、装置全体の
消費電流は前記発振回路部■６と前記カウンター１４の
消費電流に大きく依存しており、そのため前記発振回路
部１６の発振周波数を可能な限り低くすること、又、前
記サンプリングパルスのデユーティ−（第３図ではＴｌ
／Ｔ２）を可能な限り小さくすること（例えば発振周波
数の測定期間を５ｍ８ｅＣｓ発振周波数の非測定期間ｙ
２ｏｍｓｅｃ）と設定する等が必要である。又、回路で
使用するＩＣ（ＮＡＮＤゲート７、８．９、カウンター
１４、サンプリングパルス発生部１３及びＣＰＵｌ５）
　　はＣ−ＭＯ３構造のものを用いることにより消費電
流ン小さくする対策も取る必要がある。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではない。要
するに、発振回路部１６は一対の電極３ａ＋３ｂ間の静
電容量の変化により発振周波数が変化するものであれば
よく、滴下判定回路部１７も前記発振回路部１６の発振
周波数をサンプリングし、現時点のサンプリング周波数
と過去のサンプリング周波数７比較する手段！有すれば
良く、構成に限定はない。

く効果〉 以上の様に本発明の点滴液滴下検出装置は、点滴される
薬液の流路（通路）の所定箇所に設置されるところの該
流路ン挾んで相対向する一対の電極と、前記電極に接続
された発振回路と、前記発振回路の発振周波数をサンプ
リングするためのサンプリングパルス発生部と、前記発
振回路の発振周波数ンカウントするカウンターと、前記
カウンターのカウント値を読み取り、検知時にサンプリ
ングしたところの前記発振回路の発振周波数と検知持前
にサンプリングしたところの前記発振周波数との差の変
化に基づいて、前記一対の電極間での点滴液の滴下を判
定する制御部とを具備するから、発振周波数のサンプリ
ング間隔を例えば１０乃至１００ｍｓ　ｅ　ｃの様に短
くでき、よって、発振回路の構成素子の温度特性の影響
が無視でき、安定した点滴液の滴下検出が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る点滴液滴下検出装置の取
付状態を示す斜視図、第２図は前記点滴液滴下検出装置
の回路ブロック図、第３図（ａ）、　（ｂ）は前記点滴
液滴下検出装置の発振周波数のサンプ　□リング方法の
説明に供する図、第４図は前記滴下検出装置におけるサ
ンプリングパルス２滴下の検知に利用する方法の説明に
供する図である。 ２・・・滴下検出ヘッド、３　ａ　＋　３　ｂ・・・電
極、４・・・点滴筒、１６・・・発振回路部、１７・・
・滴下判定回路部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、点滴される薬液の流路の所定箇所に設置されるとこ
   ろの該流路を挾んで相対向する一対の電極と、前記電極
   に接続された発振回路と、前記発振回路の発振周波数を
   サンプリングするためのサンプリングパルス発生部と、
   前記発振回路の発振周波数をカウントするカウンターと
   、前記カウンターのカウント値を読み取り、検知時にサ
   ンプリングしたところの前記発振回路の発振周波数と検
   知時前にサンプリングしたところの前記発振回路の発振
   周波数の差の変化に基づいて、前記一対の電極間での点
   滴液の滴下を判定する制御部とを具備することを特徴と
   する点滴液滴下検出装置。