JP2014087450A - Liquid transport device and method for determining closed state of tube - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体輸送装置及びチューブの閉塞状態の判定方法に関する。 The present invention relates to a liquid transport apparatus and a method for determining a closed state of a tube.
液体を輸送する液体輸送装置として、特許文献１に記載されたマイクロポンプが知られている。マイクロポンプには、チューブに沿って複数のフィンガーが配置されており、カムがフィンガーを順次押すことによって、チューブが圧搾されて液体が輸送される。 As a liquid transport device for transporting a liquid, a micropump described in Patent Document 1 is known. A plurality of fingers are arranged along the tube in the micro pump, and the tube is squeezed and liquid is transported by the cams pushing the fingers sequentially.
フィンガーによりチューブを圧搾して液体を輸送する液体輸送装置では、チューブの閉塞が不十分である場合、カムの回転量に対する液体の輸送量が低下し、精密な輸送ができなくなる。 In a liquid transport apparatus that transports liquid by squeezing a tube with a finger, when the tube is not sufficiently closed, the transport amount of the liquid with respect to the rotation amount of the cam is lowered, and precise transport cannot be performed.
本発明は、チューブの閉塞状態を判定することを目的とする。 An object of this invention is to determine the obstruction | occlusion state of a tube.
上記目的を達成するための主たる発明は、液体を輸送するためのチューブと、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムと、複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する判定部とを有する液体輸送装置である。 A main invention for achieving the above object includes a tube for transporting a liquid, a plurality of fingers for pressing and closing the tube, and a cam for pressing the fingers in order to squeeze the tube and transport the liquid A first electrode provided on the tube upstream of the region pushed by the fingers, a second electrode provided on the tube downstream of the region, the first electrode, and the second And a determination unit that determines a closed state of the tube based on an impedance between the electrodes.
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings.
液体を輸送するためのチューブと、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムと、複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する判定部とを有する液体輸送装置が明らかとなる。
このような液体輸送装置によれば、チューブの閉塞状態を監視できる。
From a tube for transporting liquid, a plurality of fingers for pushing and closing the tube, a cam for sequentially pressing the fingers to squeeze the tube and transport the liquid, and a region pushed by the plurality of fingers The first electrode provided on the upstream tube, the second electrode provided on the tube downstream of the region, and the impedance of the tube based on the impedance between the first electrode and the second electrode. A liquid transport device having a determination unit for determining the closed state is clarified.
According to such a liquid transport device, the closed state of the tube can be monitored.
前記チューブの内周面に撥水処理が施されていることが望ましい。これにより、閉塞位置の上流側と下流側の液体が絶縁状態になりやすくなるため、閉塞状態を判定しやすくなる。 It is desirable that the inner peripheral surface of the tube is subjected to water repellent treatment. As a result, the liquid on the upstream side and the downstream side of the closed position is likely to be in an insulated state, and thus the closed state can be easily determined.
前記液体輸送装置の流路内に前記液体を充満させるプライミング処理の後に、前記判定部が、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定することが望ましい。プライミング処理後であれば、チューブに液体が充満しているため、インピーダンスに基づくチューブの閉塞状態の判定が可能である。 After the priming process of filling the liquid in the flow path of the liquid transport device, the determination unit determines the closed state of the tube based on the impedance between the first electrode and the second electrode. desirable. After the priming process, since the tube is filled with liquid, it is possible to determine the closed state of the tube based on the impedance.
前記判定部は、複数の前記フィンガーの全てが前記カムによって押される期間を継続して、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定することが望ましい。これにより、複数のフィンガーのいずれかのフィンガーによる閉塞に異常があっても、その異常を検出できる。 The determination unit preferably continues a period in which all of the plurality of fingers are pushed by the cam, and determines the closed state of the tube based on the impedance between the first electrode and the second electrode. . Thereby, even if there is an abnormality in the blockage by any one of the plurality of fingers, the abnormality can be detected.
前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスを測定する際に、前記第１電極と第２電極の間にバイアス電圧が加わらないように、前記第１電極及び前記第２電極に交流電圧を印加することが望ましい。これにより、液体に電気化学的なプロセスが生じることを抑制できる。 When measuring the impedance between the first electrode and the second electrode, an AC voltage is applied to the first electrode and the second electrode so that a bias voltage is not applied between the first electrode and the second electrode. It is desirable to apply. Thereby, it can suppress that an electrochemical process arises in a liquid.
液体を輸送するためのチューブと、前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムとを備えた液体輸送装置の前記チューブの閉塞状態を判定する判定方法であって、複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極との間のインピーダンスに基づいて、前記チューブの閉塞状態を判定することを特徴とする液体輸送方法が明らかとなる。これにより、チューブの閉塞状態を監視できる。 A tube for transporting the liquid; a plurality of fingers for pressing and closing the tube; and a cam for sequentially pressing the fingers so as to transport the liquid by compressing the tube. A determination method for determining a closed state, wherein a first electrode provided on a tube upstream of a region pressed by a plurality of the fingers, and a second electrode provided on a tube downstream of the region The liquid transport method is characterized in that the closed state of the tube is determined based on the impedance between the two. Thereby, the obstruction | occlusion state of a tube can be monitored.
＝＝＝実施形態＝＝＝
＜液体輸送装置の基本構成＞
図１は、液体輸送装置１の全体斜視図である。図２は、液体輸送装置１の分解図である。図に示すように、液体輸送装置１の貼着される側（生体側）を「下」とし、逆側を「上」として説明することがある。
=== Embodiment ===
<Basic configuration of liquid transport device>
FIG. 1 is an overall perspective view of the liquid transport apparatus 1. FIG. 2 is an exploded view of the liquid transport apparatus 1. As shown in the drawing, the side (living body side) to which the liquid transport device 1 is attached may be described as “down” and the opposite side may be described as “up”.
液体輸送装置１は、液体を輸送するための装置である。液体輸送装置１は、本体１０と、カートリッジ２０と、パッチ３０とを備える。本体１０、カートリッジ２０及びパッチ３０は、図２に示すように分離可能であるが、使用時には図１に示すように一体に組み立てられる。液体輸送装置１は、例えば生体にパッチ３０を貼着して、カートリッジ２０に貯留されているインスリンを定期注入するのに好適に用いられる。カートリッジ２０に貯留された液体（例えばインスリン）が無くなった場合、カートリッジ２０は交換されるが、本体１０及びパッチ３０は継続して使用される。但し、パッチ３０も低頻度で交換される。 The liquid transport apparatus 1 is an apparatus for transporting a liquid. The liquid transport apparatus 1 includes a main body 10, a cartridge 20, and a patch 30. The main body 10, the cartridge 20, and the patch 30 are separable as shown in FIG. 2, but are assembled together as shown in FIG. The liquid transport device 1 is suitably used for, for example, attaching a patch 30 to a living body and periodically injecting insulin stored in the cartridge 20. When the liquid (for example, insulin) stored in the cartridge 20 runs out, the cartridge 20 is replaced, but the main body 10 and the patch 30 are continuously used. However, the patch 30 is also replaced at a low frequency.
図３は、液体輸送装置１の断面図である。図４は、液体輸送装置１の内部の透過上面図である。図４には、ポンプ部５の構成も示されている。図５は、ポンプ部５の概要説明図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid transport apparatus 1. FIG. 4 is a transparent top view of the inside of the liquid transport apparatus 1. FIG. 4 also shows the configuration of the pump unit 5. FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of the pump unit 5.
ポンプ部５は、カートリッジ２０に貯留されている液体を輸送するためのポンプとしての機能を有し、チューブ２１と、複数のフィンガー２２と、カム１１と、駆動機構１２とを備えている。 The pump unit 5 has a function as a pump for transporting the liquid stored in the cartridge 20, and includes a tube 21, a plurality of fingers 22, a cam 11, and a drive mechanism 12.
チューブ２１は、液体を輸送するための管である。チューブ２１の上流側（液体の輸送方向を基準にした場合の上流側）は、カートリッジ２０の液体の貯留部２６に連通している。チューブ２１は、フィンガー２２から押されると閉塞し、フィンガー２２からの力が解除されると元に戻る程度に弾性を有している。チューブ２１は、カートリッジ２０のチューブ案内壁２５１Ａの内面に沿って、部分的に円弧形状に配置されている。チューブ２１の円弧形状の部分は、チューブ案内壁２５１Ａの内面と、複数のフィンガー２２との間に配置されている。チューブ２１の円弧の中心は、カム１１の回転中心と一致している。 The tube 21 is a tube for transporting a liquid. The upstream side of the tube 21 (upstream side when the liquid transport direction is used as a reference) communicates with the liquid storage portion 26 of the cartridge 20. The tube 21 is elastic enough to close when pressed from the finger 22 and return to its original state when the force from the finger 22 is released. The tube 21 is partially arranged in an arc shape along the inner surface of the tube guide wall 251A of the cartridge 20. The arc-shaped portion of the tube 21 is disposed between the inner surface of the tube guide wall 251 </ b> A and the plurality of fingers 22. The center of the arc of the tube 21 coincides with the rotation center of the cam 11.
フィンガー２２は、チューブ２１を閉塞させるための部材である。フィンガー２２は、カム１１から力を受けて、従動的に動作する。フィンガー２２は、棒状の軸部と鍔状の押圧部とを有し、Ｔ字形状になっている。棒状の軸部はカム１１と接触し、鍔状の押圧部はチューブ２１と接触している。フィンガー２２は、軸方向に沿って可動になるように、支持されている。 The finger 22 is a member for closing the tube 21. The finger 22 receives the force from the cam 11 and operates in a driven manner. The finger 22 has a rod-shaped shaft portion and a hook-shaped pressing portion, and has a T shape. The rod-shaped shaft portion is in contact with the cam 11, and the hook-shaped pressing portion is in contact with the tube 21. The finger 22 is supported so as to be movable along the axial direction.
複数のフィンガー２２は、カム１１の回転中心から放射状に等間隔で配置されている。複数のフィンガー２２は、カム１１とチューブ２１との間に配置されている。ここでは、７本のフィンガー２２が設けられている。以下の説明では、液体の輸送方向の上流側から順に、第１フィンガー２２Ａ、第２フィンガー２２Ｂ、・・・第７フィンガー２２Ｇと呼ぶことがある。 The plurality of fingers 22 are arranged radially from the rotation center of the cam 11 at equal intervals. The plurality of fingers 22 are disposed between the cam 11 and the tube 21. Here, seven fingers 22 are provided. In the following description, the first finger 22A, the second finger 22B,..., The seventh finger 22G may be called in order from the upstream side in the liquid transport direction.
カム１１は、外周の４箇所に突起部を有している。カム１１の外周に複数のフィンガー２２が配置されており、そのフィンガー２２の外側にチューブ２１が配置されている。カム１１の突起部によってフィンガー２２が押されることによって、チューブ２１が閉塞する。フィンガー２２が突起部から外れると、チューブ２１の弾性力によってチューブ２１が元の形状に戻る。カム１１が回転すると、７本のフィンガー２２が順に突起部から押されて、輸送方向上流側から順にチューブ２１が閉塞する。これにより、チューブ２１が蠕動運動させられて、液体がチューブ２１に圧搾されて輸送される。液体の逆流を防止するため、少なくとも１つ、好ましくは２つのフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させるように、カム１１の突起部が形成されている。 The cam 11 has protrusions at four locations on the outer periphery. A plurality of fingers 22 are arranged on the outer periphery of the cam 11, and the tube 21 is arranged outside the fingers 22. When the finger 22 is pushed by the protruding portion of the cam 11, the tube 21 is closed. When the finger 22 is removed from the protrusion, the tube 21 returns to its original shape by the elastic force of the tube 21. When the cam 11 rotates, the seven fingers 22 are sequentially pushed from the protrusions, and the tube 21 is closed sequentially from the upstream side in the transport direction. Thereby, the tube 21 is peristally moved, and the liquid is squeezed into the tube 21 and transported. In order to prevent the backflow of the liquid, the protrusion of the cam 11 is formed so that at least one, preferably two fingers 22 close the tube 21.
駆動機構１２は、カム１１を回転駆動するための機構である。駆動機構１２は、圧電モーター１２１と、ローター１２２と、減速伝達機構１２３とを有する（図４参照）。 The drive mechanism 12 is a mechanism for driving the cam 11 to rotate. The drive mechanism 12 includes a piezoelectric motor 121, a rotor 122, and a deceleration transmission mechanism 123 (see FIG. 4).
圧電モーター１２１は、圧電素子の振動を利用してローター１２２を回転させるためのモーターである。圧電モーター１２１は、矩形状の振動体の両面に接着された圧電素子に駆動信号を印加することによって、振動体を振動させる。振動体の端部はローター１２２に接触しており、この端部は、振動体が振動すると、楕円軌道や８の字軌道などの所定の軌道を描いて振動する。振動体の端部が、振動軌道の一部においてローター１２２と接触することによって、ローター１２２が回転駆動する。圧電モーター１２１は、振動体の端部がローター１２２に接触するように、一対のばねでローター１２２に向かって付勢されている。 The piezoelectric motor 121 is a motor for rotating the rotor 122 using the vibration of the piezoelectric element. The piezoelectric motor 121 vibrates the vibrating body by applying a driving signal to the piezoelectric elements bonded to both surfaces of the rectangular vibrating body. The end of the vibrating body is in contact with the rotor 122, and when the vibrating body vibrates, the end vibrates along a predetermined orbit such as an elliptical or 8-shaped orbit. The rotor 122 is rotationally driven by the end of the vibrating body coming into contact with the rotor 122 in a part of the vibration trajectory. The piezoelectric motor 121 is urged toward the rotor 122 by a pair of springs so that the end of the vibrating body contacts the rotor 122.
ローター１２２は、圧電モーター１２１によって回転させられる被駆動体である。ローター１２２には、減速伝達機構１２３の一部を構成するローターピニオンが形成されている。 The rotor 122 is a driven body that is rotated by the piezoelectric motor 121. The rotor 122 is formed with a rotor pinion that constitutes a part of the deceleration transmission mechanism 123.
減速伝達機構１２３は、ローター１２２の回転を所定の減速比でカム１１に伝達する機構である。減速伝達機構１２３は、ローターピニオンと、伝達車と、カム歯車とから構成されている。ローターピニオンは、ローター１２２に一体的に取り付けられた小歯車である。伝達車は、ローターピニオンと噛合する大歯車と、カム歯車と噛合するピニオンを有し、ローター１２２の回転力をカム１１に伝達する機能を有する。カム歯車は、カム１１に一体的に取り付けられており、カム１１とともに回転可能に支持されている。 The reduction transmission mechanism 123 is a mechanism that transmits the rotation of the rotor 122 to the cam 11 at a predetermined reduction ratio. The deceleration transmission mechanism 123 includes a rotor pinion, a transmission wheel, and a cam gear. The rotor pinion is a small gear that is integrally attached to the rotor 122. The transmission wheel has a large gear that meshes with the rotor pinion and a pinion that meshes with the cam gear, and has a function of transmitting the rotational force of the rotor 122 to the cam 11. The cam gear is integrally attached to the cam 11 and is rotatably supported together with the cam 11.
ポンプ部５を構成するチューブ２１、複数のフィンガー２２、カム１１及び駆動機構１２のうち、カム１１及び駆動機構１２は本体１０に設けられており、チューブ２１及び複数のフィンガー２２はカートリッジ２０に設けられている。以下、本体１０、カートリッジ２０及びパッチ３０の構成について説明する。 Of the tube 21, the plurality of fingers 22, the cam 11, and the drive mechanism 12 constituting the pump unit 5, the cam 11 and the drive mechanism 12 are provided in the main body 10, and the tube 21 and the plurality of fingers 22 are provided in the cartridge 20. It has been. Hereinafter, the configuration of the main body 10, the cartridge 20, and the patch 30 will be described.
・本体１０
図６は、本体１０の内部構成を示す分解斜視図である。図７は、本体１０の裏面の斜視図である。以下、これらの図とともに図１〜図４を参照しながら、本体１０の構成について説明する。
・ Main body 10
FIG. 6 is an exploded perspective view showing the internal configuration of the main body 10. FIG. 7 is a perspective view of the back surface of the main body 10. The configuration of the main body 10 will be described below with reference to FIGS.
本体１０は、本体ベース１３と、本体ケース１４とを有する。本体ベース１３上には、前述の駆動機構１２と、圧電モーター１２１等の制御を行う制御基板１５（制御部）とが設けられている。本体ベース１３上の駆動機構１２（圧電モーター１２１、ローター１２２、減速伝達機構１２３）や制御基板１５は、本体ケース１４によって覆われて保護されている。 The main body 10 includes a main body base 13 and a main body case 14. On the main body base 13, the drive mechanism 12 described above and a control board 15 (control unit) that controls the piezoelectric motor 121 and the like are provided. The drive mechanism 12 (piezoelectric motor 121, rotor 122, deceleration transmission mechanism 123) and control board 15 on the main body base 13 are covered and protected by the main body case 14.
本体ベース１３には、ベアリング１３Ａが設けられている。カム１１の回転軸が本体ベース１３を貫通しており、ベアリング１３Ａは、本体ベース１３に対して回転可能にカム１１の回転軸を支持している。カム１１は減速伝達機構１２３を構成するカム歯車と一体であり、カム歯車は本体ケース１４によって覆われて本体１０の内部に配置され、カム１１は本体１０から露出している。本体１０とカートリッジ２０とを組み合わせると、本体１０から露出しているカム１１が、カートリッジ２０のフィンガー２２の端部と噛み合うことになる。 The main body base 13 is provided with a bearing 13A. The rotating shaft of the cam 11 passes through the main body base 13, and the bearing 13 </ b> A supports the rotating shaft of the cam 11 so as to be rotatable with respect to the main body base 13. The cam 11 is integral with a cam gear constituting the speed reduction transmission mechanism 123, and the cam gear is covered with the main body case 14 and disposed inside the main body 10, and the cam 11 is exposed from the main body 10. When the main body 10 and the cartridge 20 are combined, the cam 11 exposed from the main body 10 meshes with the end portions of the fingers 22 of the cartridge 20.
本体１０にはフック掛け１６が設けられている。フック掛け１６には、カートリッジ２０の固定フック２３４が引っ掛かり、本体１０がカートリッジ２０に固定される。
また、本体１０は、電池収納部１８を有する。電池収納部１８に収納された電池１９は、液体輸送装置１の電力源となる。
The main body 10 is provided with a hook hook 16. A fixing hook 234 of the cartridge 20 is hooked on the hook hook 16, and the main body 10 is fixed to the cartridge 20.
The main body 10 has a battery housing portion 18. The battery 19 stored in the battery storage unit 18 serves as a power source for the liquid transport apparatus 1.
・カートリッジ２０
図８は、カートリッジ２０の内部構成を示す分解斜視図である。図９は、カートリッジ２０ベースの裏面の分解斜視図である。以下、これらの図とともに図１〜図５を参照しながら、カートリッジ２０の構成について説明する。
-Cartridge 20
FIG. 8 is an exploded perspective view showing the internal configuration of the cartridge 20. FIG. 9 is an exploded perspective view of the back surface of the cartridge 20 base. Hereinafter, the configuration of the cartridge 20 will be described with reference to FIGS.
カートリッジ２０は、カートリッジベース２３と、ベース受け２４とを有する。 The cartridge 20 has a cartridge base 23 and a base receiver 24.
カートリッジベース２３の上側には、チューブユニット２５が設けられている。チューブユニット２５は、前述のチューブ２１及び複数のフィンガー２２と、ユニットベース２５１と、ユニットカバー２５２とを有する。ユニットベース２５１にはチューブ案内壁２５１Ａが形成されており、ユニットベース２５１の内部においてチューブ２１が円弧形状に配置されている。また、ユニットベース２５１は、フィンガー２２を軸方向に可動に支持している。ユニットベース２５１内のチューブ２１とフィンガー２２は、ユニットカバー２５２によって覆われている。 A tube unit 25 is provided on the upper side of the cartridge base 23. The tube unit 25 includes the tube 21 and the plurality of fingers 22 described above, a unit base 251, and a unit cover 252. A tube guide wall 251A is formed on the unit base 251, and the tube 21 is arranged in an arc shape inside the unit base 251. The unit base 251 supports the fingers 22 so as to be movable in the axial direction. The tube 21 and the fingers 22 in the unit base 251 are covered with a unit cover 252.
チューブユニット２５は平坦な円筒形状になっており、チューブユニット２５の中央の空洞に本体１０から露出しているカム１１が挿入されることになる。これにより、本体１０側のカム１１とカートリッジ２０側のフィンガー２２とが噛み合うことになる。 The tube unit 25 has a flat cylindrical shape, and the cam 11 exposed from the main body 10 is inserted into the central cavity of the tube unit 25. As a result, the cam 11 on the main body 10 side and the finger 22 on the cartridge 20 side mesh with each other.
カートリッジベース２３には、供給側継手２３１及び排出側継手２３２が設けられている。供給側継手２３１及び排出側継手２３２には、チューブユニット２５内のチューブ２１の端部がそれぞれ接続される。複数のフィンガー２２がチューブ２１を順に圧搾すると、供給側継手２３１から液体がチューブ２１に供給されるとともに、排出側継手２３２から液体が排出される。排出側継手２３２には接続針２３３が連通しており、排出側継手２３２から排出された液体は、接続針２３３を介して、パッチ３０側に供給されることになる。 The cartridge base 23 is provided with a supply side joint 231 and a discharge side joint 232. The end of the tube 21 in the tube unit 25 is connected to the supply side joint 231 and the discharge side joint 232, respectively. When the plurality of fingers 22 squeeze the tube 21 in order, the liquid is supplied from the supply side joint 231 to the tube 21 and the liquid is discharged from the discharge side joint 232. A connection needle 233 communicates with the discharge side joint 232, and the liquid discharged from the discharge side joint 232 is supplied to the patch 30 side via the connection needle 233.
カートリッジベース２３には、固定フック２３４が形成されている。固定フック２３４は、本体１０のフック掛け１６に引っ掛かり、本体１０をカートリッジ２０に固定する。 A fixing hook 234 is formed on the cartridge base 23. The fixing hook 234 is hooked on the hook hook 16 of the main body 10 and fixes the main body 10 to the cartridge 20.
カートリッジベース２３とベース受け２４との間には、リザーバーフィルム２５が挟み込まれている。リザーバーフィルム２５の周囲は、カートリッジベース２３の底面に密に接着されている。カートリッジベース２３とリザーバーフィルム２５との間に貯留部２６が形成され、この貯留部２６に液体（例えばインスリン）が貯留される。貯留部２６は供給側継手２３１に連通しており、貯留部２６に貯留された液体は、供給側継手２３１を介して、チューブ２１に供給されることになる。 A reservoir film 25 is sandwiched between the cartridge base 23 and the base receiver 24. The periphery of the reservoir film 25 is closely adhered to the bottom surface of the cartridge base 23. A storage portion 26 is formed between the cartridge base 23 and the reservoir film 25, and a liquid (for example, insulin) is stored in the storage portion 26. The storage unit 26 communicates with the supply side joint 231, and the liquid stored in the storage unit 26 is supplied to the tube 21 through the supply side joint 231.
上記の通り、貯留部２６は、カートリッジベース２３の下側に構成されている。カートリッジベース２３の上側にはポンプ部５を構成するチューブ２１及びフィンガー２２が配置されているので、ポンプ部５と貯留部２６が上下に配置されている。これにより、液体輸送装置１の小型化が図られている。また、貯留部２６は、ポンプ部５よりも生体側に配置されている。これにより、貯留部２６に貯留された液体が生体の体温で保温されやすくなり、液体の温度と生体の体温との差が抑制される。 As described above, the storage unit 26 is configured below the cartridge base 23. Since the tube 21 and the fingers 22 constituting the pump unit 5 are arranged on the upper side of the cartridge base 23, the pump unit 5 and the storage unit 26 are arranged up and down. Thereby, size reduction of the liquid transport apparatus 1 is achieved. Further, the storage unit 26 is disposed on the living body side with respect to the pump unit 5. Thereby, the liquid stored in the storage unit 26 is easily kept at the body temperature of the living body, and the difference between the temperature of the liquid and the body temperature of the living body is suppressed.
貯留部２６に貯留された液体が無くなると、カートリッジ２０は、液体輸送装置１から取り外されて、新たなカートリッジ２０に交換される。但し、注射針を用いて外部からカートリッジセプタム２７を介して貯留部２６に液体を注入することが可能である。なお、カートリッジセプタム２７は、注射針を抜くと穴が塞がる材料（例えばゴム、シリコン等）で構成されている。 When the liquid stored in the storage unit 26 runs out, the cartridge 20 is removed from the liquid transport apparatus 1 and replaced with a new cartridge 20. However, it is possible to inject liquid into the reservoir 26 from the outside via the cartridge septum 27 using an injection needle. The cartridge septum 27 is made of a material (for example, rubber, silicon) that closes the hole when the injection needle is pulled out.
・パッチ３０
図１０は、液体輸送装置１をパッチ３０の底面側から見た斜視図である。以下、図１〜図５も参照しながら、パッチ３０の構成について説明する。
・ Patch 30
FIG. 10 is a perspective view of the liquid transport device 1 as seen from the bottom surface side of the patch 30. Hereinafter, the configuration of the patch 30 will be described with reference to FIGS.
パッチ３０は、ソフトニードル３１と、導入針フォルダ３２と、ポートベース３３と、パッチベース３４と、粘着パッド３５とを有する。 The patch 30 includes a soft needle 31, an introduction needle folder 32, a port base 33, a patch base 34, and an adhesive pad 35.
ソフトニードル３１は、生体に液体を注入するための管であり、カテーテルの機能を有する。ソフトニードル３１は、例えばフッ素樹脂等の柔らかい材料で構成される。ソフトニードル３１の一端は、ポートベース３３に固定されている。 The soft needle 31 is a tube for injecting a liquid into a living body, and has a catheter function. The soft needle 31 is made of a soft material such as a fluororesin. One end of the soft needle 31 is fixed to the port base 33.
導入針フォルダ３２は、導入針３２Ａを保持する部材である。導入針フォルダ３２には、導入針３２Ａの一端が固定されている。導入針３２Ａは、柔らかいソフトニードル３１を生体に挿入するための金属製の針である。導入針３２Ａは細長い中空管状の針であるとともに、不図示の横穴を有する。導入針３２Ａの横穴から液体が供給されると、導入針３２Ａの先端から液体が排出される。これにより、ソフトニードル３１を生体に穿刺する前に、液体輸送装置１の流路内を液体で充満させるプライミング処理が可能になる。 The introduction needle folder 32 is a member that holds the introduction needle 32A. One end of the introduction needle 32 </ b> A is fixed to the introduction needle folder 32. The introduction needle 32A is a metal needle for inserting the soft soft needle 31 into the living body. The introduction needle 32A is an elongated hollow tubular needle and has a lateral hole (not shown). When the liquid is supplied from the lateral hole of the introduction needle 32A, the liquid is discharged from the tip of the introduction needle 32A. Thereby, before the soft needle 31 is punctured into the living body, the priming process for filling the flow path of the liquid transport apparatus 1 with the liquid becomes possible.
使用前の状態では、導入針フォルダ３２はポートベース３３に取り付けられており、導入針３２Ａはソフトニードル３１に挿通されてソフトニードル３１の下側から針先が露出している。パッチ３０を生体に貼り付けるとき、導入針３２Ａとともにソフトニードル３１を生体に穿刺した後、導入針３２Ａごと導入針フォルダ３２がポートベース３３から引き抜かれる（抜去）。硬い導入針３２Ａは生体に留置し続けないで済むため、生体への負荷が小さい。なお、ソフトニードル３１は生体に留置し続けるが、ソフトニードル３１は柔らかいため、生体への負荷は小さい。 In a state before use, the introduction needle folder 32 is attached to the port base 33, and the introduction needle 32 </ b> A is inserted through the soft needle 31 so that the needle tip is exposed from the lower side of the soft needle 31. When the patch 30 is affixed to the living body, the introduction needle folder 32 is pulled out of the port base 33 together with the introduction needle 32A (extraction) after the soft needle 31 is punctured into the living body together with the introduction needle 32A. Since the hard introduction needle 32A does not need to be kept in the living body, the load on the living body is small. Although the soft needle 31 is kept in place in the living body, since the soft needle 31 is soft, the load on the living body is small.
ポートベース３３には、カートリッジ２０の接続針２３３から供給される液体をソフトニードル３１に供給する部材である。ポートベース３３は、接続針用セプタム３３Ａと、導入針用セプタム３３Ｂとを有する。接続針用セプタム３３Ａ及び導入針用セプタム３３Ｂは、針を抜くと穴が塞がる材料（例えばゴム、シリコン等）で構成されている。接続針用セプタム３３Ａにはカートリッジ２０の接続針２３３が挿通され、液体は、接続針２３３を介して接続針用セプタム３３Ａ越しに、カートリッジ２０側からパッチ３０側に供給される。カートリッジ２０の交換のためにカートリッジ２０の接続針２３３がパッチ３０から抜かれても、接続針用セプタム３３Ａの接続針２３３による穴は自然に塞がる。導入針用セプタム３３Ｂには導入針３２Ａが挿通されており、導入針３２Ａが引き抜かれると、導入針用セプタム３３Ｂの導入針３２Ａによる穴は自然に塞がる。接続針用セプタム３３Ａ及び導入針用セプタム３３Ｂにより、パッチ３０内の液体が外部に漏れたり、生体の体液がパッチ３０側に逆流したりすることが防止される。なお、ポートベース３３内で導入針３２Ａの存在した領域（導入用セプタム以外の領域）は、導入針３２Ａの抜き取り後には液体の流路となる。 The port base 33 is a member that supplies the liquid supplied from the connection needle 233 of the cartridge 20 to the soft needle 31. The port base 33 includes a connection needle septum 33A and an introduction needle septum 33B. The connection needle septum 33A and the introduction needle septum 33B are made of a material (for example, rubber, silicon, or the like) that closes the hole when the needle is pulled out. The connecting needle 233 of the cartridge 20 is inserted into the connecting needle septum 33A, and the liquid is supplied from the cartridge 20 side to the patch 30 side through the connecting needle 233 through the connecting needle septum 33A. Even if the connecting needle 233 of the cartridge 20 is removed from the patch 30 for replacement of the cartridge 20, the hole by the connecting needle 233 of the connecting needle septum 33A is naturally closed. The introduction needle 32A is inserted into the introduction needle septum 33B, and when the introduction needle 32A is pulled out, the hole by the introduction needle 32A of the introduction needle septum 33B is naturally closed. The connection needle septum 33A and the introduction needle septum 33B prevent the liquid in the patch 30 from leaking to the outside and the body fluid of the living body from flowing back to the patch 30 side. The region where the introduction needle 32A exists in the port base 33 (region other than the introduction septum) becomes a liquid flow path after the introduction needle 32A is extracted.
パッチベース３４は、ポートベース３３に固定された平板状の部材である。パッチベース３４は、ベース受け２４を固定するための固定部３４Ａを有する。パッチベース３４の底面には粘着パッド３５が取り付けられている。粘着パッド３５は、パッチ３０を生体等に貼着するための粘着性のパッドである。 The patch base 34 is a flat member fixed to the port base 33. The patch base 34 has a fixing portion 34 </ b> A for fixing the base receiver 24. An adhesive pad 35 is attached to the bottom surface of the patch base 34. The adhesive pad 35 is an adhesive pad for attaching the patch 30 to a living body or the like.
上記の液体輸送装置１では、ポンプ部５と貯留部２６とが上下に配置され、液体輸送装置１の小型化が図られている。これにより、粘着パッド３５を小型化できる。 In the liquid transport device 1 described above, the pump unit 5 and the storage unit 26 are arranged vertically, so that the liquid transport device 1 is reduced in size. Thereby, the adhesive pad 35 can be reduced in size.
＜基本的な使用方法＞
図１１は、液体輸送装置１の使用方法を示すフロー図である。
<Basic usage>
FIG. 11 is a flowchart showing how to use the liquid transport apparatus 1.
まず、使用者は、液体輸送装置１のキットを準備する（Ｓ００１）。キットには、液体輸送装置１を構成するための本体１０、カートリッジ２０及びパッチ３０が同梱されている。使用者は、図２に示すように、本体１０、カートリッジ２０及びパッチ３０を組み立てて、液体輸送装置１を組み立てる（Ｓ００２）。使用者は、本体１０とカートリッジ２０とを組み立てることによって、本体１０側のカム１１とカートリッジ２０側のフィンガー２２とを噛み合わせる。また、使用者は、カートリッジ２０の接続針２３３をパッチ３０の接続針用セプタム３３Ａに挿入し、カートリッジ２０側からパッチ３０側に液体を供給可能な状態にする。 First, the user prepares a kit for the liquid transport apparatus 1 (S001). The kit includes a main body 10, a cartridge 20, and a patch 30 for configuring the liquid transport apparatus 1. As shown in FIG. 2, the user assembles the main body 10, the cartridge 20, and the patch 30 to assemble the liquid transport apparatus 1 (S002). The user assembles the main body 10 and the cartridge 20 to engage the cam 11 on the main body 10 side with the finger 22 on the cartridge 20 side. Further, the user inserts the connecting needle 233 of the cartridge 20 into the connecting needle septum 33A of the patch 30 so that the liquid can be supplied from the cartridge 20 side to the patch 30 side.
次に、使用者は、プライミング処理を行う（Ｓ００３）。図１２は、プライミング処理の説明図である。プライミング処理は、液体輸送装置１のポンプ部５を駆動させて、液体輸送装置１の流路内に液体を充満させる処理である。このプライミング処理により、液体輸送装置１の流路内の気体が導入針３２Ａから排出される。また、このプライミング処理により、空の状態のチューブ２１に液体が充満することになる。使用者は、導入針３２Ａの先端から液体が排出されるまで、液体輸送装置１のポンプ部５を駆動させる。 Next, the user performs a priming process (S003). FIG. 12 is an explanatory diagram of the priming process. The priming process is a process of driving the pump unit 5 of the liquid transport apparatus 1 to fill the flow path of the liquid transport apparatus 1 with the liquid. By this priming process, the gas in the flow path of the liquid transport apparatus 1 is discharged from the introduction needle 32A. In addition, the priming process fills the empty tube 21 with liquid. The user drives the pump unit 5 of the liquid transport apparatus 1 until the liquid is discharged from the tip of the introduction needle 32A.
プライミング処理後、使用者は、導入針３２Ａ及びソフトニードル３１を生体に垂直に穿刺し、その後、導入針フォルダ３２をポートベース３３から引き抜き、ソフトニードル３１から導入針３２Ａを抜去する（Ｓ００４）。導入針用セプタム３３Ｂがあるため、導入針３２Ａが抜き去られても、導入針用セプタム３３Ｂの導入針３２Ａによる穴は自然に塞がる。このとき、使用者は、パッチ３０の粘着パッド３５の保護用紙を剥がして、粘着パッド３５を生体の皮膚に貼り付けて、液体輸送装置１を生体に貼着させると良い。 After the priming process, the user punctures the introduction needle 32A and the soft needle 31 perpendicularly to the living body, and then pulls out the introduction needle folder 32 from the port base 33 and removes the introduction needle 32A from the soft needle 31 (S004). Since there is the introduction needle septum 33B, even if the introduction needle 32A is removed, the hole by the introduction needle 32A of the introduction needle septum 33B is naturally closed. At this time, the user may peel off the protective paper of the adhesive pad 35 of the patch 30, attach the adhesive pad 35 to the skin of the living body, and attach the liquid transport device 1 to the living body.
次に、使用者は、導入針３２Ａの存在した領域（導入用セプタム以外の領域）の容量分の液体を輸送するように、ポンプ部５を予備動作させる（Ｓ００５）。これにより、導入針３２Ａの存在した空間を液体で充満させることができる。 Next, the user preliminarily operates the pump unit 5 so as to transport the liquid corresponding to the capacity of the region where the introduction needle 32A is present (region other than the introduction septum) (S005). Thereby, the space where the introduction needle 32A existed can be filled with the liquid.
その後、使用者は、液体輸送装置１に定量輸送処理（通常の処理）を行わせる（Ｓ００６）。このとき、液体輸送装置１は、駆動機構１２の圧電モーター１２１を駆動してカム１１を回転させ、カム１１の突起部によって７本のフィンガー２２を順に押して輸送方向上流側から順にチューブ２１を閉塞させ、チューブ２１を蠕動運動させて液体を輸送する。定量輸送処理では、所定時間に所定量の液体が輸送されるように、カム１１の回転量が制御される。 Thereafter, the user causes the liquid transport apparatus 1 to perform a quantitative transport process (normal process) (S006). At this time, the liquid transport apparatus 1 drives the piezoelectric motor 121 of the drive mechanism 12 to rotate the cam 11, and sequentially pushes the seven fingers 22 by the protrusions of the cam 11 to block the tube 21 in order from the upstream side in the transport direction. Then, the tube 21 is peristally moved to transport the liquid. In the quantitative transportation process, the rotation amount of the cam 11 is controlled so that a predetermined amount of liquid is transported at a predetermined time.
＜チューブの閉塞＞
図１３Ａ〜図１３Ｃは、チューブ２１の閉塞の説明図である。本来であれば、チューブ２１は円弧形状に配置されているが、ここでは便宜上、チューブ２１を直線状に配置している。
<Tube obstruction>
13A to 13C are explanatory diagrams of the blockage of the tube 21. FIG. Originally, the tube 21 is arranged in an arc shape, but here the tube 21 is arranged in a straight line for convenience.
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、カム１１が回転することにより、フィンガー２２が輸送方向上流側から順に押されて、輸送方向上流側から順にチューブ２１が閉塞する。チューブ２１の閉塞によって液体を輸送させるため、少なくとも１本のフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させることになる。 As shown in FIGS. 13A and 13B, when the cam 11 rotates, the fingers 22 are pushed in order from the upstream side in the transport direction, and the tube 21 is closed in order from the upstream side in the transport direction. Since the liquid is transported by the blocking of the tube 21, at least one finger 22 blocks the tube 21.
図１３Ｃに示すように、第７フィンガー２２Ｇがチューブ２１を閉塞させている間に、第１フィンガー２２Ａがチューブ２１を閉塞させる。仮に第７フィンガー２２Ｇがチューブ２１を解放させてから第１フィンガー２２Ａを閉塞させると、チューブ２１内の液体が逆流するおそれがあるためである。このため、輸送方向上流側から順に７本のフィンガー２２を押し終えて、再び輸送方向最上流側のフィンガー（第１フィンガー２２Ｇ）を押すまでの間においても、少なくとも１本のフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させることになる。 As shown in FIG. 13C, the first finger 22 </ b> A closes the tube 21 while the seventh finger 22 </ b> G closes the tube 21. This is because if the seventh finger 22G releases the tube 21 and then closes the first finger 22A, the liquid in the tube 21 may flow backward. For this reason, at least one finger 22 remains in the tube 21 even after the seven fingers 22 are pushed in order from the upstream side in the transport direction and until the finger (first finger 22G) on the most upstream side in the transport direction is pushed again. Will be blocked.
上記のとおり、正常時には、どのタイミングにおいても、少なくとも１本のフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させることになる。 As described above, at the normal time, at least one finger 22 closes the tube 21 at any timing.
図１３Ｄは、チューブ２１が閉塞されていない状態の説明図である。 FIG. 13D is an explanatory diagram of a state where the tube 21 is not closed.
チューブ２１が閉塞されない理由としては、様々な原因が考えられる。原因の１つとして、本体１０とカートリッジ２０とを組み立てる際に、本体１０側のカム１１とカートリッジ２０側のフィンガー２２とが正常に噛み合っていない場合、フィンガー２２が十分な距離を移動できず、フィンガー２２がチューブ２１を閉塞させられないことが考えられる。また、別の原因として、カートリッジ２０の製造誤差などにより、フィンガー２２の軸部が短い場合、カム１１の突起部がフィンガー２２を押してもフィンガー２２がチューブ２１を閉塞させられないことが考えられる。 There are various reasons why the tube 21 is not blocked. As one of the causes, when assembling the main body 10 and the cartridge 20, if the cam 11 on the main body 10 side and the finger 22 on the cartridge 20 side are not normally engaged, the finger 22 cannot move a sufficient distance, It is conceivable that the finger 22 cannot block the tube 21. As another cause, it is conceivable that when the shaft portion of the finger 22 is short due to a manufacturing error of the cartridge 20 or the like, the finger 22 cannot block the tube 21 even if the protruding portion of the cam 11 presses the finger 22.
チューブ２１を閉塞できない異常なフィンガー２２（例えば、図１３Ｄの第２フィンガー２２Ｂ）がある状態であっても、他のフィンガー２２がチューブ２１を正常に閉塞できていれば、液体輸送装置１は、ある程度の液体を輸送することが可能である。また、全てのフィンガー２２がチューブ２１を完全に閉塞させることができない状態であっても、フィンガー２２がチューブ２１を押したときのチューブ２１の変形量が大きければ、液体輸送装置１は、ある程度の液体を輸送することが可能である。 Even if there is an abnormal finger 22 that cannot close the tube 21 (for example, the second finger 22B in FIG. 13D), if the other finger 22 can close the tube 21 normally, the liquid transport device 1 It is possible to transport some liquid. Moreover, even if all the fingers 22 cannot completely close the tube 21, if the deformation amount of the tube 21 when the finger 22 pushes the tube 21 is large, the liquid transporting device 1 has a certain amount. It is possible to transport liquids.
このように、フィンガー２２がチューブ２１を閉塞させていなくても、液体輸送装置１が液体を輸送できる場合がある。このような場合、使用者は、チューブ２１の閉塞が不十分であることを認識できない。但し、チューブ２１の閉塞が不十分である場合、カム１１の回転量に対する液体の輸送量が低下するため、精密な液量の輸送ができなくなる。 Thus, even if the finger 22 does not block the tube 21, the liquid transport apparatus 1 may be able to transport the liquid. In such a case, the user cannot recognize that the tube 21 is not sufficiently closed. However, when the tube 21 is not sufficiently closed, the transport amount of the liquid with respect to the rotation amount of the cam 11 is lowered, so that it is impossible to transport the precise liquid amount.
そこで、本実施形態の液体輸送装置１は、チューブ２１の閉塞状態の判定を行っている。 Therefore, the liquid transport device 1 according to the present embodiment determines the closed state of the tube 21.
＜閉塞状態の判定＞
図１４は、チューブ２１の閉塞状態の監視を行う監視装置７０の説明図である。
<Determination of blocked state>
FIG. 14 is an explanatory diagram of a monitoring device 70 that monitors the closed state of the tube 21.
監視装置７０は、第１電極７１と、第２電極７２と、インピーダンス測定部７３と、閉塞判定部７４とを有している。第１電極７１は、第２電極７２よりも上流側に位置している。インピーダンス測定部７３及び閉塞判定部７４は、前述の制御基板１５に設けられている。 The monitoring device 70 includes a first electrode 71, a second electrode 72, an impedance measurement unit 73, and a blockage determination unit 74. The first electrode 71 is located on the upstream side of the second electrode 72. The impedance measurement unit 73 and the blockage determination unit 74 are provided on the control board 15 described above.
第１電極７１は、フィンガー２２がチューブ２１を押す領域よりも上流側のチューブ２１に設けられている。一方、第２電極７２は、フィンガー２２がチューブ２１を押す領域よりも下流側のチューブ２１に設けられている。つまり、第１電極７１と第２電極７２との間にフィンガー２２がチューブ２１を押す領域を挟むように、第１電極７１及び第２電極７２が配置されている。 The first electrode 71 is provided on the tube 21 upstream of the region where the finger 22 pushes the tube 21. On the other hand, the second electrode 72 is provided on the tube 21 on the downstream side of the region where the finger 22 pushes the tube 21. That is, the first electrode 71 and the second electrode 72 are arranged so that the region where the finger 22 pushes the tube 21 is sandwiched between the first electrode 71 and the second electrode 72.
第１電極７１及び第２電極７２は、管形状であり、その内周面で液体と接触して液体を輸送する流路を構成している。本実施形態では、第１電極７１及び第２電極７２が液体と直接的に接触しているため、電極と液体とが容量結合している場合（電極がチューブの外側に設けられ、電極が液体と直接的には接触していない場合）と比べて、インピーダンスの測定時の誤差を軽減でき、測定精度が向上する。 The first electrode 71 and the second electrode 72 have a tube shape, and form a flow path that contacts the liquid and transports the liquid on its inner peripheral surface. In the present embodiment, since the first electrode 71 and the second electrode 72 are in direct contact with the liquid, the electrode and the liquid are capacitively coupled (the electrode is provided outside the tube, and the electrode is the liquid Error when measuring impedance, and measurement accuracy is improved.
具体的には、第１電極７１及び第２電極７２は、導電性の金属製の継手で構成されている。第１電極７１は、チューブ２１と貯留部２６とを連通させるためのＬ字形状の継手であり、ここでは供給側継手２３１を兼用している。第２電極７２は、チューブ２１と接続針２３３とを連通させるためのＬ字形状の継手であり、ここでは排出側継手２３２を兼用している。 Specifically, the first electrode 71 and the second electrode 72 are configured by conductive metal joints. The first electrode 71 is an L-shaped joint for allowing the tube 21 and the storage portion 26 to communicate with each other, and here also serves as the supply-side joint 231. The second electrode 72 is an L-shaped joint for allowing the tube 21 and the connection needle 233 to communicate with each other, and here also serves as the discharge side joint 232.
インピーダンス測定部７３は、第１電極７１と第２電極７２の間のインピーダンスを測定する。図１５Ａ及び図１５Ｂは、チューブの閉塞状態とインピーダンスの関係を示す説明図である。図１５Ａに示すように、フィンガー２２（例えば第２フィンガー２２Ｂ）がチューブ２１を閉塞させると、その閉塞位置で液体が絶縁され、この結果、第１電極７１と第２電極との間のインピーダンスが高くなる。一方、図１５Ｂに示すように、フィンガー２２（例えば第２フィンガー２２Ｂ）によるチューブ２１の閉塞が不十分であると、その位置で液体は絶縁されずに導通状態になり、第１電極７１と第２電極７２との間のインピーダンスは、図１５Ａの場合と比べて、低くなる。 The impedance measuring unit 73 measures the impedance between the first electrode 71 and the second electrode 72. 15A and 15B are explanatory diagrams showing the relationship between the closed state of the tube and the impedance. As shown in FIG. 15A, when the finger 22 (for example, the second finger 22B) closes the tube 21, the liquid is insulated at the closed position, and as a result, the impedance between the first electrode 71 and the second electrode is reduced. Get higher. On the other hand, as shown in FIG. 15B, when the tube 21 is not sufficiently closed by the finger 22 (for example, the second finger 22B), the liquid is not insulated at that position and becomes conductive, and the first electrode 71 and the first electrode 71 The impedance between the two electrodes 72 is lower than in the case of FIG. 15A.
閉塞判定部７４は、インピーダンス測定部７３の測定結果に基づいて、チューブ２１の閉塞状態を判定する。具体的には、閉塞判定部７４は、測定結果のインピーダンスが所定の閾値よりも高ければ、チューブ２１の閉塞状態が正常であると判定する。また、閉塞判定部７４は、測定結果のインピーダンスが所定の閾値よりも低ければ、チューブ２１の閉塞状態に異常があると判定する。 The blockage determination unit 74 determines the blockage state of the tube 21 based on the measurement result of the impedance measurement unit 73. Specifically, the blocking determination unit 74 determines that the blocking state of the tube 21 is normal if the impedance of the measurement result is higher than a predetermined threshold. In addition, the blockage determination unit 74 determines that there is an abnormality in the blockage state of the tube 21 if the impedance of the measurement result is lower than a predetermined threshold value.
閉塞判定部７５は、測定結果を制御基板１５の制御部に出力する。制御部は、チューブ２１の閉塞状態が正常であると判定された場合には定量輸送処理（Ｓ００６）を継続し、チューブ２１の閉塞状態が異常であると判定された場合には定量輸送処理を停止して、音や光などによって使用者に警告を報知する。 The blockage determination unit 75 outputs the measurement result to the control unit of the control board 15. The control unit continues the quantitative transportation process (S006) when it is determined that the closed state of the tube 21 is normal, and performs the quantitative transportation process when it is determined that the closed state of the tube 21 is abnormal. Stop and alert the user by sound or light.
上記の通り、本実施形態の液体輸送装置１は、液体を輸送するためのチューブ２１と、チューブを押して閉塞させる複数のフィンガー２２と、チューブを圧搾して液体を輸送するようにフィンガーを順に押すカム１１とを備えている。このような構成の液体輸送装置１の場合、フィンガー２２によるチューブ２１の閉塞が不十分であると、カム１１の回転量に対する液体の輸送量が低下するため、精密な液量の輸送ができなくなる。一方、このような構成の液体輸送装置１の場合、フィンガー２２が正常にチューブ２１を閉塞させると、その閉塞位置の上流側と下流側の液体が絶縁状態になる。そこで、本実施形態の液体輸送装置１は、チューブ２１の閉塞状態に応じてインピーダンスが高低することを利用すべく、第１電極７１及び第２電極７２と、閉塞判定部７４とを備えることによって、インピーダンスに基づいてチューブ２１の閉塞状態を判定している。これにより、チューブ２１の閉塞状態の監視が可能になる。 As described above, the liquid transport apparatus 1 of the present embodiment sequentially pushes the fingers so as to transport the liquid by squeezing the tube and the tube 21 for transporting the liquid, the plurality of fingers 22 that press the tube to close the liquid. And a cam 11. In the case of the liquid transport apparatus 1 having such a configuration, if the tube 21 is not sufficiently closed by the fingers 22, the transport amount of the liquid with respect to the rotation amount of the cam 11 is reduced, so that accurate transport of the liquid amount cannot be performed. . On the other hand, in the case of the liquid transport apparatus 1 having such a configuration, when the finger 22 normally closes the tube 21, the upstream and downstream liquids in the closed position are insulated. Therefore, the liquid transport apparatus 1 according to the present embodiment includes the first electrode 71 and the second electrode 72 and the blockage determination unit 74 in order to use the fact that the impedance increases or decreases according to the blockage state of the tube 21. The closed state of the tube 21 is determined based on the impedance. As a result, the closed state of the tube 21 can be monitored.
加えて、本実施形態では、チューブ２１の内周面に撥水処理が施されている。これにより、チューブ２１の閉塞位置でチューブ２１の内周面に液膜が形成されにくくなり、閉塞位置の上流側と下流側の液体が絶縁状態になりやすくなる。このため、チューブ２１の内周面に撥水処理を施すことによって、正常時と異常時のインピーダンスの変化が大きくなり、閉塞の状態を判定しやすくなる。 In addition, in this embodiment, the inner peripheral surface of the tube 21 is subjected to water repellent treatment. This makes it difficult for a liquid film to be formed on the inner peripheral surface of the tube 21 at the closed position of the tube 21, and the upstream and downstream liquids of the closed position are likely to be in an insulating state. For this reason, by applying a water repellent treatment to the inner peripheral surface of the tube 21, the change in impedance between the normal time and the abnormal time becomes large, and it becomes easy to determine the closed state.
ところで、閉塞状態の判定時には、チューブ２１に液体が充填されている必要がある。このため、判定部は、プライミング処理（Ｓ００３）の後に、閉塞状態を判定すると良いなお、フィンガー２２によるチューブ２１の閉塞に異常がある場合であっても、他のフィンガー２２がチューブ２１を正常に閉塞できていれば、若しくは、チューブ２１の変形量が大きければ、ある程度の流体は輸送されるため、プライミング処理は可能である。 By the way, the tube 21 needs to be filled with liquid when determining the closed state. For this reason, the determination unit may determine the closed state after the priming process (S003). Even if there is an abnormality in the blocking of the tube 21 by the finger 22, the other finger 22 makes the tube 21 normal. If it is occluded or if the deformation amount of the tube 21 is large, a certain amount of fluid is transported, so that priming can be performed.
一部のフィンガー２２によるチューブ２１の閉塞が正常でも、他のフィンガー２２によるチューブ２１の閉塞が不十分なことがある。そこで、判定部は、７本のフィンガー２２の全てがカム１１によって押される期間（４つの突起部を有するカムが９０度回転する期間）を継続して、インピーダンスに基づいてチューブ２１の閉塞状態を判定すると良い。これにより、７本のフィンガー２２のいずれかのフィンガー２２による閉塞に異常があっても、その異常を検出できる。 Even if the obstruction of the tube 21 by some fingers 22 is normal, the obstruction of the tube 21 by other fingers 22 may be insufficient. Therefore, the determination unit continues the period in which all of the seven fingers 22 are pushed by the cam 11 (period in which the cam having the four protrusions rotates 90 degrees), and determines the closed state of the tube 21 based on the impedance. It is good to judge. Thereby, even if there is an abnormality in the blockage by any one of the seven fingers 22, the abnormality can be detected.
また、本実施形態では、第１電極７１と第２電極７２の間にバイアス電圧が加わらないように、インピーダンス測定部７３の電源電圧のＤＣ成分がカットされた状態で、交流電圧が印加されている。仮に第１電極７１と第２電極７２との間にＤＣ電圧がかかると、電極に接触している液体（第１電極７１と第２電極７２との間の液体）に電気化学的なプロセスが生じ、液体の特性が変化したり、電極に析出物が付着したりするおそれが生じためである。 In this embodiment, an AC voltage is applied in a state where the DC component of the power supply voltage of the impedance measuring unit 73 is cut so that a bias voltage is not applied between the first electrode 71 and the second electrode 72. Yes. If a DC voltage is applied between the first electrode 71 and the second electrode 72, an electrochemical process is applied to the liquid in contact with the electrode (the liquid between the first electrode 71 and the second electrode 72). This is because there is a risk that the properties of the liquid may change and deposits may adhere to the electrodes.
＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
=== Others ===
The above-described embodiments are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.
＜監視装置７０について＞
前述の監視装置７０では、インピーダンス測定部７３が第１電極７１と第２電極７２との間のインピーダンスの値を精度よく測定し、閉塞判定部７４がインピーダンスの値に基づいてチューブの閉塞状態を判定していた。但し、インピーダンスの値を精度よく測定しなくてもよい。
<About the monitoring device 70>
In the monitoring device 70 described above, the impedance measurement unit 73 accurately measures the impedance value between the first electrode 71 and the second electrode 72, and the blockage determination unit 74 determines the blockage state of the tube based on the impedance value. I was judging. However, it is not necessary to accurately measure the impedance value.
例えば、第１電極７１と第２電極７２との間のインピーダンスが所定の閾値よりも高いときにＬレベル（又はＨレベル）の信号を出力し、インピーダンスが所の閾値よりも低いときにＨレベル（Ｌレベル）の信号を出力するように、インピーダンス測定部が構成され、閉塞判定部７４がインピーダンス測定部の出力信号に基づいてチューブの閉塞状態を判定しても良い。 For example, when the impedance between the first electrode 71 and the second electrode 72 is higher than a predetermined threshold, an L level (or H level) signal is output, and when the impedance is lower than a predetermined threshold, the H level is output. The impedance measurement unit may be configured to output an (L level) signal, and the blockage determination unit 74 may determine the blockage state of the tube based on the output signal of the impedance measurement unit.
＜電極について＞
前述の実施形態の第１電極が供給側継手２３１を兼用しており、第２電極が排出側継手２３２を兼用していたが、第１電極や第２電極はこれに限られるものではない。
<About electrodes>
Although the 1st electrode of the above-mentioned embodiment shared the supply side joint 231 and the 2nd electrode shared the discharge side joint 232, the 1st electrode and the 2nd electrode are not restricted to this.
図１６は、別の実施形態の監視装置７０の説明図である。第１電極７１及び第２電極７２は、管形状であり、その内周面で液体と接触して液体を輸送する流路を構成している。このように、第１電極７１及び第２電極７２を供給側継手２３１や排出側継手２３２とは別の部材で構成することも可能である。但し、この場合、前述の実施形態よりも部品点数が増加してしまう。 FIG. 16 is an explanatory diagram of a monitoring device 70 according to another embodiment. The first electrode 71 and the second electrode 72 have a tube shape, and form a flow path that contacts the liquid and transports the liquid on its inner peripheral surface. As described above, the first electrode 71 and the second electrode 72 can be formed of a member different from the supply side joint 231 and the discharge side joint 232. However, in this case, the number of parts increases as compared with the above-described embodiment.
また、前述の第１電極７１及び第２電極７２は、導電性の金属製の継手で構成されており、液体と直接的に接触していたが、これに限られるものではない。例えば、電極がチューブの外側に設けられ、電極が液体と直接的には接触していなくても良い。但し、この場合、電極と液体とが容量結合することになり、インピーダンスの測定時に誤差が生じやすくなる。 In addition, the first electrode 71 and the second electrode 72 described above are composed of conductive metal joints and are in direct contact with the liquid, but are not limited thereto. For example, the electrode may be provided outside the tube, and the electrode may not be in direct contact with the liquid. However, in this case, the electrode and the liquid are capacitively coupled, and an error is likely to occur during impedance measurement.
１ 液体輸送装置、５ ポンプ部、
１０ 本体、 １１ カム、 １２ 駆動機構、
１２１ 圧電モーター、１２２ ローター、１２３ 減速伝達機構、
１３ 本体ベース、１３Ａ ベアリング、
１４ 本体ケース、１５ 制御基板、１６ フック掛け、
１８ 電池収納部、１９ 電池、
２０ カートリッジ、２１ チューブ、２２ フィンガー、
２３ カートリッジベース、２３１ 供給側継手、２３２ 排出側継手、
２３３ 接続針、２３４ 固定フック、
２４ ベース受け、２５ チューブユニット、
２５１ ユニットベース、２５１Ａ チューブ案内壁、２５２ ユニットカバー、
２５ リザーバーフィルム、２６ 貯留部、２７ カートリッジセプタム、
３０ パッチ、３１ ソフトニードル、３２ 導入針フォルダ、３２Ａ 導入針、
３３ ポートベース、３３Ａ 接続針用セプタム、３３Ｂ 導入針用セプタム、
３４ パッチベース、３４Ａ 固定部、３５ 粘着パッド、
７０ 監視装置、７１ 第１電極、７２ 第２電極、
７３ インピーダンス測定部、７４ 閉塞判定部
1 liquid transport device, 5 pump section,
10 body, 11 cam, 12 drive mechanism,
121 piezoelectric motor, 122 rotor, 123 deceleration transmission mechanism,
13 body base, 13A bearing,
14 body case, 15 control board, 16 hook hook,
18 battery compartment, 19 battery,
20 cartridges, 21 tubes, 22 fingers,
23 cartridge base, 231 supply side joint, 232 discharge side joint,
233 connecting needle, 234 fixing hook,
24 base holder, 25 tube unit,
251 unit base, 251A tube guide wall, 252 unit cover,
25 reservoir film, 26 reservoir, 27 cartridge septum,
30 patches, 31 soft needles, 32 introduction needle folders, 32A introduction needles,
33 port base, 33A septum for connecting needle, 33B septum for introduction needle,
34 patch base, 34A fixing part, 35 adhesive pad,
70 monitoring device, 71 first electrode, 72 second electrode,
73 Impedance measurement unit, 74 Blockage determination unit
Claims (6)
前記チューブを押して閉塞させる複数のフィンガーと、
前記チューブを圧搾して前記液体を輸送するように前記フィンガーを順に押すカムと、
複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、
前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する判定部と
を有する液体輸送装置。 A tube for transporting the liquid;
A plurality of fingers for pushing and closing the tube;
A cam that presses the fingers in order to squeeze the tube and transport the liquid;
A first electrode provided in a tube on the upstream side of a region pressed by the plurality of fingers;
A second electrode provided on the tube downstream of the region;
The liquid transport apparatus which has a determination part which determines the obstruction | occlusion state of the said tube based on the impedance between the said 1st electrode and the said 2nd electrode.
前記チューブの内周面に撥水処理が施されている
ことを特徴とする液体輸送装置。 The liquid transport device according to claim 1,
A liquid transporting device, wherein a water repellent treatment is applied to an inner peripheral surface of the tube.
前記液体輸送装置の流路内に前記液体を充満させるプライミング処理の後に、前記判定部が、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する
ことを特徴とする液体輸送装置。 The liquid transport device according to claim 1 or 2,
After the priming process for filling the liquid in the flow path of the liquid transport device, the determination unit determines the closed state of the tube based on the impedance between the first electrode and the second electrode. Liquid transport device characterized.
前記判定部は、複数の前記フィンガーの全てが前記カムによって押される期間を継続して、前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスに基づいて前記チューブの閉塞状態を判定する
ことを特徴とする液体輸送装置。 The liquid transport device according to any one of claims 1 to 3,
The determination unit determines a blockage state of the tube based on an impedance between the first electrode and the second electrode by continuing a period in which all of the plurality of fingers are pushed by the cam. Liquid transport device.
前記第１電極と前記第２電極の間のインピーダンスを測定する際に、前記第１電極と第２電極の間にバイアス電圧が加わらないように、前記第１電極及び前記第２電極に交流電圧を印加する
ことを特徴とする液体輸送装置。 The liquid transport device according to any one of claims 1 to 4,
When measuring the impedance between the first electrode and the second electrode, an AC voltage is applied to the first electrode and the second electrode so that a bias voltage is not applied between the first electrode and the second electrode. A liquid transporting device characterized by applying a liquid.
複数の前記フィンガーに押される領域よりも上流側のチューブに設けられた第１電極と、
前記領域よりも下流側のチューブに設けられた第２電極との間のインピーダンスに基づいて、前記チューブの閉塞状態を判定する
ことを特徴とする液体輸送方法。 A tube for transporting the liquid; a plurality of fingers for pressing and closing the tube; and a cam for sequentially pressing the fingers so as to transport the liquid by compressing the tube. A determination method for determining an occlusion state,
A first electrode provided in a tube on the upstream side of a region pressed by the plurality of fingers;
A liquid transporting method, comprising: determining a closed state of the tube based on an impedance between the tube and a second electrode provided on a tube downstream of the region.
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2012
- 2012-10-30 JP JP2012238675A patent/JP2014087450A/en not_active Withdrawn
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