JPS63197464A - 水圧シリンジポンプ - 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】 本発明は水圧シリンジポンプ（ｌｌｙｄｒａｕｌｉｃ　
ｓｙｒ−ｉｎｇｅ　ｐｕｎ＋ｐ）に関するものである。

慣用の点滴セットは４滴／分程度の滴下率に関して信頼
出来るサービスを提供している。

危篤の糖尿病患者でのインシュリン、抗不整脈用、凝血
防止用、血管拡張用等の薬の静脈内への投薬は、通常の
点滴セットで行なわれる量よりも１桁或いは２桁も低い
滴下率を必要としている。

今日、この領域は、電気的に制御されたステッピングモ
ータ或いはギャードモータで駆動されるマイクロメータ
スクリュー（又はカム）によって予め設定された率で進
められるプランジャを有するシリンジ（ｓｙｒｉｎｇｅ
）から成るシリンジポンプ（ｓｙｒ−ｉｎｇｅ　ｐｕｍ
ｐ）によって取り扱われている。

この種ポンプは、通常使用に十分耐えられるものの大変
割高である。

本発明の目的は、上述のシリンジポンプより正確さ及び
信頼性で劣らないが、はるかに安価であり且つ電力又は
蓄電力を要せずに操作出来るシリンジポンプを提供する
ことにある。

この発明は、水圧シリンジポンプを提供することによっ
て達成され、その水圧シリンジポンプは、該ポンプの駆
動液として用いる一定の調整可能な、且つ量の定めるこ
との出来る液体流を創るために適用される手段、該駆動
液創出手段に接続可能で、且つ該駆動液の流れに応答し
て液流れによって運動を作り出すために適用された少く
とも１つの部材を含む水圧アクチェータ手段、及び点滴
液を含み、且つ該運動創出手段によって該点滴液を該手
段からその受領側へ徐々に流出するために適用された可
変体積手段、とから成っている。

本発明は、より良く理解されるように、以下図面に示さ
れた実施例に関して記述される。

図の細部にわたる特定の言及にあっては、示された細部
は例としてであり、本発明の好適実施例の図解説明のみ
の目的に関するものであり、そして本発明の原理及び特
徴の最もを効且つ容易な理解に役立てるために示された
ものである。

この関連の下に、本発明の基本を理解するために必要な
以上に発明の特徴を詳述することはなされてなく、図を
用いた記述は当業者にとっては本発明の実施に際して各
種変形が実施出来ることを明らかにしている。

〔実施例〕

図を参照すれば、第１図には水圧アクチェータ２が水圧
シリンダー４の形態で見られ、水圧シリンダー内にはピ
ストン６が摺動可能に配置されている。ピストン６下方
のシリンダ一部分は、更に以下に詳述される手段１２に
通路９及びチューブｌＯを介して接続されたことにより
装置の駆動液８のために動かされ、そして手段１２は、
通路９を通ってシリンダー４に入った時にピストン６を
上昇させる上述の駆動液として役立つように、一定で、
調整可能で、且つ量を定めることの出来る液の流れを作
るために適用されている。シリンダー４は空気孔１６、
中央孔１８、及び内側ネジを有するカラー２０を備えた
ふた１４によっておおわれている。好ましくは使い捨て
のシリンジ（ｓｙｒ−ｉｎｇｅ）　　２５の把持フラン
ジ−ｉ！−２４がネジ付リング２２によってカラー２０
内側で把持されてふた１４に着座されている。

シリンジ本体２６は従ってシリンダー４に関して不動に
されている。このシリンジではシリンジプランジャー３
０と一体のプランジャーロッド２８が、水圧シリンダー
４のピストン６の頂面上の凹部３２の底部に載っており
、且つ内部で芯出しされている。

シリンジ出口のスタンダードテーパー（ｓ　ｔａｎｄａ
ｒｄｔａｐｅｒ）　３４上には圧力リリーフ弁３６が据
えられ、該リリーフ弁の作用は、例えばふりかかる脈動
で圧力がたくわえられて生ずる超過圧力の形成を阻止す
るためである。この弁の作用及び構造は第６図に関連し
て更に以下で説明される。弁３６の出力側に取付けられ
たチューブ３８は患者に至っている。注入液４０はシリ
ンジ本体２６内に透視可能に入れられている。

他方駆動液８、即ち通路９を通ってシリンダーに入って
ピストン６を動かす液は、既に、一定で、調整可能で、
且つ定量の液流を作るために適用された手段１２として
述べられた出所（オリジン）を有し、そのオリジンには
点滴セットのバッグ（ｂａｇ）　　４２が認められる。

このセット（用語“点滴”は以後当面の使用を意味せず
、その先行事情のみを意味する）は、この実施例では“
調整”タイプ、即ちバッグ内の落下流レベルにかかわら
ず１回のセットが事実上一定の滴下量を維持するタイプ
である。この調整タイプが、バッグ４２内に押し込まれ
たとがった筒口４４、殆どのモデルで計量目盛を備えた
調整部材４６、及び量を定め、且つ確認される（例えば
単位時間当りの滴下数のカウントにより）べき滴下作用
を許す透明なドリップチャンバー（ｄｒｉｐｃｈａｍｂ
ｅｒ）　４　Ｂを含んでいるのが見られる。

バッグ４２は、前に述べた如く、作用し或いは駆動する
液８を入れており、シリンジポンプ（ｓｙｒ−ｉｎｇｅ
　ｐｕｍｐ）　２より高い位置でスタンドに吊下げられ
ており、故に高度差又はヘッド（ｈｅａｄ）　Ｈが、ド
リップチャンバー４８内の液レベルとシリンダー４内の
液レベル間で形成される。このヘッドＨのためにかなり
大きな水圧力がピストン下面上に働かされ、この力は（
高さＨ）ｘ（ピストンの表面積Ａ）×（液の比重）に等
しく、そしてチューブ１０の直径又は該チューブ内の液
量とは無関係であることが思い出されるだろう。

さて、単なるヘッドＨの存在がピストンに上方への押上
げを生じ、各？１１ｊｌがピストン６の表面積Ａで分配
される少量の体積■に等しい距離Δｈによってピストン
６を上昇させることが理解されるだろう。それから駆動
液の滴量当りのΔｈの上昇量がどうであろうが、プラン
ジャーロッド２８とその結果としてのシリンジプランジ
ャー３０が同量Δｈだけ押上げられる。

また、プランジャー３０が距離Δｈによって進む時、シ
リンジ２５から出される点滴液のｌｖが■＝ΔｈＸａに
等しく、ここでａがプランジャー３０の表面積であり、
且つａ　＜　Ａであるから、プランジャー変位Δｈ当り
の点滴液４０の流出量Ｖは、該変位Δｈで作り出された
駆動液滴量■より非常に小さくなる。事実、ｖ：Ｖ＝ａ
：Ａであり、従ってｖ　＝　Ｖａ／Ａである。分数ａ／
Ａは従って単位のない減少率であり、”点滴”セットで
の駆動液の滴下率（滴下数７分）で倍数にされた減少率
は、等しい点滴液の滴下率が与えられる。“等しい″点
滴の滴下率は、若しシリンジ２５から流出する点滴液の
分かれた“はとばしり（スパート）”が駆動液滴下の量
の滴量内に混されば、達成される単位時間当りの点滴の
滴下の数に帰着する。この量は生理学上の液のそれと同
一粘度を有する液の１滴当り０．０５ｃｃである殆どの
点滴セットで標準化され、そしてともかく簡単な測定に
よって確認可能である。

明らかにこの減少率が大きくなればなるほど、使用シリ
ンジのプランジャー径は小さくなる。従って約９ｃｍの
径のシリンダー４と共に用いる標準６０ｃｃのシリンジ
は減少比ｌ：１０であるが、ｌ　ｃｃのシリンジと共に
用いる同一シリンダーでは約１　：　３５０の減少比と
なる。

例として、６０ｃｃシリンジ、即ち減少比１：１０（＝
０．１）を用いれば、４７分の駆動液滴下率が４Ｘ０．
１＝０．４の均等な点滴液の滴下率となる。換言すれば
、この減少比で若し例えば０．５７分の均等な点滴液滴
下率が必要なら、目盛上にセットされるべき駆動液の滴
下率は、０．５１０．１　＝５滴／分となる。

以上で論じられた実施例で用いられる駆動液は、その粘
度が血液、リンパ液、下剤用塩水等の如き生理学上の液
の粘度の範囲内にある限り、それらに対してセット目盛
４６を調整して自由に選べる。

好ましい駆動液は残滓の残らない蒸留水である。。

他の点滴過程に本発明のシリンジポンプを準備するため
に、シリンダー４は、新しい（充満した）シリンジ２５
が設置される前に、駆動液８が空にされるべきである。

駆動液８は、前記の目的のために、ドレーンコック（図
示なし）を設けて捨てるか、迂回されるべきセット内の
通路の流れ制止を引起こす“準４ｆｒ１″に目盛４６を
セットすることにより、液がバッグ４２に戻される。バ
ッグ４２を含むセットはそれにまたシリンダー４の下方
のレベルに下げられ、そしてシリンダーは短時間でバッ
グへの液８の還流を引起こす。外部のバイパス代案は更
に以下で論じられる。

第２図に示された実施例では、使い捨てシリンジ２５が
、点滴過程の開始時にピストン６上方のシリンダースペ
ース（ピストンが最下端位置）を完全に満たすプラスチ
ックの点滴液バッグ５０によって取替えられる。

この配置の静水力学に従えば、第１図の実施例での意味
に於て、それぞれの断面積では差異がないので、減少比
がない。従って、シリンダー４に入る駆動液８の各滴量
のためにバッグ５０から流出される点滴液の量は、この
滴量に正確に一致する。上述の最少の減少率の場合、ま
だ制御可能な４滴量分の滴下は、通常の生理学上の液よ
りはるかに高い粘度の種々のタイプのオイルの如き駆動
液を用いて得られる。このようなオイルを標準の又は調
整された点滴セットに用いれば、標準点滴液で得られる
よりも１０〜１００倍低い点滴率を得ることが可能であ
る。

“点滴”セットとチューブ関連の一式のその他は、駆動
液の特性のために、外部の大径口バイパス５２（第１図
）を一端を筒口４４内に、他端を３−ウェイコック（３
−ｗａｙ　ｃｏｃｋ）　５４内に接続することが有利で
ある点を除いて、第１図に示された物と同一であり、そ
して３−ウェイコックは、図示の位置ではバイパス５２
を中断しており、セットとシリンダー４間を直結してい
るが、９０°曲げられれば、シリンダー４を急速に空に
するためにセントをバイパスし、シリンダー４からバッ
グ４２にオイルの還流を達成する。他の解決としては、
駆動液のシリンダー４からバッグ４２への戻りの流れは
許すがバッグ４２からシリンダー内への流れを阻止する
逆止弁を備えることによって３−ウェイコック５４は不
要になる。

第１図の圧力リリーフ弁３６は、第２〜５図の実施例で
は、これら実施例での圧力がたとえ全閉止圧でさえ３Ｑ
ｍｎ＋Ｈｇの危険レベルに達することがないので、不要
である。

第３図はシリンジ２５とピストン６の両方がプラスチッ
ク容器で取り替えられた実施例を示しており、前者は第
２図の実施例同様のプラスチックバッグ５０で代えられ
ており、後者は弾性変形可能な材料で作られ且つチュー
ブ１０を介して駆動液分配セット１２に接続出来る水圧
り・ンション５６で取り替えられている。バッグ５０と
クッション５６の両者は剛性の２部材ハウジング５８内
に収納されており、ハウジングの２つの半分片はヒンジ
６０によってお互いに関節連結され、且つ掛は金（ラッ
チ）６２で閉塞位置に維持出来る。

この実施例の操作は全く明確である。開始時には、水圧
クッション５６が完全につぶされ、点滴液バッグ５０が
全ハウジングをうずめる１点滴の進行に応じて水圧クッ
ションが徐々に満ち、そして同じ率で点滴液４０をバッ
グ５０から点滴ライン３８に流出し、駆動液の水圧クッ
ション５６と点滴液バッグ５０の各液量の合計は実質的
に一定に維持され、ハウジングの内部体積に等しい。

この実施例も又、第１図の実施例の意味での減少比を有
せず、そして標準か調整された点滴セットの最少滴下率
より低い滴下率が駆動液として比較的高粘度の液を用い
ることによって得られる。

ハウジングは脚片６４．６４’　の２セントを有してお
り、脚片は垂直及び水平方向での２つの起こりうる位置
を与える。垂直位置は、全空気が特に点滴液バッグ５０
から排除されねばならぬ準備状態の間、より好都合であ
る。

第３図の実施例の変形が第４図に示されている。

この変形例では、駆動液で徐々に膨らまされる水圧クッ
ション５６が弾性変形可能なダイアフラム６６で取替え
られている。この場合、駆動液８はハウジング５８内に
導入され、滴液バッグ５０に対してダイアフラム６６を
徐々に押圧する。この場合も又、滴下率が駆動液として
高粘度液を使用することで下げられる。

第５図は、第１図の実施例の変形としての、無調整標準
点滴セット６８の使用を描いている。ここで、調整部材
４６は整列タイプの個々の成分であり、可撓チューブ７
０でドリップチャンバー４８に、そして他の可撓チュー
ブ７２でピストン６下方のシリンダースペースに接続さ
れている。

勿論、標準点滴セットで良く用いられる簡単な公知の装
置、即ちローラクランプ又はフラットクランプによって
調整を行なうことは可能である６両クランプは点滴セッ
トの出口チューブに適用されるべく予定され、そしてチ
ューブを大小の度合で平らにすることによりこのチュー
ブの自由断面を減少する。しかしながらこれらクランプ
の信顧性及び正確さはどちらかと言えばわずかである。

第６図は圧力リリーフ弁３６を示している。バルブ本体
７４がシリンジ２５（第１図）の標準テーパーに合致さ
せるためのテーパー付けされた入口開口アロを備えてい
るのがわかる。より小さな円筒孔７８が本体７４を通っ
てテーパー人口の端からチューブコネクタ８０を通して
あり、そしてコネクタ８０の上には患者に通じている点
滴ライン３８が嵌められる。ベント孔８２が、作用中は
、テーパー付端部を有し、且つネジ付き保持リング９０
によって定位置に保持されたラバーダイアフラム８８の
弾性力でバルブシート８６に対して押圧すれるポペット
バルブ８４によって閉止状態に保持される。ダイアフラ
ム８８は孔７８内の圧力を感じ、そして成る側糸圧力を
超えた時外方にふくらむ。この事はポペットバルブ８４
に引込みを与え、そのテーパー付き端部がバルブシート
８６から離れることを引起こし、点滴液がベント孔８２
を通って漏れるのを可能にする。圧力が正常に戻った時
、ダイアフラム８８の弾性力は、ポペットバルブ８４を
、その先端が再びベント８２を密閉するまで押し戻す。

ポペットバルブ８４をダイアフラム８８の一体部分で作
成することも又可能である。

第１図の例は１個のシリンジのみを有するように示され
ているが、１つ以上のシリンジを備えることは明らかに
可能であり、例えば異なった径を有し同時に作動する２
個のシリンジを備えることが可能である。この事は得ら
れる点滴率の変化性を増大する。

第１図のピストン６をベローズ配置或いはローリングダ
イアフラム（ｒｏｌｌｉｎｇ　ｄｉａｐｈｒａｇｍ）に
よって取り替えることも又可能であり、このどちらでも
実質上ｇ擦を減じ正確さと円滑性を向上する。

本発明が合宿に述べた実施例の細部に限定されないこと
、及び本発明がその基本特性の精神から離れることなく
他の特定形状で実施可能なことは、当業者にとって明ら
かであろう。目下の実施例は、従ってあらゆる点で例で
あって限定するものでないように考慮されるべきであり
、発明の範囲は今までの記述によってよりもむしろ特許
請求の範囲によって指示されており、そして特許請求の
範囲の均等の意味及び範囲内に入るあらゆる変形を該範
囲内に包含することが予定されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の水圧シリンジポンプの第１実施例の
一部を断面で表わした図である。 第２図は、本発明の第２実施例の水圧アクチェータの概
略断面図であり、シリンジがプラスチックバッグで取替
えられている。 第３図は、シリンジとピストンとがプラスチックバッグ
で取替えられた更に他の実施例の概略断面図である。 第４図は、第３図の実施例の変形であり、駆動液がダイ
アフラムを介して点滴液バッグに作用するものである。 第５図は、標準無調整点滴セットを第１図の実施例で用
いる図、 第６図は、圧力リリーフ弁の断面図。 ２：水圧アクチェータ、　　　４：　シリンダー、６：
ピストン、　　　　　　　８；駆動液、９：通路、　　
　　　　　　ｌＯ：チューブ、１４：ふた、　　　　　
　　　１６：空気孔、１８：中央孔、　　　　　　　２
５：シリンジ、２６：シリンジ本体、 ２８ニブランジヤーロツド、 ３０：　シリンジプランジャー、 ３６：圧力リリーフ弁、　　　４０：点滴液、４４：筒
口、　　　　　　　４６：１！整部材、４８：　ドリッ
プチャンバー。 エノ、７余白 図面の浄、“ｒ！％：’：°１゛に変更なし）Ｆカ、６
゜ ・　手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６２年特許願第２９２１８９号 ２、発明の名称 ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、
補正命令の日付 昭和６３年２月２３日（発送日） ６、補正の対象 図　　　面 ７、補正の内容 図面の浄書（内容に変更なし） ８、添付書類の目録 浄書図面　　　　　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンプのための駆動液として用いるために、一定で
   、調整可能で且つ量を定めることの出来る液流を創出す
   るために適用される手段と；該駆動液流創出手段に接続
   され、且つ該駆動液の流入量によってその流入量に応答
   して運動を創出するために適用された少くとも１つの部
   材を含む水圧アクチエータ手段と；点滴液を含み、且つ
   該運動創出部材によって点滴液を該手段からその受領側
   に徐々に流出させるように作用させるために適用された
   体積可変手段；とを含む水圧シリンジポンプ。 ２、駆動液流創出手段が点滴セットである特許請求の範
   囲第１項に記載のシリンジポンプ。 ３、点滴セットと水圧アクチエータ手段との間に挿入さ
   れた流れ調整手段を含んだ特許請求の範囲第２項に記載
   のシリンジポンプ。 ４、駆動液流創出手段が調整される点滴セットである特
   許請求の範囲第１項に記載のシリンジポンプ。 ５、水圧アクチエータが水圧シリンダーであって該部材
   が該シリンダーのピストンであり、そのピストンの一面
   が該駆動液と接している特許請求の範囲第１項に記載の
   シリンジポンプ。 ６、該体積可変手段が投薬されるべき点滴液を含んでい
   るシリンジであり、該シリンジの本体部分が該シリンダ
   ーに対して固定されそしてそのプランジャーロッドがピ
   ストンの他面に対して載置されており、該ピストンの表
   面積が該シリンジのプランジャーの表面積より実質上大
   であり、該ピストンが該流入量に応答して運動して該シ
   リンジプランジャーをシリンジ本体内に押入し、それに
   よってシリンジの出口開口から点滴液を流出させる特許
   請求の範囲第５項に記載のシリンジポンプ。 ７、駆動液流創出手段がピストン表面に作用するかなり
   の圧力ヘッドを作るようなシリンダー上方の高さに設置
   された特許請求の範囲第５項に記載のシリンジポンプ。 ８、体積可変手段と点滴液受領体との間に挿入された圧
   力リリーフ弁を備えた特許請求の範囲第１項に記載のシ
   リンジポンプ。 ９、点滴液を含有する体積可変手段がシリンダー内に挿
   入出来る折たたみ可能で実質上該ピストン上方スペース
   を占めるバッグであり、該バッグが点滴液の受領側に接
   続出来る開口を備えている特許請求の範囲第５項に記載
   のシリンジポンプ。 １０、アクチエータ手段が駆動液流創出手段に接続可能
   で、且つ剛性ハウジング内に収容された水圧クッション
   である特許請求の範囲第１項に記載のシリンジポンプ。 １１、点滴液を含有している体積可変手段が該剛性ハウ
   ジング内に挿入出来、且つ該点滴液の受領側に接続出来
   る開口を備えた折たたみバッグであり、該バッグは該駆
   動液流創出手段に接続した水圧クッションと共に該ハウ
   ジングを共にし、作用中は水圧クッションと点滴液バッ
   グとの各液体積の和が、実質上一定に維持され、且つ該
   剛性ハウジングの内部体積に実質上等しい、特許請求の
   範囲第１０項に記載のシリンジポンプ。 １２、水圧アクチエータ手段が、該折たたみ出来る点滴
   液バッグと剛性ハウジングを分割する弾性変形可能のダ
   イアフラムであり、そしてダイアフラムは、その一表面
   が該駆動液の流入にさらされて、ダイアフラムの他の表
   面が点滴液バッグを押圧可能に、該ハウジング内に据付
   けられている特許請求の範囲第１１項に記載のシリンジ
   ポンプ。 １３、駆動液流を創出する手段をバイパスする手段を含
   み、該バイパス手段は、該駆動液の水圧アクチエータ手
   段の方向への該流れ創出手段を迂回することは阻止する
   が、該駆動液が水圧アクチエータ手段から来る時には該
   流れ創出手段の迂回を許すために適用されている特許請
   求の範囲第１項に記載のシリンジポンプ。 １４、駆動液が実質上、生理学上の液の粘度範囲内の粘
   度を有する液である特許請求の範囲第１項に記載のシリ
   ンジポンプ。 １５、駆動液が実質上、生理学上の液の粘度範囲以上の
   粘度を有する液である特許請求の範囲第１項に記載のシ
   リンジポンプ。