WO2019167636A1 - 点滴状態検出装置、点滴装置、および点滴状態検出方法 - Google Patents

点滴状態検出装置、点滴装置、および点滴状態検出方法 Download PDF

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WO2019167636A1
WO2019167636A1 PCT/JP2019/005242 JP2019005242W WO2019167636A1 WO 2019167636 A1 WO2019167636 A1 WO 2019167636A1 JP 2019005242 W JP2019005242 W JP 2019005242W WO 2019167636 A1 WO2019167636 A1 WO 2019167636A1
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state detection
droplet
drip
infusion
tube
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PCT/JP2019/005242
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English (en)
French (fr)
Inventor
恭兵 中山
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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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
    • A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F13/00—Apparatus for measuring by volume and delivering fluids or fluent solid materials, not provided for in the preceding groups

Definitions

  • the present invention relates to an infusion state detection device, an infusion device, and an infusion state detection method.
  • Patent Document 1 includes an inclination detection sensor that detects the inclination of an infusion opening that drops a droplet onto an infusion cylinder, and the infusion cylinder from the infusion opening based on the inclination of the infusion opening detected by the inclination detection sensor.
  • a flow rate measuring device that corrects the volume per droplet of a droplet dropped on the liquid is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a drip alarm device that includes a vibration detection sensor that detects the vibration of the drip cylinder and issues an alarm based on the value of the drip cylinder vibration detected by the vibration detection sensor. .
  • the state of the drip tube such as tilt and vibration can be detected by a dedicated sensor, but there is a risk that the cost may increase due to the special provision of such a dedicated sensor. It was.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an infusion state detection device, an infusion device, and an infusion state detection method for detecting the state of an infusion tube while minimizing cost.
  • An infusion state detection device is an infusion state detection device that detects the state of an infusion cylinder that drops droplets from the lower end of a nozzle, and grows at the lower end of the nozzle and then drops from the lower end of the nozzle. And a state detection unit that detects the state of the drip tube based on image data obtained by imaging by the imaging unit, and the state detection units are mutually connected during the growth of the droplets.
  • the movement direction of the droplet is calculated based on at least three or more pieces of image data obtained by photographing at different three or more different timings, and the state of the drip tube is detected based on the movement direction.
  • An infusion device includes an infusion tube that drops a droplet from the lower end of a nozzle and the above-described infusion state detection device.
  • An infusion state detection method is an infusion state detection method for detecting the state of an infusion tube in an infusion state detection apparatus having an imaging unit that photographs a growing droplet from the lower end of a nozzle of the infusion tube.
  • at least three or more image data obtained by photographing at the photographing unit are acquired at at least three or more different timings until the droplet grows at the lower end of the nozzle and thereafter drops from the lower end of the nozzle.
  • a growing droplet is imaged from the lower end of the nozzle by at least three or more different timings by the imaging unit, and the moving direction of the droplet is determined based on the obtained at least three or more image data. Since the state of the infusion tube is detected by calculation, it is not necessary to provide a special sensor for detecting the state of the infusion tube such as inclination or vibration. Thereby, the state of the drip tube can be detected while using the photographing of the droplet by the photographing unit while suppressing the cost as much as possible.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an infusion device 1 according to the present embodiment.
  • the drip apparatus 1 is shown so that it may face the front with respect to a paper surface.
  • the infusion device 1 includes an infusion tube 50 and an infusion state detection device 10 that detects the state of the infusion tube 50.
  • the drip tube 50 is housed in the drip state detection device 10 and connected to the chemical solution bag 3 suspended from the stand 2 via the tube 4.
  • the stand 2 is installed such that its long main body is along the vertical direction.
  • the drip tube 50 is connected to the tube 5 that reaches the patient (not shown) below, and supplies the chemical solution supplied from within the chemical solution bag 3 into the patient's body via the tube 5.
  • the tube 4 and the tube 5 include a flexible material such as resin.
  • a nozzle 55 is accommodated in the drip tube 50.
  • the lower end 55 a of the nozzle 55 communicates with the inside of the drip tube 50, and the upper end of the nozzle 55 is connected to the chemical solution bag 3 through the tube 4.
  • the chemical solution in the chemical solution bag 3 flows down in the tube 4 due to gravity and eventually reaches the inside of the nozzle 55. Then, a droplet grows at the lower end 55a of the nozzle 55 and drops (drops) in the drip tube 50 when the droplet grows to a predetermined size.
  • the drip state detection device 10 is fixed to the stand 2 by the mounting portion 6.
  • the drip state detection apparatus 10 includes a power supply unit 21, an operation unit 14, a display unit 11, a sound output unit 12, a lighting unit 13, a photographing unit 22, an illumination unit 23, an actuator 25, and a control unit 20. With.
  • the power supply unit 21 stores a battery such as a secondary battery (for example, a NiMH battery), and supplies power from the battery to each unit in the drip state detection apparatus 10.
  • the operation unit 14 receives an operation by a user (for example, a nurse) for using or setting the drip state detection device 10.
  • the display unit 11 is configured by a display such as a liquid crystal display, and displays a still image or a moving image such as the state and setting contents of the drip state detection device 10 based on control by the control unit 20.
  • the sound output unit 12 includes a speaker, a buzzer, and the like, and outputs a predetermined warning sound to the outside based on control by the control unit 20.
  • the lighting unit 13 includes a lamp, a light emitting diode (LED), and the like, and lights or blinks in a predetermined manner based on control by the control unit 20.
  • the photographing unit 22 is configured with a camera or the like, and based on control by the control unit 20, photographs a subject existing in the imaging field of view and generates image data.
  • the photographing unit 22 photographs the lower end 55a of the nozzle 55 as a subject.
  • the imaging unit 22 uses an area including at least the lower end 55a of the nozzle 55 as an imaging area, and shows how the droplet grows at the lower end 55a and thereafter drops from the lower end 55a of the nozzle 55. Shoot at multiple timings of at least 3 or more different from each other during growth.
  • the drip tube 50 is transparent or translucent, it is possible to image a growing droplet from the outside.
  • the illumination unit 23 is configured with a stroboscope or the like, and illuminates a subject to be imaged by the imaging unit 22. As a result, even if there is a disturbance such as external light, the droplet can be photographed with higher accuracy by stroboscopic illumination. In addition, since the shutter speed of one image can be increased by performing strobe illumination, an image with less blur can be obtained.
  • the imaging unit 22 has a sensitivity corresponding to the wavelength of light emitted from the illumination unit 23.
  • the photographing unit 22 has sensitivity corresponding to the wavelength of infrared rays.
  • infrared LED illumination is used as the illumination unit 23, it is possible to avoid the patient from becoming dazzled by illumination by the illumination unit 23 as much as possible even when instilling the patient at night.
  • the drip state detection device 10 does not necessarily include the illumination unit 23, but the imaging unit 22 is an optical filter that cuts at least a part of the visible light range regardless of whether or not the illumination unit 23 is provided. May be provided.
  • the present invention is not limited to this.
  • the light from the illumination unit 23 may be applied to the liquid droplet from the same side as the imaging unit 22, and the light from the illumination unit 23 from an oblique direction with respect to a straight line connecting the lower end 55 a of the nozzle 55 and the imaging unit 22.
  • the droplet may be irradiated.
  • the actuator 25 is composed of a linear stepping motor or the like, and changes the opening of the flow path in the tube 5 by pressing and crushing the tube 5 from the outside.
  • the linear stepping motor can change the flow resistance of the tube 5 by crushing the soft tube 5 to an arbitrary width based on the control by the control unit 20, thereby changing the flow rate of the chemical solution flowing down the tube 5. Can be adjusted.
  • the control unit 20 is configured by a microcontroller (MCU) or the like, and executes processing for detecting the state of the infusion tube 50, and as described above, the display unit 11, the sound output unit 12, and the lighting unit 13 Each unit such as the photographing unit 22 and the actuator 25 is controlled.
  • MCU microcontroller
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing functions of the drip state detection apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the control unit 20 of the drip state detection apparatus 10 includes a storage unit 201 and an adjustment unit 202.
  • the storage unit 201 is configured by a storage device such as a RAM (Random Access Memory), and collects a plurality of image data (for example, a series of image data in a growing droplet) obtained by imaging by the imaging unit 22. And remember.
  • a storage device such as a RAM (Random Access Memory)
  • image data for example, a series of image data in a growing droplet
  • the adjustment unit 202 calculates a droplet drop amount (flow rate) based on a plurality of image data in the growing droplet held by the storage unit 201 and controls the actuator 25 to flow down in the tube 5. Adjust the flow rate.
  • a method for calculating the droplet dropping amount based on a plurality of image data a known technique disclosed in, for example, International Publication No. 2016/114264 (WO2016 / 114264A1) may be used.
  • the drip state detection device 10 is configured to adjust the flow rate of the chemical solution by using the image data of the growing droplet imaged by the imaging unit 22.
  • the drip state detection device 10 is configured to detect the state of the drip tube 50 by further using image data of the growing droplet imaged by the imaging unit 22.
  • control unit 20 of the drip state detection apparatus 10 includes a state detection unit 203, a determination unit 204, and a notification unit 205 as main functional units related to the state detection of the drip tube 50.
  • the state detection unit 203 detects the state of the drip tube 50 based on a plurality of image data in the growing droplet held by the storage unit 201. Specifically, the state detection unit 203 detects the inclination and vibration of the infusion tube 50 as the state of the infusion tube 50. The state detection unit 203 may detect only one of the inclination and vibration of the infusion tube 50 as the state of the infusion tube 50. The detection result by the state detection unit 203 is output to the determination unit 204.
  • the determination unit 204 determines whether or not the state of the infusion tube 50 is abnormal based on the inclination and vibration of the infusion tube 50 detected by the state detection unit 203.
  • the determination result by the determination unit 204 is output to the notification unit 205.
  • the notification unit 205 controls each of the display unit 11, the sound output unit 12, and the lighting unit 13 based on the determination unit 204 determining that the state of the infusion tube 50 is abnormal. Notify the outside of abnormal conditions. Note that the drip state detection device 10 only needs to include at least one of the display unit 11, the sound output unit 12, and the lighting unit 13. In this case, the notification unit 205 displays the sound and sound generated by the display unit 11. You may alert
  • the drip state detection apparatus 10 having the above-described configuration, a plurality of images obtained by photographing the growing droplet from the lower end 55a of the nozzle 55 at least at three or more different timings from each other.
  • the state (tilt, vibration) of the drip tube 50 is detected by the state detection unit 203 based on the data. Then, based on the determination unit 204 determining that the state of the infusion tube 50 detected by the state detection unit 203 is abnormal, the notification unit 205 notifies the outside that the state of the infusion tube 50 is abnormal.
  • the image data of the growing droplet photographed by the photographing unit 22 is used in order to adjust the flow rate of the chemical solution flowing down the tube 5.
  • a dedicated sensor for example, an inclination detection sensor or a vibration detection sensor
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an installation mode of the drip tube 50 in the drip device 1 according to the present embodiment.
  • the drip apparatus 1 is shown so that it may face a side surface with respect to a paper surface.
  • the drip device 1 is fixed to the stand 2 at a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the vertical line L along the vertical direction.
  • ⁇ predetermined angle
  • the infusion tube 50 and the imaging unit 22 are similarly disposed at a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the vertical line L. Will be.
  • an axis along the direction of the nozzle 55 is an Y axis, and an axis perpendicular to the Y axis.
  • the Y axis is inclined by a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the vertical line L
  • the X axis is inclined by a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the vertical line L
  • the upper part of the drip tube 50 is placed on the stand 2.
  • the drip tube 50 is installed so that the lower side of the drip tube 50 moves away from the stand 2 while approaching.
  • the photographing unit 22 is arranged in a direction perpendicular to a plane in which the drip tube 50 is inclined by a predetermined angle ( ⁇ ).
  • the drip tube 50 When the drip tube 50 is arranged so that the nozzle 55 is along the vertical direction (the direction of the vertical line L), the liquid droplets grown and dropped from the lower end 55a are with respect to the liquid level of the chemical solution accumulated in the drip tube 50. And easily collide in the vertical direction. In such a case, the rebound of the droplet tends to be large, and there is a possibility that inconvenience occurs when performing the drip.
  • the drip tube 50 when the drip tube 50 is arranged so that the nozzle 55 is inclined at a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the vertical direction (the direction of the vertical line L) as in the present embodiment, it grows and drops from the lower end 55a. The liquid droplets do not easily collide with the liquid level of the chemical solution accumulated in the drip tube 50 in the vertical direction.
  • the rebound of the liquid droplet can be minimized, and it is possible to avoid the occurrence of inconvenience in performing the drip as much as possible.
  • the splashed droplet may adhere to the inner wall of the drip tube 50 and hinder the imaging of the imaging unit 22.
  • the inclination angle ⁇ of the Y axis with respect to the vertical line L is ⁇ min. Larger than ⁇ max.
  • the drip tube 50 is installed so as to be smaller than that. ⁇ min. And ⁇ max.
  • the inclination angle ⁇ is ⁇ min. Larger than ⁇ max. If it is smaller than that, it is possible to avoid the occurrence of inconvenience due to the rebound of the droplet as much as possible.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method of detecting the inclination of the drip tube 50 in the drip state detection apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the photographing unit 22 is disposed with the drip tube 50 so as to be inclined by a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the vertical line L. Assume that both are arranged in a positional relationship such that they are located on the back side of the cylinder 50.
  • ⁇ predetermined angle
  • FIG. 4 an image obtained by photographing the lower end 55 a of the nozzle 55 by the photographing unit 22 in such a positional relationship is shown.
  • the droplet 61 that has grown from the lower end 55a of the nozzle 55 gradually grows by the action of gravity, and eventually drops away from the lower end 55a, and then the lower end.
  • the next droplet 62 starts to grow from 55a.
  • the imaging unit 22 images the growing droplet 61 at a plurality of timings.
  • the photographing unit 22 has a growing liquid droplet 61 at a plurality of timings of at least three or more different from each other until a droplet grows at the lower end 55a of the nozzle 55 and thereafter drops from the lower end 55a of the nozzle 55.
  • the control unit 20 calculates the center position of the droplet 61 in each of a plurality of image data. Specifically, the control unit 20 creates a circle that fits the outer shape of the droplet 61 in each of the plurality of image data, and sets the center position of the circle as the center position of the droplet 61.
  • the circle that is fitted to the outer shape of the droplet 61 is, for example, a circle that approximates the outline of the lower portion of the droplet 61.
  • the center positions of the circles created in each of the plurality of image data shown in FIGS. 4A to 4E are represented as center positions a1 to e1. Note that the circles created in each of the plurality of image data have different radii depending on the size of the droplet 61, but in the example of FIG. 4, the circles are shown so that the radii of the circles are the same. Yes.
  • the control unit 20 converts the plurality of images shown in FIGS. 4A to 4E acquired by the photographing unit 22 into one image. And the moving direction of the center position of the droplet 61 is calculated based on the center position a1 to center position e1 of the circle. Specifically, the control unit 20 (state detection unit 203) obtains a line L1 indicating the movement direction of the droplet 61 by plotting each center position along the movement direction of the center position of the droplet 61.
  • the control unit 20 calculates the inclination angle ⁇ ′ of the line L1 with respect to the X axis, and the line with respect to the Y axis based on the calculated inclination angle ⁇ ′.
  • the inclination angle ⁇ ′ of L1 is calculated.
  • the control unit 20 determines that the inclination angle ⁇ ′ is ⁇ min. Larger than ⁇ max. Or less.
  • the control unit 20 determines that the inclination angle ⁇ ′ is ⁇ min. Larger than ⁇ max. Is smaller than ⁇ min., The inclination angle ⁇ of the nozzle 55 shown in FIG. Larger than ⁇ max.
  • the control unit 20 determines that the inclination angle ⁇ ′ is ⁇ min. Or ⁇ max. Is larger than the inclination angle ⁇ of the nozzle 55 shown in FIG. Or ⁇ max. It is determined that the inclination of the drip tube 50 is abnormal.
  • the control unit 20 (state detection unit 203) indicates that the calculated inclination angle ⁇ ′ is ⁇ min. And ⁇ max. It may be determined whether or not the inclination of the drip tube 50 is normal by determining whether or not it is smaller. Note that ⁇ min. And ⁇ max. Is a design value determined in advance according to the shape of the drip tube 50, the chemical liquid to be drip, or the like.
  • the movement direction of the droplet is calculated based on a plurality of image data obtained by the imaging of the imaging unit 22 at a plurality of timings during the growth.
  • the inclination of the drip tube 50 can be detected based on the moving direction.
  • the imaging unit 22 is growing at a plurality of timings of at least three or more different from each other until a droplet grows at the lower end 55a of the nozzle 55 and thereafter drops from the lower end 55a of the nozzle 55. In this way, a sufficient number of samples for calculating the moving direction of the droplets can be secured by photographing the growing droplets at a plurality of timings of at least 3 or more.
  • the imaging unit 22 has at least two or more different from each other except for the timing at which the droplet is positioned at the center position a1 until the droplet grows at the lower end 55a of the nozzle 55 and thereafter drops from the lower end 55a of the nozzle 55.
  • the growing droplet may be photographed at a plurality of timings.
  • a straight line connecting the two points where the droplet moves may be calculated. For example, in the example shown in FIG. 4G, if any two of the center positions a1 to e1 can be specified, the inclination of the drip tube 50 can be detected.
  • the drip state detection device 10 is not limited to the detection method described with reference to FIG. 4, and the movement of the droplets calculated based on a plurality of image data obtained by photographing by the photographing unit 22 at a plurality of growing timings.
  • the inclination of the drip tube 50 may be detected by any method as long as it is based on the direction.
  • the drip state detection device 10 may calculate the moving direction of the droplet 61 based on the tip position of the droplet 61 instead of calculating the moving direction of the droplet 61 based on the center position of the droplet 61.
  • the photographing of the droplet 61 by the photographing unit 22 is also performed when the flow rate of the chemical solution flowing down the tube 5 is adjusted by the adjusting unit 202. Therefore, the drip state detection device 10 detects the inclination of the drip cylinder 50 by detecting the inclination of the drip cylinder 50 using a plurality of image data acquired when adjusting the flow rate of the chemical solution. There is no need to provide a special sensor.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a method of detecting the vibration of the drip tube in the drip state detection device according to the present embodiment. 5 also shows an image obtained by photographing the lower end 55a of the nozzle 55 at the position shown in FIG. 3 as described above.
  • the droplet 62 grown from the lower end 55a of the nozzle 55 gradually grows by the action of gravity, and eventually drops away from the lower end 55a.
  • the next droplet 63 starts to grow from 55a.
  • the imaging unit 22 images the growing droplet 62 at a plurality of timings.
  • the photographing unit 22 has a growing liquid droplet 61 at a plurality of timings of at least three or more different from each other until a droplet grows at the lower end 55a of the nozzle 55 and thereafter drops from the lower end 55a of the nozzle 55.
  • the control unit 20 (state detection unit 203) of the drip state detection apparatus 10 calculates the center position of the droplet 62 in each of a plurality of image data. Specifically, the control unit 20 creates a circle that fits the outer shape of the droplet 62 in each of the plurality of image data, and sets the center position of the circle as the center position of the droplet 61.
  • the center positions of the circles created in each of the plurality of image data shown in FIGS. 5A to 5E are represented as center position a2 to center position e2.
  • the circle created in each of the plurality of image data has different radii depending on the size of the droplet 62, but in the example of FIG. 5, the circles are shown so that the radii of the circles are the same. Yes.
  • the control unit 20 converts the plurality of images illustrated in FIGS. 5A to 5E acquired by the imaging unit 22 into one image. And the moving direction of the center position of the droplet 61 is calculated based on the center position a2 to the center position e2 of the circle. Then, the control unit 20 (state detection unit 203) obtains a line L2 indicating the movement direction of the droplet 61 by plotting each center position along the movement direction of the center position of the droplet 61.
  • FIGS. (F) a method for calculating the line L2 indicating the moving direction of the droplet in order to detect the vibration of the drip tube 50 as described with reference to FIGS. 5 (A) to (F) is shown in FIGS. (F) This is the same as the method of calculating the line L1 indicating the moving direction of the droplet in order to detect the inclination of the drip tube 50 as described with reference to FIG. That is, regardless of whether the drip tube 50 is tilted or vibrated, the control unit 20 of the drip state detection apparatus 10 calculates the movement direction of the liquid droplets by a common process as advance preparation.
  • control unit 20 calculates variations in the movement direction of the droplets, and detects the vibration of the drip tube 50 based on the variations.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining in detail a method for detecting vibration of the drip tube 50 in the drip state detection apparatus 10 according to the present embodiment.
  • control unit 20 obtains a regression line with respect to the center positions a2 to e2 of the droplets calculated in each of the plurality of image data, and the regression line and each of the regression lines are calculated. Variations in the movement direction of the droplets may be calculated based on the dispersion value of the distance from the center position of the droplets.
  • control unit 20 calculates coordinates on the X axis and the Y axis for each of the center position a2 to the center position e2.
  • the control part 20 calculates
  • the control unit 20 calculates the distance between each center position of the droplet and the regression line, and calculates the variance value of each calculated distance.
  • the control unit 20 determines whether or not the calculated dispersion value of each distance is larger than a predetermined threshold value (predetermined value). If the dispersion value is smaller than the threshold value, the vibration of the drip tube 50 is normal. While it is determined that there is (for example, no vibration), if the dispersion value is smaller than the threshold value, it is determined that the vibration of the drip tube 50 is abnormal (for example, there is vibration).
  • threshold value may be a design value determined in advance by experiment or simulation, and may be an average value or median value of variance values of each distance calculated at the time of vibration detection within a fixed period in the past. Also good.
  • control unit 20 obtains the sum of the distances between the respective center positions based on the center positions a2 to e2 of the droplets calculated in each of the plurality of image data. You may calculate the dispersion
  • control unit 20 sets the coordinates on the X axis (horizontal direction with respect to the nozzle lower end) and the Y axis (vertical direction with respect to the nozzle lower end) for each of the center position a2 to the center position e2. calculate.
  • the control unit 20 calculates the distance between the center positions, and calculates the sum of the calculated distances.
  • the control unit 20 determines whether or not the calculated total sum of the distances is larger than a predetermined threshold value. When the total sum of the distances is smaller than the threshold value, the vibration of the drip tube 50 is normal (for example, On the other hand, if the sum of the distances is smaller than the threshold value, it is determined that the drip tube 50 has abnormal vibration (for example, there is vibration).
  • threshold value may be a design value determined in advance by experiment or simulation, or an average value of the sum of distances calculated at the time of past vibration detection when the vibration of the drip tube 50 is normal. Or median.
  • control unit 20 obtains an inclination between the center positions based on the center positions a2 to e2 of the droplets calculated in each of the plurality of image data, and the inclination Variations in the moving direction of the droplets may be calculated based on the dispersion value.
  • control unit 20 calculates coordinates on the X axis and the Y axis for each of the center position a2 to the center position e2. Next, the control unit 20 calculates a slope between the center positions, and calculates a variance value of each calculated slope. The control unit 20 determines whether or not the calculated variance value of each inclination is larger than a predetermined threshold value, and when the variance value is smaller than the threshold value, the vibration of the drip tube 50 is normal (for example, On the other hand, if the dispersion value is smaller than the threshold value, it is determined that the drip tube 50 has abnormal vibration (for example, there is vibration).
  • the above-described threshold value may be a design value determined in advance by experiment or simulation, or an average of variance values of the respective slopes calculated at the time of past vibration detection when the vibration of the drip tube 50 is normal. It may be a value or a median value.
  • control unit 20 determines the distance between the center positions in the X-axis direction based on the center positions a2 to e2 of the droplets calculated in each of the plurality of image data. And the variation in the moving direction of the droplets may be calculated based on the dispersion value of the distance.
  • the control unit 20 calculates coordinates on the X axis for each of the center position a2 to the center position e2. Next, the control unit 20 calculates a distance between the respective center positions in the X-axis direction, and calculates a variance value of each calculated distance in the X-axis direction. The control unit 20 determines whether or not the calculated dispersion value for each distance in the X-axis direction is larger than a predetermined threshold value. If the dispersion value is smaller than the threshold value, the vibration of the drip tube 50 is normal. While it is determined that there is (for example, no vibration), if the dispersion value is smaller than the threshold value, it is determined that the vibration of the drip tube 50 is abnormal (for example, there is vibration).
  • the above-described threshold value may be a design value determined in advance by experiment or simulation, or may be a distance value in the X-axis direction calculated at the time of past vibration detection when the vibration of the drip tube 50 is normal.
  • the average value or the median value of the variance values may be used.
  • control unit 20 determines the distance between the center positions in the Y-axis direction based on the center positions a2 to e2 of the droplets calculated in each of the plurality of image data. And the variation in the moving direction of the droplets may be calculated based on the dispersion value of the distance.
  • the control unit 20 calculates coordinates on the Y axis for each of the center position a2 to the center position e2. Next, the control unit 20 calculates a distance between the respective center positions in the Y-axis direction, and calculates a variance value of each calculated distance in the Y-axis direction. The control unit 20 determines whether or not the calculated dispersion value for each distance in the Y-axis direction is larger than a predetermined threshold value. If the dispersion value is smaller than the threshold value, the vibration of the drip tube 50 is normal. While it is determined that there is (for example, no vibration), if the dispersion value is smaller than the threshold value, it is determined that the vibration of the drip tube 50 is abnormal (for example, there is vibration).
  • the above-described threshold value may be a design value determined in advance by experiment or simulation, or may be a distance value in the Y-axis direction calculated at the time of past vibration detection when the vibration of the drip tube 50 is normal.
  • the average value or the median value of the variance values may be used.
  • control unit 20 uses the fact that the shape of the growing droplet changes due to the vibration of the drip tube 50, so that the outer shape of the droplet in each of the plurality of image data.
  • a circle to be fitted may be created, the radius of the circle may be obtained, and the variation in the droplet movement direction may be calculated based on the dispersion value of the radius.
  • the control unit 20 calculates the radius of the circle created in each of the plurality of image data, and calculates the variance value of each calculated radius.
  • the control unit 20 determines whether or not the calculated dispersion value of each radius is larger than a predetermined threshold value. When the dispersion value is smaller than the threshold value, the vibration of the drip tube 50 is normal (for example, On the other hand, if the dispersion value is smaller than the threshold value, it is determined that the drip tube 50 has abnormal vibration (for example, there is vibration).
  • the above-described threshold value may be a design value determined in advance by experiment or simulation, or an average of dispersion values of respective radii calculated at the time of past vibration detection when the vibration of the drip tube 50 is normal. It may be a value or a median value.
  • the movement direction of the droplet is calculated based on a plurality of image data obtained by the imaging of the imaging unit 22 at a plurality of timings during the growth.
  • the vibration of the drip tube 50 can be detected based on the moving direction.
  • the imaging unit 22 is growing at a plurality of timings of at least three or more different from each other until a droplet grows at the lower end 55a of the nozzle 55 and thereafter drops from the lower end 55a of the nozzle 55. In this way, a sufficient number of samples for calculating the moving direction of the droplets can be secured by photographing the growing droplets at a plurality of timings of at least 3 or more.
  • the vibration of the drip tube 50 can be detected with higher accuracy.
  • the imaging unit 22 has at least two or more different from each other except for the timing at which the droplet is positioned at the center position a1 until the droplet grows at the lower end 55a of the nozzle 55 and thereafter drops from the lower end 55a of the nozzle 55.
  • the growing droplet may be photographed at a plurality of timings.
  • the drip state detection device 10 is not limited to the detection method described with reference to FIGS. 5 and 6, and the liquid calculated based on a plurality of image data obtained by imaging of the imaging unit 22 at a plurality of timings during growth.
  • the vibration of the drip tube 50 may be detected by any method as long as it is based on the moving direction of the droplet.
  • the photographing of the droplet 61 by the photographing unit 22 is also performed when the flow rate of the chemical solution flowing down the tube 5 is adjusted by the adjusting unit 202. For this reason, in order to detect the vibration of the drip tube 50, the drip state detection device 10 detects the vibration of the drip tube 50 using a plurality of image data acquired when adjusting the flow rate of the chemical solution. There is no need to provide a special sensor.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a state detection process executed by the drip state detection apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the drip state detection device 10 executes the state detection process at least once during the drip.
  • the drip state detection device 10 may execute the state detection process at the timing when the drip starts, or may periodically execute the state detection process while the drip is being performed.
  • the drip state detection device 10 may execute the state detection process in accordance with the process of adjusting the flow rate of the chemical solution flowing down the tube 5 by the adjustment unit 202.
  • the drip state detection apparatus 10 acquires a plurality of image data obtained by photographing by the photographing unit 22 at a plurality of timings during growth from the lower end 55a of the nozzle 55 (S2). Next, the drip condition detection apparatus 10 creates a circle that fits the outline of the droplet in each of the plurality of image data (S4). Next, the drip state detection device 10 determines whether or not the dropping of one drop has been completed (S6).
  • the drip state detection device 10 returns to the processing of S2 when dropping of one drop is not completed (S6: NO). On the other hand, when the dropping of one drop is completed (S6: YES), the drip state detection device 10 calculates the moving direction of the drop based on the center position of each circle (S8). Then, the drip state detection apparatus 10 detects the inclination of the drip tube 50 based on the method described with reference to FIG. 4 (S10).
  • the drip state detection apparatus 10 determines whether or not the drip tube 50 has an abnormal inclination (S12).
  • the drip state detection apparatus 10 displays at least one of the display by the display unit 11, the sound output by the sound output unit 12, and the light emission by the lighting unit 13, or these As a result of this combination, the fact that the incline of the infusion tube 50 is abnormal is notified, and the photographing of the droplet by the photographing unit 22 is stopped (S14).
  • the drip state detection device 10 notifies that the drip tube 50 has an abnormal tilt, and the imaging unit 22 captures the droplet. You may perform only at least any one of stopping. Thereafter, the drip state detection device 10 ends the state detection process.
  • the drip state detection apparatus 10 determines that the inclination of the drip tube 50 is abnormal, the drip tube 50 does not perform the processes after S16, and therefore whether or not the drip tube 50 is abnormal in vibration is determined. Do not make a decision.
  • the processing can be simplified by skipping the processing after S16 for determining whether or not the vibration of the infusion tube 50 is abnormal. it can.
  • the drip state detection device 10 calculates the variation in the movement direction of the droplets based on the method described with reference to FIGS. (S16), the vibration of the drip tube 50 is detected (S18).
  • the drip state detection device 10 determines whether or not the vibration of the drip tube 50 is abnormal (S20).
  • the drip state detection apparatus 10 displays at least one of the display by the display unit 11, the sound output by the sound output unit 12, and the light emission by the lighting unit 13, or these As a result of this combination, the fact that the vibration of the drip tube 50 is abnormal is notified, and the photographing of the droplet by the photographing unit 22 is stopped (S22).
  • the drip state detection device 10 notifies that the vibration of the drip tube 50 is abnormal and the photographing of the droplet by the photographing unit 22. You may perform only at least any one of stopping. Thereafter, the drip state detection device 10 ends the state detection process.
  • the drip state detection device 10 ends the state detection process because the inclination and vibration of the drip tube 50 are normal.
  • the drip state detection device 10 acquires a plurality of image data obtained by photographing by the photographing unit 22 at a plurality of timings during which the drip is growing from the lower end 55a of the nozzle 55 by executing the state detection process.
  • S2 The movement direction of the droplet is calculated based on the acquired plurality of image data (S8), and the inclination of the drip tube is detected based on the movement direction (S10).
  • the drip state detection device 10 determines whether or not the drip tube 50 has an abnormal inclination based on the detected inclination of the drip tube 50 (S12), and determines that the drip tube 50 has an abnormal inclination.
  • the abnormality is notified, or the photographing of the droplet by the photographing unit 22 is stopped (S14).
  • the drip state detection device 10 detects the vibration of the drip tube based on the calculated movement direction of the droplet (S18). Then, the drip state detection device 10 determines whether the vibration of the drip tube 50 is abnormal based on the detected vibration of the drip tube 50 (S20), and determines that the vibration of the drip tube 50 is abnormal. In such a case, the abnormality is notified, or the photographing of the droplet by the photographing unit 22 is stopped (S22).
  • the drip state detection apparatus 10 In the state detection process shown in FIG. 7, the drip state detection apparatus 10 according to the present embodiment first detects the inclination of the drip tube 50 and determines whether or not the inclination is abnormal, and the inclination is not abnormal. In this case, the vibration of the infusion tube 50 is detected next and whether or not the inclination is abnormal is determined.
  • the present invention is not limited to this. It may be determined whether or not the vibration is abnormal, and then it is determined whether or not the inclination of the drip tube 50 is abnormal.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a state detection process executed by the drip state detection apparatus according to the modification.
  • the drip state detection apparatus 10 calculates the movement direction of one droplet by the processes of S102 to S108, calculates the variation in the movement direction of the droplet (S110), and detects the vibration of the drip tube 50. (S112).
  • the drip state detection device 10 determines whether or not the vibration of the drip tube 50 is abnormal (S114). If the vibration of the drip tube 50 is abnormal (S114: YES), the display unit 11 displays the vibration. In addition, it is notified that the vibration of the drip tube 50 is abnormal by at least one of sound generation by the sound output unit 12 and light emission by the lighting unit 13, or a combination thereof, and the photographing of the droplet by the photographing unit 22 is stopped. (S116). In addition, when the vibration of the drip tube 50 is abnormal (S114: YES), the drip state detection device 10 notifies that the vibration of the drip tube 50 is abnormal and the photographing of the droplet by the photographing unit 22. You may perform only at least any one of stopping.
  • the drip state detection device 10 ends the state detection process. That is, when the drip state detection apparatus 10 first detects the vibration of the drip tube 50 and determines that the vibration is abnormal, whether or not the inclination of the drip tube 50 is abnormal in the processing after S118 described below. Do not make the determination.
  • the drip state detection device 10 detects the inclination of the drip tube 50 (S118). Next, the drip state detection apparatus 10 determines whether or not the drip tube 50 has an abnormal inclination (S120). When the drip tube 50 has an abnormal inclination (S120: YES), the drip state detection apparatus 10 displays at least one of the display by the display unit 11, the sound output by the sound output unit 12, and the light emission by the lighting unit 13, or these As a result of this combination, the fact that the inclination of the drip tube 50 is abnormal is notified, and the photographing of the droplet by the photographing unit 22 is stopped (S122).
  • the drip state detection device 10 notifies that the tilt of the drip tube 50 is abnormal and the photographing unit 22 captures the droplet. You may perform only at least any one of stopping. Thereafter, the drip state detection device 10 ends the state detection process. On the other hand, when the drip tube 50 is not abnormally inclined (S120: NO), the drip state detection device 10 ends the state detection process because the drip tube 50 has normal inclination and vibration.
  • the drip state detection device 10 may first determine whether the vibration of the drip tube 50 is abnormal, and then determine whether the inclination of the drip tube 50 is abnormal, When it is determined that the vibration of the drip tube 50 is abnormal first, it is not necessary to determine whether the inclination of the drip tube 50 is abnormal. For example, when a user (for example, a nurse) vibrates the infusion device 1 during the setting operation of the infusion device 1, even if an abnormality in the inclination of the infusion device 1 is determined, an erroneous determination is made. Therefore, even when it is determined that the vibration of the drip tube 50 is abnormal, if the drip tube 50 vibrates while being carried, it is determined whether the inclination of the drip tube 50 is abnormal. By skipping the processing from S118 onwards, processing that can avoid useless processing can be simplified.
  • the drip state detection apparatus 10 may not perform the process of S116. That is, when the drip state detection device 10 determines that the vibration of the drip tube 50 is abnormal, the drip state detection device 10 may end the state detection process without notifying that the vibration is abnormal. For example, when a user (for example, a patient) who is using the drip device 1 moves, the user feels troublesome if the abnormality of the drip tube 50 is reported every time the drip device 1 is vibrated. For this reason, even when it is determined that the vibration of the drip tube 50 is abnormal, the drip tube 50 can be moved while the user is carrying the drip device 1 by not reporting the abnormality of the vibration of the drip tube 50. In the case of vibration, since it is not notified that the vibration is abnormal, it can be avoided that the user feels bothersome.
  • the drip tube 50 is disposed at a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the vertical line L along the vertical direction, and the photographing unit 22 is similarly configured with the vertical line L.
  • the present invention is not limited to this, and the drip tube 50 is disposed at a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the vertical line L along the vertical direction.
  • the imaging unit 22 may be arranged straight with respect to the vertical line L without being inclined. In this case, in the image obtained by photographing by the photographing unit 22, the lower end 55a of the nozzle 55 is projected obliquely, but the drip state detection device 10 performs the same process as the state detection process according to the present embodiment described above. The inclination and vibration of the drip tube 50 can be detected.

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Abstract

点滴状態検出装置（１０）は、ノズル（５５）の下端（５５ａ）から液滴を滴下させる点滴筒（５０）の状態を検出する装置であって、ノズル（５５）の下端（５５ａ）において成長し、その後ノズル（５５）の下端（５５ａ）から滴下するまでの液滴を撮影する撮影部（２２）と、撮影部（２２）による撮影によって得られた画像データに基づき点滴筒（５０）の状態を検出する状態検出部（２０３）とを備え、状態検出部（２０３）は、液滴の成長中の互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングにおいて撮影部（２２）の撮影によって得られた少なくとも３以上の複数の画像データに基づき液滴の移動方向を算出し、当該移動方向に基づき点滴筒（５０）の状態を検出する。

Description

点滴状態検出装置、点滴装置、および点滴状態検出方法
　本発明は、点滴状態検出装置、点滴装置、および点滴状態検出方法に関する。
　従来、設置された点滴筒の状態を検出する装置が知られている。たとえば、特許文献１には、点滴筒へ液滴を滴下する点滴口の傾斜を検出する傾き検出センサを備え、当該傾き検出センサにより検出された点滴口の傾斜に基づいて、点滴口から点滴筒へ滴下される液滴の１滴当りの体積を補正する流量測定装置が開示されている。また、特許文献２には、点滴筒の振動を検出する振動検出センサを備え、当該振動検出センサにより検出された点滴筒の振動の値に基づいて、警報を発する点滴警報装置が開示されている。
特開２０１０－１４５３３４号公報 特開２０１１－２３４８０５号公報
　上述した従来の装置によれば、傾斜や振動などの点滴筒の状態を専用のセンサによって検出可能であるが、そのような専用のセンサを特別に備える分、コストが増大してしまう虞があった。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、コストを極力抑えながら点滴筒の状態を検出する点滴状態検出装置、点滴装置、および点滴状態検出方法を提供することを目的とする。
　本発明の一形態に係る点滴状態検出装置は、ノズルの下端から液滴を滴下させる点滴筒の状態を検出する点滴状態検出装置であって、ノズルの下端において成長し、その後ノズルの下端から滴下するまでの液滴を撮影する撮影部と、撮影部による撮影によって得られた画像データに基づき点滴筒の状態を検出する状態検出部とを備え、状態検出部は、液滴の成長中の互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングにおいて撮影部の撮影によって得られた少なくとも３以上の複数の画像データに基づき液滴の移動方向を算出し、当該移動方向に基づき点滴筒の状態を検出する。
　本発明の一形態に係る点滴装置は、ノズルの下端から液滴を滴下させる点滴筒と、上述した点滴状態検出装置とを備える。
　本発明の一形態に係る点滴状態検出方法は、点滴筒のノズルの下端から成長中の液滴を撮影する撮影部を有する点滴状態検出装置において、当該点滴筒の状態を検出する点滴状態検出方法であって、ノズルの下端において液滴が成長し、その後ノズルの下端から滴下するまでの互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングにおいて撮影部の撮影によって得られた少なくとも３以上の複数の画像データを取得するステップと、取得した複数の画像データに基づき液滴の移動方向を算出するステップと、当該移動方向に基づき点滴筒の状態を検出するステップとを含む。
　本発明によれば、ノズルの下端から成長中の液滴を撮影部によって互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングにおいて撮影し、得られた少なくとも３以上の複数の画像データに基づき液滴の移動方向を算出することで点滴筒の状態を検出するため、傾斜や振動などの点滴筒の状態を検出するために専用のセンサを特別に備える必要が無い。これにより、撮影部による液滴の撮影を利用してコストを極力抑えながら点滴筒の状態を検出することができる。
本実施の形態に係る点滴装置の構成を示す模式図である。 本実施の形態に係る点滴状態検出装置の機能を概略的に示すブロック図である。 本実施の形態に係る点滴装置において点滴筒の設置態様を示す模式図である。 本実施の形態に係る点滴状態検出装置において点滴筒の傾斜を検出する方法を説明するための模式図である。 本実施の形態に係る点滴状態検出装置において点滴筒の振動を検出する方法を説明するための模式図である。 本実施の形態に係る点滴状態検出装置において点滴筒の振動を検出する方法を詳細に説明するための模式図である。 本実施の形態に係る点滴状態検出装置が実行する状態検出処理を示すフローチャートである。 変形例に係る点滴状態検出装置が実行する状態検出処理を示すフローチャートである。
　以下に、本発明の実施の形態に係る点滴状態検出装置、点滴装置、および点滴状態検出方法について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中の同一符号は、同一部分または相当部分を示す。
　［点滴装置の構成］
　図１は、本実施の形態に係る点滴装置１の構成を示す模式図である。なお、図１においては、紙面に対して正面を向くように点滴装置１が示されている。
　図１に示すように、点滴装置１は、点滴筒５０と、点滴筒５０の状態を検出する点滴状態検出装置１０とを備える。
　点滴筒５０は、点滴状態検出装置１０内に収納され、スタンド２に吊り下げられた薬液バッグ３にチューブ４を介して接続されている。スタンド２は、その長尺状の本体が鉛直方向に沿うように設置されている。点滴筒５０は、その下方において患者（図示は省略する）へと至るチューブ５に接続されており、薬液バッグ３内から供給された薬液を、チューブ５を介して患者の体内に供給する。なお、チューブ４およびチューブ５は、樹脂などの可撓性材料を含む。
　点滴筒５０の内部にはノズル５５が収納されている。ノズル５５は、その下端５５ａが点滴筒５０の内部に連通し、その上端がチューブ４を介して薬液バッグ３に接続されている。薬液バッグ３内の薬液は、重力によってチューブ４内を流下し、やがてノズル５５の内部に達する。そして、ノズル５５の下端５５ａにおいて液滴が成長し、当該液滴が所定の大きさに成長すると点滴筒５０内で滴下（落下）する。
　点滴状態検出装置１０は、取付部６によってスタンド２に固定されている。点滴状態検出装置１０は、電源部２１と、操作部１４と、表示部１１と、音出力部１２と、点灯部１３と、撮影部２２と、照明部２３と、アクチュエータ２５と、制御部２０とを備える。
　電源部２１は、二次電池（たとえば、ＮｉＭＨ電池）などの電池を収納し、当該電池からの電力を点滴状態検出装置１０内の各部に供給する。操作部１４は、点滴状態検出装置１０の使用や設定を行うためのユーザ（たとえば、看護士）による操作を受け付ける。
　表示部１１は、液晶ディスプレイなどのディスプレイで構成され、制御部２０による制御に基づき、点滴状態検出装置１０の状態や設定内容などの静止画または動画を表示する。音出力部１２は、スピーカやブザーなどで構成され、制御部２０による制御に基づき、所定の警告音を外部に出力する。点灯部１３は、ランプや発光ダイオード（light　emitting　diode：ＬＥＤ）などで構成され、制御部２０による制御に基づき、所定の態様で点灯または点滅する。
　撮影部２２は、カメラなどで構成され、制御部２０による制御に基づき、撮像視野に存在する被写体を撮影して画像データを生成する。本実施の形態において、撮影部２２は、被写体としてノズル５５の下端５５ａを撮影する。具体的には、撮影部２２は、ノズル５５の下端５５ａを少なくとも含む領域を撮影領域とし、下端５５ａにおいて液滴が成長してその後ノズル５５の下端５５ａから滴下するまでの様子を、液滴の成長中の互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングで撮影する。なお、点滴筒５０は透明または半透明であるため、成長中の液滴を外部から撮像することが可能である。
　照明部２３は、ストロボスコープなどで構成され、撮影部２２の撮影対象となる被写体を照明する。これにより、外光などの外乱があっても、ストロボ照明することで、液滴をより精度良く撮影することができる。また、ストロボ照明することで、１画像のシャッター速度をより早くすることができるため、よりブレの少ない画像を得ることができる。
　撮影部２２は、照明部２３から照射される光の波長に対応する感度を有している。たとえば、照明部２３として発光波長が赤外領域にある赤外ＬＥＤ照明を用いた場合、撮影部２２は、赤外線の波長に対応する感度を有している。照明部２３として赤外ＬＥＤ照明を用いた場合、夜間などで患者に点滴を行う場合でも、照明部２３による照明で患者が眩しくなることを極力回避することができる。
　さらに、たとえば、照明部２３が赤外ＬＥＤ照明である場合、撮影部２２の前面側（点滴筒５０側）には、可視光線など、赤外より波長の短い側の光をカットするようなフィルタが設けられていてもよい。このようなフィルタによって不要な光をカットすることができる。
　なお、点滴状態検出装置１０は、必ずしも照明部２３を備える必要はないが、照明部２３を備えるか否かに関わらず、撮影部２２は、少なくとも可視光の一部の範囲をカットする光学フィルタを備えていてもよい。
　また、図１では、照明部２３の光を液滴の背後（撮影部２２と反対側）から照射する例を示したが、これに限るものではない。たとえば、照明部２３の光を撮影部２２と同じ側から液滴に照射してもよく、ノズル５５の下端５５ａと撮影部２２とを結ぶ直線に対して斜めの方向から照明部２３の光を液滴に照射してもよい。
　アクチュエータ２５は、リニアステッピングモータなどで構成され、チューブ５を外部から加圧して押しつぶすことで、当該チューブ５内の流路の開度を変更する。リニアステッピングモータは、制御部２０による制御に基づき、軟質のチューブ５を任意の幅に押しつぶすことでチューブ５の流路抵抗を変化させることができ、それによってチューブ５内を流下する薬液の流量を調整することができる。
　制御部２０は、マイクロコントローラ（microcontroller：ＭＣＵ）などで構成され、点滴筒５０の状態を検出するための処理を実行するとともに、上述したように、表示部１１、音出力部１２、点灯部１３、撮影部２２、およびアクチュエータ２５といった各部をそれぞれ制御する。
　［点滴状態検出装置の構成］
　図２は、本実施の形態に係る点滴状態検出装置１０の機能を概略的に示すブロック図である。
　図２に示すように、点滴状態検出装置１０の制御部２０は、記憶部２０１と、調整部２０２とを有する。
　記憶部２０１は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）などの記憶装置で構成され、撮影部２２による撮影によって得られた複数の画像データ（たとえば、成長中の液滴における一連の画像データ）などを収集して記憶する。
　調整部２０２は、記憶部２０１によって保持された成長中の液滴における複数の画像データに基づき液滴の滴下量（流量）を算出するとともに、アクチュエータ２５を制御してチューブ５内を流下する薬液の流量を調整する。なお、複数の画像データに基づき液滴の滴下量を算出する方法としては、たとえば国際公開第２０１６／１１４２６４号（ＷＯ２０１６／１１４２６４Ａ１）などに開示されているような公知の技術を用いればよい。
　このように、点滴状態検出装置１０は、撮影部２２によって撮影された成長中の液滴の画像データを利用して、薬液の流量を調整するように構成されている。ここで、点滴状態検出装置１０は、撮影部２２によって撮影された成長中の液滴の画像データをさらに利用して、点滴筒５０の状態を検出するように構成されている。
　具体的には、点滴状態検出装置１０の制御部２０は、点滴筒５０の状態検出に関する主な機能部として、状態検出部２０３と、判定部２０４と、報知部２０５とを有する。
　状態検出部２０３は、記憶部２０１によって保持された成長中の液滴における複数の画像データに基づき、点滴筒５０の状態を検出する。具体的には、状態検出部２０３は、点滴筒５０の状態として、点滴筒５０の傾斜および振動を検出する。なお、状態検出部２０３は、点滴筒５０の傾斜および振動のうちのいずれか一方のみを点滴筒５０の状態として検出するものであってもよい。状態検出部２０３による検出結果は、判定部２０４に出力される。
　判定部２０４は、状態検出部２０３によって検出された点滴筒５０の傾斜および振動に基づき、点滴筒５０の状態が異常であるか否かを判定する。判定部２０４による判定結果は、報知部２０５に出力される。
　報知部２０５は、判定部２０４によって点滴筒５０の状態が異常であると判定されたことに基づき、表示部１１、音出力部１２、および点灯部１３のそれぞれを制御して、点滴筒５０の状態異常などを外部に報知する。なお、点滴状態検出装置１０は、表示部１１、音出力部１２、および点灯部１３のうちの少なくともいずれかを備えていればよく、この場合、報知部２０５は、表示部１１による表示、音出力部１２による発音、および点灯部１３による発光の少なくともいずれか一方、またはこれらの組合せによって異常を報知するものであってもよい。
　上述したような構成を備える点滴状態検出装置１０によれば、ノズル５５の下端５５ａから成長中の液滴が互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングにおいて撮影部２２によって撮影され、得られた複数の画像データに基づき状態検出部２０３によって点滴筒５０の状態（傾斜,振動）が検出される。そして、状態検出部２０３によって検出された点滴筒５０の状態が異常であると判定部２０４によって判定されたことに基づき、報知部２０５によって点滴筒５０の状態が異常である旨が外部に報知される。
　このように、本実施の形態に係る点滴状態検出装置１０によれば、チューブ５内を流下する薬液の流量を調整するために撮影部２２によって撮影された成長中の液滴の画像データを利用して、点滴筒５０の状態を検出するため、点滴筒５０の状態を検出するために専用のセンサ（たとえば、傾き検出センサや振動検出センサ）を特別に備える必要が無い。これにより、撮影部２２による液滴の撮影を利用してコストを極力抑えながら点滴筒５０の状態を検出することができる。
　［点滴筒の設置態様］
　図３は、本実施の形態に係る点滴装置１において点滴筒５０の設置態様を示す模式図である。なお、図３においては、紙面に対して側面を向くように点滴装置１が示されている。
　図３に示すように、点滴装置１は、鉛直方向に沿う鉛直線Ｌに対して所定角度（α）傾けられてスタンド２に固定されている。点滴装置１内に点滴筒５０および撮影部２２が図のように収納されている場合、点滴筒５０および撮影部２２も同様に、鉛直線Ｌに対して所定角度（α）傾けられて配置されることになる。
　具体的には、ノズル５５の方向に沿った軸、具体的にはノズル５５の上端とノズル５５の下端５５ａとを結んだ方向に沿った軸をＹ軸、Ｙ軸に対して垂直な軸をＸ軸とした場合、Ｙ軸が鉛直線Ｌに対して所定角度（α）傾けられかつＸ軸が鉛直線Ｌに対して所定角度（β）傾けられて、点滴筒５０の上方がスタンド２に近づく一方で点滴筒５０の下方がスタンド２から遠ざかるように、点滴筒５０が設置されている。そして、撮影部２２は、点滴筒５０を所定角度（α）傾けた面に対して垂直な方向に配置されている。
　ノズル５５が鉛直方向（鉛直線Ｌの方向）に沿うように点滴筒５０を配置した場合、下端５５ａから成長して滴下された液滴は、点滴筒５０内に溜まった薬液の液面に対して鉛直方向に衝突し易い。このような場合、液滴の跳ね返りが大きくなり易く、点滴を行う上での不都合が生じる虞がある。一方、本実施の形態のように、ノズル５５が鉛直方向（鉛直線Ｌの方向）に対して所定角度（α）傾けられるように点滴筒５０を配置した場合、下端５５ａから成長して滴下された液滴は、点滴筒５０内に溜まった薬液の液面に対して鉛直方向に衝突し難い。これにより、液滴の跳ね返りを極力小さくすることができ、点滴を行う上での不都合が生じることを極力回避することができる。ここで不具合として、たとえば跳ね返った液滴が点滴筒５０の内壁に付着し撮影部２２の撮像を阻害する虞などがある。
　本実施の形態においては、鉛直線Ｌに対するＹ軸の傾斜角度αがαｍｉｎ．よりも大きくかつαｍａｘ．よりも小さくなるように、点滴筒５０が設置されている。なお、αｍｉｎ．およびαｍａｘ．は、それぞれ点滴筒５０の形状や点滴の薬液などによって予め決められた設計値である。傾斜角度αがαｍｉｎ．よりも大きくかつαｍａｘ．よりも小さければ、液滴の跳ね返りによる不都合の発生を極力回避することができる。
　［点滴筒の傾斜の検出］
　図４は、本実施の形態に係る点滴状態検出装置１０において点滴筒５０の傾斜を検出する方法を説明するための模式図である。ここで、上述の図３に示すように、撮影部２２は、点滴筒５０とともに、鉛直線Ｌに対して所定角度（α）傾けられて配置され、また、図示するように撮影部２２が点滴筒５０の背面側に位置するような位置関係で両者が配置されているとする。図４においては、このような位置関係において、撮影部２２がノズル５５の下端５５ａを撮影することによって得られた画像が示されている。
　図４（Ａ）～（Ｅ）に示すように、ノズル５５の下端５５ａから成長した液滴６１は、重力の働きによって徐々にその成長を進め、やがて下端５５ａから離れて滴下され、その後、下端５５ａから次の液滴６２が成長し始める。このような液滴６１が成長して滴下されるまでの一連の過程において、撮影部２２は複数タイミングで成長中の液滴６１を撮影する。具体的には、撮影部２２は、ノズル５５の下端５５ａにおいて液滴が成長してその後ノズル５５の下端５５ａから滴下するまでの間、互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングで成長中の液滴６１を撮影する。
　次に、点滴状態検出装置１０の制御部２０（状態検出部２０３）は、複数の画像データのそれぞれにおいて液滴６１の中心位置を算出する。具体的には、制御部２０は、複数の画像データのそれぞれにおいて液滴６１の外形に対してフィッティングする円を作成し、当該円の中心位置を液滴６１の中心位置とする。液滴６１の外形に対してフィッティングする円とは、たとえば、液滴６１の下部の外郭線に近似した円のことである。この例では、図４（Ａ）～（Ｅ）に示す複数の画像データのそれぞれにおいて作成された円の中心位置が中心位置ａ１～中心位置ｅ１として表される。なお、複数の画像データのそれぞれにおいて作成される円は、液滴６１の大きさに応じてその半径が異なるが、図４の例では各円の半径が同じになるように円が示されている。
　次に、図４（Ｆ）に示すように、制御部２０（状態検出部２０３）は、撮影部２２によって取得された図４（Ａ）～（Ｅ）に示す複数の画像を１枚の画像に合成するとともに、円の中心位置ａ１～中心位置ｅ１に基づき液滴６１の中心位置の移動方向を算出する。具体的には、制御部２０（状態検出部２０３）は、液滴６１の中心位置の移動方向に沿って各中心位置をプロットすることで、液滴６１の移動方向を示す線Ｌ１を求める。
　次に、図４（Ｇ）に示すように、制御部２０（状態検出部２０３）は、Ｘ軸に対する線Ｌ１の傾斜角度β’を算出し、算出した傾斜角度β’に基づきＹ軸に対する線Ｌ１の傾斜角度α’を算出する。そして、制御部２０は、傾斜角度α’がαｍｉｎ．よりも大きくかつαｍａｘ．よりも小さいか否かを判定する。制御部２０は、傾斜角度α’がαｍｉｎ．よりも大きくかつαｍａｘ．よりも小さい場合、図３で示したノズル５５の傾斜角度αがαｍｉｎ．よりも大きくかつαｍａｘ．よりも小さいと判断し、点滴筒５０の傾斜が正常であると判断する。一方、制御部２０は、傾斜角度α’がαｍｉｎ．よりも小さい、またはαｍａｘ．よりも大きい場合、図３で示したノズル５５の傾斜角度αがαｍｉｎ．よりも小さい、またはαｍａｘ．よりも大きいと判断し、点滴筒５０の傾斜が異常であると判断する。
　なお、制御部２０（状態検出部２０３）は、算出した傾斜角度β’が、βｍｉｎ．よりも大きくかつβｍａｘ．よりも小さいか否かを判定することで、点滴筒５０の傾斜が正常であるか否かを判定してもよい。なお、βｍｉｎ．およびβｍａｘ．は、点滴筒５０の形状や点滴する薬液などによって予め決められた設計値である。
　このように、本実施の形態に係る点滴状態検出装置１０によれば、成長中の複数タイミングにおいて撮影部２２の撮影によって得られた複数の画像データに基づき液滴の移動方向を算出し、当該移動方向に基づき点滴筒５０の傾斜を検出することができる。なお、本実施の形態においては、撮影部２２は、ノズル５５の下端５５ａにおいて液滴が成長してその後ノズル５５の下端５５ａから滴下するまでの間、互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングで成長中の液滴を撮影するものであったが、このように少なくとも３以上の複数タイミングで成長中の液滴を撮影することによって、液滴の移動方向を算出するためのサンプルを十分に確保することができるため、より精度良く点滴筒５０の傾斜を検出することができる。なお、ノズル５５の下端５５ａに丁度位置する円の中心位置ａ１が常に同じ位置であることを想定した場合には、液滴が中心位置ａ１に位置する時点での撮影を省略することも可能である。この場合、撮影部２２は、ノズル５５の下端５５ａにおいて液滴が成長してその後ノズル５５の下端５５ａから滴下するまでの間、中心位置ａ１に液滴が位置するタイミングを除く互いに異なる少なくとも２以上の複数タイミングで成長中の液滴を撮影するものであってもよい。さらに、点滴筒５０の傾斜を検出することのみを考えた場合、液滴が移動する２点間を結ぶ直線が算出されればよい。たとえば、図４（Ｇ）に示す例だと、中心位置ａ１～中心位置ｅ１のうちのいずれか２点を特定できれば、点滴筒５０の傾斜を検出することが可能である。
　なお、点滴状態検出装置１０は、図４を参照しながら説明した検出方法に限らず、成長中の複数タイミングにおいて撮影部２２の撮影によって得られた複数の画像データに基づき算出した液滴の移動方向に基づくものであれば、いずれの方法で点滴筒５０の傾斜を検出してもよい。たとえば、点滴状態検出装置１０は、液滴６１の中心位置に基づき液滴６１の移動方向を算出するのではなく、液滴６１の先端位置に基づき液滴６１の移動方向を算出してもよい。
　また、撮影部２２による液滴６１の撮影は、調整部２０２によってチューブ５内を流下する薬液の流量を調整する際にも行われる。このため、点滴状態検出装置１０は、薬液の流量を調整する際に取得した複数の画像データを利用して、点滴筒５０の傾斜を検出することで、点滴筒５０の傾斜を検出するために専用のセンサを特別に備える必要が無い。
　［点滴筒の振動の検出］
　図５は、本実施の形態に係る点滴状態検出装置において点滴筒の振動を検出する方法を説明するための模式図である。なお、図５においても、図４と同様に、上述の図３に示すような位置で撮影部２２がノズル５５の下端５５ａを撮影することによって得られた画像が示されている。
　図５（Ａ）～（Ｅ）に示すように、ノズル５５の下端５５ａから成長した液滴６２は、重力の働きによって徐々にその成長を進め、やがて下端５５ａから離れて滴下され、その後、下端５５ａから次の液滴６３が成長し始める。このような液滴６２が成長して滴下されるまでの一連の過程において、撮影部２２は複数タイミングで成長中の液滴６２を撮影する。具体的には、撮影部２２は、ノズル５５の下端５５ａにおいて液滴が成長してその後ノズル５５の下端５５ａから滴下するまでの間、互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングで成長中の液滴６１を撮影する。
　次に、点滴状態検出装置１０の制御部２０（状態検出部２０３）は、複数の画像データのそれぞれにおいて液滴６２の中心位置を算出する。具体的には、制御部２０は、複数の画像データのそれぞれにおいて液滴６２の外形に対してフィッティングする円を作成し、当該円の中心位置を液滴６１の中心位置とする。この例では、図５（Ａ）～（Ｅ）に示す複数の画像データのそれぞれにおいて作成された円の中心位置が中心位置ａ２～中心位置ｅ２として表される。なお、複数の画像データのそれぞれにおいて作成される円は、液滴６２の大きさに応じてその半径が異なるが、図５の例では各円の半径が同じになるように円が示されている。
　次に、図５（Ｆ）に示すように、制御部２０（状態検出部２０３）は、撮影部２２によって取得された図５（Ａ）～（Ｅ）に示す複数の画像を１枚の画像に合成するとともに、円の中心位置ａ２～中心位置ｅ２に基づき液滴６１の中心位置の移動方向を算出する。そして、制御部２０（状態検出部２０３）は、液滴６１の中心位置の移動方向に沿って各中心位置をプロットすることで、液滴６１の移動方向を示す線Ｌ２を求める。
　なお、図５（Ａ）～（Ｆ）を参照しながら説明したような点滴筒５０の振動を検出するために液滴の移動方向を示す線Ｌ２を算出する方法は、図４（Ａ）～（Ｆ）参照しながら説明したような点滴筒５０の傾斜を検出するために液滴の移動方向を示す線Ｌ１を算出する方法と同じである。すなわち、点滴筒５０の傾斜および振動のいずれを検出する場合であっても、点滴状態検出装置１０の制御部２０は、事前準備として、共通する処理によって液滴の移動方向を算出する。
　次に、図５（Ｇ）に示すように、制御部２０（状態検出部２０３）は、液滴の移動方向のばらつきを算出し、当該ばらつきに基づき点滴筒５０の振動を検出する。
　点滴筒５０の振動の具体的な検出方法について、図６を参照しながら説明する。図６は、本実施の形態に係る点滴状態検出装置１０において点滴筒５０の振動を検出する方法を詳細に説明するための模式図である。
　第１の方法として、制御部２０（状態検出部２０３）は、複数の画像データのそれぞれにおいて算出した液滴の中心位置ａ２～中心位置ｅ２に対して回帰直線を求め、当該回帰直線とそれぞれの液滴の中心位置との間の距離の分散値に基づき液滴の移動方向のばらつきを算出してもよい。
　具体的には、制御部２０は、中心位置ａ２～中心位置ｅ２のそれぞれに対して、Ｘ軸とＹ軸とにおける座標を算出する。次に、制御部２０は、公知技術である最小二乗法を用いて液滴の各中心位置における座標に対する回帰直線を求める。次に、制御部２０は、液滴の各中心位置と回帰直線との間の距離をそれぞれ算出し、算出した各距離の分散値を算出する。制御部２０は、算出した各距離の分散値が予め決められた閾値（所定値）よりも大きいか否かを判定し、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が正常である（たとえば、振動なし）と判断する一方、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が異常である（たとえば、振動あり）と判断する。
　なお、上述した閾値は、実験やシミュレーションによって予め決められた設計値であってもよいし、過去の一定期間内における振動検出時に算出された各距離の分散値の平均値や中央値であってもよい。
　第２の方法として、制御部２０（状態検出部２０３）は、複数の画像データのそれぞれにおいて算出した液滴の中心位置ａ２～中心位置ｅ２に基づき各中心位置の間の距離の総和を求め、当該距離の総和に基づき液滴の移動方向のばらつきを算出してもよい。
　具体的には、制御部２０は、中心位置ａ２～中心位置ｅ２のそれぞれに対して、Ｘ軸（ノズル下端に対して水平方向）とＹ軸（ノズル下端に対して垂直方向）とにおける座標を算出する。次に、制御部２０は、各中心位置の間の距離を算出し、算出した各距離の総和を算出する。制御部２０は、算出した各距離の総和が予め決められた閾値よりも大きいか否かを判定し、各距離の総和が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が正常である（たとえば、振動なし）と判断する一方、各距離の総和が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が異常である（たとえば、振動あり）と判断する。
　なお、上述した閾値は、実験やシミュレーションによって予め決められた設計値であってもよいし、点滴筒５０の振動が正常である場合における過去の振動検出時に算出された各距離の総和の平均値や中央値であってもよい。
　第３の方法として、制御部２０（状態検出部２０３）は、複数の画像データのそれぞれにおいて算出した液滴の中心位置ａ２～中心位置ｅ２に基づき各中心位置の間の傾斜を求め、当該傾斜の分散値に基づき液滴の移動方向のばらつきを算出してもよい。
　具体的には、制御部２０は、中心位置ａ２～中心位置ｅ２のそれぞれに対して、Ｘ軸とＹ軸とにおける座標を算出する。次に、制御部２０は、各中心位置の間の傾斜を算出し、算出した各傾斜の分散値を算出する。制御部２０は、算出した各傾斜の分散値が予め決められた閾値よりも大きいか否かを判定し、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が正常である（たとえば、振動なし）と判断する一方、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が異常である（たとえば、振動あり）と判断する。
　なお、上述した閾値は、実験やシミュレーションによって予め決められた設計値であってもよいし、点滴筒５０の振動が正常である場合における過去の振動検出時に算出された各傾斜の分散値の平均値や中央値であってもよい。
　第４の方法として、制御部２０（状態検出部２０３）は、複数の画像データのそれぞれにおいて算出した液滴の中心位置ａ２～中心位置ｅ２に基づき、Ｘ軸方向における各中心位置の間の距離を求め、当該距離の分散値に基づき液滴の移動方向のばらつきを算出してもよい。
　具体的には、制御部２０は、中心位置ａ２～中心位置ｅ２のそれぞれに対して、Ｘ軸における座標を算出する。次に、制御部２０は、Ｘ軸方向における各中心位置の間の距離を算出し、算出したＸ軸方向における各距離の分散値を算出する。制御部２０は、算出したＸ軸方向における各距離の分散値が予め決められた閾値よりも大きいか否かを判定し、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が正常である（たとえば、振動なし）と判断する一方、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が異常である（たとえば、振動あり）と判断する。
　なお、上述した閾値は、実験やシミュレーションによって予め決められた設計値であってもよいし、点滴筒５０の振動が正常である場合における過去の振動検出時に算出されたＸ軸方向における各距離の分散値の平均値や中央値であってもよい。
　第５の方法として、制御部２０（状態検出部２０３）は、複数の画像データのそれぞれにおいて算出した液滴の中心位置ａ２～中心位置ｅ２に基づき、Ｙ軸方向における各中心位置の間の距離を求め、当該距離の分散値に基づき液滴の移動方向のばらつきを算出してもよい。
　具体的には、制御部２０は、中心位置ａ２～中心位置ｅ２のそれぞれに対して、Ｙ軸における座標を算出する。次に、制御部２０は、Ｙ軸方向における各中心位置の間の距離を算出し、算出したＹ軸方向における各距離の分散値を算出する。制御部２０は、算出したＹ軸方向における各距離の分散値が予め決められた閾値よりも大きいか否かを判定し、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が正常である（たとえば、振動なし）と判断する一方、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が異常である（たとえば、振動あり）と判断する。
　なお、上述した閾値は、実験やシミュレーションによって予め決められた設計値であってもよいし、点滴筒５０の振動が正常である場合における過去の振動検出時に算出されたＹ軸方向における各距離の分散値の平均値や中央値であってもよい。
　第６の方法として、制御部２０（状態検出部２０３）は、点滴筒５０の振動により成長中の液滴の形状が変化することを利用して、複数の画像データのそれぞれにおいて液滴の外形に対してフィッティングする円を作成するとともに当該円の半径を求め、当該半径の分散値に基づき液滴の移動方向のばらつきを算出してもよい。
　上述したように、複数の画像データのそれぞれにおいて作成される円は、液滴の大きさに応じてその半径が異なる。そこで、制御部２０は、複数の画像データのそれぞれにおいて作成される円の半径を算出し、算出した各半径の分散値を算出する。制御部２０は、算出した各半径の分散値が予め決められた閾値よりも大きいか否かを判定し、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が正常である（たとえば、振動なし）と判断する一方、分散値が閾値よりも小さい場合には点滴筒５０の振動が異常である（たとえば、振動あり）と判断する。
　なお、上述した閾値は、実験やシミュレーションによって予め決められた設計値であってもよいし、点滴筒５０の振動が正常である場合における過去の振動検出時に算出された各半径の分散値の平均値や中央値であってもよい。
　このように、本実施の形態に係る点滴状態検出装置１０によれば、成長中の複数タイミングにおいて撮影部２２の撮影によって得られた複数の画像データに基づき液滴の移動方向を算出し、当該移動方向に基づき点滴筒５０の振動を検出することができる。なお、本実施の形態においては、撮影部２２は、ノズル５５の下端５５ａにおいて液滴が成長してその後ノズル５５の下端５５ａから滴下するまでの間、互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングで成長中の液滴を撮影するものであったが、このように少なくとも３以上の複数タイミングで成長中の液滴を撮影することによって、液滴の移動方向を算出するためのサンプルを十分に確保することができるため、より精度良く点滴筒５０の振動を検出することができる。なお、ノズル５５の下端５５ａに丁度位置する円の中心位置ａ１が常に同じ位置であることを想定した場合には、液滴が中心位置ａ１に位置する時点での撮影を省略することも可能である。この場合、撮影部２２は、ノズル５５の下端５５ａにおいて液滴が成長してその後ノズル５５の下端５５ａから滴下するまでの間、中心位置ａ１に液滴が位置するタイミングを除く互いに異なる少なくとも２以上の複数タイミングで成長中の液滴を撮影するものであってもよい。
　なお、点滴状態検出装置１０は、図５および図６を参照しながら説明した検出方法に限らず、成長中の複数タイミングにおいて撮影部２２の撮影によって得られた複数の画像データに基づき算出した液滴の移動方向に基づくものであれば、いずれの方法で点滴筒５０の振動を検出してもよい。
　また、撮影部２２による液滴６１の撮影は、調整部２０２によってチューブ５内を流下する薬液の流量を調整する際にも行われる。このため、点滴状態検出装置１０は、薬液の流量を調整する際に取得した複数の画像データを利用して、点滴筒５０の振動を検出することで、点滴筒５０の振動を検出するために専用のセンサを特別に備える必要が無い。
　［状態検出処理］
　図７は、本実施の形態に係る点滴状態検出装置１０が実行する状態検出処理を示すフローチャートである。
　点滴状態検出装置１０は、点滴が行われている間に少なくとも状態検出処理を１回以上実行する。たとえば、点滴状態検出装置１０は、点滴が開始するタイミングで状態検出処理を実行してもよいし、点滴が行われている間において定期的に状態検出処理を実行してもよい。また、点滴状態検出装置１０は、調整部２０２によってチューブ５内を流下する薬液の流量を調整する処理に合わせて状態検出処理を実行してもよい。
　図７に示すように、点滴状態検出装置１０は、ノズル５５の下端５５ａから成長中の複数タイミングにおいて撮影部２２の撮影によって得られた複数の画像データを取得する（Ｓ２）。次に、点滴状態検出装置１０は、複数の画像データのそれぞれにおいて液滴の外形に対してフィッティングする円を作成する（Ｓ４）。次に、点滴状態検出装置１０は、１滴分の滴下が完了したか否かを判定する（Ｓ６）。
　点滴状態検出装置１０は、１滴分の滴下が完了していない場合（Ｓ６：ＮＯ）、Ｓ２の処理に戻る。一方、点滴状態検出装置１０は、１滴分の滴下が完了した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、各円の中心位置に基づき液滴の移動方向を算出する（Ｓ８）。そして、点滴状態検出装置１０は、図４を参照しながら説明した方法に基づき、点滴筒５０の傾斜を検出する（Ｓ１０）。
　次に、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常であるか否かを判定する（Ｓ１２）。点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、表示部１１による表示、音出力部１２による発音、および点灯部１３による発光の少なくともいずれか一方、またはこれらの組合せによって点滴筒５０の傾斜が異常である旨を報知するとともに、撮影部２２による液滴の撮影を中止する（Ｓ１４）。なお、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、点滴筒５０の傾斜が異常である旨を報知すること、および撮影部２２による液滴の撮影を中止することの少なくともいずれか一方のみを行うものであってもよい。その後、点滴状態検出装置１０は、状態検出処理を終了する。
　なお、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常であると判定した場合、後述するＳ１６以降の処理を実行することがないため、点滴筒５０の振動が異常であるか否かの判定を行わない。このように、点滴筒５０が傾斜している場合には、点滴筒５０の振動が異常であるか否かを判定するためのＳ１６以降の処理をスキップすることで、処理を簡素化することができる。
　一方、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常でない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、図５および図６を参照しながら説明した方法に基づき、液滴の移動方向のばらつきを算出するとともに（Ｓ１６）、点滴筒５０の振動を検出する（Ｓ１８）。
　次に、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の振動が異常であるか否かを判定する（Ｓ２０）。点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の振動が異常である場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、表示部１１による表示、音出力部１２による発音、および点灯部１３による発光の少なくともいずれか一方、またはこれらの組合せによって点滴筒５０の振動が異常である旨を報知するとともに、撮影部２２による液滴の撮影を中止する（Ｓ２２）。なお、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の振動が異常である場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、点滴筒５０の振動が異常である旨を報知すること、および撮影部２２による液滴の撮影を中止することの少なくともいずれか一方のみを行うものであってもよい。その後、点滴状態検出装置１０は、状態検出処理を終了する。
　一方、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の振動が異常でない場合（Ｓ２０：ＮＯ）、点滴筒５０の傾斜および振動が正常であるため、状態検出処理を終了する。
　このように、点滴状態検出装置１０は、状態検出処理を実行することによって、ノズル５５の下端５５ａから点滴が成長中の複数タイミングにおいて撮影部２２の撮影によって得られた複数の画像データを取得し（Ｓ２）、取得した複数の画像データに基づき液滴の移動方向を算出し（Ｓ８）、当該移動方向に基づき点滴筒の傾斜を検出する（Ｓ１０）。そして、点滴状態検出装置１０は、検出した点滴筒５０の傾斜に基づき当該点滴筒５０の傾斜が異常であるか否かを判定し（Ｓ１２）、点滴筒５０の傾斜が異常であると判定した場合に当該異常を報知したり、撮影部２２による液滴の撮影を中止したりする（Ｓ１４）。また、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常でない場合、算出した液滴の移動方向に基づき点滴筒の振動を検出する（Ｓ１８）。そして、点滴状態検出装置１０は、検出した点滴筒５０の振動に基づき当該点滴筒５０の振動が異常であるか否かを判定し（Ｓ２０）、点滴筒５０の振動が異常であると判定した場合に当該異常を報知したり、撮影部２２による液滴の撮影を中止したりする（Ｓ２２）。
　［変形例］
　本実施の形態に係る点滴状態検出装置１０は、図７に示す状態検出処理において、先に点滴筒５０の傾斜を検出するとともに当該傾斜が異常であるか否かを判定し、傾斜が異常でない場合に、次に点滴筒５０の振動を検出するとともに当該傾斜が異常であるか否かを判定するものであったが、これに限らず、点滴状態検出装置１０は、先に点滴筒５０の振動が異常であるか否かを判定し、次に点滴筒５０の傾斜が異常であるか否かを判定するものであってもよい。
　たとえば、図８は、変形例に係る点滴状態検出装置が実行する状態検出処理を示すフローチャートである。
　図８に示すＳ１０２～Ｓ１０８は、それぞれ図７に示すＳ２～Ｓ８の処理と同じである。点滴状態検出装置１０は、Ｓ１０２～Ｓ１０８の処理によって１滴分の液滴の移動方向を算出した後、液滴の移動方向のばらつきを算出するとともに（Ｓ１１０）、点滴筒５０の振動を検出する（Ｓ１１２）。
　次に、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の振動が異常であるか否かを判定し（Ｓ１１４）、点滴筒５０の振動が異常である場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、表示部１１による表示、音出力部１２による発音、および点灯部１３による発光の少なくともいずれか一方、またはこれらの組合せによって点滴筒５０の振動が異常である旨を報知するとともに、撮影部２２による液滴の撮影を中止する（Ｓ１１６）。なお、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の振動が異常である場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、点滴筒５０の振動が異常である旨を報知すること、および撮影部２２による液滴の撮影を中止することの少なくともいずれか一方のみを行うものであってもよい。その後、点滴状態検出装置１０は、状態検出処理を終了する。すなわち、点滴状態検出装置１０は、先に点滴筒５０の振動を検出し、当該振動が異常であると判定した場合、後述するＳ１１８以降の処理において点滴筒５０の傾斜が異常であるか否かの判定を行わない。
　一方、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の振動が異常でない場合（Ｓ１１４：ＮＯ）、点滴筒５０の傾斜を検出する（Ｓ１１８）。次に、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常である場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、表示部１１による表示、音出力部１２による発音、および点灯部１３による発光の少なくともいずれか一方、またはこれらの組合せによって点滴筒５０の傾斜が異常である旨を報知するとともに、撮影部２２による液滴の撮影を中止する（Ｓ１２２）。なお、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常である場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、点滴筒５０の傾斜が異常である旨を報知すること、および撮影部２２による液滴の撮影を中止することの少なくともいずれか一方のみを行うものであってもよい。その後、点滴状態検出装置１０は、状態検出処理を終了する。一方、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の傾斜が異常でない場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、点滴筒５０の傾斜および振動が正常であるため、状態検出処理を終了する。
　このように、点滴状態検出装置１０は、先に点滴筒５０の振動が異常であるか否かを判定し、次に点滴筒５０の傾斜が異常であるか否かを判定してもよく、先に点滴筒５０の振動が異常であると判定した場合、点滴筒５０の傾斜が異常であるか否かの判定を行わなくてもよい。たとえば、点滴装置１の設定作業中にユーザ（たとえば、看護士）が点滴装置１を振動させた場合、点滴装置１の傾斜の異常を判定しても誤った判定となる。そのため、先に点滴筒５０の振動が異常であると判定した場合でも運んでいる最中に点滴筒５０が振動している場合には、点滴筒５０の傾斜が異常であるか否かを判定するためのＳ１１８以降の処理をスキップすることで、無駄な処理を回避することができる処理を簡素化することができる。
　なお、図８の処理において、点滴状態検出装置１０は、Ｓ１１６の処理を実行しないものであってもよい。すなわち、点滴状態検出装置１０は、点滴筒５０の振動が異常であると判定した場合、当該振動が異常である旨を報知することなく、状態検出処理を終了してもよい。たとえば、点滴装置１を使用中のユーザ（たとえば、患者）が移動する際に、点滴装置１を振動させる度に点滴筒５０の振動の異常を報知していたのではユーザが煩わしく感じる。このため、点滴筒５０の振動が異常であると判定した場合でも、点滴筒５０の振動の異常を報知しないようにすることで、ユーザが点滴装置１を運んでいる最中に点滴筒５０が振動している場合には、振動が異常である旨が報知されることがないため、ユーザが煩わしく感じることを回避することができる。
　本実施の形態においては、図３に示すように、点滴筒５０が鉛直方向に沿う鉛直線Ｌに対して所定角度（α）傾けられて配置されるとともに、撮影部２２も同様に鉛直線Ｌに対して所定角度（α）傾けられて配置されていたが、これに限らず、点滴筒５０が鉛直方向に沿う鉛直線Ｌに対して所定角度（α）傾けられて配置される一方で、撮影部２２は傾けられることなく鉛直線Ｌに対して真っ直ぐに配置されてもよい。この場合、撮影部２２による撮影によって得られる画像においては、ノズル５５の下端５５ａが斜めに写し出されるが、点滴状態検出装置１０は、上述した本実施の形態に係る状態検出処理と同様の処理によって点滴筒５０の傾斜および振動を検出することができる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　点滴装置、２　スタンド、３　薬液バッグ、４，５　チューブ、６　取付部、１０　点滴状態検出装置、１１　表示部、１２　音出力部、１３　点灯部、１４　操作部、２０　制御部、２１　電源部、２２　撮影部、２３　照明部、２５　アクチュエータ、５０　点滴筒、５５　ノズル、５５ａ　下端、６１，６２，６３　液滴、２０１　記憶部、２０２　調整部、２０３　状態検出部、２０４　判定部、２０５　報知部。

Claims (19)

  1. 　ノズルの下端から液滴を滴下させる点滴筒の状態を検出する点滴状態検出装置であって、
    　前記ノズルの下端において成長し、その後前記ノズルの下端から滴下するまでの液滴を撮影する撮影部と、
    　前記撮影部による撮影によって得られた画像データに基づき前記点滴筒の状態を検出する状態検出部とを備え、
    　前記状態検出部は、前記液滴の成長中の互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングにおいて前記撮影部の撮影によって得られた少なくとも３以上の複数の画像データに基づき前記液滴の移動方向を算出し、当該移動方向に基づき前記点滴筒の状態を検出する、点滴状態検出装置。
  2. 　前記状態検出部は、前記複数の画像データのそれぞれにおいて前記液滴の中心位置を算出し、当該中心位置の移動方向を前記液滴の移動方向とする、請求項１に記載の点滴状態検出装置。
  3. 　前記状態検出部は、前記複数の画像データのそれぞれにおいて前記液滴の外形に対してフィッティングする円を作成し、当該円の中心位置を前記液滴の中心位置とする、請求項２に記載の点滴状態検出装置。
  4. 　前記点滴筒の状態は、当該点滴筒の傾斜であり、
    　前記状態検出部は、前記ノズルの下端に垂直な方向に対する前記液滴の移動方向の傾斜を算出し、当該傾斜に基づき前記点滴筒の傾斜を検出する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の点滴状態検出装置。
  5. 　前記点滴筒の状態は、当該点滴筒の振動であり、
    　前記状態検出部は、前記液滴の移動方向のばらつきを算出し、当該ばらつきに基づき前記点滴筒の振動を検出する、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の点滴状態検出装置。
  6. 　前記状態検出部は、前記複数の画像データのそれぞれにおいて算出した前記液滴の中心位置に対して回帰直線を求め、当該回帰直線とそれぞれの前記液滴の中心位置との間の距離の分散値に基づき前記液滴の移動方向のばらつきを算出する、請求項５に記載の点滴状態検出装置。
  7. 　前記状態検出部は、前記複数の画像データのそれぞれにおいて算出した前記液滴の中心位置に基づき各中心位置の間の距離の総和を求め、当該距離の総和に基づき前記液滴の移動方向のばらつきを算出する、請求項５に記載の点滴状態検出装置。
  8. 　前記状態検出部は、前記複数の画像データのそれぞれにおいて算出した前記液滴の中心位置に基づき各中心位置の間の傾斜を求め、当該傾斜の分散値に基づき前記液滴の移動方向のばらつきを算出する、請求項５に記載の点滴状態検出装置。
  9. 　前記状態検出部は、前記複数の画像データのそれぞれにおいて算出した前記液滴の中心位置に基づき前記ノズルの下端に水平方向における各中心位置の間の距離を求め、当該距離の分散値に基づき前記液滴の移動方向のばらつきを算出する、請求項５に記載の点滴状態検出装置。
  10. 　前記状態検出部は、前記複数の画像データのそれぞれにおいて算出した前記液滴の中心位置に基づき前記ノズルの下端に垂直方向における各中心位置の間の距離を求め、当該距離の分散値に基づき前記液滴の移動方向のばらつきを算出する、請求項５に記載の点滴状態検出装置。
  11. 　前記状態検出部は、前記複数の画像データのそれぞれにおいて前記液滴の外形に対してフィッティングする円を作成するとともに当該円の半径を求め、当該半径の分散値に基づき前記液滴の移動方向のばらつきを算出する、請求項５に記載の点滴状態検出装置。
  12. 　前記状態検出部によって検出された前記点滴筒の状態に基づき当該点滴筒の状態が異常であるか否かを判定する判定部と、
    　前記判定部によって前記点滴筒の状態が異常であると判定された場合に当該異常を報知する報知部とをさらに備える、請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載の点滴状態検出装置。
  13. 　前記状態検出部によって検出された前記点滴筒の状態に基づき当該点滴筒の状態が異常であるか否かを判定する判定部をさらに備え、
    　前記撮影部は、前記判定部によって前記点滴筒の状態が異常であると判定された場合に前記液滴の撮影を中止する、請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載の点滴状態検出装置。
  14. 　前記判定部は、前記状態検出部によって算出された前記点滴筒の傾斜が所定の角度の範囲外の場合に、前記点滴筒の傾斜が異常であると判定する、請求項１２または請求項１３に記載の点滴状態検出装置。
  15. 　前記判定部は、前記状態検出部によって算出された前記液滴の移動方向のばらつきが所定値よりも大きい場合に、前記点滴筒の振動が異常であると判定する、請求項１２～請求項１４のいずれか１項に記載の点滴状態検出装置。
  16. 　前記判定部は、前記点滴筒の振動が異常である場合、前記点滴筒の傾斜が異常であるか否かの判定を行わない、請求項１５に記載の点滴状態検出装置。
  17. 　前記報知部は、表示、発音、および発光の少なくともいずれか一方、またはこれらの組合せによって前記異常を報知する、請求項１２に記載の点滴状態検出装置。
  18. 　ノズルの下端から液滴を滴下させる点滴筒と、
    　請求項１～請求項１７のいずれか１項に記載の前記点滴状態検出装置とを備える点滴装置。
  19. 　点滴筒のノズルの下端から成長中の液滴を撮影する撮影部を有する点滴状態検出装置において、当該点滴筒の状態を検出する点滴状態検出方法であって、
    　前記ノズルの下端において前記液滴が成長し、その後前記ノズルの下端から滴下するまでの互いに異なる少なくとも３以上の複数タイミングにおいて前記撮影部の撮影によって得られた少なくとも３以上の複数の画像データを取得するステップと、
    　取得した複数の画像データに基づき前記液滴の移動方向を算出するステップと、
    　当該移動方向に基づき前記点滴筒の状態を検出するステップとを含む、点滴状態検出方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113274584A (zh) * 2021-05-26 2021-08-20 北京大学第三医院（北京大学第三临床医学院） 一种基于图像处理注射速度管理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110144595A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Ting-Yuan Cheng Intravenous drip monitoring method and related intravenous drip monitoring system
JP2014095624A (ja) * 2012-11-09 2014-05-22 Casio Comput Co Ltd 測定装置及び測定方法並びにプログラム
WO2016114264A1 (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 株式会社村田製作所 滴下量測定装置、滴下量コントローラ、点滴装置および液滴体積測定装置
WO2017043623A1 (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 株式会社村田製作所 滴下検出装置
WO2017082381A1 (ja) * 2015-11-13 2017-05-18 株式会社アイカムス・ラボ 液滴測定システム、液滴測定方法、及び液滴測定プログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110144595A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Ting-Yuan Cheng Intravenous drip monitoring method and related intravenous drip monitoring system
JP2014095624A (ja) * 2012-11-09 2014-05-22 Casio Comput Co Ltd 測定装置及び測定方法並びにプログラム
WO2016114264A1 (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 株式会社村田製作所 滴下量測定装置、滴下量コントローラ、点滴装置および液滴体積測定装置
WO2017043623A1 (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 株式会社村田製作所 滴下検出装置
WO2017082381A1 (ja) * 2015-11-13 2017-05-18 株式会社アイカムス・ラボ 液滴測定システム、液滴測定方法、及び液滴測定プログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113274584A (zh) * 2021-05-26 2021-08-20 北京大学第三医院（北京大学第三临床医学院） 一种基于图像处理注射速度管理方法
CN113274584B (zh) * 2021-05-26 2022-05-03 北京大学第三医院（北京大学第三临床医学院） 一种基于图像处理注射速度管理方法

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