JPH0634824B2

JPH0634824B2 - 医療用ポンプ装置

Info

Publication number: JPH0634824B2
Application number: JP2122821A
Authority: JP
Inventors: カルビン・ジョン・ロス; ビクター・カレイ・ハンバーストン; リチャード・ジョン・ウォービー
Original assignee: Bespak PLC
Current assignee: Consort Medical Ltd
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: EP0398583A3; AU5486590A; CN1047368A; NO902073D0; DE69007855D1; BR9002191A; DE69007855T2; JPH031876A; AU635262B2; IE901698L; CN1022852C; NO902073L; IE64119B1; IE901698A1; EP0398583A2; PT94017A; FI902348A0; FI902348A7; CA2016595A1; KR900017614A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、医療用ポンプ装置に関し、特に、人体もしく
は動物の体の静脈に対して液体を注入するのに使用する
ための医療用ポンプ装置に関するが、かかる使用に限定
されるものではない。

［従来の技術］大部分の医学処方では、例えば患者に投薬したり、輸血
したり、生理食塩水もしくは栄養剤を注入する場合、相
当の期間に亙って人体又は動物の体内に制御された量の
液体を輸血ないし注入する必要がある。その場合に用い
る従来のポンプ装置には、シリンジポンプや、点滴モニ
ター、ペリスタリック式（蠕動式）ポンプなどがある
が、何れも高価であること、設定及び始動が複雑である
こと、それに、使用に当たっては患者が動かないように
拘束する必要があることなどの問題点がある。また、従
来のポンプ装置として、外部電源装置を用いる程複雑な
ポンプ装置を用いるのが不都合な場合に、制御された量
の液体を植物に供給するものが知られている。

西ドイツ国特許第2920975号公報には、ペリスタリック
式ポンプそれ自体が、ポンプを制御したり、作動させる
手段と供にハウジングに内蔵されて、装置全体を自給式
及び携帯式にすると供に、注入を受ける体に取り付けら
れるようにしたものが開示されている。

このペリスタリック式ポンプでは、ポンプにより送出さ
れる液体の流量を正確に制御することができないという
問題点がある。このポンプでは、ペリスタリックローラ
機構の回転数を計数することで流量の測定を行っている
が、測定流量値に15％程度までの誤差が出るのが普通で
ある。また、従来のポンプ、殊にシリンジポンプでは、
注入経路が閉塞されると、液圧が危険なレベルまで上昇
し得るという問題点がある。又、従来のポンプ装置で
は、気泡の存在を効果的に検出することが困難であり、
気泡検出器として、典型的には、空気とポンプ輸送され
ている液体との屈折率の差に応答するセンサーを使用す
る。注入中に気泡が存在するのは非常に危険であり、従
来のポンプでは気泡が容易にポンプを通過するという欠
点がある。

また、ポンプ室が圧電変換器の作動により変位自在な可
撓性壁を有し、入口電磁ポペット弁と出口電極ポペット
弁をポンプ室を設けた差し込み型ポンプ装置も米国特許
第4,596,575号公報から公知である。

［発明が解決するしようとする課題］本発明は、従来公知の前記した諸問題点を解消すべくな
されたものであって、下記の構成と利点とを備えたポン
プ装置を提供するのを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］即ち、本発明の好ましい一実施例におけるポンプ装置
は、ポンプ室及びポンプと連通する流入ダクトと流出ダ
クトを有するポンプ本体と、ポンプ室の可撓性壁の変位
によりポンプ室の体積を変化させるよう操作される作動
手段と、流入ダクト及び流出ダクト内に、夫々、配置し
た第１弁及び第２弁とを備え、又、第１弁及び第２弁の
各々が、可撓性壁の変位によりポンプ室内に発生した圧
力又は吸込みに応じて、協働する弁座に対して係合及び
係合離脱するよう移動自在の弁部材を有する逆止め弁か
らなり、更に、第１弁及び第２弁の少なくとも一方を着
座位置に付勢するように操作される磁気手段を備える。

このポンプ装置の利点は、通常のポンプ輸送時には、第
１弁及び第２弁はポンプ室内の圧力もしくは吸込みに応
答するから、第１弁及び第２弁を作動させるのに外部作
動源を必要としない。磁気手段の操作により通常付与さ
れる付勢により、ポンプ室内に圧力もしくは吸込みが発
生していない間、弁が確実に閉鎖位置に保持されるの
で、作動手段が励起されたときのみ、流体は、通常、ポ
ンプ装置を貫流することができる。この様に構成されて
いることは、ポンプ装置を例えば、患者に対する薬剤の
注入に用いると共に、薬剤の流量を厳密に制御する必要
がある場合には、重要なことである。

好ましくは、ポンプ装置は、更に、磁気手段により少な
くとも一方の弁が着座位置に付勢される通常操作状態
と、弁部材が非着座位置に移動して流体によるポンプ室
への呼び水を許容する呼び水状態との間で磁気手段を選
択的に作動させる呼び水手段を備える。

呼び水手段の利点は、通常のポンプ輸送の前に弁部材を
弁座から離間させることにより、液体がポンプ室を自由
に貫流して、ポンプ装置を完全に洗滌し、かつ、ポンプ
装置に呼び水することができることである。

また、第１弁及び第２弁のそれぞれが強磁性部を有する
と共に、磁気手段は、流入ダクトと流出ダクトが、夫
々、貫通する第１及び第２の環状磁石を含み、通常操作
状態にあっては、磁石は、呼び水手段により弁座に近接
する固定位置に保持され、また、呼び水状態にあって
は、磁石は、固定位置から解放されて、弁部材が着座位
置に最早、付勢されていない別の位置に移動されるよう
にするのが好都合である。

この構成の利点は、弁部材が弁座から離間するに際し
て、ポンプ室と流入ダクトと流出ダクトとにより形成さ
れる流路に空気やその他の汚染物が侵入する危険が無
く、流路を形成するポンプ本体の上記構成要素の外側に
磁気手段を配置できることである。

更に、ポンプ装置に、作動手段を制御及び励起する電気
回路手段を設けて、ポンプ装置を自給式にすると共に、
作動手段を、ポンプ本体の可撓性壁を変形させるように
操作される圧電変換器で構成してもよい。この場合、電
気回路手段は、ポンプ本体に着脱自在のハウジング内に
配置し、ハウジングは、使用時に、解放自在の連結手段
でポンプ本体に接続される。

この構成の利点は、ハウジングを再使用できる一方、ポ
ンプ本体を使い捨て品にすることができることである。
従って、電気回路をハウジング内に保持させて再使用す
る一方、ポンプ輸送される液体と接触するポンプ室や弁
などのポンプ装置の部品を使い捨てにすることができ
る。他の利点は、ハウジング内の電気部品によって許容
されなかった従来の殺菌手法によって、ポンプ本体を使
用前に殺菌することができることである。

好ましくは、変換器をハウジング内に配置するに当たっ
ては、ハウジングとポンプ本体とを使用可能な状態に連
結して使用する時、変換器はポンプ本体の可撓性壁を覆
う位置に配置され、更に、可撓性壁を変換器と操作係合
するように、可撓性壁を付勢する付勢手段を設ける。

この様にすれば、ポンプ本体の可撓性壁は変換器と一致
して屈曲するから、変換器の動きを検知して、校正すれ
ば、各ポンプ作動の振幅の正確な測定値が得られる。

付勢手段は、可撓性壁の環状膜部を備え、又、環状膜部
は、周囲が可撓性壁の剛性部に接続されると共に、形状
記憶を有することにより、ポンプ本体をハウジングに操
作接続した時、変換器と係合するように剛性部が付勢さ
れるようにしても良い。

ポンプ本体を、使用時に流体の供給を受けるタンクと一
体形成して、このタンクを流入ダクトに接続しても良
い。この構成の利点は、ポンプ本体と流体の供給を受け
るタンクとを、共に、交換部品として供給できることで
ある。

好ましくは、ハウジングは、ハウジングとポンプ本体と
を操作接続した時にタンクを受承するタンク室と、タン
ク室の閉鎖手段とを備え、更に、呼び水手段を、ハウジ
ングに取付けた手動ハンドルで作動し、又、磁気手段の
通常操作状態を与えるように呼び水手段の作動に対応す
る位置にハンドルがある時、ハンドルと閉鎖手段とが連
動してタンク室へのアクセスを阻止するようにする。

本発明の別の態様のポンプ装置は、ポンプ室を有するポ
ンプ本体と、ポンプ室と液体源の間を連通する流入ダク
トと、ポンプ輸送された液体を送出するようにポンプ室
と連通した流出ダクトと、ポンプ室から液体をポンプ輸
送するようにポンプ室の可撓性壁の変位によりポンプ室
の体積を変化させるように操作される作動手段と、電子
回路手段とを備え、又、作動手段は、撓みの振幅を検知
する少なくとも１個の検知電極を有する複合圧電素子を
備え、更に、電子回路手段は圧電素子をパルス状に励起
するように操作され、且つ、電子回路手段は検出手段を
含み、又、検出手段は、検知した撓みの振幅を少なくと
も一個の閾値と比較して、ポンプ室、流入ダクトと流出
ダクトが占有する液体体積内での閉塞又は気泡の形成に
伴うポンプ装置の異常操作を表示する。

好ましくは、検出手段は閉塞検出手段を含み、更に、閉
塞検出手段は、検知した撓みの振幅を低閾値と比較し
て、検知した撓みの振幅が低閾値よりも小さい時に、閉
塞の存在を表示するように操作される。

この構成の利点は、閉塞を瞬間的に検出して、可聴警報
又は可視警報を発生させるか、又は、ポンプ装置を停止
させるのに警報信号を使用できることである。

好ましくは、電子回路手段は気泡検出手段を含み、更
に、気泡検出手段は、変換器の作動の検知した振幅を高
閾値と比較して、検知した振幅が高閾値よりも大きい時
に気泡の存在を表示するように操作される。

圧力を受けて気泡が潰れると、ポンプ室の可撓性壁が過
剰に変位し、それ故、圧電変換器も通常の操作範囲を越
えて過剰に変位するから、ポンプ室内における気泡の存
在をこの様に瞬間的に検出することができる。

好ましくは、ポンプ装置に流量検知手段を設け、この流
量検知手段を電子回路手段に接続し、更に、電子回路手
段は、検知した流量を所定値に維持するために可変周波
数で圧電変換器を励起する。

［実施例］添付図面を参照して本発明の実施例を説明すると、第１
図は患者の静脈内へ薬剤を送出するのに使用する装置１
を示す。装置１は、プラスチック材料で成形される細長
い本体２を備える。本体２は、長方形断面を有すると共
に、円筒形の第１凹所４が形成された底面３を備える。
ねじプラグ５が第１凹所４内へ密封状態で嵌入して、第
１凹所４内に室６を形成する。ねじプラグ５は40％のグ
ラスファイバを含有するポリスチレンで形成されてい
る。

本体２は、円筒形の第２凹所８が形成された上面７を備
えて、第１凹所４と第２凹所８との間に薄膜９が形成さ
れる。薄膜９は室６に対する弾性壁を構成する。

圧電膜10が弾性薄膜９に被着されて、圧電膜10が撓むと
きに薄膜９も対応して撓むように、薄膜９と圧電膜10と
が密着している。

長手方向の第１孔11が、本体２の第１端12に形成され
て、第１逆止め弁13と円筒形の第１コネクタ14を受承す
る。第１コネクタ14には、室６と導通する流入ダクト15
が形成されている。

第２孔16が、本体２の第２端17に長手方向に形成され
て、第２逆止め弁18と管状の第２コネクタ19を受承す
る。第２コネクタ19には、室６と導通する流出ダクト20
が形成されている。

第１逆止め弁13は、流入ダクト15が貫通する環状の弁座
21を備えると共に、ポリテトラフルオロエチレン（PTF
E）で被覆された球状の鋼製弁部材22を有する。弁部材2
2は、流入ダクト15の半径方向で内方に突出する突起23
によって弁座21から離隔する方向が制限されるように、
流入ダクト15内を長手方向に移動自在である。

第２逆止め弁18も同様に、弁座24、球状の弁部材25と突
起26を備える。弁部材22と25がそれぞれ、弁座21と24と
密封係合することにより、流出ダクト20から流入ダクト
15への方向の流体の流れが防止されるように、第１逆止
め弁13と第２逆止め弁18が構成されている。

第２図に示すように、第１逆止め弁13は、本体２の右側
面29から本体２内へ横方向に延在する第１穴28と交差す
る円筒状の第１弁本体27を有する。環状の第１磁石30
が、第１弁本体27に同軸に装着されていると共に、第１
図に示す通常位置と破線で示すポンプ呼び水位置との間
で第１弁本体27に対して軸方向に摺動自在である。通常
位置において、第１磁石30の中心は弁座21と本体２の第
１端12の間に位置する。呼び水位置においては、第１磁
石30の中心は弁座21の突起23に近接した側に位置する。
スライダプレート31が、本体２に対して長手方向に摺動
するように、右側面に当接して装着されていると共に、
第１アーム32によって第１磁石30に接続されている。ハ
ンドル33が、スナップ嵌めコネクタ34によってスライダ
プレート31に接続されている。

同様に、第２逆止め弁18も円筒状の第２弁本体35を有
し、環状の第２磁石36が第２弁本体35上を軸方向に摺動
自在である。第２磁石36は第２アーム37によってスライ
ダプレート31に接続されている。従って、第１磁石30と
第２磁石36は、ハンドル33を操作することによって、そ
れぞれの通常位置と呼び水位置との間を移動自在であ
る。

上面７に被着されるように、ハウジング38が、スナップ
嵌めコネクタ39によって本体２に着脱自在に接続されて
いる。ハウジング38は、ハウジング38を占有するように
破線で略図的に示された制御装置40を収納する。

制御装置40は、圧電膜10との電気接続を行うために操作
される解放自在の接続手段（図示せず）を備える。装置
１が自給式となるように、制御装置40は、電池（図示せ
ず）と、圧電膜10に給電するためのプログラム可能回路
を備える。

使用時には、第１コネクタ14は流体の供給部に接続さ
れ、スライダプレート31は、第１図で左方のポンプ呼び
水位置に手動で移動させられる。この位置で、弁部材22
と25は、それぞれ、第１磁石30と第２磁石36によって、
それぞれの弁座21と24から離隔されている。次に、流体
は、流入ダクト15、室６と流出ダクト20を貫流して、装
置１に呼び水する。

スライダプレート31は、第１の右方の通常位置に戻され
る。この通常位置において、弁部材22と25が、それぞ
れ、第１磁石30と第２磁石36によって、それぞれの弁座
21と24と当接保持されることにより、装置１内の流体の
流れを防止する。

注入を開始するには、第２コネクタ19が、適当な流体を
充填したカニューレに、カニューレや装置１内へ空気が
流入しないように、接続される。

注入は、作動電気パルスシーケンスを圧電膜10に伝達す
るようにプログラムされた制御装置40を始動することに
よって開始される。各々の作動パルスシーケンスは、正
のパルスと、それに続く同一の振幅と期間及び必要な流
量に従って制御装置40によって変動させられるパルスシ
ーケンスを発生する周波数を有する負のパルスとから成
る。

各々の正の作動パルスにおいて、圧電膜10は弾性薄膜９
の方向へ屈曲して、薄膜９に対応した撓みを生じること
により、室６の体積が減少する。そのため、室６内の流
体は加圧され、第２逆止め弁18が流体圧力の下で開かれ
る。その時、弁部材25は、弁座24から離隔して、流体が
室６から流出ダクト20を貫流する位置で突起26に当接保
持される。

正の作動パルスの端で、圧電膜10は、第１図に示すよう
に薄膜９と同様に初期位置に弛緩している。これによ
り、室６が元の体積に回復して、室６内で吸込みが生じ
る。第２逆止め弁18は、弁部材25が弁座24に載置される
につれて、この吸込みにより閉鎖される。同時に、弁部
材22が、弁座21から離隔して、流体が流入ダクト15から
室６に流入し得る位置において、突起23に当接保持され
るにつれて、第１逆止め弁13は解放される。

次に、圧電膜10が、負の作動パルスを受けて、薄膜９か
ら離れる方向に屈曲して、薄膜９に対応した撓みを生じ
ることにより、室６の体積が増加する。次に、室６内で
吸込みが生じて、流体が第１逆止め弁13を介して室６内
に引込まれる。負の作動パルスの端において、圧電膜10
は、第１図に示すように薄膜９と同様に、初期位置に弛
緩している。これにより、室６が元の体積に回復して、
室６内に圧力が生じる。この圧力により、第１逆止め弁
13が閉鎖されると共に、第２逆止め弁18が開放される。
同時に、流体が室６からの圧力下に室６から第２逆止め
弁18に、更に、流出ダクト20を介して外方にポンプ輸送
される。連続する作動パルスシーケンスの間の時間中、
第１逆止め弁13と第２逆止め弁18は、弁部材21と25にそ
れぞれの弁座21と24の方への一定の付勢力を維持する第
１磁石30と第２磁石36の作用によって閉鎖される。

上記の装置１の操作の各サイクルにおいて、大略一定の
体積の液体がポンプ輸送されて、注入が行われる流量
は、制御装置40によって制御される作動パルスの周波数
によって決定される。

装置１の第１変形例を第４図を参照して、且つ、第１図
乃至第３図の対応する部材には対応する参照番号を適当
に使用して以下に説明する。第４図において、複合圧電
膜50が、ハウジング38内に配置されていると共に、ハウ
ジング38の外面を形成する弾性薄膜51に止着されてい
る。

第４図で略図的に示されているように、第１逆止め弁13
と第２逆止め弁18を介して、それぞれ、流入ダクト15と
流出ダクト20に接続された本体２に対して、ハウジング
38が着脱自在に接続されている。

本体２は、室６への弾性壁を形成する弾性膜９を含む。
また、膜９は、平坦な薄膜51と当接維持された頂部53を
有するドーム形の外面52を備える。

３個の位置決め突起54が、膜９に対して円周上の離隔し
た位置で本体２から突出すると共に、ハウジング38の環
状面55と当接する。薄膜51が本体２に対して一定距離で
周辺支持されるように、ハウジング38が薄膜51に接続さ
れている。

複合圧電膜50の構造が第５図に拡大尺度で示されてい
る。複合圧電膜50は、黄銅ディスク58によって分離され
たセラミックの上方ディスク56と下方ディスク57を備え
る。金属製の上方駆動電極59と下方駆動電極60が、それ
ぞれ、上方ディスク56の上面と下方ディスク57の下面に
形成されていると共に、作動パルスを受けるように制御
装置40に電気的に接続されている。その結果、上方ディ
スク56と下方ディスク57の電気的分極によって複合圧電
膜50が撓む。

上方駆動電極59と下方駆動電極60は、それぞれ、半径方
向に延在する切欠き61と62を有する。第６図及び第７図
に示すように、切欠き61と62とは、90゜だけ角度が偏倚
させてある。上方検知電極63と下方検知電極64が、上方
駆動電極59と下方駆動電極60から電気的に遮断されるよ
うに、それぞれ、切欠き61と62内を半径方向に延在す
る。

上方検知電極63と下方検知電極64が、制御装置40に接続
されて、複合圧電膜50の撓みの程度についてのフィード
バック、それ故、膜９の対応する撓みについてのフィー
ドバックを行う。制御装置40には、複合圧電膜50と膜９
の撓みの振幅を表す信号を得て、その信号を最大及び最
小の閾値と比較し、もしその信号がこれらの最大閾値と
最小閾値の間にない場合は、アラーム信号を発生する回
路（図示せず）が設けてある。この様にして、装置１
は、室６内の気泡の存在または室６に対して下流側の注
入経路の閉塞に基づく異常状態を表示することができ
る。

室６内に形成される気泡の効果は、室６の体積を減少す
るように膜９が撓むと気泡の体積の減少することになる
ことである。何故なら、空気は容易に圧縮可能であるの
に対し、囲りの液体は極めて非圧縮性が高い。従って、
膜９が屈曲する移動距離は、気泡が無い正常なポンプ作
動中よりも大きくなる。それ故、上方検知電極63と下方
検知電極64からその時に得られる信号の振幅は、通常よ
り大きくなり、所定の最大閾値と比較することにより、
検出することができる。

同様に、室６の下流、例えば、流出ダクト20における閉
塞の効果は、液体が膜９の撓みによって圧縮されると室
６から流出することが防止されると共に、液体の非圧縮
性が膜９の撓みを通常のポンプ作動中よりも小さく制限
することである。従って、上方検知電極63と下方検知電
極64から得た信号の振幅は、通常よりも小さくなると共
に、所定の最小閾値と比較することによって検出するこ
とができる。

通常操作中、上方検知電極63と下方検知電極64から得ら
れる出力信号は、装置１の各作動において計測された体
積の流体を流す方策を与える。制御装置40は、所定の流
量を与えるようにプログラムされていると共に、信号の
振幅に合わせて必要な流量を達成するように作動パルス
周波数を調整する。上記の例において、通常操作中の作
動パルス周波数は20〜50Hzの範囲であり、室６の体積は
１マイクロリットルである。

ハウジング38は、本体２と適合するならば、どんな便利
な外形を有していても良く、例えば、第８図に示すよう
に、キーパッド70と表示部71を備えても良い。キーパッ
ド70はポンプボタン72、確認ボタン73とデータを制御装
置40に入力するためのステップアップボタン74及びステ
ップダウンボタン75を有する。

表示部71は、液晶型であると共に、更に、発光ダイオー
ド指示器76〜84を備える。可聴警報を発することができ
る電気音響変換器85もハウジング38に装着されている。

作動キーを受承するためのキー穴86もハウジング38に設
けられている。使用時に、操作者は、上記のように本体
２をハウジング38に接続する前に装置１に呼び水する。
次に、ハウジング38は本体２に止着され、その後、制御
装置40は、自動的に自己検査行程を実行して、ハウジン
グ38が本体２と良好に当接しているか否か、電池電圧が
適当であるか否か、表示部71及び可聴警報が正常である
こと、室６内に空気が無いこと、更に、装置１内で閉塞
が起こっていないことを決定する。これらの後者の検査
は、圧電膜10の初期作動を必要とする。

表示部71と電気音響変換器85の正確な操作についての自
己検査は、制御装置40が全ての指示器76〜84を点灯する
と共に電気音響変換器85を鳴らすことにより行われる。
この時、操作者は確認ボタン73を押すことにより応答し
なければならない。この確認を受け取ると、制御装置40
は、指示器76〜84の点灯を停止すると共に、変換器85を
停止する。プログラム指示器として指定された指示器76
は、次に、点滅して、制御装置40がプログラム命令を受
け取る準備ができていることを操作者に知らせる。次
に、操作者はキーをキー穴86に挿入してキースイッチ
（図示せず）を作動してプログラムデータの入力が可能
となる。この時、ミリリットルで表した体積として指定
された表示器83が点灯され、操作者は、ステップアップ
ボタン74やステップダウンボタン75を必要に応じて使用
して数値表示部71を変動させることによって、注入体積
のための必要なデータを入力する。必要な数字が表示部
71によって表示された時、そのデータは確認ボタン73を
押すことにより入力される。

次に、ミリリットル／時間で表した流量として指定され
た指示器83、ボーラス（BOLUS）として指定された指示
器82及び時間間隔として指定された指示器84の点灯によ
って、同様の手順で別のデータが入力される。

従って、操作者は、注入の時間と速度を必要な最大体積
と共にプログラムすることができる。ボーラス設定は、
注入中に必要が生じた場合に、即ち、鎮静剤の投与量を
増大する必要がある時のように短時間に高流量が必要な
場合に送出し得るボーラスの所定の体積を示す。

プログラミングが完了すると、キーを抜いて、ポンプボ
タン72が押されて注入を開始する。キーを抜くことによ
り、患者がプログラムされた設定のいずれかを変更する
ことが防止される。注入の完了の５分前に、変換器85が
可聴警報を発して、操作者に完了が迫っていることを知
らせる。必要な体積の送出の完了は、制御装置40が、ポ
ンピング指示器としての指示器79を消灯することにより
表示されると共に、可聴警報が変換器85によって発せら
れる。

指示器77は、気泡として指定されていると共に、気泡が
検出されると点灯される。可聴警報も又、変換器85を使
って発せられる。同様に、指示器78は閉塞の検出に対応
する。変換器85が発生する警報信号は、操作者が確認ボ
タン73を押すことにより消すことができる。指示器76は
低電池指示器として指定される。

注入が完了すると、ハウジング38は本体２から取外され
て、本体２は廃物として処理される。本発明のポンプ装
置を医学用に使用した時の重要な利点は、ハウジング38
内の電子制御装置は再使用可能であるのに対し、本体２
は使い捨てであると共に比較的低価格であるため、本体
は繰り返し且つしばしば新品と取替えられるという点で
ある。これは、注入治療への微生物の危険及び定期的に
交換すべき注入装置を必要とする投薬手順に従う必要か
ら、重要である。

制御装置40には、又、制御装置40がその通常の給電電池
に接続されていない間にもプログラムメモリを保持する
ように接続された別の充電池が設けられている。次に、
制御装置40は、長時間に渡り装置の各使用の記録を維持
するようにプログラムできる。又、特定の使い捨てポン
プ本体２が使用されてきた総時間を要求時に表示するよ
うに、制御装置40をプログラムすることもできる。

第９図及び第10図には、別の外形の装置90が示されてい
る。第９図において、注入前に、ハウジング38は使い捨
て本体２に装着されかけている。第10図において、注入
中に、ハウジング38は本体２に接続されており、供給パ
ック91は第１コネクタ14に接続されている。第２コネク
タ19は、フレキシブルチューブ92を介してカニューレ
（図示せず）に接続され、フレキシブルチューブ92には
遮断弁93とルーアコネクタ（luer connector）94が取付
けられている。

装置90には、ハウジング38内か又はポンプ本体２内に位
置する電池によって電力が供給される。もし電池がポン
プ本体２内に位置する場合は、ポンプ本体２が使い捨て
部品の時に新しい電池が所定のハウジングと共に各々の
継続的な使用において用いられるという利点がある。

ポンプ本体２に使用される材料は注入される液体と適合
するものを選択しなければならない。これは医学的に改
良されたプラスチック材料が必須である医学用途におい
て特に当てはまる。

装置90には、更に、例えば、競業者が模倣したり低品質
のポンプ本体２を排除するように、ハウジング38を改良
されたポンプ本体２だけに接続できるようにする手段を
設けても良い。この手段は、例えば、ハウジング38内の
光検出器によって走査される、ポンプ本体上に設けた表
面浮き出しのホログラフ部材を備える。簡単な機械的イ
ンターロックを設けてもよい。

装置90を変形して、流入ダクト15の中味の光学的屈折に
応答するセンサなどの公知の型式の別の気泡検出器を備
えるようにしてもよい。この気泡検出器は、装置90に流
入しようとする気泡に対する追加の安全保護手段となる
と共に、制御装置40に組み込まれて圧電膜10の撓みに応
答する気泡検出回路と同様に、警報を発するのに使用す
ることができる。

第11図乃至第13図は、これまでの図面を参照して説明し
てきた装置と共通する多くの特徴を有する更に変形した
装置100を示す。装置100は、透明で医学的に承認された
プラスチック材料で形成された本体２を有する。本体２
は、使い捨て部品として、第11図の上部で、使い捨てで
ないハウジング38に接続されている。第11図の下部で、
ハウジング38から分離された本体２の外形が示されてい
る。

本体２は、半径方向に延在する補強リブ102で強化され
た円形中央部101を有する底面３を備える。中央部101の
上に、室６が本体２内に形成され、室６の体積は、室６
への弾性壁を形成する弾性薄膜９の撓みによって変動す
る。弾性薄膜９は、外方支持リング104と中央剛性ディ
スク105の間に接続された半円形断面の環状弾性部103を
備える。スパイダ部材106と中央剛性ディスク105は一体
に形成されて、スパイダ部材106と中央剛性ディスク105
は、環状弾性部103の撓みによって外方支持リング104に
対して垂直に移動自在の剛性組立物を構成する。

第12図に明示されているように、スパイダ部材106は３
個の半径方向に延在するアーム107を備え、各アーム107
は三角形頂部の垂直突出部108を有する。アーム107間に
は、３個の別のアーム109が設けられている。アーム109
は、アーム107と類似しているが、垂直突出部108に対応
する特徴を備えていない。

外方支持リング104は、室６を密封するように本体２に
接着されていると共に、外方に突出する環状起立リップ
110を備える。

環状フランジ111がリップ110を囲繞するように、ハウジ
ング38は本体２に着脱自在である。ハウジング38は環状
フランジ111内に膜51を備え、第11図の装着構造におい
て、膜51はスパイダ部材106の突出部108と確実に当接保
持されている。膜51が圧電膜10と一体に弾性変形するよ
うに、圧電膜10は膜51に被着されている。

本体２がハウジング38と操作連係されたときはいつで
も、スパイダ部材106が500gの重量に等しい力で付勢さ
れて膜51と当接するように、環状弾性部103は形状記憶
を有する。従って、中央剛性ディスク105は圧電膜10と
一体に移動する。

本体２は、管状の第１コネクタ14と第２コネクタ19を備
え、又、第１コネクタ14と第２コネクタ19は、夫々、装
置１と類似した型式の第１逆止め弁13と第２逆止め弁18
を介して室６と導通している。装置100は更に気泡検出
器112を備える。本体２がハウジング38に接続された
時、第１コネクタ14が気泡検出器112を貫通するよう
に、気泡検出器112がハウジング38に接続されている。
気泡検出器112は、第１コネクタ14の一方の側に光源を
設ける一方、第１コネクタ14の反対側に設けられて、第
１コネクタ14によって形成される流入ダクト15の中味の
屈折率の変化を感知する光センサを備える公知の型式の
ものである。気泡検出器112は、装置１について説明し
た気泡検出手段を補助する。

ハウジング38は、プリント基板113上に装着した制御装
置40を備え、更に、交換電池115を収納する電池室114を
有する。制御装置40は、交換電池115の交換中に制御装
置40のメモリー機能を維持する補助電池（図示せず）に
接続されている。

ハウジング38は、更に、透明窓117を介して見ることの
できる液晶表示部116を備える。

ハウジング38はハンドル33を備える。ハンドル33は、環
状の第１磁石30及び第２磁石36に接続されていると共
に、第11図に示す通常位置と呼び水位置（図示せず）の
間でハウジング38の長手方向に摺動自在である。呼び水
位置では、第１磁石30及び第２磁石36は第11図の左方へ
移動して、呼び水操作中に弁部材22と25を弁座から離隔
する。

更に別の変形例にかかる装置120が第14図及び第15図に
示されている。装置120は、ハウジング58を備える。ハ
ウジング58は、ハウジング58の第１端122にタンク室121
を有する。電池室114がハウジング58の第２端123に配置
されている。

摺動ハンドル124がハウジング58に長手方向に摺動自在
に装着されている。摺動ハンドル124は、内方に指向す
る縁部125と126を備える大略Ｕ字形の断面を有する。縁
部125と126は、夫々、使い捨て本体２を所定位置で把握
する突出タブ127を有する。第14図及び第15図の装置120
は、これまでの図面の装置と異なる方位で、即ち、本体
２が最上部にくるように示されている。

第15図に示すように、本体２は横方向に突出する耳128
を備える。タブ127と耳128は、本体２とハウジング58を
接続すると互い違いになるように、長手方向に離隔して
いる。折畳み可能なプラスチック袋から成るタンク129
が流入ダクト15に接続されている。使い捨て本体２がハ
ウジング58に接続された時、タンク129はタンク室121内
に覆われる。タンク室121は横方向に摺動自在のタンク
カバー130を介して点検できる。タンクカバー130は横方
向に突出する耳131を備える。摺動ハンドル124の通常操
作位置において、タブ127が耳131を覆って、タンクカバ
ー130を取外すことがでない。

新しい使い捨て本体２をハウジング58に装着するには、
最初に摺動ハンドル124をハウジング58の第２端123の方
へ移動して、タンクカバー130を取外さねばならない。
次に、使い捨て本体２とタンク129をハウジング58に装
着して、タンクカバー120を交換することができる。次
に、タブ127が、使い捨て本体２の耳128及びタンクカバ
ー130の耳131上に載置されるように、摺動ハンドル124
がハウジング58の第１端120の方へ充分に移動される。
次に、本体２とタンクカバー130は所定位置に保持され
る。

この手順中、第１図で説明したように、呼び水位置に第
１磁石30及び第２磁石36があるように摺動ハンドル124
の初期位置が設定される。摺動ハンドル124を第１端121
の方へ移動後、第１磁石30及び第２磁石36は、第１逆止
め弁13及び第２逆止め弁18が流体圧に応じて開閉する通
常操作位置に移動される。

別の実施例においては、球状の弁部材を弾丸状の弁部材
と代えてもよい。

別のやり方として、逆止め弁を電磁石で呼び水位置に移
動してもよい。

薬剤タンク129を備えた新しい本体２をハウジングに装
着した時、データが自動的に制御装置40に付与されるよ
うに、ハウジングの適当な検出器で読み取ることのでき
る識別コードをタンクに設けてもよい。このデータを受
取ると、操作者が入力する必要無しに所定のパラメータ
に従って薬剤を送出するように、制御装置40をプログラ
ムしてもよい。制御装置40は又、所定のタンクから送出
された薬剤の全投与量を記録及び表示すると共に、供給
が殆ど終りになった時に警報を発するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例によるポンプ装置の側断
面図、第２図は第１図における線II−IIに沿う横断面
図、第３図は第２図における線III−IIIに沿う横断面
図、第４図は第１図から第３図に示したポンプ装置の第
１変形例であって、圧電変換器を詳細に示す部分断面
図、第５図は第４図の圧電変換器の部分拡大図、第６図
は第４図と第５図に示した圧電変換器の平面図、第７図
は第４図から第６図に示した圧電変換器の下面図、第８
図はキーパッドと表示部とを備えた第２変形例のポンプ
装置の平面図、第９図は供給パックとフレキシブルチュ
ーブとに接続された第３変形例のポンプ装置の外観図、
第10図は第９図に示したポンプ装置であって、該装置の
ハウジングが注入に先立ってポンプ装置の使捨て本体に
取り付けられているところを示す外観図、第11図は第４
変形例のポンプ装置の断面図、第12図は第11図に示した
ポンプ装置の平面図、第13図は第11図と第12図とに示し
た装置の一部切り欠き端面図、第14図はタンクが一体形
成されている第５変形例のポンプ装置の斜視図、第15図
は第14図に示したポンプ装置の分解斜視図である。２……本体、６……室、９……弾性薄膜、10……圧電
膜、13……第１逆止め弁、15……流入ダクト、18……第
２逆止め弁、20……流出ダクト、30……第１磁石、33…
…ハンドル、36……第２磁石、38,58……ハウジング、4
0……制御装置、50……複合圧電膜、59……上方駆動電
極、60……下方駆動電極、63……上方検知電極、64……
下方検知電極、70……キーパッド、71……表示部、91…
…供給パック、92……フレキシブルチューブ、112……
気泡検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者リチャード・ジョン・ウォービーイギリス国ピー13 ２エイチピーケンブリッジシャー、ウィズベッチ、ペンローズ・ガーデンズ 12番

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプ室（６）を有するポンプ本体（２）
と、ポンプ輸送するべき液体がポンプ室を充填するよう
に、ポンプ室と液体源（１２９）の間を連通する流入ダ
クト（１５）と、ポンプ輸送された液体を送出するよう
にポンプ室と連通する流出ダクト（２０）と、ポンプ室
から液体をポンプ輸送するようにポンプ室の可撓性壁
（９）の変位によりポンプ室の体積を変動させるよう操
作される圧電素子（１０、５０）を含む作動手段（１
０、５０）と、圧電素子をパルス状に励起するように操
作される電子回路手段（４０）とを備え、又、圧電素子
は、撓みの振幅を検知する少なくとも１個の検知電極
（６３、６４）を有する一方、電子回路手段は検出手段
を含み、更に、検出手段は、検知した撓みの振幅を少な
くとも１個の閾値と比較して、ポンプ室、流入ダクトと
流出ダクトが占有する液体体積内での閉塞又は気泡の形
成に伴うポンプ装置の異常操作を表示するポンプ装置
（１、１００、１２０）。
【請求項２】検出手段は閉塞検出手段を含み、更に、閉
塞検出手段は、検知した撓みの振幅を低閾値と比較し
て、検知した撓みの振幅が低閾値より小さい時に閉塞の
存在を表示するように操作される請求項１記載のポンプ
装置。
【請求項３】検出手段は気泡検出手段を含み、更に、気
泡検出手段は、検知した撓みの振幅を高閾値と比較し
て、検知した撓みの振幅が高閾値より大きい時に気泡の
存在を表示するように操作される請求項１記載のポンプ
装置。
【請求項４】電子回路手段に接続された流量検知手段を
設け、更に、電子回路手段は、検知された流量を所定値
に維持するように可変周波数で圧電素子を励起する請求
項１記載のポンプ装置。
【請求項５】電子回路手段は、ポンプ本体に着脱自在の
ハウジング（３８）内に配置され、更に、使用時にハウ
ジングを、解放自在の接続手段（３９）でポンプ本体に
接続した請求項１記載のポンプ装置。
【請求項６】圧電素子が変換器からなり、又、変換器
は、ハウジングとポンプ本体を操作可能に接続した時に
使用中のポンプ本体の可撓性壁を覆う位置で、ハウジン
グ内に配置され、更に、可撓性壁が変換器と操作係合す
るように可撓性壁を付勢する付勢手段（１０３）を設け
た請求項５記載のポンプ装置。
【請求項７】付勢手段が可撓性壁の環状膜部（１０３）
を備え、又、環状膜部は、周囲が可撓性壁の剛性部（１
０５）に接続されると共に、形状記憶を有することによ
り、ポンプ本体をハウジングに操作接続した時、変換器
と係合するように剛性部が付勢される請求項６記載のポ
ンプ装置。
【請求項８】ポンプ室（６）及びポンプ室と連通する流
入ダクト（１５）と流出ダクト（２０）を有するポンプ
本体（２）と、ポンプ室の可撓性壁（９）の変位により
ポンプ室の体積を変動させるように操作される圧電変換
器（１０）と、流入ダクト及び流出ダクト内に、夫々、
配置された第１逆止め弁（１３）及び第２逆止め弁（１
８）と、ハウジング（３８）内に配置されて、圧電変換
器（１０、５０）を制御及び励起するように操作される
電子回路手段（４０）と、ハウジングがポンプ本体に着
脱自在となるように、ハウジングとポンプ本体の間で操
作される解放自在の接続手段（３９）と、可撓性壁が圧
電変換器と操作係合するように可撓性壁を付勢する付勢
手段（１０３）とを備え、又、通常操作状態で、第１逆
止め弁と第２逆止め弁は、可撓性壁の変位によりポンプ
室内に発生した圧力又は吸込みに応じて開放及び閉鎖さ
れ、更に、圧電変換器を、ハウジングとポンプ本体を操
作可能に接続した時にポンプ本体の可撓性壁を覆う位置
で、ハウジング内に配置したポンプ装置（１、１００、
１２０）。