(57)【要約】  同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプと、分岐したそれぞれの部分に一方向弁を有するＹ字型分岐チューブとを組み合わせた自動急速輸液もしくは輸血装置により、輸液もしくは血液の流圧、流量を正確に制御することができ、回路の抵抗が高い場合でも、高い流圧を確保でき、一定流量で輸液もしくは血液を生体内へ注入することができる。また、３基以上のシリンジ型ポンプから構成される複数並列式シリンジ型ポンプと、分岐したそれぞれの部分に一方向弁を有するＹ字型分岐チューブとを組み合わせた急速輸液もしくは輸血装置により、更に、安定して高い流圧を確保でき、流圧を常に一定に維持して輸液もしくは血液を生体内へ注入することができる。
2013151118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同時期に交互に反対方向に往復運動を繰り返すことができる同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプであって、該２筒並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブのそれぞれの分岐していない部分が連結した同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプ、末端にＹ字型分岐チューブを有する延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端にＹ字型分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを含む回路から構成される自動急速輸液もしくは輸血装置であって、
該同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに連結したＹ字型分岐チューブの分岐部分のそれぞれが、輸液もしくは血液パックに連結した末端Ｙ字型分岐チューブの分岐部分それぞれと、更に、輸液もしくは血液輸送チューブに連結した末端Ｙ字型分岐チューブの分岐部分のそれぞれと、交互に連結しており、
前記同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプの一方のポンプから、輸液もしくは血液輸送チューブを介して輸液もしくは血液を生体内へ注入している時には、同時期に、逆方向に動く他方のポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パックより吸入し、逆に、一方のポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パックから吸入している時には、同時期に、逆方向で動く他方のポンプから、輸液もしくは血液輸送チューブを介して輸液もしくは血液を生体内へ注入し、輸液もしくは血液を回路内で常に一方向で生体内へ注入することができる、
ことを特徴とする、生体内への自動急速輸液あるいは自動急速輸血装置。
【請求項２】
３基以上のシリンジ型ポンプから構成され、それぞれ位相をずらせて往復運動を繰り返すことができる複数並列式シリンジ型ポンプであって、該複数並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブのそれぞれの分岐していない部分が連結した複数並列式シリンジ型ポンプ、末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブを持つ延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを含む回路から構成される自動急速輸液もしくは輸血装置であって、
該複数並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに連結したＹ字型分岐チューブの分岐部分のそれぞれが、輸液もしくは血液パックに連結した末端の３股以上の分岐チューブの分岐部分のそれぞれと、更に、輸液もしくは血液輸送チューブに連結した末端の３股以上の分岐チューブの分岐部分のそれぞれと、交互に連結しており、
前記複数並列式シリンジ型ポンプのいずれかから、輸液もしくは血液輸送チューブを介して輸液もしくは血液を生体内へ注入し、位相をずらして他のポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パックより吸入し、逆に、いずれかのポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パックから吸入し、位相をずらして他のポンプから、輸液もしくは血液輸送チューブを介して輸液もしくは血液を生体内へ注入し、輸液もしくは血液を回路内で常に一方向で生体内へ注入することができる、
ことを特徴とする、生体内への自動急速輸液もしくは輸血装置。
【請求項３】
該シリンジ型ポンプの外筒部分の外側に、あるいは、輸液もしくは血液が該シリンジ型ポンプのいずれかに吸入される前の部分の回路に、輸液もしくは血液を適切な温度にするための加温装置または冷却装置を設けた、請求項１または２に記載の自動急速輸液もしくは輸血装置。
【請求項４】
生体内に注入される輸液もしくは血液を外気と直接接触させないために、該シリンジ型ポンプのシリンジ内筒部分に２つもしくはそれ以上の円盤を取り付けた、請求項１から３のいずれかに記載の自動急速輸液もしくは輸血装置。
【請求項５】
過剰な陰圧がかかることにより発生する不具合を防止するコンプライアンスチャンバーを、該シリンジ型ポンプの吸入部の前に取り付けた、請求項１から４のいずれかに記載の自動急速輸液もしくは輸血装置。
【請求項６】
気泡の送りこみを防ぐ気泡検出センサーを該シリンジ型ポンプの外側に装備した、請求項１から５のいずれかに記載の自動急速輸液もしくは輸血装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内への自動急速輸液もしくは輸血装置に関する。更に詳細には、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプあるいは３基以上のシリンジ型ポンプから構成される複数並列式シリンジ型ポンプであって、該ポンプのそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブのそれぞれの分岐していない部分が連結した該ポンプ、末端にＹ字型分岐チューブまたは３股以上の分岐を有する分岐チューブを持つ延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端にＹ字型分岐チューブまたは３股以上の分岐を有する分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを含む回路から構成される自動急速輸液もしくは輸血装置であり、常に輸液もしくは血液を回路内で生体内へ向かって一方向に、流量や流圧を正確に制御して生体内へ注入することができ、特に、手術の急激な出血や救急外来における血圧低下やショック時に、自動的に急速輸液もしくは輸血を可能にする自動急速輸液もしくは輸血装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場、とくに手術室や救急外来では、急激な出血や外傷などにより、循環血液量が欠乏し、血圧の低下を伴うショック状態に陥る事態にしばしば遭遇する。このような緊急事態では、一刻もはやく輸液や輸血を施行して、循環動態を改善させる必要がある。
一般的にこのような状況では、いわゆるポンピング（pumping）とよばれる、三方活栓を切り返しながら、やや大きめの注射器を人力でうごかしながら、輸液や輸血を行うのがもっとも一般的である（非特許文献１）。
しかし、このポンピング（pumping）を続けることで、それ以外の重要な医療行為、たとえば心臓マッサージや気管挿管などの重要な行為を同時におこなうことができなくなってしまう。したがって、ポンピング（pumping）に専従する人員を取られて、それ以外の行為は別の医師が必要になってしまうことになる。このような局面を改善するために、自動的にポンピング（pumping）を行うためのデバイスが提案されてはいる（特許文献１）。【０００３】
他の方法として、たとえば、輸血バッグを外側から陽圧で圧迫して、自動的に輸血する装置がすでに実用化されている（非特許文献２）。しかし、その装置は大型であり、操作や移動が困難である。さらに、輸血パックを加圧装置に入れることが、かなり煩雑な作業という欠点も存在する。したがって、より小型でセットアップしやすい小型の装置が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４４７６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】輸液ポンプの基礎と実際、Clinical Engineering Vol.11,No.5, 2000, 371-377
【非特許文献２】急速輸輸血機器におけるリスクマネジメント、医器学、Vol. 77, No.9 (2007), 564-568
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、操作や移動が容易で、かつ輸液や輸血の流量を正確に制御することができ、自動的に生体内へ急速輸液あるいは急速輸血を可能にする注入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、輸液や輸血の流量や流圧を正確に制御することができ、三方活栓の切り替えなどの煩雑な操作を必要とせず、自動的に生体内へ急速輸液あるいは急速輸血を可能にする注入装置を提供することを目的として鋭意研究した結果、同時期に交互に反対方向に往復運動を繰り返すことができる同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプであって、該２筒並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブのそれぞれの分岐していない部分が連結した同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプ、末端にＹ字型分岐チューブを有する延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端にＹ字型分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを組み合わせた回路から構成される注入装置により、輸液や輸血の流量や流圧を正確に制御することでき、自動的に生体内へ急速輸液あるいは急速輸血を行うのに有効であることを見出し、本発明を完成させた。
また、より安定した注入を実現するために、３基以上のシリンジ型ポンプから構成され、それぞれ位相をずらせて往復運動を繰り返すことができる複数並列式シリンジ型ポンプであって、該ポンプのそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブのそれぞれの分岐していない部分が連結した該ポンプ、末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブを持つ延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを組み合わせた回路から構成される注入装置は、３基以上のシリンジ型ポンプの運動の周期の位相をずらすことにより、より均一で安定した輸液や血液の流量と流圧を確保できることを見出し、本発明を完成させた。
したがって、本発明は、
［１］．同時期に交互に反対方向に往復運動を繰り返すことができる同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプであって、該２筒並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブのそれぞれの分岐していない部分が連結した同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプ、末端にＹ字型分岐チューブを有する延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端にＹ字型分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを含む回路から構成される自動急速輸液もしくは輸血装置であって、
該同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに連結したＹ字型分岐チューブの分岐部分のそれぞれが、輸液もしくは血液パックに連結した末端Ｙ字型分岐チューブの分岐部分それぞれと、更に、輸液もしくは血液輸送チューブに連結した末端Ｙ字型分岐チューブの分岐部分のそれぞれと、交互に連結しており、
前記同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプの一方のポンプから、輸液もしくは血液輸送チューブを介して輸液もしくは血液を生体内へ注入している時には、同時期に、逆方向に動く他方のポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パックより吸入し、逆に、一方のポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パックから吸入している時には、同時期に、逆方向に動く他方のポンプから、輸液もしくは血液輸送チューブを介して輸液もしくは血液を生体内へ注入し、輸液もしくは血液を回路内で常に一方向で生体内へ注入することができる、
ことを特徴とする、生体内への自動急速輸液あるいは自動急速輸血装置；
［２］．３基以上のシリンジ型ポンプから構成され、それぞれ位相をずらせて往復運動を繰り返すことができる複数並列式シリンジ型ポンプであって、該複数並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブのそれぞれの分岐していない部分が連結した複数並列式シリンジ型ポンプ、末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブを持つ延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを含む回路から構成される自動急速輸液もしくは輸血装置であって、
該複数並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに連結したＹ字型分岐チューブの分岐部分のそれぞれが、輸液もしくは血液パックに連結した末端の３股以上の分岐チューブの分岐部分のそれぞれと、更に、輸液もしくは血液輸送チューブに連結した末端の３股以上の分岐チューブの分岐部分のそれぞれと、交互に連結しており、
前記複数並列式シリンジ型ポンプのいずれかから、輸液もしくは血液輸送チューブを介して輸液もしくは血液を生体内へ注入し、位相をずらして他のポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パックより吸入し、逆に、いずれかのポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パックから吸入し、位相をずらして他のポンプから、輸液もしくは血液輸送チューブを介して輸液もしくは血液を生体内へ注入し、輸液もしくは血液を回路内で常に一方向で生体内へ注入することができる、
ことを特徴とする、生体内への自動急速輸液もしくは輸血装置；
［３］．該シリンジ型ポンプの外筒部分の外側に、あるいは、輸液もしくは血液が該シリンジ型ポンプのいずれかに吸入される前の部分の回路に、輸液もしくは血液を適切な温度にするための加温装置または冷却装置を設けた、上記［１］または［２］に記載の自動急速輸液もしくは輸血装置；
［４］．生体内に注入される輸液もしくは血液を外気と直接接触させないために、該シリンジ型ポンプのシリンジ内筒部分に２つもしくはそれ以上の円盤を取り付けた、上記［１］から［３］のいずれかに記載の自動急速輸液もしくは輸血装置；
［５］．過剰な陰圧がかかることにより発生する不具合を防止するコンプライアンスチャンバーを、該シリンジ型ポンプの吸入部の前に取り付けた、上記［１］から［４］のいずれかに記載の自動急速輸液もしくは輸血装置；および
［６］．気泡の送りこみを防ぐ気泡検出センサーを該シリンジ型ポンプの外側に装備した、［１］から［５］のいずれかに記載の自動急速輸液もしくは輸血装置
に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置は、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプであって、該２筒並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブのそれぞれの分岐していない部分が連結した同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプ、末端にＹ字型分岐チューブを有する延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端にＹ字型分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを組み合わせることにより、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプの一方のポンプから輸液もしくは血液を生体内へ向けて注出している時には、同時期に、逆方向に動く他方のポンプから輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パックより吸入し、逆に、一方のポンプから輸液もしくは血液を吸入している時には、同時期に、逆方向に動く他方のポンプから輸液もしくは血液を注出し、常に輸液もしくは血液を生体内の方向に流すことができる。したがって、輸液もしくは血液の流圧すなわち内圧力、流量を正確に厳密に制御することができ、例えば、内圧力はシリンジの押し手にかかる圧力をモニターすることにより連続的にモニターが可能であり、三方活栓の切り替えなどの煩雑な操作を必要とせず、高い流圧で急速注入を実現できる。また、本発明の装置は、装置そのものを小型化することが可能であり、患者とともに移動することが可能となる。更に、装置を監視する人員を必要とせず、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプを自動的に作動させることにより、輸液もしくは血液の急速注入の自動化が可能である。
また、３基以上のシリンジ型ポンプからなり、それぞれ位相をずらせて往復運動を繰り返すことができる複数並列式シリンジ型ポンプであって、該ポンプのそれぞれに、対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブが連結した該ポンプ、末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブを持つ延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを組み合わせた回路から構成される
自動急速輸液もしくは輸血装置は、３基以上のシリンジ型ポンプの運動の周期の位相をずらして脈流を防ぐことにより、より均一で安定した輸液もしくは血液の流量と流圧を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプ（１および２）であって、該２筒並列式シリンジ型ポンプ（１および２）のそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ（３および４）のそれぞれの分岐していない部分が連結した同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプ（１および２）、末端にＹ字型分岐チューブ９を有する延長チューブ１１が連結した輸液もしくは血液パック１３、および末端にＹ字型分岐チューブ１０が連結した輸液もしくは血液輸送チューブ１２を組み合わせた、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置を示す模式図である。図１では、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプの一方のポンプ１から輸液もしくは血液を患者１４へ向けて注出し、同時期に、逆方向に動く他方のポンプ２から輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パック１３より吸入する状態を示している。
【図２】図２は、図１と同様に本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置を示す模式図である。図２では、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプの一方のポンプ２から輸液もしくは血液を患者１４へ向けて注出し、同時期に、逆方向に動く他方のポンプ１から輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パック１３より吸入する状態を示している。
【図３】図３は、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置で用いる、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブにおける一方向弁の機能を示した模式図である。
【図４】図４は、３基のシリンジ型ポンプ（１５、１６および１７）からなり、それぞれ位相をずらせて往復運動を繰り返すことができる複数並列式シリンジ型ポンプであって、該ポンプのそれぞれに、対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ（１８、１９および２０）が連結した該ポンプ、末端に３股の分岐を有する分岐チューブ２２を持つ延長チューブ１１が連結した輸液もしくは血液パック１３、および末端に３股の分岐を有する分岐チューブ２１が連結した輸液もしくは血液輸送チューブ１２を組み合わせた回路から構成される、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置を示す模式図である。
【図５】図５は、４基のシリンジ型ポンプ（２３、２４、２５および２６）からなり、それぞれ位相をずらせて往復運動を繰り返すことができる複数並列式シリンジ型ポンプであって、該ポンプのそれぞれに、対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ（２７、２８、２９および３０）が連結した該ポンプ、末端に４股の分岐を有する分岐チューブ３２を持つ延長チューブ１１が連結した輸液もしくは血液パック１３、および末端に４股の分岐を有する分岐チューブ３１が連結した輸液もしくは血液輸送チューブ１２を組み合わせた回路から構成される、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置のシリンジ型ポンプのシリンジの外筒部分の外側に加温装置３３または冷却装置３３を設けたことを示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置のシリンジ型ポンプのガスケット３４、すなわち、内筒の円盤部分３４を２重に配置したことを示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置において、血液パック１３に連結した延長チューブ１１の中間部分であって、シリンジ型ポンプへの吸入側にコンプライアンスチャンバー３５を配置したことを示す模式図である。
【図９】図９は、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置において、輸液もしくは血液注入側のシリンジ型ポンプの外筒部分の外側に、レーザー光発生装置または超音波発生装置３６と検出器３７を設けたことを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置を図面に基づいて詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置を示す模式図である。図１および図２における１および２は、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプの一方のポンプと、他方のポンプを示す。本発明で用いる同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプは、同一躯体もしくは個別の２つ以上の躯体に配置された２基のシリンジ型ポンプから構成され、それぞれのシリンジ型ポンプが個別に動作するように作られたものであって、それぞれ単独で前進後退動作が可能であり、圧力の計測および監視が可能であり、それらが必要なときに同期運動を行うように制御され、同時期に交互に反対方向に往復運動を繰り返すことができる同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプが好ましい。
３および４は、該シリンジ型ポンプに連結した、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブを示す。５、６、７および８は、Ｙ字型分岐チューブ３および４の分岐した部分に設けられた一方向弁を示す。９および１０は、一方向弁などの弁を有しないＹ字型分岐チューブを示す。１３は輸液もしくは血液パック、１１は輸液もしくは血液パックに連結した延長チューブを示し、該延長チューブは、末端に一方向弁などの弁を有しないＹ字型分岐チューブ９を有する。１２は、輸液もしくは血液輸送チューブを示し、該輸液もしくは血液輸送チューブは、一方向弁などの弁を有しないＹ字型分岐チューブ１０を末端に有する。Ｙ字型分岐チューブ９および１０の分岐部分のそれぞれは、該シリンジ型ポンプに連結した一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ３および４のそれぞれの分岐部分と、交互に連結している。
【００１１】
図３に示すように、該シリンジ型ポンプに連結した、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブにおける一方向弁は、Ａの一方向弁の場合には、ａからｂへの方向に輸液もしくは血液が通過可能であるが、ｂからａへの方向の輸液もしくは血液の通過は出来ない。Ｂの一方向弁の場合には、ｂからａへの方向に輸液もしくは血液が通過可能であるが、ａからｂへの方向の輸液もしくは血液の通過は出来ない。
【００１２】
図１では、ポンプ１のピストンを押して輸液もしくは血液を押し出し、他方、同時期にポンプ２のピストンを引いて、輸液もしくは血液パック１３から、輸液もしくは血液を引き込む。この時に、一方向弁６および７が開き、一方向弁４および５が閉じて、ポンプ１から矢印方向へ輸液もしくは血液が患者１４の方向に流れ出し、他方、同時期に、逆方向にポンプ２に矢印方向から輸液もしくは血液が流れ込む。逆に、図２では、ポンプ２のピストンを押して輸液もしくは血液を押し出し、他方、同時期に逆方向にポンプ１のピストンを引いて輸液もしくは血液を引き込む。この時に、一方向弁４および５が開き、一方向弁６および７は閉じて、ポンプ２から矢印方向へ患者１４へ向かって輸液もしくは血液が流れ出し、他方、同時期に、輸液もしくは血液パック１３の輸液もしくは血液が矢印方向へポンプ１に向かって流れ込む。
【００１３】
図１および２に示した構成を取ることにより、常に、輸液もしくは血液を回路内で患者方向に注入することができる。同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプのポンプ１と２とを連動させながら、それぞれ逆方向に運動させ、また、ポンプ１および２での押圧および引圧を制御することにより、輸液もしくは血液の流圧すなわち内圧力、流量を厳密に規定することができ、回路の抵抗が高い場合でも、高い流圧を確保できる。
図１および２に示すように、２つのシリンジポンプが逆の方向に往復運動を繰り返すことによって、間欠的ではなく、ほぼ連続的に自動的に急速輸液もしくは急速輸血を続けることができる。また、本発明の装置は、流量を可変的に設定が可能であり、かなりの大型のシリンジ型ポンプ、例えば、１００ｍｌから３００ｍｌ程度の２本のシリンジ型ポンプを自動的に往復運動させることが可能である。また、シリンジ型ポンプに架かる力、圧力は連続的にモニターが可能であり、また、回路内に空気が混入しても、図１や図２に示したように、シリンジ型ポンプを立てて輸液や血液を配送することで、シリンジ型ポンプ内で空気をトラップし、生体内へ空気が送り込まれないようにすることができる。
【００１４】
本発明で用いる同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプとしては、通常のシリンジ型ポンプを２筒並列に並べ、それぞれのポンプが、それぞれ逆方向に往復運動を繰り返すようにコンピュータシステムにより制御したものを用いることができ、例えば、特許第４０５３１２９号公報、特許第４２３３８５４号公報、特許第４３９７１４０号公報、特開２００４−２９０４５５号公報に記載の２筒並列式シリンジ型ポンプを利用することができる。輸液もしくは輸血パックとしては、通常の点滴に用いる点滴パックを使用することができる。Ｙ字型分岐チューブ、延長チューブ、輸送チューブは、塩化ビニルなどのプラスチックチューブを利用することができる。輸送チューブの生体側の末端には、点滴の際に用いる通常の注射針やカテーテルを取り付けることができる。これらの輸液もしくは輸血パック、Ｙ字型分岐チューブ、延長チューブおよび輸送チューブは一体化して成型したものを用いることもできる。
【００１５】
本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置は、３基以上のシリンジ型ポンプから構成され、それぞれ位相をずらせて往復運動を繰り返すことができる複数並列式シリンジ型ポンプであって、該複数並列式シリンジ型ポンプのそれぞれに、分岐したそれぞれの部分に対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブのそれぞれの分岐していない部分が連結した複数並列式シリンジ型ポンプ、末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブを持つ延長チューブが連結した輸液もしくは血液パック、および末端に３股以上の分岐を有する分岐チューブが連結した輸液もしくは血液輸送チューブを含む回路から構成される自動急速輸液もしくは輸血装置であってもよい。
【００１６】
図４には、３基の複数並列式シリンジ型ポンプ（１５、１６および１７）から構成される本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置が示されている。３基の複数並列式シリンジ型ポンプ（１５、１６および１７）のそれぞれに連結した、対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ（１８、１９および２０）のそれぞれの分岐部分が、輸液もしくは血液パック１３に連結した、末端の一方向弁を有しない３股分岐チューブ２２の分岐部分のそれぞれと交互に連結し、更に、輸液もしくは血液輸送チューブ１２に連結した末端の一方向弁を有しない３股分岐チューブ２１の分岐部分のそれぞれと交互に連結しており、前記複数並列式シリンジ型ポンプのいずれかから、輸液もしくは血液輸送チューブ１２を介して輸液もしくは血液を患者１４へ注入し、位相をずらして他のポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パック１３より吸入し、逆に、いずれかのポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パック１３から吸入し、位相をずらして他のポンプから、輸液もしくは血液輸送チューブ１２を介して輸液もしくは血液を患者１４へ注入し、輸液もしくは血液を回路内で常に一方向で患者へ注入することができる。
【００１７】
図５には、４基の複数並列式シリンジ型ポンプ（２３、２４、２５および２６）から構成される本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置が示されている。４基の複数並列式シリンジ型ポンプ（２３、２４、２５および２６）のそれぞれに連結した、対となる逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ（２７、２８、２９および３０）のそれぞれの分岐部分が、輸液もしくは血液パック１３に連結した、末端の一方向弁を有しない４股分岐チューブ３２の分岐部分のそれぞれと交互に連結し、更に、輸液もしくは血液輸送チューブ１２に連結した末端の一方向弁を有しない４股分岐チューブ３１の分岐部分のそれぞれと交互に連結しており、前記複数並列式シリンジ型ポンプ（２３、２４、２５および２６）のいずれかから、輸液もしくは血液輸送チューブ１２を介して輸液もしくは血液を患者１４へ注入し、位相をずらして他のポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パック１３より吸入し、逆に、いずれかのポンプから、輸液もしくは血液を輸液もしくは血液パック１３から吸入し、位相をずらして他のポンプから、輸液もしくは血液輸送チューブ１２を介して輸液もしくは血液を患者１４へ注入し、輸液もしくは血液を回路内で常に一方向で患者へ注入することができる。
【００１８】
このように３基以上のシリンジ型ポンプから構成され、それぞれ位相をずらして往復運動を繰り返すことができる複数並列式シリンジ型ポンプを用いて、各シリンジ型ポンプを位相をずらして動かすことにより、更に均一で安定した急速輸液もしくは急速輸血が可能となる。
上記した複数並列式シリンジ型ポンプのそれぞれのポンプは、前記した同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプのそれぞれと同様のものを用いることができる。そして、シリンジ型ポンプを３筒以上を並列に並べ、それぞれのポンプが、同じスピードの運動周期で往復運動を繰り返すようにかつ、位相を適切にずらしてコンピュータシステムにより制御したものを用いることができ。
【００１９】
本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置においては、シリンジ型ポンプの外筒部分の外側に、あるいは、輸液もしくは血液が該シリンジ型ポンプのいずれかに吸入される前の部分の回路に、輸液もしくは血液を適切な温度にするための加温装置または冷却装置を設けるのが好ましい。図６には、シリンジ型ポンプのシリンジの外筒部分の外側に加温装置３３または冷却装置３３を設けたものが示されている。このような加温装置または冷却装置を設けることで注入する輸液もしくは血液を適切な温度に近付けてから生体内に送ることが可能となる。また、シリンジの外筒部分の外側に設けることにより、回路内に通常置かれる熱交換器を省略することができ、コストの節約にもつながり、よりシンプルな回路構成となり、使用の際に煩雑な取扱説明を省略することにもつながり、利用者の便に供することになる。
シリンジの外筒部分の外に設ける加温装置３３としては、例えば、半導体ヒーター（ＰＴＣヒーター）、シーズヒーター、ラバーヒーターなどの加温できるものであれば如何なるものであってもよい。冷却装置３３としては、例えばペルチェ素子などの半導体、冷却ガスなどを用いたものなど冷却できるものであれば如何なるものであってもよい。
【００２０】
本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置においては、図７に示すように、シリンジ型ポンプのガスケット３４、すなわち、内筒の円盤部分３４を２重もしくはそれ以上に配置するのが好ましい。このように内筒の往復運動の幅を半分もしくはそれ以上に制限することで注入する輸液もしくは血液を直接外気に接触しないようになり、細菌などの混入を低減させることが期待できる。
【００２１】
本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置を特に輸血に用いる場合には、回路内の陰圧が−１５０mmＨｇを超える赤血球の破壊とそれに伴う溶血をきたす恐れがある。そこで、これを防ぐために図８に示すように、血液パック１３に連結した延長チューブ１１の中間部分であって、シリンジ型ポンプへの吸入側にコンプライアンスチャンバー３５を配置するのが好ましい。コンプライアンスチャンバーは、例えば、柔らかいプラスチックの小型のリザーバーのようなものでよい。これを延長チューブの中間に配置することにより、過剰な陰圧がかかることを緩和することができる。
【００２２】
本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置においては、気泡の送りこみを防ぐ気泡検出センサーをシリンジ型ポンプの外側に装備するのが好まし。具体的には、図９に示すように、輸液もしくは血液注入側のシリンジ型ポンプの外筒部分の外側に、レーザー光発生装置または超音波発生装置３６と検出器３７を設けて、光センサーまたは超音波センサーをつかって、シリンジ型ポンプのシリンジ内の輸液もしくは血液の液面をモニターすることにより空気や気泡などの送りこみのリスクを低減することができる。これらの光センサーや超音波センサーを利用する他に、同様に液面を検知できるものであれば如何なるものでも用いることができる。
また、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置においては、シリンジ型ポンプを地面に垂直方向に立て、輸液もしくは血液の吸入あるいは注出部を下に向けることにより、空気や気泡がシリンジ内に混入したとしても、重力の影響を利用して、気泡を吸入あるいは注出部の反対側に集めることができる。また、輸液もしくは血液を生体内へ注入する際に、光センサーをつかって、シリンジ内の液面をモニターすることにより、空気や気泡がシリンジ内に混入したとしても、液面がシリンジの吸入あるいは注出部に達する直前にシリンジの動きを押し出しから引き入れに切り替えることで、気体を生体内に送り込むことなしに往復運動を繰り返し輸液もしくは血液を注入することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上に詳細に説明したように、本発明の自動急速輸液もしくは輸血装置は、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプと、分岐したそれぞれの部分に一方向弁を有するＹ字型分岐チューブとを組み合わせることにより、三方活栓の切り替えなどの煩雑な操作を必要とせず、常に輸液もしくは血液を回路内で生体内へ向かって一方向に注入することができる。また、輸液もしくは血液の流圧、流量を正確に制御することができ、回路の抵抗が高い場合でも、高い流圧を確保でき、一定流量で輸液もしくは血液を生体内へ注入することができる。更に、本発明の装置は、装置そのものを小型化することが可能であり、患者とともに移動することが可能となる。更に、装置を監視する人員を必要とせず、同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプを自動的に作動させることにより、輸液もしくは血液注入の自動化が可能である。また、本発明の装置においては、３基以上のポンプから構成される複数並列式シリンジ型ポンプを用いることにより、それぞれのポンプを連動させながら、それぞれ同じスピードで運動させ、その位相をずらすことにより、また、それぞれのポンプでの押圧および引圧を制御することにより、輸液もしくは血液の流圧すなわち内圧力、流量を更に厳密に規定することができ、回路の抵抗が高い場合でも、高い流圧を確保でき、流圧を常に一定に維持することが可能となる。
【符号の説明】
【００２４】
１  同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプの一方のポンプ
２  同期交代式２筒並列式シリンジ型ポンプの他方のポンプ
３  分岐したそれぞれの部分に逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ
４  分岐したそれぞれの部分に逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ
５  一方向弁
６  一方向弁
７  一方向弁
８  一方向弁
９  延長チューブの末端のＹ字型分岐チューブ
１０  輸液もしくは血液輸送チューブの末端のＹ字型分岐チューブ
１１  延長チューブ
１２  輸液もしくは血液輸送チューブ
１３  輸液もしくは血液パック
１４  患者
１５  並列式シリンジ型ポンプ
１６  並列式シリンジ型ポンプ
１７  並列式シリンジ型ポンプ
１８  分岐したそれぞれの部分に逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ
１９  分岐したそれぞれの部分に逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ
２０  分岐したそれぞれの部分に逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ
２１  輸液もしくは血液輸送チューブの末端の３股分岐チューブ
２２  延長チューブの末端の３股分岐チューブ
２３  並列式シリンジ型ポンプ
２４  並列式シリンジ型ポンプ
２５  並列式シリンジ型ポンプ
２６  並列式シリンジ型ポンプ
２７  分岐したそれぞれの部分に逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ
２８  分岐したそれぞれの部分に逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ
２９  分岐したそれぞれの部分に逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ
３０  分岐したそれぞれの部分に逆向きの一方向弁を有するＹ字型分岐チューブ
３１  輸液もしくは血液輸送チューブの末端の４股分岐チューブ
３２  延長チューブの末端の４股分岐チューブ
３３  加温装置または冷却装置
３４  シリンジ型ポンプのガスケット
３５  コンプライアンスチャンバー
３６  レーザー光発生装置または超音波発生装置
３７  検出器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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