(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する流路を弾性変形させて輸液流を堰き止めた後に吐出動作する蠕動運動を繰り返して液体を送液するポンプ機構の、上下流側における前記流路の閉塞を検出する装置であって、
前記ポンプ機構の下流側に配設され、前記ポンプ機構の送液動作時の前記流路の内圧の変化による前記流路の膨張または収縮を検出する閉塞センサと、
前記ポンプ機構の駆動源の周期的な動作位置を検出する位置センサと、
前記閉塞センサが前記流路の内圧上昇による膨張を検出した場合に、前記流路におけるポンプ機構の下流側が閉塞しているとの判定結果を出力し、または、
前記ポンプ機構の駆動源の動作位置が前記流路の下流端側を堰き止めた状態から開放して送液を開始する位置となることを前記位置センサが検出するタイミングと同期して、前記閉塞センサがその配設された場所で前記流路の内圧低下による収縮を検出した場合に、前記流路におけるポンプ機構の上流側が閉塞しているとの判定結果を出力するデータ処理回路と、を具備することを特徴とする閉塞検出装置。
【請求項２】
前記閉塞センサは、前記流路における前記ポンプ機構の下流側で輸液流が下流側から上流側に逆流する結果生じる前記流路の内圧低下による収縮を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の閉塞検出装置。
【請求項３】
前記データ処理回路は、さらに、前記閉塞センサにより検出された前記流路の内圧上昇による膨張量を示す値が閾値を超えた場合に流路におけるポンプ機構の下流側が閉塞していると判定して、その判定結果を出力するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の閉塞検出装置。
【請求項４】
前記ポンプ機構はペリスタルティック式のポンプ機構であり、前記流路はチューブであることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の閉塞検出装置。
【請求項５】
前記ポンプ機構は、複数のフィンガの進退動作による蠕動運動によって液体を送液するフィンガ式ポンプ機構又は複数のローラの回転による蠕動運動によって液体を送液するローラ式ポンプ機構からなることを特徴とする請求項４に記載の閉塞検出装置。
【請求項６】
前記閉塞センサは前記流路の外形変形を検出するひずみゲージであることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１の項に記載の閉塞検出装置。
【請求項７】
流路は輸液チューブである請求項１〜６のうちのいずれか１の項に記載の閉塞検出装置を具備することを特徴とする輸液装置。
【請求項８】
可撓性を有する流路を弾性変形させて輸液流を堰き止めた後に吐出動作する蠕動運動を繰り返して液体を送液するポンプ機構の下流側に配設され、前記ポンプ機構の送液動作時の前記流路の内圧の変化による膨張または収縮を検出する閉塞センサと、前記ポンプ機構の駆動源の周期的な動作位置を検出する位置センサと、前記閉塞センサの出力に基づいてポンプ機構の上下流側における前記流路の閉塞の判定結果を出力するデータ処理回路とを具備し、ポンプ機構の上下流側における前記流路の閉塞を検出する閉塞検出装置の作動方法であって、
前記閉塞センサが前記ポンプ機構の送液動作時の前記流路の内圧変化による膨張または収縮を検出するとともに、前記位置センサが前記ポンプ機構の駆動源の周期的な動作位置を検出する第１のステップと、
この第１のステップで、
前記閉塞センサが前記流路の内圧上昇による膨張を検出した場合に、流路におけるポンプ機構の下流側が閉塞していると、または、
前記ポンプ機構の駆動源の動作位置が前記流路の下流端側を堰き止めた状態から開放して送液を開始する位置となることを前記位置センサが検出するタイミングと同期して、前記閉塞センサがその配設された場所で前記流路の内圧低下による収縮を検出した場合に、前記流路におけるポンプ機構の上流側が閉塞していると、前記データ処理回路が判定する第２のステップとを有することを特徴とする閉塞検出装置の作動方法。
【請求項９】
前記第２のステップで、前記閉塞センサは、前記流路の前記ポンプ機構の下流側で輸液流が下流側から上流側に逆流する結果生じる前記流路の内圧低下による収縮を検出することを特徴とする請求項８に記載の閉塞検出装置の作動方法。
【請求項１０】
前記第２のステップは、前記閉塞センサにより検出された前記流路の内圧上昇による膨張量を示す値が閾値を超えた場合に、前記データ処理回路が前記流路におけるポンプ機構の下流側が閉塞していると判定するステップを有することを特徴とする請求項８または９に記載の閉塞検出装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を送液する流路、主に管状体（可撓性を有するチューブのように内圧の変化によって外形変形する管状体）の閉塞を検出する閉塞検出装置及びこれを備えた輸液装置、並びに閉塞検出装置の作動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては特許文献１に記載の管状体閉塞検出技術が開発されていた。
これは、薬液を送液する輸液チューブの閉塞を検出する技術であって、輸液チューブの閉塞をポンプ機構の上下流側で検出する一対の閉塞センサと、閉塞検出圧設定手段と、一対の閉塞センサのいずれかで検出された検出値と閉塞検出圧とを比較する比較手段とを備えてなる輸液チューブの閉塞検出技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３７６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来技術では、輸液チューブの閉塞をポンプ機構の上下流側に分けて検出するものであって、ポンプ機構の上下流側に各１個、合計２個の閉塞センサを必要とする。このため、部品点数や組立工数が多くなってコストが上昇し、その上、部品の占有空間も大きくなる。
【０００５】
本発明は、上記のような実情に鑑みなされたもので、閉塞センサはポンプ機構の下流側にのみ設ければよく、部品点数や組立工数を削減できて低コスト化が図れ、かつ部品の占有空間も縮小できて装置の小型化も図れる、閉塞検出装置及び輸液装置並びに閉塞検出装置の作動方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、請求項１に記載の閉塞検出装置は、可撓性を有する流路を弾性変形させて輸液流を堰き止めた後に吐出動作する蠕動運動を繰り返して液体を送液するポンプ機構の、上下流側における前記流路の閉塞を検出する装置であって、前記ポンプ機構の下流側に配設され、前記ポンプ機構の送液動作時の前記流路の内圧の変化による前記流路の膨張または収縮を検出する閉塞センサと、前記ポンプ機構の駆動源の周期的な動作位置を検出する位置センサと、前記閉塞センサが前記流路の内圧上昇による膨張を検出した場合に、前記流路におけるポンプ機構の下流側が閉塞しているとの判定結果を出力し、または、前記ポンプ機構の駆動源の動作位置が前記流路の下流端側を堰き止めた状態から開放して送液を開始する位置となることを前記位置センサが検出するタイミングと同期して、前記閉塞センサがその配設された場所で前記流路の内圧低下による収縮を検出した場合に、前記流路におけるポンプ機構の上流側が閉塞しているとの判定結果を出力するデータ処理回路と、を具備することを特徴とする。
請求項２に記載の閉塞検出装置は、請求項１に記載の閉塞検出装置において、前記閉塞センサは、前記流路における前記ポンプ機構の下流側で輸液流が下流側から上流側に逆流する結果生じる前記流路の内圧低下による収縮を検出するものであることを特徴とする。
請求項３に記載の閉塞検出装置は、請求項１または２に記載の閉塞検出装置において、前記データ処理回路は、さらに、前記閉塞センサにより検出された前記流路の内圧上昇による膨張量を示す値が閾値を超えた場合に流路におけるポンプ機構の下流側が閉塞していると判定して、その判定結果を出力するものであることを特徴とする。
前記データ処理回路は、さらに、前記閉塞センサにより検出された前記流路の内圧上昇による膨張量を示す値が閾値を超えた場合に流路におけるポンプ機構の下流側が閉塞していると判定して、その判定結果を出力するものであることを特徴とする。
請求項４に記載の閉塞検出装置は、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の閉塞検出装置において、前記ポンプ機構はペリスタルティック式のポンプ機構であり、前記流路はチューブであることを特徴とする。
請求項５に記載の閉塞検出装置は、請求項４に記載の閉塞検出装置において、前記ポンプ機構は、複数のフィンガの進退動作による蠕動運動によって液体を送液するフィンガ式ポンプ機構又は複数のローラの回転による蠕動運動によって液体を送液するローラ式ポンプ機構からなることを特徴とする。
請求項６に記載の閉塞検出装置は、請求項１〜５のうちのいずれか１の項に記載の閉塞検出装置において、前記閉塞センサは前記流路の外形変形を検出するひずみゲージであることを特徴とする。
請求項７に記載の輸液装置は、流路は輸液チューブである請求項１〜６のうちのいずれか１の項に記載の閉塞検出装置を具備することを特徴とする。
請求項８に記載の閉塞検出装置の作動方法は、可撓性を有する流路を弾性変形させて輸液流を堰き止めた後に吐出動作する蠕動運動を繰り返して液体を送液するポンプ機構の下流側に配設され、前記ポンプ機構の送液動作時の前記流路の内圧の変化による膨張または収縮を検出する閉塞センサと、前記ポンプ機構の駆動源の周期的な動作位置を検出する位置センサと、前記閉塞センサの出力に基づいてポンプ機構の上下流側における前記流路の閉塞の判定結果を出力するデータ処理回路とを具備し、ポンプ機構の上下流側における前記流路の閉塞を検出する閉塞検出装置の作動方法であって、前記閉塞センサが前記ポンプ機構の送液動作時の前記流路の内圧変化による膨張または収縮を検出するとともに、前記位置センサが前記ポンプ機構の駆動源の周期的な動作位置を検出する第１のステップと、この第１のステップで、前記閉塞センサが前記流路の内圧上昇による膨張を検出した場合に、流路におけるポンプ機構の下流側が閉塞していると、または、前記ポンプ機構の駆動源の動作位置が前記流路の下流端側を堰き止めた状態から開放して送液を開始する位置となることを前記位置センサが検出するタイミングと同期して、前記閉塞センサがその配設された場所で前記流路の内圧低下による収縮を検出した場合に、前記流路におけるポンプ機構の上流側が閉塞していると、前記データ処理回路が判定する第２のステップとを有することを特徴とする。
請求項９に記載の閉塞検出装置の作動方法は、請求項８に記載の閉塞検出装置の作動方法において、前記第２のステップで、前記閉塞センサは、前記流路の前記ポンプ機構の下流側で輸液流が下流側から上流側に逆流する結果生じる前記流路の内圧低下による収縮を検出することを特徴とする。
請求項１０に記載の閉塞検出装置の作動方法は、請求項８または９に記載の閉塞検出装置の作動方法において、前記第２のステップは、前記閉塞センサにより検出された前記流路の内圧上昇による膨張量を示す値が閾値を超えた場合に、前記データ処理回路が前記流路におけるポンプ機構の下流側が閉塞していると判定するステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、流路の上下流側の閉塞をポンプ機構の下流側に設けた閉塞センサのみで検出できるので、部品点数や組立工数を削減できて低コスト化が図れ、かつ部品の占有空間も縮小できて装置の小型化も図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の概略説明図である。
【図２】本発明におけるポンプ機構の動作説明図である。
【図３】本発明における上流閉塞時の動作説明図である。
【図４】本発明におけるポンプ機構の上流側閉塞発生時の下流側閉塞センサの出力信号及び回転位置センサの出力信号を示すタイムチャートである。
【図５】同じく下流側閉塞発生時の下流側閉塞センサの出力信号を示すタイムチャートである。
【図６】本発明に係る閉塞検出装置の一実施形態のブロック図である。
【図７】同上本発明装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図６に示す閉塞検出装置を備えた輸液装置の一実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を説明するが、それに先立ち、まず、本発明に至った経緯及び本発明の概要について述べる。
医療分野で使用される輸液装置（輸液ポンフ゜）において、薬液や透析液等の液体を輸液チューブにより送液するためのポンプ機構としては、ペリスタルティック（Peristaltic）式のものが広く用いられている。ペリスタルティック式は、フィンガ（突起）を複数備えてなるフィンガ式と円柱状のローラを複数備えてなるローラ式とがあり、輸液チューブ（以下、チューブとも記す。）をフィンガ又はローラと押さえ板との間で挟持する。そして送液動作時には、フィンガの進退動作又はローラの回転による蠕動運動により、チューブの側面をしごくように押圧し弾性変形させてチューブ内の薬液等を一定方向へ送液する。
なお、フィンガ式のポンプ機構としては、例えば上掲特許文献１に記載のポンプ機構が挙げられ、ローラ式のポンプ機構としては、例えば特開２００６−２２３４４８号公報や特開２０１２−８２７３０号公報に記載のポンプ機構が挙げられる。
また、ペリスタルティック式以外にも、例えば特開平１０−７１２０２号公報に記載のポンプ機構が挙げられる。これは輸液流路の途中に可撓性の壁面を有するチャンバを設け、このチャンバをプランジャ等により往復動させることによって送液するものである。
以上のように本発明は可撓性を有する流路を押圧することで送液動作を行う輸液装置に適用される。
【００１０】
この輸液装置においては、チューブの途中に設けられた異物や細菌混入防止用フィルターのつまり、チューブの折れ、あるいはチューブに繋がれた針先の詰まり等によりチューブ内の輸液が滞る、つまりチューブに閉塞が生じることがあり、このような閉塞に迅速に対処するため、種々の安全機能を備えている。この安全機能を作動させるためには、まず、閉塞を検出しなければならない。そこで閉塞の検出を行うが、閉塞はポンプ機構の上下流側で生じ得るので、チューブの閉塞検出は、通常、ポンプ機構を挟んで上下流の両側で行う。なお、上下流側（上流側、下流側）とは、ポンプ機構に対して上流側か、あるいは下流側かを指す。
【００１１】
従来は、ポンプ機構の上下流側、各１個、全２個の閉塞センサでチューブの閉塞検出を行っており、したがって上述したような課題が生じた。
本発明では、図１（Ａ）〜（Ｃ）に例示するように、チューブ（流路、管状体）１の上下流側の閉塞を、ポンプ機構３の下流側に設けたひずみゲージ等による閉塞センサ２のみ、つまり上流側には閉塞センサを設けない構成により検出可能とするもので、以下にその原理を説明する。なお、図１（Ａ）〜（Ｃ）において、１０はチューブ１をポンプ機構３との間で挟持する押さえ板である。この押さえ板１０は、ポンプ機構３の送液動作を正常に行わせ、かつチューブ１の外形変形を閉塞センサ２によって正しく検出できるようにするための部材である。
【００１２】
図１（Ａ）は、ポンプ機構３の上下流いずれの側においても閉塞が生じていない、つまりチューブ１内を輸液４が滞ることなく送液されている正常状態を示す。
この正常状態から、下流側のチューブ１のどこか、例えば位置５で閉塞が発生すると、その閉塞位置５より上方側のチューブ１の内圧が正常状態時よりも増してチューブ１が膨張（外形変形）する〔図１（Ｂ）〕。これにより、下流側に設けた閉塞センサ２が押圧されて出力信号（チューブ内圧検出信号）が変化し、下流側のチューブ１の内圧上昇が検出、すなわち下流側の閉塞が検出される。
従来技術のように上流側にも閉塞センサが配設されている場合は、上流側で閉塞が発生すると閉塞位置よりも下流には輸液の補充が行われないため、正常状態時よりもチューブが収縮する。これにより、上流側の閉塞センサではチューブに生じた内圧低下を検出、すなわち上流側の閉塞が検出される。
【００１３】
しかし本発明では、次のようにしてポンプ機構３の下流側に設けた閉塞センサ２によって、ポンプ機構３の上流側の閉塞も検出することができる。
まず、ペリスタルティック式、ここではそのうちのフィンガ式のポンプ機構３を例示する図２を参照して送液動作を説明する。
図２（Ａ）〜（Ｆ）は、送液動作時におけるフィンガＦ（Ｆ１〜Ｆ６）とチューブ１の圧閉状態の関係を示す図であって、６個のフィンガＦ１〜Ｆ６の進退動によるチュ−ブ１に対する蠕動運動（送液動作）１サイクルについて示している。フィンガＦ１〜Ｆ６中、Ｆ２〜Ｆ５が送液用のフィンガであり、Ｆ１，Ｆ６は輸液４をチューブ１内に貯めるためのフィンガである。なお、チュ−ブ１の図中、上側は上記押さえ板１０〔図１（Ａ）〜（Ｃ）参照〕によって押さえられている。
蠕動運動１サイクルにつき以下に説明する。
図２（Ａ）では、ポンプ機構３の下流端側（ポンプ機構３内のチューブ１の下流端側）をフィンガＦ６を最前進位置まで前進させてチューブ１を圧閉して輸液流を堰き止め、ポンプ機構３のチューブ１内に輸液４を供給する。
同（Ｂ）では、フィンガＦ１を最前進位置まで前進させてポンプ機構３の上流端（ポンプ機構３内のチューブ１の上流端）でもチューブ１を圧閉して輸液流を堰き止め、チューブ１内に輸液４を貯めて送液準備を整える。
同（Ｃ）では、ポンプ機構３の下流端側におけるチューブ１を圧閉して堰き止めていたフィンガＦ６を後退させ始めて開放し、チューブ１の下流端側に送液を開始する。
同（Ｄ）では、フィンガＦ３、Ｆ４を前進させて順次チューブ下流端側に送液する。また、フィンガＦ１を後退させ始め、チューブ上流端側からの新たな輸液４をチューブ１に貯める。
同（Ｅ）では、フィンガＦ３に続いてフィンガＦ４も最前進位置まで前進させ、チューブ下流端側への送液を継続すると共に、新たな輸液４をチューブ１に貯め続ける。
同（Ｆ）では、フィンガＦ４に続いてフィンガＦ５も最前進位置まで前進して吐出動作を完了し、蠕動運動１サイクルを終え、図２（Ａ）の状態に戻る。同（Ｆ）は、次の送液準備に入っている段階でもある。
以上の図２（Ａ）〜（Ｆ）を繰り返して蠕動運動が継続される。
【００１４】
ここで、ポンプ機構３の上流側のチューブ１のどこか、例えば図１（Ｃ）中の位置６で閉塞が発生したとする。すると、閉塞位置６からポンプ機構３までの輸液量は正常状態よりも徐々に減少していくことになり、図２（Ｂ）の時点でチューブ１内に輸液４が貯められてなく、本来、輸液４が存在するその箇所は、図３（Ａ）に示すように、内圧が減少してチューブ１は潰れた状態となる。この状態で、図３（Ｂ）〔図２（Ｃ）に相当する図〕に示すようにポンプ機構３の下流端側におけるチューブ１を圧閉して堰き止めていたフィンガＦ６が後退してポンプ機構３の下流端側におけるチューブ１が開放されると、その瞬間に、輸液４が存在しないチューブ１が潰れて重なった箇所７に向かって下流側から輸液４が逆流し、ポンプ機構３の下流側におけるチューブ１の内圧が低下し、その結果、ポンプ機構３の下流側のチューブ１が収縮する。
この輸液４の逆流→チューブ１の収縮に伴い、チューブ１には、図１（Ｂ）に示す下流側の閉塞時と比べて小さいが、外形変形が生じる。したがって、このチューブ１の収縮に伴う外形変形をポンプ機構３の下流側に設けた閉塞センサ２〔図１（Ｃ）〕で検出すれば、ポンプ機構３の上流側のチューブ１の閉塞が検出できる。すなわち、ポンプ機構３の下流側に設けた閉塞センサ２から出力される信号（チューブ内圧検出信号）は、チューブ１の内圧低下による収縮を表すよう変化し、図４の（Ｂ）に示すように負圧を含む振動波形部αを示すこととなる。
そして、このチューブ１の外形が収縮する変形は、ポンプ機構３の送液動作（一連のフィンガＦによる蠕動運動）において、各サイクル毎に、図２（Ｂ）→（Ｃ）となるタイミングで、つまりポンプ機構３の下流端側におけるチューブ１を圧閉して堰き止めていたフィンガＦ６が後退してポンプ機構３の下流端側におけるチューブ１が開放されるタイミングと同期して発生することになる。
ここで、フィンガＦ（Ｆ１〜Ｆ６）の駆動機構としては、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、フィンガＦを偏心カムに係合させ、同偏心カムが設けられた偏心カム軸１１をモータ１２によって回転させる構成としたものが通例である。この場合、モータ動作監視のため光学式エンコーダ等の回転位置センサ１３によってモータ１２の回転位置を検出している。これにより、モータ１２の回転位置センサ１３の出力信号（回転位置信号）を参照して、フィンガＦが現在、図２（Ａ）〜（Ｆ）中のどの送液動作状態にあるかが判定可能となる。
これにより、上記閉塞センサ２の出力信号においても回転位置センサ１３の出力信号に同期して変化が生じるので、出力信号レベルが比較的小さくてもその信号変化の有無の解析は可能である。
【００１５】
以上のようにして、閉塞センサ２の出力信号の変化がモータ１２の回転位置センサ１３の出力信号に同期して生じた場合、それが上流側の閉塞に起因するとの知見が得られ、上流側の閉塞を、下流側に設けた閉塞センサ２〔図１（Ａ）〜（Ｃ）〕で検出することが可能となった。
あるいは、上流閉塞によるチューブ１の収縮は送液動作の各サイクル毎に周期的に発生するため、閉塞センサ２の出力信号に周期的な変化が発生した場合、この周期をもとに上流閉塞を検出してもよい。
また、チューブ１に生じた閉塞だけでなく、輸液４が空の状態になったこと（輸液４全量の送液が完了したこと）を検出することも可能である。
なお、閉塞センサ２の出力信号における送液動作に同期した変化の検出に必要な回転位置センサ１３は、ポンプ機構３を駆動する駆動源の制御に通常使用されている駆動源動作位置センサ、ここではモータ１２の制御に通常使用されている回転位置センサ１３を共用できるので、新たに設ける必要はない。
【００１６】
図４は、ポンプ機構３の上流側で閉塞が発生した場合に、ポンプ機構３の下流側に設けた閉塞センサ２の出力信号と、ポンプ機構３のフィンガＦ（Ｆ１〜Ｆ６）を駆動するモータ１２の回転位置センサ１３の出力信号とを、実際に計測して示したタイムチャートである。なお、ここで用いた回転位置センサ１３は、２個のセンサ部を備えた回転位置センサである。
図４（Ａ）は回転位置センサ１３の一方のセンサ部の出力信号、同（Ｂ）は下流側に設けた閉塞センサ２の出力信号、同（Ｃ）は回転位置センサ１３の他方のセンサ部の出力信号を示す。
図４（Ｂ）に示す閉塞センサ２の出力信号において、符号αを付して示す振動波形部が上流側の閉塞発生によって現れた信号である。この振動波形部αは、図４（Ａ）、同（Ｃ）に示す回転位置センサ１３（両センサ部）の出力信号の特定の回転位置に同期して周期的に発生していることが分かる。
ここで、異なる周期で回転位置信号〔図４（Ａ）、同（Ｃ）〕を出力する２個のセンサ部を備えた回転位置センサ１３を使用したのは、モータ１２の回転方向（正逆回転の別）を特定するためである。モータ１２の回転方向を逆転させない仕様である等、回転位置だけの検出でよければ１個のセンサ部を備えた回転位置センサにより、上流側の閉塞の検出が可能である。異なる周期で回転位置信号を出力する２個のセンサ部を備えた回転位置センサ１３を使用し、モータ等の回転方向を特定する方法は周知であるので、ここではその説明を省略する。
【００１７】
図１（Ｂ）に示すようにポンプ機構３の下流側で閉塞が発生した場合の、ポンプ機構３の下流側に設けた閉塞センサ２からの出力信号を図５に示す。この場合は、閉塞発生後、ポンプ機構３が送液動作を続ける間、閉塞センサ２の出力信号レベルは時間の経過にほぼ比例して連続的に上昇する。そこで、閉塞センサ２の出力信号レベルが一定の信号レベルＶ１に達したときに、下流側に閉塞が発生したと規定して下流側の閉塞の検出が可能である。なお、信号レベルＶ１は、検出精度に合わせて任意に設定する、又は異なるレベルを予め数種類準備しておき、そのうちいずれかを選択するようにしてもよい。
このように下流側の閉塞は、従来の下流側に設けた閉塞センサによる検出方法と同様に、閉塞センサ２の出力信号レベルが上昇を開始してから閉塞センサ２の出力信号レベルが予め定めた閾値（信号レベル）Ｖ１を超えたか否か比較するだけで検出できるので、上記回転位置センサ１３からの回転位置信号は無用である。
以上説明したように本発明においては、チューブ１の上流側及び下流側の閉塞を、ポンプ機構３の下流側に設けた閉塞センサ２のみ、つまり１個の閉塞センサ２があれば検出可能となって、閉塞検出装置の低コスト化、小型化を図ることができる。
なお閉塞センサ２は、チューブ１の内圧上昇、特に内圧上昇によるチューブ１の外形変形を検出できるものであればひずみゲージ以外のセンサであってもよい。閉塞センサ２にひずみゲージを用いる場合は、センサ表面部分をフラット構造にすることができるため清掃性を向上させることができる。また、ひずみゲージは温度変化に対する出力が安定しているという特長も持つ。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図６は、本発明に係る閉塞検出装置の一実施形態のブロック図である。
この図６において、６１はモータ制御回路であって、モータ駆動回路６２を制御してモータ１２を駆動し、ポンプ機構３を送液動作させて、チューブ１内の輸液４を図６中、上方から下方に向けて送液させる制御を行う。
モータ１２には、ステッピングモータが用いられ、回転位置センサ１３からの回転位置信号（駆動源動作位置信号）ｓ２をモータ制御回路６１に帰還してモータ１２を高い精度で制御可能である。
データ処理回路６３は、閉塞センサ２の出力信号（チューブ内圧検出信号）ｓ１及び回転位置センサ１３からの回転位置信号ｓ２を取り込んでチューブ１の閉塞を検出する回路である。具体的には、データ処理回路６３は、チューブ１の閉塞の有無とその閉塞がポンプ機構３の上下流側のどちら側に発生したかを解析し、その解析結果を出力する回路である。
本実施形態において、データ処理回路６３は、入力部６３ａ、データ解析部６３ｂ及び制御信号発生部６３ｃを備えて構成されている。
データ処理回路６３の入力部６３ａは、閉塞センサ２の出力信号ｓ１及び回転位置センサ１３からの回転位置信号ｓ２に対して、例えば増幅、波形整形、Ａ／Ｄ変換等、両信号ｓ１，ｓ２に応じた必要な入力処理を行う。データ解析部６３ｂは、上記の解析を行ってその解析結果（閉塞検出結果）を制御信号発生部６３ｃに与える。制御信号発生部６３ｃは、データ解析部６３ｂからの解析結果から、用途に応じた制御信号ｓ３〜ｓ６を出力する。
本実施形態に係る閉塞検出装置には、閉塞検出時において、警告メッセージを表示する表示装置６４及び警告音を発生する警告音発生装置６５が接続されている。この表示装置６４及び警告音発生装置６５は、データ処理回路６３の制御信号発生部６３ｃの出力端子に接続されている。制御信号発生部６３ｃの出力端子は、閉塞検出時にモータ１２を停止するようにモータ制御回路６１にも接続されている。
閉塞センサ２は、ポンプ機構３の下流側にのみ設けられ、チューブ１の上流側及び下流側の閉塞が検出可能であることは上述した通りである。
【００１９】
次に、上述実施形態の動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。
いま、モータ制御回路６１によりモータ駆動回路６２が制御されてモータ１２が駆動され、ポンプ機構３が図２（Ａ）〜（Ｆ）に示す送液動作中であって、輸液４がチューブ１内を図６中、上方から下方に向けて送液されているとする。
このような送液動作状態において、データ処理回路６３の入力部６３ａには、閉塞センサ２の出力信号ｓ１及び回転位置センサ１３からの回転位置信号ｓ２が取り込まれる（ステップ７０２）。
【００２０】
入力部６３ａからの出力信号を受けたデータ解析部６３ｂは、ステップ７０３、７０４を実行する。
ステップ７０３では、閉塞センサ２の出力信号ｓ１の変化が、具体的には図４（Ｂ）中の振動波形部αが、回転位置センサ１３からの回転位置信号ｓ２に同期しているか否か（「Ｙｅｓ」か「Ｎｏ」か）、すなわち、チューブ１の上流側の閉塞が生じているか否かを判定する。閉塞が生じているとする「Ｙｅｓ」の判定は、回転位置信号ｓ２の特定のタイミング（図２（Ｃ）の状態となった瞬間）に閉塞センサ２の出力信号ｓ１の変化が生じた場合になされる。
ステップ７０３における判定結果が「Ｎｏ」であれば、処理をステップ７０２に戻し、「Ｙｅｓ」であればステップ７０５〜７０７を実行する。
すなわち、ステップ７０５では、制御信号発生部６３ｃからモータ制御回路６１に対してモータ１２を停止させる信号ｓ３を出力し、モータ１２を停止させる。
ステップ７０６では、制御信号発生部６３ｃから警告音発生装置６５に対してチューブ１に閉塞が生じた旨の信号ｓ４を出力し、警告音発生装置６５から警告音を発生させる。
ステップ７０７では、制御信号発生部６３ｃから表示装置６４に対してチューブ１の上流側に閉塞が生じた旨の信号ｓ５を出力し、表示装置６４に例えば「上流側に閉塞発生!!」なる警告メッセージを表示させる。
作業者には、警告音発生装置６５から警告音によってチューブ１に閉塞が生じたことが報知され、また、表示装置６４に表示された警告メッセージによってその閉塞が上流側で発生したことが報知される。
なお、ステップ７０６と７０７の順序は入れ替えてもよい。
【００２１】
ステップ７０４では、閉塞センサ２の出力信号ｓ１の変化が、具体的には図５に示す閉塞センサ２の出力信号のレベルが閾値（信号レベル）Ｖ１を超えたか否か（「Ｙｅｓ」か「Ｎｏ」か）、すなわち、チューブ１の下流側の閉塞が生じているか否かを判定する。
閾値（信号レベル）Ｖ１を予め数種類準備しておき、そのうちいずれかを作業者が選択するステップを例えば図７のフローチャート実行開始前の時点に設定しておいてもよい。
ステップ７０４における判定結果が「Ｎｏ」であれば、処理をステップ７０２に戻し、「Ｙｅｓ」であればステップ７０８〜７１０を実行する。
すなわち、ステップ７０８では、制御信号発生部６３ｃからモータ制御回路６１に対してモータ１２を停止させる信号ｓ３を出力し、モータ１２を停止させる。
ステップ７０９では、制御信号発生部６３ｃから警告音発生装置６５に対してチューブ１に閉塞が生じた旨の信号ｓ４を出力し、警告音発生装置６５から警告音を発生させる。
ステップ７１０では、制御信号発生部６３ｃから表示装置６４に対してチューブ１の下流側に閉塞が生じた旨の信号ｓ６を出力し、表示装置６４に例えば「下流側に閉塞発生!!」なる警告メッセージを表示させる。
作業者には、警告音発生装置６５から警告音によってチューブ１に閉塞が生じたことが報知され、また、表示装置６４に表示された警告メッセージによってその閉塞が下流側で発生したことが報知される。
なお、ステップ７０９と７１０の順序は入れ替えてもよい。
【００２２】
警告音発生装置６５からの警告音を、閉塞がポンプ機構３の上流側で発生したか、下流側で発生したかで異ならせ、警告音によっても閉塞発生の位置が分かるようにしてもよい。
ステップ７０２〜７０４における判定結果がいずれも「Ｎｏ」である場合は、ポンプ機構３の上下流いずれの側においても閉塞が生じていない正常状態であると判定して、表示装置６４に正常状態である旨のメッセージを表示するようにしてもよい。
【００２３】
以上説明したように本実施形態では、回転位置センサ１３の出力信号に同期して閉塞センサ２の出力信号に変化が生じた場合、それが上流側の閉塞に起因するとの知見に基づいて、上流側の閉塞を下流側に設けた閉塞センサ２で検出するようにした。また下流側の閉塞は、下流側のチューブ１の膨張による外形変形を下流側に設けた閉塞センサ２で検出することにより容易に検出できる。
したがって本実施形態によれば、下流側に設けた閉塞センサ２で上流側及び下流側の閉塞が検出可能となり、部品点数や組立工数を削減できて低コスト化が図れ、また、装置の占有空間も縮小できて装置の小型化も図ることができる。
【００２４】
次に、上記閉塞検出装置を備えた輸液装置の一実施形態を図８に基づいて説明する。
図８において、８１は上面にハンドル８２を有する筐体である。この筐体８１には、ポンプ機構３及びこの輸液装置の動作に係る図示しない駆動手段、制御手段、データ処理手段、警報手段等からなる輸液装置本体と、上述した閉塞検出装置、ここでは図６に示した閉塞検出装置６０が収納されている。
ポンプ機構３の送液動作に係る図６中のモータ制御回路６１、モータ駆動回路６２、表示装置６４及び警告音発生装置６５は、上記輸液装置本体に含まれる。輸液装置本体の上記データ処理手段に図６中のデータ処理回路６３を兼用させてもよい。
閉塞検出装置６０に設けられる閉塞センサ２は、図６に示すようにポンプ機構３の下流側の１個のみであって、この１個の閉塞センサ２によってポンプ機構３の上流側及び下流側における輸液チューブ１の閉塞を検出する。
【００２５】
筐体８１の正面は、ほぼ左半分が操作盤面８３を形成する。右半分の背面側に後退した位置にはポンプ機構配置面８４が形成されている。このポンプ機構配置面８４には、ポンプ機構３及び閉塞センサ２が配設されている。閉塞センサ２はポンプ機構３の直下に位置する。
このポンプ機構配置面８４の上下方向複数箇所、ここでは３箇所には輸液チューブガイド８５が設けられている。この輸液チューブガイド８５は、ポンプ機構３及び閉塞センサ２部分（ポンプ・センサ部２１）の表面を通って上下方向にわたされる輸液チューブ１を定位置にガイドし、保持する。
【００２６】
また筐体８１には、ポンプ機構配置面８４を覆う扉８６が設けられている。この扉８６は、ヒンジ８７によって開閉自在である。
扉８６の裏面には、押さえ板１０が取り付けられている。この押さえ板１０は、扉８６を閉じたときに、ポンプ・センサ部２１の表面に装着された輸液チューブ１をポンプ・センサ部２１とで挟持し、ポンプ機構３の送液動作を正常に行わせ、かつ閉塞センサ２で輸液チューブ１の外形変形を正しく検出できるようにする部材である。
筐体８１の正面左側の操作盤面８３には、電源スイッチ、送液開始スイッチ、送液停止スイッチ、強制停止スイッチ、警告音・警告メッセージ停止スイッチ等、本輸液装置を操作するための複数のスイッチ（スイッチ群８８）が配設されている。また、図６に示す表示装置６４、警告音発生装置６５等も配設されていて、本輸液装置の様々な操作状態及び動作状態の表示、警告音の発生、警告メッセージの表示等が可能である。
【００２７】
以上の構成において、輸液チューブ１を輸液チューブガイド溝８５内に保持させ、ポンプ・センサ部２１上に装着し、扉８６を閉じた状態で、操作盤面８３上のスイッチ群８８を操作して、ポンプ機構３による送液動作が開始される。
送液動作中に閉塞検出装置６０が輸液チューブ１の閉塞を検出すると、ポンプ機構３は自動停止して安全が図られる。また、警告音発生装置６５から警告音を発生すると共に表示装置６４には警告メッセージが表示される。警告メッセージの内容は、閉塞がポンプ機構３の上流側で発生したか、下流側で発生したかで異なるので、作業者は警告メッセージを見ることにより閉塞発生位置を知ることができ、閉塞発生位置に応じた対処が可能である。
このような輸液装置によれば、輸液チューブ１の閉塞検出装置として低コストで小型の閉塞検出装置６０を使用したので、輸液装置の低コスト化、小型化が図れる。
【符号の説明】
【００２８】
１：チューブ（流路、管状体）、２：閉塞センサ（ひずみゲージ）、３：ポンプ機構、４：輸液（液体）、５，６：閉塞位置、１１：偏心カム軸、１２：モータ（駆動源）、１３：回転位置センサ（位置センサ）、６３：データ処理回路、６３ｂ：データ解析部、Ｆ（Ｆ１〜Ｆ６）：フィンガ。
【図４】
0005995915.tif 000002
【図５】
0005995915.tif 000003
【図６】
0005995915.tif 000004
【図７】
0005995915.tif 000005
【図８】
0005995915.tif 000006
【図１】
0005995915.tif 000007
【図２】
0005995915.tif 000008
【図３】
0005995915.tif 000009