JPS61255668A - 薬剤投入装置 - Google Patents
薬剤投入装置Info
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- JPS61255668A JPS61255668A JP61101877A JP10187786A JPS61255668A JP S61255668 A JPS61255668 A JP S61255668A JP 61101877 A JP61101877 A JP 61101877A JP 10187786 A JP10187786 A JP 10187786A JP S61255668 A JPS61255668 A JP S61255668A
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/14244—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
- A61M5/14276—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body specially adapted for implantation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
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- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M2005/14204—Pressure infusion, e.g. using pumps with gas-producing electrochemical cell
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- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
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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。
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）
本発明は人体に薬剤を投入するための装置に関し、特に
少量の薬剤を極めて正確に投入するためのポンプ駆動装
置に関する。
少量の薬剤を極めて正確に投入するためのポンプ駆動装
置に関する。
（従来技術）
患者に投入する薬剤の管理は様々な方法を用いて行うこ
とができ、これらの方法には、重力、機械的ポンプ、圧
縮ガス及び浸透による方法が含まれる。重力薬剤投入装
置は、重力を利用して患者の上方に吊るされた薬剤を投
入するようになっている。薬剤の供給速度は、圧力ヘッ
ド、患者の上方の薬剤の高さ、及び患者につながる出口
ラインの制限にことによって調整される。しかし、この
重力薬剤投入装置では、薬剤が患者に供給されるにつれ
て薬剤の高さが変化すること、患者の姿勢が変化するこ
と、及び患者の血液の背圧が変化することによって、供
給速度を正確に制御することが困難である。しかし、さ
らに重要なことは、薬剤が患者の上方の容器に一定の状
態で吊るされていなければならないので、患者の動きが
極めて拘束されるということである。重力式薬剤投入装
置の投入速度を調整する代表的な制御装置は、米国特許
第４．３００．５５２号に開示されている。
とができ、これらの方法には、重力、機械的ポンプ、圧
縮ガス及び浸透による方法が含まれる。重力薬剤投入装
置は、重力を利用して患者の上方に吊るされた薬剤を投
入するようになっている。薬剤の供給速度は、圧力ヘッ
ド、患者の上方の薬剤の高さ、及び患者につながる出口
ラインの制限にことによって調整される。しかし、この
重力薬剤投入装置では、薬剤が患者に供給されるにつれ
て薬剤の高さが変化すること、患者の姿勢が変化するこ
と、及び患者の血液の背圧が変化することによって、供
給速度を正確に制御することが困難である。しかし、さ
らに重要なことは、薬剤が患者の上方の容器に一定の状
態で吊るされていなければならないので、患者の動きが
極めて拘束されるということである。重力式薬剤投入装
置の投入速度を調整する代表的な制御装置は、米国特許
第４．３００．５５２号に開示されている。
ある薬剤管理方法では、患者の上方に薬剤を吊るす必要
をなくしており、これによって、患者が動きの自由度を
と大きく改善している。一般に、機械ポンプ式薬剤投入
装置は、電気駆動機械ポンプを備えている。これらのポ
ンプは薬剤投入速度を正確に制御することができるが、
可動部品を含んでおり、これらのものは、摩耗したり、
破損したすする可能性がある。また、これらのポンプは
比較的多量の電力を消費する。他の形式の薬剤投入装置
では、加圧ガスを用いて患者への薬剤投入を管理するも
のもある。一般に、これらの薬剤投入装置は大型で容易
に搬送することが不可能なものである。さらに、往々に
して、薬剤投入速度の調整が困難である。代表的な圧縮
ガス式薬剤投入装置が米国特許第２．７６６．９０７号
及び同第４．２３７．８８１号に開示されている。
をなくしており、これによって、患者が動きの自由度を
と大きく改善している。一般に、機械ポンプ式薬剤投入
装置は、電気駆動機械ポンプを備えている。これらのポ
ンプは薬剤投入速度を正確に制御することができるが、
可動部品を含んでおり、これらのものは、摩耗したり、
破損したすする可能性がある。また、これらのポンプは
比較的多量の電力を消費する。他の形式の薬剤投入装置
では、加圧ガスを用いて患者への薬剤投入を管理するも
のもある。一般に、これらの薬剤投入装置は大型で容易
に搬送することが不可能なものである。さらに、往々に
して、薬剤投入速度の調整が困難である。代表的な圧縮
ガス式薬剤投入装置が米国特許第２．７６６．９０７号
及び同第４．２３７．８８１号に開示されている。
浸透圧作動式薬剤投入装置は、水に対する浸透圧勾配を
示す溶質に依存する。これらの薬剤投入装置によって与
えられる薬剤投入速度は使用される溶質形式によって決
定されるので、投入速度は使用中変化しない。代表的浸
透式薬剤投入装置は米国特許第３．９９５．６３２号、
第４．０３４．７５６号及び第４．４３９．１９６号に
開示されている。電気作動式浸透薬剤投入装置は米国特
許第３．９２３．４２６号に開示されている。
示す溶質に依存する。これらの薬剤投入装置によって与
えられる薬剤投入速度は使用される溶質形式によって決
定されるので、投入速度は使用中変化しない。代表的浸
透式薬剤投入装置は米国特許第３．９９５．６３２号、
第４．０３４．７５６号及び第４．４３９．１９６号に
開示されている。電気作動式浸透薬剤投入装置は米国特
許第３．９２３．４２６号に開示されている。
患者の多くは、連続的な少量の薬剤注入を必要とする。
したがって、可搬式で、小型で、この結果組み込み可能
で、しかも少量の薬剤を極めて正確に投入することがで
きる薬剤投入装置の必要性が生じている。
で、しかも少量の薬剤を極めて正確に投入することがで
きる薬剤投入装置の必要性が生じている。
（発明の構成）
本発明は、電気化学的ポンプが少量の薬剤の投入速度を
正確に制御する可変圧力源を備えた電気化学的に駆動さ
れる薬剤投入装置にある。該電気化学的ポンプは、電気
化学的活性ガス、酸化還元反応を生じ易いガスを上・流
側チャンバから、電解膜を介して、下流側チャンバに圧
送する装置である。下流側チャンバは、該電気化学的活
性ガスが下流側チャンバに圧送されたとき、薬剤が患者
に投入されるような方法で機能的に薬剤容器に連結され
ている。袋状の組織あるいは、スライド壁といった、下
流側チャンバで発生した圧力を薬剤に与える任意のバリ
アを該連結機構に用いることができる。
正確に制御する可変圧力源を備えた電気化学的に駆動さ
れる薬剤投入装置にある。該電気化学的ポンプは、電気
化学的活性ガス、酸化還元反応を生じ易いガスを上・流
側チャンバから、電解膜を介して、下流側チャンバに圧
送する装置である。下流側チャンバは、該電気化学的活
性ガスが下流側チャンバに圧送されたとき、薬剤が患者
に投入されるような方法で機能的に薬剤容器に連結され
ている。袋状の組織あるいは、スライド壁といった、下
流側チャンバで発生した圧力を薬剤に与える任意のバリ
アを該連結機構に用いることができる。
本発明の重要性は、小型で、組み込み可能で、かつ可動
部品を有しない装置を用いて少量の薬剤の投入速度を極
めて正確に制御できるということである。薬剤投入速度
の制御は、電解膜を介して流入する下流側チャンバへの
電気化学的ガスの流量速度つぎに、ポンプに流れる電流
を制御することによって行われる。投入速度は、電流に
よって制御されるので、正確な投入速度制御を行うこと
ができるとともに、アナログまたは、デジタルコントロ
ーラによって、一定または複雑な可変投入速度行程を容
易に行うことができる。
部品を有しない装置を用いて少量の薬剤の投入速度を極
めて正確に制御できるということである。薬剤投入速度
の制御は、電解膜を介して流入する下流側チャンバへの
電気化学的ガスの流量速度つぎに、ポンプに流れる電流
を制御することによって行われる。投入速度は、電流に
よって制御されるので、正確な投入速度制御を行うこと
ができるとともに、アナログまたは、デジタルコントロ
ーラによって、一定または複雑な可変投入速度行程を容
易に行うことができる。
上述の説明により、本発明がこの分野において重要な進
歩をもたらしていることが理解されるであろう。本発明
の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して本発明の原
理を例示して説明した以下の詳細な説明により明らかに
なるであろう。
歩をもたらしていることが理解されるであろう。本発明
の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して本発明の原
理を例示して説明した以下の詳細な説明により明らかに
なるであろう。
（実施例）
図面に示すように本発明は新規な薬剤投入装置に関する
。患者の多くは少量の薬剤の連続投入を必要とするので
、従来から、携帯用で、小型のしかも高精度かつ信頼性
のある薬剤投入装置の必要性が叫ばれている。現在、数
多くの薬剤投入装置が病院用に設計されているが、これ
らのものは容易に持ち運びをすることができない。その
他、持ち運び可能で小型のものもあるが、所望の薬剤投
入の正確な制御を行うことができず、また、消耗し、破
損する可動部品を有している。さらに、かなり多量の電
力を必要とするものもある。
。患者の多くは少量の薬剤の連続投入を必要とするので
、従来から、携帯用で、小型のしかも高精度かつ信頼性
のある薬剤投入装置の必要性が叫ばれている。現在、数
多くの薬剤投入装置が病院用に設計されているが、これ
らのものは容易に持ち運びをすることができない。その
他、持ち運び可能で小型のものもあるが、所望の薬剤投
入の正確な制御を行うことができず、また、消耗し、破
損する可動部品を有している。さらに、かなり多量の電
力を必要とするものもある。
本発明に従うポンプの形式の電気化学式セルは薬剤投入
速度を極めて正確に制御する可変圧力源を備えており、
可動部品は全くなく、消費電力も少ない。
速度を極めて正確に制御する可変圧力源を備えており、
可動部品は全くなく、消費電力も少ない。
さらに、このポンプは組み込みを容易にするために小型
化することもできる。本出願と同一発明者による米国特
許第４．４０２．８１７号に記載される電気化学的ポン
プはそのようなポンプの典型的なものである。本発明者
にかかる継続中の出願「平面多重接続電気化学式セル」
に記載される電気化学的ポンプはセルの能力において本
願のポンプの適用分野に理想的に適合しており、標準乾
燥セルバッテリーの電圧の適合性とともに低流量速度を
与えるものである。 第１図は電気化学的に駆動される
薬剤投入装置の１実施例を示すものである。この薬剤投
入装置は電気化学的ポンプ１２と薬剤容器１４とを備え
ている。気密性容器１６はポンプチャンバを形成する。
化することもできる。本出願と同一発明者による米国特
許第４．４０２．８１７号に記載される電気化学的ポン
プはそのようなポンプの典型的なものである。本発明者
にかかる継続中の出願「平面多重接続電気化学式セル」
に記載される電気化学的ポンプはセルの能力において本
願のポンプの適用分野に理想的に適合しており、標準乾
燥セルバッテリーの電圧の適合性とともに低流量速度を
与えるものである。 第１図は電気化学的に駆動される
薬剤投入装置の１実施例を示すものである。この薬剤投
入装置は電気化学的ポンプ１２と薬剤容器１４とを備え
ている。気密性容器１６はポンプチャンバを形成する。
ポンプ１２内に配置された電解膜１８は該ポンプチャン
バを供給チャンバ２０と出口チャンバ２２とに分割して
いる。電圧源２４から電解膜１８の両側表面に配置され
た一対の電極２６及び２８に電圧をかけると、供給チャ
ンバ２０に収容された電気化学的活性ガスは電解膜１８
を通って出口チャンバ２２に送り込まれる。電解膜１８
を通過する流量速度は電気化学的ポンプ１２と電圧源２
４に直列に配置された電流制御装置３０によって制御さ
れる。出口チャンバ２２を薬剤容器１４から隔離してい
る可撓性ダイアフラム３２は、上記電気化学的活性ガス
が出口チャンバ２２に送り込まれるにつれて、薬剤容器
１４を膨張させる。ダイアフラム３２が膨張すると薬剤
容器１４に収容されている薬剤は供給ポート３４を介し
て押し出される。供給ポート３４は逆止弁を備えており
、この逆止弁によって薬剤の薬剤容器１４への逆流が防
止される。
バを供給チャンバ２０と出口チャンバ２２とに分割して
いる。電圧源２４から電解膜１８の両側表面に配置され
た一対の電極２６及び２８に電圧をかけると、供給チャ
ンバ２０に収容された電気化学的活性ガスは電解膜１８
を通って出口チャンバ２２に送り込まれる。電解膜１８
を通過する流量速度は電気化学的ポンプ１２と電圧源２
４に直列に配置された電流制御装置３０によって制御さ
れる。出口チャンバ２２を薬剤容器１４から隔離してい
る可撓性ダイアフラム３２は、上記電気化学的活性ガス
が出口チャンバ２２に送り込まれるにつれて、薬剤容器
１４を膨張させる。ダイアフラム３２が膨張すると薬剤
容器１４に収容されている薬剤は供給ポート３４を介し
て押し出される。供給ポート３４は逆止弁を備えており
、この逆止弁によって薬剤の薬剤容器１４への逆流が防
止される。
第２図は電気化学的に駆動される薬剤投入装置の第２の
実施例を示している。本例では、上記第１の実施例と同
様の電気化学的ポンプ１２と可撓性ダイアフラム３２が
用いられているが、薬剤容器１４′は僅かに変更されて
いる。この薬剤容器１４’は供給ポート３４は薬剤特定
バリア３６で置き換えられている。このバリア３６は特
に薬剤用に作成された膜であって該膜を透過する薬剤の
に対し一定の圧力損失を与えるとともに、逆粒を防止す
る。第３図は第３実施例を示しており、本例では、ダイ
アフラム３２はスライド壁３８で置き換えられている。
実施例を示している。本例では、上記第１の実施例と同
様の電気化学的ポンプ１２と可撓性ダイアフラム３２が
用いられているが、薬剤容器１４′は僅かに変更されて
いる。この薬剤容器１４’は供給ポート３４は薬剤特定
バリア３６で置き換えられている。このバリア３６は特
に薬剤用に作成された膜であって該膜を透過する薬剤の
に対し一定の圧力損失を与えるとともに、逆粒を防止す
る。第３図は第３実施例を示しており、本例では、ダイ
アフラム３２はスライド壁３８で置き換えられている。
このスライド壁３８は電気化学的活性ガスが出口チャン
バ２２に送り込まれる連れて容器１４の中に移動し、供
給ポート３４を介して容器１４に収容された薬剤を押し
出す。
バ２２に送り込まれる連れて容器１４の中に移動し、供
給ポート３４を介して容器１４に収容された薬剤を押し
出す。
この電気化学的ポンプ１２の構造は簡単であるので、可
動部品がなく信頼性の高い装置かえられる。気密性容器
１６はたとえば、金属、ガラス、あるいは、プラスチッ
クといったガスに対する非透過性の任意の材料から構成
することができる。
動部品がなく信頼性の高い装置かえられる。気密性容器
１６はたとえば、金属、ガラス、あるいは、プラスチッ
クといったガスに対する非透過性の任意の材料から構成
することができる。
電解膜１８は好ましくは固体の膜であって、カチオンま
たはアニオンを移動させることができる遊離官能基を含
む任意の材料から構成することができる。電極２６及び
２８は導電性であって、かつ電解膜１８を通してかけら
れる電圧勾配に応じて、入口チャンバ２０においてガス
分子をイオンに変えこのイオンを出口チャンバ２２にお
いて再びガス分子に変える触媒として作用する任意の材
料から構成することができる。
たはアニオンを移動させることができる遊離官能基を含
む任意の材料から構成することができる。電極２６及び
２８は導電性であって、かつ電解膜１８を通してかけら
れる電圧勾配に応じて、入口チャンバ２０においてガス
分子をイオンに変えこのイオンを出口チャンバ２２にお
いて再びガス分子に変える触媒として作用する任意の材
料から構成することができる。
電気化学的ポンプ１２は電極２６で反応してイオンを生
じる電気化学的に可逆的な活性を有する任意の酸化還元
ガスに作用する。このガスはその後電解膜１８を通って
移動し電極２８で再び分子状態に変えられる。水素ガス
は一つの好ましい例である。電極２６においては、下記
の式で表される陽極反応が生じる。
じる電気化学的に可逆的な活性を有する任意の酸化還元
ガスに作用する。このガスはその後電解膜１８を通って
移動し電極２８で再び分子状態に変えられる。水素ガス
は一つの好ましい例である。電極２６においては、下記
の式で表される陽極反応が生じる。
Ｈａ →２ Ｈ” ＋ ２ ｅ−
このように供給チャンバ２８の水素ガス分子はイオンに
変えられこのイオンは電解膜１８を通って移動する。電
極２８では、下記の式で表される陰極反応が生じる。
変えられこのイオンは電解膜１８を通って移動する。電
極２８では、下記の式で表される陰極反応が生じる。
２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２
このように、水素ガスイオンは水素ガス分子に再び変え
られ出口チャンバ２２に解放される。最終結果としては
、供給チャンバ２０から出口チャンバ２２に向かう水素
ガスの流れが生じることとなる。
られ出口チャンバ２２に解放される。最終結果としては
、供給チャンバ２０から出口チャンバ２２に向かう水素
ガスの流れが生じることとなる。
他の適当なガスとしては酸素及び空気が挙げられる。
電気化学的ポンプ１２が休止状態にあるときには、電気
化学的流体が電解膜１８を通過して拡散して二つのチャ
ンバ２０及び２２の圧力は平衡状態になる。電解膜を有
する材料の多くは、該材料に介して圧力差が存在する場
合には、拡散し易い傾向を有する。二つのチャンバ２０
及び２２は平衡状態になるので、ポンプ１２は使用する
前に起動しなければならない。ポンプ１２は電圧源２４
の極性を逆転することによって起動され、出口チャンバ
２２に収容されているガスを供給チャンバ２０に送り込
む。高圧側チャンバ２０と低圧側チャンバ２２に基づく
電解膜１８を介しての拡散が反転極性送入によって反対
方向のガスの流れが平衡に達したとき、供給チャンバは
完全に充填される。迅速な充填と電圧源２４に必要とさ
れる仕事量を最小にするために、ポンプの起動は外部の
電力源によって行われる。その後、薬剤容器１４が薬剤
で充填され、装置の使用の準備が整う。
化学的流体が電解膜１８を通過して拡散して二つのチャ
ンバ２０及び２２の圧力は平衡状態になる。電解膜を有
する材料の多くは、該材料に介して圧力差が存在する場
合には、拡散し易い傾向を有する。二つのチャンバ２０
及び２２は平衡状態になるので、ポンプ１２は使用する
前に起動しなければならない。ポンプ１２は電圧源２４
の極性を逆転することによって起動され、出口チャンバ
２２に収容されているガスを供給チャンバ２０に送り込
む。高圧側チャンバ２０と低圧側チャンバ２２に基づく
電解膜１８を介しての拡散が反転極性送入によって反対
方向のガスの流れが平衡に達したとき、供給チャンバは
完全に充填される。迅速な充填と電圧源２４に必要とさ
れる仕事量を最小にするために、ポンプの起動は外部の
電力源によって行われる。その後、薬剤容器１４が薬剤
で充填され、装置の使用の準備が整う。
充填操作が行われるあいだ、ポンプには、最大逆電流が
流れ、これによって順方向に拡散するのと等量のガスが
逆方向に送り込まれる。薬剤投入を始めると、ポンプに
もたらされる逆電流は電流制御装置３０によって減少さ
せられこれによろて逆方向の圧送作用は順方向の圧送作
用よりも減少する。この結果少量のガスが出口チャンバ
２２に流入する。出口チャンバ２２に流入する最終ガス
とこれに基づく薬剤投入速度は電流制御装置３０により
制御される。薬剤が投入されるにつれて、薬剤容器１４
の体積は減少し、出口チャンバ２２の体積は増大する。
流れ、これによって順方向に拡散するのと等量のガスが
逆方向に送り込まれる。薬剤投入を始めると、ポンプに
もたらされる逆電流は電流制御装置３０によって減少さ
せられこれによろて逆方向の圧送作用は順方向の圧送作
用よりも減少する。この結果少量のガスが出口チャンバ
２２に流入する。出口チャンバ２２に流入する最終ガス
とこれに基づく薬剤投入速度は電流制御装置３０により
制御される。薬剤が投入されるにつれて、薬剤容器１４
の体積は減少し、出口チャンバ２２の体積は増大する。
出口チャンバ２２に流入する最終ガスがこの増大した容
積に充満し、該チャンバの圧力を一定に保持する。しか
し、ガスが供給チャンバ２０から圧送されるにつれて、
該チャンバ２０の圧力は減少する。また、二つのチャン
バの圧力差も減少し、この結果、つぎに、供給チャンバ
２０から出口チャンバ２２への拡散も減少する。したが
って、ポンプ１２に与えられる電流を減少させ、逆方向
の圧送作用を減少させるようにしなければならない。こ
れによって、拡散速度が減少を補償できるとともに、出
口チャンバ２２に流入する最終ガス量を一定に維持する
ことができる。この電流の減少は電解膜１８を介した拡
散の減少に比例する。最終的な結論として、ポンプに生
じる逆電流は、電流制御装置３０によって、時間に関し
て、線型に減少させるようにしなければならない。
積に充満し、該チャンバの圧力を一定に保持する。しか
し、ガスが供給チャンバ２０から圧送されるにつれて、
該チャンバ２０の圧力は減少する。また、二つのチャン
バの圧力差も減少し、この結果、つぎに、供給チャンバ
２０から出口チャンバ２２への拡散も減少する。したが
って、ポンプ１２に与えられる電流を減少させ、逆方向
の圧送作用を減少させるようにしなければならない。こ
れによって、拡散速度が減少を補償できるとともに、出
口チャンバ２２に流入する最終ガス量を一定に維持する
ことができる。この電流の減少は電解膜１８を介した拡
散の減少に比例する。最終的な結論として、ポンプに生
じる逆電流は、電流制御装置３０によって、時間に関し
て、線型に減少させるようにしなければならない。
ポンプ１２に与えられる逆電流を線型に減少させる操作
は二つのチャンバ間の圧力差がゼロになるまで継続され
、この場合には、ポンプ１２に与えられる電流はゼロと
なる。つぎに、順圧送方向に電圧源２４の極性を切り換
えるスイ゛ツチによって順方向圧送が開始する。供給チ
ャンバ２０の圧力が出口チャンバ２２に保持されている
一定圧力よりも低下したとき、拡散の方向は逆転し、出
口チャンバ２２から供給チャンバ２０に向かって拡散す
る。出口チャンバ２２から供給チャンバ２０への拡散が
順方向の最大圧送作用と等しくなるまで、拡散速度は線
型に増大し、それと同時に、所定の電流によって出口チ
ャンバ２２の圧力が一定に維持される。この場合、薬剤
容器２６を再充填し、ポンプ１２を再び起動しなければ
ならない。
は二つのチャンバ間の圧力差がゼロになるまで継続され
、この場合には、ポンプ１２に与えられる電流はゼロと
なる。つぎに、順圧送方向に電圧源２４の極性を切り換
えるスイ゛ツチによって順方向圧送が開始する。供給チ
ャンバ２０の圧力が出口チャンバ２２に保持されている
一定圧力よりも低下したとき、拡散の方向は逆転し、出
口チャンバ２２から供給チャンバ２０に向かって拡散す
る。出口チャンバ２２から供給チャンバ２０への拡散が
順方向の最大圧送作用と等しくなるまで、拡散速度は線
型に増大し、それと同時に、所定の電流によって出口チ
ャンバ２２の圧力が一定に維持される。この場合、薬剤
容器２６を再充填し、ポンプ１２を再び起動しなければ
ならない。
多くの場合、拡散速度は極めて予測性が高く、膜の材質
、厚さ及びガスのタイプに依存する。したがって、拡散
速度は容易に決定することができ、これによって、特定
の薬剤投入速度に必要となる電流を明確かつ極めて精度
良く計算することが可能となる。ポンプ流量及び拡散流
量を含む膜通過ガスの最終流量は下記の関係式によって
表すことができる。
、厚さ及びガスのタイプに依存する。したがって、拡散
速度は容易に決定することができ、これによって、特定
の薬剤投入速度に必要となる電流を明確かつ極めて精度
良く計算することが可能となる。ポンプ流量及び拡散流
量を含む膜通過ガスの最終流量は下記の関係式によって
表すことができる。
「ｐｅｘｓａｘ（ｐｕ−ｐｉ ｌ １ここで
、Ｒ＝最終流量速度、 Ｐ、＝電解膜の透過性 ｄ ＝電解膜の厚さ Ｋ ＝ポンプ流量係数 ■ ＝電流 Ｐｕ”上流側チャンバの圧力 ＰＬ＝下流側チャンバの圧力 Ｓ、、＝電解膜の面積 Ｖｕ”上流側チャンバの容積 Ｖｔ”下流側チャンバの容積。
、Ｒ＝最終流量速度、 Ｐ、＝電解膜の透過性 ｄ ＝電解膜の厚さ Ｋ ＝ポンプ流量係数 ■ ＝電流 Ｐｕ”上流側チャンバの圧力 ＰＬ＝下流側チャンバの圧力 Ｓ、、＝電解膜の面積 Ｖｕ”上流側チャンバの容積 Ｖｔ”下流側チャンバの容積。
もし一定の投入速度が必要である場合には、出口チャン
バ２２の圧力（ＰＬ ）を一定、にしなければ、ならな
い。もし、一定の供給チャンバ容積があたえられるなら
ば、 ＰＬ ＸＶＬ Ｎ）＋ＰＵ （ｉ） ×■Ｕ −一定
（２）となる。
バ２２の圧力（ＰＬ ）を一定、にしなければ、ならな
い。もし、一定の供給チャンバ容積があたえられるなら
ば、 ＰＬ ＸＶＬ Ｎ）＋ＰＵ （ｉ） ×■Ｕ −一定
（２）となる。
この場合、■、及びＰ、だけが時間の関数である。
時間について、微分すると、
となる。
しかし、ａｖｔ（ｔ）／ｄｔは単にＲすなわち電解膜を
透過する最終流量速度である。
透過する最終流量速度である。
Ｒを代入して、式（３）を書き直せば、積分して、
式（１）と（５）とを組み合わせて、時間の関数として
所望の電流を与える式かえられる。
所望の電流を与える式かえられる。
Ｒｘ Ｐ ｔ
■＝□＋
既知の定数を式（６）に入れることによって時間の関数
として１次線型方程式が得られる。このような方程式は
任意の簡単なデジタルあるいは、アナログ制御装置にお
いて極めて容易に実行することができる。
として１次線型方程式が得られる。このような方程式は
任意の簡単なデジタルあるいは、アナログ制御装置にお
いて極めて容易に実行することができる。
たとえば、１．０ｃｎｆの表面積（Ｓｍ）、０．０２５
ｃｍの厚さを有する電解膜を有し、６．２５Ｘ１０−’
ｃｍ’ −ｃｍ／ｃｎｆ ｓｅｃ ａｔｍの水素透過率
（Ｐｅ）、１゜１気圧の低圧側チャンバの一定圧力、１
．３５３気圧の初期圧縮圧力（ＰＵ（０））を有する水
素を収容した１ｍｌの容積＜Ｖｕ＞の高圧側チャンバを
有し、２４時間にわたって０．０１ ｍｌ ／ｈｒの速
度で薬剤を投入するように設計された代表的電気化学的
に駆動される薬剤投入装置のための制御装置は下記の式
のように作動する。
ｃｍの厚さを有する電解膜を有し、６．２５Ｘ１０−’
ｃｍ’ −ｃｍ／ｃｎｆ ｓｅｃ ａｔｍの水素透過率
（Ｐｅ）、１゜１気圧の低圧側チャンバの一定圧力、１
．３５３気圧の初期圧縮圧力（ＰＵ（０））を有する水
素を収容した１ｍｌの容積＜Ｖｕ＞の高圧側チャンバを
有し、２４時間にわたって０．０１ ｍｌ ／ｈｒの速
度で薬剤を投入するように設計された代表的電気化学的
に駆動される薬剤投入装置のための制御装置は下記の式
のように作動する。
１ ＝ ２．２ ｔ −２６，４マイクロアンペア２４
時間にわたる−２６，４マイクロアンペアから＋２６．
４マイクロアンペアまでの電流の線型変化は第４図に示
すような結果となる。
時間にわたる−２６，４マイクロアンペアから＋２６．
４マイクロアンペアまでの電流の線型変化は第４図に示
すような結果となる。
この電気化学的に駆動される薬剤投入装置のさらに改良
されたものは、非線型の電流変化をあたえる機構を電流
制御装置に備えており、時間の関数として薬剤投入速度
を指定することができる。
されたものは、非線型の電流変化をあたえる機構を電流
制御装置に備えており、時間の関数として薬剤投入速度
を指定することができる。
他の改良されたものにおいては、排出ポートに流量セン
サをさらにそなえており、これによって、薬剤投入速度
のさらに正確な制御を行うために、フィードバック信号
を与えることができる。
サをさらにそなえており、これによって、薬剤投入速度
のさらに正確な制御を行うために、フィードバック信号
を与えることができる。
上述の説明から、患者に投入する少量の薬剤の量を管理
する極めて精巧な装置が提供されることが理解されるで
あろう。本発明のいくつかの実施例が図示され、説明さ
れているが、本発明の範囲から逸脱することなく他の応
用及び修正を行うことが可能であることは、明白である
。
する極めて精巧な装置が提供されることが理解されるで
あろう。本発明のいくつかの実施例が図示され、説明さ
れているが、本発明の範囲から逸脱することなく他の応
用及び修正を行うことが可能であることは、明白である
。
第１図は、可撓性膨張ダイアフラム及び投入−ポートを
備えた薬剤投入装置の断面図、第２図は、可撓性膨張ダ
イアフラム及び薬剤特定バリアを備えた薬剤投入装置の
断面図、第３図は、スライド壁及び投入ポートを備えた
薬剤投入装置の断面図、第４図は、０．０１ｍ１／ｈｒ
の投入速度で作動する薬剤投入装置の電流一時間曲線を
示すグラフである。 １２・・・・・・電気化学的ポンプ、１４・・・・・・
薬剤容器、１６・・・・・・気密性容器、１８・・・・
・・電解膜、２９・・・・・・供給チャンバ、２２・・
川・出口チャンバ、２４・・・・・・電圧源、２６．２
８・・・・・・電極、３０・・・・・・電流制御装置、
３２・・・・・・ダイアフラム、３４・・・・・・投入
ポート、３６・・印・薬剤特定バリア、３８・・・・・
・スライド壁。
備えた薬剤投入装置の断面図、第２図は、可撓性膨張ダ
イアフラム及び薬剤特定バリアを備えた薬剤投入装置の
断面図、第３図は、スライド壁及び投入ポートを備えた
薬剤投入装置の断面図、第４図は、０．０１ｍ１／ｈｒ
の投入速度で作動する薬剤投入装置の電流一時間曲線を
示すグラフである。 １２・・・・・・電気化学的ポンプ、１４・・・・・・
薬剤容器、１６・・・・・・気密性容器、１８・・・・
・・電解膜、２９・・・・・・供給チャンバ、２２・・
川・出口チャンバ、２４・・・・・・電圧源、２６．２
８・・・・・・電極、３０・・・・・・電流制御装置、
３２・・・・・・ダイアフラム、３４・・・・・・投入
ポート、３６・・印・薬剤特定バリア、３８・・・・・
・スライド壁。
Claims (13)
- （１）排出手段を有する薬剤容器と、該薬剤容器に連結
される電気化学的ポンプとを備え、該電気化学的ポンプ
は電気化学的活性ガスを圧送し薬剤容器の薬剤を加圧し
て前記排出手段を介して薬剤を排出するようになったこ
とを特徴とする電気化学的に駆動される薬剤投入装置。 - （２）前記電気化学的ポンプが容器と、該容器内に設け
られ第１チャンバと第２チャンバとを形成する電解膜と
を備え、該電解膜は、酸化された状態にある前記電気化
学的活性ガスを移動させるようになっているとともに、
前記電気化学的ポンプがさらに前記電解膜の両側に該電
解膜と接触するように配設される一対の電極と、該電極
に電圧を与える手段とを備えたことを特徴とする前記第
１項記載の薬剤投入装置。 - （３）前記排出手段が薬剤を投入するための投入ポート
を備えており、該投入ポートが逆止弁を有することを特
徴とする前記第２項記載の薬剤投入装置。 - （４）前記第２チャンバと薬剤容器との間に設けられる
可撓性膨張ダイアフラムをさらに備えたことを特徴とす
る前記第３項記載の薬剤投入装置。 - （５）前記ダイアフラムがベローズ構造になっているこ
とを特徴とする前記第４項記載の薬剤投入装置。 - （６）前記第２チャンバと薬剤容器との間に設けられる
スライド壁をさらに備えたことを特徴とする前記第３項
記載の薬剤投入装置。 - （７）前記排出手段が薬剤容器からの流体を解放するた
めに特に構成された膜を有することを特徴とする前記第
２項記載の薬剤投入装置。 - （８）前記ポンプに与える電流を調整する制御手段とを
さらに備え、該制御手段は、電圧供給手段と直列に配置
されることを特徴とする前記第４項記載の薬剤投入装置
。 - （９）前記制御手段が時間の関数として直線的に電流を
変化させる手段を備えたことを特徴とする前記第８項記
載の薬剤投入装置。 - （１０）前記制御手段が時間の関数として非直線的に電
流を変化させる手段を備えたことを特徴とする前記第８
項記載の薬剤投入装置。 - （１１）前記第１チャンバと第２チャンバとの間に設け
られる電気化学的活性材料をさらに備えたことを特徴と
する前記第８項記載の薬剤投入装置。 - （１２）前記電気化学的活性材料が水素ガスを含むこと
を特徴とする前記第１１項記載の薬剤投入装置。 - （１３）前記電気化学的活性材料が酸素ガスを含むこと
を特徴とする前記第１１項記載の薬剤投入装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US72986085A | 1985-05-02 | 1985-05-02 | |
| US729860 | 1985-05-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61255668A true JPS61255668A (ja) | 1986-11-13 |
| JPH0584177B2 JPH0584177B2 (ja) | 1993-12-01 |
Family
ID=24932927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61101877A Granted JPS61255668A (ja) | 1985-05-02 | 1986-05-01 | 薬剤投入装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0209644A1 (ja) |
| JP (1) | JPS61255668A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02302264A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Japan Storage Battery Co Ltd | 輸液ポンプ |
| JP2007325955A (ja) * | 1996-09-17 | 2007-12-20 | Deka Products Lp | 移送による薬伝達システム |
| JP2012502774A (ja) * | 2008-09-22 | 2012-02-02 | インキューブ ラブス エルエルシー | ダイアフラム式薬剤ポンプ |
| JP2013538989A (ja) * | 2010-06-18 | 2013-10-17 | マイエフシー アクチエボラグ | 電気化学作動バルブ |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4687423A (en) * | 1985-06-07 | 1987-08-18 | Ivac Corporation | Electrochemically-driven pulsatile drug dispenser |
| DE3621846A1 (de) * | 1986-06-30 | 1988-01-21 | Winsel August | Gasbetriebene dosiervorrichtung |
| US5078134A (en) * | 1988-04-25 | 1992-01-07 | Lifecor, Inc. | Portable device for sensing cardiac function and automatically delivering electrical therapy |
| US5062834A (en) * | 1989-02-24 | 1991-11-05 | Product Development (S.G.Z.) Ltd | Device for dispensing a liquid particularly useful for delivering medicaments at a predetermined rate |
| US5425706A (en) * | 1989-02-24 | 1995-06-20 | S. I. Scientific Innovations Ltd. | Dispensing device particularly useful for dispensing nutritional liquids |
| FR2649617A1 (fr) * | 1989-07-12 | 1991-01-18 | Veprol | Dispositif de delivrance d'un principe actif pharmacologique par pompage electrolytique |
| EP0715158A3 (en) * | 1990-08-06 | 1996-10-16 | Henri J R Maget | Electrochemical force and pressure sensor |
| US5090963A (en) * | 1990-10-19 | 1992-02-25 | Product Development (Z.G.S.) Ltd. | Electrochemically driven metering medicament dispenser |
| US5156591A (en) * | 1990-12-13 | 1992-10-20 | S. I. Scientific Innovations Ltd. | Skin electrode construction and transdermal drug delivery device utilizing same |
| US5971722A (en) * | 1997-09-05 | 1999-10-26 | Baxter International Inc | Electrochemical syringe pump having a sealed storage reservoir for a charge transfer medium |
| DE19925481A1 (de) * | 1999-06-03 | 2000-12-14 | August Winsel | Vorrichtung zur Sammlung von pastösen Massen, Flüssigkeiten, Gasen und mobilen Objekten |
| WO2005044342A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-19 | Agency For Science, Technology And Research | Liquid housing chamber and liquid delivering device containing such chamber |
| EP2674623B1 (de) * | 2012-06-11 | 2015-09-23 | VARTA Microbattery GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum dosierten Austrag eines Mediums |
| EP2871360A1 (en) * | 2013-11-07 | 2015-05-13 | ETH Zurich | Peristaltic pump and pumping method, in particular for use as implant |
| CN108507060A (zh) * | 2017-02-27 | 2018-09-07 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 电化学空调系统及其控制方法 |
| CN108507071B (zh) * | 2017-02-27 | 2020-11-03 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 电化学空调、用于控制电化学空调的方法 |
| CN108507064A (zh) * | 2017-02-27 | 2018-09-07 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 电化学空调系统及其控制方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH557178A (de) * | 1972-08-10 | 1974-12-31 | Siemens Ag | Geraet fuer die zufuehrung von medikamenten. |
| US3995632A (en) * | 1973-05-04 | 1976-12-07 | Alza Corporation | Osmotic dispenser |
| US4340048A (en) * | 1981-03-28 | 1982-07-20 | Alza Corporation | Self-driven hypodermic injector |
-
1986
- 1986-04-18 EP EP86105389A patent/EP0209644A1/en not_active Withdrawn
- 1986-05-01 JP JP61101877A patent/JPS61255668A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02302264A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Japan Storage Battery Co Ltd | 輸液ポンプ |
| JP2007325955A (ja) * | 1996-09-17 | 2007-12-20 | Deka Products Lp | 移送による薬伝達システム |
| JP2012502774A (ja) * | 2008-09-22 | 2012-02-02 | インキューブ ラブス エルエルシー | ダイアフラム式薬剤ポンプ |
| JP2013538989A (ja) * | 2010-06-18 | 2013-10-17 | マイエフシー アクチエボラグ | 電気化学作動バルブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0209644A1 (en) | 1987-01-28 |
| JPH0584177B2 (ja) | 1993-12-01 |
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