WO2020203004A1 - 薬液投与装置 - Google Patents

薬液投与装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020203004A1
WO2020203004A1 PCT/JP2020/009151 JP2020009151W WO2020203004A1 WO 2020203004 A1 WO2020203004 A1 WO 2020203004A1 JP 2020009151 W JP2020009151 W JP 2020009151W WO 2020203004 A1 WO2020203004 A1 WO 2020203004A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motor
chemical solution
pusher
control unit
drug solution
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/009151
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
陽子 古市
祐介 薬師寺
Original Assignee
テルモ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テルモ株式会社 filed Critical テルモ株式会社
Priority to CN202080020895.9A priority Critical patent/CN113573754A/zh
Priority to JP2021511277A priority patent/JPWO2020203004A1/ja
Priority to EP20784086.9A priority patent/EP3932450A4/en
Publication of WO2020203004A1 publication Critical patent/WO2020203004A1/ja
Priority to US17/487,505 priority patent/US20220008646A1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • 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
    • A61M5/16831—Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14244—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
    • A61M5/14248—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body of the skin patch type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14244—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
    • A61M5/14248—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body of the skin patch type
    • A61M2005/14252—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body of the skin patch type with needle insertion means
    • 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
    • A61M5/16831—Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
    • A61M2005/16863—Occlusion detection
    • 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
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/10—General characteristics of the apparatus with powered movement mechanisms
    • 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
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3365—Rotational speed
    • 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
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • 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
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/58—Means for facilitating use, e.g. by people with impaired vision
    • A61M2205/581—Means for facilitating use, e.g. by people with impaired vision by audible feedback
    • 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
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/58—Means for facilitating use, e.g. by people with impaired vision
    • A61M2205/583—Means for facilitating use, e.g. by people with impaired vision by visual feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M5/1452—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons

Definitions

  • the present invention relates to a drug solution administration device capable of detecting an abnormality in administration of a drug solution.
  • a syringe pump type chemical solution administration device as shown in Patent Document 1 for administering a chemical solution filled in a chemical solution container to a living body.
  • the syringe pump type drug solution administration device includes a drive mechanism and a control unit, and by moving the pusher little by little by the drive mechanism, the drug solution is continuously administered with high accuracy over a long period of time.
  • the control unit drives the drive mechanism and moves the pusher little by little to administer the drug solution to the living body.
  • the drug solution may leak out from the middle of the supply path because it cannot withstand the pressure of the pusher.
  • the drive mechanism and motor may become overloaded and the drug solution administration device itself may be damaged.
  • the load on the motor becomes lighter, so even if it is detected whether the motor is rotating or not, the administration abnormality cannot be detected.
  • an object of the present invention is to provide a drug solution administration device capable of detecting an abnormality in administration of a drug solution.
  • the drug solution administration device of the present invention for achieving the above object includes a pusher that pushes out the drug solution in the drug solution container filled with the drug solution, and a tip opening of the drug solution container for administering the drug solution from a needle pierced into a living body.
  • Drug administration having a supply path for communicating with the needle, a drive mechanism for advancing the pusher toward the tip opening of the drug solution container to discharge the drug solution from the drug solution container, and a control unit for controlling the operation of the drive mechanism.
  • the drive mechanism is a device, and has a DC motor that applies a driving force for advancing the pusher to the pusher, and a rotation detection unit that detects the rotation of the DC motor, and the control unit detects the rotation.
  • It has a rotation speed calculation function that calculates the rotation speed of the DC motor based on the rotation of the DC motor detected by the unit, and the rotation speed of the DC motor calculated by the rotation speed calculation function is a predetermined lower limit rotation. When the speed is lower than the speed, administration abnormality is detected.
  • Another drug solution administration device of the present invention for achieving the above object has a pusher that pushes out the drug solution in the drug solution container filled with the drug solution, and an opening at the tip of the drug solution container for administering the drug solution from a needle pierced into a living body. It has a supply path for communicating the unit and the needle, a drive mechanism for advancing the pusher toward the tip opening of the chemical solution container for discharging the chemical solution from the chemical solution container, and a control unit for controlling the operation of the drive mechanism.
  • the drive mechanism has a DC motor that applies a driving force for advancing the pusher to the pusher
  • the control unit has a current value measurement function that measures the motor current value flowing through the DC motor. When the motor current value exceeds a predetermined upper limit current value, an administration abnormality is detected.
  • Another drug solution administration device of the present invention for achieving the above object has a pusher that pushes out the drug solution in the drug solution container filled with the drug solution, and a tip opening of the drug solution container for administering the drug solution from a needle pierced into a living body. It is a supply path that communicates the part and the needle, and a drive mechanism that advances the pusher toward the tip opening of the chemical solution container to discharge the chemical solution from the chemical solution container, and drives the pusher to advance the pusher to the pusher. It has a drive mechanism having a DC motor that applies force, a control unit that controls the operation of the drive mechanism, and a current limiting circuit that limits the flow of a current exceeding a predetermined value to the DC motor.
  • the drug solution administration device of the present invention since the administration abnormality of the drug solution can be detected, it is possible to prevent the drug solution from leaking out or the drug solution administration device from being damaged.
  • Embodiment 2 It is an operation flowchart of the control part in Embodiment 2. It is a block diagram of the control system of the drug solution administration apparatus in Embodiment 3. It is a figure which shows an example of the current limiting circuit of FIG. It is an operation flowchart of the control part in Embodiment 3.
  • FIG. 1 to 6 are views provided for explaining the drug solution administration system 10, the drug solution administration device 100, and the administration device 200 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a side view of a drug solution administration system.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a usage example of a drug solution administration system.
  • FIG. 3 is an overview perspective view of the drug solution administration device.
  • FIG. 4 is an overview perspective view of the chassis included in the housing and each component assembled on the chassis.
  • FIG. 5 is a plan view of a chemical solution administration device showing a state before the pusher moves forward.
  • FIG. 6 is a plan view of a chemical solution administration device showing a state after the pusher moves forward.
  • the arrow X attached to each figure indicates the "longitudinal direction (longitudinal direction of the drug solution container 110)" of the drug solution administration device 100, and the arrow Y indicates the “width direction (depth direction)” of the drug solution administration device 100. , Arrow Z indicates the "height direction” of the drug solution administration device 100.
  • the drug solution administration system 10 is used to administer the drug solution in vivo. As shown in FIG. 1, the drug solution administration system 10 includes a drug solution administration device 100 and an administration device 200.
  • the drug solution administration device 100 and the administration device 200 are configured as a patch type to be used by being attached to the body surface (skin) H of the user.
  • the body part of the user to which the drug solution administration device 100 and the administration device 200 are attached is not particularly limited, and is, for example, the abdomen or the thigh.
  • the chemical solution administration system 10 presses the chemical solution (not shown) filled in the chemical solution container 110 included in the chemical solution administration device 100 by a pusher 130 (see FIG. 4) described later for a relatively long time (for example,). , It can be continuously administered in vivo over several minutes to several hours).
  • the drug solution administration system 10 may intermittently administer the drug solution into the living body.
  • the chemical solution administration device 100 includes a chemical solution container 110 having a tubular (barrel type) main body 111 filled with the chemical solution, a housing 120 for holding the chemical solution container 110, and a chemical solution container.
  • the pusher 130 that pushes out the chemical solution in the pusher 110, the drive mechanism 140 that advances the pusher 130 toward the tip opening of the chemical solution container 110, and the detected portion 134 of the pusher 130 are detected, and the chemical solution is based on the detection result. It has a detection unit 150 for detecting the completion of liquid feeding, and a control unit 160 for controlling the operation of the drive mechanism 140.
  • the housing 120 is housed in a box-shaped housing body 120a in which a housing space 128 is formed and a housing space 128 of the housing body 120a, with respect to the housing body 120a. It has a housing (corresponding to a "support portion") 127 and which can be fixed.
  • a window portion 123a that makes the inside of the accommodation space 128 visible from the outside of the housing 120 is formed on the upper surface 123 of the housing main body portion 120a.
  • the window portion 123a is formed by providing a transparent or translucent portion in a part of the housing main body portion 120a.
  • a base end opening 125 for inserting the chassis 127 into the accommodation space 128 of the housing main body 120a is formed on the base end side of the housing main body 120a in the longitudinal direction.
  • the base end opening 125 of the housing main body 120a is closed by a lid member (not shown) in a state where the chassis 127 is housed in the housing space 128.
  • the bottom surface 121 of the housing body 120a is provided with a sheet-shaped attachment portion (not shown) that can be attached to the body surface H of the user.
  • a peelable protective sheet is attached to the attachment surface of the attachment portion.
  • the chassis 127 holds a chemical solution container 110, a pusher 130, a drive mechanism 140, a detection unit 150, a control unit 160, and a power supply unit 170.
  • the chemical solution container 110 is composed of a so-called prefilled chemical solution container. Therefore, the chemical solution is pre-filled in the cavity 111a of the main body 111 of the chemical solution container 110.
  • the drug solution include protein preparations, narcotic analgesics, diuretics and the like.
  • a sealing member (not shown) for preventing leakage of the chemical solution is arranged at the tip opening (discharge port) formed at the tip 112 of the chemical solution container 110.
  • the tip opening of the chemical solution container 110 is arranged so as to project outward from the housing main body 120a.
  • a mounting portion 115 that is connected to a tube 240 (see FIG. 1), which will be described later, is attached to a tip portion of the chemical solution container 110 that protrudes from the housing main body portion 120a.
  • the main body 131 of the pusher 130 is inserted into the cavity 111a of the main body 111 of the chemical container 110 (see FIGS. 4 and 5).
  • a gasket 135 slidable with the inner wall of the chemical container 110 is arranged.
  • the outer peripheral portion of the gasket 135 is in close contact with the inner peripheral surface of the main body portion 111 of the chemical liquid container 110 in a liquid-tight manner, thereby sealing the base end side of the gasket 135 in a liquid-tight manner.
  • the gasket 135 advances when the pusher 130 advances in a state where the gasket 135 abuts against the tip inner wall 112a (see FIG. 5) of the chemical solution container 110. It is configured so that it can contract in the direction (longitudinal direction).
  • the gasket 135 can be made of a flexible resin material such as a rubber material or an elastomer so as to be shrinkable as described above.
  • the gasket 135 has a tapered shape in which the outer diameter decreases toward the tip side. Further, the shape of the gasket 135 is formed to be substantially the same as the shape of the tip inner wall 112a of the chemical solution container 110.
  • a detected portion 134 is provided at the base end of the pusher 130.
  • the detected unit 134 is used to detect the completion of feeding the drug solution by the drug solution administration device 100.
  • the control unit 160 controls the liquid feeding operation of the chemical liquid administration device 100.
  • the control unit 160 can be configured by, for example, a known microcomputer (electronic circuit element) equipped with a CPU, RAM, ROM, or the like.
  • the control unit 160 comprehensively controls the operations of the drive mechanism 140, the detection unit 150, and the power supply unit 170.
  • the detection unit 150 is arranged in the chassis 127. As shown in FIG. 6, the detection unit 150 detects the completion of liquid feeding of the drug solution administration device 100 when the detection unit 134 included in the pusher 130 comes into contact with the detection unit 134.
  • the detection unit 150 can be configured by, for example, a known contact type sensor that transmits a predetermined electric signal when the detection unit 134 comes into contact with the detection unit 150.
  • the control unit 160 acquires information on the completion of liquid feeding by receiving an electric signal from the detected unit 134.
  • the specific configuration of the detection unit 150 is not particularly limited as long as the position of the detected unit 134 of the pusher 130 can be detected when the pusher 130 advances by a predetermined amount.
  • the power supply unit 170 can be composed of, for example, a known button battery or the like.
  • the drug solution administration device 100 is required to be miniaturized. Therefore, a small button battery is used for the power supply unit 170.
  • the drive mechanism 140 includes a DC motor 141 that receives a drive current from the power supply unit 170 to apply a drive force, and a reduction mechanism 143 that includes a gear that transmits the drive force of the DC motor 141.
  • An encoder (see FIG. 7) provided adjacent to the speed reduction mechanism 143 and having a photo interrupter as a rotation detection unit for detecting the rotation of the DC motor 141 and a slit plate rotating with the rotation of the DC motor 141. It has a feed screw 147 connected to the speed reduction mechanism 143.
  • the feed screw 147 is connected to the base end connecting portion 133 arranged near the base end of the pusher 130.
  • the lead screw 147 converts the rotary motion transmitted from the reduction mechanism 143 into a linear motion, and advances the pusher 130 in the longitudinal direction (X direction).
  • the pusher 130 pushes the chemical solution from the cavity 111a of the main body 111 of the chemical solution container 110 into the tube 240 (see FIG. 1) by advancing toward the tip end side of the chemical solution container 110.
  • the administration device 200 is configured to be connectable to the drug solution administration device 100.
  • the administration device 200 includes a connector 210, a needle tube 220 to be punctured by a living body, a puncture portion (cannula housing) 230, a tube 240, and a puncture assisting tool 250 to assist the needle tube 220 to puncture the living body. ing.
  • the connector 210 is configured to be connectable to the chemical solution administration device 100 via the mounting portion 215 fixed to the connector 210.
  • the mounting portion 215 can be connected to the chemical liquid administration device 100 by being fitted externally to the mounting portion 115 (see FIG. 4) provided near the tip 112 of the chemical liquid container 110 protruding to the outside of the housing 120.
  • a connecting needle portion capable of penetrating a sealing member (not shown) arranged at the tip of the chemical solution container 110 is arranged inside the mounting portion 215.
  • the tube 240 communicates with the lumen 111a of the main body 111 of the chemical container 110 via a connecting needle.
  • a flow path (not shown) that communicates the lumens of the tube 240 and the needle tube 220 is formed inside the puncture portion 230.
  • the drug solution sent to the puncture portion 230 via the tube 240 is administered in vivo through the flow path and the needle tube 220 formed inside the puncture portion 230.
  • a puncture aid 250 is attached to the puncture portion 230 when the chemical solution is sent to the user.
  • the puncture aid 250 holds the introduction needle (inner needle) 251.
  • the introduction needle 251 protrudes from the tip of the needle tube 220 in a state where the puncture assist tool 250 is attached to the puncture portion 230.
  • the puncture aid 250 is removed from the puncture portion 230 after the needle tube 220 is punctured into the living body.
  • the introduction needle 251 is removed from the lumen of the needle tube 220 when the puncture assist tool 250 is removed from the puncture portion 230.
  • the puncture assisting tool 250 is removed, and the puncture portion 230 is left on the body surface H of the user in a state where the needle tube 220 is indwelled in the living body.
  • the pusher 130 of the drug solution administration device 100 advances in the drug solution container 110, so that the drug solution filled in the drug solution container 110 passes through the flow path of the tube 240 and the puncture portion 230 and is passed through the cavity of the needle tube 220.
  • the liquid is sent to.
  • the introduction needle 251 can be composed of, for example, a metal needle. Further, the needle tube 220 can be made of, for example, a tubular member (cannula) made of resin.
  • the administration device 200 is configured as a patch type to be used by being attached to the body surface H of the user, similarly to the drug solution administration device 100.
  • a sheet-shaped attachment portion (not shown) that can be attached to the body surface H is provided on the contact surface (bottom surface) 231 of the puncture portion 230 of the administration device 200.
  • a peelable protective sheet is attached to the attachment surface of the attachment portion.
  • the above is the outline configuration of the drug solution administration system 10, the drug solution administration device 100, and the administration device 200.
  • the chemical solution administration device 100 is required to be miniaturized and cost-reduced in order to facilitate handling during use and to save storage space during storage. Therefore, as the DC motor 141, a coreless DC motor that is easy to miniaturize and has high torque efficiency with respect to electric power is used.
  • the DC motor has a characteristic that the current supplied to the DC motor and the rotation speed of the DC motor differ depending on the magnitude of the load torque.
  • the control unit 160 detects an administration abnormality by utilizing the characteristics of the DC motor 141. Therefore, the control unit 160 controls the drive mechanism 140 as follows. The control of the drive mechanism 140 by the control unit 160 will be described separately from the first embodiment to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram of the control system of the drug solution administration device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram of the DC motor 141.
  • FIG. 9 is an operation flowchart of the control unit 160 according to the first embodiment.
  • the control unit 160 is electrically connected to the DC motor 141.
  • the rotating shaft of the DC motor 141 is mechanically connected to the reduction mechanism 143.
  • An encoder 146 as a rotation detection unit for detecting the rotation of the DC motor 141 is provided adjacent to the speed reduction mechanism 143.
  • the encoder 146 is composed of a photointerruptor 144 provided with an optical sensor and a slit plate 145 in which a large number of slits are formed radially, and the optical sensor of the photointerruptor 144 detects the presence or absence of light passing through the slits of the slit plate 145. By doing so, the rotation of the DC motor 141 is detected.
  • the photo interrupter 144 is electrically connected to the control unit 160.
  • the control unit 160 has a rotation speed calculation function for calculating the rotation speed of the DC motor 141 based on the rotation of the DC motor 141 detected by the encoder 146. Further, the control unit 160 detects an administration abnormality when the rotation speed of the DC motor 141 calculated by the rotation speed calculation function falls below a predetermined lower limit rotation speed.
  • the encoder 146 using the photo interrupter 144 as the rotation detection unit is illustrated, but the encoder may be an encoder using a magnetic sensor.
  • the control unit 160 rotates the DC motor 141, the deceleration mechanism 143 is driven, and the pusher 130 moves forward in the chemical solution container 110 (see FIGS. 5 and 6).
  • the encoder 146 provided adjacent to the speed reduction mechanism 143 detects the rotation of the DC motor 141, and the control unit 160 calculates the rotation speed of the DC motor 141 based on the rotation of the DC motor 141 detected by the encoder 146.
  • the rotation of the DC motor 141 detected by the encoder 146 is fed back to the control unit 160, and the control unit 160 rotates the DC motor 141 at a preset constant rotation speed by the feedback.
  • the chemical solution filled in the chemical solution container 110 is sent to the lumen of the needle tube 220 via the distribution channels of the tube 240 and the puncture portion 230, and the chemical solution is administered to the living body at a constant rate (FIG. FIG. 1).
  • the characteristics of the DC motor 141 used in the present embodiment are that as the load increases (the torque increases), the current flowing through the DC motor 141 increases, and conversely, the load increases. As the value increases, the rotation speed of the DC motor 141 decreases.
  • the control unit 160 activates the DC motor 141 when the chemical solution is administered to the living body (S100), and whether or not the rotation speed of the DC motor 141 is smaller than the predetermined rotation speed. (S101).
  • the rotation speed of the DC motor 141 when the drug solution is administered to the living body is preset according to the administration rate of the drug solution. If the rotation speed of the DC motor 141 is not smaller than the predetermined rotation speed (if it does not fall below the lower limit rotation speed) (S101: NO), it can be determined that the administration of the drug solution is normal, so the administration of the drug solution is continued as it is. continue.
  • the control unit 160 determines that the administration is abnormal (S102). Next, the control unit 160 stops the DC motor 141 (S103) and notifies the administration abnormality (S104). For notification of the administration abnormality, for example, an LED may be provided in the case of the drug solution administration device 100 to light and blink the LED, or a speaker may be provided in the case of the drug solution administration device 100 to ring the speaker. You may do so. Further, the occurrence of the administration abnormality may be notified wirelessly to an external computer.
  • the drug solution administration device 100 originally includes an encoder 146 to control the rotation speed of the DC motor 141. Therefore, in order for the control unit 160 to realize the operation as in the present embodiment, it is only necessary to rewrite the program included in the control unit 160, and therefore it is not necessary to change the mechanical configuration of the conventional chemical solution administration device 100. Absent. Therefore, the present invention can be applied to the conventional drug solution administration device 100 at low cost.
  • FIG. 10 is a block diagram of the control system of the drug solution administration device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is an operation flowchart of the control unit according to the second embodiment.
  • the control unit 160 is electrically connected to the power supply unit 170.
  • the control unit 160 is electrically connected to the DC motor 141.
  • the DC motor 141 is rotated by the electric power supplied from the power supply unit 170.
  • the rotation speed of the DC motor 141 is controlled by the control unit 160.
  • the control unit 160 has a current value measuring function for measuring the motor current value flowing through the DC motor 141. Further, the control unit 160 detects an administration abnormality when the motor current value exceeds a predetermined upper limit current value.
  • control unit 160 rotates the DC motor 141, the deceleration mechanism 143 is driven, and the pusher 130 moves forward in the chemical solution container 110 (see FIGS. 5 and 6).
  • the control unit 160 rotates the DC motor 141 at a preset constant rotation speed.
  • the chemical solution filled in the chemical solution container 110 is sent to the lumen of the needle tube 220 via the distribution channels of the tube 240 and the puncture portion 230, and the chemical solution is administered to the living body at a constant rate (FIG. FIG. 1).
  • the characteristics of the DC motor 141 used in the present embodiment are that as the load increases (torque increases), the current flowing through the DC motor 141 increases, and conversely, the load increases. As the value increases, the rotation speed of the DC motor 141 decreases.
  • the control unit 160 activates the DC motor 141 when the chemical solution is administered to the living body (S200), and whether or not the current flowing through the DC motor 141 is larger than the predetermined current value. (S201). If the current flowing through the DC motor 141 is not greater than the predetermined current value (if it does not exceed the upper limit current value) (S201: NO), it can be determined that the drug solution is being administered normally, so the drug solution is administered as it is. continue.
  • the control unit 160 determines that the administration is abnormal (S202). Next, the control unit 160 stops the DC motor 141 (S203) and notifies the administration abnormality (S204). The notification of the administration abnormality is the same as in the first embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram of the control system of the drug solution administration device according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the current limiting circuit of FIG.
  • FIG. 14 is an operation flowchart of the control unit according to the third embodiment.
  • the control unit 160 is electrically connected to the power supply unit 170.
  • the control unit 160 is electrically connected to the DC motor 141.
  • the DC motor 141 is connected to the current limiting circuit 148.
  • the DC motor 141 is rotated by the electric power supplied from the power supply unit 170.
  • the rotation speed of the DC motor 141 is controlled by the control unit 160.
  • the current limiting circuit 148 limits the DC motor 141 so that a current exceeding a predetermined value does not flow.
  • the current limiting circuit 148 can be realized as a circuit as shown in FIG. 13 as an example. Since the circuit of FIG. 13 is a general known circuit, detailed description will not be given.
  • the characteristics of the DC motor 141 used in the present embodiment are that as the load increases (the torque increases), the current flowing through the DC motor 141 increases, and conversely, the load increases. As the value increases, the rotation speed of the DC motor 141 decreases. Therefore, when the DC motor 141 is rotating at a preset constant rotation speed, the current flowing through the DC motor 141 is not limited by the current limiting circuit 148. On the other hand, when a load is applied to the DC motor 141 and the rotation speed becomes slower than a preset constant rotation speed, the current flowing through the DC motor 141 increases according to the magnitude of the load, so that the current flowing through the DC motor 141 is a current limiting circuit. It will be limited by 148. If the current is limited even though the load is large, the DC motor 141 is stopped due to insufficient torque.
  • the control unit 160 rotates the DC motor 141, the deceleration mechanism 143 is driven, and the pusher 130 moves forward in the chemical solution container 110 (see FIGS. 5 and 6).
  • the control unit 160 rotates the DC motor 141 at a preset constant rotation speed. Since the current flowing through the DC motor 141 is not limited by the current limiting circuit 148 when the DC motor 141 is rotating at a constant speed, the chemical solution filled in the chemical solution container 110 passes through the flow path of the tube 240 and the puncture portion 230. The liquid is sent to the lumen of the needle tube 220 via the liquid, and the drug solution is administered to the living body at a constant rate (see FIG. 1).
  • the detection unit 150 may perform even after a predetermined time has elapsed. If the completion of the liquid feeding of the drug solution administration device 100 is not detected, it is a method of determining that the administration is abnormal.
  • the control unit 160 activates the DC motor 141 when the drug solution is administered to the living body (S300).
  • the control unit 160 determines whether or not the completion of liquid feeding is detected within a predetermined time (S301). Normally, the pusher 130 pushes out the chemical solution in the chemical solution container 110 from the start of the DC motor 141 until a predetermined time elapses, and the detected portion 134 included in the pusher 130 comes into contact with the detection unit 150. .. However, if the supply path is blocked for some reason, the current limiting circuit 148 acts and the rotation of the DC motor 141 becomes extremely slow or stops, so it is pushed by the time the predetermined time elapses.
  • the detected unit 134 included in the child 130 does not come into contact with the detection unit 150. Therefore, in the step of S301, it is determined whether or not the detected unit 134 included in the pusher 130 comes into contact with the detection unit 150 within a predetermined time after the control unit 160 starts the DC motor 141.
  • S301: YES the completion of liquid feeding is detected within a predetermined time
  • the load of the DC motor 141 becomes large and an abnormality such as a blockage of the chemical liquid supply path occurs (S301: NO). Is determined to be an administration abnormality (S302).
  • the control unit 160 cuts off the current supplied to the DC motor 141 to stop the DC motor 141 (S303), and notifies the administration abnormality (S304).
  • the notification of the administration abnormality is the same as in the first embodiment.
  • the drug solution administration device of the present invention has been described above through a plurality of embodiments, the present invention is not limited to each of the described configurations, and can be appropriately changed based on the description of the claims. ..
  • Chemical administration system 100 drug solution administration device, 110 chemical container, 111 Main body of chemical container, 111a Cavity of chemical container, 112a Inner wall at the tip of the chemical container, 120 housing, 120a housing body, 127 chassis, 128 accommodation space, 130 pusher, 131 Pusher body, 134 Detected part, 135 gasket, 135a Pusher tip, 140 drive mechanism, 141 DC motor, 143 deceleration mechanism, 144 Photo Interrupter, 145 slit plate, 146 encoder, 148 current limiting circuit, 150 detector, 160 control unit, H body surface.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

薬液が充填された薬液容器（１１０）内の薬液を押し出す押し子（１３０）と、生体に刺した針から薬液を投与するために薬液容器（１１０）の先端開口部と針とを連通させる供給経路と、薬液容器（１１０）から薬液を吐出させるため押し子（１３０）を薬液容器（１１０）の先端開口部に向かって前進させる駆動機構（１４０）と、駆動機構（１４０）の動作を制御する制御部（１６０）と、を有する薬液投与装置（１００）であって、駆動機構（１４０）は、押し子（１３０）に押し子（１３０）を前進させるための駆動力を付与するＤＣモータ（１４１）と、ＤＣモータ（１４１）の回転を検出する回転検出部（１４３）と、を有し、制御部（１６０）は、回転検出部（１４３）で検出されたＤＣモータ（１４１）の回転に基づき、ＤＣモータ（１４１）の回転速度を算出する回転速度算出機能を有し、かつ、回転速度算出機能で算出したＤＣモータ（１４１）の回転速度があらかじめ定められている下限回転速度を下回った時には、投与異常を検知する。

Description

薬液投与装置
　本発明は、薬液の投与異常が検知できる薬液投与装置に関する。
　従来、薬液容器に充填した薬液を生体に投与する、特許文献１に示すような、シリンジポンプ型の薬液投与装置が知られている。シリンジポンプ型の薬液投与装置は、駆動機構と制御部とを備え、駆動機構で押し子を少しずつ移動させることによって、薬液を長時間にわたって高精度に連続投与する。
特開２０１５－１８１８６９号公報
　薬液投与装置は、その使用に際し、電源スイッチをオンすると、制御部は駆動機構を駆動させ、押し子を少しずつ移動させて、薬液を生体に投与する。ところが、生体に薬液を投与するための供給経路が何らかの原因により閉塞されてしまったような場合には、押し子の圧力に耐え切れずに、その供給経路途中から薬液が漏れ出してしまったり、駆動機構やモータが過負荷となって薬液投与装置自体が破損してしまったりする。薬液が漏れ出してしまった場合には、モータの負荷が軽くなるため、モータが回転しているか回転していないかを検出していても、投与異常は検知できない。
　そこで、本発明は、薬液の投与異常が検知できる薬液投与装置の提供を目的とする。
　上記目的を達成するための本発明の薬液投与装置は、薬液が充填された薬液容器内の薬液を押し出す押し子と、生体に刺した針から薬液を投与するために薬液容器の先端開口部と針とを連通させる供給経路と、薬液容器から薬液を吐出させるため押し子を薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構と、駆動機構の動作を制御する制御部と、を有する薬液投与装置であって、駆動機構は、押し子に押し子を前進させるための駆動力を付与するＤＣモータと、ＤＣモータの回転を検出する回転検出部と、を有し、制御部は、回転検出部で検出されたＤＣモータの回転に基づき、ＤＣモータの回転速度を算出する回転速度算出機能を有し、かつ、回転速度算出機能で算出したＤＣモータの回転速度があらかじめ定められている下限回転速度を下回った時には、投与異常を検知する。
　上記目的を達成するための本発明の他の薬液投与装置は、薬液が充填された薬液容器内の薬液を押し出す押し子と、生体に刺した針から薬液を投与するために薬液容器の先端開口部と針とを連通させる供給経路と、薬液容器から薬液を吐出させるため押し子を薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構と、駆動機構の動作を制御する制御部と、を有する薬液投与装置であって、駆動機構は、押し子に押し子を前進させるための駆動力を付与するＤＣモータを有し、制御部は、ＤＣモータに流れるモータ電流値を計測する電流値計測機能を有し、かつ、モータ電流値があらかじめ定められている上限電流値を上回った時には、投与異常を検知する。
　上記目的を達成するための本発明の他の薬液投与装置は、薬液が充填された薬液容器内の薬液を押し出す押し子と、生体に刺した針から薬液を投与するために薬液容器の先端開口部と針とを連通させる供給経路と、薬液容器から薬液を吐出させるため押し子を薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構であって、押し子に押し子を前進させるための駆動力を付与するＤＣモータを有する駆動機構と、駆動機構の動作を制御する制御部と、ＤＣモータに所定以上の電流が流れないように制限する電流制限回路と、を有する。
　本発明の薬液投与装置によれば、薬液の投与異常が検知できるので、薬液が漏れ出してしまったり、薬液投与装置が破損してしまったりすることを防止できる。
薬液投与システムの側面図である。 薬液投与システムの使用例を模式的に示す図である。 薬液投与装置の概観斜視図である。 ハウジングが備えるシャーシおよびシャーシに組み付けられた各構成部材の概観斜視図である。 押し子が前進移動する前の状態を示す薬液投与装置の平面図である。 押し子が前進移動した後の状態を示す薬液投与装置の平面図である。 実施形態１における薬液投与装置の制御系のブロック図である。 ＤＣモータの特性線図である。 実施形態１における制御部の動作フローチャートである。 実施形態２における薬液投与装置の制御系のブロック図である。 実施形態２における制御部の動作フローチャートである。 実施形態３における薬液投与装置の制御系のブロック図である。 図１２の電流制限回路の一例を示す図である。 実施形態３における制御部の動作フローチャートである。
　以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
　図１～図６は、本実施形態に係る薬液投与システム１０、薬液投与装置１００、および投与器具２００の説明に供する図である。図１は、薬液投与システムの側面図である。図２は、薬液投与システムの使用例を模式的に示す図である。図３は、薬液投与装置の概観斜視図である。図４は、ハウジングが備えるシャーシおよびシャーシに組み付けられた各構成部材の概観斜視図である。図５は、押し子が前進移動する前の状態を示す薬液投与装置の平面図である。図６は、押し子が前進移動した後の状態を示す薬液投与装置の平面図である。なお、各図に付した矢印Ｘは、薬液投与装置１００の「長手方向（薬液容器１１０の長手方向）」を示し、矢印Ｙは、薬液投与装置１００の「幅方向（奥行方向）」を示し、矢印Ｚは、薬液投与装置１００の「高さ方向」を示す。
　（薬液投与システム）
　薬液投与システム１０は、薬液を生体内に投与するために使用される。図１に示すように、薬液投与システム１０は、薬液投与装置１００と、投与器具２００と、を備える。
　図２に示すように、薬液投与装置１００および投与器具２００は、使用者の体表面（皮膚）Ｈに貼り付けて使用するパッチタイプとして構成している。薬液投与装置１００および投与器具２００を取り付ける使用者の身体の部位は特に限定されないが、例えば、腹部や大腿部である。
　薬液投与システム１０は、例えば、薬液投与装置１００が備える薬液容器１１０内に充填された薬液（図示省略）を、後述する押し子１３０（図４参照）による押圧作用により、比較的長い時間（例えば、数分～数時間程度）をかけて持続的に生体内に投与することができる。なお、薬液投与システム１０は、薬液を間欠的に生体内に投与してもよい。
　（薬液投与装置）
　薬液投与装置１００は、図３～図６に示すように、薬液が充填される筒型（バレル型）の本体部１１１を備える薬液容器１１０と、薬液容器１１０を保持するハウジング１２０と、薬液容器１１０内の薬液を押し出す押し子１３０と、押し子１３０を薬液容器１１０の先端開口部へ向けて前進させる駆動機構１４０と、押し子１３０の被検出部１３４を検知し、検知結果に基づいて薬液の送液完了を検出する検出部１５０と、駆動機構１４０の動作を制御する制御部１６０と、を有している。
　図３および図４に示すように、ハウジング１２０は、内部に収容空間１２８が形成された箱型のハウジング本体部１２０ａと、ハウジング本体部１２０ａの収容空間１２８に収容され、ハウジング本体部１２０ａに対して固定可能なシャーシ（「支持部」に相当する）１２７と、を有している。
　図３に示すように、ハウジング本体部１２０ａの上面１２３には、ハウジング１２０の外部から収容空間１２８内を視認可能にする窓部１２３ａが形成されている。窓部１２３ａは、ハウジング本体部１２０ａの一部に透明または半透明な部分を設けることで形成している。
　ハウジング本体部１２０ａの長手方向の基端側には、シャーシ１２７をハウジング本体部１２０ａの収容空間１２８に挿入するための基端開口部１２５が形成されている。ハウジング本体部１２０ａの基端開口部１２５は、収容空間１２８にシャーシ１２７を収容した状態で、蓋部材（図示省略）により閉じられる。
　ハウジング本体部１２０ａの底面１２１には、使用者の体表面Ｈに貼着可能なシート状の貼着部（図示省略）を設けている。薬液投与装置１００を使用者に取り付ける前の初期状態において、貼着部の貼着面には、剥離可能な保護シートが取り付けられる。
　図４に示すように、シャーシ１２７には、薬液容器１１０と、押し子１３０と、駆動機構１４０と、検出部１５０と、制御部１６０と、電源部１７０と、が保持されている。
　薬液容器１１０は、いわゆるプレフィルド型の薬液容器で構成している。そのため、薬液は、薬液容器１１０の本体部１１１の内腔１１１ａ内に予め充填されている。薬液としては、例えば、タンパク質製剤、麻薬性鎮痛薬、利尿薬などが挙げられる。
　薬液容器１１０の先端１１２に形成された先端開口部（吐出口）には、薬液が漏洩するのを防止するための封止部材（図示省略）を配置している。図３に示すように、薬液容器１１０の先端開口部は、ハウジング本体部１２０ａから外部に突出するように配置される。また、薬液容器１１０においてハウジング本体部１２０ａから突出した先端部には、後述するチューブ２４０（図１を参照）との接続がなされる装着部１１５を取り付けている。
　薬液容器１１０の本体部１１１の内腔１１１ａには、押し子１３０の本体部１３１が挿入される（図４および図５を参照）。押し子１３０の本体部１３１の先端には、薬液容器１１０の内壁と摺動可能なガスケット１３５を配置している。ガスケット１３５は、ガスケット１３５の外周部が薬液容器１１０の本体部１１１の内周面と液密に密着することにより、ガスケット１３５の基端側を液密に封止する。
　本実施形態において、ガスケット１３５は、当該ガスケット１３５が薬液容器１１０の先端内壁１１２ａ（図５を参照）に対して突き合った状態で、押し子１３０が前進した際に、押し子１３０が前進する方向（長手方向）に収縮可能となるように構成している。ガスケット１３５は、上記のように収縮可能となるように、例えば、ゴム材やエラストマーなどの柔軟な樹脂材料で構成することができる。
　図５に示すように、ガスケット１３５は、先端側に向けて外径が小さくなるテーパー形状を有している。また、ガスケット１３５の形状は、薬液容器１１０の先端内壁１１２ａの形状と略同一に形成している。
　押し子１３０の基端には、図５に示すように、被検出部１３４が設けられている。被検出部１３４は、薬液投与装置１００による薬液の送液完了を検知するために利用される。
　制御部１６０は、薬液投与装置１００の薬液の送液動作を制御する。制御部１６０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを実装した公知のマイクロコンピュータ（電子回路素子）により構成することができる。制御部１６０は、駆動機構１４０、検出部１５０、電源部１７０の動作を統括的に制御する。
　図５に示すように、検出部１５０は、シャーシ１２７に配置している。検出部１５０は、図６に示すように、押し子１３０が備える被検出部１３４が接触すると、薬液投与装置１００の送液完了を検出する。検出部１５０は、例えば、被検出部１３４が接触した際に、所定の電気信号を発信する公知の接触型センサにより構成することができる。制御部１６０は、被検出部１３４から電気信号を受信することにより、送液完了の情報を取得する。なお、検出部１５０は、押し子１３０が所定量だけ前進した際に、押し子１３０の被検出部１３４の位置を検出可能な限り、具体的な構成などは特に限定されない。
　電源部１７０は、たとえば、公知のボタン電池などで構成することができる。薬液投与装置１００は小型化が要求される。このため、電源部１７０には小さなボタン電池が用いられる。
　図４に示すように、駆動機構１４０は、電源部１７０から駆動電流を受給して駆動力を付与するＤＣモータ１４１と、ＤＣモータ１４１の駆動力を伝達する歯車などを備える減速機構１４３と、減速機構１４３に隣接して設けられる、ＤＣモータ１４１の回転を検出する回転検出部としてのフォトインタラプタとＤＣモータ１４１の回転に伴って回転するスリット板とを有するエンコーダ（図７を参照）と、減速機構１４３に接続された送りネジ１４７と、を有している。
　送りネジ１４７は、押し子１３０の基端付近に配置された基端接続部１３３と接続されている。送りネジ１４７は、減速機構１４３から伝達された回転運動を直線運動に変換して、押し子１３０を長手方向（Ｘ方向）に前進させる。押し子１３０は、薬液容器１１０の先端側へ向けて前進することにより、薬液容器１１０の本体部１１１の内腔１１１ａからチューブ２４０（図１を参照）へ薬液を押し出す。
　（投与器具）
　図１および図２に示すように、投与器具２００は、薬液投与装置１００に接続可能に構成されている。
　投与器具２００は、コネクタ２１０と、生体に穿刺される針管２２０と、穿刺部（カニューレハウジング）２３０と、チューブ２４０と、針管２２０の生体への穿刺を補助する穿刺補助具２５０と、を有している。
　コネクタ２１０は、当該コネクタ２１０に固定された装着部２１５を介して薬液投与装置１００に接続可能に構成されている。装着部２１５は、ハウジング１２０の外部に突出した薬液容器１１０の先端１１２付近に設けられた装着部１１５（図４を参照）に対して外嵌されることにより、薬液投与装置１００と接続できる。
　装着部２１５の内部には、薬液容器１１０の先端部に配置された封止部材（図示省略）を刺通可能な接続用の針部（図示省略）が配置されている。チューブ２４０は、接続用の針部を介して、薬液容器１１０の本体部１１１の内腔１１１ａと連通される。
　穿刺部２３０の内部には、チューブ２４０と針管２２０の内腔を連通する流路（図示省略）が形成されている。チューブ２４０を介して穿刺部２３０へ送液された薬液は、穿刺部２３０の内部に形成された流路および針管２２０を通して生体内に投与される。
　使用者への薬液の送液に際して、穿刺部２３０には穿刺補助具２５０が取り付けられる。穿刺補助具２５０は、導入針（内針）２５１を保持している。導入針２５１は、穿刺補助具２５０を穿刺部２３０に取り付けた状態において、針管２２０の先端から突出する。使用者は、針管２２０に導入針２５１を挿通した状態で針管２２０を生体に穿刺することにより、針管２２０に折れなどが生じるのを防止しつつ、針管２２０を生体に刺入することが可能になる。
　穿刺補助具２５０は、針管２２０を生体に穿刺した後、穿刺部２３０から取り外される。導入針２５１は、穿刺部２３０から穿刺補助具２５０が取り外されると、針管２２０の内腔から抜去される。
　針管２２０を生体に穿刺した後、穿刺補助具２５０が取り外されて、針管２２０が生体内に留置された状態で、穿刺部２３０は使用者の体表面Ｈに残置される。この状態で薬液投与装置１００の押し子１３０が薬液容器１１０内を前進することにより、薬液容器１１０に充填された薬液は、チューブ２４０および穿刺部２３０の流路を経由して針管２２０の内腔へ送液される。
　導入針２５１は、例えば、金属針で構成することが可能である。また、針管２２０は、例えば、樹脂製の管状部材（カニューレ）で構成することが可能である。
　投与器具２００は、薬液投与装置１００と同様に、使用者の体表面Ｈに貼り付けて使用するパッチタイプとして構成している。投与器具２００の穿刺部２３０の接触面（底面）２３１には、体表面Ｈに貼着可能なシート状の貼着部（図示省略）を設けている。投与器具２００を使用者に取り付ける前の初期状態において、貼着部の貼着面には剥離可能な保護シートが取り付けられる。
　以上が、薬液投与システム１０、薬液投与装置１００および投与器具２００の概略の構成である。薬液投与装置１００は、使用時の取り扱いを容易にしたり、保管時の保管スペースを節約したりするために、小型化とコストダウンが要求される。このため、ＤＣモータ１４１には、小型化が容易で、電力に対するトルク効率の高い、コアレスのＤＣモータを用いている。ＤＣモータは、負荷トルクの大小によって、ＤＣモータに供給される電流とＤＣモータの回転速度が異なるという特性を有している。制御部１６０は、ＤＣモータ１４１の特性を利用して投与異常を検知する。したがって、制御部１６０は次のように駆動機構１４０を制御する。制御部１６０による駆動機構１４０の制御は、実施形態１から実施形態３に分けて説明する。
　［実施形態１］
　実施形態１における制御部１６０の具体的な動作について、図７～図９を参照しながら説明する。図７は、実施形態１における薬液投与装置１００の制御系のブロック図である。図８は、ＤＣモータ１４１の特性線図である。図９は、実施形態１における制御部１６０の動作フローチャートである。
　制御部１６０はＤＣモータ１４１と電気的に接続される。ＤＣモータ１４１の回転軸は減速機構１４３と機械的に接続される。減速機構１４３に隣接してＤＣモータ１４１の回転を検出する回転検出部としてのエンコーダ１４６が設けられている。エンコーダ１４６は、光センサを備えるフォトインタラプタ１４４と放射状に多数のスリットが形成されたスリット板１４５とから構成され、フォトインタラプタ１４４の光センサでスリット板１４５のスリットへの光の通過の有無を検出することによって、ＤＣモータ１４１の回転を検出する。フォトインタラプタ１４４は制御部１６０と電気的に接続される。制御部１６０は、エンコーダ１４６で検出されたＤＣモータ１４１の回転に基づき、ＤＣモータ１４１の回転速度を算出する回転速度算出機能を有している。また、制御部１６０は、回転速度算出機能で算出したＤＣモータ１４１の回転速度があらかじめ定められている下限回転速度を下回った時には、投与異常を検知する。なお、本実施形態では、回転検出部としてフォトインタラプタ１４４を用いたエンコーダ１４６を例示したが、磁気センサを用いたエンコーダであっても良い。
　制御部１６０がＤＣモータ１４１を回転させると減速機構１４３が駆動され、押し子１３０が薬液容器１１０内を前進する（図５および図６参照）。減速機構１４３に隣接して設けられているエンコーダ１４６はＤＣモータ１４１の回転を検出し、制御部１６０はエンコーダ１４６によって検出されたＤＣモータ１４１の回転に基づきＤＣモータ１４１の回転速度を算出する。エンコーダ１４６が検出したＤＣモータ１４１の回転は制御部１６０にフィードバックされ、制御部１６０はそのフィードバックによりＤＣモータ１４１をあらかじめ設定された一定の回転速度で回転させる。これにより、薬液容器１１０に充填されている薬液が、チューブ２４０および穿刺部２３０の流通経路を経由して針管２２０の内腔へ送液され、生体に薬液が一定の速度で投与される（図１参照）。
　本実施形態で用いているＤＣモータ１４１の特性は、図８に示すように、負荷が大きくなる（トルクが大きくなる）に連れて、ＤＣモータ１４１に流れる電流が大きくなり、逆に、負荷が大きくなるに連れて、ＤＣモータ１４１の回転速度は小さくなる。
　このため、制御部１６０は、図９の動作フローチャートに示すように、生体への薬液の投与に際しＤＣモータ１４１を起動させ（Ｓ１００）、ＤＣモータ１４１の回転速度が所定回転速度よりも小さいか否かを判断する（Ｓ１０１）。生体に薬液を投与する際のＤＣモータ１４１の回転速度は、薬液の投与速度に応じてあらかじめ設定されている。ＤＣモータ１４１の回転速度が所定回転速度よりも小さくなければ（下限回転速度を下回らなければ）（Ｓ１０１：ＮＯ）、薬液の投与は正常に行われていると判断できるので、そのまま薬液の投与を継続する。一方、ＤＣモータ１４１の回転速度が所定回転速度よりも小さければ（下限回転速度を下回れば）、ＤＣモータ１４１の負荷が大きくなり、薬液の供給経路が閉塞するなどの異常が生じたと考えられるので（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部１６０は投与異常と判断する（Ｓ１０２）。次に、制御部１６０は、ＤＣモータ１４１を停止させ（Ｓ１０３）、投与異常を報知する（Ｓ１０４）。投与異常の報知は、たとえば、薬液投与装置１００のケースにＬＥＤを設けてそのＬＥＤを点灯、点滅させるようにしても良いし、薬液投与装置１００のケース内にスピーカーを設けてそのスピーカーを鳴動させるようにしても良い。また、外部のコンピュータに投与異常の発生を無線で報知するようにしても良い。
　薬液投与装置１００はＤＣモータ１４１の回転速度を制御するために元々エンコーダ１４６を備えている。したがって、制御部１６０に本実施形態のような動作を実現させるためには、制御部１６０が有するプログラムを書き換えれば良いだけであるので、従来の薬液投与装置１００の機械的構成を変更する必要はない。このため、従来の薬液投与装置１００に対し安価に本発明を適用させることができる。
　［実施形態２］
　次に、実施形態２における制御部１６０の具体的な動作について、図１０、図１１を参照しながら説明する。図１０は、実施形態２における薬液投与装置の制御系のブロック図である。図１１は、実施形態２における制御部の動作フローチャートである。
　制御部１６０は電源部１７０と電気的に接続される。制御部１６０はＤＣモータ１４１と電気的に接続される。ＤＣモータ１４１は電源部１７０から供給される電力によって回転する。ＤＣモータ１４１の回転速度は制御部１６０によって制御される。制御部１６０は、ＤＣモータ１４１に流れるモータ電流値を計測する電流値計測機能を有している。また、制御部１６０は、モータ電流値があらかじめ定められている上限電流値を上回った時には、投与異常を検知する。
　制御部１６０がＤＣモータ１４１を回転させると減速機構１４３が駆動され、押し子１３０が薬液容器１１０内を前進する（図５および図６参照）。制御部１６０はＤＣモータ１４１をあらかじめ設定された一定の回転速度で回転させる。これにより、薬液容器１１０に充填されている薬液が、チューブ２４０および穿刺部２３０の流通経路を経由して針管２２０の内腔へ送液され、生体に薬液が一定の速度で投与される（図１参照）。
　本実施形態で用いているＤＣモータ１４１の特性は、図８に示すように、負荷が大きくなる（トルクが大きくなる）に連れて、ＤＣモータ１４１に流れる電流が大きくなり、逆に、負荷が大きくなるに連れて、ＤＣモータ１４１の回転速度は小さくなる。
　このため、制御部１６０は、図１１の動作フローチャートに示すように、生体への薬液の投与に際しＤＣモータ１４１を起動させ（Ｓ２００）、ＤＣモータ１４１に流れる電流が所定電流値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２０１）。ＤＣモータ１４１に流れる電流が所定電流値よりも大きくなければ（上限電流値を上回らなければ）（Ｓ２０１：ＮＯ）、薬液の投与は正常に行われていると判断できるので、そのまま薬液の投与を継続する。一方、ＤＣモータ１４１に流れる電流が所定電流値よりも大きければ（上限電流値を上回れば）、ＤＣモータ１４１の負荷が大きくなり、薬液の供給経路が閉塞するなどの異常が生じたと考えられるので（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、制御部１６０は投与異常と判断する（Ｓ２０２）。次に、制御部１６０は、ＤＣモータ１４１を停止させ（Ｓ２０３）、投与異常を報知する（Ｓ２０４）。投与異常の報知は、実施形態１と同様である。
　［実施形態３］
　次に、実施形態３における制御部１６０の具体的な動作について、図１２～図１４を参照しながら説明する。図１２は、実施形態３における薬液投与装置の制御系のブロック図である。図１３は、図１２の電流制限回路の一例を示す図である。図１４は、実施形態３における制御部の動作フローチャートである。
　制御部１６０は電源部１７０と電気的に接続される。制御部１６０はＤＣモータ１４１と電気的に接続される。ＤＣモータ１４１は電流制限回路１４８と接続される。ＤＣモータ１４１は電源部１７０から供給される電力によって回転する。ＤＣモータ１４１の回転速度は制御部１６０によって制御される。電流制限回路１４８は、ＤＣモータ１４１に所定以上の電流が流れないように制限する。電流制限回路１４８は、一例として図１３に示すような回路として実現することができる。図１３の回路は一般的な公知の回路であるので詳しい説明はしない。
　本実施形態で用いているＤＣモータ１４１の特性は、図８に示すように、負荷が大きくなる（トルクが大きくなる）に連れて、ＤＣモータ１４１に流れる電流が大きくなり、逆に、負荷が大きくなるに連れて、ＤＣモータ１４１の回転速度は小さくなる。したがって、ＤＣモータ１４１があらかじめ設定された一定の回転速度で回転しているときには、ＤＣモータ１４１に流れる電流は電流制限回路１４８に制限されることはない。一方、ＤＣモータ１４１に負荷がかかりあらかじめ設定された一定の回転速度よりも遅い速度になるとＤＣモータ１４１に流れる電流は負荷の大きさに応じて大きくなるためＤＣモータ１４１に流れる電流は電流制限回路１４８によって制限されるようになる。負荷が大きくなっているのに電流が制限されると、トルク不足によってＤＣモータ１４１が停止する。
　制御部１６０がＤＣモータ１４１を回転させると減速機構１４３が駆動され、押し子１３０が薬液容器１１０内を前進する（図５および図６参照）。制御部１６０はＤＣモータ１４１をあらかじめ設定された一定の回転速度で回転させる。ＤＣモータ１４１が一定の速度で回転しているときには電流制限回路１４８によってＤＣモータ１４１に流れる電流は制限されないので、薬液容器１１０に充填されている薬液が、チューブ２４０および穿刺部２３０の流通経路を経由して針管２２０の内腔へ送液され、生体に薬液が一定の速度で投与される（図１参照）。一方、生体に薬液を投与するための供給経路が何らかの原因により閉塞されてしまったような場合には、ＤＣモータ１４１の負荷が大きくなり、ＤＣモータ１４１に流れる電流が大きくなって、電流制限回路１４８によってＤＣモータ１４１に流れる電流が制限される。このため、ＤＣモータ１４１の負荷が大きくなりすぎて、ＤＣモータ１４１の回転が停止する。本実施形態では、ＤＣモータ１４１の回転が停止したことを次のようにして検出する。
　ＤＣモータ１４１の回転が停止したことを検出する第１の手法としては、実施形態１の図９のフローチャートのように、ＤＣモータ１４１の回転速度が所定回転速度よりも小さければ（下限回転速度を下回れば）投与異常と判断する手法である。この手法は、実施形態１で説明した通りである。
　ＤＣモータ１４１の回転が停止したことを検出する第２の手法としては、図１４に示す動作フローチャートのように、所定時間が経過しても、検出部１５０（図５および図６を参照）が薬液投与装置１００の送液完了を検出しなければ、投与異常と判断する手法である。
　制御部１６０は、図１４の動作フローチャートに示すように、生体への薬液の投与に際しＤＣモータ１４１を起動させる（Ｓ３００）。次に、制御部１６０は、所定時間内に送液完了が検出されたか否かを判断する（Ｓ３０１）。通常は、ＤＣモータ１４１を起動してから、所定時間が経過するまでに、押し子１３０が薬液容器１１０内の薬液を押し出して、押し子１３０が備える被検出部１３４が検出部１５０に接触する。ところが、供給経路が何らかの原因により閉塞されてしまうと、電流制限回路１４８が作用してＤＣモータ１４１の回転が極端に遅くなるかまたは停止してしまうので、所定時間が経過するまでには、押し子１３０が備える被検出部１３４は検出部１５０に接触しない。したがって、Ｓ３０１のステップでは、制御部１６０がＤＣモータ１４１を起動させてから所定時間内に押し子１３０が備える被検出部１３４が検出部１５０に接触したか否かを判断している。所定時間以内に送液完了が検出されると（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、送液が正常に行われたのであるから、処理を終了する。一方、所定時間以内に送液完了が検出されなければ、ＤＣモータ１４１の負荷が大きくなって、薬液の供給経路が閉塞するなどの異常が生じたと考えられるので（Ｓ３０１：ＮＯ）、制御部１６０は投与異常と判断する（Ｓ３０２）。次に、制御部１６０は、ＤＣモータ１４１に供給する電流を遮断してＤＣモータ１４１を停止させ（Ｓ３０３）、投与異常を報知する（Ｓ３０４）。投与異常の報知は、実施形態１と同様である。
　以上、複数の実施形態を通じて本発明の薬液投与装置を説明したが、本発明は説明した各構成のみに限定されるものでなく、請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。
　　１０　　薬液投与システム、
　　１００　　薬液投与装置、
　　１１０　　薬液容器、
　　１１１　　薬液容器の本体部、
　　１１１ａ　　薬液容器の内腔、
　　１１２ａ　　薬液容器の先端内壁、
　　１２０　　ハウジング、
　　１２０ａ　　ハウジング本体部、
　　１２７　　シャーシ、
　　１２８　　収容空間、
　　１３０　　押し子、
　　１３１　　押し子の本体部、
　　１３４　　被検出部、
　　１３５　　ガスケット、
　　１３５ａ　　押し子の先端、
　　１４０　　駆動機構、
　　１４１　　ＤＣモータ、
　　１４３　　減速機構、
　　１４４　　フォトインタラプタ、
　　１４５　　スリット板、
　　１４６　　エンコーダ、
　　１４８　　電流制限回路、
　　１５０　　検出部、
　　１６０　　制御部、
　　　　Ｈ　　体表面。

Claims (6)

  1. 　薬液が充填された薬液容器内の前記薬液を押し出す押し子と、
    　生体に刺した針から前記薬液を投与するために前記薬液容器の先端開口部と前記針とを連通させる供給経路と、
    　前記薬液容器から前記薬液を吐出させるため前記押し子を前記薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構と、
    　前記駆動機構の動作を制御する制御部と、
    　を有する薬液投与装置であって、
    　前記駆動機構は、前記押し子に前記押し子を前進させるための駆動力を付与するＤＣモータと、前記ＤＣモータの回転を検出する回転検出部と、を有し、
    　前記制御部は、前記回転検出部で検出された前記ＤＣモータの回転に基づき、前記ＤＣモータの回転速度を算出する回転速度算出機能を有し、かつ、前記回転速度算出機能で算出した前記ＤＣモータの回転速度があらかじめ定められている下限回転速度を下回った時には、投与異常を検知する、薬液投与装置。
  2. 　前記回転検出部は、フォトインタラプタと前記ＤＣモータの回転に伴って回転するスリット板とを有するエンコーダである、請求項１に記載の薬液投与装置。
  3. 　前記制御部は、前記投与異常を検知したときには、前記ＤＣモータを停止させる、請求項１または２に記載の薬液投与装置。
  4. 　前記制御部は、前記投与異常を検知したときには、その旨を報知する、請求項１または２に記載の薬液投与装置。
  5. 　薬液が充填された薬液容器内の前記薬液を押し出す押し子と、
    　生体に刺した針から前記薬液を投与するために前記薬液容器の先端開口部と前記針とを連通させる供給経路と、
    　前記薬液容器から前記薬液を吐出させるため前記押し子を前記薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構と、
    　前記駆動機構の動作を制御する制御部と、
    　を有する薬液投与装置であって、
    　前記駆動機構は、前記押し子に前記押し子を前進させるための駆動力を付与するＤＣモータを有し、
    　前記制御部は、前記ＤＣモータに流れるモータ電流値を計測する電流値計測機能を有し、かつ、前記モータ電流値があらかじめ定められている上限電流値を上回った時には、投与異常を検知する、薬液投与装置。
  6. 　薬液が充填された薬液容器内の前記薬液を押し出す押し子と、
    　生体に刺した針から前記薬液を投与するために前記薬液容器の先端開口部と前記針とを連通させる供給経路と、
    　前記薬液容器から前記薬液を吐出させるため前記押し子を前記薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構であって、前記押し子に前記押し子を前進させるための駆動力を付与するＤＣモータを有する駆動機構と、
    　前記駆動機構の動作を制御する制御部と、
    　前記ＤＣモータに所定以上の電流が流れないように制限する電流制限回路と、
    　を有する薬液投与装置。
PCT/JP2020/009151 2019-03-29 2020-03-04 薬液投与装置 WO2020203004A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080020895.9A CN113573754A (zh) 2019-03-29 2020-03-04 药液投放装置
JP2021511277A JPWO2020203004A1 (ja) 2019-03-29 2020-03-04
EP20784086.9A EP3932450A4 (en) 2019-03-29 2020-03-04 LIQUID MEDICATION DELIVERY DEVICE
US17/487,505 US20220008646A1 (en) 2019-03-29 2021-09-28 Liquid medicine administration device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019066300 2019-03-29
JP2019-066300 2019-03-29

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/487,505 Continuation US20220008646A1 (en) 2019-03-29 2021-09-28 Liquid medicine administration device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020203004A1 true WO2020203004A1 (ja) 2020-10-08

Family

ID=72668654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/009151 WO2020203004A1 (ja) 2019-03-29 2020-03-04 薬液投与装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220008646A1 (ja)
EP (1) EP3932450A4 (ja)
JP (1) JPWO2020203004A1 (ja)
CN (1) CN113573754A (ja)
WO (1) WO2020203004A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002136594A (ja) * 2000-08-16 2002-05-14 Smiths Group Plc シリンジポンプ
JP2013070718A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Terumo Corp 薬液投与システム及び薬液投与装置
JP2015181869A (ja) 2014-03-26 2015-10-22 テルモ株式会社 薬液投与装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7766873B2 (en) * 1998-10-29 2010-08-03 Medtronic Minimed, Inc. Method and apparatus for detecting occlusions in an ambulatory infusion pump
US9750875B2 (en) * 2010-09-24 2017-09-05 Perqflo, Llc Infusion pumps
JP6916194B2 (ja) * 2016-09-27 2021-08-11 テルモ株式会社 薬液投与装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002136594A (ja) * 2000-08-16 2002-05-14 Smiths Group Plc シリンジポンプ
JP2013070718A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Terumo Corp 薬液投与システム及び薬液投与装置
JP2015181869A (ja) 2014-03-26 2015-10-22 テルモ株式会社 薬液投与装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3932450A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN113573754A (zh) 2021-10-29
US20220008646A1 (en) 2022-01-13
JPWO2020203004A1 (ja) 2020-10-08
EP3932450A4 (en) 2022-04-27
EP3932450A1 (en) 2022-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111867653B (zh) 包括改进的壳体和释放衬里以用于使用释放衬里移除无菌屏障膜的注射或输注设备
US10632256B2 (en) Drug solution administration apparatus
US10828430B2 (en) Medicinal-liquid administering device
US11241531B2 (en) Medical liquid administration device
EP2155288A1 (en) Removable controller for an infusion pump
US20220016340A1 (en) Liquid medicine administration device
US20190217008A1 (en) Drug solution administration device and method for controlling drug solution administration device
CN115209930A (zh) 具有用于控制输送速率的经改进机构的药物输送装置
WO2020203004A1 (ja) 薬液投与装置
JP7162055B2 (ja) 薬液投与装置、および薬液投与装置の制御方法
WO2021192997A1 (ja) 薬液投与装置
JP7312816B2 (ja) 薬液投与装置
WO2020202922A1 (ja) 薬液投与装置
US20210369952A1 (en) Drug solution delivery apparatus
CN113573755B (zh) 电源控制回路以及具有该电源控制回路的药液投放装置
WO2023166864A1 (ja) 薬液投与装置及びその制御方法、並びに、薬液投与システム
WO2023132103A1 (ja) 薬液投与装置及びその制御方法、薬液投与システム
WO2023132104A1 (ja) 薬液投与装置及びその制御方法、並びに、薬液投与システム
JP2019176938A (ja) 薬液投与装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20784086

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021511277

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020784086

Country of ref document: EP

Effective date: 20210930