WO2020203004A1 - 薬液投与装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a drug solution administration device capable of detecting an abnormality in administration of a drug solution.
- a syringe pump type chemical solution administration device as shown in Patent Document 1 for administering a chemical solution filled in a chemical solution container to a living body.
- the syringe pump type drug solution administration device includes a drive mechanism and a control unit, and by moving the pusher little by little by the drive mechanism, the drug solution is continuously administered with high accuracy over a long period of time.
- the control unit drives the drive mechanism and moves the pusher little by little to administer the drug solution to the living body.
- the drug solution may leak out from the middle of the supply path because it cannot withstand the pressure of the pusher.
- the drive mechanism and motor may become overloaded and the drug solution administration device itself may be damaged.
- the load on the motor becomes lighter, so even if it is detected whether the motor is rotating or not, the administration abnormality cannot be detected.
- an object of the present invention is to provide a drug solution administration device capable of detecting an abnormality in administration of a drug solution.
- the drug solution administration device of the present invention for achieving the above object includes a pusher that pushes out the drug solution in the drug solution container filled with the drug solution, and a tip opening of the drug solution container for administering the drug solution from a needle pierced into a living body.
- Drug administration having a supply path for communicating with the needle, a drive mechanism for advancing the pusher toward the tip opening of the drug solution container to discharge the drug solution from the drug solution container, and a control unit for controlling the operation of the drive mechanism.
- the drive mechanism is a device, and has a DC motor that applies a driving force for advancing the pusher to the pusher, and a rotation detection unit that detects the rotation of the DC motor, and the control unit detects the rotation.
- It has a rotation speed calculation function that calculates the rotation speed of the DC motor based on the rotation of the DC motor detected by the unit, and the rotation speed of the DC motor calculated by the rotation speed calculation function is a predetermined lower limit rotation. When the speed is lower than the speed, administration abnormality is detected.
- Another drug solution administration device of the present invention for achieving the above object has a pusher that pushes out the drug solution in the drug solution container filled with the drug solution, and an opening at the tip of the drug solution container for administering the drug solution from a needle pierced into a living body. It has a supply path for communicating the unit and the needle, a drive mechanism for advancing the pusher toward the tip opening of the chemical solution container for discharging the chemical solution from the chemical solution container, and a control unit for controlling the operation of the drive mechanism.
- the drive mechanism has a DC motor that applies a driving force for advancing the pusher to the pusher
- the control unit has a current value measurement function that measures the motor current value flowing through the DC motor. When the motor current value exceeds a predetermined upper limit current value, an administration abnormality is detected.
- Another drug solution administration device of the present invention for achieving the above object has a pusher that pushes out the drug solution in the drug solution container filled with the drug solution, and a tip opening of the drug solution container for administering the drug solution from a needle pierced into a living body. It is a supply path that communicates the part and the needle, and a drive mechanism that advances the pusher toward the tip opening of the chemical solution container to discharge the chemical solution from the chemical solution container, and drives the pusher to advance the pusher to the pusher. It has a drive mechanism having a DC motor that applies force, a control unit that controls the operation of the drive mechanism, and a current limiting circuit that limits the flow of a current exceeding a predetermined value to the DC motor.
- the drug solution administration device of the present invention since the administration abnormality of the drug solution can be detected, it is possible to prevent the drug solution from leaking out or the drug solution administration device from being damaged.
- Embodiment 2 It is an operation flowchart of the control part in Embodiment 2. It is a block diagram of the control system of the drug solution administration apparatus in Embodiment 3. It is a figure which shows an example of the current limiting circuit of FIG. It is an operation flowchart of the control part in Embodiment 3.
- FIG. 1 to 6 are views provided for explaining the drug solution administration system 10, the drug solution administration device 100, and the administration device 200 according to the present embodiment.
- FIG. 1 is a side view of a drug solution administration system.
- FIG. 2 is a diagram schematically showing a usage example of a drug solution administration system.
- FIG. 3 is an overview perspective view of the drug solution administration device.
- FIG. 4 is an overview perspective view of the chassis included in the housing and each component assembled on the chassis.
- FIG. 5 is a plan view of a chemical solution administration device showing a state before the pusher moves forward.
- FIG. 6 is a plan view of a chemical solution administration device showing a state after the pusher moves forward.
- the arrow X attached to each figure indicates the "longitudinal direction (longitudinal direction of the drug solution container 110)" of the drug solution administration device 100, and the arrow Y indicates the “width direction (depth direction)” of the drug solution administration device 100. , Arrow Z indicates the "height direction” of the drug solution administration device 100.
- the drug solution administration system 10 is used to administer the drug solution in vivo. As shown in FIG. 1, the drug solution administration system 10 includes a drug solution administration device 100 and an administration device 200.
- the drug solution administration device 100 and the administration device 200 are configured as a patch type to be used by being attached to the body surface (skin) H of the user.
- the body part of the user to which the drug solution administration device 100 and the administration device 200 are attached is not particularly limited, and is, for example, the abdomen or the thigh.
- the chemical solution administration system 10 presses the chemical solution (not shown) filled in the chemical solution container 110 included in the chemical solution administration device 100 by a pusher 130 (see FIG. 4) described later for a relatively long time (for example,). , It can be continuously administered in vivo over several minutes to several hours).
- the drug solution administration system 10 may intermittently administer the drug solution into the living body.
- the chemical solution administration device 100 includes a chemical solution container 110 having a tubular (barrel type) main body 111 filled with the chemical solution, a housing 120 for holding the chemical solution container 110, and a chemical solution container.
- the pusher 130 that pushes out the chemical solution in the pusher 110, the drive mechanism 140 that advances the pusher 130 toward the tip opening of the chemical solution container 110, and the detected portion 134 of the pusher 130 are detected, and the chemical solution is based on the detection result. It has a detection unit 150 for detecting the completion of liquid feeding, and a control unit 160 for controlling the operation of the drive mechanism 140.
- the housing 120 is housed in a box-shaped housing body 120a in which a housing space 128 is formed and a housing space 128 of the housing body 120a, with respect to the housing body 120a. It has a housing (corresponding to a "support portion") 127 and which can be fixed.
- a window portion 123a that makes the inside of the accommodation space 128 visible from the outside of the housing 120 is formed on the upper surface 123 of the housing main body portion 120a.
- the window portion 123a is formed by providing a transparent or translucent portion in a part of the housing main body portion 120a.
- a base end opening 125 for inserting the chassis 127 into the accommodation space 128 of the housing main body 120a is formed on the base end side of the housing main body 120a in the longitudinal direction.
- the base end opening 125 of the housing main body 120a is closed by a lid member (not shown) in a state where the chassis 127 is housed in the housing space 128.
- the bottom surface 121 of the housing body 120a is provided with a sheet-shaped attachment portion (not shown) that can be attached to the body surface H of the user.
- a peelable protective sheet is attached to the attachment surface of the attachment portion.
- the chassis 127 holds a chemical solution container 110, a pusher 130, a drive mechanism 140, a detection unit 150, a control unit 160, and a power supply unit 170.
- the chemical solution container 110 is composed of a so-called prefilled chemical solution container. Therefore, the chemical solution is pre-filled in the cavity 111a of the main body 111 of the chemical solution container 110.
- the drug solution include protein preparations, narcotic analgesics, diuretics and the like.
- a sealing member (not shown) for preventing leakage of the chemical solution is arranged at the tip opening (discharge port) formed at the tip 112 of the chemical solution container 110.
- the tip opening of the chemical solution container 110 is arranged so as to project outward from the housing main body 120a.
- a mounting portion 115 that is connected to a tube 240 (see FIG. 1), which will be described later, is attached to a tip portion of the chemical solution container 110 that protrudes from the housing main body portion 120a.
- the main body 131 of the pusher 130 is inserted into the cavity 111a of the main body 111 of the chemical container 110 (see FIGS. 4 and 5).
- a gasket 135 slidable with the inner wall of the chemical container 110 is arranged.
- the outer peripheral portion of the gasket 135 is in close contact with the inner peripheral surface of the main body portion 111 of the chemical liquid container 110 in a liquid-tight manner, thereby sealing the base end side of the gasket 135 in a liquid-tight manner.
- the gasket 135 advances when the pusher 130 advances in a state where the gasket 135 abuts against the tip inner wall 112a (see FIG. 5) of the chemical solution container 110. It is configured so that it can contract in the direction (longitudinal direction).
- the gasket 135 can be made of a flexible resin material such as a rubber material or an elastomer so as to be shrinkable as described above.
- the gasket 135 has a tapered shape in which the outer diameter decreases toward the tip side. Further, the shape of the gasket 135 is formed to be substantially the same as the shape of the tip inner wall 112a of the chemical solution container 110.
- a detected portion 134 is provided at the base end of the pusher 130.
- the detected unit 134 is used to detect the completion of feeding the drug solution by the drug solution administration device 100.
- the control unit 160 controls the liquid feeding operation of the chemical liquid administration device 100.
- the control unit 160 can be configured by, for example, a known microcomputer (electronic circuit element) equipped with a CPU, RAM, ROM, or the like.
- the control unit 160 comprehensively controls the operations of the drive mechanism 140, the detection unit 150, and the power supply unit 170.
- the detection unit 150 is arranged in the chassis 127. As shown in FIG. 6, the detection unit 150 detects the completion of liquid feeding of the drug solution administration device 100 when the detection unit 134 included in the pusher 130 comes into contact with the detection unit 134.
- the detection unit 150 can be configured by, for example, a known contact type sensor that transmits a predetermined electric signal when the detection unit 134 comes into contact with the detection unit 150.
- the control unit 160 acquires information on the completion of liquid feeding by receiving an electric signal from the detected unit 134.
- the specific configuration of the detection unit 150 is not particularly limited as long as the position of the detected unit 134 of the pusher 130 can be detected when the pusher 130 advances by a predetermined amount.
- the power supply unit 170 can be composed of, for example, a known button battery or the like.
- the drug solution administration device 100 is required to be miniaturized. Therefore, a small button battery is used for the power supply unit 170.
- the drive mechanism 140 includes a DC motor 141 that receives a drive current from the power supply unit 170 to apply a drive force, and a reduction mechanism 143 that includes a gear that transmits the drive force of the DC motor 141.
- An encoder (see FIG. 7) provided adjacent to the speed reduction mechanism 143 and having a photo interrupter as a rotation detection unit for detecting the rotation of the DC motor 141 and a slit plate rotating with the rotation of the DC motor 141. It has a feed screw 147 connected to the speed reduction mechanism 143.
- the feed screw 147 is connected to the base end connecting portion 133 arranged near the base end of the pusher 130.
- the lead screw 147 converts the rotary motion transmitted from the reduction mechanism 143 into a linear motion, and advances the pusher 130 in the longitudinal direction (X direction).
- the pusher 130 pushes the chemical solution from the cavity 111a of the main body 111 of the chemical solution container 110 into the tube 240 (see FIG. 1) by advancing toward the tip end side of the chemical solution container 110.
- the administration device 200 is configured to be connectable to the drug solution administration device 100.
- the administration device 200 includes a connector 210, a needle tube 220 to be punctured by a living body, a puncture portion (cannula housing) 230, a tube 240, and a puncture assisting tool 250 to assist the needle tube 220 to puncture the living body. ing.
- the connector 210 is configured to be connectable to the chemical solution administration device 100 via the mounting portion 215 fixed to the connector 210.
- the mounting portion 215 can be connected to the chemical liquid administration device 100 by being fitted externally to the mounting portion 115 (see FIG. 4) provided near the tip 112 of the chemical liquid container 110 protruding to the outside of the housing 120.
- a connecting needle portion capable of penetrating a sealing member (not shown) arranged at the tip of the chemical solution container 110 is arranged inside the mounting portion 215.
- the tube 240 communicates with the lumen 111a of the main body 111 of the chemical container 110 via a connecting needle.
- a flow path (not shown) that communicates the lumens of the tube 240 and the needle tube 220 is formed inside the puncture portion 230.
- the drug solution sent to the puncture portion 230 via the tube 240 is administered in vivo through the flow path and the needle tube 220 formed inside the puncture portion 230.
- a puncture aid 250 is attached to the puncture portion 230 when the chemical solution is sent to the user.
- the puncture aid 250 holds the introduction needle (inner needle) 251.
- the introduction needle 251 protrudes from the tip of the needle tube 220 in a state where the puncture assist tool 250 is attached to the puncture portion 230.
- the puncture aid 250 is removed from the puncture portion 230 after the needle tube 220 is punctured into the living body.
- the introduction needle 251 is removed from the lumen of the needle tube 220 when the puncture assist tool 250 is removed from the puncture portion 230.
- the puncture assisting tool 250 is removed, and the puncture portion 230 is left on the body surface H of the user in a state where the needle tube 220 is indwelled in the living body.
- the pusher 130 of the drug solution administration device 100 advances in the drug solution container 110, so that the drug solution filled in the drug solution container 110 passes through the flow path of the tube 240 and the puncture portion 230 and is passed through the cavity of the needle tube 220.
- the liquid is sent to.
- the introduction needle 251 can be composed of, for example, a metal needle. Further, the needle tube 220 can be made of, for example, a tubular member (cannula) made of resin.
- the administration device 200 is configured as a patch type to be used by being attached to the body surface H of the user, similarly to the drug solution administration device 100.
- a sheet-shaped attachment portion (not shown) that can be attached to the body surface H is provided on the contact surface (bottom surface) 231 of the puncture portion 230 of the administration device 200.
- a peelable protective sheet is attached to the attachment surface of the attachment portion.
- the above is the outline configuration of the drug solution administration system 10, the drug solution administration device 100, and the administration device 200.
- the chemical solution administration device 100 is required to be miniaturized and cost-reduced in order to facilitate handling during use and to save storage space during storage. Therefore, as the DC motor 141, a coreless DC motor that is easy to miniaturize and has high torque efficiency with respect to electric power is used.
- the DC motor has a characteristic that the current supplied to the DC motor and the rotation speed of the DC motor differ depending on the magnitude of the load torque.
- the control unit 160 detects an administration abnormality by utilizing the characteristics of the DC motor 141. Therefore, the control unit 160 controls the drive mechanism 140 as follows. The control of the drive mechanism 140 by the control unit 160 will be described separately from the first embodiment to the third embodiment.
- FIG. 7 is a block diagram of the control system of the drug solution administration device 100 according to the first embodiment.
- FIG. 8 is a characteristic diagram of the DC motor 141.
- FIG. 9 is an operation flowchart of the control unit 160 according to the first embodiment.
- the control unit 160 is electrically connected to the DC motor 141.
- the rotating shaft of the DC motor 141 is mechanically connected to the reduction mechanism 143.
- An encoder 146 as a rotation detection unit for detecting the rotation of the DC motor 141 is provided adjacent to the speed reduction mechanism 143.
- the encoder 146 is composed of a photointerruptor 144 provided with an optical sensor and a slit plate 145 in which a large number of slits are formed radially, and the optical sensor of the photointerruptor 144 detects the presence or absence of light passing through the slits of the slit plate 145. By doing so, the rotation of the DC motor 141 is detected.
- the photo interrupter 144 is electrically connected to the control unit 160.
- the control unit 160 has a rotation speed calculation function for calculating the rotation speed of the DC motor 141 based on the rotation of the DC motor 141 detected by the encoder 146. Further, the control unit 160 detects an administration abnormality when the rotation speed of the DC motor 141 calculated by the rotation speed calculation function falls below a predetermined lower limit rotation speed.
- the encoder 146 using the photo interrupter 144 as the rotation detection unit is illustrated, but the encoder may be an encoder using a magnetic sensor.
- the control unit 160 rotates the DC motor 141, the deceleration mechanism 143 is driven, and the pusher 130 moves forward in the chemical solution container 110 (see FIGS. 5 and 6).
- the encoder 146 provided adjacent to the speed reduction mechanism 143 detects the rotation of the DC motor 141, and the control unit 160 calculates the rotation speed of the DC motor 141 based on the rotation of the DC motor 141 detected by the encoder 146.
- the rotation of the DC motor 141 detected by the encoder 146 is fed back to the control unit 160, and the control unit 160 rotates the DC motor 141 at a preset constant rotation speed by the feedback.
- the chemical solution filled in the chemical solution container 110 is sent to the lumen of the needle tube 220 via the distribution channels of the tube 240 and the puncture portion 230, and the chemical solution is administered to the living body at a constant rate (FIG. FIG. 1).
- the characteristics of the DC motor 141 used in the present embodiment are that as the load increases (the torque increases), the current flowing through the DC motor 141 increases, and conversely, the load increases. As the value increases, the rotation speed of the DC motor 141 decreases.
- the control unit 160 activates the DC motor 141 when the chemical solution is administered to the living body (S100), and whether or not the rotation speed of the DC motor 141 is smaller than the predetermined rotation speed. (S101).
- the rotation speed of the DC motor 141 when the drug solution is administered to the living body is preset according to the administration rate of the drug solution. If the rotation speed of the DC motor 141 is not smaller than the predetermined rotation speed (if it does not fall below the lower limit rotation speed) (S101: NO), it can be determined that the administration of the drug solution is normal, so the administration of the drug solution is continued as it is. continue.
- the control unit 160 determines that the administration is abnormal (S102). Next, the control unit 160 stops the DC motor 141 (S103) and notifies the administration abnormality (S104). For notification of the administration abnormality, for example, an LED may be provided in the case of the drug solution administration device 100 to light and blink the LED, or a speaker may be provided in the case of the drug solution administration device 100 to ring the speaker. You may do so. Further, the occurrence of the administration abnormality may be notified wirelessly to an external computer.
- the drug solution administration device 100 originally includes an encoder 146 to control the rotation speed of the DC motor 141. Therefore, in order for the control unit 160 to realize the operation as in the present embodiment, it is only necessary to rewrite the program included in the control unit 160, and therefore it is not necessary to change the mechanical configuration of the conventional chemical solution administration device 100. Absent. Therefore, the present invention can be applied to the conventional drug solution administration device 100 at low cost.
- FIG. 10 is a block diagram of the control system of the drug solution administration device according to the second embodiment.
- FIG. 11 is an operation flowchart of the control unit according to the second embodiment.
- the control unit 160 is electrically connected to the power supply unit 170.
- the control unit 160 is electrically connected to the DC motor 141.
- the DC motor 141 is rotated by the electric power supplied from the power supply unit 170.
- the rotation speed of the DC motor 141 is controlled by the control unit 160.
- the control unit 160 has a current value measuring function for measuring the motor current value flowing through the DC motor 141. Further, the control unit 160 detects an administration abnormality when the motor current value exceeds a predetermined upper limit current value.
- control unit 160 rotates the DC motor 141, the deceleration mechanism 143 is driven, and the pusher 130 moves forward in the chemical solution container 110 (see FIGS. 5 and 6).
- the control unit 160 rotates the DC motor 141 at a preset constant rotation speed.
- the chemical solution filled in the chemical solution container 110 is sent to the lumen of the needle tube 220 via the distribution channels of the tube 240 and the puncture portion 230, and the chemical solution is administered to the living body at a constant rate (FIG. FIG. 1).
- the characteristics of the DC motor 141 used in the present embodiment are that as the load increases (torque increases), the current flowing through the DC motor 141 increases, and conversely, the load increases. As the value increases, the rotation speed of the DC motor 141 decreases.
- the control unit 160 activates the DC motor 141 when the chemical solution is administered to the living body (S200), and whether or not the current flowing through the DC motor 141 is larger than the predetermined current value. (S201). If the current flowing through the DC motor 141 is not greater than the predetermined current value (if it does not exceed the upper limit current value) (S201: NO), it can be determined that the drug solution is being administered normally, so the drug solution is administered as it is. continue.
- the control unit 160 determines that the administration is abnormal (S202). Next, the control unit 160 stops the DC motor 141 (S203) and notifies the administration abnormality (S204). The notification of the administration abnormality is the same as in the first embodiment.
- FIG. 12 is a block diagram of the control system of the drug solution administration device according to the third embodiment.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of the current limiting circuit of FIG.
- FIG. 14 is an operation flowchart of the control unit according to the third embodiment.
- the control unit 160 is electrically connected to the power supply unit 170.
- the control unit 160 is electrically connected to the DC motor 141.
- the DC motor 141 is connected to the current limiting circuit 148.
- the DC motor 141 is rotated by the electric power supplied from the power supply unit 170.
- the rotation speed of the DC motor 141 is controlled by the control unit 160.
- the current limiting circuit 148 limits the DC motor 141 so that a current exceeding a predetermined value does not flow.
- the current limiting circuit 148 can be realized as a circuit as shown in FIG. 13 as an example. Since the circuit of FIG. 13 is a general known circuit, detailed description will not be given.
- the characteristics of the DC motor 141 used in the present embodiment are that as the load increases (the torque increases), the current flowing through the DC motor 141 increases, and conversely, the load increases. As the value increases, the rotation speed of the DC motor 141 decreases. Therefore, when the DC motor 141 is rotating at a preset constant rotation speed, the current flowing through the DC motor 141 is not limited by the current limiting circuit 148. On the other hand, when a load is applied to the DC motor 141 and the rotation speed becomes slower than a preset constant rotation speed, the current flowing through the DC motor 141 increases according to the magnitude of the load, so that the current flowing through the DC motor 141 is a current limiting circuit. It will be limited by 148. If the current is limited even though the load is large, the DC motor 141 is stopped due to insufficient torque.
- the control unit 160 rotates the DC motor 141, the deceleration mechanism 143 is driven, and the pusher 130 moves forward in the chemical solution container 110 (see FIGS. 5 and 6).
- the control unit 160 rotates the DC motor 141 at a preset constant rotation speed. Since the current flowing through the DC motor 141 is not limited by the current limiting circuit 148 when the DC motor 141 is rotating at a constant speed, the chemical solution filled in the chemical solution container 110 passes through the flow path of the tube 240 and the puncture portion 230. The liquid is sent to the lumen of the needle tube 220 via the liquid, and the drug solution is administered to the living body at a constant rate (see FIG. 1).
- the detection unit 150 may perform even after a predetermined time has elapsed. If the completion of the liquid feeding of the drug solution administration device 100 is not detected, it is a method of determining that the administration is abnormal.
- the control unit 160 activates the DC motor 141 when the drug solution is administered to the living body (S300).
- the control unit 160 determines whether or not the completion of liquid feeding is detected within a predetermined time (S301). Normally, the pusher 130 pushes out the chemical solution in the chemical solution container 110 from the start of the DC motor 141 until a predetermined time elapses, and the detected portion 134 included in the pusher 130 comes into contact with the detection unit 150. .. However, if the supply path is blocked for some reason, the current limiting circuit 148 acts and the rotation of the DC motor 141 becomes extremely slow or stops, so it is pushed by the time the predetermined time elapses.
- the detected unit 134 included in the child 130 does not come into contact with the detection unit 150. Therefore, in the step of S301, it is determined whether or not the detected unit 134 included in the pusher 130 comes into contact with the detection unit 150 within a predetermined time after the control unit 160 starts the DC motor 141.
- S301: YES the completion of liquid feeding is detected within a predetermined time
- the load of the DC motor 141 becomes large and an abnormality such as a blockage of the chemical liquid supply path occurs (S301: NO). Is determined to be an administration abnormality (S302).
- the control unit 160 cuts off the current supplied to the DC motor 141 to stop the DC motor 141 (S303), and notifies the administration abnormality (S304).
- the notification of the administration abnormality is the same as in the first embodiment.
- the drug solution administration device of the present invention has been described above through a plurality of embodiments, the present invention is not limited to each of the described configurations, and can be appropriately changed based on the description of the claims. ..
- Chemical administration system 100 drug solution administration device, 110 chemical container, 111 Main body of chemical container, 111a Cavity of chemical container, 112a Inner wall at the tip of the chemical container, 120 housing, 120a housing body, 127 chassis, 128 accommodation space, 130 pusher, 131 Pusher body, 134 Detected part, 135 gasket, 135a Pusher tip, 140 drive mechanism, 141 DC motor, 143 deceleration mechanism, 144 Photo Interrupter, 145 slit plate, 146 encoder, 148 current limiting circuit, 150 detector, 160 control unit, H body surface.
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Abstract
薬液が充填された薬液容器(110)内の薬液を押し出す押し子(130)と、生体に刺した針から薬液を投与するために薬液容器(110)の先端開口部と針とを連通させる供給経路と、薬液容器(110)から薬液を吐出させるため押し子(130)を薬液容器(110)の先端開口部に向かって前進させる駆動機構(140)と、駆動機構(140)の動作を制御する制御部(160)と、を有する薬液投与装置(100)であって、駆動機構(140)は、押し子(130)に押し子(130)を前進させるための駆動力を付与するDCモータ(141)と、DCモータ(141)の回転を検出する回転検出部(143)と、を有し、制御部(160)は、回転検出部(143)で検出されたDCモータ(141)の回転に基づき、DCモータ(141)の回転速度を算出する回転速度算出機能を有し、かつ、回転速度算出機能で算出したDCモータ(141)の回転速度があらかじめ定められている下限回転速度を下回った時には、投与異常を検知する。
Description
本発明は、薬液の投与異常が検知できる薬液投与装置に関する。
従来、薬液容器に充填した薬液を生体に投与する、特許文献1に示すような、シリンジポンプ型の薬液投与装置が知られている。シリンジポンプ型の薬液投与装置は、駆動機構と制御部とを備え、駆動機構で押し子を少しずつ移動させることによって、薬液を長時間にわたって高精度に連続投与する。
薬液投与装置は、その使用に際し、電源スイッチをオンすると、制御部は駆動機構を駆動させ、押し子を少しずつ移動させて、薬液を生体に投与する。ところが、生体に薬液を投与するための供給経路が何らかの原因により閉塞されてしまったような場合には、押し子の圧力に耐え切れずに、その供給経路途中から薬液が漏れ出してしまったり、駆動機構やモータが過負荷となって薬液投与装置自体が破損してしまったりする。薬液が漏れ出してしまった場合には、モータの負荷が軽くなるため、モータが回転しているか回転していないかを検出していても、投与異常は検知できない。
そこで、本発明は、薬液の投与異常が検知できる薬液投与装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するための本発明の薬液投与装置は、薬液が充填された薬液容器内の薬液を押し出す押し子と、生体に刺した針から薬液を投与するために薬液容器の先端開口部と針とを連通させる供給経路と、薬液容器から薬液を吐出させるため押し子を薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構と、駆動機構の動作を制御する制御部と、を有する薬液投与装置であって、駆動機構は、押し子に押し子を前進させるための駆動力を付与するDCモータと、DCモータの回転を検出する回転検出部と、を有し、制御部は、回転検出部で検出されたDCモータの回転に基づき、DCモータの回転速度を算出する回転速度算出機能を有し、かつ、回転速度算出機能で算出したDCモータの回転速度があらかじめ定められている下限回転速度を下回った時には、投与異常を検知する。
上記目的を達成するための本発明の他の薬液投与装置は、薬液が充填された薬液容器内の薬液を押し出す押し子と、生体に刺した針から薬液を投与するために薬液容器の先端開口部と針とを連通させる供給経路と、薬液容器から薬液を吐出させるため押し子を薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構と、駆動機構の動作を制御する制御部と、を有する薬液投与装置であって、駆動機構は、押し子に押し子を前進させるための駆動力を付与するDCモータを有し、制御部は、DCモータに流れるモータ電流値を計測する電流値計測機能を有し、かつ、モータ電流値があらかじめ定められている上限電流値を上回った時には、投与異常を検知する。
上記目的を達成するための本発明の他の薬液投与装置は、薬液が充填された薬液容器内の薬液を押し出す押し子と、生体に刺した針から薬液を投与するために薬液容器の先端開口部と針とを連通させる供給経路と、薬液容器から薬液を吐出させるため押し子を薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構であって、押し子に押し子を前進させるための駆動力を付与するDCモータを有する駆動機構と、駆動機構の動作を制御する制御部と、DCモータに所定以上の電流が流れないように制限する電流制限回路と、を有する。
本発明の薬液投与装置によれば、薬液の投与異常が検知できるので、薬液が漏れ出してしまったり、薬液投与装置が破損してしまったりすることを防止できる。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
図1~図6は、本実施形態に係る薬液投与システム10、薬液投与装置100、および投与器具200の説明に供する図である。図1は、薬液投与システムの側面図である。図2は、薬液投与システムの使用例を模式的に示す図である。図3は、薬液投与装置の概観斜視図である。図4は、ハウジングが備えるシャーシおよびシャーシに組み付けられた各構成部材の概観斜視図である。図5は、押し子が前進移動する前の状態を示す薬液投与装置の平面図である。図6は、押し子が前進移動した後の状態を示す薬液投与装置の平面図である。なお、各図に付した矢印Xは、薬液投与装置100の「長手方向(薬液容器110の長手方向)」を示し、矢印Yは、薬液投与装置100の「幅方向(奥行方向)」を示し、矢印Zは、薬液投与装置100の「高さ方向」を示す。
(薬液投与システム)
薬液投与システム10は、薬液を生体内に投与するために使用される。図1に示すように、薬液投与システム10は、薬液投与装置100と、投与器具200と、を備える。
薬液投与システム10は、薬液を生体内に投与するために使用される。図1に示すように、薬液投与システム10は、薬液投与装置100と、投与器具200と、を備える。
図2に示すように、薬液投与装置100および投与器具200は、使用者の体表面(皮膚)Hに貼り付けて使用するパッチタイプとして構成している。薬液投与装置100および投与器具200を取り付ける使用者の身体の部位は特に限定されないが、例えば、腹部や大腿部である。
薬液投与システム10は、例えば、薬液投与装置100が備える薬液容器110内に充填された薬液(図示省略)を、後述する押し子130(図4参照)による押圧作用により、比較的長い時間(例えば、数分~数時間程度)をかけて持続的に生体内に投与することができる。なお、薬液投与システム10は、薬液を間欠的に生体内に投与してもよい。
(薬液投与装置)
薬液投与装置100は、図3~図6に示すように、薬液が充填される筒型(バレル型)の本体部111を備える薬液容器110と、薬液容器110を保持するハウジング120と、薬液容器110内の薬液を押し出す押し子130と、押し子130を薬液容器110の先端開口部へ向けて前進させる駆動機構140と、押し子130の被検出部134を検知し、検知結果に基づいて薬液の送液完了を検出する検出部150と、駆動機構140の動作を制御する制御部160と、を有している。
薬液投与装置100は、図3~図6に示すように、薬液が充填される筒型(バレル型)の本体部111を備える薬液容器110と、薬液容器110を保持するハウジング120と、薬液容器110内の薬液を押し出す押し子130と、押し子130を薬液容器110の先端開口部へ向けて前進させる駆動機構140と、押し子130の被検出部134を検知し、検知結果に基づいて薬液の送液完了を検出する検出部150と、駆動機構140の動作を制御する制御部160と、を有している。
図3および図4に示すように、ハウジング120は、内部に収容空間128が形成された箱型のハウジング本体部120aと、ハウジング本体部120aの収容空間128に収容され、ハウジング本体部120aに対して固定可能なシャーシ(「支持部」に相当する)127と、を有している。
図3に示すように、ハウジング本体部120aの上面123には、ハウジング120の外部から収容空間128内を視認可能にする窓部123aが形成されている。窓部123aは、ハウジング本体部120aの一部に透明または半透明な部分を設けることで形成している。
ハウジング本体部120aの長手方向の基端側には、シャーシ127をハウジング本体部120aの収容空間128に挿入するための基端開口部125が形成されている。ハウジング本体部120aの基端開口部125は、収容空間128にシャーシ127を収容した状態で、蓋部材(図示省略)により閉じられる。
ハウジング本体部120aの底面121には、使用者の体表面Hに貼着可能なシート状の貼着部(図示省略)を設けている。薬液投与装置100を使用者に取り付ける前の初期状態において、貼着部の貼着面には、剥離可能な保護シートが取り付けられる。
図4に示すように、シャーシ127には、薬液容器110と、押し子130と、駆動機構140と、検出部150と、制御部160と、電源部170と、が保持されている。
薬液容器110は、いわゆるプレフィルド型の薬液容器で構成している。そのため、薬液は、薬液容器110の本体部111の内腔111a内に予め充填されている。薬液としては、例えば、タンパク質製剤、麻薬性鎮痛薬、利尿薬などが挙げられる。
薬液容器110の先端112に形成された先端開口部(吐出口)には、薬液が漏洩するのを防止するための封止部材(図示省略)を配置している。図3に示すように、薬液容器110の先端開口部は、ハウジング本体部120aから外部に突出するように配置される。また、薬液容器110においてハウジング本体部120aから突出した先端部には、後述するチューブ240(図1を参照)との接続がなされる装着部115を取り付けている。
薬液容器110の本体部111の内腔111aには、押し子130の本体部131が挿入される(図4および図5を参照)。押し子130の本体部131の先端には、薬液容器110の内壁と摺動可能なガスケット135を配置している。ガスケット135は、ガスケット135の外周部が薬液容器110の本体部111の内周面と液密に密着することにより、ガスケット135の基端側を液密に封止する。
本実施形態において、ガスケット135は、当該ガスケット135が薬液容器110の先端内壁112a(図5を参照)に対して突き合った状態で、押し子130が前進した際に、押し子130が前進する方向(長手方向)に収縮可能となるように構成している。ガスケット135は、上記のように収縮可能となるように、例えば、ゴム材やエラストマーなどの柔軟な樹脂材料で構成することができる。
図5に示すように、ガスケット135は、先端側に向けて外径が小さくなるテーパー形状を有している。また、ガスケット135の形状は、薬液容器110の先端内壁112aの形状と略同一に形成している。
押し子130の基端には、図5に示すように、被検出部134が設けられている。被検出部134は、薬液投与装置100による薬液の送液完了を検知するために利用される。
制御部160は、薬液投与装置100の薬液の送液動作を制御する。制御部160は、例えば、CPU、RAM、ROMなどを実装した公知のマイクロコンピュータ(電子回路素子)により構成することができる。制御部160は、駆動機構140、検出部150、電源部170の動作を統括的に制御する。
図5に示すように、検出部150は、シャーシ127に配置している。検出部150は、図6に示すように、押し子130が備える被検出部134が接触すると、薬液投与装置100の送液完了を検出する。検出部150は、例えば、被検出部134が接触した際に、所定の電気信号を発信する公知の接触型センサにより構成することができる。制御部160は、被検出部134から電気信号を受信することにより、送液完了の情報を取得する。なお、検出部150は、押し子130が所定量だけ前進した際に、押し子130の被検出部134の位置を検出可能な限り、具体的な構成などは特に限定されない。
電源部170は、たとえば、公知のボタン電池などで構成することができる。薬液投与装置100は小型化が要求される。このため、電源部170には小さなボタン電池が用いられる。
図4に示すように、駆動機構140は、電源部170から駆動電流を受給して駆動力を付与するDCモータ141と、DCモータ141の駆動力を伝達する歯車などを備える減速機構143と、減速機構143に隣接して設けられる、DCモータ141の回転を検出する回転検出部としてのフォトインタラプタとDCモータ141の回転に伴って回転するスリット板とを有するエンコーダ(図7を参照)と、減速機構143に接続された送りネジ147と、を有している。
送りネジ147は、押し子130の基端付近に配置された基端接続部133と接続されている。送りネジ147は、減速機構143から伝達された回転運動を直線運動に変換して、押し子130を長手方向(X方向)に前進させる。押し子130は、薬液容器110の先端側へ向けて前進することにより、薬液容器110の本体部111の内腔111aからチューブ240(図1を参照)へ薬液を押し出す。
(投与器具)
図1および図2に示すように、投与器具200は、薬液投与装置100に接続可能に構成されている。
図1および図2に示すように、投与器具200は、薬液投与装置100に接続可能に構成されている。
投与器具200は、コネクタ210と、生体に穿刺される針管220と、穿刺部(カニューレハウジング)230と、チューブ240と、針管220の生体への穿刺を補助する穿刺補助具250と、を有している。
コネクタ210は、当該コネクタ210に固定された装着部215を介して薬液投与装置100に接続可能に構成されている。装着部215は、ハウジング120の外部に突出した薬液容器110の先端112付近に設けられた装着部115(図4を参照)に対して外嵌されることにより、薬液投与装置100と接続できる。
装着部215の内部には、薬液容器110の先端部に配置された封止部材(図示省略)を刺通可能な接続用の針部(図示省略)が配置されている。チューブ240は、接続用の針部を介して、薬液容器110の本体部111の内腔111aと連通される。
穿刺部230の内部には、チューブ240と針管220の内腔を連通する流路(図示省略)が形成されている。チューブ240を介して穿刺部230へ送液された薬液は、穿刺部230の内部に形成された流路および針管220を通して生体内に投与される。
使用者への薬液の送液に際して、穿刺部230には穿刺補助具250が取り付けられる。穿刺補助具250は、導入針(内針)251を保持している。導入針251は、穿刺補助具250を穿刺部230に取り付けた状態において、針管220の先端から突出する。使用者は、針管220に導入針251を挿通した状態で針管220を生体に穿刺することにより、針管220に折れなどが生じるのを防止しつつ、針管220を生体に刺入することが可能になる。
穿刺補助具250は、針管220を生体に穿刺した後、穿刺部230から取り外される。導入針251は、穿刺部230から穿刺補助具250が取り外されると、針管220の内腔から抜去される。
針管220を生体に穿刺した後、穿刺補助具250が取り外されて、針管220が生体内に留置された状態で、穿刺部230は使用者の体表面Hに残置される。この状態で薬液投与装置100の押し子130が薬液容器110内を前進することにより、薬液容器110に充填された薬液は、チューブ240および穿刺部230の流路を経由して針管220の内腔へ送液される。
導入針251は、例えば、金属針で構成することが可能である。また、針管220は、例えば、樹脂製の管状部材(カニューレ)で構成することが可能である。
投与器具200は、薬液投与装置100と同様に、使用者の体表面Hに貼り付けて使用するパッチタイプとして構成している。投与器具200の穿刺部230の接触面(底面)231には、体表面Hに貼着可能なシート状の貼着部(図示省略)を設けている。投与器具200を使用者に取り付ける前の初期状態において、貼着部の貼着面には剥離可能な保護シートが取り付けられる。
以上が、薬液投与システム10、薬液投与装置100および投与器具200の概略の構成である。薬液投与装置100は、使用時の取り扱いを容易にしたり、保管時の保管スペースを節約したりするために、小型化とコストダウンが要求される。このため、DCモータ141には、小型化が容易で、電力に対するトルク効率の高い、コアレスのDCモータを用いている。DCモータは、負荷トルクの大小によって、DCモータに供給される電流とDCモータの回転速度が異なるという特性を有している。制御部160は、DCモータ141の特性を利用して投与異常を検知する。したがって、制御部160は次のように駆動機構140を制御する。制御部160による駆動機構140の制御は、実施形態1から実施形態3に分けて説明する。
[実施形態1]
実施形態1における制御部160の具体的な動作について、図7~図9を参照しながら説明する。図7は、実施形態1における薬液投与装置100の制御系のブロック図である。図8は、DCモータ141の特性線図である。図9は、実施形態1における制御部160の動作フローチャートである。
実施形態1における制御部160の具体的な動作について、図7~図9を参照しながら説明する。図7は、実施形態1における薬液投与装置100の制御系のブロック図である。図8は、DCモータ141の特性線図である。図9は、実施形態1における制御部160の動作フローチャートである。
制御部160はDCモータ141と電気的に接続される。DCモータ141の回転軸は減速機構143と機械的に接続される。減速機構143に隣接してDCモータ141の回転を検出する回転検出部としてのエンコーダ146が設けられている。エンコーダ146は、光センサを備えるフォトインタラプタ144と放射状に多数のスリットが形成されたスリット板145とから構成され、フォトインタラプタ144の光センサでスリット板145のスリットへの光の通過の有無を検出することによって、DCモータ141の回転を検出する。フォトインタラプタ144は制御部160と電気的に接続される。制御部160は、エンコーダ146で検出されたDCモータ141の回転に基づき、DCモータ141の回転速度を算出する回転速度算出機能を有している。また、制御部160は、回転速度算出機能で算出したDCモータ141の回転速度があらかじめ定められている下限回転速度を下回った時には、投与異常を検知する。なお、本実施形態では、回転検出部としてフォトインタラプタ144を用いたエンコーダ146を例示したが、磁気センサを用いたエンコーダであっても良い。
制御部160がDCモータ141を回転させると減速機構143が駆動され、押し子130が薬液容器110内を前進する(図5および図6参照)。減速機構143に隣接して設けられているエンコーダ146はDCモータ141の回転を検出し、制御部160はエンコーダ146によって検出されたDCモータ141の回転に基づきDCモータ141の回転速度を算出する。エンコーダ146が検出したDCモータ141の回転は制御部160にフィードバックされ、制御部160はそのフィードバックによりDCモータ141をあらかじめ設定された一定の回転速度で回転させる。これにより、薬液容器110に充填されている薬液が、チューブ240および穿刺部230の流通経路を経由して針管220の内腔へ送液され、生体に薬液が一定の速度で投与される(図1参照)。
本実施形態で用いているDCモータ141の特性は、図8に示すように、負荷が大きくなる(トルクが大きくなる)に連れて、DCモータ141に流れる電流が大きくなり、逆に、負荷が大きくなるに連れて、DCモータ141の回転速度は小さくなる。
このため、制御部160は、図9の動作フローチャートに示すように、生体への薬液の投与に際しDCモータ141を起動させ(S100)、DCモータ141の回転速度が所定回転速度よりも小さいか否かを判断する(S101)。生体に薬液を投与する際のDCモータ141の回転速度は、薬液の投与速度に応じてあらかじめ設定されている。DCモータ141の回転速度が所定回転速度よりも小さくなければ(下限回転速度を下回らなければ)(S101:NO)、薬液の投与は正常に行われていると判断できるので、そのまま薬液の投与を継続する。一方、DCモータ141の回転速度が所定回転速度よりも小さければ(下限回転速度を下回れば)、DCモータ141の負荷が大きくなり、薬液の供給経路が閉塞するなどの異常が生じたと考えられるので(S101:YES)、制御部160は投与異常と判断する(S102)。次に、制御部160は、DCモータ141を停止させ(S103)、投与異常を報知する(S104)。投与異常の報知は、たとえば、薬液投与装置100のケースにLEDを設けてそのLEDを点灯、点滅させるようにしても良いし、薬液投与装置100のケース内にスピーカーを設けてそのスピーカーを鳴動させるようにしても良い。また、外部のコンピュータに投与異常の発生を無線で報知するようにしても良い。
薬液投与装置100はDCモータ141の回転速度を制御するために元々エンコーダ146を備えている。したがって、制御部160に本実施形態のような動作を実現させるためには、制御部160が有するプログラムを書き換えれば良いだけであるので、従来の薬液投与装置100の機械的構成を変更する必要はない。このため、従来の薬液投与装置100に対し安価に本発明を適用させることができる。
[実施形態2]
次に、実施形態2における制御部160の具体的な動作について、図10、図11を参照しながら説明する。図10は、実施形態2における薬液投与装置の制御系のブロック図である。図11は、実施形態2における制御部の動作フローチャートである。
次に、実施形態2における制御部160の具体的な動作について、図10、図11を参照しながら説明する。図10は、実施形態2における薬液投与装置の制御系のブロック図である。図11は、実施形態2における制御部の動作フローチャートである。
制御部160は電源部170と電気的に接続される。制御部160はDCモータ141と電気的に接続される。DCモータ141は電源部170から供給される電力によって回転する。DCモータ141の回転速度は制御部160によって制御される。制御部160は、DCモータ141に流れるモータ電流値を計測する電流値計測機能を有している。また、制御部160は、モータ電流値があらかじめ定められている上限電流値を上回った時には、投与異常を検知する。
制御部160がDCモータ141を回転させると減速機構143が駆動され、押し子130が薬液容器110内を前進する(図5および図6参照)。制御部160はDCモータ141をあらかじめ設定された一定の回転速度で回転させる。これにより、薬液容器110に充填されている薬液が、チューブ240および穿刺部230の流通経路を経由して針管220の内腔へ送液され、生体に薬液が一定の速度で投与される(図1参照)。
本実施形態で用いているDCモータ141の特性は、図8に示すように、負荷が大きくなる(トルクが大きくなる)に連れて、DCモータ141に流れる電流が大きくなり、逆に、負荷が大きくなるに連れて、DCモータ141の回転速度は小さくなる。
このため、制御部160は、図11の動作フローチャートに示すように、生体への薬液の投与に際しDCモータ141を起動させ(S200)、DCモータ141に流れる電流が所定電流値よりも大きいか否かを判断する(S201)。DCモータ141に流れる電流が所定電流値よりも大きくなければ(上限電流値を上回らなければ)(S201:NO)、薬液の投与は正常に行われていると判断できるので、そのまま薬液の投与を継続する。一方、DCモータ141に流れる電流が所定電流値よりも大きければ(上限電流値を上回れば)、DCモータ141の負荷が大きくなり、薬液の供給経路が閉塞するなどの異常が生じたと考えられるので(S201:YES)、制御部160は投与異常と判断する(S202)。次に、制御部160は、DCモータ141を停止させ(S203)、投与異常を報知する(S204)。投与異常の報知は、実施形態1と同様である。
[実施形態3]
次に、実施形態3における制御部160の具体的な動作について、図12~図14を参照しながら説明する。図12は、実施形態3における薬液投与装置の制御系のブロック図である。図13は、図12の電流制限回路の一例を示す図である。図14は、実施形態3における制御部の動作フローチャートである。
次に、実施形態3における制御部160の具体的な動作について、図12~図14を参照しながら説明する。図12は、実施形態3における薬液投与装置の制御系のブロック図である。図13は、図12の電流制限回路の一例を示す図である。図14は、実施形態3における制御部の動作フローチャートである。
制御部160は電源部170と電気的に接続される。制御部160はDCモータ141と電気的に接続される。DCモータ141は電流制限回路148と接続される。DCモータ141は電源部170から供給される電力によって回転する。DCモータ141の回転速度は制御部160によって制御される。電流制限回路148は、DCモータ141に所定以上の電流が流れないように制限する。電流制限回路148は、一例として図13に示すような回路として実現することができる。図13の回路は一般的な公知の回路であるので詳しい説明はしない。
本実施形態で用いているDCモータ141の特性は、図8に示すように、負荷が大きくなる(トルクが大きくなる)に連れて、DCモータ141に流れる電流が大きくなり、逆に、負荷が大きくなるに連れて、DCモータ141の回転速度は小さくなる。したがって、DCモータ141があらかじめ設定された一定の回転速度で回転しているときには、DCモータ141に流れる電流は電流制限回路148に制限されることはない。一方、DCモータ141に負荷がかかりあらかじめ設定された一定の回転速度よりも遅い速度になるとDCモータ141に流れる電流は負荷の大きさに応じて大きくなるためDCモータ141に流れる電流は電流制限回路148によって制限されるようになる。負荷が大きくなっているのに電流が制限されると、トルク不足によってDCモータ141が停止する。
制御部160がDCモータ141を回転させると減速機構143が駆動され、押し子130が薬液容器110内を前進する(図5および図6参照)。制御部160はDCモータ141をあらかじめ設定された一定の回転速度で回転させる。DCモータ141が一定の速度で回転しているときには電流制限回路148によってDCモータ141に流れる電流は制限されないので、薬液容器110に充填されている薬液が、チューブ240および穿刺部230の流通経路を経由して針管220の内腔へ送液され、生体に薬液が一定の速度で投与される(図1参照)。一方、生体に薬液を投与するための供給経路が何らかの原因により閉塞されてしまったような場合には、DCモータ141の負荷が大きくなり、DCモータ141に流れる電流が大きくなって、電流制限回路148によってDCモータ141に流れる電流が制限される。このため、DCモータ141の負荷が大きくなりすぎて、DCモータ141の回転が停止する。本実施形態では、DCモータ141の回転が停止したことを次のようにして検出する。
DCモータ141の回転が停止したことを検出する第1の手法としては、実施形態1の図9のフローチャートのように、DCモータ141の回転速度が所定回転速度よりも小さければ(下限回転速度を下回れば)投与異常と判断する手法である。この手法は、実施形態1で説明した通りである。
DCモータ141の回転が停止したことを検出する第2の手法としては、図14に示す動作フローチャートのように、所定時間が経過しても、検出部150(図5および図6を参照)が薬液投与装置100の送液完了を検出しなければ、投与異常と判断する手法である。
制御部160は、図14の動作フローチャートに示すように、生体への薬液の投与に際しDCモータ141を起動させる(S300)。次に、制御部160は、所定時間内に送液完了が検出されたか否かを判断する(S301)。通常は、DCモータ141を起動してから、所定時間が経過するまでに、押し子130が薬液容器110内の薬液を押し出して、押し子130が備える被検出部134が検出部150に接触する。ところが、供給経路が何らかの原因により閉塞されてしまうと、電流制限回路148が作用してDCモータ141の回転が極端に遅くなるかまたは停止してしまうので、所定時間が経過するまでには、押し子130が備える被検出部134は検出部150に接触しない。したがって、S301のステップでは、制御部160がDCモータ141を起動させてから所定時間内に押し子130が備える被検出部134が検出部150に接触したか否かを判断している。所定時間以内に送液完了が検出されると(S301:YES)、送液が正常に行われたのであるから、処理を終了する。一方、所定時間以内に送液完了が検出されなければ、DCモータ141の負荷が大きくなって、薬液の供給経路が閉塞するなどの異常が生じたと考えられるので(S301:NO)、制御部160は投与異常と判断する(S302)。次に、制御部160は、DCモータ141に供給する電流を遮断してDCモータ141を停止させ(S303)、投与異常を報知する(S304)。投与異常の報知は、実施形態1と同様である。
以上、複数の実施形態を通じて本発明の薬液投与装置を説明したが、本発明は説明した各構成のみに限定されるものでなく、請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。
10 薬液投与システム、
100 薬液投与装置、
110 薬液容器、
111 薬液容器の本体部、
111a 薬液容器の内腔、
112a 薬液容器の先端内壁、
120 ハウジング、
120a ハウジング本体部、
127 シャーシ、
128 収容空間、
130 押し子、
131 押し子の本体部、
134 被検出部、
135 ガスケット、
135a 押し子の先端、
140 駆動機構、
141 DCモータ、
143 減速機構、
144 フォトインタラプタ、
145 スリット板、
146 エンコーダ、
148 電流制限回路、
150 検出部、
160 制御部、
H 体表面。
100 薬液投与装置、
110 薬液容器、
111 薬液容器の本体部、
111a 薬液容器の内腔、
112a 薬液容器の先端内壁、
120 ハウジング、
120a ハウジング本体部、
127 シャーシ、
128 収容空間、
130 押し子、
131 押し子の本体部、
134 被検出部、
135 ガスケット、
135a 押し子の先端、
140 駆動機構、
141 DCモータ、
143 減速機構、
144 フォトインタラプタ、
145 スリット板、
146 エンコーダ、
148 電流制限回路、
150 検出部、
160 制御部、
H 体表面。
Claims (6)
- 薬液が充填された薬液容器内の前記薬液を押し出す押し子と、
生体に刺した針から前記薬液を投与するために前記薬液容器の先端開口部と前記針とを連通させる供給経路と、
前記薬液容器から前記薬液を吐出させるため前記押し子を前記薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構と、
前記駆動機構の動作を制御する制御部と、
を有する薬液投与装置であって、
前記駆動機構は、前記押し子に前記押し子を前進させるための駆動力を付与するDCモータと、前記DCモータの回転を検出する回転検出部と、を有し、
前記制御部は、前記回転検出部で検出された前記DCモータの回転に基づき、前記DCモータの回転速度を算出する回転速度算出機能を有し、かつ、前記回転速度算出機能で算出した前記DCモータの回転速度があらかじめ定められている下限回転速度を下回った時には、投与異常を検知する、薬液投与装置。 - 前記回転検出部は、フォトインタラプタと前記DCモータの回転に伴って回転するスリット板とを有するエンコーダである、請求項1に記載の薬液投与装置。
- 前記制御部は、前記投与異常を検知したときには、前記DCモータを停止させる、請求項1または2に記載の薬液投与装置。
- 前記制御部は、前記投与異常を検知したときには、その旨を報知する、請求項1または2に記載の薬液投与装置。
- 薬液が充填された薬液容器内の前記薬液を押し出す押し子と、
生体に刺した針から前記薬液を投与するために前記薬液容器の先端開口部と前記針とを連通させる供給経路と、
前記薬液容器から前記薬液を吐出させるため前記押し子を前記薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構と、
前記駆動機構の動作を制御する制御部と、
を有する薬液投与装置であって、
前記駆動機構は、前記押し子に前記押し子を前進させるための駆動力を付与するDCモータを有し、
前記制御部は、前記DCモータに流れるモータ電流値を計測する電流値計測機能を有し、かつ、前記モータ電流値があらかじめ定められている上限電流値を上回った時には、投与異常を検知する、薬液投与装置。 - 薬液が充填された薬液容器内の前記薬液を押し出す押し子と、
生体に刺した針から前記薬液を投与するために前記薬液容器の先端開口部と前記針とを連通させる供給経路と、
前記薬液容器から前記薬液を吐出させるため前記押し子を前記薬液容器の先端開口部に向かって前進させる駆動機構であって、前記押し子に前記押し子を前進させるための駆動力を付与するDCモータを有する駆動機構と、
前記駆動機構の動作を制御する制御部と、
前記DCモータに所定以上の電流が流れないように制限する電流制限回路と、
を有する薬液投与装置。
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