WO2024070983A1 - 医療機器 - Google Patents
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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
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- A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
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- G—PHYSICS
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- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
Definitions
- This disclosure relates to medical devices.
- syringe pumps on which a syringe containing a liquid such as a medicinal liquid is placed, and the speed at which the plunger of the placed syringe is pushed out is controlled according to a set value set by the operator, thereby feeding the liquid into the living body of a patient or the like while controlling the flow rate.
- Medical devices such as syringe pumps have a touch panel as an input device used to set a predetermined set value such as an administration rate, and the set value can be changed based on a touch operation performed on the touch panel (see, for example, Patent Document 1).
- the operation reception surface of a medical device is configured in such a way that it can be easily operated not only with bare hands but also while wearing gloves.
- liquids such as chemicals may adhere to the operation reception surface. If the liquid adhered to the operation reception surface remains, this remaining liquid may reduce the accuracy of detection of operations on the operation reception surface by the operator.
- the present disclosure aims to provide a medical device with an operation reception surface that can simultaneously improve operability when wearing gloves and prevent a decrease in detection accuracy of operations when liquid is attached.
- a medical device includes: (1) An operation reception unit having an operation reception surface; a position acquisition unit capable of acquiring position information based on a position on the operation acceptance surface of a detection target that is in contact with or in proximity to the operation acceptance surface of the operation acceptance unit; a control unit that identifies an operation input by the detection target based on a change in the acquired position information,
- the operation receiving surface is a medical device including an uneven surface having an island-in-a-sea structure in which a plurality of convex portions are dispersed and arranged per 1 mm square area.
- a medical device includes: (2) The medical device is the one described in (1) above, in which the position acquisition unit is a capacitance-type position detection sensor that can acquire the position information of the detection target by detecting a change in capacitance caused by the detection target contacting or approaching the operation reception surface.
- the position acquisition unit is a capacitance-type position detection sensor that can acquire the position information of the detection target by detecting a change in capacitance caused by the detection target contacting or approaching the operation reception surface.
- a medical device includes: (3) an area ratio of the convex surface portion at a cross-sectional position at 50% or more of the height of the concave-convex surface per 300 ⁇ m square area of the concave-convex surface is greater than 0% and less than 60%,
- the height of 50% or more means a position that is 50% or more in the height direction, where the lowest position in the height direction perpendicular to the uneven surface is 0% and the highest position is 100%.
- a medical device includes: (4) an area ratio of the convex surface portion at a cross-sectional position at 70% or more of the height of the concave-convex surface per 300 ⁇ m square area of the concave-convex surface is greater than 0% and less than 20%,
- the height of 70% or more means a position of 70% or more in the height direction, where the lowest position in the height direction perpendicular to the uneven surface is 0% and the highest position is 100%, in this medical device described in any one of (1) to (3) above.
- a medical device includes: (5) The medical device according to any one of (1) to (4) above, wherein the arithmetic mean height of the uneven surface is 0.82 to 1.44 ⁇ m.
- a medical device includes: (6) a housing that accommodates the position acquisition unit and the control unit, an outer surface of the housing includes an inclined surface portion that extends in a vertically upward direction in a vertically upward direction in a use state; The medical device according to any one of (1) to (5) above, wherein the operation receiving surface of the operation receiving portion is exposed from the inclined surface portion of the housing and extends along the inclined surface portion.
- a medical device includes: (7)
- the operation receiving surface includes an annular groove portion having an arc-shaped cross section perpendicular to an extension direction, The medical device according to any one of (1) to (6) above, wherein the uneven surface is formed on the inner surface of the annular groove portion.
- the present disclosure provides a medical device equipped with an operation reception surface that can simultaneously improve operability when wearing gloves and prevent a decrease in detection accuracy of operations when liquid is attached.
- FIG. 1 is a perspective view of a syringe pump as one embodiment of a medical device according to the present disclosure.
- FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the syringe pump shown in FIG. 1 .
- 2 is a diagram showing an example of an arrangement of detection regions on an operation reception surface of the syringe pump shown in FIG. 1 .
- 4 is a flowchart showing a set value increasing/decreasing process executed by the syringe pump shown in FIG. 1 .
- 2 is an enlarged cross-sectional view showing an operation receiving portion and its vicinity in a cross-sectional view taken at the position of the operation receiving portion in the syringe pump shown in FIG. 1 .
- FIG. 1 is a perspective view of a syringe pump as one embodiment of a medical device according to the present disclosure.
- FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the syringe pump shown in FIG. 1 .
- 2 is
- FIG. 3 is an enlarged view of a portion of an operation reception surface of an operation reception unit;
- FIG. 3A and 3B are diagrams illustrating a cross-sectional shape of an operation reception surface of an operation reception unit. The results of an experiment evaluating the effect of the arithmetic mean height of the uneven surface of the operation reception surface on glove operability and liquid dispersibility are shown.
- FIG. 1 is a perspective view of a syringe pump 1 as one embodiment of a medical device according to the present disclosure.
- FIG. 1 shows the syringe pump 1 with a syringe 50 placed thereon.
- the syringe pump 1 is configured as a pump that delivers liquid contained in a hollow portion 52 of the syringe 50.
- FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the syringe pump 1.
- the syringe pump 1 is described as an example of a medical device, but the medical device according to the present disclosure is not limited to a syringe pump.
- the syringe pump 1 includes a mounting section 11, a slider 12, a clamp 14, a cylinder flange holder 15, a circuit section 20, an input button group 31, a display section 32, a slider drive section 36, an operation reception section 40, a housing 46, and a position acquisition section 60.
- a syringe 50 can be placed on the mounting portion 11.
- the syringe 50 placed on the mounting portion 11 has a cylindrical cylinder 51 that defines a hollow portion 52 therein, and a pusher 55 that is inserted into the hollow portion 52 from the base end side of the cylinder 51 and can move the hollow portion 52 along the extension direction A of the cylinder 51 (hereinafter simply referred to as "extension direction A") while closely adhering to the inner surface of the cylinder 51 in the circumferential direction without any gaps.
- the cylinder 51 has a cylinder flange 53 at the base end, and defines an outlet hole 54 at the tip end that connects the hollow portion 52 to the outside.
- a flexible tube can be connected to the tip end of the cylinder 51.
- the outlet hole 54 communicates with a flow path in the tube.
- the hollow portion 52 of the syringe 50 contains a liquid such as a medicinal liquid.
- the direction from the base end side of the cylinder 51 toward the tip end side of the extension direction A may be referred to as the "tip side of extension direction A”
- the direction from the tip side of the cylinder 51 toward the base end side may be referred to as the "base side of extension direction A.”
- the mounting portion 11 is capable of mounting the cylinder 51 of the syringe 50.
- the cylinder flange holder 15 accommodates a portion of the cylinder flange 53. This fixes the position of the cylinder 51 relative to the syringe pump 1.
- the slider 12 has a plunger fixing portion 13.
- the slider 12 is movable to engage with the plunger 55 of the syringe 50 placed on the mounting portion 11. Specifically, the slider 12 is movable along the extension direction A at a position closer to the base end of the plunger 55 of the syringe 50 placed on the mounting portion 11 in the extension direction A.
- the slider 12 fixes the plunger 55 of the syringe 50 placed on the mounting portion 11 by the plunger fixing portion 13.
- the plunger 55 moves integrally with the slider 12 as the slider 12 moves along the extension direction A.
- the cylinder 51 placed on the mounting portion 11 is fixed in the extension direction A relative to the syringe pump 1 by the cylinder flange holder 15. Therefore, when the slider 12 moves toward the tip of the syringe 50, the plunger 55 moves toward the tip of the cylinder 51, and the liquid contained in the hollow portion 52 is discharged from the outlet hole 54. Therefore, the liquid contained in the hollow portion 52 can be delivered to the inside of the living body through a flow path defined by a tube that can be connected to the tip of the cylinder 51.
- the clamp 14 is movable along a direction B perpendicular to the extension direction A, and can clamp and fix the cylinder 51 of the placed syringe 50 between the clamp 14 and the mounting portion 11. Fixing the cylinder 51 with the clamp 14 makes it difficult for a portion of the cylinder flange 53 to come off the cylinder flange retainer 15, so that the cylinder 51 is firmly fixed to the syringe pump 1.
- the circuit unit 20 includes a communication unit 21, a timing unit 22, a memory unit 23, and a control unit 24.
- the communication unit 21 includes a communication interface for transmitting and receiving information to and from an information processing device such as an external computer by wireless or wired communication.
- the communication interface is, for example, an interface compatible with a mobile communication standard such as LTE, the 4G standard, or the 5G standard, an interface compatible with short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark), an interface compatible with a wireless LAN communication standard such as IEEE 802.11, or an interface compatible with a wired LAN communication standard such as Ethernet (registered trademark).
- LTE is an abbreviation for Long Term Evolution.
- 4G is an abbreviation for 4th generation.
- 5G is an abbreviation for 5th generation.
- IEEE is an abbreviation for the Institute of Electrical and Electronics Engineers.
- the timekeeping unit 22 measures time and keeps track of time.
- the timekeeping unit 22 may be realized, for example, by an RTC (Real Time Clock).
- the timekeeping unit 22 may be realized as one function of the control unit 24.
- the memory unit 23 includes, for example, a storage device, and stores various information and programs. Specifically, the memory unit 23 stores programs for executing the set value increase/decrease process executed by the control unit 24, various input support processes, and the like.
- the memory unit 23 stores information on predetermined set values (hereinafter simply referred to as "set values") such as the flow rate and dosage of the liquid delivered by the syringe pump 1, and a control program for driving the slider drive unit 36 to deliver the liquid based on the set values, and the like.
- set values predetermined set values
- the memory unit 23 stores information on either the first circumferential direction or the second circumferential direction as a temporary storage direction. Details of the temporary storage direction stored in the memory unit 23 will be described later.
- the memory unit 23 includes at least one semiconductor memory, at least one magnetic memory, at least one optical memory, or any combination of these.
- the semiconductor memory is, for example, a RAM, a ROM, or a flash memory.
- RAM is an abbreviation for random access memory.
- ROM is an abbreviation for read only memory. Examples of RAM are SRAM or DRAM.
- SRAM is an abbreviation for static random access memory.
- DRAM is an abbreviation for dynamic random access memory.
- Examples of ROM are EEPROM.
- EEPROM is an abbreviation for electrically erasable programmable read only memory.
- flash memory are SSDs.
- SSD is an abbreviation for solid-state drive.
- Examples of magnetic memory are HDDs.
- HDD is an abbreviation for hard disk drive.
- the control unit 24 includes at least one processor, at least one programmable circuit, at least one dedicated circuit, or any combination of these, which realizes a predetermined function by reading predetermined information and programs from various information and programs stored in the memory unit 23, for example.
- the control unit 24 controls the operation of the entire syringe pump 1.
- the processor is a general-purpose processor such as a CPU or GPU, or a dedicated processor specialized for a specific process.
- CPU is an abbreviation for central processing unit.
- GPU is an abbreviation for graphics processing unit.
- the programmable circuit is, for example, an FPGA.
- FPGA is an abbreviation for field-programmable gate array.
- the dedicated circuit is, for example, an ASIC.
- ASIC application specific integrated circuit
- the control unit 24 identifies an operation input from the operation reception surface 40a of the operation reception unit 40 by a detection target such as the operator's fingertip, as will be described later. Specifically, the control unit 24 reads predetermined information and programs stored in the memory unit 23, and executes processes such as increasing and decreasing set values and various input support processes. The control unit 24 transmits and receives information to and from an external information processing device via the communication unit 21. The control unit 24 executes various processes based on information input from the input button group 31 and the position acquisition unit 60, and outputs information associated with the execution of various processes from the display unit 32.
- the input button group 31 is arranged on the surface of the housing 46 and is composed of various operation buttons that can accept input operations by the operator.
- the input button group 31 includes, for example, a power button for switching the operating power of the syringe pump 1 on and off, a start button for starting the liquid transfer, and a stop button for stopping the liquid transfer.
- the input button group 31 outputs the input information to the control unit 24.
- the display unit 32 includes a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display. Based on a signal from the control unit 24, the display unit 32 displays the set value and actual value of the flow rate of the liquid being delivered, the set value and actual value of the dosage of the liquid being delivered, various alarm information, etc.
- a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display.
- the slider drive unit 36 includes, for example, a motor, and moves the slider 12 along the extension direction A (see Figure 1) based on a signal from the control unit 24.
- the operation reception unit 40 is disposed so that at least a portion of it is exposed to the outside of the syringe pump 1. More specifically, the operation reception unit 40 has an operation reception surface 40a exposed from the housing 46. Details of the operation reception unit 40 will be described later.
- the position acquisition unit 60 can acquire position information based on the position on the operation acceptance surface 40a of a detection target, such as an operator's fingertip that is in contact with or close to the operation acceptance surface 40a of the operation acceptance unit 40.
- the position acquisition unit 60 acquires position information over time. Specifically, the position acquisition unit 60 acquires position information at a predetermined acquisition timing.
- the predetermined acquisition timing occurs, for example, at a predetermined cycle.
- the predetermined acquisition timing may occur, for example, every 10 milliseconds. In this case, the position acquisition unit 60 acquires position information every 10 milliseconds.
- the predetermined cycle is not limited to 10 milliseconds.
- the predetermined cycle may be appropriately determined depending on the application or specifications of the operation acceptance unit 40.
- the position acquisition unit 60 acquires position information every 5 milliseconds to 100 milliseconds, and it is more preferable that the position acquisition unit 60 acquires position information every 5 milliseconds to 50 milliseconds.
- the time interval at which the position acquisition unit 60 acquires the position information is equal to or less than the upper limit of the above range, it is possible to reduce the possibility that the control unit 24 will erroneously recognize that the detection target has rotated in the opposite direction to the actual direction when, for example, the position of the detection target is changed quickly.
- the position acquisition unit 60 outputs the acquired position information to the control unit 24.
- the position acquisition unit 60 of this embodiment is a capacitance-type position detection sensor that can acquire position information of a detection target by detecting a change in capacitance caused by the detection target touching or approaching the operation reception surface 40a.
- the position acquisition unit 60 may have a number of electrodes corresponding to a number of detection areas on the operation reception surface 40a, and when the operator's detection target touches the operation reception surface 40a, it may acquire position information of the detection target on the operation reception surface 40a based on the change in capacitance between the detection target and each electrode.
- FIG. 3 is a diagram showing an example of the arrangement of detection areas on the operation reception surface 40a.
- the position acquisition unit 60 of this embodiment can detect multiple detection areas, for example, eight fan-shaped detection areas 61a to 61h, arranged without gaps along the circumferential direction C around the center 41 on the operation reception surface 40a.
- the position acquisition unit 60 acquires, of the multiple detection areas 61a to 61h, the detection area that the detection target is in contact with or closest to as the position information of the detection target. Specifically, the position acquisition unit 60 may acquire information indicating the position of the detection target in a three-dimensional space, and acquire the detection area to which the position is closest as the position information of the detection target. The position acquisition unit 60 may also be configured, for example, with multiple detection areas each composed of a detection unit such as a touchpad capable of detecting contact with the detection target, and acquire the detection area that detects contact as the position information of the detection target. The position acquisition unit 60 outputs information on the detection areas as the acquired position information to the control unit 24.
- the position information of the detection target acquired by the position acquisition unit 60 will be referred to as “acquired position information”
- the detection area acquired by the position acquisition unit 60 as the position information of the detection target will be referred to as the “acquired detection area”.
- the syringe pump 1 as a medical device of this embodiment includes an operation reception unit 40 having an operation reception surface 40a, a position acquisition unit 60 capable of acquiring position information based on the position on the operation reception surface 40a of a detection target in contact with or close to the operation reception unit 40, and a control unit 24 that identifies an operation input by the detection target based on a change in the position information acquired by the position acquisition unit 60.
- the syringe pump 1 does not need to be provided with a rotating member that physically rotates as an input device, and therefore deterioration of operability can be suppressed even if foreign matter such as liquid adheres to the syringe pump 1.
- the syringe pump 1 since the syringe pump 1 does not need to be provided with a rotating member, it can be configured with fewer gaps. This improves cleanability.
- FIG. 4 is a flowchart showing the set value increase/decrease processing executed by the syringe pump 1.
- the syringe pump 1 acquires position information of the detection target over time using the position acquisition unit 60 (step S101).
- the position acquisition unit 60 acquires position information of the detection target every predetermined unit time, for example every 50 milliseconds, and outputs the acquired position information to the control unit 24.
- control unit 24 identifies the operation input by the detection target based on the change over time in the acquired position information.
- the control unit 24 increases or decreases the set value based on the change over time in the circumferential direction C (see FIG. 3) of the acquired detection area.
- control unit 24 executes the processes of steps S102 to S107 below.
- the control unit 24 determines whether the acquired position information is changing over time in a first circumferential direction D (see FIG. 3), which is one direction of the circumferential direction C (step S102). Specifically, the control unit 24 determines whether the acquired detection area is changing over time in the first circumferential direction D between two adjacent detection areas, that is, whether the acquired detection area is changing over time from detection area 61a to detection area 61b, for example.
- control unit 24 determines that the acquired position information is changing over time in the first circumferential direction D (Yes in step S102), it increases the set value (step S103). On the other hand, if the control unit 24 determines that the acquired position information is not changing over time in the first circumferential direction D (No in step S102), it proceeds to the processing of step S104.
- the control unit 24 determines whether the acquired position information is changing over time toward the other side of the circumferential direction C, i.e., toward the second circumferential direction E (see FIG. 3) which is the direction opposite to the first circumferential direction D (step S104). Specifically, the control unit 24 determines whether the acquired detection area is changing over time toward the second circumferential direction E between two adjacent detection areas, i.e., whether the acquired detection area is changing over time from detection area 61a to detection area 61h, for example.
- step S104 determines that the acquired position information is changing over time in the second circumferential direction E (Yes in step S104), it decreases the set value (step S105). On the other hand, if the control unit 24 determines that the acquired position information is not changing over time in the second circumferential direction E (No in step S104), it proceeds to the processing of step S106.
- the control unit 24 determines whether the acquired location information is constant for a predetermined time or longer (step S106).
- the predetermined time used in the processing of step S106 is stored in advance in the storage unit 23, and is, for example, one second.
- step S107 determines whether the acquired location information has changed immediately before (step S107). In other words, in the process of step S107, the control unit 24 determines whether the acquired location information immediately before the first acquired location information used as the basis for the determination in the process of step S106 has changed. At this time, for example, if there is a period during which the position information of the detection target cannot be acquired by the position acquisition unit 60 because the detection target has once moved away from the operation acceptance unit 40, the previously acquired location information is reset by the second input support process described later. Therefore, in this case, only the position information of the detection target that is acquired continuously again by the position acquisition unit 60 is subject to the determination in the process of step S107.
- control unit 24 determines that the acquired position information has changed recently (Yes in step S107), it increases or decreases the set value depending on the direction in which the acquired position information changed over time, either the first circumferential direction D or the second circumferential direction E (step S108). Specifically, the control unit 24 increases the set value when the acquired position information changed over time in the first circumferential direction D. On the other hand, the control unit 24 decreases the set value when the acquired position information changed over time in the second circumferential direction E. Thereafter, the control unit 24 continues to increase or decrease the set value while the acquired position information is constant.
- control unit 24 determines that the acquired location information has not been constant for a predetermined period of time or longer (No in step S106), or if it determines that the acquired location information has not changed immediately before (No in step S107), it does not change the setting value (step S109).
- the syringe pump 1 increases or decreases the set value according to the direction in which the acquired position information changed immediately before. This allows the operator to continue to increase or decrease the set value according to the direction in which the detection target was most recently moved, without having to continue moving the detection target.
- control unit 24 may increase or decrease the set value by a constant amount of change per unit time. This allows the operator to estimate the remaining time until the set value reaches the target value by checking the set value, which changes at a constant rate, on the display unit 32, making it easy to set the set value to the target value.
- the control unit 24 may increase or decrease the set value by an amount of change per unit time corresponding to the amount of change per unit time of the most recently changed position information.
- the control unit 24 may determine the amount of change per unit time of the set value corresponding to the amount of change per unit time of the most recently changed position information.
- the control unit 24 may increase the amount of change per unit time of the set value the greater the amount of change per unit time of the most recently changed position information.
- the syringe pump 1 determines the rate of change of the set value according to the rate of change of the most recently changed position information, and therefore can change the set value at a rate corresponding to the most recently performed operation by the operator.
- FIG. 4 shows an example of the processing of the syringe pump 1 based on the operation performed by the operator using the operation reception unit 40, but the processing of the syringe pump 1 based on the operation performed by the operator using the operation reception unit 40 is not limited to the processing described above.
- Figure 5 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the operation reception unit 40 in a cross-sectional view at the position of the operation reception unit 40 in the syringe pump 1.
- Figure 6 is an enlarged view of a portion of the operation reception surface 40a of the operation reception unit 40.
- Figure 7 is a diagram showing the cross-sectional shape of the operation reception surface 40a of the operation reception unit 40.
- the operation receiving surface 40a of the operation receiving unit 40 of this embodiment has an annular groove 44.
- the annular groove 44 is an endless groove extending in the circumferential direction C.
- the cross-sectional shape of the annular groove 44 of this embodiment which is perpendicular to the circumferential direction C that is the extension direction, is an arc shape.
- "arc shape” is not limited to a curve connecting two points on the same circumference, but means a concave curve.
- the operator can perform operations such as, for example, setting value increase/decrease processing (see FIG. 4) by moving the fingertip as the detection target on the inner surface of the annular groove 44 along the circumferential direction C.
- the operator's fingertip as the detection target can be positioned so as to fit into the annular groove 44, and the fingertip can be easily moved along the annular groove 44.
- the inner surface of the annular groove 44 is more likely to come into contact with the pad of the operator's finger over a wider area along the pad of the finger than when the cross-sectional shape is rectangular. In other words, it is easier to position the fingertip within the annular groove 44.
- the uneven surface 200 (see Figures 6 and 7) of the operation reception surface 40a is formed on at least a part of the inner surface of the annular groove 44.
- the operation receiving surface 40a of this embodiment includes a central protrusion 42, a peripheral wall 43, and an annular groove 44.
- the central protrusion 42 protrudes at a position corresponding to the center portion 41.
- the peripheral wall 43 protrudes radially outward from the central protrusion 42 and surrounds the central protrusion 42.
- the peripheral wall 43 extends around the central protrusion 42 along the circumferential direction C.
- the annular groove 44 is located between the central protrusion 42 and the peripheral wall 43.
- the edge of the peripheral wall 43 protrudes outward beyond the outer surface of the housing 46, but this configuration is not limited to this.
- the edge of the peripheral wall 43 may be flush with the outer surface of the housing 46.
- the operation receiving portion 40 is an integrally molded product with the housing 46 from the viewpoint of improving cleanability in addition to suppressing deterioration of operability.
- the position acquisition unit 60 does not detect position information of the detection target near the center portion 41 due to the central protrusion 42. Therefore, the position acquisition unit 60 can prevent multiple detection areas that are not adjacent in the circumferential direction C from being simultaneously acquired as acquired detection areas.
- the housing 46 is an exterior material of the syringe pump 1 that houses the position acquisition unit 60, the control unit 24, etc.
- the outer surface of the housing 46 in this embodiment has an inclined surface portion 46a.
- the inclined surface portion 46a is a surface that extends at an incline with respect to the horizontal direction so as to face the upper side in the vertical direction when the syringe pump 1 is in use.
- the in-use state of the syringe pump 1 means a state in which the syringe pump 1 is in a position in which it can be used, such as a state in which the syringe pump 1 is fixed to a stand. In FIG.
- the position of the syringe pump 1 in which the upper side of the direction B perpendicular to the extension direction A is the upper side in the vertical direction is the in-use state of the syringe pump 1.
- the operation reception surface 40a of the operation reception unit 40 is exposed from the inclined surface portion 46a of the housing 46 and extends along the inclined surface portion 46a. This makes it easier for the operator to operate the operation reception surface 40a from above in the vertical direction, improving the operability of the operation reception surface 40a by the operator.
- the operation receiving surface 40a includes an uneven surface 200 with an island structure in which multiple convex portions 201 are distributed per 1 mm square area.
- the phrase "multiple convex portions 201 are distributed per 1 mm square area" means that at least a portion of at least two or more convex portions 201 are distributed per 1 mm square area. In other words, the entirety of at least two or more convex portions 201 does not have to be included per 1 mm square area.
- the uneven surface 200 of this embodiment is formed on the inner surface of the annular groove portion 44.
- the uneven surface 200 of this embodiment is formed over the entire concave surface that integrally forms the groove wall surface and bottom surface of the annular groove portion 44.
- the uneven surface 200 includes a plurality of convex portions 201 formed in the shape of independent protrusions, and a concave portion 202 that is continuous around the plurality of convex portions 201.
- the concave portion 202 forms a continuous reference surface L.
- an uneven surface in which a plurality of independent hole-like concave portions are formed with respect to the convex portions as a continuous reference surface is sometimes called a "satin-like surface.”
- the concave-convex relationship of the uneven surface 200 described above is the opposite to that of the satin-like surface.
- the uneven surface 200 is similar to a surface formed by transferring a satin-like surface. Therefore, for the sake of convenience, the uneven surface 200 of this embodiment may be called a "transferred satin-like surface” hereinafter, but the method of forming the uneven surface 200 is not limited to the transfer of a satin-like surface.
- the operation reception surface 40a has the uneven surface 200 with the above-mentioned sea-island structure, the contact area with the operator's fingertips as the detection target can be made smaller than in a configuration in which the operation reception surface 40a does not have the uneven surface 200 and is composed only of a smooth surface. Therefore, even when the operator is wearing the above-mentioned resin or rubber gloves, the contact area with the gloves can be made smaller, and the sliding resistance between the operation reception surface 40a and the gloves can be reduced. This improves operability when wearing the gloves.
- the uneven surface 200 is a transfer matte surface, and has a sea-island structure in which multiple convex portions 201 are distributed per 1 mm square area. Therefore, droplets of liquid such as a chemical solution adhering to the tops of the convex portions 201 are dispersed discretely on the uneven surface 200. This makes it possible to prevent the droplets from merging and spreading on the uneven surface 200. As a result, it is possible to prevent the liquid adhering to the uneven surface 200 from becoming an unintended conductive path, and to prevent the position acquisition unit 60 from erroneously detecting the position information of the detection target.
- the shortest distance between the tops of adjacent convex portions 201 on the uneven surface 200 may be, for example, 50 ⁇ m to 500 ⁇ m.
- materials for forming the uneven surface 200 include polycarbonate, PC-ABS, ABS resin, ASA resin, etc.
- the area ratio of the convex portion 201 at a cross-sectional position at 50% or more of the height of the uneven surface 200 per 300 ⁇ m square area of the uneven surface 200 (hereinafter, for convenience of explanation, it may be simply described as “50% or more area ratio of the convex portion 201”) is preferably greater than 0% and less than 60%.
- “50% height” means a position at 50% in the height direction F, when the lowest position in the height direction F perpendicular to the uneven surface 200 is 0% and the highest position is 100%. Therefore, "50% height or more” means any position between the above-mentioned 50% position and the 100% position.
- the above-mentioned height direction F means the normal direction at the center point of the 300 ⁇ m square area of the uneven surface 200.
- a cross-sectional position at 50% or more of the height of the uneven surface 200 means a cross-sectional position perpendicular to the height direction F at any position at 50% or more of the height of the uneven surface 200.
- the convex portion 201 at a position between 50% and 100% of the height of the uneven surface 200 can be dispersed appropriately to the extent that the droplets adhering to the top of the convex portion 201 do not merge with each other. This makes it possible to further suppress a decrease in the detection accuracy of the operation of the operation reception surface 40a by the operator, even when liquid is attached to the operation reception surface 40a.
- the area ratio of the convex portion 201 is 50% or more, more preferably greater than 0% and less than 40%, and even more preferably less than 20%.
- the area ratio of the convex portion 201 at a cross-sectional position at 70% or more of the height of the uneven surface 200 per 300 ⁇ m square area of the uneven surface 200 (hereinafter, for ease of explanation, this may be simply referred to as "70% or more area ratio of the convex portion 201") is greater than 0% and less than or equal to 20%.
- the area ratio of the convex portion 201 is 70% or more, more preferably greater than 0% and 15% or less, and even more preferably 5% or less.
- the area ratio of 50% or more of the convex portion 201 is greater than 0% and less than 60%, and that the area ratio of 70% or more of the convex portion 201 is greater than 0% and less than 20%.
- the above-mentioned 50% or more area ratio and 70% or more area ratio of the convex portion 201 can be obtained by measuring using a 3D measuring laser microscope (Olympus Corporation, 3D MEASURING LASER MICROSCOPE OLS4000) with an objective lens of 20x, laser brightness of 50%, and a scan pitch of 0.2 ⁇ m, and analyzing the threshold settings in the area measurement as a histogram.
- a 3D measuring laser microscope Olympus Corporation, 3D MEASURING LASER MICROSCOPE OLS4000
- the area ratio of 50% or more of the convex surface portion as a continuous reference surface is 80% or more.
- the area ratio of 70% or more of the convex surface portion as a continuous reference surface is 25% or more.
- the height of 0 to 100% is set to 0% for the lowest position among the multiple independent concave portions per 300 ⁇ m square area, and 100% for the highest position among the convex surface portions as a continuous reference surface.
- the area ratio of 50% or more of the convex surface portion of the pear-shaped surface is greater than the area ratio of 50% or more of the convex surface portion 201 of the above-mentioned uneven surface 200.
- the area ratio of 70% or more of the convex surface portion of the pear-shaped surface is greater than the area ratio of 70% or more of the convex surface portion 201 of the above-mentioned uneven surface 200. Therefore, in the case of the pear-shaped surface, compared to the above-mentioned uneven surface 200, droplets are more likely to combine and spread on the convex surface portion as a continuous reference surface. As a result, the attached liquid can easily become an unintended conductive path. In other words, if the operation receiving surface is made of a matte finish, the position information of the detection target can easily be erroneously detected if liquid is attached to it.
- the arithmetic mean height Sa ( ⁇ m) of the uneven surface 200 is preferably 0.82 to 1.44 ⁇ m.
- the arithmetic mean height Sa ( ⁇ m) is a value measured in accordance with ISO 25178 and JIS B0681. Specifically, it can be a value measured using an apparatus such as the above-mentioned 3D measuring laser microscope (Olympus Corporation, 3D MEASURING LASER MICROSCOPE OLS4000) under the measurement conditions described above or under measurement conditions and methods in accordance with the standards.
- the medical device according to the present disclosure is not limited to the specific configuration shown in the above-mentioned embodiment, and various modifications and changes are possible without departing from the scope of the claims.
- the medical device according to the present disclosure is not limited to the syringe pump shown in the above-mentioned embodiment, and may be, for example, a liquid delivery pump such as an infusion pump, a nutrition pump, or an insulin pump.
- This disclosure relates to medical devices.
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Abstract
本開示に係る医療機器は、操作受付面を備える操作受付部と、前記操作受付部の前記操作受付面に接触又は近接する検出対象の、前記操作受付面上での位置に基づく位置情報を取得可能な位置取得部と、取得された前記位置情報の変化に基づいて、前記検出対象により入力された操作を特定する制御部と、を備え、前記操作受付面は、1mm四方の面積当たりに複数の凸面部が分散して配置されている、海島構造の凹凸面を含む。
Description
本開示は医療機器に関する。
操作者による入力操作を受け付ける入力デバイスを備え、受け付けた入力操作に基づいて設定値の設定を行い、設定された設定値に基づいて動作する医療機器が知られている。このような医療機器としては、例えば、薬液等の液体が収容されたシリンジが載置され、載置されたシリンジの押子を押し出す速度を、操作者により設定された設定値に従って制御することで、流量を制御しながら患者等の生体内に液体を送液するシリンジポンプが挙げられる。シリンジポンプ等の医療機器は、例えば投与速度などの所定の設定値の設定に用いる入力デバイスとして、タッチパネルを備え、当該タッチパネルに対して行われたタッチ操作に基づいて、設定値を変更することができる(例えば、特許文献1参照)。
医療現場において、操作者は、素手ではなくグローブを装着した状態で、医療機器の操作受付部としてのタッチパネルの、操作受付面としてのパネル表面を操作することがある。そのため、医療機器の操作受付面は、素手のみならずグローブを装着した状態でも操作し易い構成であることが好ましい。
また、操作受付面において、薬液等の液体が付着する場合がある。操作受付面に付着した液体が滞留している状態では、この滞留した液体により、操作者による操作受付面の操作の検出精度が低下する場合がある。
本開示は、グローブを装着した状態での操作性の向上と、液体が付着した状態での操作の検出精度の低下抑制と、を両立可能な操作受付面、を備える医療機器を提供することを目的とする。
本開示の第1の態様としての医療機器は、
(1)
操作受付面を備える操作受付部と、
前記操作受付部の前記操作受付面に接触又は近接する検出対象の、前記操作受付面上での位置に基づく位置情報を取得可能な位置取得部と、
取得された前記位置情報の変化に基づいて、前記検出対象により入力された操作を特定する制御部と、を備え、
前記操作受付面は、1mm四方の面積当たりに複数の凸面部が分散して配置されている、海島構造の凹凸面を含む、医療機器、である。
(1)
操作受付面を備える操作受付部と、
前記操作受付部の前記操作受付面に接触又は近接する検出対象の、前記操作受付面上での位置に基づく位置情報を取得可能な位置取得部と、
取得された前記位置情報の変化に基づいて、前記検出対象により入力された操作を特定する制御部と、を備え、
前記操作受付面は、1mm四方の面積当たりに複数の凸面部が分散して配置されている、海島構造の凹凸面を含む、医療機器、である。
本開示の1つの実施形態としての医療機器は、
(2)
前記位置取得部は、前記操作受付面に前記検出対象が接触又は近接することによって生じる静電容量の変化を検出することで、前記検出対象の前記位置情報を取得可能な静電容量方式の位置検出センサである、上記(1)に記載の医療機器、である。
(2)
前記位置取得部は、前記操作受付面に前記検出対象が接触又は近接することによって生じる静電容量の変化を検出することで、前記検出対象の前記位置情報を取得可能な静電容量方式の位置検出センサである、上記(1)に記載の医療機器、である。
本開示の1つの実施形態としての医療機器は、
(3)
前記凹凸面の300μm四方の面積当たりでの、前記凹凸面の高さ50%以上の断面位置での前記凸面部の面積比率は、0%より大きく、60%以下であり、
前記高さ50%以上とは、前記凹凸面と直交する高さ方向で最も低い位置を0%とし、最も高い位置を100%とした場合の、前記高さ方向で50%以上の位置を意味する、上記(1)又は(2)に記載の医療機器、である。
(3)
前記凹凸面の300μm四方の面積当たりでの、前記凹凸面の高さ50%以上の断面位置での前記凸面部の面積比率は、0%より大きく、60%以下であり、
前記高さ50%以上とは、前記凹凸面と直交する高さ方向で最も低い位置を0%とし、最も高い位置を100%とした場合の、前記高さ方向で50%以上の位置を意味する、上記(1)又は(2)に記載の医療機器、である。
本開示の1つの実施形態としての医療機器は、
(4)
前記凹凸面の300μm四方の面積当たりでの、前記凹凸面の高さ70%以上の断面位置での前記凸面部の面積比率は、0%より大きく、20%以下であり、
前記高さ70%以上とは、前記凹凸面と直交する高さ方向で最も低い位置を0%とし、最も高い位置を100%とした場合の、前記高さ方向で70%以上の位置を意味する、上記(1)から(3)のいずれか1つに記載の医療機器、である。
(4)
前記凹凸面の300μm四方の面積当たりでの、前記凹凸面の高さ70%以上の断面位置での前記凸面部の面積比率は、0%より大きく、20%以下であり、
前記高さ70%以上とは、前記凹凸面と直交する高さ方向で最も低い位置を0%とし、最も高い位置を100%とした場合の、前記高さ方向で70%以上の位置を意味する、上記(1)から(3)のいずれか1つに記載の医療機器、である。
本開示の1つの実施形態としての医療機器は、
(5)
前記凹凸面の算術平均高さは、0.82~1.44μmである、上記(1)から(4)のいずれか1つに記載の医療機器、である。
(5)
前記凹凸面の算術平均高さは、0.82~1.44μmである、上記(1)から(4)のいずれか1つに記載の医療機器、である。
本開示の1つの実施形態としての医療機器は、
(6)
前記位置取得部及び前記制御部を収容するハウジングを備え、
前記ハウジングの外面は、使用状態で、鉛直方向の上側に向くように水平方向に対して傾斜して延在している傾斜面部を備え、
前記操作受付部の前記操作受付面は、前記ハウジングの前記傾斜面部から露出すると共に、前記傾斜面部に沿って延在している、上記(1)から(5)のいずれか1つに記載の医療機器、である。
(6)
前記位置取得部及び前記制御部を収容するハウジングを備え、
前記ハウジングの外面は、使用状態で、鉛直方向の上側に向くように水平方向に対して傾斜して延在している傾斜面部を備え、
前記操作受付部の前記操作受付面は、前記ハウジングの前記傾斜面部から露出すると共に、前記傾斜面部に沿って延在している、上記(1)から(5)のいずれか1つに記載の医療機器、である。
本開示の1つの実施形態としての医療機器は、
(7)
前記操作受付面は、延在方向と直交する断面形状が円弧状の環状溝部を備え、
前記凹凸面は、前記環状溝部の内面に形成されている、上記(1)から(6)のいずれか1つに記載の医療機器、である。
(7)
前記操作受付面は、延在方向と直交する断面形状が円弧状の環状溝部を備え、
前記凹凸面は、前記環状溝部の内面に形成されている、上記(1)から(6)のいずれか1つに記載の医療機器、である。
本開示によれば、グローブを装着した状態での操作性の向上と、液体が付着した状態での操作の検出精度の低下抑制と、を両立可能な操作受付面、を備える医療機器を提供するができる。
以下、本開示に係る医療機器の実施形態について図面を参照して例示説明する。各図において同一の構成には同一の符号を付している。
図1は、本開示に係る医療機器の一実施形態としてのシリンジポンプ1の斜視図である。図1は、シリンジ50を載置した状態のシリンジポンプ1を示す。図1に示すように、シリンジポンプ1は、シリンジ50の中空部52に収容された液体を送液するポンプとして構成されている。図2は、シリンジポンプ1の構成を示すブロック図である。本実施形態では、医療機器としてのシリンジポンプ1を例示説明するが、本開示に係る医療機器は、シリンジポンプに限られない。
図1及び図2に示すように、シリンジポンプ1は、載置部11と、スライダ12と、クランプ14と、シリンダフランジ押さえ15と、回路部20と、入力ボタン群31と、表示部32と、スライダ駆動部36と、操作受付部40と、ハウジング46と、位置取得部60と、を備える。
図1に示すように、載置部11には、シリンジ50を載置可能である。載置部11に載置されるシリンジ50は、内部に中空部52を区画する円筒状のシリンダ51と、シリンダ51の基端側から中空部52内に挿入され、シリンダ51の内周面の周方向に隙間なく密着しながらシリンダ51の延在方向A(以下、単に「延在方向A」と記載する。)に沿って中空部52を移動可能な押子55と、を有する。シリンダ51は、基端部にシリンダフランジ53を有し、先端部に中空部52と外部とを連通する出口孔54を区画している。シリンダ51の先端部には、可撓性を有するチューブが接続可能である。シリンダ51の先端部にチューブが接続されると、出口孔54がチューブ内の流路と連通する。シリンジ50の中空部52には、薬液等の液体が収容されている。以下、延在方向Aのうち、シリンダ51の基端側から先端側に向かう方向を「延在方向Aの先端側」と記載し、シリンダ51の先端側から基端側に向かう方向を「延在方向Aの基端側」と記載する場合がある。
図1に示すように、載置部11は、シリンジ50のシリンダ51を載置可能である。図1に示すように、シリンダフランジ押さえ15は、載置部11にシリンジ50のシリンダ51が載置されると、シリンダフランジ53の一部を収納する。これにより、シリンダ51のシリンジポンプ1に対する位置が、固定される。
図1に示すように、スライダ12は、押子固定部13を有する。スライダ12は、載置部11に載置されるシリンジ50の押子55と係合するように移動可能である。具体的に、スライダ12は、載置部11に載置されるシリンジ50の押子55よりも延在方向Aの基端側の位置で、延在方向Aに沿って移動可能である。スライダ12は、押子固定部13により、載置部11に載置されたシリンジ50の押子55を固定する。押子55は、押子固定部13によりスライダ12に固定された状態では、スライダ12の延在方向Aに沿う移動に伴ってスライダ12と一体的に移動する。このとき、載置部11に載置されたシリンダ51は、シリンダフランジ押さえ15によって、シリンジポンプ1に対して延在方向Aにおいて固定されている。従って、スライダ12がシリンジ50の先端側に移動すると、押子55がシリンダ51に対して先端側に移動し、中空部52に収容された液体が出口孔54から排出される。そのため、中空部52に収容された液体を、シリンダ51の先端部に接続可能なチューブが区画する流路を通じて、生体内に向かって送液することができる。
図1に示すように、クランプ14は、延在方向Aに直交する方向Bに沿って移動可能であり、載置されたシリンジ50のシリンダ51を載置部11との間で挟み込むようにして固定することが可能である。クランプ14でシリンダ51を固定することで、シリンダフランジ53の一部がシリンダフランジ押さえ15から外れにくくなるため、シリンダ51はシリンジポンプ1に対して強固に固定される。
図2に示すように、回路部20は、通信部21と、計時部22と、記憶部23と、制御部24と、を備える。
通信部21は、無線通信又は有線通信により、外部のコンピュータ等の情報処理装置との間で情報の送受信を行う通信用インタフェースを含む。通信用インタフェースは、例えば、LTE、4G規格、若しくは5G規格などの移動通信規格に対応したインタフェース、Bluetooth(登録商標)などの近距離無線通信に対応したインタフェース、IEEE802.11などの無線LAN通信規格に対応したインタフェース、又はEthernet(登録商標)などの有線LAN通信規格に対応したインタフェースである。「LTE」は、Long Term Evolutionの略語である。「4G」は、4th generationの略語である。「5G」は、5th generationの略語である。「IEEE」は、Institute of Electrical and Electronics Engineersの略称である。
計時部22は、時間を測定し、かつ時刻を刻む。計時部22は、例えば、RTC(Real Time Clock:リアルタイムクロック)により実現されてよい。計時部22は、制御部24の一機能として実現されてもよい。
記憶部23は、例えば記憶装置を含んで構成され、種々の情報及びプログラムを記憶する。具体的に、記憶部23は、制御部24が実行する設定値増減処理、各種の入力支援処理等を実行するためのプログラムを記憶する。記憶部23は、シリンジポンプ1により送液される液体の流量及び投与量等の所定の設定値(以下、単に「設定値」と記載する。)の情報、及び設定値に基づいてスライダ駆動部36を駆動させて送液するための制御プログラム等を記憶する。記憶部23は、第1周方向及び第2周方向のいずれか一方の情報を、一時記憶方向として記憶する。記憶部23が記憶する一時記憶方向の詳細については、後述する。記憶部23は、少なくとも1つの半導体メモリ、少なくとも1つの磁気メモリ、少なくとも1つの光メモリ、又はこれらの任意の組合せを含む。半導体メモリは、例えば、RAM、ROM、又はフラッシュメモリである。「RAM」は、random access memoryの略語である。「ROM」は、read only memoryの略語である。RAMは、例えば、SRAM又はDRAMである。「SRAM」は、static random access memoryの略語である。「DRAM」は、dynamic random access memoryの略語である。ROMは、例えば、EEPROMである。「EEPROM」は、electrically erasable programmable read only memoryの略語である。フラッシュメモリは、例えば、SSDである。「SSD」は、solid-state driveの略語である。磁気メモリは、例えば、HDDである。「HDD」は、hard disk driveの略語である。
制御部24は、例えば記憶部23に記憶された種々の情報及びプログラムのうち、所定の情報及びプログラムを読み込むことにより所定の機能を実現する、少なくとも1つのプロセッサ、少なくとも1つのプログラマブル回路、少なくとも1つの専用回路、又はこれらの任意の組合せを含む。そして、制御部24は、シリンジポンプ1全体の動作を制御する。プロセッサは、CPU若しくはGPUなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。「CPU」は、central processing unitの略語である。「GPU」は、graphics processing unitの略語である。プログラマブル回路は、例えば、FPGAである。「FPGA」は、field-programmable gate arrayの略語である。専用回路は、例えば、ASICである。「ASIC」は、application specific integrated circuitの略語である。制御部24は、後述するように、操作者の指先等の検出対象により操作受付部40の操作受付面40aから入力された操作を特定する。具体的に、制御部24は、記憶部23に記憶された所定の情報及びプログラムを読み込み、設定値増減処理、及び各種の入力支援処理等の処理を実行する。制御部24は、通信部21を介して、外部の情報処理装置との間で情報の送受信を行う。制御部24は、入力ボタン群31及び位置取得部60から入力された情報に基づいて各種の処理を実行し、各種の処理の実行に伴う情報を表示部32から出力する。
図1に示すように、入力ボタン群31は、ハウジング46の表面に配置され、操作者による入力操作を受け付け可能な各種の操作ボタンで構成される。入力ボタン群31は、例えば、シリンジポンプ1の動作電源のオンオフを切り替えるための電源ボタン、送液を開始するための開始ボタン、送液を停止するための停止ボタンを含む。入力ボタン群31は、入力された情報を、制御部24に出力する。
図1に示すように、表示部32は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイなどの表示デバイスを含む。表示部32は、制御部24からの信号に基づいて、送液される液体の流量の設定値や実測値、送液される液体の投与量の設定値や実測値、及び各種の警報情報等を表示する。
スライダ駆動部36は、例えばモータを含み、制御部24からの信号に基づいて、スライダ12を延在方向A(図1参照)に沿って移動させる。
図1に示すように、操作受付部40は、シリンジポンプ1の外部に少なくとも一部が露出するように配置される。より具体的に、操作受付部40は、ハウジング46から露出する操作受付面40aを備える。操作受付部40の詳細については後述する。
位置取得部60は、操作受付部40の操作受付面40aに接触又は近接する操作者の指先等の検出対象の、操作受付面40a上での位置に基づく位置情報を取得可能である。位置取得部60は、位置情報を経時的に取得する。具体的に、位置取得部60は、所定の取得タイミングで、位置情報を取得する。所定の取得タイミングは、例えば所定の周期で発生する。所定の取得タイミングは、例えば10ミリ秒ごとに発生してよい。この場合、位置取得部60は、10ミリ秒ごとに位置情報を取得する。ただし、所定の周期は、10ミリ秒には限定されない。所定の周期は、操作受付部40の用途又は仕様等に応じて、適宜定められていてもよい。ただし、位置取得部60は、5ミリ秒~100ミリ秒ごとに、位置情報を取得するのが好ましく、5ミリ秒~50ミリ秒ごとに、位置情報を取得するのがより好ましい。位置取得部60が位置情報を取得する時間間隔を上記範囲の上限以下とすることで、例えば検出対象の位置を素早く変化させた場合に、検出対象が実際に回転した向きが、逆向きに回転したと制御部24によって誤認識される可能性を低減できる。位置取得部60は、取得した位置情報を制御部24に出力する。
本実施形態の位置取得部60は、操作受付面40aに検出対象が接触又は近接することによって生じる静電容量の変化を検出することで、検出対象の位置情報を取得可能な静電容量方式の位置検出センサである。例えば、位置取得部60は、操作受付面40a上の複数の検出領域それぞれに対応する複数の電極を備え、操作者の検出対象が操作受付面40aに接触した場合に、検出対象と各電極との間の静電容量の変化に基づき、検出対象の操作受付面40a上での位置情報を取得してよい。
図3は、操作受付面40a上の検出領域の配置の一例を示す図である。図3に示すように、本実施形態の位置取得部60は、操作受付面40a上の中心部41の周りの周方向Cに沿って隙間なく配置された複数の検出領域、例えば8つの扇状の検出領域61a~61h、を検出可能である。
位置取得部60は、複数の検出領域61a~61hのうち、検出対象が接触又は最も近接する検出領域を、検出対象の位置情報として取得する。具体的に、位置取得部60は、例えば、検出対象の3次元空間内での位置を示す情報を取得し、当該位置が最も近接する検出領域を、検出対象の位置情報として取得してよい。また、位置取得部60は、例えば、複数の検出領域がそれぞれ検出対象の接触を検出可能なタッチパッド等の検出部で構成され、接触を検出した検出領域を、検出対象の位置情報として取得してもよい。位置取得部60は、取得した位置情報としての検出領域の情報を、制御部24に出力する。以下、位置取得部60によって取得された検出対象の位置情報を「取得位置情報」と記載し、位置取得部60によって検出対象の位置情報として取得された検出領域を「取得検出領域」と記載する。
上記のように、本実施形態の医療機器としてのシリンジポンプ1は、操作受付面40aを備える操作受付部40と、操作受付部40に接触又は近接する検出対象の操作受付面40a上での位置に基づく位置情報を取得可能な位置取得部60と、この位置取得部60により取得された位置情報の変化に基づいて、検出対象により入力された操作を特定する制御部24と、を備える。これにより、シリンジポンプ1は、入力デバイスとして物理的に回転する回転部材を設ける必要がないため、液体等の異物が付着しても操作性の低下を抑制できる。さらに、シリンジポンプ1は、回転部材を設ける必要がないため、隙間の少ない構成とすることができる。よって、清掃性を改善することができる。
次に、図4を参照して、シリンジポンプ1の処理の一例を説明する。図4は、シリンジポンプ1により実行される設定値増減処理を示すフローチャートである。図4に示すように、まず、シリンジポンプ1は、位置取得部60を用いて、検出対象の位置情報を経時的に取得する(ステップS101)。詳細には、位置取得部60は、所定の単位時間ごと、例えば50ミリ秒ごとに、検出対象の位置情報を取得し、取得した位置情報を制御部24に出力する。
その後、制御部24は、取得位置情報の時間変化に基づいて、検出対象により入力された操作を特定する。制御部24は、例えば、取得検出領域の周方向C(図3参照)における時間変化に基づいて、設定値を増減させる。詳細には、制御部24は、以下のステップS102~S107の処理を実行する。
制御部24は、取得位置情報が周方向Cの一方の向きである第1周方向D(図3参照)に向かって時間変化しているか否かを判定する(ステップS102)。具体的に、制御部24は、取得検出領域が互いに隣接する2つの検出領域間で第1周方向Dに向かって時間変化しているか否か、すなわち、例えば取得検出領域が検出領域61aから検出領域61bに時間変化しているか否か、を判定する。
制御部24は、取得位置情報が第1周方向Dに向かって時間変化していると判定する場合(ステップS102のYes)、設定値を増加させる(ステップS103)。一方、制御部24は、取得位置情報が第1周方向Dに向かって時間変化していないと判定する場合(ステップS102のNo)、ステップS104の処理に進む。
制御部24は、取得位置情報が周方向Cの他方側、すなわち第1周方向Dの反対側の向きである第2周方向E(図3参照)に向かって時間変化しているか否かを判定する(ステップS104)。具体的に、制御部24は、取得検出領域が互いに隣接する2つの検出領域間で第2周方向Eに向かって時間変化しているか否か、すなわち、例えば取得検出領域が検出領域61aから検出領域61hに時間変化しているか否か、を判定する。
制御部24は、取得位置情報が第2周方向Eに向かって時間変化していると判定する場合(ステップS104のYes)、設定値を減少させる(ステップS105)。一方、制御部24は、取得位置情報が第2周方向Eに向かって時間変化していないと判定する場合(ステップS104のNo)、ステップS106の処理に進む。
制御部24は、取得位置情報が所定時間以上一定であるか否かを判定する(ステップS106)。ステップS106の処理で用いる所定時間は、記憶部23に予め記憶され、例えば1秒である。
制御部24は、取得位置情報が所定時間以上一定であると判定する場合(ステップS106のYes)、取得位置情報が直前に変化していたか否かを判定する(ステップS107)。換言すれば、ステップS107の処理において、制御部24は、ステップS106の処理での判定の根拠に用いた最初の取得位置情報の直前までの取得位置情報が、変化していたか否かを判定する。このとき、例えば、検出対象が操作受付部40から一度離れたことで、検出対象の位置情報が位置取得部60によって取得不能な期間があった場合、後述する第2の入力支援処理によって、以前の取得位置情報はリセットされている。よって、この場合には、再び位置取得部60によって連続的に取得された検出対象の位置情報のみが、ステップS107の処理での判定の対象となる。
制御部24は、取得位置情報が直前に変化していたと判定する場合(ステップS107のYes)、第1周方向D及び第2周方向Eのうち、取得位置情報が直前に時間変化した方向に応じて、設定値を増減させる(ステップS108)。具体的に、制御部24は、取得位置情報が直前に時間変化した方向が第1周方向Dであった場合、設定値を増加させる。一方、制御部24は、取得位置情報が直前に時間変化した方向が第2周方向Eであった場合、設定値を減少させる。その後、制御部24は、取得位置情報が一定である期間中、設定値の増減を継続させる。
制御部24は、取得位置情報が所定時間以上一定でないと判定する場合(ステップS106のNo)、又は、取得位置情報が直前に変化していなかったと判定する場合(ステップS107のNo)、設定値を変化させない(ステップS109)。
上記のように、シリンジポンプ1は、取得位置情報が所定時間以上一定である場合であって、取得位置情報が直前に変化していた場合に、取得位置情報が直前に時間変化した方向に応じて設定値を増減させるので、操作者は、検出対象を移動させ続けなくても、直前に検出対象を移動させた方向に応じて設定値を増減させ続けることができる。
ステップS108の処理において、制御部24は、単位時間あたり一定の変化量で、設定値を増減させてもよい。これにより、操作者は、一定の速度で変化する設定値を表示部32で確認することで、設定値が目標の値に達する残り時間を推測することができるので、設定値を目標の値に容易に設定することができる。
ステップS108の処理において、制御部24は、直前に変化した位置情報の単位時間あたりの変化量に応じた単位時間あたりの変化量で、設定値を増減させてもよい。換言すれば、制御部24は、設定値の単位時間あたりの変化量を、直前に変化した位置情報の単位時間あたりの変化量に応じて決定してもよい。具体的に、制御部24は、直前に変化した位置情報の単位時間あたりの変化量が大きいほど、設定値の単位時間あたりの変化量を大きくしてもよい。このように、シリンジポンプ1は、直前に変化した位置情報の変化速度に応じて、設定値の変化速度を決定するので、操作者の直前の操作に応じた速度で、設定値を変化させることができる。
図4では、操作受付部40を用いて操作者により実行された操作に基づく、シリンジポンプ1の処理の一例を示しているが、操作受付部40を用いて操作者により実行された操作に基づくシリンジポンプ1の処理は、上述の処理に限られない。
次に、図1、図3、図5~図7を参照して、操作受付部40の操作受付面40aの詳細について説明する。図5は、シリンジポンプ1における操作受付部40の位置での断面図の操作受付部40近傍を拡大して示す拡大断面図である。図6は、操作受付部40の操作受付面40aの一部を拡大して示す図である。図7は、操作受付部40の操作受付面40aの断面形状を示す図である。
図1、図3、図5に示すように、本実施形態の操作受付部40の操作受付面40aは、環状溝部44を備える。環状溝部44は、周方向Cに延在する無端溝である。また、本実施形態の環状溝部44の、延在方向である周方向Cと直交する断面形状は、円弧状である。ここで「円弧状」とは、同一円周上の2点を結ぶ曲線に限られず、凹形曲線を意味する。操作者は、検出対象としての指先を、環状溝部44の内面上で周方向Cに沿って移動させることで、例えば設定値増減処理(図4参照)等の操作を行うことができる。操作受付面40aが上述の環状溝部44を備えることで、検出対象としての操作者の指先を、環状溝部44に嵌るように配置できると共に、指先を環状溝部44に沿って移動させ易い。また、環状溝部44の断面形状を円弧状とすることで、断面形状を矩形状とする場合と比較して、環状溝部44の内面が、操作者の指の腹に沿う広い範囲で、指の腹と接触し易くなる。つまり、環状溝部44内での指先の位置決めが容易となる。このように、操作受付面40aが上述の環状溝部44を備えることで、操作受付面40aの操作性を高めることができる。詳細は後述するが、操作受付面40aの凹凸面200(図6、図7参照)は、環状溝部44の内面の少なくとも一部に形成されている。
より具体的に、本実施形態の操作受付面40aは、中央突起部42と、周壁部43と、環状溝部44と、を備える。中央突起部42は、中心部41に対応する位置で突出している。周壁部43は、中央突起部42から径方向外側に離隔し、中央突起部42を取り囲むように突出している。周壁部43は、中央突起部42の周囲で周方向Cに沿って延在している。環状溝部44は、中央突起部42と周壁部43との間に位置する。本実施形態では、周壁部43の縁が、ハウジング46の外面よりも外側に突出しているが、この構成に限られない。周壁部43の縁は、ハウジング46の外面と面一になっていてもよい。操作受付部40は、操作性の低下の抑制に加えて、清掃性の改善の観点から、ハウジング46との一体成型品であることが好ましい。
位置取得部60は、中央突起部42により、中心部41の近傍では検出対象の位置情報を検出しない。従って、位置取得部60によって、周方向Cで隣接していない複数の検出領域が、取得検出領域として同時に取得されることを抑制することができる。
また、図1に示すように、ハウジング46は、位置取得部60、制御部24等を収容する、シリンジポンプ1の外装材である。図1に示すように、本実施形態のハウジング46の外面は傾斜面部46aを備えている。傾斜面部46aは、シリンジポンプ1の使用状態で、鉛直方向の上側に向くように、水平方向に対して傾斜して延在している面である。シリンジポンプ1の使用状態とは、例えば、シリンジポンプ1がスタンドに固定された状態など、シリンジポンプ1が使用可能な姿勢にされた状態を意味する。図1では、延在方向Aに直交する方向Bの上側が鉛直方向の上側となるシリンジポンプ1の姿勢が、シリンジポンプ1の使用状態である。そして、図1、図5に示すように、操作受付部40の操作受付面40aは、ハウジング46の傾斜面部46aから露出すると共に、傾斜面部46aに沿って延在している。このようにすることで、操作者は、操作受付面40aを鉛直方向の上側から操作し易くなり、操作者による操作受付面40aの操作性を向上させることができる。
次に、図6、図7を参照して、操作受付面40aの詳細について説明する。図6、図7に示すように、操作受付面40aは、1mm四方の面積当たりに複数の凸面部201が分散して配置されている、海島構造の凹凸面200を含む。ここで言う「1mm四方の面積当たりに複数の凸面部201が分散して配置されている」とは、1mm四方の面積当たりに、少なくとも2つ以上の凸面部201それぞれの少なくとも一部が分散して配置されていることを意味している。つまり、1mm四方の面積当たりに、少なくとも2つ以上の凸面部201の全体が含まれてなくてもよい。本実施形態の凹凸面200は、環状溝部44の内面に形成されている。より具体的に、本実施形態の凹凸面200は、環状溝部44の溝壁面及び底面を一体で形成する凹面全域に亘って、形成されている。図6、図7に示すように、凹凸面200は、独立状態の突起状に形成されている複数の凸面部201と、これら複数の凸面部201の周囲で連続する凹面部202と、を備える。換言すれば、凹面部202は、連続した基準面Lを形成している。ここで、連続する基準面としての凸面部に対して独立状態の穴状の凹面部が複数形成されている凹凸面は、「梨地面」(satin-like surface)と呼ばれる場合がある。これに対して、上述の凹凸面200の凹凸関係は、梨地面の凹凸関係とは逆である。換言すれば、凹凸面200は、梨地面が転写されることで形成される面と同様の面である。そのため、以下、説明の便宜上、本実施形態の凹凸面200を、「転写梨地面」(transferred satin-like surface)と呼ぶ場合があるが、凹凸面200の形成方法は、梨地面の転写に限られない。
このように、操作受付面40aが上述の海島構造の凹凸面200を備えることで、グローブを装着した状態での操作性の向上と、液体が付着した状態での操作の検出精度の低下抑制と、を両立できる。
具体的に、医療現場で使用されるグローブの材質としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ニトリル、天然ゴムラテックス、等が挙げられる。操作受付面40aが上述の海島構造の凹凸面200を備えるため、操作受付面40aが凹凸面200を備えずに滑らかな面のみから構成されている構成と比較して、検出対象としての操作者の指先との接触面積を小さくできる。そのため、操作者が上述の樹脂製又はゴム製のグローブを装着している状態であっても、グローブとの接触面積を小さくでき、操作受付面40aとグローブとの摺動抵抗を小さくできる。これにより、グローブを装着した状態での操作性が向上する。
また、上述したように、凹凸面200は転写梨地面であり、1mm四方の面積当たりに複数の凸面部201が分散して配置されている海島構造を有している。そのため、凸面部201の頂部に付着する薬液等の液体の液滴が、凹凸面200上で離散的に分散する。これにより、液滴同士が合体し、凹凸面200上に広がることを抑制できる。その結果、凹凸面200に付着した液体が意図しない導電経路となり、位置取得部60が検出対象の位置情報を誤検出すること、を抑制できる。つまり、操作受付面40aに液体が付着した状態でも、操作者による操作受付面40aの操作の検出精度が低下することを抑制できる。凹凸面200において隣接する凸面部201の頂部同士の最短距離は、例えば、50μm~500μmとされてよい。また、凹凸面200の形成材料としては、例えば、ポリカーボネート、PC-ABS、ABS樹脂、ASA樹脂等が挙げられる。
特に、図7に示すように、凹凸面200の300μm四方の面積当たりでの、凹凸面200の高さ50%以上の断面位置での凸面部201の面積比率(以下、説明の便宜上、単に「凸面部201の50%以上面積比率」と記載する場合がある。)は、0%より大きく、60%以下であることが好ましい。ここで、「高さ50%」とは、凹凸面200と直交する高さ方向Fで最も低い位置を0%とし、最も高い位置を100%とした場合の、高さ方向Fで50%の位置を意味する。そのため、「高さ50%以上」とは、上述の50%の位置から100%の位置までの任意の位置を意味する。凹凸面200が湾曲面に形成されている場合、上述の高さ方向Fは、凹凸面200の300μm四方の領域での中心点における法線方向を意味する。そして、「凹凸面200の高さ50%以上の断面位置」とは、凹凸面200の高さ50%以上の任意の位置での、高さ方向Fに直交する断面位置を意味する。
上記のような凸面部201の50%以上面積比率とすることで、凹凸面200の高さ50%から100%の位置での凸面部201を、凸面部201の頂部に付着する液滴同士が合体しない程度に適度に分散させることができる。これにより、操作受付面40aに液体が付着した状態でも、操作者による操作受付面40aの操作の検出精度が低下することを、より抑制できる。
凹凸面200に付着した液体の離散性向上の観点では、凸面部201の50%以上面積比率は、0%より大きく、40%以下とすることがより好ましく、20%以下とすることが更に好ましい。
また、図7に示すように、凹凸面200の300μm四方の面積当たりでの、凹凸面200の高さ70%以上の断面位置での凸面部201の面積比率(以下、説明の便宜上、単に「凸面部201の70%以上面積比率」と記載する場合がある。)は、0%より大きく、20%以下であることが好ましい。このようにすることで、操作受付面40aに液体が付着した状態でも、操作者による操作受付面40aの操作の検出精度が低下することを、より抑制できる。
凹凸面200に付着した液体の離散性向上の観点では、凸面部201の70%以上面積比率は、0%より大きく、15%以下とすることがより好ましく、5%以下とすることが更に好ましい。
特に、上述したように、凸面部201の50%以上面積比率が、0%より大きく、60%以下であり、かつ、凸面部201の70%以上面積比率が、0%より大きく、20%以下とすることが好ましい。このようにすることで、操作受付面40aに液体が付着した状態でも、操作者による操作受付面40aの操作の検出精度が低下することを、より一層抑制できる。
ここで、上述した凸面部201の50%以上面積比率及び70%以上面積比率は、3D測定レーザ顕微鏡(オリンパス株式会社、3D MEASURING LASER MICROSCOPE OLS4000)を用いて、対物レンズ20倍、レーザ明るさ50%、スキャンピッチ0.2μmとした上で、測定し、面積測定において閾値設定をヒストグラムとして解析することにより得ることができる。
比較のため付言すれば、上述した梨地面の場合、連続する基準面としての凸面部の50%以上面積比率は、80%以上となる。また、上述した梨地面の場合、連続する基準面としての凸面部の70%以上面積比率は、25%以上となる。梨地面の場合の高さ0~100%は、300μm四方の面積当たりで、独立状態の複数の凹部の中で最も低い位置を0%とし、連続する基準面としての凸面部の中で最も高い位置を100%としている。このように、梨地面の凸面部の50%以上面積比率は、上述した凹凸面200の凸面部201の50%以上面積比率より、大きくなる。また、梨地面の凸面部の70%以上面積比率についても、上述した凹凸面200の凸面部201の70%以上面積比率より、大きくなる。そのため、梨地面の場合、上述した凹凸面200と比較して、連続する基準面としての凸面部上で、液滴同士が合体して広がり易い。その結果、付着した液体が意図しない導電経路となり易い。つまり、操作受付面が梨地面により形成されている場合、液体が付着していると、検出対象の位置情報が誤検出され易くなる。
また、凹凸面200の算術平均高さSa(μm)は、0.82~1.44μmであることが好ましい。ここで、算術平均高さSa(μm)とは、ISO 25178、JIS B0681に準拠して測定した値である。具体的には、上記同様の3D測定レーザ顕微鏡(オリンパス株式会社、3D MEASURING LASER MICROSCOPE OLS4000)等の装置を用いて、前述したような測定条件や、規格に準じた測定条件及び測定方法により、測定した値とすることができる。
算術平均高さSa(μm)が、グローブを装着した状態での操作受付面40aの操作性(グローブ操作性)、及び、操作受付面40a上での液体離散性、に与える影響について確認する実験を実施した。この実験では、算術平均高さSa(μm)が異なるサンプル1~7を準備し、これらサンプル1~7について、グローブ操作性及び液体離散性を評価した。図8は、この実験結果を示す。図8において示す評価Aは、極めて良好な結果を意味する。図8において示す評価Bは、相対的に評価Aより劣るが、良好な結果を意味する。図8において示す評価Cは、良好ではない結果を意味する。図8に示すように、算術平均高さSa(μm)を0.82~1.44μmとすることで、グローブ操作性及び液体離散性の両方について、良好な結果が得られた。
本開示に係る医療機器は、上述した実施形態に示す具体的な構成に限られず、請求の範囲を逸脱しない限り、種々の変形、変更が可能である。本開示に係る医療機器は、上述した実施形態に示すシリンジポンプに限られず、例えば、輸液ポンプ、栄養ポンプ、インシュリンポンプ等の送液ポンプであってもよい。
本開示は医療機器に関する。
1:シリンジポンプ(医療機器の一例)
11:載置部
12:スライダ
13:押子固定部
14:クランプ
20:回路部
21:通信部
22:計時部
23:記憶部
24:制御部
31:入力ボタン群
32:表示部
36:スライダ駆動部
40:操作受付部
40a:操作受付面
41:中心部
42:中央突起部
43:周壁部
44:環状溝部
46:ハウジング
46a:傾斜面部
50:シリンジ
51:シリンダ
52:中空部
53:シリンダフランジ
54:出口孔
55:押子
60:位置取得部
61a~61h:検出領域
200:凹凸面
201:凸面部
202:凹面部
A:シリンダの延在方向
B:延在方向と直交する方向
C:操作受付面上の中心部の周りの周方向
D:第1周方向
E:第2周方向
F:凹凸面と直交する高さ方向
L:基準面
11:載置部
12:スライダ
13:押子固定部
14:クランプ
20:回路部
21:通信部
22:計時部
23:記憶部
24:制御部
31:入力ボタン群
32:表示部
36:スライダ駆動部
40:操作受付部
40a:操作受付面
41:中心部
42:中央突起部
43:周壁部
44:環状溝部
46:ハウジング
46a:傾斜面部
50:シリンジ
51:シリンダ
52:中空部
53:シリンダフランジ
54:出口孔
55:押子
60:位置取得部
61a~61h:検出領域
200:凹凸面
201:凸面部
202:凹面部
A:シリンダの延在方向
B:延在方向と直交する方向
C:操作受付面上の中心部の周りの周方向
D:第1周方向
E:第2周方向
F:凹凸面と直交する高さ方向
L:基準面
Claims (7)
- 操作受付面を備える操作受付部と、
前記操作受付部の前記操作受付面に接触又は近接する検出対象の、前記操作受付面上での位置に基づく位置情報を取得可能な位置取得部と、
取得された前記位置情報の変化に基づいて、前記検出対象により入力された操作を特定する制御部と、を備え、
前記操作受付面は、1mm四方の面積当たりに複数の凸面部が分散して配置されている、海島構造の凹凸面を含む、医療機器。 - 前記位置取得部は、前記操作受付面に前記検出対象が接触又は近接することによって生じる静電容量の変化を検出することで、前記検出対象の前記位置情報を取得可能な静電容量方式の位置検出センサである、請求項1に記載の医療機器。
- 前記凹凸面の300μm四方の面積当たりでの、前記凹凸面の高さ50%以上の断面位置での前記凸面部の面積比率は、0%より大きく、60%以下であり、
前記高さ50%以上とは、前記凹凸面と直交する高さ方向で最も低い位置を0%とし、最も高い位置を100%とした場合の、前記高さ方向で50%以上の位置を意味する、請求項1又は2に記載の医療機器。 - 前記凹凸面の300μm四方の面積当たりでの、前記凹凸面の高さ70%以上の断面位置での前記凸面部の面積比率は、0%より大きく、20%以下であり、
前記高さ70%以上とは、前記凹凸面と直交する高さ方向で最も低い位置を0%とし、最も高い位置を100%とした場合の、前記高さ方向で70%以上の位置を意味する、請求項1又は2に記載の医療機器。 - 前記凹凸面の算術平均高さは、0.82~1.44μmである、請求項1又は2に記載の医療機器。
- 前記位置取得部及び前記制御部を収容するハウジングを備え、
前記ハウジングの外面は、使用状態で、鉛直方向の上側に向くように水平方向に対して傾斜して延在している傾斜面部を備え、
前記操作受付部の前記操作受付面は、前記ハウジングの前記傾斜面部から露出すると共に、前記傾斜面部に沿って延在している、請求項1又は2に記載の医療機器。 - 前記操作受付面は、延在方向と直交する断面形状が円弧状の環状溝部を備え、
前記凹凸面は、前記環状溝部の内面に形成されている、請求項1又は2に記載の医療機器。
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- 2023-09-22 WO PCT/JP2023/034592 patent/WO2024070983A1/ja unknown
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