WO2013099123A1 - 薬剤注入装置 - Google Patents

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WO2013099123A1
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motor
syringe
injection
rotation amount
drug
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PCT/JP2012/007906
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村上　健二
光輝 藤本
飯尾　敏明
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a drug injection device using a drug syringe containing a drug, and particularly to a drug injection device that injects a drug at a high pressure.
  • the drug injection device includes a syringe mounting portion for mounting a syringe mounting portion on the front end side and a syringe having a gasket on the rear end side, and a plunger for pressing the gasket of the syringe mounted on the syringe mounting portion toward the syringe mounting portion side. And a motor for driving the plunger, an encoder for detecting the rotational speed of the motor, a control unit connected to the encoder, and a memory connected to the control unit.
  • the medicine can be injected into the human body or the like via the injection needle.
  • the injection amount of the medicine is controlled to be a set amount by detecting the number of rotations of the motor with an encoder.
  • the flow path resistance of the injection needle is small, so if the gasket is pressed with the plunger, the drug corresponding to the pressing amount could be injected, but the thin needle
  • the flow path resistance of the injection needle increases, so that even when the gasket is pressed by the plunger, the gasket itself is only compressed and the drug cannot be injected properly.
  • an object of this invention is to enable it to inject
  • the drug injection device is a drug injection device that injects a predetermined set injection amount of drug, and includes a syringe mounting part, a plunger, a motor, an encoder, and a control part.
  • the syringe mounting part has an injection needle mounting part for mounting an injection needle on the front end side and an elastic member on the rear end side, and mounts a syringe containing a medicine.
  • the plunger is attached to the syringe attachment portion and presses the elastic member in the syringe toward the injection needle attachment portion.
  • the motor drives the plunger.
  • the encoder detects the motor rotation amount of the motor.
  • the control unit is connected to the encoder and controls driving of the motor.
  • the control unit further obtains a first motor rotation amount corresponding to the deformation amount of the elastic member by the plunger, detected by the encoder, and rotates the motor at the time of injecting the medicine according to the first motor rotation amount. Control.
  • the drug injection device can appropriately inject a drug.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a drug injection device according to Embodiment 1.
  • FIG. Schematic perspective view seen from another direction of the drug injection device Schematic exploded perspective view of the drug injection device Schematic sectional view of the drug injection device Control block diagram of the drug injection device Operation flowchart of the drug injection device Operation flowchart of the drug injection device Operation flowchart of the drug injection device Operation flowchart of the drug injection device
  • FIGS. 1 to 4 show an example of a drug injection device 100 according to the present embodiment.
  • the drug injection device 100 includes a main body case 1, a syringe mounting portion 2 (an example of a syringe mounting portion) provided on one end side of the main body case 1, and the other end of the main body case 1. And a display unit 3 provided on the side.
  • the drug injection device 100 further includes a power button 4, a drug injection button 5 (an example of a second mode activation switch), and a setting button 7 provided on the other end side.
  • the number, position, shape, size, and the like of the illustrated buttons are examples, and the present invention is not limited thereto.
  • the syringe mounting portion 2 of the main body case 1 is configured such that a syringe cover 8 is mounted. That is, the syringe mounting part 2 is configured to be mounted with the syringe 9 housed in the syringe cover 8.
  • the syringe 9 has a cylindrical shape having an injection needle mounting portion 10 (an example of an injection needle mounting portion) on the front end side and a gasket 11 (an example of an elastic member) on the rear end side.
  • the medicine 12 is filled.
  • a plunger 13 (an example of a plunger) that presses the gasket 11 of the syringe 9 attached to the syringe attachment portion 2 toward the injection needle attachment portion 10, and this plunger
  • a motor 14 (an example of a motor) that drives 13 through a feed screw 13a
  • an encoder 15 (an example of an encoder) that detects the number of rotations of the motor 14 (an example of an amount of motor rotation), and a current flowing through the motor 14
  • a current detection sensor 16 to be detected see FIG. 5) (an example of a current detection sensor), a control unit 17 (see FIG. 5) (an example of a control unit) connected to the current detection sensor 16, the encoder 15, and the like
  • a memory 18 (see FIG. 5) connected to the control unit 17.
  • FIG. 5 is a control block diagram of the pharmaceutical injection device 100 according to the present embodiment.
  • the drug injection device 100 includes a control unit 17.
  • the control unit 17 includes a central processing unit 171 composed of a processor (for example, a CPU) that executes a predetermined program in order to execute the function of each unit shown in FIG.
  • the control unit 17 also includes functions such as a plunger movement distance detection unit 173 and a temperature detection unit 175.
  • the plunger movement distance detection unit 173 calculates the movement distance of the plunger from the motor rotation speed detected by the encoder 15 described later.
  • the temperature detection unit 175 determines the ambient temperature of the syringe 9 detected by the temperature sensor 24.
  • the drug injection device 100 according to the present embodiment may not include the temperature sensor 24 and the temperature detection unit 175.
  • the memory 18 connected to the control unit 17 stores a program executed by the control unit 17 and data processed by executing the program.
  • a syringe detection switch 19 (see FIG. 5) for detecting whether or not the syringe 9 is mounted on the syringe mounting unit 2 is also provided and connected to the control unit 17.
  • the motor 14 is connected to the control unit 17 via the motor drive circuit 20.
  • the control unit 17 is further connected to the display unit 3, the power button 4, the medicine injection button 5, the setting button 7, the current detection sensor 16, the syringe detection switch 19, and the sounder 21.
  • the control unit 17 is connected to a power source 22 configured by a battery or a predetermined power circuit, and controls power supply to the drug injection device 100.
  • a feature of the drug injection device 100 according to the present embodiment is that the control unit 17 controls the injection amount initial setting mode and the drug injection operation mode.
  • 1-2-1 Injection Volume Initial Setting Mode First, the injection volume initial setting mode will be described in detail with reference mainly to FIG. 6 (S601 to S603) and FIG.
  • the syringe 9 Before entering the injection amount initial setting mode, first, the syringe 9 is mounted in the syringe mounting portion 2 as shown in FIG. In FIG. 4, the injection needle 23 is attached to the injection needle attachment portion 10 of the syringe 9. In this injection amount initial setting mode, the injection needle 23 is attached to the injection needle attachment portion 10. do not do.
  • the syringe detection switch 19 detects the mounting of the syringe 9, and the control unit 17 determines whether the syringe detection switch 19 is detected. (S601).
  • the control unit 17 determines that there is no detection by the syringe detection switch 19, the display unit 3 displays "Please attach a syringe" (S602). .
  • the control unit 17 performs an injection amount initial setting process (S603).
  • injection volume initial setting process This injection amount initial setting process is executed as shown in FIG.
  • the current upper limit value Imax in FIG. 7 is stored in advance in the memory 18, and the control unit 17 reads the current upper limit value Imax (S701).
  • the control part 17 drives the motor 14, and presses the gasket 11 to the injection needle mounting part 10 side via the feed screw 13a and the plunger 13 (S702).
  • the rotation speed of the motor 14 at that time is detected by the encoder 15, and the motor current I at that time is detected by the current detection sensor 16 (S703).
  • the control unit 17 stops driving the motor 14.
  • Data of the obtained characteristic (for example, characteristic A shown in FIG. 9) is stored in the memory 18 as an [I, N 0 (I)] table (S705).
  • I represents the motor current
  • N 0 (I) represents the number of encoder pulses (an example of the first motor rotation amount) at the time of the motor current I.
  • the control unit 17 reversely rotates the motor 14 and returns the plunger 13 to the original position (S706).
  • the injection needle 23 is not attached to the injection needle attachment portion 10 of the syringe 9, as described above, even if the gasket 11 is pressed by the plunger 13, the medicine 12 in the syringe 9 is not compressed, Only the gasket 11 is compressed toward the injection needle mounting portion 10. Therefore, after acquiring the characteristic A, if the motor 14 is rotated in the reverse direction to return the plunger 13 to the original position, the compressed gasket 11 also returns to the original state as shown in FIG.
  • the control unit 17 displays information prompting the user to attach the injection needle 23 to the display unit 3 and press the setting button 7 (S604).
  • the control unit 17 punctures the injection needle 23 as shown in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. Information prompting the user to press is displayed on the display unit 3 (S606).
  • the process proceeds to the injection process (S607) of FIG. As a result, the medicine injection operation mode shown in FIG. 8 is entered.
  • the number of encoder pulses corresponding to the number of rotations of the motor 14 corresponding to the set injection amount that is the target dose of the drug 12 is preset, and the value is recorded.
  • the number of encoder pulses corresponding to the set injection amount of the medicine 12 is N R (an example of the third motor rotation amount).
  • the control unit 17 stores the encoder pulse number N corresponding to the set injection amount from the memory 18. R is acquired (S801). In step S801, the control unit 17 may calculate the number of encoder pulses from the set injection amount obtained by a predetermined program.
  • control part 17 drives the motor 14, and presses the gasket 11 to the injection needle mounting part 10 side via the feed screw 13a and the plunger 13 (S802). Then, the number of rotations of the motor 14 at that time is detected by the encoder 15, and the motor current is detected by the current detection sensor 16 (S803). As a result, the control unit 17 obtains a predetermined characteristic (for example, characteristic B shown in FIG. 9). While the characteristic B is being obtained, the rotation speed (N) of the motor 14 and the motor current I (N) (second motor rotation) in the medicine injection operation mode are continuously performed by the encoder 15 and the current detection sensor 16. An example of the amount) is detected.
  • a predetermined characteristic for example, characteristic B shown in FIG. 9
  • control unit 17 reads out from the memory 18 the motor rotational speed, that is, the encoder pulse number N 0 (I (N)) in the characteristic A in which the current corresponding to the motor current I (N) flows (S804).
  • the motor 14 is continuously driven while the number of encoder pulses (N) ⁇ the number of encoder pulses N 0 (I (N)) is smaller than the rotation speed (N R ) described above (S803 to FIG. 8). S805).
  • the motor current corresponding to the amount of deformation is detected.
  • the medicine injection operation mode since the injection needle 23 is attached to the syringe 9, not only the gasket 11 is compressed, but also the pressure required to push out and inject the medicine 12 in the syringe 9.
  • the motor current used for is detected. This is because, for the same motor current, the difference between the encoder pulse number N 0 (I (N)) in the injection amount initial setting mode and the encoder pulse number N in the drug injection operation mode is the set injection amount of the drug 12. That is, when the number of encoder pulses corresponding to (N R ) is reached, it corresponds to the target injection amount.
  • S701 to S705 in FIG. 7 are executed, so that even when the drug 12 is injected at a high pressure, the drug can be injected by a set amount.
  • the controller 17 reversely rotates the motor 14 by N 0 (I (N)) and returns the plunger 13 (S806 in FIG. 8).
  • the number of encoder pulses N 0 (I (N)) at this time corresponds to the compression amount of the gasket 11 at the completion of the drug injection, so that the compressed gasket 11 is returned by returning the plunger 13 by this amount.
  • the motor 14 may be rotated in the reverse direction greater than N 0 (I (N)). However, in this case, the gasket 11 and the plunger 13 are separated from each other. There is a need to.
  • the control unit 17 displays information prompting the user to remove the needle on the display unit 3 (S608), and then displays the remaining amount of medicine on the display unit 3 (S609), and turns off the power.
  • the drug injection device 100 has a syringe 11 having a gasket 11 on the rear end side of the injection needle mounting part 10 for mounting the injection needle 23 on the distal end side, and a syringe 9 containing the drug 13 mounted thereon
  • the syringe mounting unit 2 to be operated, the plunger 13 that is mounted on the syringe mounting unit 2 and presses the gasket 11 in the syringe 9 toward the injection needle mounting unit 10, the motor 14 that drives the plunger 13, and the rotation of the motor 14
  • the encoder 15 which detects a number, and the control part 17 which is connected to the encoder 15 and controls the drive of the motor 14 are provided.
  • the control unit 17 obtains the motor rotation speed corresponding to the deformation amount of the gasket 11 by the plunger 13 detected by the encoder 15, that is, the encoder pulse number N 0, and injecting the drug 12 according to the motor rotation amount. Control the rotation of the motor. Thereby, the medicine injection considering the deformation amount of the gasket 11 can be performed, and as a result, the medicine can be injected with an appropriate pressure.
  • the drug injection device 100 measures the actual rotation speed of the motor 14, that is, the rotation amount of the motor 14 corresponding to only the deformation amount of the gasket 11 and the current value thereof before the drug injection, to measure the gasket 11.
  • the deformation characteristic is acquired, and the motor rotation amount at the time of drug injection is determined based on the deformation characteristic.
  • an injection amount initial setting button 6 (an example of a first mode start switch) may be provided to shift to the injection amount initial setting mode by a user operation.
  • the control unit 17 displays information prompting the user to press the injection amount initial setting button 6 on the display unit 3. . Then, when the injection amount initial setting button 6 is pressed by the user, the flow proceeds to an injection amount initial setting mode (S603 in FIG. 6).
  • the injection amount initial setting operation is performed every time the medicine is injected, but the present invention is not limited to this.
  • the injection amount initial setting mode is executed only when the syringe 9 is first attached, not every time when the medicine is injected, and the characteristics acquired at this time when the medicine is injected next time or later. May be used.
  • the control unit 17 may perform a determination process as shown in FIG. 11 after the syringe attachment detection (S601) shown in FIG.
  • the control unit 17 acquires the identification information IDi attached to the attached syringe 9 via a predetermined reading unit (S1101).
  • the control unit 17 compares the acquired identification information IDi with the value of the identification information ID_m of the syringe 9 that is obtained when the previous syringe is mounted and is stored in the memory in advance (S1102). As a result of this comparison, if they match, the injection amount initial setting mode is not executed and the medicine injection operation mode (S604- in FIG. 6) is entered. On the other hand, if they do not coincide with each other, the syringe 9 is attached first, so the identification information is stored as ID_m (S1103) and the process proceeds to the injection amount initial setting mode (S603 in FIG. 6).
  • the control unit 17 acquires the identification information IDi attached to the attached syringe 9 through a predetermined reading unit (S1201). Next, the control unit 17 compares the value of the syringe identification information ID_m stored in advance in the memory with the acquired identification information IDi (S1202). If the result of this comparison is that they do not match, the syringe 9 has been mounted first, and its identification information IDi is stored as ID_m (S1203).
  • the temperature detection part 175 of the control part 17 detects the ambient temperature TEMPi of the syringe 9 from the output of the temperature sensor 24 (S1204), and memorize
  • the temperature detector 175 of the controller 17 detects the current ambient temperature TEMPi of the syringe 9 from the output of the temperature sensor 24 (S1206), and the value of TEMP # pre stored in the memory, that is, the previous injection amount initial setting operation
  • the ambient temperature of the syringe 9 at the time is read (S1207).
  • the control unit 17 determines whether or not the difference between the detected TEMPi and the read TEMP # pre value is within a predetermined threshold TEMP_th (S1208).
  • TEMPi is stored as TEMP # pre (S1205), and then an injection amount initial setting mode (S603 in FIG. 6). ⁇ ) Is executed.
  • TEMPi is stored as TEMP # pre (S1209), and then the medicine injection operation mode (S604 in FIG. 6). And the injection amount setting data based on the previously obtained deformation characteristics of the gasket 11 is used.
  • the temperature dependence data of the deformation characteristics of the gasket 11 acquired in advance may be used.
  • temperature dependence data of the deformation characteristics of the gasket 11 is experimentally acquired and stored in advance.
  • the control unit 17 executes the injection amount initial setting mode when the syringe 9 is first attached, and the syringe 9 in the injection amount initial setting operation is output from the output of the temperature sensor 24.
  • the ambient temperature is acquired, the ambient temperature of the syringe 9 is acquired again at the next and subsequent drug injections, and the difference from the ambient temperature of the syringe 9 at the previous injection amount initial setting operation is obtained.
  • the controller 17 corrects the previously obtained injection amount setting data of the deformation characteristics of the gasket 11 from the temperature difference and the stored temperature dependency data, and uses the corrected injection amount setting data.
  • the injection operation mode may be executed.
  • FIG. 13 shows the operation of the pharmaceutical injection device 100 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the configuration of the drug injection device is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the injection amount initial setting mode is executed twice. That is, when the gasket 11 is stuck to the inner wall surface of the syringe 9 due to long-term storage of the syringe 9 or the like, the plunger 13 cannot be compressed smoothly even in the injection amount initial setting mode. is there. Specifically, it is as follows.
  • injection amount setting data acquisition processing is performed (S601 to S603 in FIG. 6). .
  • the control unit 17 reads the current upper limit value Imax stored in advance in the memory 18 (S1301).
  • the control part 17 drives the motor 14, and presses the gasket 11 to the injection needle mounting part 10 side via the feed screw 13a and the plunger 13 (S1302).
  • the rotation speed of the motor 14 at that time is detected by the encoder 15, and the motor current I at that time is detected by the current detection sensor 16 (S1303).
  • the control unit 17 rotates the motor 14 in the reverse direction to return the plunger 13 to the original position.
  • the compressed gasket 11 also returns to the original state as shown in FIG. 4 (S1305).
  • the control unit 17 drives the motor 14 again and presses the gasket 11 toward the injection needle mounting unit 10 via the feed screw 13a and the plunger 13 (S1306).
  • the rotation speed of the motor 14 at that time is detected by the encoder 15, and the motor current I at that time is detected by the current detection sensor 16 (S1307).
  • the control unit 17 stops driving the motor 14.
  • the data of the obtained characteristic (for example, characteristic A shown in FIG. 9) is stored in the memory 18 as an [I, N 0 (I)] table (S1309).
  • the control unit 17 reversely rotates the motor 14 to return the plunger 13 to the original position (S1310). Thereafter, similarly to the first embodiment, the operation in the medicine injection operation mode is started.
  • the gasket 11 is fixed to the inner wall surface of the syringe 9 in order to acquire characteristic data after the plunger 13 is moved twice in the injection amount initial setting mode. Therefore, the accuracy of the characteristic data can be improved. Therefore, the medicine can be appropriately injected.
  • the injection amount initial setting mode is executed twice.
  • the present invention is not limited to this. You may perform 3 times or more according to the length of the preservation
  • FIG. Also in the present embodiment, the injection amount initial setting mode may be executed only when the syringe 9 is first attached.
  • 3 Embodiment 3 The third embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the configuration of drug injection device 100 is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • 3-1 Operation In the drug injection operation mode of the drug injection device 100, when the plunger 14 is returned to the original position by reversely rotating the motor 14 after completing the drug injection operation, the target injection amount and the actual injection amount of the drug May cause an error (hereinafter referred to as an injection amount error).
  • the motor rotation amount corresponding to 81.9 ⁇ L is 10135 pulses (for example, from Equation 1).
  • the number of encoder pulses N 0 (I (N)) corresponding to the deformation amount of the gasket 11 is 3910 pulses.
  • FIG. 15 is a graph showing a relationship between a target injection amount of a drug and an injection amount error (that is, an excessive injection amount or an insufficient injection amount).
  • an injection amount error that is, an excessive injection amount or an insufficient injection amount.
  • the injection amount error when the target injection amount is 81.9 ⁇ L is +5.2465 ⁇ L. Therefore, as shown in FIG. 14, 76.6535 ⁇ L obtained by subtracting the injection amount error +5.2465 ⁇ L from the target injection amount 81.9 ⁇ L is set as the temporary target injection amount.
  • a motor rotation amount (9486 pulses in this case) corresponding to this temporary target injection amount is set as N R , and the drug injection operation mode is executed.
  • a tentative target injection amount of 76.6535 ⁇ L is administered.
  • the total injection volume including 5.2465 ⁇ L which is administered before the motor 14 rotates backward to return to the position of 10135 pulses from the initial position and stops, is 81.9 ⁇ L of the target injection volume (in the example shown, an approximate value thereof) )
  • FIG. 16 shows an N R calculation process for the number of encoder pulses corresponding to the set injection amount by the pharmaceutical injection device 100 according to the present embodiment.
  • the control unit 17 acquires a set injection amount Vi of the medicine (S1601).
  • the control unit 17 reads the correction error data (FIG. 15) stored in advance in the memory 18, and acquires the injection amount error Vc corresponding to the set injection amount Vi (S1602).
  • the encoder pulse number N R corresponding to the set injection amount is calculated (S1604). In calculating the encoder pulse number N R , for example, the above Equation 1 is used.
  • the control unit 17 stores the calculated encoder pulse number N R in the memory 18 (S1605).
  • the drug injection device 100 executes the drug injection operation (FIG. 8) using the calculated encoder pulse number N R. 3-2 Effects
  • the injection amount of the drug generated during the reverse rotation of the motor 14 after the drug injection operation is completed. An error can be prevented. Therefore, more accurate drug injection can be realized.
  • FIG. 17 shows an injection error (overdose or insufficient administration) with respect to the target injection amount as a result of the correction of the set injection amount according to the above embodiment.
  • the error in the injection amount of the medicine is an approximate value of 0 regardless of the target injection amount.
  • 3-3 Modification In the third embodiment, the set injection amount of the drug is corrected according to the relationship between the target injection amount of the drug and the injection amount correction error.
  • the present invention is not limited to this.
  • FIG. 18 shows a relationship (hereinafter referred to as correction error data) between a target, a final current value (current value immediately before the motor 14 rotates in reverse), and an injection amount error.
  • the final current value and the injection amount error have a certain proportional relationship.
  • the set injection amount of the medicine is corrected.
  • the correction error data shown in FIG. 18 is stored in the memory 18 in advance, the set injection amount of the medicine is corrected similarly to the processing flow shown in FIG. 16, and the number N of encoder pulses corresponding to the corrected set injection amount is corrected.
  • R is calculated by, for example, Equation 1 above.
  • FIG. 19 shows an injection error (overdose or insufficient administration) with respect to the final current value as a result of the correction of the set injection amount according to the above modification.
  • the error in the injection amount of the medicine is an approximate value of 0 regardless of the final current value. 4
  • the gasket 11 that is a rubber member pressed by the plunger 13 is provided in the syringe 9, but the present invention is not limited thereto, and the drug is included in the syringe. Any elastic member that can be hermetically sealed and can be deformed by pressing may be used.
  • execution order of the processing methods in the above embodiment is not necessarily limited to the description of the above embodiment, and the execution order can be changed without departing from the gist of the invention.
  • the drug injection device according to the present disclosure can be used as a drug injection device for injecting drugs corresponding to various diseases into a human body.

Abstract

　薬剤注入装置（１００）は、先端側に注射針を装着する注射針装着部（１０）、後端側にガスケット（１１）を有し、薬剤（１３）を内包するシリンジ（９）を装着するシリンジ装着部（２）と、同シリンジ装着部（２）に装着されシリンジ（９）内のガスケット（１１）を注射針装着部（１０）側に押圧するプランジャ（１３）と、同プランジャ（１３）を駆動するモータ（１４）と、同モータ（１４）の回転数を検出するエンコーダ（１５）と、同エンコーダ（１５）に接続されモータ（１４）の駆動を制御する制御部（１７）と、を備える。制御部（１７）は、エンコーダ（１５）により検出された、プランジャ（１３）によるガスケット（１１）の変形量に相当するモータ回転量を取得し、同モータ回転量に応じて薬剤（１２）の注入時のモータの回転を制御する。

Description

薬剤注入装置
　本開示は、薬剤が入った薬剤シリンジを使用した薬剤注入装置に関し、特に高い圧力で薬剤を注入する薬剤注入装置に関する。
　薬剤注入装置は、先端側に注射針装着部、後端側にガスケットを有するシリンジを装着するシリンジ装着部と、このシリンジ装着部に装着されたシリンジのガスケットを注射針装着部側に押圧するプランジャと、このプランジャを駆動するモータと、このモータの回転数を検出するエンコーダと、このエンコーダに接続された制御部と、この制御部に接続されたメモリと、を備えた構成となっている。
　すなわち、モータでプランジャを駆動し、ガスケットを注射針装着部側に押圧すれば、注射針を介して薬剤を人体などに注入することが出来るようになっている。
　このとき、薬剤の注入量は、モータの回転数をエンコーダで検出することにより設定どおりの量となるように制御されている。しかし、従来は部品精度のばらつきが大きかったので、必ずしも設定どおりの量で薬剤注入が行えないこともあった。
　そこで、エンコーダの回転数と注入薬剤量の関係をメモリに記憶させ、このメモリに記憶させたデータを基にモータの回転数を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参考）。
特表２００４－５１０５０５号公報
　上記従来例においては、メモリに記憶させたデータを基にモータの回転数を制御するので、部品精度のバラツキによる注入薬剤量のバラツキも抑制することができるようになっている。しかしながら、上記従来例による技術によっても、次のような問題が生じうる。
　従来、皮下注射では２４Ｇ（外径約０．５７ｍｍ、内径０．３１ｍｍ）程度の針が使用されていた。しかし、最近は、刺針時の痛み低減のため、径の細い注射針が求められている。このため、加工技術の向上によって３０Ｇ（外径約０．３１ｍｍ、内径約０．１６ｍｍ）といった細い注射針が一般に使用されるようになり、更に細い針（３１～３３Ｇ）も量産されるようになってきた。そのため、上記従来例による構成の薬剤注入装置を用いても、細い注射針を用いて注入を行なった場合には、注入薬剤量のバラツキが大きく発生するということが問題となってきた。
　つまり、従来の太い注射針を用いた場合は、注射針の流路抵抗が小さいため、プランジャでガスケットを押圧すれば、その押圧量に対応する薬剤を注入することができたのであるが、細い注射針を用いた場合には、注射針の流路抵抗が増大するため、プランジャでガスケットを押圧しても、ガスケット自体が圧縮されるだけで、薬剤を適切に注入することができなかった。
　すなわち、細い注射針を用いて薬剤を注入する等の場合、注射針から押し出すのに、極めて大きな力が必要となる。このように薬剤が注射針からスムーズに流出しない状態では、ガスケットはプランジャと薬剤に挟まれて圧縮されることとなり、このガスケットの圧縮が原因で、薬剤を適切に注入することができなくなっているのである。
　そこで、本発明は、適切に薬剤を注入することができるようにすることを目的とする。
　本開示における薬剤注入装置は、所定の設定注入量の薬剤を注入する薬剤注入装置であって、シリンジ装着部と、プランジャと、モータと、エンコーダと、制御部とを備える。シリンジ装着部は、先端側に注射針を装着する注射針装着部、後端側に弾性部材を有し、薬剤を内包するシリンジを装着する。プランジャは、シリンジ装着部に装着されシリンジ内の弾性部材を注射針装着部側に押圧する。モータは、プランジャを駆動する。エンコーダは、モータのモータ回転量を検出する。制御部は、エンコーダに接続され、モータの駆動を制御する。制御部は更に、エンコーダにより検出された、プランジャによる弾性部材の変形量に相当する第１のモータ回転量を取得し、同第１のモータ回転量に応じて薬剤の注入時のモータの回転を制御する。
　本開示における薬剤注入装置は、適切に薬剤を注入することができる。
実施の形態１に係る薬剤注入装置の概略斜視図 同薬剤注入装置の別方向から見た概略斜視図 同薬剤注入装置の概略分解斜視図 同薬剤注入装置の概略断面図 同薬剤注入装置の制御ブロック図 同薬剤注入装置の動作フローチャート 同薬剤注入装置の動作フローチャート 同薬剤注入装置の動作フローチャート 同薬剤注入装置の動作の特性の一例を示す図 実施の形態１の変形例に係る薬剤注入装置の制御ブロック図 同変形例の他の変形例に係る薬剤注入装置の動作フローチャート 実施の形態１の更に他の変形例に係る薬剤注入装置の動作フローチャート 実施の形態２に係る薬剤注入装置の動作フローチャート モータの逆回転と薬剤注入量との関係を説明するための図 薬剤の目標注入量と注入量誤差との関係を示すグラフ 実施の形態３に係る薬剤注入装置の動作フローチャート 実施の形態３に係る薬剤注入装置による補正後の目標注入量に対する注入量誤差を示すグラフ 最終電流値と薬剤の注入量誤差との関係を示すグラフ 実施の形態３の変形例に係る薬剤注入装置による補正後の最終電流値に対する注入量誤差を示すグラフ
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
　１　実施の形態１
　１－１　構成
　図１から図４は、本実施の形態に係る薬剤注入装置１００の一例を示す。
　図１および図２に示すように、薬剤注入装置１００は、本体ケース１と、本体ケース１の一端側に設けられたシリンジ装着部２（シリンジ装着部の一例）と、本体ケース１の他端側に設けられた表示部３とを備える。薬剤注入装置１００は更に、同他端側に設けられた、電源ボタン４、薬剤注入ボタン５（第２のモード起動スイッチの一例）、および設定ボタン７を有する。なお、図示されたボタンの数、位置、形状、大きさなどは一例であってこれに限定されるものではない。
　本体ケース１のシリンジ装着部２は、図３、図４に示す如く、シリンジカバー８が装着されるように構成されている。つまり、シリンジ装着部２には、シリンジカバー８内に収納されたシリンジ９が装着されるように構成されている。
　シリンジ９は、先端側に注射針装着部１０（注射針装着部の一例）、後端側にガスケット１１（弾性部材の一例）を有する円筒状となっており、その内部には、各種病気に対する薬剤１２が充填されている。
　また、本体ケース１内には、図４に示すように、シリンジ装着部２に装着されたシリンジ９のガスケット１１を注射針装着部１０側に押圧するプランジャ１３（プランジャの一例）と、このプランジャ１３を送りねじ１３ａを介して駆動するモータ１４（モータの一例）と、このモータ１４の回転数（モータ回転量の一例）を検出するエンコーダ１５（エンコーダの一例）と、モータ１４に流れる電流を検出する電流検出センサ１６（図５参照）（電流検出センサの一例）と、これら電流検出センサ１６、エンコーダ１５などに接続された制御部１７（図５参照）（制御部の一例）と、この制御部１７に接続されたメモリ１８（図５参照）と、を備えている。
　図５は、本実施の形態に係る薬剤注入装置１００の制御ブロック図である。薬剤注入装置１００は、制御部１７を有する。制御部１７は、図５に示す各部の機能を実行するため所定のプログラムを実行するプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）などから構成される中央演算部１７１を含む。制御部１７はまた、プランジャ移動距離検知部１７３や温度検知部１７５等の機能を含む。プランジャ移動距離検知部１７３は、後述するエンコーダ１５により検出されるモータ回転数からプランジャの移動距離を算出する。温度検知部１７５は、温度センサ２４により検知されたシリンジ９の周囲温度を判定する。なお、本実施の形態に係る薬剤注入装置１００は、温度センサ２４や温度検知部１７５を備えていなくともよい。
　制御部１７に接続されたメモリ１８は、制御部１７により実行されるプログラムや同プログラムを実行することにより処理されるデータなどを格納する。
　本実施の形態においては、シリンジ装着部２にシリンジ９が装着されたか否かを検出するシリンジ検出スイッチ１９（図５参照）も設けられ、制御部１７に接続されている。また、モータ１４は、モータドライブ回路２０を介して制御部１７に接続されている。制御部１７は更に、表示部３、電源ボタン４、薬剤注入ボタン５、設定ボタン７、電流検出センサ１６、シリンジ検出スイッチ１９、およびサウンダ２１に接続されている。また、制御部１７は、電池や所定の電源回路により構成される電源２２に接続され、薬剤注入装置１００に対する電源供給を制御する。
　１－２　動作
　本実施の形態に係る薬剤注入装置１００の特徴点は、制御部１７が注入量初期設定モードと薬剤注入動作モードとの制御を行うことである。
　１－２－１　注入量初期設定モード
　まず、注入量初期設定モードについて、主に図６（Ｓ６０１～Ｓ６０３）および図７を参照しながら詳細に説明する。
　この注入量初期設定モードに入る前に、まず、シリンジ９をシリンジカバー８内に収納させた状態で、図４に示す如くシリンジ装着部２に装着する。なお、図４においては、シリンジ９の注射針装着部１０に注射針２３が装着された状態となっているが、この注入量初期設定モードにおいては、注射針装着部１０に注射針２３を装着しない。
　シリンジ９がシリンジ装着部２に装着されると、シリンジ検出スイッチ１９がシリンジ９の装着の検出を行い、制御部１７は、シリンジ検出スイッチ１９の検出の有無を判定する。
（Ｓ６０１）。
　この時すでに、電源ボタン４がＯＮ状態とされているので、制御部１７は、シリンジ検出スイッチ１９による検出がないと判定すると、表示部３に「シリンジを取り付けて下さい」と表示させる（Ｓ６０２）。
　一方、シリンジ９の適切な装着が行われシリンジ検出スイッチ１９による検出を有りと判定すると、制御部１７は、注入量初期設定処理を行う（Ｓ６０３）。
　（注入量初期設定処理）
　この注入量初期設定処理は、図７に示すように実行される。
　図７における電流上限値Ｉｍａｘは、メモリ１８に事前に記憶されており、制御部１７はこの電流上限値Ｉｍａｘを読み出す（Ｓ７０１）。
　次に、制御部１７は、モータ１４を駆動し、送りねじ１３ａ、プランジャ１３を介してガスケット１１を注射針装着部１０側に押圧する（Ｓ７０２）。
　そして、そのときのモータ１４の回転数は、エンコーダ１５で検出され、またそのときのモータ電流Ｉは電流検出センサ１６によって検出される（Ｓ７０３）。
　電流検出センサ１６によってモータ電流ＩがＩｍａｘ以上になったことが検出されると（Ｓ７０４）、制御部１７はモータ１４の駆動を停止する。得られた特性（例えば図９に示す特性Ａ）のデータは、[Ｉ,  Ｎ0(Ｉ)]テーブルとしてメモリ１８に保存される（Ｓ７０５）。ここで、Ｉはモータ電流を示し、Ｎ0（Ｉ）はモータ電流Ｉの時のエンコーダパルス数（第１のモータ回転量の一例）を示す。
　その後、制御部１７は、モータ１４を逆回転させ、プランジャ１３を元の位置に戻す（Ｓ７０６）。
　この時、シリンジ９の注射針装着部１０には注射針２３が装着されていないので、上述したように、プランジャ１３でガスケット１１を押圧しても、シリンジ９内の薬剤１２は圧縮されず、ガスケット１１のみが注射針装着部１０方向に圧縮される。従って、上記特性Ａ取得後に、モータ１４を逆回転させてプランジャ１３を元の位置に戻せば、圧縮されていたガスケット１１も図４の如く、元の状態に復帰する。
　１－２－２　薬剤注入動作モード
　次に、注入量初期設定モードが完了した後に行われる薬剤注入動作モードについて、主に図６（Ｓ６０４～Ｓ６０９）および図８を参照しながら説明する。
　制御部１７は、表示部３に注射針２３を装着し、設定ボタン７を押すことをユーザに促す情報を表示する（Ｓ６０４）。
　そして、注射針２３が装着され、ユーザにより設定ボタン７が押されると（Ｓ６０５）、制御部１７は、図１、図２、図４に示すように注射針２３を穿刺して薬剤注入ボタン５を押すことをユーザに促す情報を表示部３に表示させる（Ｓ６０６）。
　そして、ユーザにより薬剤注入ボタン５が押されると、図８の注入処理（Ｓ６０７）に移行する。この結果、図８に示す薬剤注入動作モードに移行することとなる。
　メモリ１８には、薬剤１２の目標投与量である設定注入量に対応するモータ１４の回転数に相当するエンコーダパルス数が予め設定され、その値が記録されている。本実施の形態においては、薬剤１２の設定注入量に対応するエンコーダパルス数をＮRとする（第３のモータ回転量の一例）。このＮRは、例えば、次式により求められる。
（数式１）
　ＮR ＝Ｐ0＊Ｒ＊Ｖ／（Ｌ＊Ａ）
　Ｐ0：モータ１回転あたりのパルス数
　Ｒ：ギアドモーター減速比
　Ｌ：送りねじピッチ
　Ａ：シリンジ断面積
　Ｖ：設定注入量
　制御部１７は、メモリ１８から設定注入量に対応するエンコーダパルス数ＮRを取得する（Ｓ８０１）。なお、Ｓ８０１においては、制御部１７は、所定のプログラムにより得られた設定注入量からエンコーダパルス数を算出するようにしてもよい。
　次に、制御部１７は、モータ１４を駆動し、送りねじ１３ａ、プランジャ１３を介してガスケット１１を注射針装着部１０側に押圧する（Ｓ８０２）。
　そして、その時のモータ１４の回転数は、エンコーダ１５で検出され、またモータ電流は電流検出センサ１６によって検出される（Ｓ８０３）。この結果、制御部１７は、所定の特性（例えば図９に示す特性Ｂ）を得る。なお、この特性Ｂを得ている間も、エンコーダ１５および電流検出センサ１６によって継続してこの薬剤注入動作モードにおけるモータ１４の回転数（Ｎ）とモータ電流Ｉ（Ｎ）（第２のモータ回転量の一例）を検出する。
　一方、制御部１７は、このモータ電流Ｉ（Ｎ）に対応する電流が流れた特性Ａにおけるモータ回転数、つまりエンコーダパルス数Ｎ0（Ｉ（Ｎ））をメモリ１８から読み出す（Ｓ８０４）。
　そして、エンコーダパルス数（Ｎ）―エンコーダパルス数Ｎ0（Ｉ（Ｎ））が、上述した回転数（ＮR）よりも小さい間は、継続的にモータ１４を駆動する（図８のＳ８０３～Ｓ８０５）。
　そして、エンコーダパルス数（Ｎ）―エンコーダパルス数Ｎ0（Ｉ（Ｎ））が、上述したエンコーダパルス数（ＮＲ）を越えると、薬剤の注入を停止し、モータ１４をガスケット１１の変形量に相当する分、すなわちＮ0（Ｉ（Ｎ））だけ逆回転させる（図８のＳ８０６）。
　本実施の形態は、モータ電流が同じであっても、注入量初期設定モードと薬剤注入動作モードで、モータ１４の回転数が異なることに着目したものである。具体的には、注入量初期設定モードにおいては、上述の如くシリンジ９に注射針２３が装着されていないので、プランジャ１３によってガスケット１１を圧縮するためだけに必要となったモータ電流、つまりガスケット１１の変形量に相当するモータ電流を検出する。これに対して、薬剤注入動作モードでは、シリンジ９に注射針２３が装着されているので、ガスケット１１を圧縮するだけではなく、更にシリンジ９内の薬剤１２を押し出して注入するのに必要な圧力に使用されるモータ電流を検出したものである。このことは、同一のモータ電流に対し、注入量初期設定モード時のエンコーダパルス数Ｎ0（Ｉ（Ｎ））と薬剤注入動作モードのエンコーダパルス数Ｎとの差が、薬剤１２の設定注入量に対応したエンコーダパルス数（ＮR）になったときが目標注入量に相当するということである。
　そこで、本実施の形態では、図７のＳ７０１～Ｓ７０５を実行し、これにより高い圧力で薬剤１２を注入するときでも、設定した量だけ薬剤を注入することができるようにしたものである。
　そして、この適量の薬剤注入が完了すると、制御部１７は、モータ１４をＮ0（Ｉ（Ｎ））分だけ逆回転させ、プランジャ１３を戻す（図８のＳ８０６）。前述の通り、このときのエンコーダパルス数Ｎ0（Ｉ（Ｎ））は、薬剤注入完了時のガスケット１１の圧縮量に相当するので、プランジャ１３をこれだけ戻すことにより圧縮されたガスケット１１がもとの形状に復帰する。なお、モータ１４をＮ0（Ｉ（Ｎ））よりも大なる回転数逆回転させても差し支えないが、この場合ガスケット１１とプランジャ１３が離れるので、次回の動作時に戻し過ぎた分を空送りする必要がある。
　その後、制御部１７は、抜針することをユーザに促す情報を表示部３に表示させ（Ｓ６０８）、その後表示部３に薬剤残量を表示して（Ｓ６０９）、電源をオフとする。
　１－３　効果
　本実施の形態においては、薬剤注入装置１００は、先端側に注射針２３を装着する注射針装着部１０後端側にガスケット１１を有し、薬剤１３を内包するシリンジ９を装着するシリンジ装着部２と、同シリンジ装着部２に装着されシリンジ９内のガスケット１１を注射針装着部１０側に押圧するプランジャ１３と、同プランジャ１３を駆動するモータ１４と、同モータ１４の回転数を検出するエンコーダ１５と、同エンコーダ１５に接続されモータ１４の駆動を制御する制御部１７と、を備える。制御部１７は、エンコーダ１５により検出された、プランジャ１３によるガスケット１１の変形量に相当するモータ回転数、つまりエンコーダパルス数Ｎ0を取得し、同モータ回転量に応じて、薬剤１２の注入時のモータの回転を制御する。これにより、ガスケット１１の変形量を考慮した薬剤注入が行え、その結果として、適切な圧力により薬剤を注入することができるようになる。
　すなわち、ガスケット１１は一般的に多数個取りの金型を用いて作製されるため、その形状寸法にはばらつきがあり、かつガスケット１１に用いられるゴム材料は温度によって硬度が変化する。従ってガスケット１１のプランジャ１３による変形特性は個々のシリンジ９による個体差があり、使用時の周囲温度によっても変化する。本実施の形態に係る薬剤注入装置１００は、薬剤注入の前に実際のモータ１４の回転数、つまりガスケット１１の変形量のみに相当するモータ１４の回転量とその電流値を測定してガスケット１１の変形特性を取得し、この変形特性に基づいて薬剤注入時のモータ回転量を決める。この結果、ガスケット１１の寸法ばらつきや硬度変化をも相殺することができ、高い精度での薬剤注入を可能とするものである。
　１－４　変形例
　（１）
　上記実施の形態においては、制御部１７は、シリンジ９の装着を検知した後自動的に注入量初期設定モードに移行していたが、これに限定されない。図１０に示すように、注入量初期設定ボタン６（第１のモード起動スイッチの一例）を設け、ユーザの操作により注入量初期設定モードに移行するようにしてもよい。この場合、例えば、シリンジ検出スイッチ１９による検出を有りと判定した後（図６のＳ６０１）、制御部１７は、表示部３に注入量初期設定ボタン６を押すことをユーザに促す情報を表示する。そして、ユーザにより注入量初期設定ボタン６が押されると、注入量初期設定モード（図６のＳ６０３）に移行する。
　（２）
　上記実施の形態においては、薬剤を注入するごとに注入量初期設定動作を行うが、これに限定されない。
　ガスケット１１の材料の温度特性が十分小さい場合などは、薬剤注入ごとではなく、シリンジ９が最初に装着されたときのみ注入量初期設定モードを実行し、次回以降の薬剤注入時にはこのとき取得した特性を使用するようにしてもよい。この場合、例えば、制御部１７は、図６に示すシリンジ装着検出（Ｓ６０１）後、図１１に示すような判定処理を行うようにしてもよい。制御部１７は、装着されたシリンジ９に付された識別情報ＩＤｉを所定の読取り手段を介して取得する（Ｓ１１０１）。次に制御部１７は、先のシリンジ装着時に所得しメモリに予め記憶されたシリンジ９の識別情報ＩＤ＿ｍの値と、取得した識別情報ＩＤｉとを比較する（Ｓ１１０２）。この比較の結果、一致していれば注入量初期設定モードを実行せずに薬剤注入動作モード（図６のＳ６０４～）に移行する。一方、一致していなければシリンジ９は最初に装着されたものであるため、その識別情報をＩＤ＿ｍとして記憶する（Ｓ１１０３）と共に、注入量初期設定モード（図６のＳ６０３）に移行する。
　（３）
　シリンジ９が最初に装着されたときに注入量初期設定モードを実行する場合、更にシリンジ９の周囲温度に応じて次回以降の注入量初期設定モードを実行するかどうかを判断するようにしてもよい。この場合、例えば、図１２に示すような処理を行う。制御部１７は、装着されたシリンジ９に付された識別情報ＩＤｉを所定の読取り手段を介して取得する（Ｓ１２０１）。次に制御部１７は、メモリに予め記憶されたシリンジの識別情報ＩＤ＿ｍの値と取得した識別情報ＩＤｉとを比較する（Ｓ１２０２）。この比較の結果、一致していなければシリンジ９は最初に装着されたものであるため、その識別情報ＩＤｉをＩＤ＿ｍとして記憶する（Ｓ１２０３）。そして、制御部１７の温度検知部１７５は、温度センサ２４の出力からシリンジ９の周囲温度ＴＥＭＰｉを検出し（Ｓ１２０４）、ＴＥＭＰ#ｐｒｅとしてメモリに記憶する（Ｓ１２０５）。そして、制御部１７は、注入量初期設定モード（図６のＳ６０３～）を実行する。一方、Ｓ１２０２の比較の結果、一致していれば当該シリンジ９は２回目以降の装着と判断され、更に次の動作を行う。制御部１７の温度検知部１７５は、温度センサ２４の出力から現在のシリンジ９の周囲温度ＴＥＭＰｉを検出し（Ｓ１２０６）、メモリに記憶されたＴＥＭＰ#ｐｒｅの値、すなわち前回の注入量初期設定動作時のシリンジ９の周囲温度を読み出す（Ｓ１２０７）。そして、制御部１７は、検出したＴＥＭＰｉと読み出したＴＥＭＰ#ｐｒｅの値との差が、所定の閾値ＴＥＭＰ＿ｔｈ以内かどうかを判断する（Ｓ１２０８）。所定の閾値ＴＥＭＰ＿ｔｈを超える場合は、温度変化によりガスケット１１の変形特性が変化している可能性が高いため、ＴＥＭＰ#ｐｒｅとしてＴＥＭＰｉを記憶（Ｓ１２０５）後、注入量初期設定モード（図６のＳ６０３～）を実行する。一方、Ｓ１２０８においてＴＥＭＰｉとＴＥＭＰ#ｐｒｅの値との差が所定の閾値ＴＥＭＰ＿ｔｈ以内と判断された場合は、ＴＥＭＰ#ｐｒｅとしてＴＥＭＰｉを記憶（Ｓ１２０９）後、薬剤注入動作モード（図６のＳ６０４～）を実行し、先に取得済みのガスケット１１の変形特性による注入量設定データを使用する。
　（４）
　更に、予め取得したガスケット１１の変形特性の温度依存性データを用いてもよい。この場合、例えば、ガスケット１１の変形特性の温度依存性データを予め実験的に取得し記憶しておく。上記図１２に示す例と同様に、制御部１７は、シリンジ９が最初に装着されたときは注入量初期設定モードを実行して温度センサ２４の出力から注入量初期設定動作時のシリンジ９の周囲温度を取得し、次回以降の薬剤注入時に再度シリンジ９の周囲温度を取得し、前回の注入量初期設定動作時のシリンジ９の周囲温度との差を求める。制御部１７は、その温度差と記憶された温度依存性データとから、先に取得済みのガスケット１１の変形特性の注入量設定データを補正し、その補正後の注入量設定データを用いて薬剤注入動作モードを実行するようにしてもよい。
　２　実施の形態２
　図１３は、本発明の実施の形態２に係る薬剤注入装置１００の動作を示す。なお、薬剤注入装置の構成は上記実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。
　２－１　動作
　本実施の形態においては、注入量初期設定モードを２度実行するものである。すなわち、シリンジ９の長期間の保存などによりガスケット１１がシリンジ９の内壁面に固着してしまった場合等には、注入量初期設定モードにおいても、プランジャ１３をスムーズに圧縮することが出来なくなる場合ある。具体的には、以下の通りである。
　実施の形態１と同様に、制御部１７は、シリンジ９の適切な装着が行われシリンジ検出スイッチ１９による検出を有りと判定すると注入量設定データの取得処理を行う（図６のＳ６０１～Ｓ６０３）。
　制御部１７はメモリ１８に事前に記憶されている電流上限値Ｉｍａｘを読み出す（Ｓ１３０１）。
　次に、制御部１７は、モータ１４を駆動し、送りねじ１３ａ、プランジャ１３を介してガスケット１１を注射針装着部１０側に押圧する（Ｓ１３０２）。
　そして、その時のモータ１４の回転数は、エンコーダ１５で検出され、またそのときのモータ電流Ｉは電流検出センサ１６によって検出される（Ｓ１３０３）。
　電流検出センサ１６によってモータ電流ＩがＩｍａｘ以上になったことが検出されると（Ｓ１３０４）、制御部１７は、モータ１４を逆回転させてプランジャ１３を元の位置に戻す。この結果、圧縮されていたガスケット１１も図４の如く、元の状態に復帰する（Ｓ１３０５）。
　次いで、制御部１７は、モータ１４を再び駆動し、送りねじ１３ａ、プランジャ１３を介してガスケット１１を注射針装着部１０側に押圧する（Ｓ１３０６）。
　そして、そのときのモータ１４の回転数は、エンコーダ１５で検出され、またそのときのモータ電流Ｉは電流検出センサ１６によって検出される（Ｓ１３０７）。
　電流検出センサ１６によってモータ電流ＩがＩｍａｘ以上になったことが検出されると（Ｓ１３０８）、制御部１７はモータ１４の駆動を停止する。得られた特性（例えば図９に示す特性Ａ）のデータは、[Ｉ , Ｎ0(Ｉ)] テーブルとしてメモリ１８に保存される（Ｓ１３０９）。
　その後、制御部１７は、モータ１４を逆回転させ、プランジャ１３を元の位置に戻す（Ｓ１３１０）。
　その後、実施の形態１と同様に、薬剤注入動作モードの動作を開始する。
　２－２　効果
　以上のように、本実施の形態においては、注入量初期設定モードにおけるプランジャ１３の移動を２回行ってから特性データを取得するため、ガスケット１１のシリンジ９内壁面への固着を解消するため、特性データの精度を向上させることができる。よって、薬剤の注入を適切に行うことができる。
　２－３　変形例
　なお、本実施の形態においては、注入量初期設定モードを２度実行するとしたが、これに限定されない。シリンジ９の保存期間の長さなどに応じて、３度以上実行してもよい。
　また、本実施の形態においても、シリンジ９が最初に装着されたときのみ注入量初期設定モードを実行するようにしてもよい。
　３　実施の形態３
　実施の形態３について、図１４～図１７を参照しながら説明する。なお、薬剤注入装置１００の構成は上記実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。
　３－１　動作
　薬剤注入装置１００による薬剤注入動作モードにおいて、薬剤注入動作を完了した後モータ１４を逆回転させてプランジャ１３を元の位置に戻す場合、薬剤の目標注入量と実際の注入量とに誤差（以下、注入量誤差と呼ぶ）が生じる場合がある。
　図１４に示すように、例えば、薬剤の設定注入量が８１．９μＬであるとき、８１．９μＬに相当するモータ回転量、つまりエンコーダパルス量は１０１３５パルスとする（例えば、数式１より）。また、ガスケット１１の変形量に相当するエンコーダパルス数Ｎ0（Ｉ（Ｎ））を３９１０パルスとする。ＮR＝１０１３５として薬剤注入動作を実行すると、（Ｎ）－Ｎ0（Ｉ（Ｎ））がＮR（＝１０１３５）に達したとき、すなわち、Ｎ＝１４０４５のときにモータ１４を反転させ、Ｎ0（Ｉ（Ｎ））＝３９１０パルス分モータ１４を逆回転させる。この結果、モータ１４は初期位置からＮR＝１０１３５パルスの位置で停止する。ここで、（Ｎ）－Ｎ0（Ｉ（Ｎ））がＮR（＝１０１３５）に達した時点で目標注入量の８１．９μＬが投与されていると推定される。しかし、モータ１４が３９１０パルス分逆回転して停止するまでの間においてもガスケットの変形により高圧になったシリンジから薬剤が出続けることがある。よって、モータ１４の逆回転中に出た液量が過剰に投与されることがある。実際に前記条件にて薬剤注入動作を実行したときの過剰注入量は４．８μLであった。
　図１５は、薬剤の目標注入量と注入量誤差（つまり過剰注入量または不足注入量）との関係を示すグラフである。同図に示すように、目標注入量が小さいときは目標注入量と注入量誤差とは比例関係であり、目標注入量が大きくなると注入量誤差は一定値となる。これは、注入量がある程度大きくなると、ガスケットの変形が飽和し、変形量が一定となるためである。
　図１５に示す目標注入量と注入量誤差の相関関係（以下、補正誤差データと称する）から、目標注入量が８１．９μＬのときの注入量誤差は＋５．２４６５μＬである。よって、図１４に示すように、目標注入量８１．９μＬから注入量誤差＋５．２４６５μＬを引いた７６．６５３５μＬを仮の目標注入量として設定する。この仮の目標注入量に相当するモータ回転量（ここでは９４８６パルス）をＮRとして設定し、薬剤注入動作モードを実行する。この結果、Ｎ－Ｎ0（Ｉ（Ｎ））がＮR(=９４８６パルス)に達した時点で仮の目標注入量である７６．６５３５μＬの薬剤が投与されることになる。その後、モータ１４が逆回転して初期位置から１０１３５パルスの位置まで戻って停止するまでに投与される５．２４６５μＬを加えた総注入量が目標注入量の８１．９μＬ（図示例ではその近似値）となる。
　図１６は、本実施の形態に係る薬剤注入装置１００による、設定注入量に対応するエンコーダパルス数をＮRの算出処理を示す。
　まず、制御部１７は、薬剤の設定注入量Ｖｉを取得する（Ｓ１６０１）。
　次に、制御部１７は、予めメモリ１８に記憶された補正誤差データ（図１５）を読み出し、設定注入量Ｖｉに対応する注入量誤差Ｖｃを取得する（Ｓ１６０２）。
　次いで、制御部１７は、設定注入量Ｖ＝Ｖｉ－Ｖｃとして、薬剤の設定注入量を補正する（Ｓ１６０３）．
　上記設定注入量Ｖを用いて、設定注入量に対応するエンコーダパルス数ＮRを算出する（Ｓ１６０４）。なお、エンコーダパルス数ＮRの算出においては、例えば上記数式１を用いる。
　次いで、制御部１７は、算出したエンコーダパルス数ＮRをメモリ１８に格納する（Ｓ１６０５）。薬剤注入装置１００は、この算出したエンコーダパルス数ＮRに用いて、薬剤注入動作（図８）を実行する。
　３－２　効果
　上記実施の形態においては、薬剤の設定注入量を予め記憶した補正誤差データにより補正することにより、薬剤注入動作を完了した後モータ１４を逆回転させる間に生じる薬剤の注入量の誤差を防ぐことができる。よって、より精度の高い薬剤注入を実現できる。
　図１７は、上記実施の形態による設定注入量の補正の結果、目標注入量に対する注入量誤差（過剰投与または投与不足）を示す。同図に示すように、薬剤の注入量の誤差は、目標注入量に関わらず０の近似値になっている。
　３－３　変形例
　上記実施の形態３においては、薬剤の目標注入量と注入量補正誤差との関係に応じて薬剤の設定注入量を補正したが、これに限定されない。
　図１８は、目標と最終電流値（モータ１４が逆回転する直前の電流値）と注入量誤差との関係（以下、補正誤差データと呼ぶ）を示す。同図に示すように、最終電流値と注入量誤差は一定の比例関係がある。この関係に基づき、薬剤の設定注入量を補正する。この場合、図１８に示す補正誤差データを予めメモリ１８に記憶させておき、図１６に示す処理フローと同様に薬剤の設定注入量を補正し、補正した設定注入量に対応するエンコーダパルス数ＮRを、例えば上記数式１により算出する。
　図１９は、上記変形例による設定注入量の補正の結果、最終電流値に対する注入量誤差（過剰投与または投与不足）を示す。同図に示すように、薬剤の注入量の誤差は、最終電流値に関わらず０の近似値になっている。
　４　その他実施の形態
　上記実施の形態に係る薬剤注入装置１００においては、プランジャ１３によって押圧されるゴム部材であるガスケット１１をシリンジ９内に設けているが、これに限定されず、シリンジ内に薬剤を密閉し得る材料で且つ押圧により変形可能な弾性部材であればよい。
　また、上記実施形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。
　本開示における薬剤注入装置は、各種疾病などに対応する薬剤を人体に注射する薬剤注入装置などとして利用可能である。
　１　本体ケース
　２　シリンジ装着部
　３　表示部
　４　電源ボタン
　５　薬剤注入ボタン
　６　注入量初期設定ボタン
　７　設定ボタン
　８　シリンジカバー
　９　シリンジ
　１０　注射針装着部
　１１　ガスケット
　１２　薬剤
　１３　プランジャ
　１３ａ　送りねじ
　１４　プランジャ駆動用モータ
　１５　エンコーダ
　１６　電流検出センサ
　１７　制御部
　１８　メモリ
　１９　シリンジ検出スイッチ
　２０　モータドライブ回路
　２１　サウンダ
　２２　電池
　２３　注射針
　２４　温度センサ
　１７１　中央演算部
　１７３　プランジャ移動距離検知部
　１７５　温度検知部

                                                                                    

Claims (15)

  1. 　所定の設定注入量の薬剤を注入する薬剤注入装置であって、
    　先端側に注射針を装着する注射針装着部、後端側に弾性部材を有し、前記薬剤を内包するシリンジを装着するシリンジ装着部と、
    　前記シリンジ装着部に装着され前記シリンジ内の弾性部材を前記注射針装着部側に押圧するプランジャと、
    　前記プランジャを駆動するモータと、
    　前記モータのモータ回転量を検出するエンコーダと、
    　前記エンコーダに接続され、前記モータの駆動を制御する制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、
    　前記エンコーダにより検出された、前記プランジャによる前記弾性部材の変形量に相当する第１のモータ回転量を取得し、
    　前記第１のモータ回転量に応じて、前記薬剤の注入時の前記モータの回転を制御する、
    薬剤注入装置。
  2. 　前記制御部は、前記設定注入量に対応するモータ回転量に前記第１のモータ回転量を加えたモータ回転量となるように、前記薬剤の注入時の前記モータの回転を制御する、
    請求項１に記載の薬剤注入装置。
  3. 　前記制御部は、前記設定注入量に対応するモータ回転量に前記第１のモータ回転量を加えたモータ回転量を前記エンコーダにより検出したとき、前記モータを逆回転させる、
    請求項２に記載の薬剤注入装置。
  4. 　前記制御部に接続され、前記モータを駆動する電流を検出する電流検出センサを更に備え、
    　前記制御部は、前記電流の所定値に対応する前記モータの回転量を前記第１のモータ回転量として取得する、
    請求項１から３のいずれかに記載の薬剤注入装置。
  5. 　前記制御部は、
    　前記注射針を前記注射針装着部に装着しない状態で前記エンコーダにより前記モータ回転量を検出して前記第１のモータ回転量を取得する第１の動作モードと、
    　前記第１の動作モードの実行後、前記注射針を前記注射針装着部に装着した状態で前記エンコーダにより前記モータ回転量を検出して第２のモータ回転量を取得しながら、前記薬剤の注入を行う第２の動作モードと、
    を実行し、
    　前記第２の動作モードにおいて、前記第１のモータ回転量と前記第２のモータ回転量との差が前記設定注入量に対応する第３のモータ回転量以上になったとき、前記薬剤の注入を停止する、
    請求項１から４のいずれかに記載の薬剤注入装置。
  6. 　前記制御部に接続され、前記モータを駆動する電流を検出する電流検出センサを更に備え、
    　前記制御部は、
    　前記第２の動作モードにおいて、前記電流検出センサにより検出された前記電流の所定値における前記第１のモータ回転量と前記第２のモータ回転量との差が前記第３のモータ回転量以上になったとき、前記薬剤の注入を停止する、
    請求項５に記載の薬剤注入装置。
  7. 　前記制御部に接続され、前記第１の動作モードを起動させる第１のモード起動スイッチを更に備える、
    請求項５または６に記載の薬剤注入装置。
  8. 　前記制御部に接続され、前記第２の動作モードを起動させる第２のモード起動スイッチを更に備える、
    請求項５から７のいずれかに記載の薬剤注入装置。
  9. 　前記制御部は、前記第１の動作モードを複数回繰り返したのち、前記第２の動作モードを実行する、
    請求項５から８のいずれかに記載の薬剤注入装置。
  10. 　前記制御部は、新たに前記シリンジが装着されたときのみ前記第１の動作モードを実行する、
    請求項５から９のいずれかに記載の薬剤注入装置。
  11. 　前記制御部は、前記モータを逆回転させることにより生じる前記薬剤の注入量の誤差に基づき、前記設定注入量を補正する、
    請求項３から１０のいずれかに記載の薬剤注入装置。
  12. 　前記薬剤の注入量の誤差は、前記設定注入量との関係に基づいて取得される、
    請求項１１に記載の薬剤注入装置。
  13. 　前記薬剤の注入量の誤差は、前記モータが逆回転させる前の前記モータを駆動する電流値との関係に基づいて取得される、
    請求項１１に記載の薬剤注入装置。
  14. 　前記制御部は、
    　前記シリンジ装着部に装着されたシリンジの周囲温度を検知し、
    　検知した前記シリンジの周囲温度に応じて前記第１の動作モードを実行する、
    請求項５から１３のいずれかに記載の薬剤注入装置。
  15. 　所定の設定注入量の薬剤を注入する薬剤注入装置であって、
    　先端側に注射針を装着する注射針装着部、後端側に弾性部材を有し、前記薬剤を内包するシリンジを装着するシリンジ装着部と、
    　前記シリンジ装着部に装着された前記シリンジ内の弾性部材を前記注射針装着部側に押圧するプランジャと、
    　前記プランジャを駆動するモータと、
    　前記モータの回転量を検出するエンコーダと、
    　前記モータを駆動する電流を検出する電流検出センサと、
    　前記電流検出センサおよび前記エンコーダに接続され、前記モータの駆動を制御する制御部と、
    　前記制御部に接続されたメモリと、
    を備え、
    　前記制御部は、
    　前記注射針を前記注射針装着部に装着しない状態で前記エンコーダにより前記モータ回転量を検出することにより第１のモータ回転量を取得し、前記メモリに記憶する第１の動作モードと、
    　前記第１の動作モードの実行後、前記注射針を前記注射針装着部に装着した状態で前記エンコーダにより前記モータ回転量を検出することにより第２のモータ回転量を取得しながら、前記薬剤の注入を行う第２の動作モードと、
    を実行し、
    　前記第２の動作モードにおいて前記モータを駆動する電流が所定値に達すると、そのときのモータの回転数を前記第２のモータ回転量として取得し、
    　前記メモリより前記所定値の電流に対する前記第１のモータ回転量を取得し、
    　取得された前記第１のモータ回転量と前記第２のモータ回転量との差が前記設定注入量に対応する第３のモータ回転量以上になったとき、前記薬剤の注入を停止する、
    薬剤注入装置。
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