JPS62176457A - 静脈点滴装置 - Google Patents

静脈点滴装置

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JPS62176457A
JPS62176457A JP61273829A JP27382986A JPS62176457A JP S62176457 A JPS62176457 A JP S62176457A JP 61273829 A JP61273829 A JP 61273829A JP 27382986 A JP27382986 A JP 27382986A JP S62176457 A JPS62176457 A JP S62176457A
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pumping
fluid
tube
infusion
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） 本発明は一般には医療用溶液を患者に注入するのに用い
られる装置に関する。特に本発明は注入ポンプとして、
あるいは制御器として交互に作用することのできる二重
モード作動装置に関する。
本発明は、専用的ではないが特に、二重モードの作動能
力の柔軟性が望まれる条件の下に患者に医療溶液を静脈
に注入するのに有用である。
（先行技術の説明） 医療用溶液を患者に注入するため多くの医療装置がいま
までに提案されてきた。事実、近年に、この種の装置の
利用が広く容認されている。従って、各種の医療用溶液
注入装置が多数の内科および外科での使用のため提案さ
れている。代表的にはこれらの装置は２つの部門のいず
れかに分類されることができる。第１のグループは一般
に制御器と呼ばれまた第２のグループはポンプと呼ばれ
ている各々の部門の医療装置の例は極めて多数であって
、本文に記載するのは有益であるとは思われない。
しかし、ポンプと制御器との間の根本的な差異を理解す
ることは有益である。根本的には、制御器は重力給送静
脈注入投与管路を通流体の流量を制御する目的でこの管
路と接続する医療装置である。制ｔＩｌ器が用いられて
いる静脈注入投与装置においては、患者に流体を与える
ための流体圧力はこの装置のヘッドの高さにのみ依存１
ノでいる。換言すれば、この装置内の流体の圧力は患者
より上方の流体源の瓶の高さに依存している。この様な
装置においては、この制御器は流体圧力に寄与しない。
制ａｌｌ器を使用することで幾つかの利点が得られる。
第一に、前記の通り、これらの制ｔｌｌｌｎは重力装置
を通って流れる流体の割合を制御するための手段を提供
する。第二に、制御器は低い流体圧力で作動し、従って
注入位置に４３いて患者に組織の損傷を生成するおそれ
がないので６護人に安全であるとして一般に認められて
いる。更にその上にこれらは容易に理解されかつどちら
かというと使用が簡単である。現在、医療を業としてい
る者に広く用いられている制御器の一例が本発明と同じ
四渡人に譲渡されたキＡ７ノンに対する米国特許第４．
３００．５５２号の明細書に開示されている。
制御器とは違って、第二のグループ内の＠蒸装置、すな
わちポンプはこの系統のための人為的流体圧力を設定す
るためこの系統内の流体に作用する機械作用を提供する
。この部門に適当に分類される医療装置は幾つかの型式
を有しかつカセットをのポンプ、シリンジ型のポンプ、
ダイアフラム型ポンプおよびぜん動型ポンプを含むが必
ずしもこれらに制限されない。当然予期されるであろう
が医療溶液の注入にポンプを使用することで、制御器で
は得られない幾つかの利点が提供される。
重要なことであるが、これらの利点はある特定の医療例
では極めて必要であろう。例えば、（の　規格寸法の小
さいカテーテルおよび規格寸法の小さい静脈注入管とに
より生成される流体の流れ抵抗に打ち勝ち、 （ハ）　より粘性の高い流体を注入し、（０生体抵抗に
打ち勝ち、 （へ）　より高い流体のｌｆｆ１を達成し、かつ、（ｅ
）　　知覚的迩り高度の容積の精度を提供する、のに、
静脈注入ポンプは制御器よりも好適である。
これらの利点はその大部分が制御器の方が流体をこの装
置を通して流すのに重力に依存しているのに反し、ポン
プの方は患者への流体の注入に先立って流体に機械的圧
力を加えることに起因している。静脈注入ポンプの一例
が本発明と同じ譲渡人に任命されているジエンキンスに
対する米国特許第３．９８５．１３３号の明細書に開示
されている。
使用される静脈注入装置の型式にかかわりなく、流体管
路内の流体圧力を監視する能力がどの静脈注入投与Ｈ＠
の安全作動にとっても明白な利点であることは広く認め
られている。とりわけ、だがポンプであるかまたは制御
器であるかにかかわりなく、電気機式医療装置が使用さ
れかつ管路内の流体圧力が測定できる場合、この医療装
置は流体圧力の変化に反応するようにプログラムされる
ことができる。たとえば、あるポンピング装置において
は、管路の探知された流体圧力がある予定のレベル以上
に上昇した場合、この装置内の閉塞が指示されかつこの
医療装置の作動を停止させることは有利であろう。同様
に、制御器の場合に探知された流体圧力が予定のレベル
以上に上昇すると、閉塞が指示されかつ注入が停止され
るべきである。
静脈注入投与装置内の流体圧力を知ることの重要さは流
体の流れ管路の物理的特性を監視しかつこれらの特性の
変化を流体の圧力の変化に相関させる装置に関し幾つか
の提案がなされていることで理解される。ベツカリンネ
ンに対する米国特許第４，５２６，５７４号の明細書に
開示されているような一つのこの種の装置においては、
静脈注入管の一部分の位置を監視しかつ基本位置からの
位置の測定の変化を流体の圧力の変化に変換する応差閉
塞感知装置が開示されている。本発明と同じ譲渡人に譲
渡された、ジエンキンスその他に対する米国特許第ＲＥ
３１．３１５号の明細書に開示されているような他の装
置においては、流体の流れと流体で連通しているダイア
フラムの変動が流体圧力レベルを指示しているとして監
視される。
病院の環境においては、ポンプを必要とするかまたは制
御器を必要とするかは事情により決まる。
現在においては、状況次第で、病院の看護人はポンプを
必要とする情況ではポンプを手にするに相違なく、また
制ｔＩｌｌ器を必要とする情況に対しては制御器を手に
するに違いない。このことは二つの別個な医療装置の入
手の可能性を必要とするのみでなく、それぞれ別個な段
取りと作動に関する知識と熟練とを必要とする。本発明
以前においては、ポンプまたは制御器のいずれもの所望
の利点を得ることの可能な単独−元の医療装置は存在し
ていない。
以上の見地から、本発明はポンプまたはｔ、１ＩｔＩｌ
器を使用することで得られる別個にして明白な利点およ
び恩恵が流体圧力監視能力を有する静脈注入投与装置で
得られることを認識している。特に、本発明は従業者の
希望次第で静脈注入用ポンプとしであるいは制御器様に
作用することかできかつそれにより特定の作動モードの
所望の利点を達成する単一万能の装置からポンプとｉｌ
ｌ　ｔｉｌｌ器との複合利点を得ることの望ましさを認
識している。本発明によればこの二重作動モード能力は
探知可能な圧力の限界の通りのモード作動を許す流体圧
力センサーをこの装置に備えることで可能にされる。
また、流体圧力が高くなって閉塞の存在が示された場合
には常にこの装置の作動を停止する電子的制ｙＡ５によ
り、本発明の二重作動モード医療装置は選択された作動
モードのいかんに関せず安全に作動されることができる
。ぜん動型のポンプが使用されている場合は特に、本発
明は二重作動モード装置に必要な流体圧力情報が運動す
る閉塞帯域から上流と下流にある閉塞されない静脈注入
管内の流体圧力を交互に監視することで達成されること
ができることを認識している。
従って、本発明の一目的はぜん初ポンプとして作用する
かあるいはｉｌｌ　’ａ器に似た作用をなすように切替
えられる単一の医療装置を提供することである。本発明
の他の目的は患者への医療溶液の注入のため静脈注入管
に直接働きかけることのできる、従って流体の管路の内
部に侵入しない二重作動モード装置を提供することであ
る。費用に対し最も効率のよい、比較的に精密でかつ容
易に使用できる、患者への医療溶液の注入のための医療
装置を提供することが本発明のさらに他の目的である。
（発明の要約） 本発明のこの好ましい実施例は静脈注入管を通し静脈注
入流体を患者に注入するための医療装置から成り、この
装置は静脈注入管の一部分と作動的に係合自在にされて
いる。この装置が静脈注入管と係合されると、装置内の
ぜん動装置が静脈注入管の一部分に当てて位置決めされ
て、この静脈注入管を順次圧搾しかつ管を通し流体をぜ
ん動作用に従って圧送するための動く閉塞帯域を管に沿
って生成する。更にこの装置はひずみ計構体を含んでい
る。この構体は静脈注入管に当てて位置決めされかつ前
記ぜん動ポンピング装置と作動的に関連されて、前記ひ
ずみ計構体が前記静脈注入管と作動的に関連されている
点を閉塞部が通過するそれぞれ前後において、前記閉塞
部の下流と上流の流体圧力を監視できるようにされてい
る。本発明のこの改良された実施例については、このひ
ずみ計構体は前記ぜん動装置の末端部近くに位置決めさ
れていて、前記ゲージが前記閉塞部の下流の流体圧力を
監視する時間をできるだけ長くするようにされている。
この改良された実施例はまた一対の固定された指状突片
を含み、その一方の指状突片は前記ひずみ計構体の上流
にこれに隣接して配置され、他方の指状突片は前記ひず
み計構体の下流にこれに隣接して配置されていて、前記
ひずみ計構体を前記ぜん動装置の作用から絶縁するよう
にされている。更に本発明はひずみ計構体がこの閉塞部
から下流の流体圧力のみを監視する一作動モード（ポン
ピングモード）と、前記ひずみ計構体が閉塞部から上流
および下流の静脈注入管内の流体圧力を交互に監視する
ことのできる他のモード（制御器モード）との間でこの
装置を切り変える装置を含んでいる。
第一のあるいはポンピングモードにおいて、本発明の装
置はひずみ計構体が閉塞部から下流の流体圧力が予定の
値に到達したことを示した場合は常に警報を発しかつポ
ンプの作動を停止するようにマイクロプロセッサでプロ
グラムされた装置を備えている。制ｔｍｉ作動モードに
おいては、この装置はぜん動閉塞部から下流の流体圧力
とぜん動閉塞部から上流の流体圧力との圧力差がゼロで
ある場合に警報を発しかつ／あるいは作動を停止するよ
うにマイクロプロセッサでプログラムされている。
本発明自身のみでなく、本発明の新規な特色は同様な参
照記号が同様な部分を示すのに用いられている添付図面
とその添付図面についての説明とで明らかに理解される
であろう。
（実施例） まず、第１図において、全体を符号１０で示されている
制御器／ポンプが企図された環境で図示されている。ｔ
ｉＩＩｗＪ器／ポンプ１０はこの技術の分野においては
周知の通りに静脈注入支柱１２に装架されている。静脈
注入流体源１４が第１図に図示されているように支柱１
２から懸吊されまた静脈注入管１６は流体源１４と流体
連通をなして接続されかつ第１図に全体的に図示されて
いるような制御器／ポンプ１０と作動的に接続されてい
る。
１１１１１　’Ｉｌｌ　ｍ　／ポンプ１０との係合点か
ら下流において静脈注入管１６は患者２０への医療溶液
の注入のため患者２０と結合されている。
第２図には全体を符号２２で図示されているぜん動構体
が横断面図で示されているがこの場合構体２２は明確な
らしめる目的で制御器／ポンプ１０から絶縁された状態
で図示されている。第２図に図示されているようにぜん
動橋体２２は電！ｌＪ礪２４を含ｌυでいるができれば
この電動機はステッパモーターであるを可とするがこの
技術の分野でよく知られている任意の型式のものでよい
。駆動軸２６がステッパモーター２４により駆動され、
かつこの技術の分野で周知の任意の手段で取付は装置２
８に固定されて、取付は装置２８の回転で駆動プーリー
３０が運動するようにされている。
駆動プーリー３０は取付は装置３２と作動係合をなして
連結されまた取付は装置３２はこの技術の分野で周知さ
れている任意の手段によりカム軸３４に固定されている
。カム軸３４はブシュ３６とブシ１３８とによりぜん動
構体２２上に固定されている。１連のカムローブ４０が
カム軸３４の軸線に沿った予定の複数位δにてカム軸３
４上に取付は固定されている。関連した技術の分野の当
業者には理解されるであろうが指状突片４２の運動によ
りぜん動作用を生成するようにカム軸３４の軸線に沿い
螺旋模様をなしてカム軸３４に偏心して装架されている
。個々の指状突片４２の運動は第４図を参照することで
最も明らかに理解されるであろう。
第４図を参照すれば、個々の指状突片４２の８各が個々
のカムローブ４０を内部に受入れるための開口５８を形
成されていることが分る。各々の突片４２はカム軸３４
の長手方向の軸線に実質上垂直をなす方向に突片４２を
動かすようぜん動構体２２のハウジング４８内に装架さ
れている。第４図を参照すれば、ハウジング４８は側面
５０ａおよび５０ｂを含み、これらの側面はカム軸３４
に関する突片４２の整列を維持する溝５４ａおよび５４
ｂを生成するバッフル５２ａおよび５２１）を形成され
ていることが分る。第４図を第５図と相互参照すること
で、カム軸３４の回転の結果偏心的に装架されているカ
ムローブ４０が開口５８のそれぞれの部分に押し当てら
れて、指状突片４２をハウジング４８内で垂直に往復動
せしめることがわかる。再び第２図または第３図を参照
すれば、カムローブ４０をカム軸３４に沿って順次螺旋
状に位置決めすることが可能なことが当業者には理解で
きるであろう。カムローブ４０が上記のごとく位置決め
されているので、カム軸３４の回転でカム軸３４の軸線
に実質上垂直な方向に、また各種の突片４２の一斉に行
なわれる運動によりぜん動作用を提供するように、突片
４２が動かされる。
再び第２図において、ぜＩυ動構体２２の基底部８４内
へのそれぞれの装具６０および６２の位置決めにより、
静脈注入管１６をぜん動構体２２と作動接触をなして配
置することができることは理解されるであろう。第２図
に図示されているように静脈注入管１６のポンピング部
分１８が装具６０と６２との間に画定されることができ
る。この特定のポンピング部分１８は静脈注入管１６と
同じ材料から作られてよい。だが、この好ましい実施例
においては、ポンピング部分１８は極めて柔軟な、圧縮
可能なエラストマ材料からなっている。
この種のエラストマ０料はＲＸ５０と呼ばれてダウ　コ
ーニング社で製造されている種類のシリコーン　ゴムで
あってよい。第２図または第３図を参照することで、静
脈注入管１６およびそれと関連されたポンピング部分１
８がぜん動構体２２上に装架された後には図示されてい
るように、ポンピング部分１８に押し当たって位置決め
されかつ突片４２がポンピング部分１８に力を加える際
の突片４２の運動に逆らう抵抗を提供するプラテン４６
を提供するようにドア８２を閉鎖可能であることが理解
されるであろう。また、第２図および第３図に図示され
ているように、突片４２をポンピング部分１８から分離
しかつ静脈注入管１６およびポンピング部分１８をぜん
動構体２２から絶縁する膜５６が突片４２の端部９４と
ポンピング部分１８との間に位置決めされている。再び
、カム軸の回転０およびカム軸３４に沿ったカムローブ
４０のらせｌυの向き次第で特定の突片４２がポンピン
グ部分１８に押付けせしめられることができることが当
業者には理解されるであろう。更にまた、カム軸３４の
各々の完全回転毎に順次突片４２を押し進めて、ポンピ
ング部分１８に押し当てて、ポンピング部分１８に対す
るぜ／ｖ　ｌ１作用を生成する。ポンピング部分１８に
対する突片４２の特定の作用は第４図と第５図との相互
参照により最良に理解されるである。う。これらの図は
それぞれポンピング部分１８に対する閉塞と、ポンピン
グ部分に対する開放状態とを生成する突片４２の作用を
しめしている。カム軸３４が回転されるにつれて、突片
４２を順次ポンピング部分１８に順次押し付ける動く閉
塞帯域が生成されることが当業者には理解されるであろ
う。
本発明のこの好ましい実施例はまたゲージ構体４４をも
含んでいる。この構体は大体において第２図および第３
図に図示されているようにぜん動構体と関連されまたぜ
ん動構体２２の指状突片４２に関して装架されている。
本発明の改良された実施例はゲージ構体４４を第１０図
に全体的に図示されているようにぜん動構体２２の末端
部または下流端部近くでこのぜｌυ動構体２２と関連さ
せている。ゲージ構体４４のより詳細な説明は第６図に
関して得られる。
第６図ではゲージ構体４４横断面で図示されかつ装架用
ブロック７０を含んで示され、このブロック上に片持ち
のひずみ梁６８が固定して装架されている。第６図には
図示されていないがひずみ計が片持ちひずみ梁６８の表
面上に配備されている。ブロック７０．ひずみ＃ｊ？、
６８およびひずみ計１０８から成る全構体は、トランス
ジュウザ社（カリフォルニア９０７０１、セリトス、ボ
ルサ・レーン１４０３０）で製造されたモデルナンバー
Ｘ１６８０に類似した種類のものである。第６図に図示
されているように、動程リミタ−７２が装架ブロック７
０から延びている。゛保護延長部７４が動程リミタ−７
２とは反対側の片持ちひずみ梁６８の面に装架されてい
る。装架ブロック７０との接続点とは反対側の端部にお
いて片持ちひずみ梁６８に固定して取り付けられた圧力
伝達部材７６は制御器／ポンプ１０との静脈注入管１６
の係合後には片持ちひずみ梁６８の端部をポンピング部
分１８と物理的に接続するように位置決めされる。また
ひずみ計（図示されていない）からの電気回路素子のた
めの接続を提供する電気接続７８が同様に片持ちひずみ
梁６８と接続されている。
以下に述べられる目的で電気配線８０が片持ちひずみ梁
６８と本発明の電子成分とのあいだを更に接続している
。
第６図を見れば分かるであろうが、制御器／ポンプ１０
との静脈注入管１６の係合で、ポンピング部分１８の一
部分がドア８２のプラテン４６と、片持ちひずみ梁６８
と直接にまた物理的に接続されている圧力伝達部材７６
との聞に位置決めされている。同様に第６図に示されか
つ先に述べられたように、制御器／ポンプ１０と関連し
て用いられて作用している静脈注入投与セットからぜん
初機構を絶縁しかつ制御器／ポンプ１０の内部をいたず
らおよび汚染から保護する目的で、膜５６が圧力伝達部
材７６とポンピング部分１８との間に配置されることが
できる。
次に第９図において、制御器／ポンプ１０の電子素子が
ブロック線図の形で示されている。第９図で分かるとお
り、この素子はマイク０ブＯセツサ１００を含んでいる
がこのマイクロプロセッサ１００はＩ！１連技術で周知
されている任意の型式のものであってよい。例えばイン
テル社で製造されているモデルナンバー８０３２のごと
ぎマイクロプロセッサを本発明の目的で使用することが
できる。マイクロプロセッサ１００の作動のためのコー
ド情報を提供するＥＰＲＯＭ１０２がマイク０プロセツ
サ１００に電気的に接続されている。電力オフ状態の間
各種のシステム　パラメータを記憶しかつ保持する能力
を有するＲＡＭ１０４が同様にマイクロプロセッサ１０
０に電気的に接続されている。ＥＰＲＯＭ１０２おにび
ＲＡＭ１０４が関連のある技術の分野において周知の型
式のものであることは当業者には理解されるであろう。
本発明の必要条件を満足させるこれらの素子の例はそれ
ぞれインテル社で製造されているモデルナンバー〇２７
５１２および日立で製造されているモデルナンバーＨＭ
６１１６である。また、全系統を完全無欠ならしめる監
視回路素子１０６が同様にマイクロプロセッサ１００に
電気的に接続されている。特に、監視回路素子１０６は
ステッパモータ２４とマイク０ブ０セツサ１００が正し
く作用するのを保障する。更にその上に、監視回路１０
６はこの系統のためのリセット能力を提供し、またこの
系統の作動を停止するための手段を提供する。
第９図にはまたひずみ計が図示されている。前記の通り
このひずみ計１０８はゲージ構体４４の初ＩＩの説明に
は示されていない。今や極めて容易に理解できるであろ
うが片持らひずみ梁６８に電気的に取付けられているの
はこのひずみ計１０８である。この取付けにより、ポン
ピング部分１８の外径の変化に応じた圧力伝達部ｔＪ７
６の運動により引き起こされる片持ちひずみ梁６８の屈
曲がひずみ計１０８により感得されるのであろう。ひず
み計１０８から有られたアナ０グ電圧測定１直がアナロ
グ／デジタル変換器１１０により変換された後に初めて
マイクロプロセッサ１００と電気的に矛盾なくされるよ
うになる電圧を代表していることが電子的に理解できる
。第９図に図示されているように、この電気結線のため
の回路構成素子が提供されている。
マイクロプロセッサ１００とのステッパモーター２４の
電気的相互関係が第９図に同様に図示されている。第９
図で分かる通り、ステッパモーター２４がモーター制御
器１１２と直接接続されることが必要である。モーター
センサー（同様に一般的にシャフｌ〜エンコーダーとし
て知られている）もまたモーター制御器１１２と直接接
続されかつカム軸回転位置θで示されているようなカム
＠３４の位置とモーターＩｌ制御器１１２の走りを相関
させる電子信号を生成する。制御１／ポンプ１０の電子
回路構成素子への従業者の接近を許すキーボード／ディ
スプレイ１１６が提供されている。キーボード／ディス
プレイ１１６を通すことで、従業者が制御器／ポンプ１
０を作動するのに必要である各種のシステムパラメータ
に合わせることができる。従業者がＩＩｌ制御器／ポン
プ１０のための作動モードを選択しかつこの選択された
作動モードにおける流体圧力υ１限のための予定の値を
確立するのはこのキーボード／ディスプレイ１１６によ
る。キーボード／ディスプレイ１１６からの入力ととも
に、マイクロプロセッサ１００はＥＰＲＯＭ１０２から
のコードとＲＡＭ１０４からの入力とに従って作動する
。この配列から得られた１つの結果はひずみ計１０８の
読みが設定７０グラムに従ってマイクロプロセッサ１０
０により読み取られることができることである。
本発明にて企図されているとおり、モーターセンサ１１
４はカム軸の位置θを監視する。カム軸の位置θ、モー
ターセンサー１１４からの入力に基づいて、モーター１
，１１　ＩＩＩ器１１２は準備されたプログラムに従っ
て比較されまた調時される信号をマイクロプロセッサ１
００に提供する。マイクロプロセッサ１００はまた片持
ちひずみ梁構体６８の運動に応答してひずみ計１０８に
より生成されたアナログ／デジタル変換器１１０からの
信号も受信する。前記の通り、ひずみ計構体６４からの
読みは静脈注入管１６内の流体圧力の読みに相関されて
いる。マイクロブ０セツサ１００はモーターセンサー１
１４により表示されるようなカム軸の位置θに依存する
選択された時期にひずみ計１０８からの流体圧力の読み
を受入れるように予めプログラムされている。さらにそ
のうえに、マイクロプロセッサ１００はひずみ計１０８
からの流体圧力の読みを従業者により設定されたモード
の流体圧力の限界と比較するように予め１０グラムされ
ている。かくして、ステッパモーター゛２４はマイクロ
ブ０セツサ１００からのプログラムされた信号に従って
作動されて本文の他の場所で述べられているように制御
器／ポンプ１０の構成物を作動する。
更に第９図には、制御器／ポンプ１０の能力の拡大のた
め各種の周辺電気素子が制御器／ポンプ１ｏに附加され
ることができることが図示されている。制御器／ポンプ
１０のための系統内に含まれることのできる周辺設備の
例が第９図に図示されまたこれらの周辺構成素子とマイ
クロプロセッサ１００との間の結線がＩ１０伸長器１１
８により達成される。第９図に図示されているように、
管路的空気探知器（ＡＩＬ１２０）、空ビン探知器（Ｅ
ＢＤ１２２）およびドア　センサ１２８はこの制ｔｌｌ
ｉ！Ｓ／ポンプ１０系統に組み込まれることのできる周
辺装置の例である。同様に、警報器１２４および電力オ
フ　スイッチ１２６が第９図に図示されかつＩ１０伸長
器１１８に電気的に接続されている。すべての点で、本
発明の電子成分は関連のある技術の分野で周知されてい
る電子素子から造られかつ市販されている。第９図にて
述べられた電子構成成分系統は単に例示されたものであ
って、その目的が本発明の制御器／ポンプ１０の構造上
の完全さと構造の協同とに電子的に両立し得る背崇を提
供することであることは理解されるであろう。
第８図には、前記の好ましい実施例に関して開示された
単一のゲージ構体４４と対照をなすものとしての二つの
ゲージ構体を使用した本発明の代りとなる実施例が図示
されている。この代りとなる実施例においては、一つの
ゲージ構成６４がぜん動突片４２の上流端部に位置決め
されまた第２のゲージ構体６６がぜん動突片４２の下流
端部に位置決めされている。すべての点で、ゲージ構体
６４および６６はゲージ構体４４に関して開示されたも
のに構造の点で類似しかつゲージ構体４４に関して先に
述べられたすべての素子を組込んでいる。この代りとな
る実施例のための電子構成成分は交互に読み取るゲージ
構体６４および６６を含む必要がない。その代りに連続
した読みが前記の好ましい実施例のためのものに類似し
た論理順序でおこなわれかつ用いられることができる。
第１０図は単一のゲージ構体４４がぜん動横体の末端ま
たは下流端部近くに位置決めされている本発明の改良さ
れた実施例を示している。この位置は二つの目的を達成
する。第一に、ゲージ構体４４がぜん動構体２２の末端
部近くにあるため、このゲージ構体４４がカム軸３４の
ための回転サイクルθの大きい方の部分の間前記閉塞部
の下流に留まるセンサーとして作用する。かくして、ゲ
ージ構体４４は前記閉塞管部と患者との間の静脈注入管
路内の極めて重要な流体圧力をかなりの長時間の間監視
または検知する。第二に、この位置決めにより、ゲージ
構体４４は制御器／ポンプ１０から下流の患者までわず
かな、増大する流れのみ存在する時期には下流の圧力を
監視しない。かくして、ゲージ構体４４の末端位置決め
は制御器／ポンプ１０から患者への監視されない与圧流
体の流れの時間と量との両方を最小限にする。
この改良された実施例はまた固定された指状突片１３０
と１３２をも含んでいる。これらの指状突片はゲージ構
体４４に隣接しておりまたゲージ構体４４のそれぞれ上
流と下流とに位置決めされている。第１０図に明瞭に図
示されているように、固定された指状突片１３０および
１３２はポンピング部分１８に押し当るが部分１８を閉
塞せしめない。その代りに、指状突片１３０．１３２は
指状突片４２のぜん動作用の効果からゲージ構体４４を
絶縁しながらも部分１８を通って流体を流れさせるよう
にプラテン４６から予定の一定距離に留まっている。固
定された指状突片１３０，１３２はこの技術の分野で周
知されている任意の手段によりぜん動構体２２にしつか
り装着されることができる。
（作動） 作動にあたり、制御！０器／ポンプ１０は静脈注入管１
６と作動係合をなして配置される。このことは第２図に
図示されているように静脈注入管１６をぜん動構体２２
の基底部８４に押し当てて配置することで達成される。
管１６がこの位置に有る場合装具６０．６２は基底部８
４と作動的に係合される。前記の通り、膜５６に押し当
たってかつ制御器／ポンプ１ｏと作動的係合をなして配
置される静脈注入管１６の部分はできれば柔軟で圧縮可
能なポンピング部分１８であることが好ましい。
静脈注入管１６がそのポンピング部分１８で制御器／ポ
ンプ１０と係合された後には、ドア８２が閉じられる。
ドア８２の閉鎖によりプラテン４６はポンピング部分１
８と接触せしめられるようになり、かつ、ポンピング部
分１８がプラテン４６と膜５６との間に囲まれるように
なる。
ステッパ　モーター２４の付活で駆動軸２６が回転され
て、駆動プーリー３０でカム軸３４を回転させる。カム
軸３４の実際の位置はカム軸の回転θにより代表される
。当業者には理解されるであろうがカム軸３４の完全１
回転でカムローブ４０が突片４２をポンピング１８の軸
線に実買上垂直方向に往復動させるであろう。カム軸３
４上にてカムローブ４０がらせん形状を有していること
に起因して、突片４２はカム軸３４の各回転中ポンピン
グ部分１８の長さに沿って動く閉塞帯域を生成する。例
えば、第２図に記号Ａで代表されているもののごとき閏
塞部がポンピング部分１８の長さに沿って運動せしめら
れて、ぜん動ポンピング作用を生成せしめられる。
ぜん動構体２２の作動中、ポンピング部分１８の外径の
寸法の差を決定するようゲージ構体４４を位置決めする
ことができることは第６図を参照することで理解される
であろう。第６図で分かる通りポンピング部分１８は直
接プラテン４６と膜５６との間に位置決めされるポンピ
ング部分１８を通しての流体の圧送中、ポンピング部分
１８の外径はポンピング１８内の流体圧力次第で変化す
るであろう。この圧力の変化の結果として、ポンピング
部分１８の中心部分のそれぞれ対向両側のｍ５６とプラ
テン４６との間の距離が変化される。
この寸法の変化をポンピング部分１８内の流体圧力の変
化に相関させることができることは当業者には理解され
るであろう。更に当業晋には理解されるであろうが、ポ
ンピング部分１８の外径の変化、従って膜５６とプラテ
ン４６とのあいだの距離の変化により圧力伝達部材７６
が矢印９６で示されているようにほぼ上下の方向に動さ
れる。更にそのうえに、矢印９６で示されている方向に
おける圧力伝達部材７６の運動が片持ちひずみ梁６８の
変動として現れることが理解されるであろう。
単数または複数のひずみ計（第６図には図示されていな
い）が片持ち梁６８上に装架されているので片持ちひず
み梁６８の変動は電子的に測定されてマイクロプロセッ
サ１００へ伝達されることができる。
矢印９６の方向における圧力伝達部材７６の運動は動程
制限器７２により制限されることは認識されるべきであ
る。これはこの動程制限器７２が片持ちひずみ梁６８を
破断しあるいはこれを永久的に屈曲することのできる距
離におよぶ圧力伝達部材７６の運動を防止するので制ｔ
ｌ１２ｓ／ポンプ１０のための特色ある安全手段である
。この特色ある安全手段は片持ちひずみ梁６８を損傷さ
せるおそれのある圧力伝達部材７６のうつかり操作を防
止するので特に重要である。
前記の通り、制御器／ポンプ１０は二つの作動モードの
中のいずれかの一つで作動されることができる。制御器
模擬モードでの”作動は現在述べられているような構成
部分の作動を必要とする。静脈注入管１６内の流体圧力
が一般的に、第７図に示されているようなグラフ８６の
周期的サイクルに従って変化するであろう。第７図で理
解されるであろうがグラフ８６はカム軸の回転θの函数
としての静脈注入管１６内の設定点における流体圧力の
変化を描いている換言すれば、カム軸３４の順次の回転
に関する特定の点における流体圧力Ｐの変化はグラフ８
６により描かれているように変化するであろう。だが、
ゲージ構体４４が固定された指状突片１３０，１３２に
より絶縁されておりかつ第１０図に実質上図示されてい
るようにぜん動構体２２に関し末端位置へ移動されてい
る場合は、ゲージ構体４４は第１１図にグラフ１３４で
大体図示されているような流体圧力の周期的変動を監視
するであろうことが決定されている。
再び制御器／ポンプ１０の構造において、第２図に図示
されているように、ぎん動構体２２がカム軸の回転θで
ぜん動突片４２によりポンピング部分１８を位置へにお
いて閉塞させる点まで付活されていることが分る。作動
中、ぜん肋構体２２がこの外形に有る場合、ゲージ構体
４４に接触しているポンピング部分１８の部分内の流体
圧力が第７図のグラフ８６上の点８８に対応しているこ
とが決定されている。更にそのうえに、第３図に図示さ
れているごとくぜん動構体２２が運動して点Ｂにおいて
ポンピング部分１８を閉塞させた場合、ゲージ構体４４
に接触ポンピング部分内の流体圧力が第７図のグラフ８
６上の点９ｏと対応している。第７図のグラフ８６上の
点９２は第２図に図示されているような点Ａから第３図
に図示されているような点Ｂへの閉塞の転移中にゲージ
構体４４と接触しているポンピング部分１８の部分内の
圧力を表示している。
更にまた、模擬制御器モードでのこの制御器／ポンプ１
０の正常作動中に、ぜＩ％Ｊ動構体２２により生成され
た閉塞部から上流の流体圧力は流体源１４の高さに依存
することが当業者には理解されるであろう。ぜん動構体
２２によりポンピング部分１８で生成された閉塞部のた
め、このような作動中の下流圧力は上流流体圧力以下の
値であろう。
明確に言えば、上流の流体圧力の読み取りは閉塞部が第
３図に図示されているような点Ｂに在る場合になされる
ことができ、また下流の流体圧力の読み取りは閉塞部が
第２図に図示されているような点Ａにある場合になされ
ることができる。更にまた、第７図のグラフ８６上に点
８８で示されている上流圧力と、点９０で示されている
下流圧力との間の、記号９８で示されている圧力差はこ
の制ｔＩｌ器／ポンプ１０の正常作動の間比較的に一定
であろう。これらの条件の下に、この制御器／ポンプ１
０は従業者により予め選択された流体の流量を提供する
角速度でカム軸３４を回転するようにプログラムされる
であろう。
！＋制御器内の流体圧力は通常びんの高さ、すなわち、
患者２０より上方の流体源１４の高さにより確立される
ので、制御器／ポンプ１０はこのパラメータに敏感であ
る必要がある。従って、模擬制御ｔｌｆｉモードでの制
御器／ポンプ１０の正常作動中の圧力差９８の減少は上
流の圧力（点８８で示される）が圧力差の維持のため、
増加されるべきであることを表示されるであろう。この
ことはぜん肋構体２２により生成された閉塞部から上流
の静脈管１６内の静水圧力を増加するよう従業者が持ち
上げることで、極めて簡単に達成される。だが従業者パ
流体源１４を進んで持ち上げる高さには限度があること
が認められている。従って、従業者が安全であると感じ
る高さまで流体源１４が持ち上げられ、また圧力差９８
が減少し続あるいはゼロに達した場合、警報状態が指令
されるべきである。従って、制御器モードへ切り替えら
れた場合には、最早圧力差９８が存在しない場合に警報
を発しかつ作動を停止するように第９図に図示されてい
る適当な回路構成素子を通し７０グラムされるべきであ
る。
すべての重要な機能上の点で、第１０図−図示されてい
るような制御器／ポンプ１ｏの改良された実施例は第２
図および第３図に図示されている実施例に関してすでに
述べられた通りに作動する。
だが、この改良された実施例は静脈注入管内の流体圧力
の変化の一様な読みを提供する。この改良された実施例
のゲージ構体４４の位置におけるポンピング部分１８内
の流体圧力の変化がカム軸３４の数回転θに関し図示さ
れている第１１図を引用することでこのことはよりよく
理解されるであろう。第１１図にグラフ１３４で示され
ているように、領域１３６は閉塞部の下流の流体圧力（
すなわち、患者により見られる流体圧力）をゲージ構体
４４が監視するカム軸回転の周期の部分θに対応してい
る。当業者には理解されるであろうがこの下流圧力は制
御器／ポンプ１０のぜん動作用により生成される。他方
において、領ＶＬ１３８は閉塞部から上流の圧力（すな
わち、閉塞部より上方の流体源１４の高さに起因した流
体圧力）をゲージ構体４４が監視するカム軸回転の周期
の部分θに対応している。この圧力はしばしば「びんの
高さ」と呼ばれている。第１１図はまたカム軸の回転の
引き続いてのサイクルと、ゲージ構体４４が上流と下流
の圧力を監視している同様な対応した領域とを示してい
る。
制御器モードでの制御器／ポンプ１０の作動に関する限
り、重要なのは上流と下流とにおける流体圧力の相互間
の差である。通常は、上流の流体圧力（領域１３８）は
下流の流体圧力（領ｉｉ！１１３６）より大であらねば
ならない。この相互関係が患者が［びんの高さ］だけで
引き起こされる圧力以上の圧力を加えられないことを確
実にする。だが、この差は作動に影響を与えることなく
多少は変えることができる。例えば、領域１４２が領域
１３６と比較された場合に判る変化により確認されるよ
うなわずかな量だけ下流圧力が増加したとしても、重大
な原因は存在しないであろう。このような圧力の増加は
静脈注入管１６のある程度の取るに足りぬクリンピング
かまたは患者の位置の変化に起因するであろう。このよ
うな状況の克服のため、従業者は流体源１４を持ち上げ
、それにより上流圧力を増加させることができる。流体
源１４の持ち上げの結果は領域１４４で示されているよ
うなレベルまで上流圧力を変えることである。
びんの高さに制限があることはもちろんである。
従って、「びんの高さ」を増加させるように流体源１４
を持ち上げることで実際の差１４０を維持する試みがな
されるにもかかわらず差１４０がゼロのままである場合
は常に、患者にとって潜在的に危険な状況が表示されか
つ制ｉｌｌ器／ポンプ１０が前記のように作動を停止す
るであろう。
本発明が医療溶液を患者に注入する医薬上の使用の分野
に必ずしも制限されないことは理解される。実際、本発
明による制ｔｌｌ各／ポンプは比較的に低い流量での流
体の与圧流が望まれるいかなる適用にも有用であろう。
制御器／ポンプ１０がポンピング　モードで使用される
べきである場合、静脈注入管１６内の上流の流体圧力は
なおさら重要ではなくなる。この作動モードにおいては
、カム軸３４は流体の所望の流量を提供するようにぜん
動構体２２によりぜん動作用を提供される。この作動モ
ードでの決定的に重要な考察は制御器／ポンプ１０から
下流に閉塞部を生成するレベルまで増加する静脈注入管
１６内の下流流体圧力である。かくして、静脈注入管１
６内の下流圧力を監視する制御器／ポンプ１０の電子成
分を有することにより下流圧力がある予定の最高値を超
過する状態が探知されることができる。可能な閉塞かま
たは患者２０にとってその他の点で有害な状態を表示す
る予定の最高値が確立されることができる。かくして、
制御器／ポンプ１０がポンピング　モードで作動してい
る場合、静脈注入管１６内の下流圧力が監視されかつ予
定の最高値の到達で電子回路構成素子が制御器／ポンプ
１０に警報を発してその作動を停止するようにプログラ
ムされる。
本文にて図示されかつ詳細に図示された特定の制御器／
ポンプが前記の目的を達成しかつ前記の利点を提供する
事が完全に可能で有るがこの特定の制御器／ポンプは本
発明の現在好ましい実施例の単なる例示であって、本文
記載の特許請求の範囲に記載されている以外に本文に示
されている構造または設計の詳細に対しいかなるｉ、＋
１限も企図されていないことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は医療溶液を流体源から患者へ注入する環境にお
ける本発明に従った装置の概略図、第２図は第１図の２
−２線に沿って断面して矢印方向に見たぜん動構体の横
断面図で、明瞭のため図示されている位置へ回転された
図、第３図はぜん動作用が違った位置で行なわれた場合
の第２図に示されているようなぜん動橋体の一部分の断
面図、第４図は第２図の４−４線に沿って断面して矢印
方向に見たぜｌν動動体体横断面図、第５図は第２図の
５−５線に沿って断面して矢印方向に見たぜん動構体の
一部分の横断面図、第６図は第２図の６−６線に沿って
断面して矢印方向に見たぜ／ｕ　！１３１００ひずみ計
構体の横断面図、第７図は本装置のぜん動作用の函数と
して流体圧力の周期的変化を示したグラフ、第８図は本
発明の他の代りとなる実施例の一部分の横断面図、第９
図は本発明の電子構成成分のブロック線図である。第１
０図は本発明の改良された実施例のぜ／ｖ動動体体一部
分の横断面図；第１１図は本発明の装置の改良された実
施例のぜん動作用の一機能としての流体圧力の周期的変
化を示したグラフである。 １ｏ・・・制御器／ポンプ、１４・・・流体源、１６・
・・静脈注入管、２０・・・患者、２２・・・ぜんｖＪ
構体、２４・・・モーター、２６・・・駆動軸、２８・
・・取付は具、３０・・・駆動プーリー、３２・・・取
付は具、３４・・・カム軸、４０・・・カムローブ、４
２・・・指状突片、４４・・・ゲージ構体、４６・・・
プラテン、４８・・・ハウジング、５０ａ、５０ｂ・・
・側面、５４ａ、５４ｂ・・・溝、５６・・・膜、６０
．６２・・・装具、６８・・・片持ちひずみ梁、７０・
・・装架ブロック、７２・・・動程リミタ−１７４・・
・保護延長部、７６・・・圧力伝達部材、８０・・・電
気配線、８２・・・ドア、９４・・・突片端部、１００
・・・マイクロプロセッサ、１０６・・・監視回路、１
０８・・・ひずみ計、１１２・・・モーター制御器、１
１４・・・モーターセンサー、１１８・・・伸長器、１
２４・・・警報器、１２６・・・スイッチ、１３４・・
・領域、１３６・・・領域、１３８・・・領域、１４０
・・・圧力差、１４２・・・領域、１４４・・・領域。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）圧縮可能なポンピング部分を有する管を通して流
    体源から流体をポンピングするための点滴装置にして、 ケースと； 前記圧縮可能なポンピング部分の一部分を前記ケース上
    に保持するための装置と； 前記ケース上に装着されかつ前記管に作動状に係合され
    て、前記ポンピング部分を順次圧搾しまた前記ポンピン
    グ部分に沿つて患者に流体を注入するための少なくとも
    一つの運動する閉塞帯域を生成するぜん動装置と； 前記ケース上に堅固に装着されたゲージであつて、前記
    ポンピング部分と表面上の所定の位置において作動的に
    結合されて、前記位置から下流の前記静脈注射管が閉塞
    されていない第１の時期とまた前記位置から上流の前記
    静脈注射管が閉塞されていない第２の時期とにおいて、
    前記位置における前記ポンピング部分内の流体圧力を感
    得するようにされたゲージと； 前記ゲージの上流でかつこれに隣接して配置された第１
    の固定された指状突片と； 前記ゲージの下流で、かつこれに隣接して配置された第
    ２の固定された指状突片と； 前記第１の時期と前記第２の時期との間の圧力差を測定
    する装置と； 前記圧力差が所定の値に達した場合に、警報を発して点
    滴装置の作動を停止するための装置とを有する点滴装置
    。
  2. （２）特許請求の範囲第１項記載の点滴装置において、
    前記ぜん動装置が上流端部と下流端部とを有する線状ぜ
    ん動ポンプである点滴装置。
  3. （３）特許請求の範囲第２項記載の点滴装置において、
    前記ポンピング部分がエラストマ材料で作られている点
    滴装置。
  4. （４）特許請求の範囲第３項記載の点滴装置において、
    前記ゲージが前記ぜん動装置の前記上流端部と前記下流
    端部との中間で前記ポンピング部分に係合するように前
    記ぜん動装置に組み合わされかつ位置決めされたひずみ
    計である点滴装置。
  5. （５）特許請求の範囲第４項記載の点滴装置において、
    前記ゲージが前記ぜん動装置の下流端部近くに位置決め
    されている点滴装置。
  6. （６）特許請求の範囲第５項記載の点滴装置において、
    前記圧力差が所定の最小値に達した場合に選択的に前記
    装置をして警報を発せしめかつ作動を停止させる装置を
    さらに有する点滴装置。
  7. （７）特許請求の範囲第５項記載の点滴装置において、
    前記第２の時期において前記ポンピング部分内の流体圧
    力を選択的に無視するための装置と、前記第１の時期に
    おける前記流体圧力が所定の値に達した場合に警報を発
    しかつ点滴装置の作動を停止させる装置とを更に有する
    点滴装置。
  8. （８）医療溶液を患者に注入するための点滴装置にして
    、 流体源と； 前記流体源を流体連通関係で患者に接続する圧縮可能な
    管と； 前記管の一部分を係合的にうけ入れるための装置を有す
    るケースと； 前記ケース上に装着された装置であつて、流体を前記流
    体源から患者へ圧送するように動く閉塞帯域を生成する
    ため前記管の前記部分と係合可能な装置と； 前記ケース上に装着されかつ前記管と作動的に組み合わ
    されたゲージであつて、前記ゲージから下流の前記管が
    閉塞されていない第１の時期と前記ゲージから上流の前
    記管が閉塞されていない第２の時期とにおいて、前記管
    の外径を交互に測定するゲージと； 前記ゲージの上流で、かつこれに隣接して配置された第
    １の固定された指状突片と； 前記ゲージの下流で、かつこれに隣接して配置された第
    ２の固定された指状突片と； 差の確立のため第１の時期における測定値を第２の時期
    における測定値と比較するための装置と；前記差が所定
    の値に達した場合に点滴装置の警報を発しかつ作動を停
    止する装置とを有する点滴装置。
  9. （９）特許請求の範囲第８項記載の点滴装置において、
    前記管の前記部分がエラストマ材料で作られる点滴装置
    。
  10. （１０）特許請求の範囲第９項記載の点滴装置において
    、前記ゲージは前記ポンピング装置と同期されて、前記
    閉塞帯域が前記ゲージから上流にある第１の時期を設定
    しまた前記閉塞帯域が前記ゲージから下流にある第２の
    時期を設定する点滴装置。
  11. （１１）特許請求の範囲第１０項記載の点滴装置におい
    て、前記ゲージがひずみ計である点滴装置。
  12. （１２）特許請求の範囲第１１項記載の点滴装置におい
    て、前記ポンピング装置が第１の端部と第２の端部とを
    有する線状ぜん動ポンプであり、また前記第２の端部が
    前記第１の端部の下流に位置決めされている点滴装置。
  13. （１３）特許請求の範囲第１２項記載の点滴装置におい
    て、前記ゲージが前記第２の端部近くで前記ポンピング
    装置上に装着されている点滴装置。
  14. （１４）特許請求の範囲第１３項記載の点滴装置におい
    て、前記ゲージが前記管に侵入しないようにされている
    点滴装置。
  15. （１５）特許請求の範囲第１４項記載の点滴装置におい
    て、前記係合装置が前記管を前記ポンピング装置から分
    離する柔軟な膜から成る外周部分を備えて形成されてい
    る点滴装置。
  16. （１６）特許請求の範囲第１４項記載の点滴装置におい
    て、前記管の前記部分の画定のため第１の装具と第２の
    装具とをさらに有し、また前記ケースがさらに、前記管
    を係合自在に受入れるため前記第１と第２の装具とそれ
    ぞれ係合自在な第１の取付け装置と第２の取付け装置と
    を有する点滴装置。
  17. （１７）特許請求の範囲第１５項記載の点滴装置におい
    て、前記差が所定の最小値に達した場合に選択的に点滴
    装置をして警報を発せしめかつ作動を停止させる装置を
    さらに有する点滴装置。
  18. （１８）特許請求の範囲第１６項記載の点滴装置におい
    て、前記第２の時期において前記ポンピング部分内の流
    体圧力を選択的に無視する装置と、前記第１の時期にお
    ける流体圧力が所定の値に達した場合に警報を発せしめ
    かつ点滴装置の作動を停止させる装置とを更に有する点
    滴装置。
  19. （１９）静脈注入用療用流体を圧縮可能なポンピング部
    分を有する静脈注入管を通して流体源から患者へ注入す
    る方法にして、 Ａ　ケースと、前記圧縮可能なポンピング部分の一部分
    を前記ケース上に保持するための装置と、上記ケース上
    に装架されかつ前記ポンピング部分を順次圧搾し前記ポ
    ンピング部分に沿つて患者に流体を注入するための少な
    くとも１つの運動する閉塞帯域を生成するぜん動装置と
    を含んだ装置を前記ポンピング部分と係合させる段階と
    、 Ｂ　前記ポンピング部分の一定の位置から下流において
    前記静脈注射管が開放されている第一の時期と、前記位
    置から上流において前記静脈注射管が開放されている第
    二の時期とで、ゲージの上流にてこれに隣接して配置さ
    れた第一の固定された突片と前記ゲージの下流にてこれ
    に隣接して配置された第二の固定された突片とを前記ポ
    ンピング部分の一定位置にて前記ポンピング部分内の流
    体圧力を検知するように前記ポンピング部分と作動関係
    で連結されたゲージを用いて、前記ポンピング部分の一
    定位置における流体圧力を監視する段階と； Ｃ　前記第１の時期と前記第２の時期との圧力差を測定
    する段階と、 Ｄ　前記圧力差が所定の最小値に達した場合に患者への
    流体の注入を中断する段階とを含む方法。
  20. （２０）特許請求の範囲第１９項記載の方法において、 Ｅ　前記第２の時期における流体圧力の監視と、前記圧
    力差の測定とを選択的に無視する段階と、Ｆ　前記第１
    の時期における前記流体圧力が所定の値に達した場合に
    患者への流体の注入を中断する段階とを更に含む方法。
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