(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内設したピストンの動きに応じて薬液を吸引して貯留し、あるいは吐出するシリンジと、
上記シリンジを保持するシリンジホルダと、
上記ピストンを保持するピストンホルダと、
モータと、
モータに連動して回転するボールネジ軸と、
上記ボールネジ軸に螺合してボールネジ軸の軸方向に進退するボールネジナットと、
台盤上に取り付けられたスライドユニットと、
上記ボールネジネットに結合され、一端を上記スライドユニットに摺動自在に係合して取り付けられ、他端をピストンホルダに支持されたピストンに連結されて、ボールネジナットの動作に伴って前記シリンジのピストンを進退させるナットホルダと、
上記モータとボールネジ軸とを連結するカップリングと、
上記ボールネジ軸を回動自在に保持する軸受けと、
上記各機器を載置する台盤と、
シリンジに連なる流路に配設した互いに逆方向に動作する２つの逆支弁と、
モータの回転を制御する手段と、
を有し、
シリンジの吐出部に気泡センサを配設することにより、シリンジ内に気泡が存在して押し出された場合には警報を発するまたは警報を発してモータを停止する、
ことを特徴とする薬液精密注入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手術後の患者等に対して生理食塩水或いは栄養剤等の薬液を流量を精密に制御しながら連続的に注入するのに用いる注入（輸液）装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
病院等において、手術後の患者に対して生理食塩水或いは栄養剤等の薬液を注入する際、当初は自然落下方式による点滴が一般に行われていたが、最近は機械による注入が多く行われている。その機械による注入方式の代表的なものとしてチューブ押圧方式とシリンジ方式とがある。
【０００３】
図４〜５はその内のチューブ押圧方式の構造の１例を示す図で、図４はその断面図、図５は図４においてチューブ押さえ用の蓋を外した状態の斜視図である。図４〜５において、まず一端を図示しない薬液タンクに連通し他端を図示しない注入部に連通する輸液チューブ５５を配設し、該チューブ５５の片側側面に複数のローラ５４を軸方向に配設する。各ローラ５４の回転軸は、回転軸と垂直でかつ水平方向に滑動自在に支持されている。
【０００４】
ローラ５４の反輸液チューブ５５側には、少なくとも輸液チューブ５５の内径よりも大きい凹凸を有するカムベルト５３が、駆動プーリ５１およびテンションプーリ５２に噛合して取り付けられている。輸液チューブ５５の反ローラ側にはチューブ押さえ用の蓋５６が取り付けられている。５７は蓋５６による押圧方向を示している。
【０００５】
薬液タンクから輸液チューブ５５内に薬液を流下させ、図示しない駆動装置によって駆動プーリ５１を駆動することによりカムベルト５３が回転し、その外面の形状に基づいて最大凸部が接する場合にはローラ５４が輸液チューブ５５を押圧して内部の薬液の流通を遮断する方向に作用させ、最大凹部が接する場合には輸液チューブ５５内の断面積が薬液の流量が最大になる断面積を保持するようにして配置してある。
【０００６】
図４において、駆動プーリ５１を矢印（左旋回）方向に回転させるのに伴いカムベルト５３はローラ５４を押圧して回転させながら上から下に移動する。それに伴ってカムベルト５３の最大凸部が滑らかに輸液チューブ５５を上から下にしごくように作用することにより、輸液チューブ５５内部の薬液は連続して注入部側に押し出される。
【０００７】
また従来技術の内のシリンジ方式は、注入の都度シリンジ内に所定の薬液を充填し、しかるのち減速機を介して所定の速度でシリンジから排出させるものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の内、まずチューブ押圧方式は一端がタンクに連通されていることにより連続して薬液を注入し得るという利点を有する一方、流量を制御する場合に駆動プーリに与えた回転数の変化をカムベルトに伝達し、これをローラを介して輸液チューブに伝達し、輸液チューブの弾性に依存する輸液チューブ内の断面積変化によって行わせるものであることから、精密な薬液の流量の制御を行うことが困難であった。
【０００９】
また、シリンジ方式は、直接シリンジ内に挿入するピストンの速度を制御するものであることから、上記チューブ押圧方式に比してかなり精度を高め得る方法であったが、連続して注入し得る薬液の量は限られたシリンジの容量しか注入することができず、シリンジの容量を越える量の輸液を注入する際にはシリンジごと交換する必要があるバッチ方式であったために連続的に長時間の注入を行うことが困難であるという不具合を有するものであった。
【００１０】
本願発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、極めて簡潔な構成でありながら長時間の連続注入を可能にするとともに、精密な機構によって極めて高い精度で輸液の注入を制御して行わせ得る輸液装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段によって達成される。すなわち、内設したピストンの動きに応じて薬液を吸引して貯留し、あるいは吐出するシリンジと、上記シリンジを保持するシリンジホルダと、上記ピストンを保持するピストンホルダと、モータと、モータに連動して回転するボールネジ軸と、上記ボールネジ軸に螺合してボールネジ軸の軸方向に進退するボールネジナットと、台盤上に取り付けられたスライドユニットと、上記ボールネジネットに結合され、一端を上記スライドユニットに摺動自在に係合して取り付けられ、他端をピストンホルダに支持されたピストンに連結されて、ボールネジナットの動作に伴って前記シリンジのピストンを進退させるナットホルダと、上記モータとボールネジ軸とを連結するカップリングと、上記ボールネジ軸を回動自在に保持する軸受けと、上記各機器を載置する台盤と、シリンジに連なる流路に配設した互いに逆方向に動作する２つの逆支弁と、モータの回転を制御する手段と、を有し、シリンジの吐出部に気泡センサを配設することにより、シリンジ内に気泡が存在して押し出された場合には警報を発するまたは警報を発してモータを停止する、ことを特徴とする薬液精密注入装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本願発明に基づく薬液精密注入装置の実施の形態を示す図で、図１は一部破断側面図、図２は一部破断平面図、図３は図１におけるボールネジ軸およびボールネジナット部の一部破断拡大図である。
【００１３】
図１〜３において、１は逆止弁、２は台盤、３は気泡センサー、４はシリンジ、５はシリンジホルダ、６はピストンホルダ、７はモータ、８はカップリング、９は予圧カラー、１０はボールベアリング、１１はボールネジナット、１２はボールネジ軸、１３はボールベリング、１４はスライドユニット、１５はナットホルダ、１６はカラー、１７はボールである。
【００１４】
台盤２上に取り付けられたモータ７の回転軸の回転は、カップリング８を介してボールネジ軸１２に伝達される。ボールネジ軸１２は両端部を台盤２上に取り付けた軸受けによって回動自在に支持されており、その中間部はボールネジナット１１が螺合して配設されている。
【００１５】
ボールネジナット１１はナットホルダ１５に結合されており、ナットホルダ１５の一端は台盤２上に取り付けられたスライドユニット１４に摺動自在に係合して取り付けられ、ナットホルダ１５の他端はピストンホルダ６に支持されたピストンの外側端部に接続されている。
【００１６】
ピストンを挿通させたシリンジ４はシリンジホルダ５に例えばプラスチックの弾性を利用するなどした、簡潔な動作によって脱着し得るようにして、かつ確実に支持されており、シリンジ４の反ピストン側に位置する薬液の吸入・吐出側にはそれぞれ供給する薬液の貯留部側および注入側に連通する流路が設けられ、各流路にはそれぞれ互いに逆方向に動作する逆止弁が取り付けられている。
【００１７】
薬液の注入を行う際、まずシリンジ４内に所定の薬液を吸入させる。図示しないモータの回転を制御する手段によってシリンジ４内への薬液の吸入量が０．１ｍｌ  ／秒〜０．５ｍｌ  ／秒程度になるような速度で、シリンジ４内のピストンをシリンジ４外に引き出す方向にモータ７を回転させる。
【００１８】
モータ７の回転に従ってカップリング８で連結されたボールネジ軸１２が回転し、該ボールネジ軸１２に螺合するボールネジナット１１が図１においては右側に移動する。それに伴いボールネジナット１１に結合されたナットホルダ１５がスライドユニット１４上をボールネジ軸１２の軸と平行に図１において右側方向に摺動して移動する。
【００１９】
ナットホルダ１５の移動に従ってナットホルダ１５に結合されたピストンが図１において右側方向に移動し、それに伴って薬液貯留部側に位置する逆止弁を通じて薬液がシリンジ４内に流入し、シリンジ４内を満たし、これによって薬液の吸引を完了する。
【００２０】
次にシリンジ４内の薬液を所定の位置に注入する際には、図示しないモータの回転を制御する手段によってシリンジ４内への薬液の吐出量が０．１ｍｌ  ／時間〜９９９．９ｍｌ  ／時間程度になるような速度で、シリンジ４内にピストンを押し込む方向（前記吸入時とは逆の方向）にモータ７を回転させる。
【００２１】
モータ７の軸の回転はカップリング８を介してボールネジ軸１２に伝達され、順次ボールネジナット１１，ナットホルダ１５を介してピストンに伝達されてピストンをシリンジ４内に押し込む方向に動作させる。
【００２２】
シリンジ４内に充填されていた薬液は、ピストンがナットホルダ１５によって内部に押し込まれるのに従って吐出側から押し出される。図１においては薬液の吐出部に気泡センサ３を配設してあることにより、もしシリンジ４内に気泡が存在してそれが押し出された場合には警報を発するほか、必要に応じて薬液の注入を停止することが可能である。
【００２３】
吐出された薬液は、吸入時とは別の逆止弁１を通じて所定の注入位置に送給される。
【００２４】
ボールネジ軸１２とボールネジナット１１とは図３に示すように、螺合部先端部に循環するボール１７を充填した構造を有しており、このボール１７の作用によってボールネジ軸１２とボールネジナット１１との間のゆるみ（がた）を極力小さくするとともに摩擦抵抗を一般のねじ構造の数十分の一に低減させている。
【００２５】
これによって一般のねじ使用時においては不可避的に発生していた、ねじのゆるみ（がた）に基づく、ピストンの往復動切替え時等における時間的損失をほぼゼロに近い値に保ち得るとともに、機械効率を飛躍的に向上させ得ることから、装置全体をコンパクトにすることが可能になり、狭隘な場所においても複数の薬液を同時に注入することを容易に行わしめ得る
【００２６】
【発明の効果】
このように本発明によれば下記に示す効果を奏する。
（１）  薬液の流量を制御しながら長時間連続的に注入することが可能になる。
（２）  ボールネジの使用によって装置の動作にタイムラグがないことから、微小な薬液流量の制御を精密に行うことが可能になる。
（３）  装置全体をコンパクトになし得ることから、狭隘な場所においても、複数種の薬液を同時に注入することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に基づく薬液精密注入装置の実施の形態を示す一部破断側面図である。
【図２】本願発明に基づく薬液精密注入装置の実施の形態を示す一部破断平面図である。
【図３】図１におけるボールネジ軸およびボールネジナット部の一部破断拡大図である。
【図４】従来の技術を説明する図である。
【図５】従来の技術を説明する図である。
【符号の説明】
１  逆止弁
２  台盤
３  気泡センサー
４  シリンジ
５  シリンジホルダ
６  ピストンホルダ
７  モータ
８  カップリング
９  予圧カラー
１０  ボールベアリング
１１  ボールネジナット
１２  ボールネジ軸
１３  ボールベアリング
１４  スライドユニット
１５  ナットホルダ
１６  カラー
１７  ボール
５１  駆動プーリ
５２  テンションプーリ
５３  カムベルト
５４  ローラ
５５  輸液チューブ
５６  蓋
５７  蓋による押圧方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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