(57)【要約】  本発明は、キーシステムにおける滴制御および計数弁、および、認証ユニットとしての小型コンピュータの制御により液体状の滴である薬剤を確実に認証し、かつ、流体速度を制御する方法であって、小型コンピュータは、薬剤の流体の特徴と患者の詳細との相関値を演算するために、流体の特徴および患者の詳細とを含んでおり、かつ、スマート弁を介して滴下される薬剤の流路を開閉制御するキーとして作用する制御ユニットを有している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証ユニットの制御により液体状の滴である薬剤を確実に認証し、かつ、流体速度を制御するキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、前記認証ユニットは、前記薬剤の流体の特徴と患者の詳細との相関値を演算するために、前記流体の特徴および前記患者の詳細とを含んでおり、前記キーシステムにおける滴制御および計数弁は、
（ａ）スマート弁の制御ユニット用接続部を含む（ｉ）固定アッセンブリを具える（Ａ）スマート弁と、
（ｉ）前記スマート弁の制御ユニット用接続部と互換性のある制御ユニットのスマート弁用接続部と、（ｉｉ）制御ユニットの無線通信サブシステムとを含んでいる（Ｂ）制御ユニットとを具えている、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項２】
請求項１に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、
（ｉ）無線通信サブシステムを含む（Ｃ）小型コンピュータをさらに具え、前記制御ユニットの無線通信サブシステムと前記小型コンピュータの無線通信サブシステムとは互換性がある、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項３】
請求項１に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、前記固定アッセンブリは、さらに、
（ｂ）前記固定アッセンブリに対して移動不能なロックピンと、
（ｃ）通常動作時に前記固定アッセンブリの下部に位置する滴チャンバと、
（ｄ）前記滴チャンバに取り付けられる下側接続部と、
（ｅ）前記滴チャンバと前記スマート弁の制御ユニット用接続部との間に設けられた送信部の導光路と、
（ｆ）前記滴チャンバと前記スマート弁の制御ユニット用接続部との間に設けられた受信部の導光路とを具えている、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項４】
請求項３に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、前記スマート弁は、さらに、
（ｉｉ）前記固定アッセンブリ内で限定的に移動する可動アッセンブリを含み、
前記固定アッセンブリは、
（ａ）点滴バッグの第１ポートに挿入されるのに好適な形状および寸法を有する突起部を含んでいる、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項５】
請求項４に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、前記スマート弁は、さらに、
（ｉｉｉ）前記突起部と前記下側接続部との間に設けられた内部管を含んでいる、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項６】
請求項５に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって，前記可動アッセンブリは、さらに、
（ｂ）貯留時には前記内部管内の流体流れを妨害せずに角運動可能なロック部と、
（ｃ）前記内部管を押圧する位置で前記ロック部をロックするロック用フックと、
（ｄ）前記内部管を介して滴下する流体の流体速度を制御する滴制御部とを含んでいる、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項７】
請求項３に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、前記制御ユニットは、さらに、
（ｉｉｉ）前記制御ユニットが前記スマート弁と接続されると、前記送信部の導光路と対向して位置する送信部と、
（ｉｖ）前記制御ユニットが前記スマート弁と接続されると、前記光受信部の導光路と対向して位置する光受信部と、
（ｖ）前記制御ユニットが前記スマート弁に接続されると、前記制御ユニットが前記スマート弁から外れるのを防止する、角運動可能な制御ユニットのロック部とを具えている、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項８】
請求項７に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、前記制御ユニットは、さらに、
（ｖｉ）回転運動可能なロック軸と、
（ｖｉｉ）前記ロック軸の一部として設けられ、前記滴制御部と係合されるのに好適な形状および寸法を有する結合小舌と、
（ｖｉｉｉ）前記ロック軸の一部として設けられ、前記制御ユニットを前記スマート弁から取り外すことができるように、前記制御ユニットのロック部を移動させるのに好適な形状および寸法を有するカムとを含んでいる、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項９】
請求項８に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、前記制御ユニットは、さらに、
（ｉｘ）ステッピングモータ軸を有するステッピングモータと、
（ｘ）前記ステッピングモータの軸に設けられた第１はめ歯歯車と、
（ｘｉ）前記ロック軸に設けられた第２はめ歯歯車とを具え、前記第１はめ歯歯車と前記第２はめ歯歯車とが制御伝動部を構成する、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項１０】
請求項９に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、前記制御ユニットは、さらに、
（ｘｉｉ）前記ステッピングモータを動作させることができるマイクロコントローラと、
（ｘｉｉｉ）前記ステッピングモータおよび前記マイクロコントローラに給電する電源とを含んでいる、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項１１】
請求項３に記載のキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、前記制御ユニットは、さらに、
（ｉｉｉ）前記制御ユニットが前記スマート弁に接続されると、前記送信部の導光路と対向して位置する送信部と、
（ｉｖ）前記制御ユニットが前記スマート弁に接続されると、前記光受信部の導光路と対向して位置する光受信部と、
（ｖ）前記制御ユニットが前記スマート弁に接続されると、前記制御ユニットが前記スマート弁から外れるのを防止する、角運動可能な制御ユニットのロック部と、
（ｖｉ）回転運動可能なロック軸と、
（ｖｉｉ）前記滴制御部と係合されるのに好適な形状および寸法を有し、前記ロック軸の一部として設けられた結合小舌と、
（ｖｉｉｉ）前記ロック軸の一部として設けられ、前記制御ユニットを前記スマート弁から取り外すことができるように、前記制御ユニットのロック部を移動させるのに好適な形状および寸法を有するカムと、
（ｉｘ）ステッピングモータ軸を有するステッピングモータと、
（ｘ）前記ステッピングモータ軸に設けられた第１はめ歯歯車と、
（ｘｉ）前記ロック軸に設けられ、前記第１はめ歯歯車とともに制御伝動部を構成する第２はめ歯歯車と、
（ｘｉｉ）前記ステッピングモータを動作させることができるマイクロコントローラと、
（ｘｉｉｉ）前記ステッピングモータおよび前記マイクロコントローラに給電する電源とを含んでいる、キーシステムにおける滴制御および計数弁。
【請求項１２】
点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体速度を制御する方法であって、
（ｉ）突起部を有する第１のスマート弁と、
（ｉｉ）制御ユニットと、
（ｉｉｉ）小型コンピュータとを含む、（Ａ）キーシステムにおける滴制御および計数弁を提供するステップと、
（Ｂ）前記第１のスマート弁を介して点滴バッグから流体が流れないように、前記突起部を前記点滴バッグに挿入するステップと、
（Ｃ）前記制御ユニットを前記第１のスマート弁に接続するステップと、
（Ｄ）前記小型コンピュータにより薬瓶状の点滴バッグバーコードステッカーおよび患者のリストバンドバーコードを走査して認証を評価するステップと、
（Ｅ）前記第１のスマート弁を介して流体が流れるように流路を開くステップと、
（Ｆ）所定時間にわたって、前記第１のスマート弁を通過する平均滴下量がわかっている流体滴を計数することにより、流体速度を測定するステップとを含む方法。
【請求項１３】
点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体の流体速度を制御する請求項１２に記載の方法であって、
（Ｇ）前記第１のスマート弁を通過する流体量の総量を演算するステップと、
（Ｈ）所定量の流体量が前記第１のスマート弁を通過すると、流体が前記第１のスマート弁を流れるのを防止するステップを含む方法。
【請求項１４】
点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体速度を制御する請求項１３に記載の方法であって、さらに、
（Ｉ）前記制御ユニットを前記第１のスマート弁から取り外すステップと、
（Ｊ）前記突起部を前記点滴バッグのポートから引き抜くステップとを含む方法。
【請求項１５】
点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体速度を制御する請求項１４に記載の方法であって、さらに、
（Ｋ）前記第１のスマート弁を破壊するステップを含む方法。
【請求項１６】
点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体速度を制御する請求項１４に記載の方法であって、さらに、
（Ｌ）前記点滴バッグから第２のスマート弁を介して流体が流れないように、前記第２のスマート弁の突起部を前記点滴バッグに挿入するステップと、
（Ｍ）前記制御ユニットを前記第２のスマート弁に接続するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点滴流体や薬剤を人間および動物に注射する際に、医療過誤を防止するように、特に、点滴バッグに注入された薬剤を確実に認証するように設計された装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物質投与のための装置、システムおよび方法は、シャービット（Sharvit）他による国際出願ＰＣＴ／ＩＬ／２００５／００１１１８号（国際公開番号ＷＯ２００６／０４６２４２号公報）に開示されており、その全てをここに援用する。
【０００３】
国際公開番号ＷＯ２００６／０４６２４２号公報には、弁アクチュエータにより駆動されるようになっている点滴制御弁、認証ユニットにより始動される時に、点滴制御弁を駆動するようになっている点滴弁アクチュエータ、および、物質を投与する方法が開示されている。
【０００４】
また、国際公開番号ＷＯ２００６／０４６２４２号公報の方法では、小型（ＨＨＤ）コンピュータおよびスマート（電子）キーが用いられている。
【０００５】
点滴バッグおよび注射器に注入された薬剤に対する間違いを防止したり確実に認証したり、点滴バッグから薬瓶へ、点滴バッグから注射器へ、および、注射器から薬瓶への全ての方向における流体移動の検証のようなその他の認証を確実に行う装置および方法は、シャービット（Sharvit）他による米国仮出願第６１／００６，５７８号に開示されており、その全てをここに援用する。
【０００６】
米国仮出願第６１／００６，５７８号には、２つの動作モードを有する薬剤ポート弁が開示されており、閉モードでは、流路が完全に閉じられ、開モードでは、認証が要求されて、流路が開くようになっている。
【０００７】
点滴流体および薬剤を人間および動物に注入する際、医療過誤を防止するように、特に、点滴バッグに注入された薬剤を確実に認証し、そのような弁を介して流れる点滴流体の流出を制御および監視できる装置および方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、点滴流体および薬剤を人間および動物に注射する際に、医療過誤を防止するように、特に、点滴バッグに注入された薬剤を確実に認証し、それにより、点滴流体の流出を制御および監視できるように設計されたシステム、装置および方法に関する。
【０００９】
本発明による点滴バッグやシステムで共通であるように、装置を流れる流体は、滴下速度で流れ、閉回路により流出、すなわち、滴下速度を監視でき、滴の量はわかっており、単位時間当たりの滴数、流れの開始および終了のような所望の流出パラメーターを、認証の状況に基づいて選択できるようになっている。
【００１０】
本発明によるこれらのシステム、装置および方法の幾人かの発明者は、国際公開番号ＷＯ２００６／０４６２４２号公報および米国仮出願第６１／００６，５７８号の発明者でもあり、かつ、本発明は、以前の発明のシステム、装置および方法の群に対して、性能をさらに追加したものである。
【００１１】
本発明のいくつかの実施例によれば、認証ユニットの制御により液体状の滴である薬剤を確実に認証し、かつ、流体速度を制御するキーシステムにおける滴制御および計数弁であって、認証ユニットは、薬剤の流体の特徴と患者の詳細との相関値を演算するために、流体の特徴および患者の詳細とを含んでおり、キーシステムにおける滴制御および計数弁は、（ａ）スマート弁の制御ユニット用接続部を含む（ｉ）固定アッセンブリを具える（Ａ）スマート弁と、（ｉ）スマート弁の制御ユニット用接続部と互換性のある制御ユニットのスマート弁用接続部と（ｉｉ）制御ユニットの無線通信サブシステムとを含んでいる（Ｂ）制御ユニットとを具えている、キーシステムにおける滴制御および計数弁が提供される。
【００１２】
記載される実施例の他の特徴によれば、キーシステムにおける滴制御および計数弁は、（ｉ）無線通信サブシステムを含む（Ｃ）小型コンピュータをさらに具え、制御ユニットの無線通信サブシステムと小型コンピュータの無線通信サブシステムとは互換性がある。
【００１３】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、固定アッセンブリは、さらに、（ｂ）固定アッセンブリに対して移動不能なロックピンと、（ｃ）通常動作時に固定アッセンブリの下部に位置する滴チャンバと、（ｄ）滴チャンバに取り付けられる下側接続部と、（ｅ）滴チャンバとスマート弁の制御ユニット用接続部との間に設けられた送信部の導光路と、（ｆ）滴チャンバとスマート弁の制御ユニット用接続部に設けられた光受信部の導光路とを具えている。
【００１４】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、スマート弁は、さらに、（ｉｉ）固定アッセンブリ内で限定的に移動する可動アッセンブリを含み、固定アッセンブリは、（ａ）点滴バッグの第１ポートに挿入されるのに好適な形状および寸法を有する突起部を含んでいる。
【００１５】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、スマート弁は、さらに、（ｉｉｉ）突起部と下側接続部との間に設けられた内部管を含んでいる。
【００１６】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、可動アッセンブリは、さらに、（ｂ）貯留時には内部管内の流体流れを妨害せずに角運動可能なロック部と、（ｃ）内部管を押圧する位置でロック部をロックするロック用フックと、（ｄ）内部管を介して滴下する流体の流体速度を制御する滴制御部とを含んでいる。
【００１７】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、制御ユニットは、さらに、（ｉｉｉ）制御ユニットがスマート弁と接続されると、送信部の導光路と対向して位置する送信部と、（ｉｖ）制御ユニットがスマート弁と接続されると、光受信部の導光路と対向して位置する光受信部と、（ｖ）制御ユニットがスマート弁に接続されると、制御ユニットがスマート弁から外れるのを防止する、角運動可能な制御ユニットのロック部とを具えている。
【００１８】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、制御ユニットは、さらに、（ｖｉ）回転運動可能なロック軸と、（ｖｉｉ）ロック軸の一部として設けられ、滴制御部と係合されるのに好適な形状および寸法を有する結合小舌と、（ｖｉｉｉ）ロック軸の一部として設けられ、制御ユニットをスマート弁から取り外すことができるように、制御ユニットのロック部を移動させるのに好適な形状および寸法を有するカムとを含んでいる。
【００１９】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、制御ユニットは、さらに、（ｉｘ）ステッピングモータ軸を有するステッピングモータと、（ｘ）ステッピングモータの軸に設けられた第１はめ歯歯車と、（ｘｉ）ロック軸に設けられた第２はめ歯歯車とを具え、第１はめ歯歯車と第２はめ歯歯車とが制御伝動部を構成する。
【００２０】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、制御ユニットは、さらに、（ｘｉｉ）ステッピングモータを動作させることができるマイクロコントローラと、（ｘｉｉｉ）ステッピングモータおよびマイクロコントローラに給電する電源とを含んでいる。
【００２１】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、制御ユニットは、さらに、（ｉｉｉ）制御ユニットがスマート弁に接続されると、送信部の導光路と対向して位置する送信部と、（ｉｖ）制御ユニットがスマート弁に接続されると、光受信部の導光路と対向して位置する光受信部と、（ｖ）制御ユニットがスマート弁に接続されると、制御ユニットがスマート弁から外れるのを防止する、角運動可能な制御ユニットのロック部と、（ｖｉ）回転運動可能なロック軸と、（ｖｉｉ）ロック軸の一部として設けられ、滴制御部と係合されるのに好適な形状および寸法を有する結合小舌と、（ｖｉｉｉ）ロック軸の一部として設けられ、制御ユニットをスマート弁から取り外すことができるように、制御ユニットのロック部を移動させるのに好適な形状および寸法を有するカムと、（ｉｘ）ステッピングモータ軸を有するステッピングモータと、（ｘ）ステッピングモータ軸に設けられた第１はめ歯歯車と、（ｘｉ）ロック軸に設けられ、第１はめ歯歯車とともに制御伝動部を構成する第２はめ歯歯車と、（ｘｉｉ）ステッピングモータを動作させることができるマイクロコントローラと、（ｘｉｉｉ）ステッピングモータおよびマイクロコントローラに給電する電源とを含んでいる。
【００２２】
本発明のいくつかの実施例によれば、点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体速度を制御する方法であって、（ｉ）突起部を有する第１のスマート弁と、（ｉｉ）制御ユニットと、（ｉｉｉ）小型コンピュータとを含む、（Ａ）キーシステムにおける滴制御および計数弁を提供するステップと、（Ｂ）第１のスマート弁を介して点滴バッグから流体が流れないように、突起部を点滴バッグに挿入するステップと、（Ｃ）制御ユニットを第１のスマート弁に接続するステップと、（Ｄ）小型コンピュータにより薬瓶状の点滴バッグバーコードステッカーおよび患者のリストバンドバーコードを走査して認証を評価するステップと、（Ｅ）第１のスマート弁を介して流体が流れるように流路を開くステップと、（Ｆ）所定時間にわたって、第１のスマート弁を通過する平均滴下量がわかっている流体滴を計数することにより、流体速度を測定するステップとを含む方法が提供される。
【００２３】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体速度を制御する方法は、さらに、（Ｇ）第１のスマート弁を通過する流体量の総量を演算するステップと、（Ｈ）所定量の流体量が第１のスマート弁を通過すると、流体が第１のスマート弁を流れるのを防止するステップとを含んでいる。
【００２４】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体速度を制御する方法は、さらに、（Ｉ）制御ユニットを第１のスマート弁から取り外すステップと、（Ｊ）突起部を点滴バッグのポートから引き抜くステップとを含んでいる。
【００２５】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体速度を制御する方法は、さらに、（Ｋ）第１のスマート弁を破壊するステップを含んでいる。
【００２６】
記載される実施例のさらに他の特徴によれば、点滴バッグに注入された液体状の滴である薬剤を確実に認証し、流体速度を制御する方法は、さらに、（Ｌ）点滴バッグから第２のスマート弁を介して流体が流れないように、第２のスマート弁の突起部を点滴バッグに挿入するステップと、（Ｍ）制御ユニットを第２のスマート弁に接続するステップとを含んでいる。
【００２７】
本発明の追加的な目的および利点は、以下の説明の一部に記載されており、その説明から明らかになるであろう、または、本発明の実施により理解されるであろう。
本発明を、単なる例として図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、キーシステムにおける本発明による点滴制御および計数弁の３つの主アッセンブリの例示的な実施例を示す略斜視図である。
【図２】図２は、外側ケースおよび追加的な部材を除いた、本発明による制御ユニットの例示的な実施例を示す略斜視図である。
【図３】図３は、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【図４】図４は、断面ａ−ａ線が記された本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略正面図である。
【図５】図５は、駆動前の本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す、断面ａ−ａ線断面図である。
【図６】図６は、本発明による制御ユニットの例示的な実施例を示す略側面図である。
【図７】図７は、注入管が接続されて、かつ、点滴バッグに接続される直前の、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【図８】図８は、部材が流体を流さない状態にある、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【図９】図９は、部材がロックされた状態にある、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【図１０】図１０は、点滴バッグに接続されて、かつ、制御ユニットに接続される前の、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【図１１】図１１は、制御ユニットに接続される本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【図１２】図１２は、制御ユニットに接続された本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【図１３】図１３は、制御ユニットと一体化され、点滴バッグと注入管との間に接続された、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【図１４】図１４は、制御ユニットと一体化され、点滴バッグと注入管との間に接続された、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【図１５】図１５は、制御ユニットと一体化され、点滴バッグと注入管との間に接続された、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【図１６】図１６は、制御ユニットに接続された、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【図１７】図１７は、調節中の制御ユニットと一体化され、点滴バッグと注入管との間に接続された、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【図１８】図１８は、制御ユニットに接続された本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【図１９】図１９は、制御ユニットに接続された本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【図２０】図２０は、点滴バッグと注入管との間に接続され、制御ユニットから取り外される段階にある、本発明によるスマート弁の例示的な実施例を示す略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、キーシステムにおける点滴制御および計数弁、点滴流体および薬剤を人間および動物に注入する際に、医療過誤を防止するようになっており、特に、点滴バッグに注入された薬剤の認証を確実に行い、それにより、点滴流体の流出を制御および監視可能な装置および使用方法に関するものである。
【００３０】
滴の形状である流体は、弁を介して流れ、閉ループ制御サブシステムにより制御される。このサブシステムは、（医療従事者によるプロトコル設定に基づき）確実に定速とすること、即ち、量制御に加え、定速制御を行うことができる。閉ループ制御サブシステムのその他の特徴は、無線通信手段により小型コンピュータ（ＨＨＤ）に全ての状況を実時間で報告できることであり、そのため、小型コンピュータは、処置の間、全てのユニットから定期的に情報が更新される。この制御は、滴の開始時および終了時の制御も含んでいる。
【００３１】
本特許出願に記載された実施例においても、キーシステムの滴制御および計数弁は、１つのスマート弁、１つの制御ユニットおよび１つの小型コンピュータを含んでいるが、１つの小型コンピュータが１つよりも多い制御ユニットと無線通信を行う実施例もある。
【００３２】
キーシステムにおける滴制御および計数弁１０００の原理および動作は、図面および付随的な説明を参照することにより理解されるであろう。
【００３３】
本発明の少なくとも１つの実施例を詳細に説明する前に、本発明は、適用例における以下の説明や図面に示される部材の詳細な構造および配置に限定されるものではないことが理解されよう。
【００３４】
特に限定しない限り、ここで用いられる全ての技術的および科学的用語は、本発明に属する当業者により通常理解されるのと同じ意味を有しているものとする。ここに示される材料、寸法、方法および例は、単なる一例であり、限定されるものではない。
【００３５】
以下のリストは、適用例の参照符号の凡例である。
１０  点滴バッグバーコードステッカー
１７  点滴バッグ
１８  点滴バッグの第１ポート
１９  点滴バッグの第２ポート
２０  注入管
２１  患者のバーコード
３０  流体滴
４０  赤外線
４１  無線通信
１００  スマート弁
１０１  患者のバーコード
１０２  薬瓶状の点滴バッグバーコードステッカー
１０３  滴チャンバ
１０４  スマート弁の注入管用接続部
１０５  突起部
１０６  スマート弁の制御ユニット用接続部
１０７  可動アッセンブリ
１０８  固定アッセンブリ
１０９  滴制御部
１１０  光送信部の導光路
１１１  光受信部の導光路
１１２  内部管
１１３  下側接続部
１１４  ロック用フック
１１５  ロック部
１１６  ロックピン
１１７  押圧領域
１１８  滴制御部の制御面
１１９  ロック壁
１２０  送信光
１２１  反射光
１２２  一体型ねじ
２００  制御ユニット
２０１  外側ケース
２０２  表示部
２０３  キーボード
２０４  制御ユニットのスマート弁用接続部
２０５  スイッチ
２０６  ステッピングモータ
２０７  制御送信部
２０８  マイクロコントローラ
２０９  電源
２１０  光送信部
２１１  光受信部
２１２  制御ユニットのロック部
２１３  第１はめ歯歯車
２１４  第２はめ歯歯車
２１５  ステッピングモータ軸
２１６  ロック軸
２１７  ばね
２１８  カム
２１９  結合小舌
２２０  制御ユニットの無線通信サブシステム
３００  小型コンピュータ
３０１  ＬＣＤ表示部
３０２  キーパッド
３０３  赤外線
３０４  小型コンピュータの無線通信サブシステム
１０００  キーシステムにおける滴制御および計数弁
【００３６】
図面を参照すると、図１は、本発明によるキーシステム１０００における滴制御および計数弁の３つの主アッセンブリの例示的な実施例を示す略斜視図である。３つの主アッセンブリは、一回のみの使用に設計されたスマート弁１００と、繰り返しの使用に設計された制御ユニット２００と、同じく繰り返しの使用に設計された小型（ＨＨＤ）コンピュータ３００とである。
【００３７】
制御ユニット２００には、スマート弁１００が好適に接続されて駆動されるようになっている。小型（ＨＨＤ）コンピュータ３００により無線通信が行われ、制御ユニット２００が駆動されると、制御ユニット２００が接続および較正され、薬瓶状の点滴バッグバーコードステッカーおよび患者のリストバンドバーコード２１をチェックして認証結果を好適に受信するようになっている。
【００３８】
スマート弁１００の上側部分には突起部１０５が、その下側部分には滴チャンバ１０３が設けられている。滴チャンバ１０３は、形成された滴のための容器として機能する透明シリンダーであり、その下側部分にはスマート弁の注入管用接続部１０４が設けられている。
【００３９】
また、スマート弁１００は、スマート弁の注入管用接続部１０４を具えている。
【００４０】
さらに、制御ユニット２００は、例えばプラスチックのような好適な材料で構成され、ワークデータを表示する表示部２０２と一体化された外側ケース２０１と、データ入力のためのキーボード２０３と、スイッチ２０５とを具えている。スイッチ２０５は、２つのモードを有するスライダーであり、制御ユニット２００のスマート弁用接続部２０４により、制御ユニット２００は、スマート弁１００に対して接続および分離される。
【００４１】
図２は、外側ケース２０１および追加的な部材が取り外された、本発明による制御ユニット２００の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【００４２】
電気的なステッピングモータ２０６で構成可能なモータは、充電可能な電池で構成可能な電源２０９から給電され、制御伝送部２０７を駆動する。制御伝送部２０７は、第１はめ歯歯車２１３および第２はめ歯歯車２１４を具え、スマート弁１００を介して流れる流体滴の滴下速度を制御（監視）する。
【００４３】
また、制御ユニット２００は、光送信部２１０、光受信部２１１およびマイクロコントローラ２０８を具えている。
【００４４】
図３は、本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【００４５】
スマート弁１００は、固定アッセンブリ１０８と、固定アッセンブリ１０８内で駆動されると移動する可動アッセンブリ１０７とを具えている。
【００４６】
可動および固定という用語は、互いのアッセンブリの相対的な移動に関して用いられており、外部環境に対してそれらの移動が限定されるものではない。
【００４７】
図４は、本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略正面図であり、断面ａ−ａ線が付されている。また、スマート弁１００の制御ユニット用接続部１０６は、滴制御部１０９、２つの導光路である光送信部の導光路１１０および光受信部の導光路１１１を具えている。
【００４８】
図５は、駆動前の本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す断面ａ−ａ線の断面図である。
【００４９】
内部管１１２は、可動アッセンブリ１０７を通り、下側接続部１１３に接続されている。流体が滴チャンバ１０３に流れ出すと、滴が内部管１１２を通過できるようになっている。この状態において、ロック部１１５が下側位置にある時、ロック用フック１１４は開モードとなっている。同様に、可動アッセンブリ１０７を上方位置へ移動させると、この移動によりロックピン１１６が駆動され、ロックされる。
【００５０】
同図には、２つの導光路である光送信部の導光路１１０および光受信部の導光路１１１とが示されており、滴チャンバ１０３を介して光送信部２１０からの光および光受信部２１１への光を案内する。この状態において、滴制御部１０９は、完全に閉モードとなる。
【００５１】
流体容器（滴チャンバ）へ流体が流れないので、流体は、内部管１１２を介して流れない。
【００５２】
図６は、本発明による制御ユニット２００の例示的な実施例を示す略側面図である。
【００５３】
制御ユニット２００は、ステッピングモータ２０６に電気的に接続されたマイクロコントローラ２０８により駆動され、ステッピングモータ２０６により、制御送信部２０７が駆動される。
【００５４】
ステッピングモータ２０６はステッピングモータ軸２１５を具えており、第１はめ歯歯車２１３が取り付けられ、ロック軸２１６に取り付けられた第２はめ歯歯車２１４と歯合する。
【００５５】
ロック軸２１６は、ばね２１７と定期的に係合する。
【００５６】
また、ロック軸２１６は、制御ユニット２００のロック部２１２を解除するように動作するカム２１８を具えている。ロック軸２１６の端部は、結合小舌２１９となっている。結合小舌２１９は、スマート弁１００内に設けられた滴制御部１０９を開閉することにより滴下速度を制御するようになっている。
【００５７】
また、光送信部２１０は、ＬＥＤのような光源を具えており、光受信部２１１は、感光性センサーを具えている。
【００５８】
図７は、点滴バッグ１７に接続される直前の、本発明による注入管２０に接続された本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略斜視図である。この接続は、突起部１０５を点滴バッグ１７の第１ポート１８に挿入することによりなされる。
【００５９】
また、図面には、マイクロコントローラ２０８の基板上にある小型チップで構成可能な制御ユニット２００の無線通信サブシステム２２０が示されており、図１５においてその機能が説明される。
【００６０】
図８は、部材が流体を流さない状態にある時の本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図である。図７で示したように、スマート弁１００は、図８に示す上方への矢示方向へ移動されて点滴バッグ１７に接続される。この移動は、固定アッセンブリ１０８、つまり、固定アッセンブリ１０８の一部であるロックピン１１６に対して、可動アッセンブリ１０７が移動することを示している。ロックピン１１６が動作すると、ロック１１５部はロック用フック１１４へ向かって押し上げられる。ロック部１１５は、ロック用フック１１４を通過するが、戻ることはできないようになっている。この場合、内部管１１２は、押圧領域１１７内で完全に押され、流体は押圧領域１１７を通過できないようになる。
【００６１】
滴制御部１０９の端部に設けられた滴制御部の制御面１１８は、完全に閉じられる。すなわち、同図に示すように、スマート弁１００は閉じられ、内部管１１２を介して滴または連続する流体が流れなくなる。
【００６２】
長時間にわたって保存する場合には、内部管１１２が力を受けて損傷してしまうことがないように、ロック用フック１１４には２つのモードが必要となる。
【００６３】
図９は、部材がロックされた後の状態を示す本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図である。固定アッセンブリ１０８が図面における矢示方向で示される下方の元の位置に戻っても、可動アッセンブリ１０７は、点滴バッグの第１ポート１８に取り付けられたままとなり、ロック部１１５は閉じられたままとなる。また、ロックピン１１６は、図示するように元の位置に戻り、滴制御部の制御面１１８も閉じたままとなる。
【００６４】
図１０は、制御ユニット２００が接続される前の、点滴バッグ１７に接続された本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図である。図示するように、制御ユニット２００が右側へ移動されると、制御ユニットのスマート弁用接続部２０４がスマート弁の制御ユニット用接続部１０６と係合し、制御ユニット２００がスマート弁１００に接続される。
【００６５】
図１１は、制御ユニット２００に接続される本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図である。同図では、矢示方向で示す右側へ制御ユニット２００が移動する時の接続動作の第１段階におけるスマート弁１００の部材および制御ユニット２００の一部の状態が示されている。
【００６６】
第１段階において、制御ユニットのロック部２１２は、ロック壁１１９に対してスライドし、ロック軸２１６は、滴制御部１０９に対して「ばね巻き」状態となる。
【００６７】
光送信部２１０は、光送信部の導光路１１０と対向し、光受信部２１１は光受信部の導光路１１１と対向している。
【００６８】
スマート弁１００は閉モードであり、ロック部１１５により内部管１１２を介して滴または連続的な流体の流れが阻止される。
【００６９】
図１２は、制御ユニット２００に接続された本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図である。同図では、接続動作の第２段階におけるスマート弁１００の部材および制御ユニット２００の一部の状態が示されている。
【００７０】
第２段階において、制御ユニット２００は、同図に矢示方向で示す右側にさらに移動させられ、スマート弁１００にロックされる。制御ユニットのロック部２１２は、ロック壁１１９を貫通してロックされる。ロック部２１２のロック動作は、図示しないばねにより発生される角運動によるものである。この場合、ロック部２１２は、左端周辺の軸近傍に角運動の遊びを有するか、または、ロック壁１１９の弾性による遊びを有する。この場合、ロック部２１２は、左端において押さえつけられるか、または、他の好適な装置により押さえつけられる。
【００７１】
この点において、ねじ頭がねじ回しで係合されるのと同様に、ロック軸２１６が滴制御部１０９と係合し、ロック軸２１６は、ステッピングモータ２０６により回転され、一回転だけ右側へ押され、ばね２１７と係合することにより、係合が完了する。この第２段階の最後に、内部管１１２に流体が通過不能となる。
【００７２】
図１３は、点滴バッグ１７と注入管２０との間に接続されて、制御ユニット２００と一体化された本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【００７３】
小型コンピュータ３００は、赤外線４０またはＲＦＩＤのような好適な他の放射線により、点滴バッグバーコードステッカー１０を走査し、小型コンピュータ３００に入力されたコードと走査されたコードとを比較し、メモリに記憶する。
【００７４】
図１４は、点滴バッグ１７と注入管２０との間に接続されて、制御ユニット２００と一体化された本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【００７５】
小型コンピュータ３００は、赤外線４０またはＲＦＩＤのような好適な他の放射線により、患者のリストバンドバーコード２１を走査し、メモリに記憶されたコードと患者のリストバンドバーコード２１と比較し、メモリに記憶する。
【００７６】
図１５は、点滴バッグ１７と注入管２０との間に接続され、制御ユニット２００と一体化された本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略斜視図である。
【００７７】
点滴バッグバーコードステッカー１０および患者のリストバンドバーコード２１を走査した後、小型コンピュータ３００と制御ユニット２００との間で双方向無線通信４１が確立される。全てのデータが認証されると、小型コンピュータ３００により、制御ユニット２００が引き続き駆動可能とされる。
【００７８】
双方向無線通信４１は、制御ユニットの無線通信サブシステム２２０と、小型コンピュータ３００の基板上にある小型チップで構成可能な小型コンピュータの無線通信サブシステム３０４とにより行われる。
【００７９】
小型コンピュータ３００は、時間、投薬量、量に関するデータのような全てのデータを双方向無線通信４１を介して送信可能である。
【００８０】
この処理の間、制御ユニット２００は、常時、滴下レートおよび量に関するデータを常に送信する。所定量が与えられると、または他の基準に基づき、制御ユニット２００は小型コンピュータ３００へ終了メッセージを送信し、全てのデータが実時間で記憶される。
【００８１】
図１６は、制御ユニット２００に接続された本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図である。同図は、互いに離脱できず、かつ、滴下検出が開始される段階における、スマート弁１００および一部が示された制御ユニット２００の部材の状態を示している。
【００８２】
光送信部２１０は、背景光の干渉を防止するために、交流光波として送信信号を送信する。光波は、光送信部の導光路１１０を通過し、滴がないので、光受信部の導光路１１１に戻る光量は最小となり、適切な信号レベルを認識するのに必要な閾値を超えない。
【００８３】
送信光１２０は、滴チャンバ１０３の壁に当たる。
【００８４】
送信光１２０は、壁の垂線に対して角度αで壁に当たり、反射光１２１として、ほぼ同じ面上で対称線として壁の垂線に対して角度αで反射される。
【００８５】
注意：光線は壁から反射するが、鋭角のために、その反射量は最小となる。
【００８６】
上述した状況では、反射光１２１は、光受信部の導光路１１１に入射されるようには向いておらず、閾値以下の最小の信号として光受信部２１１に入射される。
【００８７】
図１７は、点滴バッグ１７と注入管２０との間に接続され、調節中の制御ユニット２００と一体化された本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図である。この調節は、キーボード２０３からデータを入力し、結果を表示部２０２で受信することにより行われる。制御ユニット２００がスマート弁１００を駆動させると、流体が流れるようになり、流体滴３０が滴チャンバ１０３に滴下し始める。
【００８８】
図１８は、制御ユニット２００に接続された、本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図である。
【００８９】
同図は、制御ユニット２００が滴を認識する段階における、スマート弁１００および一部が示された制御ユニット２００の部材の状態を示している。流体滴３０が好適な幾何学的位置において送信光１２０に当たり、図１６に示す光路が変更されると、滴が認識されるようになる。流体滴３０は、送信光１２０を反射し、反射光１２１は、光受信部の導光路１１１に入射されて、光受信部２１１に受信される。マイクロコントローラ２０８は、２つの連続する流体滴３０間の間隔を演算し、キーボード２０３から入力されたデータに基づいて、必要に応じて開閉するために、ステッピングモータ２０６を駆動する。
【００９０】
マイクロコントローラ２０８は、閉ループ制御を用いており、全駆動時間にわたって、（図示する面に対して）滴制御部の制御面１１８の左側および右側への移動を制御するステッピングモータ２０６の状態を監視する。
【００９１】
また、この移動は、ロック軸２１６の一体部である一体型ねじ１２２を回転することにより行われる。一体型ねじ１２２を閉じると、滴下速度である流速が遅くなり、それを開くと、流速が早くなる。
【００９２】
図１９は、制御ユニット２００に接続された本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図である。同図は、制御ユニット２００が常時滴下速度を監視する段階における、スマート弁１００および一部が示された制御ユニット２００の部材の状態を示している。何らかの理由で、所定時間、例えば３０秒以上滴が停止すると、制御ユニット２００はスマート弁１００を閉じて密閉し、表示部２０２には、「システムを分離可能です」のようなメッセージが表示される。同図において、スイッチ２０５を左側へ引っ張ることにより分離が始まり、ステッピングモータ２０６は、開位置へ回転し始め、スイッチ２０５が端部に移動されると、カム２１８は、上側位置に位置するようになる。ステッピングモータ２０６は１８０度回転し、カム２１８は、制御ユニットのロック部２１２を押し下げる。スイッチ２０５の位置は、図示しない分離検出器により監視されており、ロック軸２１６が滴制御部１０９から解除され、ステッピングモータ２０６の自動駆動により制御ユニットのロック部２１２が開状態となる。制御ユニットのロック部２１２は、ロック壁１１９に対して、ロック軸２１６に連結されたカム２１８で押すことにより開かれる。それにより、制御ユニットのロック部２１２がスマート弁１００から解除可能となり、ロック軸２１６が滴制御部１０９から解除される。
【００９３】
図２０は、点滴バッグ１７と注入管２０との間に接続された、本発明によるスマート弁１００の例示的な実施例を示す略側面図であり、制御ユニット２００から取り外された後の段階を示している。
【００９４】
制御ユニット２００は、閉モードであり、滴制御部の制御面１１８および制御ユニットのロック部２１２は開モードとなっており、（他のスマート弁１００とともに）さらに駆動可能となっている。
【００９５】
本発明を、限定的ないくつかの実施例を用いて記載したが、例えば、種々の部材を変更したり、釣り合い錘を付加したりして、重さの中心を所望の位置に設定したり等、キーシステムにおける滴制御および計数弁１０００を種々の形態とすることにより、本発明を種々に変更、修正したり、他の適用例に適用できたりすることが理解されるであろう。
【図１】
2011516144.tif 000003
【図２】
2011516144.tif 000004
【図３】
2011516144.tif 000005
【図４】
2011516144.tif 000006
【図５】
2011516144.tif 000007
【図６】
2011516144.tif 000008
【図７】
2011516144.tif 000009
【図８】
2011516144.tif 000010
【図９】
2011516144.tif 000011
【図１０】
2011516144.tif 000012
【図１１】
2011516144.tif 000013
【図１２】
2011516144.tif 000014
【図１３】
2011516144.tif 000015
【図１４】
2011516144.tif 000016
【図１５】
2011516144.tif 000017
【図１６】
2011516144.tif 000018
【図１７】
2011516144.tif 000019
【図１８】
2011516144.tif 000020
【図１９】
2011516144.tif 000021
【図２０】
2011516144.tif 000022
【国際調査報告】
2011516144.tif 000023
2011516144.tif 000024
2011516144.tif 000025
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