JP2019177131A - 流量監視装置、輸液装置及び異常報知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】輸液の流量監視装置において、患者が移動する際の流量異常の誤報知の発生の低減を目的とする。【解決手段】輸液装置１００に用いられる流量監視装置１は、点滴筒２１０内を落下する液滴を検出する滴落センサ部２０と、点滴筒２１０の移動状態を検出する加速度センサ部３０と、異常を報知する報知部４０と、滴落センサ部２０で検出される液滴数と加速度センサ部３０で検出される加速度情報とに基づいて、報知部４０を制御するセンサ側制御部５０と、を備えており、センサ側制御部５０は、前記加速度情報に基づいて点滴筒２１０が静止中であるか移動中であるかを判定し、単位時間当たりの液滴数が所定の閾値を超える場合に流量異常があると判定して報知部４０を作動させ、該所定の閾値として、静止中においては第１の閾値を用い、移動中においては第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いる。【選択図】図２

Description

本発明は、輸液装置に用いられる流量監視装置、該流量監視装置を用いた輸液装置、及び、流量監視装置の異常報知方法に関する。

医療現場において、患者に対して薬剤や栄養剤、血液等の液体を所定の速度及び量で正確に送液する必要がある場合に、ポンプを備えた輸液装置が用いられる。
患者に輸液が行われる際には、輸液装置や輸液バッグを配置するために輸液スタンドが用いられる。輸液装置は、輸液スタンドの中程に固定して配置され、輸液バッグは、輸液スタンドの上方に吊り下げられ、点滴筒は、チューブを介して輸液装置と輸液バッグとの間に配置される。また、流量異常の監視のため、滴落センサが点滴筒に取り付けられる。

滴下数制御方式の輸液装置では、点滴筒内を落下する液滴を滴落センサにより計測し、単位時間当たりの液滴数が所定の値となるようにポンプの送液量を制御する。輸液装置は、滴落センサにより計測された単位時間当たりの液滴数が、輸液装置に予め規定された液滴数を超える場合、又は、下回る場合に、送液量が異常状態であると判定して、流量異常の警報を発し、送液を停止させる機能を有する（特許文献１参照）。警報が発せられた場合、看護師等の医療従事者（操作者）は、異常を是正して安全を確認した後、送液を再開する。

特開２０１３−５２２８４号公報

ところで、輸液装置を用いた輸液は長時間にわたって行われる場合が多いため、患者は、トイレや検査室に行くために、輸液スタンドを押して移動することがある。
このように患者が移動中の場合には、輸液スタンドの揺れや衝撃により、点滴筒内の液面の変動、液滴の跳ね返り、不規則な滴落が一時的に発生し、実際には流量異常が生じていないにもかかわらず、滴落センサにより計測された液滴数が規定の量を超えることとなり、警報が発せられ、患者への送液が停止してしまう。また、操作者は、輸液装置の異常状態を確認し、送液を再開する作業をする必要がある。

従って、本発明は、患者が移動する際の流量異常の誤報知の発生を低減できる流量監視装置、輸液装置及び異常報知方法を提供することを目的とする。

本発明は、輸液装置に用いられる流量監視装置であって、点滴筒内を落下する液滴を検出する滴落センサ部と、前記点滴筒の移動状態を検出する加速度センサ部と、異常を報知する報知部と、前記滴落センサ部で検出される液滴数と前記加速度センサ部で検出される加速度情報とに基づいて、前記報知部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記加速度情報に基づいて前記点滴筒が静止中であるか移動中であるかを判定し、単位時間当たりの液滴数が所定の閾値を超える場合に流量異常があると判定して前記報知部を作動させ、該所定の閾値として、静止中においては第１の閾値を用い、移動中においては前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いる流量監視装置に関する。

また、前記制御部は、移動中の状態が所定の時間継続する場合に異常があると判定して前記報知部を作動させることが好ましい。

また、前記点滴筒に接続されるチューブに設けられるクランプ部を更に備え、前記制御部は、異常があると判定した場合に、前記クランプ部を作動させることが好ましい。

また、本発明は、前記流量監視装置と、点滴筒の下流側に接続されるチューブを押圧して送液を行うポンプ部と、を備える輸液装置に関する。

また、本発明は、輸液装置に用いられ、点滴筒内を落下する液滴を検出する滴落センサ部と、前記点滴筒に掛かる加速度を検出する加速度センサ部と、異常を報知する報知部と、前記滴落センサ部で検出される液滴数と前記加速度センサ部で検出される加速度情報とに基づいて前記報知部を制御する制御部と、を備える流量監視装置における異常報知方法であって、前記加速度情報から前記点滴筒が静止中であるか移動中であるかを判定する工程と、単位時間当たりの液滴数が所定の閾値を超える場合に流量異常があると判定して前記報知部を作動させる工程と、を備え、前記所定の閾値として、静止中においては第１の閾値を用い、移動中においては前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いる流量監視装置の異常報知方法に関する。

また、前記点滴筒の移動中の状態が所定の時間継続するか否かを判定する工程と、前記点滴筒の移動中の状態が所定の時間継続する場合に、前記報知部を作動させて異常を報知する工程と、を備えることが好ましい。

本発明によれば、加速度センサ部により点滴筒の移動状態を検出し、移動状態に応じた流量異常の閾値を用いることで、誤報知の発生を低減することができる。

本発明の流量監視装置及び輸液装置の使用状態を示す図である。 本発明の流量監視装置及び輸液装置のブロック図である。 本発明の変形例１に係る流量監視装置及び輸液装置のブロック図である。 本発明の変形例２に係る流量監視装置及び輸液装置のブロック図である。 本発明の流量監視装置における異常報知方法のフローチャートを示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。

＜実施形態＞
図１は、本発明の流量監視装置１及び輸液装置１００が輸液スタンド１０００に配置されて輸液セット２００が取り付けられた状態を示す。流量監視装置１は、薬液や栄養剤等の液体を所定の速度及び量で正確に患者に投与する際に、薬液の投与状況を監視するためのものであり、輸液セット２００と共に使用される。また、本実施形態の輸液装置１００は、滴下数制御方式により送液量を制御するものである。

本実施形態の流量監視装置１及び輸液装置１００の構造を説明する前に、輸液セット２００について説明する。

輸液セット２００は、点滴筒２１０と、輸液が収容された輸液バッグ２２０と、輸液バッグ２２０から点滴筒２１０まで延びる上流側チューブ２３１と、点滴筒２１０から穿刺針２４０まで延びる下流側チューブ２３２と、を備える。この輸液セット２００においては、点滴筒２１０に流量監視装置１が取り付けられ、下流側チューブ２３２の途中に、輸液ポンプ１１０が設けられる。

点滴筒２１０は、例えばポリプロピレン等の透明性を有する部材で構成される。この点滴筒２１０によれば、点滴筒２１０の内部の上部で液滴が成長していき、液滴が所定の大きさになった時点で下方へ落下して点滴筒２１０の下部に溜まり、溜まった輸液が患者に投与される。
輸液バッグ２２０は、例えばポリエチレン等の透明性及び柔軟性を有する部材で構成される。輸液バッグ２２０には、例えば、生理食塩水やブドウ糖液、血液等の液体が収容される。
上流側チューブ２３１及び下流側チューブ２３２は、例えばポリ塩化ビニル等の透明性及び柔軟性を有する部材で構成される。

次に流量監視装置１及び輸液装置１００の構造について説明する。
輸液装置１００は、流量監視装置１と、輸液ポンプ１１０と、を備える。輸液装置１００は、輸液スタンド１０００が備える架台１１００に固定して配置される。

まず、輸液装置１００が備える流量監視装置１について説明する。
図２のブロック図に示すように、流量監視装置１は、センサ側筐体１０と、滴落センサ部２０と、加速度センサ部３０と、報知部４０と、センサ側制御部５０と、を備える。

センサ側筐体１０は、略直方体形状を有しており、中央部には点滴筒２１０を挟み込んで保持可能な保持部を有する。

滴落センサ部２０は、センサ側筐体１０に設けられ、点滴筒２１０を挟むように対向して配置される投光素子及び受光素子（不図示）を備える。点滴筒２１０内を液滴が落下する際に、投光素子から投光された光が液滴により遮断されて受光素子の出力信号が変化することにより、液滴の落下が検出される。投光素子は、例えば、ＬＥＤのような発光素子で構成することができる。

加速度センサ部３０は、点滴筒２１０の移動状態を検出する、加速度センサ部３０は、点滴筒２１０が静止中であるか移動中であるかを検出可能であれば、どのような方式のものを用いてもよく、従来周知の静電容量検出方式やピエゾ抵抗方式の加速度センサを用いることができる。
また、加速度センサ部３０の取付け場所について、点滴筒２１０すなわち輸液スタンド１０００の移動状態を検出可能であれば、センサ側筐体１０又は輸液ポンプ１１０のどちらに取り付けてもよい。本実施形態では、加速度センサ部３０を、センサ側筐体１０に取り付けて、点滴筒２１０の加速度情報を得るものとした。尚、加速度センサ部３０により点滴筒２１０の移動状態を検出するか否かについて、機能を有効にするか無効にするかについて、任意に設定可能としてもよい。

報知部４０は、輸液に異常がある場合に、異常状態を医療従事者（操作者）に報知するためのものであり、警報音を鳴らす警報器や異常状態を表示する表示部により構成される。また、報知部４０の取り付け場所について、センサ側筐体１０又は輸液ポンプ１１０のどちらに取り付けてもよく、本実施形態では、報知部４０をセンサ側筐体１０に取り付けた。

センサ側制御部５０は、センサ側筐体１０に設けられる。センサ側制御部５０は、例えば、中央演算処理装置やＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるコンピュータ装置により構成される。センサ側制御部５０は、滴落センサ部２０で検出される液滴数と加速度センサ部３０で検出される加速度情報とに基づいて、報知部４０を制御する。具体的には、センサ側制御部５０は、単位時間当たりの液滴数が、予め設定された所定の下側閾値を下回る場合、及び、予め設定された所定の上側閾値を上回る場合に、流量異常があると判定して、報知部４０を作動させて警告を発する。また、輸液装置１に流量異常の信号を送信する。

センサ側制御部５０は、加速度センサ部３０で検出された加速度情報に基づいて点滴筒２１０が静止中と判定される場合には、前述の上側閾値として予め設定された第１の閾値を用い、点滴筒２１０が移動中と判定される場合には、前述の上側閾値として予め設定された第２の閾値を用いる。
ここで、輸液スタンド１０００に吊り下げた状態で点滴筒２１０を移動させると、揺れや衝撃により、点滴筒２１０内の液面の変動、液滴の跳ね返りや、不規則な滴落が一時的に発生する。そのため、滴落センサ部２０による単位時間当たりの滴下数は、静止中の単位時間当たりの滴下数よりも増加する傾向にある。しかしながら、実際には、流量は増加していない場合がほとんどであるため、前述の上限閾値として第１の閾値を用いるのは適当ではない。そこで、本実施形態では、前述の上限閾値として、第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いるものとした。より具体的には、第２の閾値として、第１の閾値の倍量の滴下数を用いることができる。

尚、移動状態（静止中か移動中か）の判定のタイミングは、送液開始（Ｓ１）から所定の時間が経過する毎に行う。例えば、後述のポンプ部１３０において、モータが所定の回数、回転する毎に行えばよい。

次に、輸液装置１００が備える輸液ポンプ１１０について説明する。輸液ポンプ１１０は、ポンプ側制御部１２０、ポンプ部１３０、及び、クランプ部１４０を備える。

ポンプ側制御部１２０、ポンプ部１３０及びクランプ部１４０は開閉可能な蓋体を有する筐体（図示せず）に収容される。輸液ポンプ１１０の一の面（前面）には、各種操作ボタンや、設定内容や流量を表示する表示部等が設けられる。

ポンプ側制御部１２０は、センサ側制御部５０と同様に中央演算処理装置やＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるコンピュータ装置により構成される。ポンプ側制御部１２０は、信号線ＳＬを介してセンサ側制御部５０と接続され、センサ側制御部５０から、滴落センサ部２０で検出される滴落数の情報と、加速度センサ部３０で検出される加速度情報とを取得する。ポンプ側制御部１２０は、これらの情報に基づいて、ポンプ部１３０及びクランプ部１４０を制御する。

ポンプ部１３０は、下流側チューブ２３２を押圧して送液を行う。ポンプ部１３０としては、周知のフィンガーポンプ式のポンプを用いることができる。ポンプ部１３０は、流量監視装置１の滴落センサ部２０で検出される単位時間当たりの液滴数が、設定された所定の値となるように、ポンプ側制御部１２０により制御される（滴下数制御方式）。

クランプ部１４０は、電動式のクランプであり、下流側チューブ２３２のうちポンプ部１３０よりも上流側に設けられる。クランプ部１４０は、ポンプ側制御部１２０により制御されて、下流側チューブ２３２の開閉を行う。

本実施形態では、図２に示すように、流量監視装置１が備える滴落センサ部２０、加速度センサ部３０、報知部４０及びこれらを制御するセンサ側制御部５０を、センサ側筐体１０に設ける構成としたため、流量監視装置１と輸液装置１００とを独立して構成することができる。

また、本実施形態の変形例１として、図３に示すように、流量監視装置１が備える滴落センサ部２０、加速度センサ部３０、報知部４０、クランプ部１４０、及びこれらを制御するセンサ側制御部５０を、センサ側筐体１０に設ける構成としてもよい。これにより、流量監視装置１と輸液装置１００とを独立して構成することができ、輸液装置１００の作動状態に関わらず、流量監視装置１の構成だけで下流側チューブ２３２の開閉を制御することができる。

また、本実施形態の変形例２として、図４に示すように、流量監視装置１が備える滴落センサ部２０のみをセンサ側筐体１０に設け、流量監視装置１が備える加速度センサ部３０及び報知部４０を輸液ポンプ１１０に設け、センサ側制御部５０をポンプ側制御部１２０が備える構成としてもよい。これにより、センサ側制御部５０をセンサ側筐体１０に設ける必要がなく、センサ側筐体１０の構成を簡素化することができ、流量監視装置１を輸液装置１００に組み込んで構成する場合に適している。

次に、図５のフローチャートを参照して、本実施形態の流量監視装置１における流量の異常報知方法について説明する。

流量監視装置１は、図１のように点滴筒２１０に取り付けられた状態にあり、輸液装置１００は、輸液スタンド１０００の架台１１００に固定して配置された状態である。この状態で、輸液装置１００のポンプ部１３０を作動させて送液を開始する（ステップＳ（以下、単にＳと記す）１）。

次に、流量監視装置１の滴落センサ部２０により液滴数を計測し（Ｓ２）、点滴筒２１０の移動状態検出機能が有効となっているか否かを判定する（Ｓ３）。

移動状態検出機能が有効となっている場合（Ｓ３でＹＥＳ）は、加速度センサ部３０により、点滴筒２１０の移動状態を検出する（Ｓ４）。
また、移動状態検出機能が無効となっている場合（Ｓ３でＮＯ）は、Ｓ６に移行する。

点滴筒２１０が静止中であると判定された場合（Ｓ５でＮＯ）は、センサ側制御部５０は、流量異常の報知基準の所定の上側閾値として、予め設定された第１の閾値を用いる（Ｓ６）。センサ側制御部５０は、単位時間当たりの液滴数が所定の上限閾値としての第１の閾値を超えたか否かを判定し（Ｓ７）、所定の上限閾値を超える場合には、流量異常であると判定して（Ｓ７でＹＥＳ）、報知部４０を作動させて、流量異常の警報を発し（Ｓ８）、クランプ部１４０を作動させて、送液を停止する（Ｓ９）。
また、単位時間当たりの液滴数が所定の上限閾値を超え場ない場合（かつ所定の下限閾値を下回らない場合）には、流量異常ではないと判定して（Ｓ７でＮＯ）、Ｓ２に移行する。

点滴筒２１０が移動中であると判定された場合（Ｓ５でＹＥＳ）は、センサ側制御部５０は、流量異常の報知基準の所定の上側閾値として、予め設定された第２の閾値を用いる（Ｓ１０）。
次に、センサ側制御部５０は、点滴筒２１０が一定時間継続して移動中であるか否かを判定し（Ｓ１１）、一定時間継続して移動中と判定された場合（Ｓ１１でＹＥＳ）は、送液に何らかの異常が生じている可能性が考えられるため、報知部４０を作動させて送液異常を報知し（Ｓ１２）、安全のために送液を停止する（Ｓ９）。
また、点滴筒２１０が一定時間継続して移動中ではないと判定された場合（Ｓ１１でＮＯ）は、センサ側制御部５０は、単位時間当たりの液滴数が所定の上限閾値としての第２の閾値を超えたか否かを判定し（Ｓ７）、所定の上限閾値を超える場合には、流量異常であると判定して（Ｓ７でＹＥＳ）、報知部４０を作動させて、流量異常の警報を発し（Ｓ８）、クランプ部１４０を作動させて、送液を停止する（Ｓ９）。

以上説明した本発明の流量監視装置１及び輸液装置１００によれば、以下の効果を奏する。

（１）流量監視装置１を、点滴筒２１０内を落下する液滴を検出する滴落センサ部２０と、点滴筒２１０の移動状態を検出する加速度センサ部３０と、異常を報知する報知部４０と、滴落センサ部２０で検出される液滴数と加速度センサ部３０で検出される加速度情報とに基づいて、報知部４０を制御する制御部５０と、を含んで構成し、制御部（センサ側制御部５０）に、加速度情報に基づいて点滴筒２１０が静止中であるか移動中であるかを判定し、単位時間当たりの液滴数が所定の閾値を超える場合に流量異常があると判定して報知部４０を作動させ、該所定の閾値として、静止中においては第１の閾値を用い、移動中においては前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いさせた。これにより、加速度センサ部３０により点滴筒２１０の移動状態を検出し、移動状態に応じた流量異常の閾値を用いるので、誤報知の発生を低減することができる。よって、医療従事者（操作者）が、誤報知により本来不要な輸液装置１００の安全確認や送液の再開の作業を低減することができ、業務効率の改善に資する。また、誤報知が低減するので、患者に与えるストレスを低減することができる。

（２）制御部（センサ側制御部５０）に、移動中の状態が所定の時間継続する場合に異常があると判定して報知部４０を作動させた。点滴筒２１０が一定時間継続して移動中と判定された場合は、送液に何らかの異常が生じている可能性が考えられるため、報知部４０を作動させて送液異常を報知することができる。

（３）流量監視装置１を、下流側チューブ２３２に設けられるクランプ部１４０を更に備えるものとし、制御部（センサ側制御部５０）に、異常があると判定した場合にクランプ部１４０を作動させた。これにより、流量監視装置１と輸液装置１００を独立して構成する場合に、輸液装置１００の作動状態にかかわらず、流量監視装置１の構成だけで下流側チューブ２３２の開閉を制御することができる。

（４）輸液装置１００を、流量監視装置１と、点滴筒２１０の下流側に接続されるチューブ２３２を押圧して送液を行うポンプ部１３０と、を含んで構成した。これにより、輸液装置１００は、加速度センサ部３０により点滴筒２１０の移動状態を検出し、移動状態に応じた流量異常の閾値を用いるので、誤報知の発生を低減すると共に、不要な送液の停止を低減することができる。

以上、本発明の流量監視装置、輸液装置及び流量の異常報知方法の好ましい実施形態及び変形例につき説明したが、本発明は、上述の実施形態及び変形例に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

例えば、上述の実施形態及び変形例では、ポンプ部としてフィンガーポンプ式のポンプを用いる例を示したがこれに限らない。例えば、ローラーが回転しながらチューブをしごいて送液するローラーポンプ式のポンプを用いてもよい。
更に、その他の実施形態として、ポンプ部（注液駆動部）が存在せず、輸液を落差のみで注液し、クランプ部の閉塞度合で注入速度を制御する輸液装置にも、本発明の流量監視装置を適用することで、異常か否かを検知できる。
また、本実施形態では、本発明の流量監視装置１を、滴下数制御方式の輸液装置に適用したが、これに限らない。例えば、本発明の流量監視装置を、ローラーポンプの回転数等により輸液の流量を制御する流量制御方式の輸液装置に適用してもよい。

１ 流量監視装置
１０ センサ側筐体
２０ 滴落センサ部
３０ 加速度センサ部
４０ 報知部
５０ センサ側制御部
１００ 輸液装置
１１０ 輸液ポンプ
１２０ ポンプ側制御部
１３０ ポンプ部
１４０ クランプ部
２００ 輸液セット
２１０ 点滴筒
２２０ 輸液バッグ
２３１ 上流側チューブ
２３２ 下流側チューブ
２４０ 穿刺針
１０００ 輸液スタンド
１１００ 架台

Claims (6)

1. 輸液装置に用いられる流量監視装置であって、
   点滴筒内を落下する液滴を検出する滴落センサ部と、
   前記点滴筒の移動状態を検出する加速度センサ部と、
   異常を報知する報知部と、
   前記滴落センサ部で検出される液滴数と前記加速度センサ部で検出される加速度情報とに基づいて、前記報知部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記加速度情報に基づいて前記点滴筒が静止中であるか移動中であるかを判定し、単位時間当たりの液滴数が所定の閾値を超える場合に流量異常があると判定して前記報知部を作動させ、該所定の閾値として、静止中においては第１の閾値を用い、移動中においては前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いる流量監視装置。
2. 前記制御部は、移動中の状態が所定の時間継続する場合に異常があると判定して前記報知部を作動させる請求項１に記載の流量監視装置。
3. 前記点滴筒に接続されるチューブに設けられるクランプ部を更に備え、
   前記制御部は、異常があると判定した場合に、前記クランプ部を作動させる請求項１又は２に記載の流量監視装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の流量監視装置と、
   点滴筒の下流側に接続されるチューブを押圧して送液を行うポンプ部と、
   を備える輸液装置。
5. 滴下数制御方式の輸液装置に用いられ、点滴筒内を落下する液滴を検出する滴落センサ部と、前記点滴筒に掛かる加速度を検出する加速度センサ部と、異常を報知する報知部と、前記滴落センサ部で検出される液滴数と前記加速度センサ部で検出される加速度情報とに基づいて前記報知部を制御する制御部と、を備える流量監視装置における異常報知方法であって、
   前記加速度情報から前記点滴筒が静止中であるか移動中であるかを判定する工程と、
   単位時間当たりの液滴数が所定の閾値を超える場合に流量異常があると判定して前記報知部を作動させる工程と、
   を備え、
   前記所定の閾値として、静止中においては第１の閾値を用い、移動中においては前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いる流量監視装置の異常報知方法。
6. 前記点滴筒の移動中の状態が所定の時間継続するか否かを判定する工程と、
   前記点滴筒の移動中の状態が所定の時間継続する場合に、前記報知部を作動させて異常を報知する工程と、
   を備える請求項５に記載の異常報知方法。

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