JPH03184559A - 輸液装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、医療用の自動点滴装置等に使用する輸液装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、自動点滴装置に使用する輸液装置としては、輸
液瓶より輸液チューブを導出し、この輸液チューブの一
部に点滴筒を設けると共にその下流側に輸液チューブに
対ししごき作用を行う部材を備えたポンプ部すなわち輸
液ポンプを設けた構成からなるものが知られている。

この種の輸液装置においては、患者の輸液管理上、輸液
の注入量を監視して常に適正な輸液を行うことが重要で
ある６通常、医師もしくは看護婦により輸液装置の使用
を行う場合、電源スィッチをオン動作した後、目的にあ
った輸液流量、あるいはその時曲用している輸液セット
の点滴数と分量の換算率等を設定した後、輸液ポンプ動
作を開始する操作方法が採用される。

しかるに、この輸液装置に使用される！ｌｒＩ液チュー
ブは、−ｉにシリコーンゴム等の可視弾性を有する合成
樹脂材料によって成形されるが、前述したように輸液ポ
ンプ部において連続的なしごき作用を受けると経時的に
復元力の劣化を生じ、一定のポンプ運転状態では吐出量
が次第に減少するため、輸液チューブは頻繁に新しいも
のと交換する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したような、輸液チューブの経時的な復元力の劣化
は、例えば輸液速度を１００１Ｗｌｊ／ｈに設定して２
４時間ポンプ運転した場合の輸液流量の変化として、第
７図に示すようになる。すなわち、輸液流量の誤差率は
約±８％にもなる。また、同様に輸液速度を１０關Ｊｌ
／ｈと８００川＋ｎ　Ｊ）　／　ｈにそれぞれ設定して
２４時間ポンプ運転した場合の輸液流量の変化を比較し
た場合、第８図に示すようにそれぞれ誤差率も異なり、
特に輸液速度の遅い方が輸液流量の誤差率も大きくなっ
て、経時的な復元力の劣化も大となることが確認された
。

そこで、従来の輸液装置においては、前述したような輸
液チューブの劣化を予想して、輸液チューブの使用初期
の状態では輸液流量が規定流量より若干上回るような輸
液速度を設定して、ポンプ運転を行うことにより、トー
タル的にほぼ目的の輸液を達成することができるもので
ある。そして、使用頻度に応じて輸液チューブのポンプ
動作させる部分の位置をずらして使用したり、あるいは
新しい輸液チューブと交換する必要がある。

しかるに、この種の輸液装置を多数使用する病院等にお
いては、前述したＭ液流量の調整や、輸液チューブの配
置変えおよび交換に要する手間が増大する難点がある。

従って、本発明の目的は、輸液ポンプ動作に火づく輸液
チューブの経時的な復元力の劣化によるポンプ吐出量の
減少に対応して、輸液ボン１の駆動速度を次第に増加さ
せて輸液流量が常に一定流量となるように補正制御を行
うよう構成した輸液装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る輸液装置は、輸液チューブを順次押圧閉塞
して送液を行うよう構成したポンプ機構部と、このポン
プ機構部を駆動制御する制御部とを備える輸液装置にお
いて、輸液チューブの経時的な復元力の劣化による輸液
吐出量の減少に対応して前記ポンプ機構部の駆動速度を
増大して輸Ｍ、流量を補正する手段を設けることを特徴
とする。

前記のＭ液装置において、ある基準時点からの輸液経過
時間と輸液速度とから補正量を演算し、前記ポンプＲ栴
部の駆動速度を一定時間経過毎に設定して指令する手段
を設けた組成とすることができる。

また、前記の輸液装置において、前記基準時点から輸液
経過時間をマニュアル入力する輸液経過時間入力装置を
設け、この入力した輸液経過時間とその時点からの輸液
経過時間と輸液速度とから補正量を演算し、前記ポンプ
機構部の駆動速度を一定時間経過毎に設定して指令する
手段を設けるよう構成することもできる。

さらに、前記基準時点は、輸液チューブをセットしポン
プ機構部を始動した時を基準時点とすれば好適である。

〔作用〕

本発明に係る輸液装置によれば、輸液チューブの経時的
な復元力の劣化による輸液吐出量の減少に対応してポン
プａ構部の駆動速度を増大して輸液流量を補正する手段
を設けることにより、輸液の開始から終了に至るまで、
常に一定の輸液吐出量を保持することができる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る輸液装置の実施例につき添付図面を
参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る輸液装置のポンプ機構部と制御
系とをそれぞれ示す概略栴成図である。第１図において
、輸液装置のポンプ機構部は、弾性を有する輸液チュー
ブ１０と、この輸液チューブ１０の一側部においてその
押圧閉塞と開放とを順次行う複数の螺動フィンガ部材１
２と、このフィンガ部材１２と対向して輸液チューブ１
０の他側部を固定するばね１４により保持された押え板
１６とを備える。また、前記フィンガ部材１２は、ホル
ダに保持されると共に各フィンガ部材１２にはそれぞれ
長穴が穿設されて、これら長穴内に偏心カムをそれぞれ
位置決めし、これらの偏心カムに回転軸１８を挿通配置
することにより、所要の螺動を起生ずるよう構成される
。

この場合、回転軸１８に固定される偏心カムは、それぞ
れ隣接する上流ｆｌｌｌＩ心カムに対し３６０°／カム
数の遅れ角度をもつように構成配置することにより、偏
心カムの回転運動をフィンガ部材１２の直線運動に変換
して輸液チューブ１０内の液体を押圧しながら送液する
ことができる。従って、前記回転軸１８の一端部には、
カップリング２０を介してモータ２２（−ｆｉにパルス
モータが使用される〉の駆動軸２４に結合する。なお、
このように構成されるポンプｔｉ＃１部の輸液チューブ
１０には、その上流側に点滴筒２６が設けられ、さらに
その上流側には適宜輸液瓶（図示せず）が接続される。

そして、前記モータ２２には、回転軸１８の回転数を検
出するための検出器２８が設けられる。

次に、本実施例における輸液装置の制御系は、第１図に
示すように、前記ポンプ機構部のフィンガ部材１２を作
動させるためのモータ２２を駆動するモータ駆動回路３
０が設けられ、このモータ駆動回路３０は後述する制御
部３２によって制御されるよう構成される。

なお、この制御部３２には、前記モータ２２に設けた回
転数検出器２８により検出される信号を、一定時間にお
ける回転軸１８の回転数として検出する検出回路３４を
接続配置し、得られた回転数より輸液ポンプの輸液速度
を１ｆＡ算して前記モータ駆動回１３０に出力する回転
数のフィードバック制御を行うよう構成する。

第２図は、前述した輸液装置の制御系を構成する制御部
３２の詳細を示すものである。

すなわち、第２図において、制御部３２は、ＣＰＵ３６
と、ＲＯＭ３８と、ＲＡＭ４０と、カウンタ・タイマ回
路４２とを備え、これらはＴ１０ボート４４に対し相互
にバス接続されている。しかるに、このＴ１０ボート４
４には、前記モータ駆動回路３０と検出回路３４と外部
操作機４６とがそれぞれ接続される。また、前記制御部
３２は、クロック発振器４８を内蔵し、このクロック発
振器４８から出力されるクロック信号を、ＣＰＵ３６と
カウンタ・タイマ回路４２とに入力し、さらにこのカウ
ンタ・タイマ回路４２を介して前記モータ駆動回路３０
と検出回路３４に対し制御信号として供給するよう構成
する。

次に、前述した構成からなる制御部３２の動作につき説
明する。まず、従来技術において説明したように、輸液
速度と輸液流量の経時的に生じる誤差の変化特性から、
誤差のない常に一定の輸液流量を保持するため、輸液流
量を経時的に増加させることができる補正量の特性を適
宜演算より求めると、例えば第３図に示すように、それ
ぞれ設定時の輸液速度に応じて異なる経時的に増加する
補正量についての特性曲線が得られる。そこで、このよ
うな設定時の輸液速度に応じた経時的な補正量のデータ
は、適宜ＲＯＭ３８にそれぞれ興なる輸液速度について
のデータテーブルとして記憶させておく。

しかるに、第３図に示す補正量（％）は、次式に示すよ
うに、輸液速度ｆと経過時間ｇの関数として表すことが
できる。

補正量（％）＝で（輪ｉｌｌ）Ｘｇ（経闘旧・・・・・
・（１） そこで、前記輸液速度の関数ｆ　（Ｉｌｉｌりは、例え
ば次式で示すように設定することができる。

ｆ（１１１度）　＝　＜　８００−輸液速度）÷４５１
０＋　０．８２５ また、前記経過時間の関数ｇ（Ｂｉｌ！旧は、例えば次
式で示すように設定することができる。

ｇ　（■時ＩＩ）　　＝　　（Ｉｌｉｌが　１０圓ｊ　
　／ｈのときの０時１ｔ　　にお１するｌ差）Ｘ（−１
）新たな輸液チューブをセットして輸液ポンプ動作を開
始（この時を基準時点とする）するに際し、外部操作機
４６を介して輸液速度を設定すれば、ＲＯＭ３８に記憶
された補正量に関するデータの中から、設定された輸液
速度に対応する補正量のデータが読み出されてＲＡＭ４
０に書き込まれる。このようにして設定された輸液速度
とその補正量に関するデータは、輸液ポンプの始動と同
時に演算処理が行われ、逐次Ｉ１０ボート４４がら補正
された輸液速度指令がモータ駆動回路３０に出力され、
モータ２２を駆動する。この時、実際に駆動するモータ
２２の回転速度は、回転数検出器２８および検出回路３
４を介して制御部３２に入力され、前記輸液速度指令に
対するフィードバック信号として処理される。

しかるに、この輸液速度指令は、輸液ポンプの継続的運
転に対して一定時間経過毎に前記フィードバック信号と
共に補正演算処理が行われて、輸液速度指令の内容が更
新される。

この場合の演算処理のプログラムは、第４図のフローチ
ャートに示す通りである。また、第５図は、輸液ポンプ
の運転に゛関し、それぞれ設定時間を計測するためのプ
ログラムを示すフローチャートである。

従って、本実施例においては、前述したプログラムによ
り輸液ポンプの始動から一定時間毎に輸液経過時間と輸
液速度とから補正量の演算を行い、次いでこの補正量に
基づいて輸液ポンプに対する輸液速度を演算し、得られ
た結果をＩ１０ボート４４から出力してモータ駆動口［
３０に輸液速度指令として供給し、輸液ポンプのモータ
２２の駆動制御を行う。

このようにして輸液ポンプの補正制御を行った輸液装置
の輸液流量とその誤差率について測定した結果、第６図
に示すように輸液流量がほぼ一定でかつ誤差率もほぼ０
％となる極めて優れた経時的特性を有することが確認さ
れた。

なお、以上の実施例は、本発明装置の一実施例を示すも
のであって、例えば本発明に適用されるポンプ機構部と
しては、前述した螺動フィンガ部材を使用するものに代
えて、回転ローラ部材を使用するものでもよい、また、
制９９＃における補正制御動作は、輸液チューブをセッ
トして輸液ポンプ動作を開始する基準時点のみではなく
、例えば輸液経過時間をマニュアル入力する輸液経過時
間入力装置を設けて、予め基準時点よりマニュアル設定
した時点まで一定の輸液速度ｇ御を行い、マニュアル設
定した時点以降より補正制御動作を行うように設定する
ことも可能である。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
輸液チューブを順次押圧閉塞して送液を行うよう構成し
たポンプ機構部と、このポンプ機構部を駆動制御する制
御部とを備える輸液装置において、輸液チューブの経時
的な復元力の劣化による輸液吐出量の減少に対応して前
記ポンプ機構部の駆動速度を増大して輸液流量を補正す
ることにより、輸液の開始から終了に至るまで、常に一
定の輸液吐出量を保持することができ、患者に対する輸
液管理を安全かつ簡便に達成することができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の精
神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得
ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る輸液装置の一実施例を示すポンプ
Ｒ′！ｆ４部と制御系の概略構成図、第２図は第１図に
示す輸液装置の制ｒｎ部における制御回路の一実施例を
示す要部結線図、第３図は第２図に示す制御部において
補正演算を行う場合に適用される補正量のデータ内容の
一例を示す特性曲線図、第４図は第２図に示す制御部に
おいて補正演算を行う場合のプログラムの一例を示すフ
ローチャート図、第５図は時間計測を行う場合のプログ
ラムの一例を示すフローチャート図、第６図は本発明に
係る輸液装置によって得られる補正制御された輸液流量
の特性曲線図、第７図は本発明の輸液装置に使用される
輸液チューブの経時的劣化特性を示す特性曲線図、第８
図は本発明の輸液装置に使用される輸液チューブのそれ
ぞれ設定時の輸液速度に対応する経時的劣化特性を示す
特性曲線図である。 １０・・・輸液チューブ　１２・・・フィンガ部材１４
・・・ばね　　　　　１６・・・押え板１８・・・回転
軸　　　　２０・・・カップリング２２・・・モータ　
　　　２４・・・駆動軸２６・・・点滴１！’ｉ　　　
　　２８・・・回転数検出器３０・・・モータ駆動四路
３２・・・制御部３４・・・検出回路　　　３６・・・
ＣＰＵ３８・・・ＲＯＭ　　　　　４０・・・ＲＡＭ４
２・・・カウンタ・タイマ回路 ４４・・・Ｉ１０ボート　４６・・・外部操作機４８・
・・クロック発振器 ＦＩＧ。 ＦＩＧ ３ 経過時ｆｉｌ　（ｈ） ＦＩＧ ２ ８ ４ 経通Ｂう固（ｈ） ＦＩＧ。 】２ ８ 経過侍口（ｈ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）輸液チューブを順次押圧閉塞して送液を行うよう
   構成したポンプ機構部と、このポンプ機構部を駆動制御
   する制御部とを備える輸液装置において、輸液チューブ
   の経時的な復元力の劣化による輸液吐出量の減少に対応
   して前記ポンプ機構部の駆動速度を増大して輸液流量を
   補正する手段を設けることを特徴とする輸液装置。
2. （２）ある基準時点からの輸液経過時間と輸液速度とか
   ら補正量を演算し、前記ポンプ機構部の駆動速度を一定
   時間経過毎に設定して指令する手段を設けてなる請求項
   １記載の輸液装置。
3. （３）ある基準時点から輸液経過時間をマニュアル入力
   する輸液経過時間入力装置を設け、この入力した輸液経
   過時間とその時点からの輸液経過時間と輸液速度とから
   補正量を演算し、前記ポンプ機構部の駆動速度を一定時
   間経過毎に設定して指令する手段を設けてなる請求項１
   記載の輸液装置。
4. （４）輸液チューブをセットしポンプ機構部を始動した
   時を基準時点とする請求項１または請求項２記載の輸液
   装置。