(57)【要約】  薬液投与が完了した後に低流量動作を行う場合、薬液投与が未完了であるとの誤解が生じないようにした医療用ポンプの提供を目的とする。  輸液チューブの内圧が設定値以上である場合に閉塞状態であると判断可能な医療用ポンプの制御方法であって、薬液を患者に投与完了した後に、血栓の形成予防として薬液を低い流量で送液する低流量動作を行う低流量ステップ（１１）と、該低流量ステップ（１１）の際に閉塞状態であると判断した場合（１２）、駆動モータを逆転作動させて輸液チューブ内の圧力を緩和させる閉塞圧緩和ステップ（１４）と、逆転作動した後に駆動モータを停止させる停止ステップ（１５）と、を有し、該停止ステップ（１５）では、送液の積算量が薬液の投与予定量と同じか又は僅かに上回る値になったときに駆動モータを停止する（１５−４）。
2017086456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータにより輸液チューブ内の薬液を患者に送液すると共に、前記輸液チューブ内の圧力を検出し、前記圧力が設定値以上である場合に閉塞状態であると判断可能な医療用ポンプの制御方法であって、  前記薬液を患者に投与完了した後に、血栓の形成予防として前記薬液を低い流量で送液する低流量動作を行う低流量ステップと、  前記低流量ステップの際に前記閉塞状態であると判断した場合、前記駆動モータを逆転作動させて前記輸液チューブ内の圧力を緩和させる閉塞圧緩和ステップと、  前記逆転作動した後に前記駆動モータを停止させる停止ステップと、  を有し、  前記停止ステップでは、送液した前記薬液の積算量が前記薬液の投与予定量と同じか又は僅かに上回る値になったときに前記駆動モータを停止する  ことを特徴とする医療用ポンプの制御方法。
【請求項２】
前記停止ステップにおいて、前記積算量が前記投与予定量と同じか又は僅かに上回る値を超えている場合であっても、前記閉塞圧緩和ステップの前記逆転作動により所定の規定量の薬液が上流に向かって送液されたときに前記駆動モータを停止するようになっており、  前記所定の規定量は、閉塞してから前記設定値になるまでに下流に送液されたと推定できる前記薬液の量である  ことを特徴とする請求項１に記載の医療用ポンプの制御方法。
【請求項３】
前記停止ステップにおいて、前記積算量が前記投与予定量と同じか又は僅かに上回る値を超えている場合であっても、前記検出した圧力が、前記輸液チューブ内の閉塞による圧力を緩和したと推定可能な任意の設定値である閉塞緩和設定値以下になった場合に、前記駆動モータを停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用ポンプの制御方法。
【請求項４】
輸液チューブ内の薬液を患者に送液する駆動モータと、前記輸液チューブ内の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力が設定値以上である場合に閉塞状態であると判断可能な制御部と、を有する医療用ポンプであって、  前記駆動モータは、  前記薬液を患者に投与完了した後に、血栓の形成予防として前記薬液を低い流量で送液する低流量動作を行うようになっており、  かつ、  前記低流量動作を行っている際に、前記制御部が閉塞状態であると判断した場合、前記輸液チューブ内の圧力を緩和するように逆転作動し、前記逆転作動を前記送液の積算量が前記薬液の投与予定量と同じか又は僅かに上回る値になったときに停止するようにした  ことを特徴とする医療用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、患者へ薬液を送液するための医療用ポンプ及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  輸液ポンプやシリンジポンプに代表される医療用ポンプは、例えば集中治療室（ＩＣＵ）等で使用されて、患者に対して抗がん剤、麻酔剤、化学療法剤、輸血等、栄養剤等の薬液の送液処置を、高い精度で比較的長時間行うことに用いられている。  特許文献１はこの医療用ポンプの例であり、その図１に示されるように、モータ９の駆動によりプランジャ３５を除々に押してシリンジ３内に差し入れ、これにより、シリンジ３内に充填された薬液を輸液チューブ５を通して患者に供給するようになっている。【０００３】  この点、輸液チューブ５が例えば折れ曲がったり捻じれたりすることで閉塞が生じる場合があり、このため、特許文献１の医療用ポンプでは、輸液チューブ５内の圧力を検知可能な圧力センサ２０により閉塞の有無の検知している。  そして、この閉塞を検知してモータ９を停止するまでの間は、プランジャ３５は押され続けられるため、モータ９を停止したとき、閉塞部位の上流側にある輸液チューブ５内では正常状態よりも高い圧力が生じている。そうすると、閉塞を解除した際、薬液が患者に一度に多量に送液される恐れが生じる。そこで、特許文献１の医療用ポンプでは、閉塞した際、モータ９の逆転作動によりプランジャ３５を反対方向に引き、これにより輸液チューブ５内の異常な圧力状態を緩和する処理をおこなっている（以下、このような処理を「閉塞圧緩和処理」という）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２-１１３０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ところで、輸液ポンプやシリンジポンプなどの医療用ポンプでは、患者への薬液投与の積算量が所定の予定量に達して送液が完了した後であっても、血液の逆流や血栓の形成を防止するため、輸液チューブに微量の薬液を送液し続ける動作である低流量動作を行うことがある。  しかし、特許文献１のような医療用ポンプにおいて、この低流量動作を行い、その動作時にもし閉塞が生じてしまうと、圧力センサ２０が閉塞を検知し、上記閉塞圧緩和処理によりモータ９が逆転作動することになる。そうすると、医療用ポンプでは、患者への薬液投与の積算量は例えばモータ９の回転量により決められているため、閉塞圧緩和処理時のモータ９の逆転作動により該積算量が減算されることになる。  従って、患者への薬液投与が実際に完了しているにも拘らず、薬液投与の積算量が投与完了時よりも小さくなって、医療従事者が薬液投与を完了していないと誤解する事態が起こり得る。そして、この際に再度積算量が投与予定量になるように送液してしまうと危険であるし、また、薬液投与の積算量の記録を電子カルテに残しているシステムにおいては、送液記録の取り扱いが複雑になる。  そこで、本発明は、薬液投与が完了した後に低流量動作を行う場合、薬液投与が未完了であるとの誤解が生じないようにした医療用ポンプ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】
【０００６】  上記課題は、駆動モータにより輸液チューブ内の薬液を患者に送液すると共に、前記輸液チューブ内の圧力を検出し、前記圧力が設定値以上である場合に閉塞状態であると判断可能な医療用ポンプの制御方法であって、前記薬液を患者に投与完了した後に、血栓の形成予防として前記薬液を低い流量で送液する低流量動作を行う低流量ステップと、前記低流量ステップの際に前記閉塞状態であると判断した場合、前記駆動モータを逆転作動させて前記輸液チューブ内の圧力を緩和させる閉塞圧緩和ステップと、前記逆転作動した後に前記駆動モータを停止させる停止ステップと、を有し、前記停止ステップでは、送液した前記薬液の積算量が前記薬液の投与予定量と同じか又は僅かに上回る値になったときに前記駆動モータを停止する医療用ポンプの制御方法により解決できる。【０００７】  上記構成によれば、医療用ポンプは、検出した輸液チューブ内の圧力が設定値以上である場合に閉塞状態であると判断することができる。従って、送液が閉塞により困難になった場合でも、それを医療従事者に報知するなどして適切な対応をとることができる。  また、薬液を患者に投与完了した後に、血栓の形成予防として低い流量で送液する低流量動作を行う低流量ステップを有している。従って、投与完了後における血栓形成や血液の逆流を防止できる。なお、この低流量ステップにおける「低い流量」とは、薬液投与中の流量に比べて低い規定の流量（通常はごく微量）であるが、もし、この規定の流量よりも薬液投与中の設定流量が低い場合は、その設定流量のことをいう。  そして、低流量ステップにおいて、閉塞状態であると判断した場合、駆動モータを逆転作動させて輸液チューブ内の圧力を緩和させる閉塞圧緩和ステップと、逆転作動した後に駆動モータを停止させる停止ステップとを有している。従って、閉塞状態下における輸液チューブ内の高い圧力を緩和した上で駆動モータを停止することができるため、閉塞を解除した際に、薬液が患者に一度に多量に送液される恐れを防止できる。  そして、停止ステップでは、送液の積算量が薬液の投与予定量（即ち、低流量ステップに入る前の薬液を患者に投与完了した際の送液積算量）と同じか又は僅かに上回る値になったときに駆動モータを停止するようになっている。従って、閉塞圧緩和ステップにおいて、駆動モータが逆転作動して薬液が逆流したとしても、送液の積算量が薬液の投与予定量を下回ることがなく、医療従事者は薬液投与が未完了であると誤解することがなくなるし、電子カルテに残る薬液投与の記録を特別に加工修正する必要性もない。なお、上記「僅かに上回る」とは、送液の積算量が薬液の投与予定量を上回っている範囲内において、送液の積算量が薬液の投与予定量と略同じであることを意味する。具体的には送液の積算量が薬液の投与予定量を上回っている範囲が０．２ｍＬ以下であることが好ましい。  ところで、上記停止ステップは、薬液の投与完了後において閉塞が生じた場合の制御方法である。そうすると、該停止ステップにおいて送液の積算量が薬液の投与予定と同じになって逆転作動している駆動モータを停止した場合は、投与完了後に閉塞により溜まった薬液量分を逆流させた状態に他ならない。従って、投与完了後の閉塞による異常な圧力分を緩和することができる。【０００８】  また、好ましくは、前記停止ステップにおいて、前記積算量が前記投与予定量と同じか又は僅かに上回る値を超えている場合であっても、前記閉塞圧緩和ステップの前記逆転作動により所定の規定量の薬液が上流に向かって送液されたときに前記駆動モータを停止するようになっており、前記所定の規定量は、閉塞してから前記設定値になるまでに下流に送液されたと推定できる前記薬液の量であることを特徴とする。  そうすると、積算量が投与予定量と同じか又は僅かに上回る値を超えている場合において駆動モータを停止するので、送液の積算量は薬液の投与予定量を超えており、従って、医療従事者の投与未完了の誤認を防止できる。  さらに、閉塞圧緩和ステップにおいて、閉塞してから設定値になるまでに下流に送液されたと推定できる薬液量を上流に向かって送液するので、閉塞による異常な圧力分を十分に緩和できる。しかも、閉塞圧緩和ステップで該薬液量分（所定の規定量）を超えて上流側に戻すこともなく、従って、過度の逆転作動による血液の逆流を防止できる。【０００９】  また、好ましくは、前記停止ステップにおいて、前記積算量が前記投与予定量と同じか又は僅かに上回る値を超えている場合であっても、前記検出した圧力が、前記輸液チューブ内の閉塞による圧力を緩和したと推定可能な任意の設定値である閉塞緩和設定値以下になった場合に、前記モータを停止させることを特徴とする。  そうすると、積算量が投与予定量と同じか又は僅かに上回る値を超えている場合において駆動モータを停止するので、送液の積算量は薬液の投与予定量を超えており、従って、医療従事者の投与未完了の誤認を防止できる。  さらに、検出した圧力が閉塞緩和設定値以下になっているので輸液チューブ内に異常な圧力も存在せず、従って、例えば閉塞原因である輸液チューブの折れ曲がりを直したとしても、薬液が患者に一度に多量に送液される恐れもない。【００１０】  上記課題は、輸液チューブ内の薬液を患者に送液する駆動モータと、前記輸液チューブ内の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力が設定値以上である場合に閉塞状態であると判断可能な制御部と、を有する医療用ポンプであって、前記駆動モータは、前記薬液を患者に投与完了した後に、血栓の形成予防として前記薬液を低い流量で送液する低流量動作を行うようになっており、かつ、前記低流量動作を行っている際に、前記制御部が閉塞状態であると判断した場合、前記輸液チューブ内の圧力を緩和するように逆転作動し、前記逆転作動を前記送液の積算量が前記薬液の投与予定量と同じか又は僅かに上回る値になったときに停止するようになっている医療用ポンプにより解決される。  上記構成によれば、駆動モータは、薬液を患者に投与完了した後に、薬液を低い流量で送液する低流量動作を行うため、血栓形成や血液の逆流を防止できる。  そして、この低流量動作の際に閉塞状態であると判断した場合、駆動モータを逆転作動させて輸液チューブ内の圧力を緩和しているので、閉塞を解除した際に、薬液が患者に一度に多量に送液される恐れを防止できる。  そして、この逆転作動は、送液の積算量が薬液の投与予定量と同じか又は僅かに上回る値���なったときに停止されるので、送液の積算量が薬液の投与予定量を下回ることがなく、医療従事者は薬液投与が未完了であると誤解することはない。
【発明の効果】
【００１１】  以上、本発明によれば、薬液投与が完了した後に低流量動作を行う場合、薬液投与が未完了であるとの誤解が生じないようにした医療用ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の医療用ポンプの好ましい実施形態を示す正面図。
【図２】図１の医療用ポンプの開閉カバーを開いた正面図。
【図３】圧力センサの構造例を示す図。
【図４】図１の医療用ポンプの電気的な構成例を示す図。
【図５】図１の医療用ポンプの特徴的な主な構成を示す概略ブロック構成図。
【図６】図５のデータテーブルに格納されている閉塞特性図。
【図７】図１の医療用ポンプの薬液投与中に閉塞が発生した場合の動作例を示すフロー図。
【図８】図１の医療用ポンプの低流量動作中に閉塞が発生した場合の動作例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。  尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図において同一の符号を付した箇所は同様の構成である。  図１は本発明の医療用ポンプの好ましい実施形態を示す正面図、図２は図１に示す医療用ポンプの開閉カバーを開いた正面図である。
【００１４】  これらの図では、本発明の医療用ポンプの例示として輸液ポンプ１を図示している。但し、本発明の医療用ポンプはこれに限られず、例えばシリンジを駆動モータで押し出す方式のシリンジポンプであっても構わない。  図に示す輸液ポンプ１は、例えば集中治療室（ＩＣＵ、ＣＣＵ，ＮＩＣＵ）等で使用され、患者に対して、例えば抗がん剤、麻酔剤、化学療法剤、輸血製剤、栄養剤等の薬液の注入を、高い精度で比較的長時間行うことに用いられる輸液装置である。  この輸液ポンプ１は、例えば薬液ライブラリから使用する薬液を選択して、その選択した薬液を送液するために用いられる。この薬液ライブラリは、薬液ライブラリデータベース（ＤＢ）において、予め登録された薬液名を含む薬液の投与設定群である薬液情報である。医療従事者は、この薬液ライブラリを用いることにより、複雑な投与設定をその都度行わなくても良く、薬液の選択および薬液の設定が図れる。
【００１５】  図１に示すように、輸液ポンプ１は、薬液１７１を充填した薬液バッグ１７０から、輸液チューブ２００と留置針１７２を介して、患者Ｐに対して設定入力された注入速度（ｍＬ／ｈ）、注入量である投与予定量（ｍＬ）に応じて正確に送液することができる。薬液は輸液剤・薬剤ともいう。輸液チューブ２００は輸液ラインともいう。
【００１６】  輸液ポンプ１の本体カバー２の上部分２Ａには、表示部３と操作パネル部４が配置されている。  表示部３は、医療従事者が設定を行う際に各種の情報を表示したり、リアルタイムに動作状況を表示したりする画像表示装置からなる報知部である。図１の表示部３には、一例として薬液の投与予定量（医療従事者が患者に薬液を投与するために設定した量であり、後述する低流量動作時の投与量は含まれない）の表示欄３Ｂ、薬液の送液の積算量（送液を開始してから患者に送液される全部の送液量）の表示欄３Ｃ、充電履歴の表示欄３Ｄ、流量（ｍＬ／ｈ）の表示欄３Ｅ等が表示されている。表示部３は、この他に「薬液投与の完了メッセージ」や「閉塞や気泡発生メセージ」などのメッセージを表示することもできる。  操作パネル部４には、図示例では、動作状態を示すパイロットランプ４Ａ、設定流量（ｍＬ／ｈ）より早い注入速度で薬液を注入するための早送りスイッチボタン４Ｂ、開始スイッチボタン４Ｃ、停止スイッチボタン４Ｄ、メニュー選択ボタン４Ｅ等が配置されている。
【００１７】  図１及び図２に示すように、本体カバー２の下部分２Ｂには、蓋部材としての開閉カバー５が回転軸５Ａを中心としてＲ方向に回転することで開閉可能に設けられている。開閉カバー５を開けるとチューブ装着部５０が露出し、そこに例えば軟質塩化ビニル等の可撓性のある輸液チューブ２００が着脱可能に装着される。  この開閉カバー５の内面側には、開閉カバー５を閉じることで、本体部１Ｂ側の固定部分１Ｄ，１Ｅに対して掛けられる２つのフック部材５Ｄ，５Ｅが設けられている。  また、開閉カバー５の内面側には、輸液チューブ押さえ部材５Ｃが設けられている。この輸液チューブ押さえ部材５Ｃは、蠕動式の送液駆動部６０に対面する位置にあり、開閉カバー５を閉じることで、送液駆動部６０との間で輸液チューブ２００の一部分を押し付けて挟むようになっている。  なお、開閉カバー５の表面には、好ましくは必要に応じて、輸液チューブ２００をセットする際に、正しい送液方向であるＴ方向を明確に表示するためのシール１５０が貼られている。シール１５０は、薬液バッグ側の薬液バッグ表示部１５１と、患者側の患者側表示部１５２と、薬液の送液方向を明示する矢印１５３とからなる。
【００１８】  図２に示すチューブ装着部５０の位置には、上流側から、「第１の輸液チューブガイド部５４」「気泡センサ５１」「上流閉塞センサ５２」「送液駆動部６０」「下流閉塞センサ５３」「チューブクランプ部２７０」「第２の輸液チューブガイド部５５」が配置されている。
【００１９】  「送液駆動部６０」は、輸液チューブ２００内の薬液を送液するためのもので、図示しない駆動モータと、この駆動モータに連動して輸液チューブ２００を順次に押圧する複数のフィンガを有する（送液駆動部６０については、後述する）。  「チューブクランプ部２７０」は、開閉カバー５を開けることにより、輸液チューブ２００の途中部分をクランプして閉塞させることができる。また、開閉カバー５を閉じた状態では、輸液チューブ２００は閉塞されない状態となる。チューブクランプ部２７０は、左側のフック部材５Ｅの位置付近に配置されている。  「第１輸液チューブガイド部５４」は、輸液チューブ２００の上流側２００Ａをはめ込むことで保持でき、「第２輸液チューブガイド部５５」は、輸液チューブ２００の下流側２００Ｂをはめ込むことで保持でき、これらは輸液チューブ２００を水平に保持するようになっている。  「気泡センサ５１」は、輸液チューブ２００内に生じる気泡を検出する例えば超音波センサである。超音波センサは、その発信部から発生する超音波を輸液チューブ２００内に当て、超音波の薬液における透過率と気泡における透過率の差に基づいて、受信部の受信状況が異なることを利用して、気泡の有無を監視するようになっている。
【００２０】  「上流閉塞センサ５２」は、輸液チューブ２００の上流側２００Ａにおいて輸液チューブ２００内が閉塞しているかどうかを検出する圧力センサであり、「下流閉塞センサ５３」は、輸液チューブ２００の下流側２００Ｂにおいて輸液チューブ２００内が閉塞しているかどうかを検出する圧力センサである。上流閉塞センサ５２が検出する閉塞の原因は、例えば、輸液チューブ２００が上流側で閉塞している場合や、輸液チューブ２００が正しく装着されていない状態で開閉カバー５を閉じた場合等である。これに対して、下流閉塞センサ５３が検出する閉塞の原因は、例えば、輸液チューブ２００の下流側の潰れや折れ、輸液チューブ２００や留置針内の詰まり、三方活栓の切り換えミス、送液しようとする薬液が高粘度である場合などである。
【００２１】  図３は、これら上流閉塞センサ５２と下流閉塞センサ５３の構造例を示す図である。なお、上流閉塞センサ５２と下流閉塞センサ５３とは構造自体は同様であるため、以下、下流閉塞センサ５３のみ説明する。  下流閉塞センサ５３は、本体部１Ｂ側に設けられたスライダ４０３を有している。スライダ４０３は医療用ポンプの厚み方向Ｙにスライド可能であり、スプリング４０７により付勢力を発揮するようになっている。  一方、図２に示す開閉カバー５の内面側には、下流閉塞センサ５３の対応する位置に、開閉カバー５を閉じることで輸液チューブ２００を押圧可能な押圧部材４５２が設けられている。この押圧部材４５２も、図３に示すように、スプリング４４１により、医療用ポンプの厚み方向Ｙに付勢力を発揮するようになっている。
【００２２】  これにより、輸液チューブ２００をセットした後に、図２の開閉カバー５を閉じると、開閉カバー５側の押圧部材４５２が輸液チューブ２００の一部を下流側閉塞センサ５３側に押し当てられる。また、開閉カバー５が閉じられると、図３に示すように輸液チューブ２００は、押圧部材４５２とスライダ４０３の間において、スプリング４０７，４４１の付勢力により挟まれて保持される。  そして、もし、輸液チューブ２００が閉塞して輸液チューブ２００の直径が変わると、スライダ４０３が輸液チューブ２００の直径の変化に追従してＹ方向に移動する。このため、スライダ４０３に固定されたマグネット４１１，４１２が、Ｙ方向に移動しないホール素子４１０に対して相対的に移動することで、ホール素子４１０は磁束の変化を検出して、制御部１００（図４参照）に磁束の変化の信号を送ることができる。この信号が輸液チューブ２００内の圧力を検出するための信号となる。この下流閉塞センサ５３は、閉塞だけではなく、駆動モータの停止を判断する際の内圧を検出するためにも用いられる圧力センサである（この点については後で詳細に説明する）。
【００２３】  図４は、輸液ポンプ１の電気的な構成例を示している。  図４に示すように、送液駆動部６０は、駆動モータ６１と、この駆動モータ６１により回転駆動される複数個のカムを有するカム構造体６２と、このカム構造体６２の各カムにより移動される複数のフィンガを有するフィンガ構造体６３を有している。  カム構造体６２は、複数のカム、例えば６個のカム６２Ａ〜６２Ｆを有しており、フィンガ構造体６３は、６個のカム６２Ａ〜６２Ｆに対応して６個のフィンガ６３Ａ〜６３Ｆを有している。６個のカム６２Ａ〜６２Ｆは互いに位相差を付けて配列されており、カム構造体６２は、駆動モータ６１の出力軸６１Ａに連結されている。
【００２４】  図４に示す制御部１００の指令により、駆動モータ６１の出力軸６１Ａが回転すると、６個のフィンガ６３Ａ〜６３Ｆが順番にＹ方向に所定ストローク分進退することで、輸液チューブ２００はＴ方向に沿って開閉カバー５の輸液チューブ押さえ部材５Ｃに対して押し付けられることから、輸液チューブ２００内の薬液を、Ｔ方向に送液することができるようになっている。すなわち、複数のフィンガ６３Ａ〜６３Ｆが個別駆動されることで、複数のフィンガ６３Ａ〜６３Ｆが輸液チューブ２００の外周面をＴ方向に沿って順次押圧して輸液チューブ２００内の薬液の送液を行う。複数のフィンガ６３Ａ〜６３Ｆの蠕動運動を制御することにより、フィンガ６３Ａ〜６３Ｆを順次前後進させ、あたかも波動が進行するようにして、輸液チューブ２００の閉塞点をＴ方向に移動させることで、輸液チューブ２００をしごいて薬液を移送する。  また、本実施形態の場合、駆動モータ６１に正転用の電流と逆転用の電流とを選択的に供給するモータ駆動回路（不図示）を有し、駆動モータ６１は正転だけでなく逆転することも可能である。これにより、複数のフィンガ６３Ａ〜６３Ｆがカム６２Ａ〜６２Ｆを介して、輸液チューブ２００の外周面をＴ方向とは反対側に沿って順次押圧して、輸液チューブ２００内の薬液を上流側に送液する（即ち、逆流する）こともできる。
【００２５】  制御部１００は、輸液ポンプ１の全体的な制御及び処理を行うコンピュータであり、例えばＣＰＵやマイクロプロセッサ等のプロセッサ（処理装置）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）１０１，ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０２、不揮発性メモリ１０３、そしてクロック１０４を有する。クロック１０４は、現在時刻の取得や、所定の送液作業の経過時間の計測、送液の速度制御の基準時間の計測等に用いられる。
【００２６】  図４に示す制御部１００は、電源スイッチボタン４Ｓと、スイッチ１１１が接続されている。スイッチ１１１は、コンセント１１４を介して商用交流電源１１５に接続される電源コンバータ部１１２と充電池１１３とを切り換えることで、電源コンバータ部１１２と充電池１１３のいずれかから制御部１００に電源供給する。  そして、制御部１００は、早送りスイッチボタン４Ｂ、開始スイッチボタン４Ｃ、停止スイッチボタン４Ｄ、メニュー選択ボタン４Ｅ、設定ダイヤル７８（図１参照）と電気的に接続されている。なお、例えばメニュー選択ボタン４Ｅを長押しして画面を設定画面に切り換えてから、設定ダイヤルを用いて、予め決められた複数段階の閉塞検出圧の設定値から任意の設定値を選択することができる。
【００２７】  また、制御部１００は送液駆動部６０とも電気的に接続されており、図４に示す送液駆動部６０の駆動モータ６１が制御部１００の指令により正転又は逆転し、複数のフィンガ６３Ａ〜６３Ｆの蠕動運動により、輸液チューブ２００をしごいて薬液をＴ方向（患者方向である下流方向）又はその反対方向（上流方向）に移送する。図４の駆動モータ６１は正転して、正常な動作状況下の送液方向であるＴ方向に送液される動作を示している。  また、制御部１００は、正確な薬液投与量を把握するため、例えば駆動モータ６１に供給するモータ駆動回路（不図示）の電流値を測定するなどして、駆動モータ６１の正転の回転量だけでなく逆転の回転量を加味した薬液の送液の積算量も算出しており、この積算量は薬液投与量の記録として制御部１００に電子カルテとして保存される。
【００２８】  表示部ドライバ１３０は、制御部１００の指令により表示部３を駆動する。スピーカ１３１は、制御部１００の指令により各種の警報内容を音声により告知することができる。ブザー１３２は、制御部１００の指令により閉塞などの各種の警報を音により告知することができる。
【００２９】  図４において、気泡センサ５１からの気泡検出信号Ｓ１と、上流閉塞センサ５２からの輸液チューブ２００の上流側が閉塞したことを示す上流閉塞信号Ｓ２と、そして下流閉塞センサ５３からの輸液チューブ２００の下流側が閉塞したことを示す下流閉塞信号Ｓ３は、制御部１００に供給される。  上流閉塞センサ５２からの上流閉塞信号Ｓ２は、輸液チューブ２００の上流側２００Ａの内圧の大きさを示す信号である。下流閉塞センサ５３からの下流閉塞信号Ｓ３は、輸液チューブ２００の下流側２００Ｂの内圧の大きさを示す信号である。
【００３０】  図４において、制御部１００は、通信ポート１４０を通じて、コンピュータ１４１に対して双方向に通信可能である。このコンピュータ１４１は、薬液データベース（ＤＢ）１６０に接続されており、薬液データベース１６０に格納されている薬液情報ＭＦは、コンピュータ１４１を介して、制御部１００に取得され、制御部１００の不揮発性メモリ１０３に記憶させることができる。制御部１００は、記憶した薬液情報ＭＦを基にして、例えば図２に示す表示部３には薬液情報ＭＦ等を表示することができる。  なお、この薬液情報ＭＦには、薬液の種類（粘度）に応じた閉塞設定値が含まれてもよい。これにより、制御部１００は、薬液データベース（ＤＢ）１６０から薬液に応じた閉塞検出圧の設定値（閉塞であると判断するための閾値）やボーラス量（閉塞により輸液チューブ内に余計に溜まる薬液量）などを取得して、よりきめ細かい動作が可能となる。
【００３１】  図５は輸液ポンプ１の特徴的な主な構成を示す概略ブロック構成図、図６は図５の制御部１００内のデータテーブル３０に格納されている閉塞特性図（データ）である。  図５に示す制御部１００は、上述のように輸液ポンプの全体的な制御及び処理を行い、制御本体３２を有している。  制御本体３２はＣＰＵやマイクロプロセッサ等のプロセッサであり、上述の圧力センサ（上流及び下流閉塞センサ５２，５３）、駆動モータ（モータ駆動回路）６１、報知部（表示部３、ブザー１３２）、操作ボタン４Ｂ〜４Ｅなどが接続され、圧力センサ５２，５３からは輸液チューブ内の圧力のデータを順次受け、駆動モータ６１（モータ駆動回路）と報知部３，１３２に対しては動作命令を送って制御し、操作ボタン４Ｂ〜４Ｅの操作に基づいて各種のプログラムを作動させてこれを処理するようにしている。また、駆動モータ（モータ駆動回路）６１に供給された電流値は制御本体３２に送られ、積算量演算部３１の公知のプログラムにより、送液の積算量を測定している。
【００３２】  そして、制御本体３２は、これに接続されたデータテーブル３０に格納されたデータや、閉塞判断部３４、低流量制御部３５、逆転制御部３６、及びモータ停止判断部３７に格納されたプログラムを読み込んで所定の処理実行がなされる。  以下、これらデータテーブル３０、閉塞判断部３４、低流量制御部３５、逆転制御部３６、モータ停止判断部３７について説明する。
【００３３】  図５のデータテーブル３０には図６に示す閉塞特性に関するデータが格納されている。  図６の閉塞特性図は、閉塞検出圧の設定値３０Ａと、閉塞警報発報時間３０Ｂと、ボーラス量３０Ｃと、閉塞緩和設定値３０Ｄの関係が示されている。閉塞検出圧の設定値３０Ａは、閉塞だと判断する際の輸液チューブ内の圧力の閾値であり（以下、「閉塞設定値」という）、図６の例では下流閉塞センサの検出圧に対する設定値である。閉塞警報発報時間３０Ｂは、閉塞してから警報を発するまでの時間である。ボーラス量３０Ｃは、ここでは閉塞してから閉塞だと判断されるまでに輸液チューブ内に送液される薬液量である。閉塞緩和設定値３０Ｄは、輸液チューブ内の圧力をどこまで緩和させるかの設定値である。即ち、閉塞緩和設定値３０Ｄは、閉塞により生じた内圧を緩和したと推定可能な任意の設定値であり、輸液チューブの閉塞を解消した際に一度に患者に送液されても問題がないと想定される薬液量に対応した輸液チューブ内の圧力値である。この閉塞緩和設定値３０Ｄは、医療従事者により設定変更が可能で、本実施形態では閉塞設定値３０Ａに紐づけられている。
【００３４】  これら閉塞設定値３０Ａと閉塞警報発報時間３０Ｂとボーラス量３０Ｃの関係は、１ｍＬ／ｈと２５ｍＬ／ｈの夫々の流量において閉塞設定値３０Ａを複数段階（本実施形態では３段階）に設定して、輸液ポンプから下１ｍの位置で閉塞させた場合の実験結果により得たデータである。例えば、流量が１ｍＬ／ｈで、段階２に設定した場合は、輸液チューブ内の圧力が４９ｋＰａになって閉塞であると判断される設定であり、この場合、閉塞からブザーによる警報までの時間は１６．４分、そして、この１６．４分の間に輸液チューブ内に余計に溜まった薬液量は０．２１ｍＬとなる。  なお、この１ｍＬ／ｈの流量は、薬液投与完了後に微量な流量を送液する低流量動作をしている際の標準的な流量例であり、２５ｍＬ／ｈの流量は、薬液投与中の平均的な流量例である。また、本実施形態では、閉塞設定値３０Ａの３段階は、医療従事者の操作ボタンの操作により選択可能である。
【００３５】  図５の閉塞判断部３４は、閉塞状態の有無の判断を行うためのプログラムである。具体的には、圧力センサ５２，５３から内圧に関するデータが制御本体３２に入力されると、制御本体３２は、データテーブル３０から上述した図６のデータテーブルを引き出し、そして、閉塞判断部３４（即ち、輸液チューブ内の圧力が、選択された図６の閉塞設定値３０Ａ以上であるか否かを判断するプログラム）に基づいて処理を実行し、設定値以上である場合に閉塞状態にあると判断される。
【００３６】  図５の低流量制御部３５は、薬液の投与完了後に、血栓の形成予防として薬液を低い流量で送液する低流量動作を行うために駆動モータ６１を制御するプログラムである。この低流量動作の機能は、キープ・オープン・レート（Ｋｅｅｐ  Ｏｐｅｎ  Ｒａｔｅ）機能とも呼ばれ、通常は、薬液の投与完了前の流量に比べて低い規定の流量であり、好ましくは９．９ｍＬ／ｈ以下の低い流量であり、例えば、上述した図６の１ｍＬ／ｈの流量である。  なお、この低流量動作の際であっても、輸液チューブが閉塞状態か否かを判断するための閉塞判断部３４のプログラムは実行され、これにより血栓の形成や血液の逆流を有効に防止できる。また、この低流量動作では血栓形成・血液逆流の防止ができればよく、このため、下流側の閉塞センサのデータのみを使用して閉塞状態の有無を判断するのが好ましく、これにより処理速度を高めることもできる。
【００３７】  図５の逆転制御部３６は、閉塞判断部３４のプログラムにより閉塞状態であると判断された場合、輸液チューブ内の圧力を緩和するように駆動モータ６１を逆転作動させる「閉塞圧緩和処理」についてのプログラムである。これにより、閉塞状態下における輸液チューブ内の異常な圧力分を緩和した上で駆動モータを停止することができ、従って、閉塞を解除した際に、薬液が患者側に一度に多量に送液される恐れを防止できる。  なお、本実施形態の駆動モータ６１の逆転作動時の回転速度は、正転作動時の回転速度と略同じとされているが、輸液チューブ内の異常な圧力を素早く緩和するために、逆転作動時の回転を正転作動時の回転に比較して速くしてもよい。特に、図５の低流量制御部３５のプログラム実行により低流量動作を行っている際、例えば図６の場合では、閉塞してから警報までの時間が少なくとも６．４分はかかるため、駆動モータが同じ回転速度で逆転すると、閉塞による輸液チューブ内の高い圧力を緩和するために同様に少なくとも６．４分を費やしてしまう。そこで、低流量制御部３５のプログラムを実行している際、逆転制御部３６は、駆動モータ６１の逆転作動時の回転を正転作動時の回転に比べて速くするとよい。
【００３８】  図５のモータ停止判断部３７は、逆転制御部３６のプログラムにより逆転作動している駆動モータ６１を停止させるためのプログラムである。このモータ停止判断部３７は、薬液の投与完了前と投与完了後の２つのプログラムを有しており、送液の積算量が薬液投与の予定量に達すると、或いは、低流量制御部３５のプログラムが実行されると、制御本体３２が読み込むプログラムは投与完了前モータ停止判断部３８から投与完了後モータ停止判断部３９に切り替えられる。
【００３９】  図５の投与完了前モータ停止判断部３８は、薬液投与中において、以下の１）〜３）の複数の条件のいずれか１つに該当する場合に、駆動モータ６１の逆転作動の停止を判断するプログラムである。  １）輸液チューブ内の検出した圧力が、閉塞緩和設定値（図６参照）以下になったとき。この場合、閉塞による圧力は十分緩和されたと判断できるからである。この判断を行うためのプログラムが図５の「第１設定値判断部Ｊ１」である。なお、閉塞緩和設定値は、図６で説明したように、医療従事者が複数段階の内、任意の段階を選択する閉塞設定値毎に設定することができる。  ２）駆動モータ６１の逆転作動により所定の規定量の薬液が上流に向かって送液されたとき。該所定の規定量は、閉塞してから閉塞設定値になるまでに下流に送液されたと推定できる薬液の量である。例えば、薬液投与完了前の流量が図６に示すように２５ｍＬ／ｈであり、かつ、２段階目が選択された場合、制御本体３２はデータテーブル３０から図６の該当するボーラス量０．２０ｍＬを該所定の規定量として読み込み、この０．２０ｍＬ分だけ駆動モータが逆転作動すると、該逆転作動は停止するようになっている。この判断を行うためのプログラムが図５の「第１規定量逆流判断部Ｊ２」である。  ３）送液の積算量が０ｍＬ、又は送液開始時の値になったとき。この場合、送液を開始した状態に戻っていることになるので、直ちに駆動モータを停止する必要がある。この判断を行うためのプログラムが図５の「異常時判断部Ｊ３」である。
【００４０】  図５の投与完了後モータ停止判断部３９は、低流量制御部３５による低流量動作中に、以下のＡ）〜Ｃ）の複数の条件のいずれか１つに該当する場合に、駆動モータ６１の逆転作動の停止を判断するプログラムである。  Ａ）輸液チューブ内の検出した圧力が、閉塞緩和設定値（図６参照）以下になったとき。この判断を行うためのプログラムが図５の「第２設定値判断部Ｊ４」である。このプログラムは、投与完了前モータ停止判断部３８の「第１設定値判断部Ｊ１」と同様であるが、図６の低流量時（１ｍＬ／ｈ）におけるデータテーブルが用いられる。  Ｂ）駆動モータ６１の逆転作動により所定の規定量の薬液が上流に向かって送液されたときで、該所定の規定量は、閉塞してから閉塞設定値になるまでに下流に送液されたと推定できる薬液の量であるとき。この判断を行うためのプログラムが図５の「第２規定量逆流判断部Ｊ５」である。このプログラムは投与完了前モータ停止判断部３８の「第１規定量逆流判断部Ｊ２」と同様であるが、図６の低流量時（１ｍＬ／ｈ）におけるデータテーブルが用いられる。例えば、薬液投与完了後の流量が図６に示すように１ｍＬ／ｈであり、かつ、１段階目が選択された場合、制御本体３２はデータテーブル３０から図６の該当するボーラス量０．１０ｍＬを該所定の規定量として読み込み、この０．１０ｍＬ分だけ駆動モータが逆転作動すると、該逆転作動は停止するようになっている。  Ｃ）送液の積算量が薬液の投与予定量と同じか又は僅かに上回る値になったとき。この判断を行うためのプログラムが図５の「積算量−投与量比較判断部Ｊ６」である。例えば、駆動モータ６１のモータ駆動回路へ供給した電流値を積分するなどして、駆動モータ６１の正転の回転量から逆転の回転量を減算した数値が投与予定量時における正転の回転量と同じになったときに、駆動モータ６１を停止するものである。この場合、閉塞圧緩和のために駆動モータ６１が逆転作動しても、送液の積算量が薬液の投与予定量を下回ることがなくなる。従って、医療従事者は薬液投与が未完了であると誤解することがなくなり、また、電子カルテに残る薬液投与の記録を特別に加工修正する必要性もなくなる。  なお、参考例として、低流量動作中に前述のＡ）〜Ｃ）の条件の１つ又は２つの条件のうち１つに該当する場合に駆動モータ６１の逆転作動の停止を判断するプログラムが挙げられる。
【００４１】  図７は、薬液の投与中（即ち、投与予定量の投与完了前）において、閉塞が発生してから駆動モータを停止するまでの動作例を示すフロー図である。  この図に示すように、薬液の投与中に輸液チューブに閉塞が発生し、圧力センサの検出圧が、図６の選択した段階に応じた閉塞設定値に達すると、図５の閉塞判断部３４のプログラムを用いて閉塞であると判断し（図７のステップ１）、次いで、ブザーで警報を鳴らして医療従事者に報知する（図７のステップ２）。
【００４２】  次いで、図５の逆転制御部３６のプログラムを実行して、駆動モータを逆転作動させ（図７のステップ３）、これにより、閉塞により生じた輸液チューブ内の余計な圧力を緩和させる。  次いで、図５の投与完了前モータ停止判断部３８のプログラムを処理実行する。  即ち、圧力センサで輸液チューブ内の圧力を順次検出し（図７のステップ４）、先ず、図５の第１設定値判断部Ｊ１を用いて、該検出した圧力が図６の閉塞緩和設定値以下であるか否かの判断を行う（図７のステップ５）。そして、その検出圧が閉塞緩和設定値以下である場合は、閉塞による圧力は十分緩和されたと判断できるから、駆動モータの逆転作動を停止する（図７のステップ８）。  これに対し、該検出圧が閉塞緩和設定値を超えている場合は、図７のステップ６に進む。そして、図５の第１規定量逆流判断部Ｊ２を用いて、駆動モータの逆転作動により所定の規定量（閉塞してから閉塞設定値になるまでに下流に送液されたと推定できる薬液の量＝図６のボーラス量）の薬液が上流に向かって送液されたか否かを判断する。具体的には、駆動モータの逆転の回転量が、該所定の規定量に対応した駆動モータの回転量分になった場合、駆動モータを停止する（図７のステップ８）。
【００４３】  これに対し、図７のステップ６で、逆転作動により所定の規定量の薬液が上流に向かって送液されていないと判断した場合は、図７のステップ７に進む。そして、図５の異常時判断部Ｊ３を用い、送液の積算量が０ｍＬ、又は送液開始時の値になったときは、何等かの異常な状態であると判断して、駆動モータを停止する（図７のステップ８）。  一方、送液の積算量が０ｍＬ、又は送液開始時の値でない場合は、ステップ４に戻って監視を続ける。
【００４４】  図８は、薬液の投与完了後において、低流量動作中に閉塞が発生してから駆動モータを停止するまでの動作例を示すフロー図である。  この図に示すように、薬液の投与が完了すると、図５の低流量制御部３５のプログラムを実行して、薬液をごく微量な流量で送液する（図８のステップ１１：低流量ステップ）。  この低流量ステップにおいて、図５の閉塞判断部３４のプログラムを用いて閉塞の有無を判断する（図８のステップ１２）。即ち、輸液チューブに閉塞が発生しても、圧力センサの検出圧（本実施形態の場合は図２の下流閉塞センサ５３で検出される輸液チューブ内の圧力）が図６の選択した段階に応じた閉塞設定値に達しない場合は、閉塞は発生していないと判断して、ステップ１１の低流量動作を続ける。これにより、無意味な警報を防止できる。これに対し、輸液チューブに閉塞が発生し、圧力センサの検出圧が上記閉塞設定値に達すると、閉塞であると判断し（図８のステップ１２）、次いで、ブザーで警報を鳴らして医療従事者に報知する（図８のステップ１３）。
【００４５】  次いで、図５の逆転制御部３６のプログラムを実行して、駆動モータを逆転作動させ（図８のステップ１４：閉塞圧緩和ステップ）、これにより、閉塞により生じた輸液チューブ内の異常な圧力を緩和させる。  次いで、図５の投与完了後モータ停止判断部３９のプログラムを処理実行して、駆動モータを停止させる（図８のステップ１５：停止ステップ）。  即ち、圧力センサで輸液チューブ内の圧力を順次検出し（図８のステップ１５−１）、先ず、図５の第２設定値判断部Ｊ４を用いて、該検出した圧力が、図６の選択された閉塞緩和設定値以下であるか否かの判断を行う（図８のステップ１５−２）。そして、その検出圧が閉塞緩和設定値以下である場合は、閉塞による圧力は十分緩和されたと判断できるから、駆動モータの逆転作動を停止する（図８のステップ１５−５）。  これに対し、該検出圧が閉塞緩和設定値を超えている場合は、図８のステップ１５−３に進む。そして、図５の第２規定量逆流判断部Ｊ５を用いて、駆動モータの逆転作動により所定の規定量（閉塞してから閉塞設定値になるまでに下流に送液されたと推定できる薬液の量＝図６のボーラス量）の薬液が上流に向かって送液されたか否かを判断する。具体的には、駆動モータの逆転の回転量が、該所定の規定量に対応した駆動モータの回転量分になった場合、駆動モータを停止する（図８のステップ１５−５）。
【００４６】  これに対し、図８のステップ１５−３で、逆転作動により所定の規定量の薬液が上流に向かって送液されていないと判断した場合は、図８のステップ１５−４に進む。  そして、図５の積算量−投与量比較判断部Ｊ６を用いて、送液の積算量が薬液の投与予定量と同じか又は僅かに上回る値になっているか否かの判断を行い、同じか又は僅かに上回っていると判断した場合は、駆動モータの逆転作動を停止する（図８のステップ１５−５）。本実施形態の場合、駆動モータの正転の回転量から逆転の回転量を減算し、その数値が投与予定量時における正転の回転量と同じになったときに、駆動モータを停止する。  従って、図８に示すステップ１４の閉塞圧緩和ステップで駆動モータ６１が逆転作動しても、送液の積算量が薬液の投与予定量を下回ることがなく、医療従事者は薬液投与が未完了であると誤解することがなくなる。即ち、ステップ１５−３では、あくまでも実験により得た図６のボーラス量分（即ち、推定量）を逆流させてから逆転作動を停止するものであるが、実際の閉塞圧や流量は環境温度・薬液の粘度・輸液チューブのセッティング状態・図３のスプリング４０７，４４１の状態などにより変動するため、ステップ１５−３の判断で駆動モータの逆転作動を停止した場合であっても、送液の積算量が投与予定量を下回るケースも生じ得る。従って、少なくとも送液の積算量が薬液の投与予定量と同じ場合に駆動モータの逆転作動を停止されば、薬液投与が未完了であると誤解されることを完全に防止できる。  しかも、この停止ステップ１５は、あくまでも薬液の投与完了後に閉塞が生じた場合の制御方法であるため、ステップ１５−４の「送液の積算量が薬液の投与予定と同じになった」という判断で、駆動モータの逆転作動を停止した場合は、投与完了後に閉塞により異常に溜まった薬液量分を逆流させた状態に他ならない。従って、ステップ１５−４の判断で駆動モータを停止させても、投与完了後の閉塞による異常な圧力分を緩和することができる。このように、ステップ１５−４は、閉塞による異常な圧力分を緩和しつつ、薬液の投与未完了との誤解を確実に防止する判断基準であり、それより前にステップ１５−２やステップ１５−３の判断をすることで、駆動モータを逆転作動し過ぎることもなくなり、従って、過度の逆転作動による血液の逆流なども防止できる。
【００４７】  一方、図８のステップ１５−４において、送液の積算量が薬液の投与予定量よりも相当に上回っていると判断した場合は、ステップ１５−１に戻って駆動モータの停止のタイミングを判断するための監視を続ける。
【００４８】  ところで、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明は様々な修正と変更が可能であり、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４９】  １・・・輸液ポンプ（医療用ポンプの一例）、４・・・操作パネル部、３４・・・閉塞判断部、３５・・・低流量制御部、３６・・・逆転制御部、３７・・・モータ停止判断部、５２・・・上流閉塞センサ（圧力センサの一例）、５３・・・下流閉塞センサ（圧力センサの一例）、６１・・・駆動モータ、２００・・・輸液チューブ
【図１】
2017086456.tif 000003
【図２】
2017086456.tif 000004
【図３】
2017086456.tif 000005
【図４】
2017086456.tif 000006
【図５】
2017086456.tif 000007
【図６】
2017086456.tif 000008
【図７】
2017086456.tif 000009
【図８】
2017086456.tif 000010
【国際調査報告】
2017086456.tif 000011
2017086456.tif 000012
2017086456.tif 000013
2017086456.tif 000014