JP3198289B2 - 注入薬液制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は注入薬液制御装置に関する。さらに詳しく
は、血液透析時のプライミングにおける洗浄液などの注
入量制御または病院などにおける輸液、補液の注入量制
御のための小型かつ軽量の注入薬液制御装置に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 従来より、血液透析時のプライミングや輸液治療など
において、薬液注入速度制御手段が利用されており、た
とえば輸液治療を行うばあいには、点滴筒や輸液ポンプ
が用いられる。

このうち、点滴筒は取扱いが簡便で低コストである
が、正確な注入（注入量および注入速度の点において）
が困難であり、また薬液の注入が終了したことを知らせ
ることができないという欠点がある。一方、輸液ポンプ
のばあいは、かなり正確に薬液の流量を制御できるが、
高価であり、また重量も大きいため取扱いが不便である
という問題がある。

本発明は、叙上の事情に鑑み、輸液ポンプなどの高価
な装置を使用することなく、正確に所望量の薬液を注入
することのできる小型の注入薬液制御装置を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の注入薬液制御装置は、コントロール部と自動
流量調節部を有し、薬液容器に収容された薬液の注入速
度および注入量を制御する注入薬液制御装置であって、
前記コントロール部が、（１）薬液容器を吊り下げるた
めの懸吊手段を有し、前記薬液容器の重量を測定する重
量検出器と、（２）注入すべき薬液量および注入速度を
予め設定するための目標設定スイッチと、（３）少なく
とも薬液の目標注入量と目標注入速度を表示するための
表示手段と、（４）注液が行われているあいだ、注液開
始時の薬液容器の重量から前記重量検出器より入力した
実測値を差し引き、えられた計算値（現在注入量）と目
標注入量を比較し、現在注入量が目標注入量に達したと
き、前記自動流量調節部を作動させて薬液の供給停止を
命令するとともに、目標注入速度と所要注入時間に基づ
き理論注入量を算出し、この理論注入量と現在注入量を
比較して、現在注入量が理論注入量よりも設定幅以上大
きいときは薬液の注入量を経らし、現在注入量が理論注
入量よりも設定幅以上小さいときは薬液の注入量を増や
すよう前記自動流量調節部に命令信号を発する演算手段
とからなり、かつ前記自動流量調節部が送液チューブを
閉鎖、開放するチューブクランプ部と該チューブクラン
プ部を駆動させる駆動手段とからなり、前記演算手段か
らの命令によりチューブを押圧して薬液注入を抑制した
り、チューブ押圧を緩めて薬液注入を促進するよう構成
されてなることを特徴としている。

［実施例］ 以下、添付図面に基づき本発明の注入薬液制御装置を
説明する。

第１図は本発明の注入薬液制御装置の構成を示すブロ
ック図、第２図は本発明の注入薬液制御装置の一実施例
のコントロール部の正面拡大図、第３図は本発明におけ
る自動流量調節部の一実施例の概略説明図、第４図は第
２図に示される実施例の制御系のブロック図、第５図は
同実施例の使用状態説明図である。

本発明の注入薬液制御装置はコントロール部（Ｃ）と
自動流量調節部（Ｆ）とからなっている。

コントロール部（Ｃ）には薬液容器（11）の重量（容
器のみの重量ではなく内部に収容されている薬液の重量
も含んだ重量のことである）を検出するための重量検出
器（１）、注入すべき薬液量および注入速度を設定する
ための目標設定スイッチ（２）、現在注入量などの各種
表示事項を表示するための表示手段（３）、および注入
量制御のための演算手段（４）が収容もしくは付設され
ている。

コントロール部（Ｃ）は第２図または第５図に示され
ているような箱体内に収容されるかもしくは箱体に付設
されている。該箱体はポリプロピレン、ポリエステル、
ポリカーボネート、ABS樹脂、ポリ塩化ビニルなどの合
成樹脂や金属などで作製されている。箱体の上面にはコ
ントロール部（Ｃ）および薬液容器（11）をスタンドの
懸架手段（40）（第５図参照）などに吊すための上記吊
金具（41）が取付けられている。この上部吊金具（41）
は箱体の上面に形成された凹部（図示せず）内に折りた
たんで収容えきるようになっている。

また、箱体の下面には薬液容器（11）を吊り下げるた
めの懸吊手段である下部吊金具（42）が取り付けられて
いる。該下部吊金具（42）の箱体側端部は、箱体内の前
記重量検出器（１）に接続されている。

本発明における重量検出器（１）は、薬液容器（11）
の重量を測定しうるものであればどのようなものでもよ
く、たとえばストレンゲージ、ロードセル、電磁式作動
トランス、圧力センサなどが用いられる。

注液開始前の薬液容器（11）の重量はコントロール部
（Ｃ）のRAMなどに記憶され、この値と注液中の薬液容
器（２）の重量の差、すなわち現実に注入された薬液の
量（現在注入量）と予め設定しておいた目標注入量とが
比較される。そして、現在注入量が目標注入量より少な
いばあいは、薬液の注入が続行される。一方、現在注入
量が目標注入量に達したときは、後述する自動流量調節
部（Ｆ）に閉鎖信号が送られ、送液チューブ（12）がク
ランプされて薬液の供給はストップされる。同時に、表
示手段（３）にも信号が送られて目標達成ランプが点滅
し、ブザーなどのアラーム手段によって注液終了が外部
に知らされる。このばあい、現在注入量または目標注入
量を点滅表示するようにしてもよい。

薬液の目標注入量および目標注入速度は、コントロー
ル部（Ｃ）の目標設定スイッチ（２）によって入力され
る。具体的には表示切替スイッチ（６）を用いて表示を
「目標注入量」または「目標注入速度」に切替えた状態
で、目標設定スイッチ（２）を操作することにより希望
値を入力することができる。この際、オーバースケール
や測定限度以上のばあいはエラー信号が表示される。

（７）は表示窓であり、薬液容器（11）の現在重量、
残時間（注液終了までに要する時間のこと）、現在注入
量、目標注入量、理論注入量、目標注入速度、電池交換
および目標達成といった表示事項が表示される部分であ
る。この表示事項は必要に応じて適宜追加することも可
能である。表示窓（７）の表示は上下二段に分かれてお
り、上段には現在重量、残時間、目標達成および電池交
換が表示され、一方下段には現在注入量、目標注入量、
理論注入量および目標注入速度が表示される。上段の表
示は表示切替スイッチ（５）によって、また下断の表示
は表示切替スイッチ（６）によって順次変更することが
できる。

前記表示事項は液晶ディスプレイなどの表示手段
（３）により表示される。

なお、薬液容器に手を触れたりしたときのように薬液
容器の重量に急激な変動があったばあいには、極端なば
あいを除き警報信号が発生しないようにコントロールさ
れている。第２図において、（43）は警報信号用キャッ
プであり、警報信号を使用しないばあいに信号取出し口
を閉じるのに用いられる。

コントロール部（Ｃ）および自動流量調節部（Ｆ）の
パワー源としては外部電源および電池のいずれを用いて
もよい。外部電源を用いるばあいは専用アダプター（図
示せず）により一定栄の電圧に調節する必要がある。
（44）は外部電源用キャップであり、外部電源使用時に
はキャップをはずしてアダプターからの配線が接続され
る。

自動流量調節部（Ｆ）は、第３図に示されているよう
に、送液チューブ（12）を押圧したり、開放したりする
チューブクランプ部（31）と該チューブクランプ部（3
1）を駆動させる駆動手段（32）とからなっている。チ
ューブクランプ部（31）は一対の棒状部材からなってお
り、該棒状部材の一方はスタンドの所定の場所に固定さ
れており、残りの部材は駆動手段（32）の軸（33）に固
定されている。そして、一対の棒状部材を送液チューブ
（12）に挟むように配置されており、駆動手段（32）に
固定された棒状部材が送液チューブ（12）の軸方向に略
垂直に移動することによって、送液チューブ（12）が押
圧されて送液流路（Ｐ）が狭くなったり、また逆に開放
されて送液流路（Ｐ）が広くなったりする。このように
して、薬液の注入が開始、停止されるとともに、注液中
において薬液の注入速度が調節される。

駆動手段（32）としてはモーターなどを用いることが
できる。この駆動手段（32）は前記コントロール部
（Ｃ）と電気的に接続されている。

第４図は第２図に示される実施例の制御系のブロック
図である。同図において、（８）はマイクロコンピュー
タであり、該マイクロコンピュータ（８）の入力ポート
には、目標設定スイッチ（２）、重力検出器（１）、電
源／準備スイッチ（21）およびスタートスイッチ（22）
が接続されている。また、出力ポートには表示手段
（３）および目標達成アラーム（23）が接続されてい
る。そして、表示手段（３）によって現在注入量、理論
注入量、注入残時間および目標達成が表示窓（７）を介
して表示される。

また、現在注入量が理論注入量、すなわち目標注入速
度と所要注入時間からえられる現地点における理論上の
注入量よりも設定幅以上小さくなると、駆動手段（32）
に信号が発せられ所定量だけチューブクランプ部（31）
を移動させてチューブの押圧が緩められる。逆に、現在
注入量が理論注入量よりも設定幅以上大きくなると、同
様にして駆動手段（32）に信号が発せられて所定量だけ
チューブが押圧される。

つぎに本発明の注入薬液制御装置の使用法を説明す
る。

まず、薬液を充填させた薬液容器（11）をコントロー
ル部（Ｃ）の下部吊金具（42）に吊し、ついで該コント
ロール部（Ｃ）を上部吊金具（41）を用いてスタンドの
懸架手段（40）に吊す。このばあい、薬液が流出しない
ように送液チューブ（12）をローラクランプなどで閉鎖
しておくか、または該チューブ（12）を自動流量調節部
（Ｆ）のチューブクランプ部（31）によって閉鎖してお
く必要がある。

つぎに電源／準備スイッチ（21）をONすると準備工程
に入り、表示窓（７）には薬液容器（11）の現在重量が
表示される。このばあい、誤操作を防止するために他の
スイッチ（たとえば表示切換スイッチ（５））を押しな
がら前記電源／準備スイッチ（21）を押したときのみ準
備工程に入るようにすることもできる。そして表示切替
えスイッチ（６）を用いて表示モードを目標注入量に変
えたのちに目標設定スイッチ（２）を操作して注入すべ
き薬液量を入力する。ついで、表示モードを目標注入速
度に変えてから今度は目標とする注入速度を入力する。
この入力の順序は逆であってもよい。

目標値を入力したのちに送液チューブ（12）のクラン
プを開放し、スタートスイッチ（22）を押すと薬液の注
入および薬液容器（11）の重量測定が開始される。な
お、ローラクランプなどを用いずに自動流量調節部
（Ｆ）のチューブクランプ部（31）を用いて注液開始前
のチューブをクランプするばあいは、スタート信号によ
って送液チューブの押圧が開放されて薬液の注入が始ま
るように初期設定しておく必要がある。測定が開始され
ると目標達成アラームが有効となり、標準モードとして
表示窓の上段には残時間、下段には現在注入量が表示さ
れる。

注液を行っているあいだ、薬液容器（11）の重量は継
続して測定され、現在注入量の理論注入量との比較が行
われる。そして、現在注入量が理論注入量よりも設定幅
以上小さくなると、駆動手段（32）に信号が発せられて
送液チューブ（12）が所定量だけ開放され、薬液の単位
時間あたりの流量が大きくなる。逆に、現在注入量が理
論注入量よりも設定幅以上大きくなると、同様にして駆
動手段（32）に信号が発せられて所定量だけ送液チュー
ブ（12）が閉鎖される。

こうして、ほぼ目標の注入速度で、かつ目標の注入時
間で注液が終了するように薬液流量を調節しつつ注液が
続けられ、目標の注入量に達成すると注液停止信号が駆
動手段（32）に発せられ、送信チューブ（12）は完全に
閉鎖される。

なお、本実施例では電池電圧が低下すると「電池交
換」が点滅するようになっている。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明の注入薬液制御装置は重
量検出器および自動流量調節部を用いて薬液注入を制御
するようにしており、以下のような効果を奏しうる。

（１） 重量検出器を適当に選ぶことにより専用の輸液
ポンプなどの高価な装置を用いることなく、正確に薬液
注入を制御することができる。

（２） ストレンゲージ、ロードセルなどの小型かつ軽
量の重力検出器およびマイクロルコンピュータを用いて
おり、装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。

（３） 現在の注入量や注入残時間を容易に知ることが
できる。

（４） 別途警報装置をコントロール部に接続すること
により、測定値がふらついているときや急激に重量変動
があったばあい（途中で手などが薬液容器に強く触れた
ときなど）に警報を発することができる。このばあいに
は、許容幅を大きくとることにより、極端なばあいを除
いて警報を発しないようにすることも可能であり、患者
が多少体を移動させたときに起るような薬液量の変動の
ばあいに警報が出ないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の注入薬液制御装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図は本発明の注入薬液制御装置の一実施例の
コントロール部の正面拡大図、第３図は本発明における
自動流量調節部の一実施例の概略説明図、第４図は第２
図に示される実施例の制御系のブロック図、第５図は同
実施例の使用状態説明図である。 （図面の主要符号） （Ｃ）：コントロール部 （Ｆ）：自動流量調節部 （１）：重量検出器 （２）：目標設定スイッチ （３）：表示手段 （４）：演算手段 （５）、（６）：表示切替スイッチ （７）：表示窓 （８）：マイクロコンピュータ （11）：薬液容器 （12）：送液チューブ （31）：チューブクランプ部 （32）：駆動手段 （41）：上部吊金具 （42）：下部吊金具

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コントロール部と自動流量調節部を有し、
   薬液容器に収容された薬液の注入速度および注入量を監
   視しかつ制御する注入薬液制御装置であって、 前記コントロール部が、 （１）薬液容器を吊り下げるための懸吊手段を有し、前
   記薬液容器の重量を測定する重量検出器と、 （２）注入すべき薬液量および注入速度を予め設定する
   ための目標設定スイッチと、 （３）少なくとも薬液の目標注入量と目標注入速度を表
   示するための表示手段と、 （４）注液が行われているあいだ、注液開始時の薬液容
   器の重量から前記重量検出器より入力した実測地を差し
   引き、えられた計算値（現在注入量）と目標注入量を比
   較し、現在注入量が目標注入量に達したとき、前記自動
   流量調節部を作動させて薬液の供給停止を命令するとと
   もに、目標注入速度と所要注入時間に基づき理論注入量
   を算出し、この理論注入量と現在注入量を比較して、現
   在注入量が理論注入量よりも設定幅以上大きいときは薬
   液の注入量を経らし、現在注入量が理論注入量よりも設
   定幅以上小さいときは薬液の注入量を増やすよう前記自
   動流量調節部に命令信号を発する演算手段 とからなり、かつ 前記自動流量調節部が送液チューブを閉鎖、開放するチ
   ューブクランプ部と該チューブクランプ部を駆動させる
   駆動手段とからなり、前記演算手段からの命令によりチ
   ューブを押圧して薬液注入を抑制したり、チューブ押圧
   を集めて薬液注入を促進するよう構成されてなることを
   特徴とする注入薬液制御装置。
2. 【請求項２】前記表示手段による表示事項を選択するこ
   とのできる表示選択スイッチを有する請求項１記載の注
   入薬液制御装置。