JPS63286165A

JPS63286165A - 医学注入装置

Info

Publication number: JPS63286165A
Application number: JP63108905A
Authority: JP
Inventors: ピーター・フランク; テレンス・ジョージ・ガイルズ
Original assignee: MEDEISUTORON Ltd
Current assignee: MEDEISUTORON Ltd
Priority date: 1987-05-01
Filing date: 1988-04-30
Publication date: 1988-11-22
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: GB2204797A; EP0289361A1; ATE82865T1; GB2204797B; DE3876278T2; EP0289361B1; GB8810269D0; JP2686771B2; DE3876278D1; GB8710441D0

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】この発明は医学注入装置に関する。

一般に、医学注入装置には現在２つの型がある。

第１の型は、長い期間にわたって患者に非常に少ない服
用量の薬を注入するのに用いられる。このような装置は
、液体を加圧するのに用いられるメカニズムを非常に正
確に制御することが求められ（たとえば、注射器プラン
ジャを揉捏するのに用いられるメカニズム）、その装置
は、非常に危険であり得る、設定された流量からのわず
かな変化さえも起こらないように配置されるべきである
。

したがって、その装置は非常に少ない流量のためにのみ
設計され、非常に高価である。

この発明は、主に、比較的大きな量の、たとえば、塩水
、血液等の液体を注入するのに用いられる、もう１つの
型の注入装置に関する。流れは注意深く制御されること
が必要であるが、第１の型の装置に要求される非常に高
い程度の精度は必要とされない。第２の型の最も通常の
装置は、重力で動作される滴下注入である。この装置は
、たとえば、プラスチック材料の袋の形状をした液体容
器が吊下げられるスタンドを含む。液体は、滴下室とと
もに形成される管を介して、容器から患者へ重力のもと
で供給される。クランプが滴下室の下流に設けられ、ク
ランプによって引き起こされる流れ制限を変えるように
、すなわち流量を変えるようにされていてもよい。流量
は、滴下室の雫の速度を数えることによって概算される
。これは高価でない配置であって、そのことは限られた
予算の病院では特に重要である。しかしながら、多数の
不利な点がある。その装置を準備することは時間がかか
り、滴下室に呼び水を差すことが必要で、それは注意深
く行なわれなければ、液体中の気泡が患者に運ばれると
いうような問題を引き起こすであろう。その装置は非常
に不格好で、患者の動きをぎこちないものにする。流量
の制御は非常に不正確で、この問題は看護婦によって定
期的にチェックされなければならないという事実によっ
て一層悪化させられる。もし看護婦が忙しければ、装置
のチェックの間隔が非常に長いこともある。一方、患者
に流体を注入するために用いられるカニユーレは、位置
を変えることがあり、そのため流体はたとえば、静脈で
はなくて組織に間違って注入される。看護婦が装置をチ
ェックしようとする際、流量が正しいか確認するため少
なくとも数秒を要し、調整が必要であればさらに長くな
る。

さらに、装置の全体としてのコストは比較的低いが、そ
の提供セット、すなわち、容器から患者へ導かれ、滴下
室と、もし可能であればフィルタを含む管は、使用の度
に通常取替えられ、それゆえ、その装置を用いるコスト
は非常に高くなる傾向がある。

いくつかの状況では、その装置は十分に正確ではない。

これらの場合、液体注入のために螺動ポンプを用いる傾
向がある。これは非常に正確な結果をもたらすが、非常
に高価で、それゆえそのような装置は普通病院では見ら
れない。その装置は、また運搬を困難にするかなりの量
の電力を必要とし、電池で動くものであれば、電池の取
替えが必要かどうか装置は定期的にチェックされなけれ
ばならない。その装置は、液体を運ぶために、上述のよ
うな問題のいくつかに遭遇する、標準の滴下供給提供セ
ットか、正確な大きさに作られ得るが、高価なシリコン
管を用いて、配置される。

装置のもう１つの公知の形態は、雫を数えるためのセン
サと、雫速度に応答して流れを制御するためのレギュレ
ータを用いる。これも、使用コストを高いものにする滴
下室の問題を有し、かなり高い電力消費を有する。

これらの問題を処理するために様々な提案がなされたが
、それらはある程度、言及された不利な点に苦しみ、商
業的成功を受けていなかった。

合衆国特許第４６１３３２７号は、コンパクトで持ち運
び可能な、騒音をほとんど生じないといわれる、医学注
入装置を開示する。しかしながら、これらの要素が非常
に改善され、電力要求が実質的に減じられ、正確な量の
液体が患者に投与されることが確実にされる、装置を提
供することが望ましい。

この発明の第１の局面に従って、液体容器を支持するハ
ウジングと、容器からの液体をハウジングの外の位置に
運ぶための導管を含む医学注入装置が提供され、ハウジ
ングは、また液体が導管に沿って流れるようにするため
に、容器に圧力を加えるための手段、導管に沿う液体の
流れを感知するための手段、および感知手段に応答する
流れを規制するための手段を支持する。ハウジングは、
中に、容器、導管、加圧手段、センサ、レギュレータお
よびセンサとレギュレータのための制御回路か位置され
る囲いを形成することか好ましい。

囲いは、ドアまたは蓋のようなアクセス部材を有し、そ
れは、容器および／または導管の取替えを許容するよう
に開けられるようになっているのが好ましい。以下によ
り詳細に説明されるように、このような配置は適切に制
御された液体流れを提供する、それだけで完備したコン
パクトな注入装置の提供を容易にする。

この発明に係る注入装置は、電気で操作されることが好
ましい。しかしながら、装置は非常に少ない１の電流を
消費することが重要であり、そうすれば装置は電池で動
かすことができ、より持ち運び可能となる。また、電池
交換が、たとえば数か月の比較的長い周期でのみ必要と
されるように設計されていることが好ましい。電流消費
は、６ボルトで３ｍＡのオーダであることが望ましく、
そうすれば、装置は少なくとも小さな乾電池で数か月間
電力を供給されることができる。下記に説明されるこの
発明のいくつかの局面は、この発明が関連する医学注入
装置の型では以前に達成されなかった大きさのオーダに
、電力消費を減じることを狙いとする。

これらの局面の１つに従って、医学注入装置は、液体を
貯蔵するための可撓性容器、その容器から患者に液体を
運ぶための導管、および液体を容器から導管に沿って流
れるようにするために、容器に圧力を加えるために用い
られる、エネルギを貯蔵するように手動でされ得る、弾
性加圧手段を含み、装置は、さらに、流量を間欠的にモ
ニタするための手段、モニタ手段に応答する速度を規制
するための制御回路を含む。

弾性加圧手段は、可撓性容器に作用するばねを含んでい
ることが好ましい。そのばねは、実質的に一定の力を提
供することか好ましく、それが巻−１２〜戻る（あるいは解ける）と、容器から液体を徐々に絞り
出すように、巻かれた形から解けない（丸くなる）たと
えば、１枚のスチールであってもよい。好ましい実施例
では、装置は、前述のような囲いを有し、囲いのアクセ
ス部材の開口が、容器の除去と取替えを容易にするため
に、弾性加圧手段を容器から引き出す。また、アクセス
部材の開口によって、エネルギが加圧手段によって蓄え
られるようにされることが好ましい。アクセス部材の閉
鎖により、加圧手段は容器に抗して動くようにすること
が好ましい。

このような配置において、電力消費は、加圧手段の型に
より、流量の間欠的なモニタにより減じられる。容器か
らの液体の流量を決定するレギュレータの位置は、モー
タによって制御され、モータか消勢されている間安定で
ある。これはさらに、モータの電気的制御によって所望
のレギュレータの位置が達成されることを許容すること
によって電力消費を減じ、一方、所望の位置でレギュレ
ータを保持するために、規制手段への電流の供給を＝　
１３− 保持する必要をなくす。モータは、通常のモータであっ
てもよく、モータか消勢されたときに、管の圧力かレギ
ュレータを移すのに不十分であるように、高い歯数比を
生じる歯車によってレギュレータに結合されていること
が好ましい。しかしながら、代わりにモータはステップ
モータであってもよい。

流量モニタが、流量の変更が必要とされることを決定す
るときはいっでも、システムは検出された流量と所望の
速度との違いの量によって決定される信号を用いてレギ
ュレータを駆動するように配置されていることが好まし
い。この信号は、たとえば、モータが操作されている時
間の総計、あるいはこれがステップモータならそのモー
タによって動かされているステップの数を制御し得るで
あろう。レギュレータの位置の繰返し増加する変化を実
行し、その度に結果として変えられた流量をチェックす
ることが望ましい。なぜなら後者の技術はより多くの電
流消費を必要とするからであろう。しかしながら、モニ
タ動作相互の間隔が、電力を節約するために比較的長け
れば、流量が少ない段数で訂正されることが重要である
。したがって、レギュレータの応答については、適切に
予測可能で反復可能であることが必要である。

レギュレータは、装置の使用コストがかなり大きくなら
ないように設計されていることも重要である。この理由
のため、従来の提供セットで用いられた高価でないｐ、
　ｖ、　　ｃ、の管のような簡単な管に、レギュレータ
が作用するように配置されていることが好ましい。レギ
ュレータは、管の側面を一緒に圧搾し、それによって流
量を制限することが好ましい。

この型のレギュレータは、合衆国特許第３５４３７５２
号と４３７２３０４号に開示されている。

前者の特許で、プラスチックの管はレギュレータ部材と
堅固な静止ベースとの間に位置決めされ、レギュレータ
部材はプラスチックの管を閉じるために、それに対して
ばねでバイアスされる。レギュレータ部材は、管を開く
ためにばねバイアスに抗して移され得る。レギュレータ
は、管を開き、閉じるのに単に必要とされている。合衆
国特許第４３７２３０４号において、ステップモータは
、プランジャの軸方向の移動が管を絞らせるように、減
速伝動装置を介して、プランジャに作用する。

両方の場合に、比較的希なレギュレータの調整に必要と
されるような、予測可能および反復可能な応答で、制御
可能な流量を達成することは非常に難しいであろう。

この発明の別の局面に従うと、容器からの液体の流れを
規制するためにその位置が調整されるレギュレータを含
む医学注入装置が提供され、レギュレータは、その間に
液体が運ばれる導管が位置される第１および第２の部材
を含み、第１および第２の部材は、液体流れを制限する
ために互いの方に向かって移動可能であり、少なくとも
部材の１つは、他の部材に対して弾力をもってバイアス
されている。部材の１つが適切な場所に固定されている
というよりはむしろ、それを弾力をもってバイアスする
ことによって、制御がされるべき流量の範囲に対応する
レギュレータの動作範囲は、実質的に増加され、レギュ
レータ応答の予見性と繰返し可能性は、特別な管を必要
とすることなく、実質的に増加される。この結果、流量
の正確な変化は、より容易に達成され、その装置の適切
な配置により、より線形の制御が得られる。導管はたと
えばｐ、ｖ、　　ｃ、で作られた簡単な管であってもよ
い。

配置は、管が実質的に「Ｕ」形状の形を採用するように
され、第１と第２の部材は「Ｕ」の基部で管の両側を係
合させ、さらに部材は「Ｕ」の基部の各側面で管を係合
する。このような配置は、成る状況では望ましい、液体
流れの完全な遮断を容易にする。

上記の型のレギュレータは、注入装置および導管双方の
製作の不規則性にかかわらず、レギュレータ動作の予見
性は、レギュレータの特定の設定が開始時に、モニタを
許容するが、患者には過度ではない中ぐらいの流量に帰
着するであろうということを確かにすることができるよ
うになっている。

装置の流れモニタは、高価でなく正確で、低い電力消費
を有していることが望ましい、注入装置の公知の流れモ
ニタは、ＷＱ８６１０３４１５で示されているような雫
センサを含む。これらは絶えず動作することが必要であ
り、それゆえ大きな量の電流を消費する。それらはまた
、滴下室の提供のために、装置の使い捨て部分のコスト
を増し、非常に高い使用コストに帰着する。別の流れセ
ンサが、合衆国特許第４３８４５７８号に開示されてい
る。ここで開示されているセンサは、間隔をおかれた管
状金属セグメントを有し、それらの温度が温度計で感知
されている管を用いる。抵抗器が、下流セグメントに熱
を与えるために設けられている。一定の温度差を保持す
るために必要とされる電流が測定され、流体流れを表示
するものとして用いられる。このような配置は、また大
きな量の電流を必要とし、精度は低く、熱によって影響
され、装置の部品の熱絶縁が必要とされる。さらに、装
置の使い捨て可能部分は、センサの部分を形成する２つ
の別個の金属セグメントを含む必要がある。

この発明のさらに別の局面に従って、医学注入装置の導
管に沿った液体の流量をモニタするためのモニタは、導
管の液体に熱のパルスを与えるための手段、熱パルスが
与えられる場所の下流にある、導管に沿って流れる液体
の温度変化を感知するための手段を含む。実際に、熱パ
ルスか導管を下る速度が、流量を決定するために検出さ
れる。

この発明のこの局面は、様々な形で実施され得る。

たとえば、熱パルスの注入と、予め定められた下流の位
置に達した熱パルスを感知する間の時間がモニタされ得
る。代わりに、熱パルスか感知点を通り過ぎる速度がモ
ニタされてもよい。しかしながら、好ましい実施例にお
いて、たった１つのセンサの代わりに、熱パルスが注入
される場所の下流に２つのセンサが設けられ、２つのセ
ンザ間を熱パルスが移行するのにかかる時間が、流量の
指示を与えるためにモニタされる。これは、測定が液体
の初期加熱に必要さされる時間と独立していることに帰
着し、それは変化するかもしれない要素に依存する。

この発明のこの局面の利点は、センサを嵌入しないもの
にすることができるというりｆ実を含み、そのため導管
は、液体の汚染の可能性を減じるために、モニタからた
やすく取除くことができる。

それは動作中に非常にわずかな量の電流を必要とし、比
較的長い間隔でのみ動作されることが必要であるように
設計されていてもよい。

熱パルスは、導管のまわりに置かれ、熱を発生するため
に間欠的に電力が供給される可撓性抵抗材料を用いて注
入され得る。その材料は弾性があることが好ましく、導
管を適所に保持し、そしてそれが熱源に非常に近いこと
を確かにするためのクリップとして役立ってもよい。セ
ンサは、導管の液体によって放出される赤外線放射に応
答することが好ましい。

この発明のさらに別の局面に従って、医学注入装置は、
液体を容器から患者に運ぶための導管を含み、その導管
の少なくとも一部が、一体向に形成された部材であり、
装置のハウジングによって保持されるが取外し可能であ
ることが好ましく、導管の部分とハウジングの支持配置
は、装置の流体流れモニタに関して、導管の部分を予め
定められた場所に位置するために、使用時に相互に係合
するような形状をしている。導管の部分は、赤外線放射
に対して透明であり、モニタの少なくとも１つの赤外線
センサに接近して位置されていることが好ましい。支持
配置は、流れモニタの一部および導管部分の位置決め手
段双方として役立つ熱発生部材を含むことが好ましい。

導管部分は、容器に挿入するようにされている部分を有
していることか好ましい。このような配置は、流量を示
すための作りつけの手段を何ら有していないが、それに
もかかわらず全体としての装置が流量を正確にモニタで
きること確実にする、高価でない導管の使用を許容する
。導管が高価でないということは、それが使用後指てら
れる装置の一部であるので非常に重要である。合衆国特
許第４３８４５７８号も、流れセンサのハウジングの予
め定められた位置に設けられ得る部分を有する導管を開
示している。しかしながら、その部分はプラスチックの
管の中間片を伴なう２つの金属セグメントを含む必要が
あり、容器から遠く離れている。

この発明の別の独立した局面は、流れモニタによって必
要とされる電流のさらなる削減に向けられている。この
発明に従って、医学注入装置のための流量モニタは、周
期的に動作するように配置され、そのため、流量は予め
定められた間隔でモニタされ、そのモニタは能動モード
と待機モードを少なくとも有し、モニタする間隔は、待
機モードにおけるより能動モードにおける方がより短い
。

センサの周期的動作は全体の電流消費を減じる。

２つの動作モードを有することによって、流量は、装置
が動作し始めた直後のような重大なときに綿密にモニタ
されることを確実にすることが可能であり、一方、重大
でない期間では電流消費の大幅な削減を可能にする。

装置の制御回路の一部を形成するマイクロプロセッサを
用いて、モニタが作動されることが好ましい。そのマイ
クロプロセッサはそれ自体、それそれより多いおよびよ
り少ない電流の量を消費する能動および待機モードを有
していることが好ましい。マイクロプロセッサがその能
動モードに入るようにするための信号を、予め定められ
た間隔で発生するためのタイマが設けられていてもよい
。

２つの動作モードを有し、その１つがより小さい電流消
費に帰着するマイクロプロセッサを組込む、マイクロプ
ロセッサ制御回路の使用は、この発明の別の局面とみな
される。装置は、以下の条件の１つあるいは双方を検出
し、それに応答してマイクロプロセッサがその能動モー
ドに入るようにされるように配置されている。（ａ）流
量のモニタ（およびもし必要であれば、規制）を可能に
する、前述したようなタイマよりの信号、および（ｂ）
マイクロプロセッサが、たとえば、警報を発生するよう
に、導管に沿って流れる過度の空気の量を検出するセン
サからの信号。

この発明が、別々に用いられ得るが、好ましい実施例で
は、上記で言及した問題を少なくとも実質的に軽くする
装置を形成するために組合わされる、多数の独立して有
利な局面を有することが、前記および以下のことから明
らかであろう。この装置は、従来の機器を用いるより安
く、またより良い制御を提供する。非常に低い電流消費
は、またほとんど配慮を必要としない、非常に持ち運び
やすい器具に帰着する。

この発明による配置は、添付の図面に言及して例示によ
って説明されるであろう。

第１図および第２図を参照すると、装置２は、基台６お
よびヒンジの付いた蓋８を有するハウジング４を含む。

ハウジングの基台６は、滴下供給装置で用いられる標準
的な形の可撓性プラスチックの袋の形状の容器１０と、
容器１０から矢印Ａの方向で患者に液体を運ぶ、だいた
い１２で示される導管を支える。

ハウジングの基台６は、またセンサ配置１６、気泡検出
器１８および流量レギュレータ２０と結合される制御ユ
ニット１４を支持する。さらに、ハウジング４は、外部
から見えるディジタル表示、外部から見える警報光、好
ましくはキーボードの形状の、外部から操作可能な制御
装置、および警報音を放つための音度換器を有する。こ
れらの装置は第１図および第２図には示されていないが
、第３図で概略的に示され、それ自体マイクロプロセッ
サ制御器具にとって公知の型のものである。

基台６はまた、容器１０を加圧するために用いられるば
ね４０を支持する。そのばねは、巻かれた形状の１枚の
スチールを含み、第１図および第２図においては、容器
１０が取除かれるように実質的に解かれた状態で示され
ている。使用時は、ばね４０は巻上がる傾向があり、そ
れによって容器１０から流体を絞り出す。

蓋８は、その上方端部にヒンジで止められた対のアーム
４２を有する。下方端部は、スロット４４によってばね
４０が巻き、解ける方向での実質的な移動のためガイド
される。アーム４２の下方端部に固定される拡張部材４
６は、蓋８が開けられると、ばね４０が解くようにされ
るように、ばね４０と係合するように配置されている。

こればばね４０にエネルギを供給し、またそれを容器１
Ｏが取除かれる位置に移動する。蓋８が閉じられると、
ばね４０は巻上がり始めることができ、そして容器１０
に加圧する。所望であれば、蓋８を開けられた位置に保
持するためにラッチが設けられていてもよい。

ばね４０は、それが巻上がるにつれ、一定の力を出す傾
向がある型のものである。

導管１２は、単一の型で形成される部分５０を含む。部
分５０は、一般に管状で、通常の方法で標準的な容器１
０に挿入されるように、尖ったスパイクを形成する注入
口端部５２を有する。部分５０は、λウジジグ４の基台
６に固定された弾性「Ｃ」形状クリップ５３に嵌まり、
部分５０を適所に保持する。所望であれば、部分５０の
中央部分は、ハウジング４の基台６に固定された相打４
上に設置されるために孔を有する５４で示されるフラン
ジを持っていてもよい。いずれにせよ、部分５０は、セ
ンサ配置１６に関して、予め定められた場所に位置決め
される。導管１２の残余の部分は、部分５０の排出口端
部５８に押しつけられ、気泡検出器１８、レギュレータ
２０を過ぎてハウジング４の外へ延びる、ｐ、　ｖ、　
　ｃ、からなる、簡単な管５６を含む。

導管１２は、簡単な管５６と型で作られた部分５０を含
むので（もし所望なら、たとえば、部分５０と管５６の
間にインラインフィルタを伴なって）、使い捨て可能導
管か滴下供給室、または個別のレギュレータを含む必要
かないという事実の結果として、標準の重ユで動作され
る滴下供給装置で用いられる従来の「提供セット」に比
べて、その導管は実質的に高価でない。部分５０は、容
器への挿入のためと、以下に説明するように流量の感知
を可能にするために用いられる。装置の使い捨て可能部
分のわずかな節約であっても、装置全体の主要な費用を
迅速に正当化し、それゆえ非常に実質的なコストの節約
に帰着することが認められよう。

センサ配置１６は、電気的な抵抗材料、好ましくはサー
メットのような難摩耗性の材料で作られる、クリップ５
３によって形成される熱源を含む。

これはリード６０．６１によって制御ユニット］４に接
続され、その結果、電力かクリップ５３、および導管部
分５０の液体を熱するために供給される。センサ配置１
６は、また、２つの高温電気センサ６２および６４を含
む（マラード型番号ＲＰＹ１．００）。他のセン→ノ゛
か用いられてもよいか、受動赤外線センサが好ましい。

使用の際、源５３は導管］２を通って流れる液体をわず
かな量、熱するために、短期間付勢される。これが、そ
れからセンサ６２と６４によって検出される。このため
、導管１２の部分５０の材料は、実質的に赤外線放射に
対して透明であるように選ばれる。その材料は、たとえ
ばポリエチレンであってもよい。

源５３が短時間付勢された後に、センサ６２と６４から
の出力信号がチェックされる。これは様々な方法で行な
われ得る。たとえば、センサよりの信号のピークか生じ
る時間間隔が測定され得るか、その代わりに、各出力信
号の値が、そのピーク値の予め定められた値（たとえば
、８０％）に増える点が測定され、これらの点相互間の
時間が決定され得る。後者は、センサ６２と６４の出力
を繰返しサンプル化し、そのサンプルを蓄え、それから
ピークが達成されたときを決定し、ピークの予め定めら
れた比率を表わすサンプルがとられたときを決定するこ
とによって達成し得る。とにかく、導管に沿って流れる
流体流れの速度を示す値が引き出される。所望であれば
、たとえば、制御回路のメモリにストアされるテーブル
の場所を選択するために引き出された値を用いることに
よって、これは流れの測定に変換され得る。そのテーブ
ルは対応の流量値を含む。もし、流量が選択された速度
から逸れれば、流量を適切に増加または減少させるため
に、制御ユニット１４はレギュレータ２０を作動する。

レギュレータ２０は第４図に概略的に示される。

レギュレータは、螺旋状のねじ溝９４によって規制部材
９２と協働する出力シャフト９０を有するステップモー
タ８４を含み、そのため、シャフト９０の回転運動は、
第４図に示されるように上方／下方方向の、部材９２の
線形移動に変換される。

管５６は、規制部材９２と、規制部材９２に向かってば
ね９８によってバイアスされる、対向部材９６との間を
通る。対向部材９６は、規制部材９２によって係合され
る点と反対側の点て、管５６と係合する。全圧力が、す
なわち、規制部材９２の位置とばね９８の力によって決
定される。これが、レギュレータの拡張された動作範囲
と上記の利点を生じる。ばね９８の代わりに、またはそ
れに加えて、部材９２が、モータで駆動される第１の部
材と、ばねを介して第１の部材によって管５６に押えつ
けられる第２の部材によって取って代わられ得る。

固定して位置決めされたさらなる部（イ１０２と１０４
は、管が絞られる点の両側で管５６と係合し、そのため
、管５６は実質的に「Ｕ」形状をとる。ステップモータ
８４の作動により、規制部材９２は、対向部材９６へ、
あるいはそれから離れるように移動するようにされ、そ
して管５６が締めつけられる量を変え、そして液体流れ
に対する制限を変える。流れが制限されるにつれ徐々に
深くなる、「Ｕ」形状の管を有することにより、その管
は液体流れを遮断するのに十分な程度、非常にたやすく
締めつけられることができる。

気泡検出器１８が、第５図に示される。これは、ランプ
、ＬＥＤ、赤外線放射源等の放射源１１０を含む。源１
１０は、管の中央領域でのみ放射を検出するために配置
される、放射センサ１１２の、管５６の反対側に位置決
めされる。

ｐ、　ｖ、　ｃ、のような透明プラスチック材料からな
る管は、平行な内側および外側壁を有する。

管５６に液体がないときは、源１１０よりの放射は、管
５６を通って実質的に真直ぐ通り、影線で示される矢印
で示されるように、かなり多様な方向で管を離れる。放
射は徐々に拡散し、はとんどセンサ１１２に到達しない
。

しかしながら、液体が管５６にあると、それはレンズと
して作用し、実線の矢印で示されるように、センサ１１
２に放射の焦点を合わせる。これは、検出される強度の
増加に帰着する。気泡は、そうして、感知された放射強
度の減少を求めるニとにより検出され得る。

放射線の波長によって、気泡が感知された放射線の増加
に帰着するような光学濃度を有する液体、たとえば、血
液があるかもしれない。この場合は、感知された放射線
の増加または減少のいずれかを検出し、それに応答して
気泡の存在を示す信号を提供するように、回路が配置さ
れる。その回路は、　　　　゛供給される液体の型の表
示をストアしくそれは、たとえば、キーボードを用いて
入力されるであるう）、液体の型に応じて、感知された
放射線の減少のみまたは増加のみを検出するように配置
されていてもよい。

所望であれば、気泡検出器１８は、管５６よりはむしろ
、導管１２の部分５０を通る気泡を検出するために位置
決めされていてもよい。

センサ１８は、その代わりに、管５６の各側部に位置決
めされた対のコンデンサプレートを含んでいてもよい。

もし、気泡が管に沿って流れれば、検出器１８の容量が
、気泡がプレートの間を通るときに変わるであろう。こ
れが検出され、もし容量の変化がかなり長く続けば、警
報信号が発生され得る。

すべての要素が、ハウジング４の基台６に関して正確に
位置されていることをあてにするよりはむしろ、センサ
配置１６および／または気泡検出器１８が、予め定めら
れた場所でそれに嵌められることを許容するように、部
分５０は、たとえば、凹所を伴なった形状にされ得るこ
とが指摘されるべきである。

上記で説明した配置は、第３図に示される制御ユニット
１４によって制御される。制御ユニット１４は、たとえ
ば、インテル（Ｉｎｔｅｌ）によって供給される型８Ｑ
Ｃ４８のマイクロプロセッサ６６を含み、それは一定間
隔で出力信号を発生するように操作できる、プログラム
可能タイマ、またはカウンタ７０に接続される、入力／
出力バス６０を有する。そのバス６６も、また、適当な
インターフェイス回路７２を介して、ディジタル表示７
４、警報光７６と７８、キーボード８０、ステップモー
タ８４、音度換器８６、熱源５３、センサ６２と６４、
および気泡検出器１８に接続・されている。

装置は以下のように動作するように配置されていてもよ
い。装置が、キーボード８０のスイッチによって、また
は容器１０に対して蓋８を適所に閉鎖することによって
自動的に、オンにされた後、マイクロプロセッサ６６は
能動モードで動作し始める。マイクロプロセッサはキー
ボード８０のキーの作動を検出し、そのため、使用者は
、所望の流量を表わすディジタル値を入れることができ
、それは表示７４に表示される。マイクロプロセッサは
源５３がパルスされるようにし、セン′！′６２と６４
からの信号を使って流量を検出する。もし、これがキー
ボード８０によって設定されたものと違えば、マイクロ
プロセッサは、流量の設定速度との変化による量だけ、
流量を増すかまたは減少させるために、モータ８４に、
規制部材９２の位置を変えるようにさせる信号を発生す
る。マイクロプロセッサは、また、源５３およびセンサ
６２と６４を用いて、流量を検出し、流量が設定速度に
近づくまで、モータ８４を操作し続ける。感知動作に要
する時間が、異なった流量でかなり変化するかもしれな
いという事実により、連続した感知動作相互間の時間は
、たとえば、１分のオーダであってもよい。

マイクロプロセッサ６６は、それからバス６８に沿って
カウンタ設定値をカウンタ７０に送る。

マイクロプロセッサは、それから待機モードにスイッチ
し、その間それは比較的少ない量の電流を消費する。カ
ウンタ７０はその期間、動作し続ける。設定値は、連続
的に減少し、それが０に達したとき、信号はマイクロプ
ロセッサをその動作モードに入れるためにライン８８上
に出力される。

この点で、源５３は付勢され、センサ６２と６４よりの
出力は流量を決定するためにチェックされる。もし、こ
れが設定値と逸れていれば、モータ８４は、再び、検出
された変化による量だけ、流れ規制を変えるために付勢
される。カランＩ・値が、再びカウンタ７０に運ばれ、
待機モードに入る。

しかしながら、設定速度からの逸脱が予め定められた量
を越えれば、マイクロプロセッサはその代り動作モード
であり続け、そのため、規制がより迅速に行なわれる。

回路７２は、気泡検出器１８よりの出力を定期的にチェ
ックするための構成要素を含む。一定の間隔で、たとえ
ば、ミリ秒あたり１０μＳで、源１１０は能動化され、
センサ１１２よりの出力は比較器によってチェックされ
る。もし、出力レベルが低ければ、マイクロプロセッサ
を動作モードにするために、割込信号が発生される。警
報ランプ７６が、それから照明される。音声変換器８６
を使って、可聴警報も鳴らされる。この配置は、マイク
ロプロセッサをその動作モードにするための信号、また
は警報ランプ７６と音声変換器８６を作動するために発
生される信号が、気泡の寸法が予め定められた寸法を越
えるときにのみ、発生されるように、修正されてもよい
。

マイクロプロセッサがその能動モードに入るときはいっ
でも、それは流量をチェックする。もし、これが設定速
度と実質的に異なり、レギュレータの動作により迅速に
訂正することができなければ、警報光７８が動作され、
警報が鳴らされる。なぜなら、これは、注入装置を出る
液体が正しく患者に運ばれていないことの示唆であるか
もしれないからである。

上記の配置は、回路７２がセンサ配置１６の出力を絶え
ずチェックし、この回路によって、警報が与えられる必
要があることを検出した際には、マイクロプロセッサを
その能動モードに入らせるようにするように修正されて
もよい。この回路は、その代わりに、タイマに応答して
周期的に動作してもよい。この配置において、警報が与
えられるべきか、または信号がカウンタ７０から出力さ
れれば、マイクロプロセッサは能動になるが、その代わ
りに、警報を与えることが必要とされるか、または流量
を調整することが必要とされるときにのみ、マイクロプ
ロセッサをその能動状態に入るようにすることもできる
。これは、カウンタ７０が、マイクロプロセッサをその
能動モードに入るようにする必要を避けるであろう。

マイクロプロセッサ６６は、患者に運ばれる液体の総計
をモニタする。これは、検出された流量を時間でディジ
タル的に積分することによって達成され得る。マイクロ
プロセッサ６６は、容器によって運ばれた液体の総量が
表示７４上に表示されるように、および／または使用者
が、マイクロプロセッサ６６がさらなる液体流れを自動
的に遮断するその配送に従い、キーボード８０を用いて
許可される量を設定することを許容するようにされてい
ることが好ましい。さらに、マイクロプロセッサ６６は
、容器の取替えが必要とされることを示すために、検出
された量が初めに容器に貯蔵された総量に近づくと、表
示を与えるようになっていることが好ましい。

このシステムに対する様々な修正が可能である。

たとえば、熱源５３を用いる代イつりに、マイクロ波エ
ネルギ源が用い得るし、部分５０は、液体を熱するため
に渦巻電流が発生される導体を組込んでいてもよい。熱
は部分５０の液体に与えられる必要はない。流れをモニ
タするために熱を用いる代わりに、圧力振動を与えて、
源から等距離にある点で感知された振動の位相の差を測
定することも可能であろう。熱パルスの注入の結果、液
体の温度が上がるか、または下がるときの速度を測定す
ることも可能であろう。なぜならこれは流量によって決
定されるからである。１つ以上の型の液体を同時に注入
することが望まれる場合もあるかもしれない。この目的
のために、ハウジング４には、同様の装置からの出力流
れを受けるための注入口が設けられていてもよく、その
注入口はこの流れを導管１２に向ける。代わりに、ハウ
ジング４は、２つの容器を支え、容器の各々に対して、
それぞれセンサ配置１６、レギュレータ２０および、も
し所望ならば、気泡検出器１８を有するように設計され
ていてもよい。これらはすべて同じ制御ユニット１４に
結合されていてもよいであろう。導管５６は、それから
レギュレータの下流の点で結合されるであろう。

上記の好ましい実施例は、容器に圧力を加えるのに機械
的なばねを用いたけれど、装置が、液体流れが重力によ
って生じられるように修正されれば、多くの利点がさら
に達成されることが認められるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る医学注入装置を概略的に示す、
一部切欠斜視図である。第２図は第１図の装置の平面図である。第３図はその装置の回路の概略図である。第４図はその装置の流量レギュレータを概略的に図示す
る。第５図はその装置の気泡検出器を概略的に図示する。図において、２は装置、４はハウジング、６は基台、８
は蓋、１０は容器、１２は導管、１４は制御ユニット、
１６はセンサ配置、１８は気泡検出器、２０はレギュレ
ータである。特許出願人　メゾイストロン・リミテッドＦＩＧ、２゜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液体容器と、その容器から患者に液体を運ぶ導管
を含む医学注入装置で、その装置がさらに、導管に沿う
液体の流量をモニタするモニタを含み、そのモニタは、
導管のある場所で液体に熱のパルスを与えるための手段
と、その場所の下流の位置で液体の温度変化を感知する
手段とを含み、それによって熱パルスの移行速度が決定
され得る、医学注入装置。
（２）前記感知手段が、管の長さに沿って間隔をおかれ
た２つの位置で温度変化を感知するための手段を含み、
その結果、その２つの位置を熱パルスが通るのに要した
時間が決定され得る、請求項１記載の装置。
（３）熱パルスを与えるための前記手段が、前記導管に
近接して抵抗材料からなる部材を含む、請求項１または
２記載の装置。
（４）前記抵抗材料からなる部材が、前記導管を保持す
るための弾性クリップを含む、請求項３記載の装置。
（５）前記感知手段が、少なくとも１つの赤外線センサ
を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の装置。
（６）容器から患者に液体を運ぶための導管、導管に沿
う液体の流量をモニタする流れモニタ、および前記容器
、導管およびモニタを支持するための支持を含む医学注
入装置で、少なくとも前記導管の一部が、容器への挿入
に適した部分を有する一体的に形成された部材であって
、前記部分が支持から取外し可能で、前記モニタに関し
て予め定められた位置に設けられるように、支持と係合
するような形状にされている、医学注入装置。
（７）導管の前記部分が、赤外線放射に対して実質的に
透明である材料からなり、前記流れモニタが、導管の液
体に熱を与えるための手段、熱が与えられた場所の下流
の位置の導管部分における液体の温度変化を感知するた
めの手段を含む、請求項６記載の装置。
（８）液体を貯蔵するための可撓性容器、その容器から
液体を患者に運ぶための導管、および液体が容器から導
管に沿って流れるように、容器に圧力を与えるために用
いられるエネルギを蓄えるように手動でされ得る、弾性
加圧手段を含む医学注入装置で、その装置が、流量を間
欠的にモニタするための手段、前記モニタ手段に応答し
て速度を規制するための制御回路をさらに含む、医学注
入装置。
（９）前記弾性加圧手段がばねを含む、請求項８記載の
装置。
（１０）前記装置が、容器の除去のためのアクセスを許
容するために開けられ得るアクセス部材を伴なう囲いを
有し、そこにおいて、そのアクセス部材の開口が、弾性
加圧手段が容器から引き出されるように配置され、その
除去を容易にする、請求項８または９記載の装置。
（１１）前記アクセス部材の前記開口が、エネルギが加
圧手段によって貯蔵されるように配置される、請求項１
０記載の装置。
（１２）前記容器からの液体の流れを規制するためにそ
の位置が調整され得るレギュレータと、レギュレータの
位置を移すために付勢され得るモータとを含み、レギュ
レータの位置が、モータが消勢されている間は安定であ
る請求項８ないし１１のいずれかに記載の装置。
（１３）その間に液体を運ぶ導管が設けられ得る、第１
および第２の部材によって形成されるレギュレータを含
み、前記第１および第２の部材が、液体流れを制限する
ために互いに向かって可動であり、少なくともそれらの
部材の１つが、他の部材に対してバイアスされている、
医学注入装置。
（１４）前記第１および第２の部材の間に設けられる導
管の一部の各側部に１つ位置決めされる部材をさらに含
み、そのさらなる部材が、導管が実質的に「Ｕ」形状を
とるように、それと係合する、請求項１３記載の装置。
（１５）患者への液体の流量をモニタするための流量モ
ニタを含み、前記モニタが予め定められた間隔で周期的
に動作され、前記モニタが少なくとも能動モードと待機
モードを有し、モニタする間隔が、待機モードより能動
モードにおける方が短い、医学注入装置。
（１６）患者への液体の流量を感知するためのセンサ、
流量を規制するためのレギュレータ、およびレギュレー
タを制御するために、感知された流量に応答するマイク
ロプロセッサを含む制御回路を含む医学注入装置で、前
記マイクロプロセッサが、処理動作を行なう能動モード
と、能動モードに比べてより少ない電流を消費する待機
モードを有し、前記制御回路が、予め定められた間隔の
経過か、液体の流れの妨害の検出に応答してマイクロプ
ロセッサがその能動モードに入るよううにする手段をさ
らに含み、前記マイクロプロセッサがそれから流量を決
定し、必要であれば規制し得る、医学注入装置。
（１７）前記マイクロプロセッサが、予め定められた間
隔で与えられる信号に応答してその能動モードに入るよ
うに配置され、そこにおいて、前記装置が能動モードと
待機モードを有し、前記間隔が能動モードにおけるより
待機モードにおける方がより長い、請求項１６記載の装
置。
（１８）マイクロプロセッサがその能動モードに入るよ
うにするために、気泡の出現によって引き起こされる液
体流れの妨害を感知するための手段を含む、請求項１６
または１７記載の装置。
（１９）液体容器を支持するためのハウジング、前記容
器からハウジングの外の位置へ液体を運ぶための導管を
含む医学注入装置で、前記ハウジングがさらに、液体が
導管に沿って流れるようにするために容器に圧力を加え
るための手段、導管に沿う液体の流れを感知するための
手段、および前記感知手段に応答する流れを規制するた
めの手段を含む、医学注入装置。