JP2014176440A - 薬液注入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、廃棄する部品をできる限り少なくし、取り扱いが簡便で安全且つ安価な薬液注入装置を提供することにある。
【解決手段】 薬液を収容する薬液収容タンク８０と、薬液収容タンク８０に連通された輸液チューブ８１とを有する薬液カートリッジ８と、本体ケース１と、この本体ケース１に設けられ薬液収容タンク８０を収容する収容部１１と、本体ケース１に設けられた回転体３と、本体ケース１に設けられた回転体３を駆動するモータ３１と、本体ケース１に開閉自在に設けられた蓋２と、蓋２に設けられて輸液チューブ８１を回転体３に押圧させる円弧状押圧部２２と、を備え、薬液カートリッジ８を本体ケース１に着脱自在に設け、薬液収容タンク８０を収容部１１に収容させると共に、輸液チューブ８１を押圧部２２により回転体３に押しつけるように構成している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、チューブを順次圧閉してポンプ作用を行うチューブポンプを用いた薬液注入装置に関するものである。

従来から、患者への薬液注入を長時間にわたり自動的に管理するために、薬液注入用ポンプが使用されている。

特に、近年においては、薬液を持続的に注入する必要がある患者、例えば、糖尿病患者のインスリン注射、痛み止めのモルヒネ注射等が必要な患者の増加に伴い、病院内のみならず在宅医療においても使用できるようにした小型の携帯型薬液注入用ポンプが求められている。

そして、このように一般の家庭において在宅でも使用できる薬液注入用ポンプとして、外部から導入される薬液を通す可撓性の輸液チューブを着脱式のカセットに導くように構成したものが提案されている（特許文献１参照）。

具体的には、着脱式のカセットケース内に輸液チューブを導入し、このケースから一部露出された輸液チューブに対して、回転ローラを押しつけることにより、輸液チューブに蠕動様運動を与えて、輸液チューブから薬液を所定の流速で注液を行うようになっている。

しかしながら、薬液を体内に注入するためには、薬液を収容した薬液収容袋等にチューブポンプを接続し、チューブポンプから輸液チューブを経て注射針に薬液収容袋からの薬液を与える作業が必要になる。この作業において、輸液チューブの接続不良による液漏れ、空気混入、雑菌混入等の危険が伴うので、この作業は医院で習熟した看護師が担当する必要があり、患者が簡単に使用することができないという問題があった。

そして、このような問題を解決するため、特許文献２においては、薬液注入用チューブポンプ、薬液貯蔵タンク、輸液チューブ、注射針等を予め結合して収納した薬液カートリッジと、ポンプ駆動用モータ、モータ制御回路、情報伝達回路、電源等を収納したポンプ駆動カートリッジに分割して、各々を着脱自在に構成したものが示されている。特許文献２に示されるものは、薬液カートリッジに収納するチューブポンプを、チューブを圧迫するリング部材と、リング部材を偏芯運動させる偏芯ロータで構成し、偏芯ロータを回転させるモータをポンプ駆動カートリッジに収納し、薬液カートリッジのみを使い捨てにすることによって、薬液注入ポンプシステムを安価に提供するものである。

特表平１１−５０６３５５号公報 特開２０１２−１８７３６５号公報

上記したように、特許文献２のものは、チューブを圧迫するリング部材と、リング部材を偏芯運動させる偏芯ロータを薬液カートリッジに収納し、この薬液カートリッジのみを使い捨てにしている。しかしながら、このものにおいても、まだ使用可能であるリング部材と偏芯ロータを捨てることになり、その分のコストが嵩むという難点がある。

そこで、本発明は、使用可能な部品はできる限り捨てることなく使用して、廃棄する部品をできる限り少なくすると共に、取り扱いが簡便で安全且つ安価な薬液注入装置を提供することを課題とするものである。

本発明の薬液注入装置においては、前記の課題を解決するため、薬液を収容する薬液収容タンク及びこの薬液収容タンクに連通された輸液チューブを有する薬液カートリッジと、本体ケースと、この本体ケースに設けられ前記薬液収容タンクを収容する収容部と、前記本体ケースに設けられた回転体と、前記本体ケースに設けられた前記回転体を駆動する駆動部と、前記本体ケースに開閉自在に設けられた蓋と、前記蓋に設けられ前記回転体に輸液チューブを押圧させる円弧状押圧部と、を備えるようにし、前記薬液カートリッジを前記本体ケースに対して着脱自在に設け、前記薬液収容タンクを本体ケースの収容部に収容させると共に、前記輸液チューブょ前記蓋の押圧部により前記回転体に押しつけるように構成している。

また、前記本体ケースに前記回転体とその回転体を駆動する駆動部を収納する駆動部凹所を設け、前記収容部と駆動部凹所間、前記駆動部凹所から本体ケースの側面まで輸液チューブが入り込む溝をそれぞれ設けるように構成することができる。

また、前記溝は、一直線上に位置するように設けるとよい。

また、前記回転体は、前記駆動部により回転力が与えられるロータと、前記ロータと前記輸液チューブとの間に遊動自在に設けられる複数の遊動円弧部材を有し、前記遊動円弧部材は、前記ロータの回転による押圧力を受け、その押圧力を受けた部位が最外周位置に押しやられるように遊動することにより、前記押圧部に沿って前記チューブを圧閉するように構成することができる。

本発明の薬液注入装置においては、薬液を収容する薬液収容タンク及びこの薬液収容タンクに連通された輸液チューブを有する薬液カートリッジと、回転体、駆動部、電池などを備えている本体ケースとを着脱自在に構成したため、例えば、薬液収容タンクの薬液が無くなったときに、新しい薬液カートリッジに取り替えることが容易となる。また、前記の薬液カートリッジだけを交換するだけでよく、使い捨てにする部品も必要最小限にすることができるので、コストを低減することができる。

本発明の実施形態に係る薬液注入装置の蓋を開けた状態を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る薬液注入装置に液体カートリッジを収容して蓋を開けた状態を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る薬液注入装置の回転体部分を中心として断面にした模式図である。 本発明の実施形態に係る薬液注入装置の液体カートリッジ部分を中心として断面にした模式図である。 本発明の実施形態に係る薬液注入装置のチューブポンプを構成する部分を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態に係る薬液注入装置の模式的側面図である。 本発明の他の実施形態に係る薬液注入装置のチューブポンプを構成する部分を示す模式的断面図である。

本発明の実施の形態に係る薬液注入装置について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本発明に係る薬液注入装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態の薬液注入装置は、図１〜図５に示すように、略矩形の本体ケース１に蓋２がヒンジ１５を介して開閉自在に取り付けられている。この本体ケース１及び蓋２は、好ましくは、耐薬品性、耐衝撃性を有する熱可塑性合成樹脂、例えば、ハイインパクトスチロールやＡＢＳ樹脂で形成されている。

本体ケース１には、液体カートリッジ８の薬液収容タンク８０が収容される収容部１１、回転体３とその回転体３を駆動する駆動部としてのモータ３１を収納する駆動部凹所１２、電源としての二次電池等の電池４が収容される電池収容部１４が設けられている。収容部１１と駆動部凹所１２間には、輸液チューブ８１が入り込む溝１３ａが設けられ、駆動部凹所１２から本体ケース１の側面まで輸液チューブ８１が入り込む溝１３ｂが設けられている。この溝１３ａ、１３ｂは、同じ深さに形成されるとともに、この溝１３ａ、１３ｂは一直線上に位置するように設けられている。

更に、本体ケース１は、蓋２に設けられた係止部２１が嵌まり込む係止用凹部１６が設けられている。

また、駆動部凹所１２内には、回転体３が取り付けられている。この回転体３は、前記モータ３１により回転する一対の回転板３１２と、この回転板３１２、３１２間に、複数個、図５に示す例では、６個のローラ３１４がそれぞれ回転軸３１４ａにより回転板３１２に対して回転自在に均等に取り付けられている。

そして、モータ３１のモータ軸３２が回転体３の回転板３１２に連結されている。モータ３０により、回転板３１２を介して回転体３が一定方向に回転し、回転体３の回転に伴い、ローラ３２が回転方向に移動し、このローラ３１４の上に配置される輸液チューブ８１を圧閉する。

上記モータ３１は、小型の直流モータであり電池４により給電される。モータ４の駆動を制御する制御回路７は、薬液注入量や薬液注入時間等の設定値に応じてモータ３１の駆動により回転する回転板３１２の回転速度および回転時間を適正値に調整するように制御して、薬液の流量精度を確保する。

蓋２を閉じたとき、回転体３の回転板３１２、３１２の間に位置する箇所に円弧状の押圧部２２が配置され、蓋２を閉じると、押圧部２２が輸液チューブ８１をローラ３１４の方向に押し付けて、輸液チューブ８１を所定の圧力で押圧する。この押圧部２２、輸液チューブ８１、回転体３とでチューブポンプが構成される。

液体カートリッジ８は、薬液収容タンク８０とこの薬液収容タンク８０に連通される輸液チューブ８１からなる。そして、この実施形態では、この輸液チューブ８１の先端に注射針（図示せず）を取り付ける取付管８２が取り付けられている。輸液チューブ８１は、送出する薬液に応じて選定された可撓性材料、例えばゴムまたは合成樹脂から成り、前記押圧部２２とローラ３１４との間に配置されている。なお、輸液チューブ８１に直接注射針を設けて、注射針と一体化しても良い。

この実施形態は、薬液収容タンク８０、輸液チューブ８１、取付管８２からなる薬液カートリッジ８を、本体ケース１の収容部１１に対して着脱自在に設けている。薬液収容タンク８０、輸液チューブ８１、取付管８２を一体に設けているので、薬液収容タンク８０と輸液チューブ８１とを接続する作業が不要になる。そして、消毒などは薬液カートリッジ単位で行えるので、消毒の作業も容易に行える。

モータ３１が駆動されて回転板３１２を回転すると、回転板３１２、３１２間に回転自在に配列されたローラ３１４が、回転板３１２の回転にしたがって順次、圧縮且つ復旧可能な輸液チューブ８１を押圧部２２との間で圧縮して輸液チューブ８１内の薬液を輸液する。

本体ケース１には、モータ３１の駆動、蓋２の開閉状態によりダイオード６の点灯制御を行う制御する制御回路７が設けられている。そして、蓋２の開閉を検出するスイッチ５が設けられ、このスイッチ５の出力が制御回路７に与えられる。モータ３１、ダイオード６、スイッチ５及び制御回路７を駆動するための電池４が電池収容部１４に収容される。

蓋２が開けられると、スイッチ５が蓋２の開放を検知し、制御回路７に伝える。制御回路７は、ダイオード６を点灯し、使用者に蓋２が開いていることを通知する。蓋２が閉められると、スイッチ５が蓋２の閉塞を検知し、制御回路７に伝える。制御回路７は、ダイオード６を消灯し、装置の使用が可能であると判断する。そして、図示しない起動スイッチを押すことで、制御回路７はモータ３１を駆動し、輸液チューブ８１内の薬液が送出される。

図２に示すように、本体ケース１の収容部１１に液体カートリッジ８の薬液収容タンク８０が収容される。本体ケース１から蓋２を開き、本体ケース１の収容部１１に液体カートリッジ８の薬液収容タンク８０を収容し、溝１３ａに輸液チューブ８１を嵌め込み、ロータ３１４の上に輸液チューブ８１を配し、溝１３ｂに輸液チューブ８１を嵌め込み、本体ケース１から輸液チューブ８１をケース１の外に取り出す。このように、溝１３ａ、１３ｂに輸液チューブ８１を嵌め込むことで、輸液チューブ８１がロータ３１４の所定の位置に案内される。溝１３ａ、１３ｂに輸液チューブ８１を嵌め込むと、薬液流入側及び薬液吐出側の部分は一直線上に位置する。そのため、液体カートリッジ８の交換における輸液チューブ８１の取り外しの場合、上方に輸液チューブ８１を引っ張ってやれば簡単に取り外すことができる。したがって、偏芯したリングにチューブを巻き付けた構成に比べて取り外しが容易に行え、液体カートリッジ８の交換作業が容易且つ迅速に行える。

この状態で、蓋２を閉めると、蓋２に設けられた押圧部２２により輸液チューブ８１がロータ３１４の上に押し付けられて、ロータ３１４と押圧部２２との間に輸液チューブ８１が挟まれた状態になる。

そして、この状態で、モータ３１が駆動されて、回転板３１２を回転すると、回転板３１２、３１２間に回転自在に配列されたローラ３１４が、回転板３１２の回転にしたがって順次、圧縮且つ復旧可能な輸液チューブ８１を押圧部２２との間で圧縮して輸液チューブ８１内の薬液を輸液する。

また、ケース１に磁石１７、蓋２に金属板１６を埋め込み、蓋２を閉めると、磁石１７の磁性力で蓋２が保持される。又、必要に応じて、ケース１にナットを埋め込み、先端にボルトを有する取り付け用ねじで蓋２とケース１とをロックするように構成してもよい。

また、薬液注入量や薬液注入時間等の設定については、薬液注入前に手動で設定する場合と、自動で設定する場合とがある。自動で設定する場合については後述する。薬液注入量や薬液注入時間等の設定を手動で行う場合は、図示していないが、操作部で、薬液の種類や容量等の薬液情報に基づき、例えば、その薬液情報の項目や患者に関する項目（例えば、性別、年齢、体重、既往症、使用中の薬、医者の処方箋等）を手動で設定することになる。また、患者に関する項目の設定について、その設定がされない場合に、患者に関する項目としてデフォルト値（例えば、大人の標準値等）を用いることもできる。以上の設定が終わった後に手動でモータ３１を駆動する操作を行い、薬液注入を開始する。

また、上記の設定等をＳＤカード等に書き込み、制御回路７がＳＤカード等の情報を読み込み、設定を自動に行い、その情報に従いモータ３１を駆動させるように構成できる。図６に示すように、本体ケース１に例えば、カード挿入口１００を設け、このカード挿入口１００からＳＤカード等を差し込み、制御回路７に情報を読み込ませるように構成すればよい。

上述したように、この実施形態においては、薬液収容タンク８０、輸液チューブ８１を一体に構成したことで、薬液収容タンク８０と輸液チューブ８１とを接合する作業が不要となるため、接合作業のミスが無くなり操作が容易となるとともに、接合作業のときに雑菌が混入する可能性も無くなる。特に在宅医療において容易に安全かつ衛生的に使用することができるようになる。

また、本体ケース１から蓋２を開き、本体ケース１の収容部１１に液体カートリッジ８の薬液収容タンク８０を収容し、溝１３ａに輸液チューブ８１を嵌め込み、ロータ３１４の上に輸液チューブ８１を配し、溝１３ｂに輸液チューブ８１を嵌め込み、本体ケース１から輸液チューブ８１をケース１の外に取り出し、蓋２を閉めることで、輸液チューブ８１をロータ３１４の上にセットできるために、薬液カートリッジ８の交換も容易である。

さらに、薬液カートリッジ８と、回転体、駆動部、電池などを備えている本体ケース１とが着脱自在に構成されることで、薬液カートリッジ８の取扱いが容易になる。例えば、薬液収容タンク８０の薬液が無くなったときに、新しい薬液カートリッジ８に取り替えることが容易となる。この場合、薬液カートリッジ８だけを使い捨てにすることができ、使い捨てにする部品を必要最小限にすることができるので、コストを低減することができる。

さらに、薬液カートリッジ８に注射針を一体に構成することも可能である。この場合、輸液チューブ８１と注射器とを接合する作業が不要となるため、接合作業のミスが無くなり操作が容易となるとともに、接合作業のときに雑菌が混入する可能性も無くなる。特に在宅医療において容易に安全かつ衛生的に使用できるようになる。また、薬液収容タンク８０、輸液チューブ８１及び取付管８２が収納された薬液カートリッジ８を一括して消毒することが可能となり、雑菌が混入する可能性を無くし衛生面の向上が期待できる。

次に、本発明の他の実施形態につき、図７を参照して説明する。図７に示す実施形態は、回転体３の構成を変更したものである。図７に示すように、蓋２に半円相当の円弧状の内壁面２２ａを有する押圧部２２が設けられる。蓋２を閉めたときに内壁面２２ａに沿って輸液チューブ８１が配置される。本体ケース１にこの輸液チューブ８１をその内壁面２２ａとの間に挟むように回転可能な回転体３が配置され、この回転体３がモータ３１により駆動される。押圧部２２、輸液チューブ８１、回転体３でチューブポンプが構成される。

回転体３は、内壁面の円弧の中心に位置するロータ３２８と、このロータ３２８と輸液チューブ８１との間に遊動自在に設けられている第１及び第２の遊動円弧部材３２１、３２２とを有している。ロータ３２８は、モータ３１の回転軸３２に取り付けられて回転力が与えられる。第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２は、全体として略アーチ形状に形成され、押圧部２２の内壁面２２ａ内において、チューブポンプの薬液流入側及び薬液吐出側にそれぞれ位置している。

第１の遊動円孤部材３２１は、内壁面２２ａの径方向に沿って延びる長穴３２４をチューブポンプの薬液流入側の一端に有し、第２の遊動円孤部材３２２は、同形状の長穴３２３をチューブポンプの薬液吐出側の一端に有している。これら長穴３２３、３２４内には、支持ピン３２６、３２７がそれぞれ挿通され、その支持ピン３２６、３２７によって第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２はそれぞれ、内壁面２２ａの径方向に沿って移動可能に支持されると共に、その支持ピン３２６、３２７の回りに回動可能に支持されている。

押圧部２２の内壁面２２ａより径小な半円相当の円孤状の内壁３３０ａを有する固定部材３３０が本体ケース１に設けられている。押圧部２２と固定部材３３０とは、内壁面２２ａと内壁面３３０ａとを対向させており、これら内壁面２２ａ、３３０ａにより固まれる領域内にロータ３２８、第１及び第２の遊動円弧部材３２１、３２２とで構成される回転体３が配置されることになる。

ロータ３２８にはモータ３１のモータ軸３２が接続されている。そして、モータ３１がロータ３２８を回転させて第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２を遊動させることにより、押圧部２２の内壁面２２ａに沿って配置された輸液チューブ８１が順次圧閉されて輸液チューブ８１内の薬液が送出される。

輸液チューブ８１の薬液流入側及び薬液吐出側の部分は、一直線上に位置している。そのため、液体カートリッジ８の交換における輸液チューブ８１の取り外しの際、その直線に沿って上方に輸液チューブ８１を引っ張ってやれば、容易に取り外すことができるので、例えば偏心したリングにチューブを巻き付けた構成に比べて輸液チューブ８１の取り外しが容易となっている。

輸液チューブ８１は、第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２による圧閉に耐え得るように、例えばゴム又は合成樹脂等の可携性材料により形成されて復元性を有している。そのため、輸液チューブ８１は、第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２により圧閉されたとき、その内部流路の断面積が小さくなった圧閉状態となり、第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２により圧閉されてないとき、その圧閉状態が解放されて元の状態に戻る。

ロータ３２８は略楕円形状を有し、自身の回転によって第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２を遊動させる。ロータ３２８の形状は、略楕円形状に限られず、内壁面２２ａに沿って配置された輸液チューブ８１の薬液流入側の一端及び薬液吐出側の他端を第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２を介して同時に圧閉可能な種々の形状とすることができる。

第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２は、輸液チューブ８１の損傷を防ぐために摩擦係数が小さい材料から成り、例えばフッ素樹脂系の合成樹脂成形品により構成される。第１の遊動円孤部材３２１は、右上がりの１／４円相当の円孤状内周面及び外周面を有し、第２の遊動円孤部材３２２は、右下がりの１／４円相当の円孤状内周面及び外周面を有している。図中において内周面はロータ３２８に対向すると共にそれらの一端がロータ３２８の両端により押圧され、外周面は輸液チューブ８１と対向すると共にそれらの一端が輸液チューブ８１の一端及び他端を押圧している。

また、第１の遊動円孤部材３２１は、ロータ３２８の回転方向後端に、内周面と外周面とを接続する接続面３２１ｅを有しこの接続面３２１ｅは、内周面との成す角が鋭角となるように傾斜している。第２の遊動円孤部材３２２は、ロータ３２８の回転方向前端に、内周面と外周面とを接続する接続面３２８ｅを有し、この接続面３２８ｅは、内周面との成す角が鈍角となるように傾斜している。このように構成することにより、ロータ３２８が、第２の遊動円孤部材３２２の前端部に引っ掛かることがなくなる。

この他の実施形態のチューブポンプによれば、輸液チューブ８１は第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２２により固定円孤部材２２の内壁面２２ａに沿って圧閉されるので、数少ない構成部材で輸液チューブ８１を圧閉することができ、また、液体カートリッジ８の交換の際、輸液チューブ８１を円孤状の内壁面２２ａと第１及び第２の遊動円孤部材３２１、３２８との聞に配置すればよいので、輸液チューブ８１をリングに沿ってＵ字状に巻き付けるような煩雑な作業を必要としない。そのため、簡単な構成で輸液チューブ８１の取り付け易くすることができる。また、輸液チューブ８１は内壁面２２ａに対して押されるだけであって一方向に引っ張られないので、輸液チューブ８１への負荷を低減することができる。

１ 本体ケース
１１ 収容部
１２ 駆動部凹所
１３ａ、１３ｂ 溝
２ 蓋
２２ 凹圧部
３ 回転体
３１ モータ
３２ モータ軸
３１２ 回転板
３１４ ロータ
３２８ ロータ
３２１ 第１の遊動円孤部材
３２２ 第２の遊動円孤部材
８ 液体カートリッジ
８１ 輸液チューブ

Claims (4)

1. 薬液を収容する薬液収容タンク及びこの薬液収容タンクに連通された輸液チューブを有する薬液カートリッジと、
   本体ケースと、
   この本体ケースに設けられ前記薬液収容タンクを収容する収容部と、
   前記本体ケースに設けられた回転体と、
   前記本体ケースに設けられた前記回転体を駆動する駆動部と、
   前記本体ケースに開閉自在に設けられた蓋と、
   前記蓋に設けられ前記回転体に輸液チューブを押圧させる円弧状押圧部と、を備え、
   前記薬液カートリッジは前記本体ケースに対して着脱自在に設けられ、前記薬液収容タンクは本体ケースの収容部に収容されると共に、前記輸液チューブは前記蓋の押圧部により前記回転体に押しつけられることを特徴とする薬液注入装置。
2. 前記本体ケースに前記回転体とその回転体を駆動する駆動部を収納する駆動部凹所が設けられ、前記収容部と駆動部凹所間、前記駆動部凹所から本体ケースの側面まで輸液チューブが入り込む溝がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 前記溝は、一直線上に位置するように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の薬液注入装置。
4. 前記回転体は、前記駆動部により回転力が与えられるロータと、前記ロータと前記輸液チューブとの間に遊動自在に設けられる複数の遊動円弧部材を有し、
   前記遊動円弧部材は、前記ロータの回転による押圧力を受け、その押圧力を受けた部位が最外周位置に押しやられるように遊動することにより、前記押圧部に沿って前記チューブを圧閉することを特徴とする請求項１に記載の薬液注入装置。

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