WO2011093103A1

WO2011093103A1 - シリンジ駆動装置およびシリンジ駆動方法

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Publication number: WO2011093103A1
Application number: PCT/JP2011/000495
Authority: WO
Inventors: 総一郎藤岡; 中村　徹; 水野　修; 晃庸奥田; 章博太田
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-08-04
Also published as: JPWO2011093103A1; US20120299737A1; US8937553B2; JP5603352B2; CN102724947A

Abstract

　シリンジ駆動装置１１は、外筒１４を固定する固定部１５、プランジャー１３を保持する可動の保持部１６、保持部１６をプランジャー軸方向に駆動して外筒１４に対する押出しと引出しを行う駆動部４２を備える。内圧検出部１８はシリンジ１２内の内圧を検出する陽圧検出スイッチ６３を備える。判定部４１は、保持部１６が停止状態であるときに、陽圧検出スイッチ６３がオン状態であれば警報発生を判定する。表示部１９は判定部４１が警報発生を判定すると点灯して警報を発する。

Description

シリンジ駆動装置およびシリンジ駆動方法

　本発明は、シリンジのプランジャーを押し引きして駆動させるためのシリンジ駆動装置に関するものである。

　病院内で、例えば点滴用の薬剤を調合する薬剤混合作業の場合には、よく知られているように、バイアルと呼ばれる薬剤瓶に瓶詰めされた複数の薬剤を、シリンジを用いて吸引すると共に、このシリンジ内で混合することで調合している。そして、この調合後の薬剤は、次にシリンジから吐き出すことで、例えば、点滴袋に充填されるようになっている。

　病院内での薬剤混合作業は、例えば高濃度ブドウ糖液のように粘度の高いものを、例えば５０ｍｌ程度の大容量のシリンジを用いて大量に扱う場合もあり、その際にプランジャーを押し引きして駆動させるための力は百数十Ｎと極めて大きなものである。また、調合する薬剤の中には、例えば抗がん剤のように、発がん性を有するなど健常者には有害な薬剤も含まれており、その取り扱いには細心の注意を払う必要がある。そのために、薬剤混合作業におけるシリンジ操作は、作業者の大きな負担となっている。

　シリンジ操作を支援する装置として、人体への薬剤の定量注入などを目的とした、シリンジ駆動装置が提案されている。一般に、この種のシリンジ駆動装置は、シリンジの外筒のフランジを保持してシリンジを固定する固定部と、プランジャーの鍔部を保持し、固定部に固定されたシリンダーに対してプランジャーを軸方向に移動させる保持部とを備える。そして、保持部に設けられた圧力検出部によってプランジャーを軸方向に移動させる力からシリンジ内圧を検出し、検出した内圧に応じた信号を作業者に表示する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

　図１４に特許文献１に記載の従来のシリンジ駆動装置の構成図を示す。このシリンジ駆動装置では、モータの回転を保持部１の直線運動に変換し、プランジャー２の鍔部３を保持部１のプランジャー受け部４が押し出すことで、シリンジ５内の薬液が押し出される。プランジャー２の鍔部３をプランジャー受け部４に保持アーム６により押し付け、プランジャー受け部４と保持部１の間に圧力伝達部８を介して圧力センサ７が配置されている。鍔部３を押しつける時の圧力センサ７の検出値に応じて信号を出すことにより、輸液ルートの閉塞やシリンジ外れを警告する。具体的には、検出される圧力が過大な場合は閉塞を、検出される圧力が過小な場合はシリンジ外れを警告する。この構成により、意図せぬシリンジ操作を行ってしまった際に、作業者は異常を認識して早急に対応を行うことができるため、安全なシリンジ操作が可能となる。

特開平１０－１９２４０２号公報

　このようなシリンジ駆動装置の課題は、薬液の種類や吐き出し速度によって圧力が変動し、百数十Ｎにも及ぶ薬液の粘性抵抗の影響下においてシリンジ内圧を検出するため、微小なシリンジ内圧を検出できないことである。そのため、例えば、５ｋＰａ程度のシリンジ内圧で発生する薬剤エアロゾルは、事前に作業者に警告することができない。薬剤エアロゾルとは、注射薬混合作業において、バイアルからシリンジを引き抜く際に、シリンジ内圧が周囲より高い圧力（陽圧）の場合に薬液が飛散する現象のことである。例えば抗がん剤のような健常者には有害な薬液を薬剤エアロゾルで飛散させてしまった場合、飛散物の付着や吸引によって作業者の健康が害される危険性がある。

　従来のように作業者が注射薬混合作業を手作業で行う場合、シリンジ内圧の感知は作業者の手の感覚で行っており、経験などにより薬剤エアロゾルの発生する微小なシリンジ内圧を手の感覚で検出することは可能である。しかしながら、前述のような作業者の負担を減らすシリンジ駆動装置を用いると、このような手の感覚によるシリンジ内圧の検知は困難である。

　図１４のシリンジ駆動装置においては、プランジャー受け部４と保持部１との間に圧力センサ７を設けているので、プランジャー受け部４に加わる力を介しておおまかなシリンジ内圧の算出は可能である。シリンジ駆動中の異常を検出し、作業者へ警告するために、シリンジ内圧の算出及び作業者への警告表示は常時行われている。しかし、薬剤エアロゾルが発生するシリンジ内圧の閾値は非常に小さく、＋５ｋＰａ程度のシリンジ内圧によりプランジャー２へ加わる力は、駆動中は薬液の粘性抵抗に打ち消されてしまうレベルである。よって、プランジャー受け部４に加わる力を圧力センサ７で検出しても、シリンジ５の微小な内圧を正確に検出することは難しく、薬剤エアロゾル発生を作業者に事前に警告することは困難であった。

　本件発明は、このような課題を解決するためのもので、作業者が薬剤エアロゾルの発生を事前に認識することが可能なシリンジ駆動装置およびシリンジ駆動装置の制御方法を提供することを目的とする。

　本発明の第１の態様は、シリンジの外筒を固定する固定部と、前記シリンジのプランジャーを保持する可動の保持部と、前記保持部をプランジャーの軸方向に駆動して前記外筒に対する前記プランジャーの押出しと引出しを行う駆動部と、前記シリンジ内の内圧を検出する内圧検出部と、前記保持部が駆動状態と停止状態のいずれであるかを検出する作動検出部と、前記保持部が停止状態であることを前記作動検出部が検出しているときに、前記内圧検出部で検出された前記シリンジ内の前記内圧が予め設定された警戒値以上であれば警報発生を判定する判定部と、前記判定部が警報発生を判定すると警報を表示する表示部とを備える、シリンジ駆動装置を提供する。

　前記警戒値は薬剤エアロゾルが発生するシリンジの内圧（例えば０ＫＰａ以上５ＫＰａ以下）である。従って、作業者は、シリンジの内圧が薬剤エアロゾルが発生する可能性がある圧力まで上昇していることを、警報部が発する警報により認識できる。

　前記内圧検出部は、前記プランジャーの軸方向に可動に前記保持部で支持されると共に、前記プランジャーの鍔部に当接する可動部と、前記可動部を前記プランジャーの押出し方向に弾性的に付勢して前記プランジャーの鍔部に押し付ける弾性付勢部を備える。また、内圧検出部は、前記可動部が前記プランジャーの鍔部で前記プランジャーの引出し方向に押される力が前記警戒値に相当する力以上となるとオン状態となるスイッチ又は前記可動部が前記プランジャーの鍔部で前記プランジャーの引出し方向に押される力を検出する力検出部を備える。特に、前記弾性付勢部の付勢力により前記可動部が前記プランジャーを前記押出し方向に押圧する力は、前記シリンジと前記プランジャーとの間の静止摩擦力以上に設定されていることが好ましい。

　この構成により、シリンジとプランジャーとの間の摩擦力の影響を排除ないし低減してシリンジ内の内圧の検出精度を向上できる。高精度で検出されたシリンジ内の内圧を使用して警報の要否を判定することで、薬剤エアロゾルの警報の正確性が向上する。

　本発明の第２の態様は、シリンジの外筒を固定する外筒固定部と、前記シリンジのプランジャーを保持する保持部と、前記保持部を前記プランジャーの軸方向に駆動して前記外筒に対する前記プランジャーの押出しと引出しを行う駆動部とを備えるシリンジ駆動装置の制御方法であって、前記保持部が駆動状態と停止状態のいずれであるかを検出し、前記保持部が停止状態であれば、前記シリンジの内圧を検出し、前記シリンジの内圧が警戒値以上であれば警報を発生する、シリンジ駆動装置の制御方法を提供する。

　本発明のシリンジ駆動装置およびシリンジ駆動装置の制御方法によれば、薬剤エアロゾル発生を事前に作業者に警告することが可能となり、安全な注射薬混合作業が可能となる。特に、シリンジのプランジャーに対して弾性的に付勢される可動部を用いることでシリンジ内の微小な内圧の検出精度を向上でき、作業者に対する薬剤エアロゾル発生の警告の正確性を高めることができる。

本発明の実施の形態１におけるシリンジ駆動装置の斜視図。本実施の形態１における伸長時のシリンジ駆動装置の斜視図。本実施の形態１におけるシリンジ駆動装置のブロック図。本発明の実施の形態１における保持部の一部断面斜視図。本実施の形態１における押し部と押出面が接触した保持部の上面図。本実施の形態１における押し部と押出面が離れた保持部の上面図。本実施の形態１における保持部の模式断面図。本実施の形態１における押し部と押出面が接触した保持部の模式断面図。本実施の形態１における押し部と前側面が接触した保持部の模式断面図。本実施の形態１における押し部が押出面及び前側面から離れた保持部（陽圧時）の模式断面図。本実施の形態１における押し部が押出面及び前側面から離れた保持部（陰圧時）の模式断面図。本実施の形態１におけるシリンジ駆動装置の自動モード時の動作のフローチャート。本実施の形態１におけるシリンジ駆動装置の自動モード時の動作の代案のフローチャート。図７ＡのステップＳ８及び図７ＢのステップＳ８’の詳細を示すフローチャート。本実施の形態１におけるシリンジ駆動装置の非自動モード時の動作のフローチャート。本実施の形態１におけるシリンジ駆動装置の非自動モード時の動作の代案のフローチャート。プランジャーが始端位置であるシリンジの平面図。プランジャーが始端位置より後退したシリンジの平面図。本発明の実施の形態２における保持部の一部断面斜視図。本発明の実施の形態２における揺動部の模式的な側面図。本発明の実施の形態２における揺動部の模式的な背面図。図１１のXII-XII線での断面図。本発明の変形例のシリンジ駆動装置が備える保持部の模式断面図。従来のシリンジ駆動装置の保持部の要部断面図

　以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成には同じ符号を付して、適宜説明を省略している。

　（実施の形態１）
　図１から図３は、本実施の形態１におけるシリンジ駆動装置１１を示す。シリンジ駆動装置１１は、シリンジ１２のプランジャー１３の外筒１４に対する押出し、引出しを補助する装置である。

　シリンジ駆動装置１１は、シリンジ１２の外筒１４を固定する固定部１５と、シリンジ１２のプランジャー１３を保持する保持部１６と、この保持部１６をプランジャー１３の軸方向に直線運動させる駆動部４２（図３に模式的に示す。）を備える。固定部１５の下部には作業者が手で握るための握り部３０が延びている。

　外筒１４のフランジ３１がフランジ収容部２８の窪みに嵌り、プランジャー１３の端部の押し部（鍔部）３２が保持部１６の前側の窪み２９に嵌るように、シリンジ１２をシリンジ駆動装置１１の固定部１５に載せる。その後、レバー３３ａのシャフト部３３ｂを押し込むと、連動して留め具２４，２５，２６，２７が作動し外筒１４を挟む。シャフト部３３ｂを押し込んだ後にレバー３３ａを回転させることにより、シャフト部３３ｂの動きは拘束され、留め具２４，２５，２６，２７は外筒１４を挟んだ状態でロックされる。よって、シリンジ１２はシリンジ駆動装置１１の固定部１５へ固定される。

　図３に模式的に示すように、駆動部４２は、駆動源としてのモータ４３と、伝動機構としてのギア４４と、ギア４４の回転を直線移動に変換する一対のラック４５，４６を備える。これらのラック４５，４６の後端が保持部１６に連結されているので、モータ４３の回転方向に応じた向きに保持部１６が移動する。保持部１６がシリンジ軸方向に移動することで、固定部１５に固定された外筒１４に対するプランジャー１３の押出し、引出しを行う。

　ラック４５，４６が前進して保持部１６が固定部１５に対して接近する方向に移動すると、固定部１５に固定されたシリンジ１２のプランジャー１３は外筒１４へ押し出される方向に移動する（図１参照）。図３に概念的に示すように、保持部１６の位置が始端であることを検出する始端検出センサ４７が設けられている。プランジャー１３が外筒１４に対して最も押し出された位置に達しているときに、保持部１６の位置は始端にある。

　ラック４５，４６が後退して保持部１６が固定部１５から離れる方向に移動すると、固定部１５に固定されたシリンジ１２のプランジャー１３は外筒１４から引き出される方向に移動する（図２参照）。図３に概念的に示すように、保持部１６の位置が終端であることを検出する終端検出センサ４８が設けられている。プランジャー１３が外筒１４から最も引き出された位置に達しているときに、保持部１６の位置は終端にある。

　ラック４５，４６の後部は、蛇腹状のカバーである伸縮部２２，２３内に収容されている。図１及び図２に示すように、保持部１６がプランジャー１３の軸方向に沿って直線移動してもラック４５，４６は常に伸縮部２２，２３で覆われている。

　シリンジ駆動装置１１は、保持部１６の駆動部４２へ操作指令を発信する操作部としての操作スイッチ１７を握り部３０の上側後部に備える。また、シリンジ駆動装置１１は、固定部１５に主電源スイッチ（図示せず）を備える。さらに、シリンジ駆動装置１１は、後に詳述する自動モードを実行するか否かを選択するためのモードスイッチ４９（図３にのみ概念的に示す）を備える。モードスイッチ４９に代えて操作スイッチ１７の中立位置（引出し指令と押出し指令が共にオフ）を検出する場合に自動モードを指示する回路４９’を採用してもよい。

　操作スイッチ１７からの操作指令がプランジャー１３の引出し指令（吸引指令）であると、駆動部４２のモータ４３には正電流が流れて正回転し（図３において矢印ＣＷで概念的に示す）、ラック４５，４６と共に保持部１６が固定部１５から離れる方向に後退する。その結果、固定部１５に固定されたシリンジ１２の外筒１４からプランジャー１３が引き出され、注射針２０を介してシリンジ１２内に薬液や空気が吸引される。一方、操作スイッチ１７からの操作指令がプランジャー１３の押出し指令（吐出指令）であると、駆動部４２のモータ４３には負電流が流れて逆回転し（図３において矢印ＣＣＷで概念的に示す）、ラック４５，４６と共に保持部１６が固定部１５に近付く方向に前進する。その結果、固定部１５に固定されたシリンジ１２の外筒１４に対してプランジャー１３が押し込まれ、注射針２０を介してシリンジ１２内の薬液や空気が吐出される。

　操作スイッチ１７は親指によって操作されることを想定しており、操作スイッチ１７を作業者に対して手前側（矢印２１ａ方向）を押すと引出し指令（吸引指令）であり、奥側（矢印２１ｂ方向）を押すと押出し指令（吐出指令）である。このように操作スイッチ１７を操作するための親指の移動方向と、保持部１６（プランジャー１３）の移動方向が一致する。そのため、作業者は操作スイッチ１７の操作とシリンジ駆動装置１１の動作（吸引と押出のいずれであるか）を容易に理解できる。操作スイッチ１７から指を離すと中立位置に戻る。操作スイッチ１７が中立位置に戻ると操作指令が解除されるため、モータ４３への電流供給が停止して伸縮部２２、２３が止まり保持部１６の移動が停止する。

　シリンジ駆動装置１１は、保持部１６に設けられた内圧検出部１８、固定部１５に内蔵された判定部４１、及び固定部１５の側面に設けられた表示部１９を備える。

　内圧検出部１８は、シリンジ１２の内圧によりプランジャー１３に加わる力を検出する。本実施の形態における内圧検出部１８は、後述する陽圧検出スイッチ６３のオン／オフ状態としてシリンジ１２の内圧を検出する。内圧検出部１８の構造及び機能の詳細は後述する。

　判定部４１は内圧検出部１８で検出されるシリンジ１２の内圧が予め定められ警戒値以上であれば（本実施の形態では後述するように陽圧検出スイッチ６３がオン状態であれば）、薬剤エアロゾルが発生する可能性が高いことの警報発生を判定する。薬剤エアロゾルとは、注射薬混合作業において、バイアルからシリンジを引き抜く際に、シリンジ内圧が周囲より高い圧力（陽圧）の場合に薬液が飛散する現象のことである。

　警戒値としては、薬剤エアロゾルが発生する一般的なシリンジ内圧の閾値（＋５ｋＰａ程度）を設定するのが好ましい。さらに確実にするために、警戒値を上記の一般的な閾値より低い値（例えば、略０ｋＰａとなる正の値）に設定することで、シリンジ１２の内部が陽圧状態時に警報を発する構成とでき、薬剤エアロゾル発生の可能性が高い危険な状態を、事前に作業者に確実に警告することができる。警戒値は例えば０ｋＰａ以上５ｋＰａ以下の範囲で設定される。

　表示部１９は判定部４１の判定結果に応じて、薬剤エアロゾルが発生する可能性が高いことを作業者に知らせる警報を発生する警報部として機能する。

　本実施の形態のシリンジ駆動装置１１における表示部１９は、図１及び図２に示すように３個のＬＥＤ３４，３５，３６を有する。ＬＥＤ３４は、緑色のＬＥＤであり、主電源がオン時に点灯してオフ時に消灯する。ＬＥＤ３５は、オレンジ色のＬＥＤであり、始端検出センサ４７により保持部１６の位置が始端であること（プランジャー１３が外筒１４に対して最大に押し出された位置にあること）が検出された場合に点灯する。また、このＬＥＤ３５は終端検出センサ４８により保持部１６位置が終端であること（プランジャー１３が外筒１４に対して最大に引き出された位置あること）が検出された場合に点灯する。

　ＬＥＤ３６は赤色のＬＥＤであり、判定部４１による判定結果が表示される。つまり、判定部４１で警報発生の判断が成立した場合（内圧検出部１８で検出されるシリンジ１２の内圧が警戒値以上である場合）にＬＥＤ３６を点灯させる。判定部４１で警報発生の判断が成立しない場合には、ＬＥＤ３６は消灯させている。

　警報部（本実施の形態では表示部１９）による警報の態様は、警報発生を作業者が確実に認識できるものである限り、ＬＥＤの点灯等の視覚的な警報に限定されない。例えば、振動モータ等の振動源を握り部３０内部に埋め込んでおき、判定部４１で警報発生の判断が成立した場合に振動源を振動させてもよい。この場合、作業者は表示部１９を見忘れても、振動によって薬剤エアロゾル発生の可能性を知ることができる。なお、固定部１５と握り部３０は別体とすることで、振動源の振動が減衰されシリンジ１２には強い振動が伝わらないよう構成することができる。また、固定部１５と握り部３０間に例えばゴムのような除振材料を介してもよい。また、警報部による警報は、ブザー音の発生等の聴覚による警報を含んでいてもよい。

　判定部４１がシリンジ１２の内圧の検出値が警戒値以上であって警報発生の判定が成立する場合に表示部１９に対してＬＥＤ３６の点灯（警報）を指示するのは、保持部１６が停止状態（押出し方向又は引出し方向にも移動していない状態）である場合にのみである。従って、保持部１６が駆動状態であって、プランジャー１３が移動して薬液吸引ないし排出作業を行っている場合は、シリンジ１２の内圧に関係なくＬＥＤ３６は消灯している。これは、シリンジ１２の抜き取りを行うのが、薬液吸引作業も排出作業もを行っていない時だけであり、これらの作業中は警報を発生する必要がないからである。また、薬液吸引、排出作業中には警告を行わないことによって、例えば、細心の注意を要する抗がん剤を扱うシリンジ操作中においても、作業者は集中力をシリンジ操作のみにむけることができると共に、シリンジ駆動装置１１は薬液の粘性抵抗の影響を排除することで、より正確な薬剤エアロゾル発生の危険性の警告を行うことが可能になる。

　本実施の形態では、判定部４１は、内圧検出部１８が検出したシリンジ１２の内圧が警戒値以上であるか否かを常に判定しており、保持部１６が停止している時だけ、その結果を表示部１９へ表示するようにしている。だが、停止時の薬剤エアロゾル発生だけが問題となるのであれば、保持部１６が停止している時のみ判定部４１が判定を行ってもよい。

　保持部１６が駆動状態（駆動部４２により押出し方向又は引出し方向に移動している状態）であるか停止状態であるかを判断するために、モータ４３の回転を検出するエンコーダ５０を設けてもよい。この場合、判定部４１はエンコーダ５０からの入力信号に基づいてモータ４３の回転状態を検出し、それによって保持部１６が駆動状態と停止状態のいずれであるかを判断する。つまり、この場合には、エンコーダ５０と判定部４１で保持部１６が駆動状態と停止状態のいずれであるか検出する作動検出部を構成する。保持部１６が動作している際は確実にモータは回転状態にあり、保持部１６が停止している際は確実にモータは停止状態にある。そのため、エンコーダ５０を用いたモータ４３の回転状態検出により保持部１６が停止状態であるか否かを確実に判定できる。エンコーダ５０による回転状態検出に代えて、モータ４３の回生電流から保持部１６が停止状態であるか否かを判定してもよい。

　また、駆動部４２のギア４４を高減速比のものとし、逆可動性が低い構成（保持部１６に力を加えてもモータ４３には減速比に応じた小さな力しか伝わらない構成）とすることで、モータ４３は回転せず、保持部１６も移動しない構成とすることができる。この構成では、操作スイッチ１７による操作指令が無く、モータ４３に電流を流していない場合、外力作用下であっても保持部１６は停止状態とすることができる。この構成により、操作スイッチ１７からの操作指令の有無のみによって保持部１６が停止状態であるか否かを判定することができるため、より安価に保持部１６の停止状態の検出を行うことができる。本実施の形態では、判定部４１は、操作スイッチ１７が引出し指令にも押出し指令にも設定されず中立位置にある場合に保持部１６が停止状態であると判断する（図７ＡのステップＳ１）。つまり、本実施の形態では、操作スイッチ１７と判定部４１とで保持部１６が駆動状態と停止状態のいずれであるか検出する作動検出部を構成する。

　以下、シリンジ駆動装置１１の操作方法を概説する。まず、作業者は握り部３０を持って保持したシリンジ駆動装置１１にシリンジ１２を装着する。そして、シリンジ１２の先端の注射針２０を、バイアル（図示せず）に刺す。

　バイアル内の薬液をシリンジ１２に吸引するには、主電源スイッチ（図示せず）をオンにした後、操作スイッチ１７を親指で矢印２１ａの方向に押し、シリンジ駆動装置１１に吸引操作指令を与える。この操作により、保持部１６がプランジャー１３から離れる方向へ直線移動して、プランジャー１３が外筒１４に対して引き出されてバイアルの薬液がシリンジ１２へ吸引される。そして、シリンジ１２へ十分な薬液を吸引できたら操作スイッチ１７から指を離す。すると操作スイッチ１７は中立位置に戻り保持部１６の移動が停止する。操作スイッチ１７を親指で矢印２１ｂの方向に押し、シリンジ駆動装置１１に吐出操作指令を与えると、保持部１６がプランジャー１３に接近する方向へ直線移動して、プランジャー１３が外筒１４へ押し出され、注射針２０よりバイアルへ薬液が排出される。このようにシリンジ駆動装置１１を用いて、プランジャー１３の押出し、引出しを行い、作業者は薬剤混合作業を行うことができる。

　バイアルへの薬液排出の際には、前述した薬剤エアロゾル発生防止のためにシリンジ１２の内圧を調整する空気交換作業を行う。まずバイアルに注射針２０を刺し、例えばバイアルからシリンジ１２へ少量の空気を吸引した後、シリンジ１２からほぼ同量の薬液をバイアルに排出する空気交換作業を繰り返すことにより、バイアルへの薬液排出作業を実施する。

　薬液排出作業において、交換した薬液量と空気量のバランスが悪いと、バイアル、シリンジ１２の内圧が高くなってしまう。シリンジ１２の内圧が薬剤エアロゾル発生の閾値以上の状態で注射針２０を引き抜くと、薬剤エアロゾルが発生してしまう。しかし、本実施の形態のシリンジ駆動装置１１では、保持部１６が停止状態にあるときにシリンジ１２の内圧の検出値が警戒値以上であると判定部４１が判定すると、表示部１９のＬＥＤ３６が点灯する。つまり、バイアルからの抜き針を行うと薬剤エアロゾル発生の可能性が高く、バイアルから注射針を引き抜いてはならない状態であることをＬＥＤ３６の点灯により作業者へ警告する。また、ＬＥＤ３６は警戒値未満の場合は消灯し、薬剤エアロゾル発生の可能性が低いため、抜き針が可能であることを作業者へ知らせる。よって作業者は、ＬＥＤ３６を見ることで、薬剤エアロゾル発生の可能性が低いシリンジ１２の抜き取りタイミングを知ることができる。

　次に、図４から図６Ｅを参照して、内圧検出部１８について詳細に説明する。

　プランジャー１３の先端のガスケット６２（図８Ａ，図８Ｂ参照）とシリンジ１２の外筒１４との間には摩擦力（以下、シリンジ摩擦力と称す）が作用する。例えば小容量のシリンジ１２のように、小径のシリンジ１２を用いる場合、内圧検出部１８（図４参照）で検出しようとするシリンジ１２の内圧に対して、シリンジ摩擦力の影響が大きい場合がある。本実施の形態の内圧検出部１８では、シリンジ摩擦力の影響が大きい場合でも、シリンジ摩擦力の影響を排除して、高精度でシリンジ１２の内圧を検出可能として、判定部４１での警告の判定の正確性を向上している。

　図６Ａ～図６Ｅを参照すると、保持部１６の前部には前側面６４と押出し面６１で前後が挟まれた窪み２９が設けられており、この窪み２９にプランジャー１３の押し部３２が収容される。窪み２９の幅（前側面６４と押出し面６１）の間隔は押し部３２の厚みよりも大きく設定している。プランジャー１３を外筒１４に対して押出し方向に前進移動させる際には、図６Ｂに示すように保持部１６の押出し面６１が押し部３２に当接する。一方、プランジャー１３を外筒１４に対して引出し方向に後退移動させる際には、図６Ｃに示すように保持部１６の前側面６４が押し部３２に当接する。

　内圧検出部１８は、プランジャー１３の押し部３２の底面に接触する可動部５８と、この可動部５８をプランジャー１３側へ弾性的に押し出す弾性付勢部としての付勢バネ５３と、シリンジ１２の内圧に応じて可動部５８で操作されてオン状態又はオフ状態となる陽圧検出スイッチ６３を備える。

　可動部５８は、保持部１６に設けた両端開口の筒部５５によって支持されてプランジャー１３の軸方向に往復移動可能な自由片５６と、保持部１６の押出し面６１に隣接した位置で上端側が支点６５に回動自在に支持された揺動片５７とを備える。付勢バネ５３は自由片５６と筒部５５の鍔部５９の間に挟まっており、付勢バネ５３は、自由片５６をプランジャー１３の方向へ押出す力を与える。付勢バネ５３の付勢力に対して揺動片５７の回転を規制するためのストッパ６６が揺動片５７の下端側に隣接して設けられている。自由片５６の他端（図において右側の端部）は筒部５５から後方に突出している。陽圧検出スイッチ６３は保持部１６の後部に対して間隔を隔てた位置に固定された取付部材６７に固定され、自由片５６の他端と対向している。

　陽圧検出スイッチ６３は、２つの状態、すなわち操作片６３ｂが本体６３ａに一定量以上押し込まれたオン状態（例えば図６Ｂ，図６Ｄ）と、操作片６３ｂが本体６３ａに対して押し込まれていないか又は押込量が一定量未満であるオフ状態（例えば図６Ｃ，図６Ｅ）とを有する。陽圧検出スイッチ６３は、操作片６３ｂの本体６３ａに対する押し込み抵抗等の特性により、自由片５６から操作片６３ｂに作用するプランジャー１３の引出し方向の力が前述したシリンジ１２の内圧の警戒値に相当する値以上となるとオン状態となるように、設定されている。従って、陽圧検出スイッチ６３がオン状態であることは、シリンジ１２の内圧が警戒値以上であることを意味する。逆に、陽圧検出スイッチ６３がオフ状態であることは、シリンジ１２の内圧が警戒値未満であることを意味する。陽圧検出スイッチ６３がオン状態とオフ状態のいずれであるか、すなわち内圧検出部１８の検出するシリンジ１２の内圧が警戒値以上であるのか警戒値未満であるのかは、判定部４１に出力されている。

　図５Ａ及び図６Ｂは、保持部１６がプランジャー１３を押出している状態を示す。保持部１６がプランジャー１３を押出している間は、薬液の粘性抵抗が作用するため、付勢バネ５３が揺動片５７を押出す力より、保持部１６がプランジャー１３を押出す力の方が、圧倒的に大きい。よって、揺動片５７は、押し込められて、プランジャー１３の押し部３２と保持部１６の押出し面６１とが接触する。揺動片５７が押し込められることで、自由片５６で陽圧検出スイッチ６３の操作片６３ｂが一定量以上押し込まれ、陽圧検出スイッチ６３はオン状態になる。この時、保持部１６がプランジャー１３を押す力は非常に大きく、例えば百数十Ｎとなる場合もある。このようにプランジャー１３に加わる力は、揺動片５７を介して陽圧検出スイッチ６３に伝達されるが、百数十Ｎ負荷時のような過負荷時は押し出し面６１がその力を受けるよう構成することにより、陽圧検出スイッチ６３が過負荷により破損することを防止できる。

　図６Ｃは、保持部１６がプランジャー１３を引出している状態を示す。保持部１６がプランジャー１３を引出している間は、プランジャー１３の押し部３２は前側面６４に接触しており、揺動片５７に対しては非接触である。従って、保持部１６がプランジャー１３を引出している間は、プランジャー１３から揺動片５７と自由片５６を介して陽圧検出スイッチ６３の操作片６３ｂに対して力が作用せず、陽圧検出スイッチ６３はオフ状態である。

　図５Ｂ、図６Ｄ、図６Ｅは、保持部１６が停止しているシリンジ１２の内圧検出時に、プランジャー１３の押し部３２と保持部１６の押出し面６１とが離れている状態を示す。この状態では、シリンジ１２の内圧は、プランジャー１３の押し部３２と揺動片５７を介して陽圧検出スイッチ６３に対してブランジャー１３の引出し方向に押圧する力として作用し、この力の大きさ（前述のように警戒値以上の圧力に相当する力か否か）に応じて陽圧検出スイッチ６３は、オン状態（図６Ｄ）又はオフ状態（図６Ｅ）となる。保持部１６が停止しているシリンジ１２の内圧検出時であっても、シリンジ１２の内圧が警戒値を大幅に上回るような場合には、図６Ｂに示すようにプランジャー１３は押し部３２が押出し面６１に当接する位置となる。また、保持部１６が停止しているシリンジ１２の内圧検出時であっても、シリンジ１２の内圧が陰圧であるような場合には、プランジャー１３は押し部３２が前側面６４に当接する位置となる。

　付勢バネ５３は、可動部５８（自由片５６と揺動片５７）を介してプランジャー１３の押し部３２をプランジャー１３の押出し方向に付勢している。付勢バネ５３からプランジャー１３の付勢力は前述のシリンジ摩擦力以上に設定している。以下、その理由を説明する。

　プランジャー１３のガスケット６２と外筒１４との間の摩擦力として発生しうる約４Ｎの力は、ガスケット面積により圧力に換算すると約５ｋＰａ相当となるため、付勢バネ５３がない状態でシリンジ内圧検出を行うと、シリンジ１２の内圧が薬剤エアロゾル発生の可能性がある圧力、つまり警戒値に達していても、シリンジ１２の内圧がプランジャー１３を押す力はガスケット６２と外筒１４との間の摩擦力（シリンジ摩擦力）を下回るためプランジャー１３は引出し方向に移動せず陽圧検出スイッチ６３はオフ状態のままで維持される。この場合、薬剤エアロゾル発生の可能性があるにも関わらず、力センサ５４はシリンジ１２の内圧を正確に検出できないので、判定部４１の判定に基づいて正確な警告を作業者に行うことはできない。これに対して、本実施の形態では、付勢バネ５３がプランジャー１３の押し部３２を付勢する付勢力をシリンジ摩擦力以上に設定しているので、仮にシリンジ１２の内圧がシリンジ摩擦力を下回っている場合でも、シリンジ１２の内圧を陽圧検出スイッチ６３のオン／オフ状態として高精度で検出できる。

　具体的には、付勢バネ５３が可動部５８を介してプランジャー１３を付勢する力は、プランジャー１３のガスケット６２と外筒１４との間の静止摩擦力以上に設定される。一方、付勢バネ５３の付勢力を過度に大きく設定すると陽圧検出スイッチ６３のオン／オフ状態によるシリンジ１２の内圧の検出精度が低下するので、付勢バネ５３の付勢力はガスケット６２と外筒１４との間の静止摩擦力を僅かに上回る程度に設定することが好ましい。

　次に、図７Ａのフローチャートを参照して本実施の形態のシリンジ駆動装置１１の動作を説明する。この図７Ａではモードスイッチ４９（図３）がオン状態であり自動モードが実行される。特に言及しない限り、図７Ａの個々のステップの処理は判定部４１により実行されている。

　まず、ステップＳ１において、操作スイッチ１７が中立位置以外、引出し指令がオン又は押出し指令がオンに操作されているか否かを確認する。ステップＳ１において操作スイッチ１７が引出し指令がオン又は押出し指令がオンのいずれでもない、すなわち操作スイッチ１７が中立位置であれば、ステップＳ２に移行する。この場合は、作業者は吸引作業も排出作業も行っておらず、シリンジ１２を移動させる保持部１６は停止状態にある場合に相当する。

　ステップＳ２において、始端検出センサ４７がオン状態であるか否かが判断される。始端検出センサ４７がオフ状態であればステップＳ３に移行して内圧検出の判定結果が参照される。前述のように本実施の形態では判定部４１は内圧検出部１８が検出したシリンジ１２の内圧が警戒値以上であるか否か、より具体的には陽圧検出スイッチ６３がオン状態とオフ状態のいずれであるかを常に判定している。

　一方、始端検出センサ４７がオン状態であればステップＳ１０に移行して、以下の処理を実行する。始端検出センサ４７がオン状態であれば、図８Ａに示すようにプランジャー１３はガスケット６２が外筒１４の先端まで達した位置まで外筒１４へ押し出されている。また、始端検出センサ４７がオン状態であれば、図６Ｂに示すようにプランジャー１３の押し部３２が押出し面６１に押圧されているので、可動部５８から陽圧検出スイッチ６３に作用する力からシリンジ１２の内圧を検出することができない。そこで、ステップＳ１０では、まず、ガスケット６２が図８Ａに示すように外筒１４の先端に達した位置から図８Ｂに示すように外筒１４の先端に対して間隔を隔てた位置に移動するように、駆動部４２で保持部１６を移動させることで、プランジャー１３を予め定められた後退量だけ引出し方向に移動させる。このプランジャー１３の後退移動の完了時には、図６Ｃに示すようにプランジャー１３の押し部３２は前側面６４に当接している。

　ステップＳ１０では、次に、押出し面６１と前側面６４との間の距離からプランジャー１３の押し部３２の厚みを引いた差に相当する僅かな距離δ（図６Ｂ及び図６Ｃ）だけ、駆動部４２で保持部１６をプランジャー１３の押出し方向に移動させる。この前進移動により、プランジャー１３の押し部３２は押出し面６１と前側面６４のいずれにも移動が拘束されない状態となり、シリンジ１２の内圧に応じた向き及び量のプランジャー１３の移動が起こる。つまり、シリンジ１２の内圧が陽圧であればプランジャー１３は引出し方向に移動し、シリンジ１２の内圧が陰圧であればプランジャー１３は押出し方向に移動する。その結果、陽圧検出スイッチ６３によるシリンジ１２の内圧検出が可能となる。具体的には、距離δの前進移動が完了すると、前述のようにシリンジ１２の内圧が警戒値以上から警戒値未満であるかに応じ、陽圧検出スイッチ６３がオン状態（図６Ｄ又は図６Ｂ）又はオフ状態（図６Ｅ又は図６Ｃ）のいずれかになる。距離δは０．５ｍｍから１ｍｍ程度が好ましい。０．５ｍｍ以上とすることで、シリンジ１２の取り付け、取り外しが容易になる。１ｍｍを超えて大きすぎると、揺動片５７等の移動量を大きくする必要が生じ、構造が大きくなるという問題あり、好ましくない。後退量は距離δによって変わるが、通常は１ｍｍから２ｍｍ程度が好ましい。１ｍｍ以上とすることで、プランジャー１３の押し部３２に前側面６４が当接し、プランジャー１３を確実に後退移動させることができる。２ｍｍを超えて大きすぎると、不必要な吸引を行う可能性があり、好ましくない。

　なお、ステップＳ１０のプランジャー１３の自動的な後退を実行することで、プランジャー１３がシリンジ始端まで押し込まれた場合でも、シリンジ１２が固定部１５と保持部１６によって強固に挟みこまれることがなく、シリンジ駆動装置１１及びシリンジ１２に過負荷が加わらず安全性を確保できる。

　ステップＳ３では、シリンジ１２の内圧検出判定の結果、すなわちシリンジ１２の内圧が警戒値以上（陽圧検出スイッチ６３がオン状態）であるか、警戒値未満（陽圧検出スイッチ６３がオフ状態）のいずれであるかの判定結果が参照される。シリンジ１２の内圧に相当するプランジャー１３の押し部３２からの力は可動部５８を介して陽圧検出スイッチ６３に伝達され、可動部５８の自由片５６は、付勢バネ５３によりガスケット６２と外筒１４との間の静止摩擦力以上の付勢力でプランジャー１３を押出し方向に付勢している。そのため、前期の静止摩擦力の影響を排除ないし低減でき、シリンジ１２の内圧を陽圧検出スイッチ６３のオン／オフ状態として高精度で検出でき、薬剤エアロゾル発生の可能性を正確に判定できる。

　ステップＳ３でシリンジ１２の内圧の検出値が警戒値未満であればステップＳ９で表示部１９の赤色のＬＥＤ３６は消灯となり処理が終了する。一方、ステップＳ３でシリンジ１２の内圧の検出値が警戒値以上であれば、ステップＳ４で赤色のＬＥＤ３６が点灯される。その後、ステップＳ５で予め定められた待機時間経過後に、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、ステップＳ１と同様に、操作スイッチ１７が中立位置（引出し指令と押出し指令がいずれもオンでない）であるかを再度確認する。ステップＳ６において操作スイッチ１７が中立位置（作業者は吸引作業も排出作業も行っておらず、シリンジ１２を移動させる保持部１６は停止状態）であれば、ステップＳ７に移行する。待機時間としては、１秒程度が好ましい。作業者が吸引作業も排出作業も行っていないことを確実に検出するためには待機時間を過度に短時間に設定することは好ましくない。

　ステップＳ７では、シリンジ１２の内圧検出判定の結果、すなわち陽圧検出スイッチ６３のオン／オフ状態として検出されるシリンジ１２の内圧が警戒値以上であるか否かの判定結果が再度参照される。ステップＳ７でシリンジ１２の内圧の検出値が警戒値未満であればステップＳ９で表示部１９の赤色のＬＥＤ３６は消灯となり処理が終了する。一方、ステップＳ７でシリンジ１２の内圧の検出値が警戒値以上であれば、ステップＳ８に移行する。

　ステップＳ８では、シリンジ１２の内圧が警戒値以下であること（陽圧検出スイッチ６３がオフ状態となること）が検出されるまで、プランジャー１３の保持部１６の前進と後退を繰り返す。

　図７Ｃを参照して、ステップＳ８の詳細を説明する。まず、ステップＳ１０１において、駆動部４２で保持部１６を予め定められた後退量だけ引出し方向に移動させ、プランジャー１３が引出し方向に移動させる。この保持部１６の後退量は、シリンジ１２の寸法、シリンジ１２内の薬剤の粘度等に応じて決定できる。この後退移動の完了時には、図６Ｃに示すようにプランジャー１３の押し部３２は前側面６４に当接している。次に、ステップ１０２において、押出し面６１と前側面６４との間の距離からプランジャー１３の押し部３２の厚みを引いた差に相当する僅かな距離δ（図６Ｂ及び図６Ｃ）だけ、駆動部４２で保持部１６をプランジャー１３の押出し方向に移動させる。前述の後退量は押出し方向の移動距離によって変わるが、通常は１ｍｍから２ｍｍ程度が好ましい。１ｍｍ以上とすることで、プランジャー１３の押し部３２に前側面６４が当接し、プランジャー１３を確実に後退移動させることができる。２ｍｍを超えて大きすぎると、不必要な吸引を行う可能性があり、好ましくない。
ステップＳ１０１における保持部１６の後退量は距離δよりも大きく設定する必要がある。ステップＳ１０２の前進移動により、プランジャー１３の押し部３２は押出し面６１と前側面６４のいずれにも移動が拘束されない状態となり、シリンジ１２の内圧に応じた向き及び量のプランジャー１３の移動が起こる。さらに、ステップＳ１０３に移行し、シリンジ１２の内圧が警戒値以上（陽圧検出スイッチ６３がオン状態）であるか、警戒値未満（陽圧検出スイッチ６３がオフ状態）のいずれであるかの判定結果が参照される。ステップＳ１０３でシリンジ１２の内圧が警戒値以上であれば、ステップＳ１０１（保持部１６の後退）とステップＳ１０２（保持部１６の前進）が繰り返される。ステップＳ１０３でシリンジ１２の内圧が警戒値未満であれば、図７ＡのステップＳ９に移行する。このように陽圧検出スイッチ６３がオフ状態になるまで自動的にプランジャー１３を進退させることでシリンジ１２の内圧を薬剤エアロゾルが生じない圧力まで低下させることができる。　

　図７Ｂは図７Ａの自動モードに対して、代案の自動モードを示す。この代案のステップＳ１’～Ｓ９’は図７Ａと同様であるが、始端検出センサ４７がオンの場合のプランジャー１３の自動的な後退及び前進（図７ＡのステップＳ１０）は実行しない。この代案では、ステップＳ２’で始端検出センサ４７がオン状態であることが検出された場合、ステップＳ９’でＬＥＤ３６を消灯して処理を終了する。つまり、この代案では、保持部１６によってプランジャー１３がシリンジ始端まで押し出された場合は、薬剤エアロゾル発生の警告を行わない。これは、プランジャー１３がシリンジ始端まで押し出された場合は、シリンジ１２及びバイアルの内部の圧力が薬剤エアロゾル発生の圧力でないことが、薬剤混合作業に熟練した作業者にとってはあまりに明らかであるためである。このような構成にすることによって、熟練した作業者が望む場面において、薬剤エアロゾル発生の警告をすることができる。

　図７Ｄはモードスイッチ４９（図３）がオフ状態の場合、つまり非自動モードの場合の本実施の形態のシリンジ駆動装置１１の動作を示す。図７Ａを参照して説明した自動モード（モードスイッチ４９がオン状態）の場合、前述したように、いったんシリンジ１２の内圧が警戒値以上（陽圧検出スイッチ６３がオン）であると判定された場合、待機時間経過後にシリンジ１２の内圧が警戒値以上であるか否かが再度判定され、シリンジ１２の内圧が警戒値以上であれば、警戒値未満となるまで保持部１６の前進後退が繰り返される（図７ＡのステップＳ５～Ｓ８，図７Ｃ）。図７Ｄの非自動モードでは、これらの動作は実行しない。図７Ｄの非自動モードにおけるその他の動作、すなわちステップＳ２０１～Ｓ２０４，Ｓ２０９，Ｓ２１０は、図７Ａの自動モードにおけるステップＳ１～Ｓ４，Ｓ９，Ｓ１０とそれぞれ同一である。図７Ｅは非自動モードの代案を示す。この図７Ｅは、ステップＳ２１０’の始端検出センサ４７がオン状態であった場合に自動的に保持部１６を後退及び前進させる動作を行わない点が図７Ｄと異なる。図７Ｅのその他の動作、ステップＳ２０１’～Ｓ２０４’，Ｓ２０９’は、図７ＤのステップＳ２０１～Ｓ２０４，Ｓ２０９とそれぞれ同一である。

　本実施の形態のシリンジ駆動装置１１において、陽圧検出スイッチ６３を、例えば圧電素子型センサである力センサ５４で置き換えてもよい。力センサ５４は、可動部５８の自由片５６を介して伝わる力、すなわち自由片５６が揺動片５７を介してプランジャー１３の押し部３２の底面によってプランジャー１３の引出し方向に押される力を検出して判定部４１に出力する。判定部４１は力センサ５４から入力される検出値をシリンジ１２の内圧に換算し、予め記憶された警戒値と比較する。前述したように、図７ＡのステップＳ３，Ｓ７、図７ＢのステップＳ３’，Ｓ７’、図７ＣのステップＳ１０３、図７ＤのステップＳ２０３、及び図７ＥのステップＳ２０３’では、内圧検出判定が実行される。力センサ５４を採用する場合、これらの内圧検出判定は、力センサ５４の検出値から換算した内圧と警戒値の比較として実行される。

　陽圧検出スイッチ６３を力センサ５４で置き換えた場合、判定部４１は、始端が検出された場合の保持部１６（プランジャー１３）の自動的な後退（図７ＡのステップＳ１０、図７ＤのステップＳ２１０）の際に、力センサ５４の検出値に基づいて適切な後退量を算出ないし推定できる。また、この場合、判定部４１は自動モード時に陽圧が検出された場合の保持部１６（プランジャー１３）の自動的な後退（図７Ａ，図７ＢのステップＳ８，Ｓ８’）の際に、力センサ５４の検出値に基づいて適切な後退量を算出ないし推定できる。例えば、力センサ５４の検出値が大きい程、後退量が大きく設定される。特に、自動モードの陽圧検出時の保持部１６（プランジャー１３）の自動的な後退の後退量を力センサ５４の検出値から算出することで、保持部１６の前進と後退の繰り返し（図７Ｃ）を大幅に低減できる。

　判定部４１における内圧の算出は、例えば以下の式により実行される。

　判定部４１による判定は、駆動部が保持部１６をプランジャー１３の方向へ押出した後の停止時から付勢バネ復元時間経過後に作動するようにするとよい。保持部１６がプランジャー１３を押出して停止した瞬間は、ほとんどの場合、押し部３２と押出し面６１とが接触している。シリンジ１２の内圧が移動閾値未満の場合であっても、付勢バネ５３によりプランジャー１３が押し出されるまでに数瞬ではあるが時間がかかる。よって、付勢バネ５３が元の状態に戻る時間である付勢バネ復元時間後に、警報の有無の判定を行うようにすると、より正確な薬剤エアロゾル発生の警告が可能となる。付勢バネ復元時間は、付勢バネの付勢力、陽圧検出スイッチの操作片６３ｂのストローク、摩擦力等によって決まる。例えば、１００ｍｓ程度後に、判定を行うと良い。

　（実施の形態２）
　図９から図１２に示す実施の形態２のシリンジ駆動装置１１は、内圧検出部１８の可動部５８が付勢バネ５３の付勢力によってプランジャー１３を押出し方向に押圧する力が調節可能である点が実施の形態１と異なる。

　シリンジ摩擦力は、ガスケット６２の大きさ、つまりは使用するシリンジの容量によって異なる。よって、付勢バネ５３により可動部５８がプランジャー１３を押出す力を、使用するシリンジ１２に応じて調整可能とすることにより、異なる容量のシリンジ１２であっても、正しく摩擦力の影響を排除ないしは低減して、陽圧検出スイッチ６３または力センサ５４の検出値から高精度でシリンジ１２の内圧を算出でき、正確に薬剤エアロゾル発生の警告を行うことが可能となる。

　本実施の形態２では、前述の実施の形態２における保持部１６に代えて、保持部７０を用いているので、特に、この保持部７０について説明する。

　揺動片５７は本体５７ａと、本体５７ａ上で上下にスライド可能かつ位置決め可能な突起５７ｂを備える。突起５７ｂは本体５７ａで案内される基部５７ｃとこの基部５７ｃから突出してプランジャー１３の押し部３２と接触する接触部５７ｄを備える。本体５７ａには突起５７ｂが下端から抜け落ちるのを防止する抜け止め５７ｅが設けられている。突起５７ｂの基部５７ｃの内側には上下２段にそれぞれ一対の溝５７ｆ，５７ｇが設けられている。一方、本体５７ａには一対のボールプランジャ６８が設けられている。ボールプランジャ６８のボールが上下２段の溝のうち、５７ｇに係合することで図１０において一点鎖線で示す上段位置に、５７ｆに係合することで図１０において実線で示す下段位置に、突起５７ｂを本体５７ａに対していずれかに設定できる。

　このような構成において、凸部７２を上下にスライドさせることによって、変形揺動片７１がプランジャー１３を押し出す力を調整する。揺動片５７は突起５７ｂより上方の支点６５を中心に回動するため、突起５７ｂを下段位置（溝５７ｇ）に設定した場合、突起５７ｂを上段位置（溝５７ｆ）に設定した場合と比較すると、力点である自由片５６と支点６５の距離は変わらずに、プランジャー１３に作用する力の作用点がより遠くなる。そのため、付勢バネ５３のバネ力を変化させることなく、揺動片５７がプランジャー１３を押し出す力をより弱くすることができる。逆に、突起５７ｂを上段位置（溝５７ｆ）に設定した場合、突起５７ｂを下段位置（溝５７ｇ）に設定した場合と比較すると、力点である自由片５６と支点６５の距離は変わらずに、プランジャー１３に作用する力の作用点がより近くなるので、付勢バネ５３のバネ力を変化させることなく、揺動片５７がプランジャーを押し出す力をより強くすることができる。

　また、小径のシリンジ１２に対して、接触部位である突起５７ｂを下段位置に設置することで、押し部３２の底面の中央付近に力を作用させることが可能である。逆に大径のシリンジ１２に対して、突起５７ｂを上段位置に設置することで、押し部３２の底面の中央付近に力を作用させることが可能である。つまり、異なる容量のシリンジ１２に対しても、プランジャー１３へ効率良く力を伝達することが可能となる。

　本発明は前記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。図１３に示す変形例では、シリンジ１２の内圧をオン／オフ状態として検出する陽圧検出スイッチ６３を自由片５６と対向するように取付部材６７に設けた実施の形態１のシリンジ駆動装置１１において、さらに可動部５８の自由片５６の先端に力センサ５４を設けている。この力センサ５４は自由片５６が揺動片５７を介してプランジャー１３の押し部３２でプランジャー１３の引出し方向に押される力を検出する。力センサ５４の検出値は判定部４１に入力される。判定部４１は、始端が検出された場合の保持部１６（プランジャー１３）の自動的な後退（図７ＡのステップＳ１０、図７ＤのステップＳ２１０）の際に、力センサ５４の検出値に基づいて適切な後退量を算出ないし推定できる。また、判定部４１は自動モード時に陽圧が検出された場合の保持部１６（プランジャー１３）の自動的な後退（図７Ａ，図７ＢのステップＳ８，Ｓ８’）の際に、力センサ５４の検出値に基づいて適切な後退量を算出ないし推定できる。これらの場合、例えば、力センサ５４の検出値が大きい程、後退量を大きく設定する。特に、自動モードの陽圧検出時の保持部１６（プランジャー１３）の自動的な後退の後退量を力センサ５４の検出値から算出することで、保持部１６の前進と後退の繰り返し（図７Ｃ）を大幅に低減できる。この図１３とは逆に、取付部材６７に力センサ５４を設け、自由片５６の先端に陽圧検出スイッチ６３を設ける構成も考えられる。

　本発明にかかるシリンジ駆動装置およびシリンジ駆動装置の制御方法は、薬剤エアロゾル発生を事前に警告することが可能であり、抗がん剤など健常者には有害な薬剤を扱う注射薬混合作業等に有用である。

　１１　シリンジ駆動装置
　１２　シリンジ
　１３　プランジャー
　１４　外筒
　１５　固定部
　１６　保持部
　１７　操作スイッチ
　１８　内圧検出部
　１９　表示部
　２０　注射針
　２１ａ、２１ｂ　矢印
　２２、２３　伸縮部
　２４、２５、２６、２７　留め具
　２８　フランジ収容部
　２９　窪み
　３０　握り部
　３１　フランジ
　３２　押し部
　３３ａ　レバー
　３３ｂ　シャフト部
　３４、３５、３６　ＬＥＤ
　４１　判定部
　４２　駆動部
　４３　モータ
　４４　ギア
　４５，４６　ラック
　４７　始端検出センサ
　４８　終端検出センサ
　４９　モードスイッチ
　５０　エンコーダ
　５３　付勢バネ
　５４　力センサ
　５５　筒部
　５６　自由片
　５６ａ　鍔部
　５７　揺動片
　５８　可動部
　５９　鍔部
　６１　押出し面
　６２　ガスケット
　６３　陽圧検出スイッチ
　６３ａ　本体
　６３ｂ　操作片
　６４　前側面
　６５　支点
　６６　ストッパ
　６７　取付部材

Claims

　シリンジの外筒を固定する固定部と、
　前記シリンジのプランジャーを保持する可動の保持部と、
　前記保持部をプランジャーの軸方向に駆動して前記外筒に対する前記プランジャーの押出しと引出しを行う駆動部と、
　前記シリンジ内の内圧を検出する内圧検出部と、
　前記保持部が駆動状態と停止状態のいずれであるかを検出する作動検出部と、
前記内圧検出部と前記作動検出部に基づき警報発生を判定する判定部と、
前記判定部の判定を表示する表示部と
　を備える、シリンジ駆動装置。
　前記内圧検出部は、
　前記プランジャーの軸方向に可動に前記保持部で支持されると共に、前記プランジャーの鍔部に当接する可動部と、
　前記可動部を前記プランジャーの押出し方向に弾性的に付勢して前記プランジャーの鍔部に押し付ける弾性付勢部と、
　前記可動部が前記プランジャーの鍔部で前記プランジャーの引出し方向に押される力によってオン状態となるスイッチと
　を備える請求項１に記載のシリンジ駆動装置。
　前記内圧検出部は、
　前記プランジャーの軸方向に可動に前記保持部で支持されると共に、前記プランジャーの鍔部に当接する可動部と、
　前記可動部を前記プランジャーの押出し方向に弾性的に付勢して前記プランジャーの鍔部に押し付ける弾性付勢部と、
　前記可動部が前記プランジャーの鍔部で前記プランジャーの引出し方向に押される力を検出する力検出部と、
　を備える請求項１に記載のシリンジ駆動装置。
　前記弾性付勢部の付勢力により前記可動部が前記プランジャーを前記押出し方向に押圧する力は、前記シリンジと前記プランジャーとの間の静止摩擦力以上に設定されている、請求項２又は請求項３に記載のシリンジ駆動装置。
　前記内圧検出部は、前記弾性付勢部の付勢力によって前記可動部が前記プランジャーを前記押出し方向に押圧する力を調節する調節機構を備える、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のシリンジ駆動装置。
　シリンジの外筒を固定する外筒固定部と、前記シリンジのプランジャーを保持する保持部と、前記保持部を前記プランジャーの軸方向に駆動して前記外筒に対する前記プランジャーの押出しと引出しを行う駆動部とを備えるシリンジ駆動方法であって、
　前記保持部が駆動状態と停止状態のいずれであるかを検出し、
　前記保持部が停止状態であれば、前記シリンジの内圧を検出し、
　前記シリンジの内圧が警戒値以上であれば警報を発生する、シリンジ駆動方法。
　前記警戒値は０ＫＰａ以上５ＫＰａ以下である、請求項６に記載のシリンジ駆動方法。
　前記保持部の停止状態が検出されたときに、前記プランジャーが前記外筒に対して最も押し出された位置に達する始端に前記保持部が位置していれば、前記プランジャーが前記外筒に対して予め定められた後退量だけ前記引出し方向に移動し、さらに予め定められた前進量だけ前記押出し方向に移動するように前記駆動部で前記保持部を駆動した後に、前記警報発生の有無の判定を実行する、請求項６又は請求項７に記載のシリンジ駆動方法。
　前記警報発生から予め定められた待機時間経過後に前記警報発生の有無の判定を再度実行し、この再度の判定で前記シリンジ内の内圧が前記警戒値以上であれば、前記シリンジ内の内圧が警戒値未満となるまで、前記駆動部で前記保持部を駆動して前記プランジャーを前記外筒に対して前記引出方向に移動させる、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のシリンジ駆動方法。