(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸液セットの流体を長時間に亘り一定流量でポンピングする輸液ポンプ（１０）であって、
前記輸液ポンプは、パルス周波数で作動して前記流体をポンピングするポンピング機構（１２）と、前記ポンピング機構の前記パルス周波数を制御するコントローラー（１４）と、前記ポンピング機構の状態に関する少なくとも１つの特性値を測定する１つ以上のセンサー（２０）と、を備え、
前記コントローラー（１４）は、前記ポンピング機構を第１パルス周波数で作動させ、
前記１つ以上のセンサーは、前記少なくとも１つの特性値を間欠的に測定し、
前記ポンピング機構（１２）は、前記輸液セットを押圧することで前記流体をポンピングし、
前記１つ以上のセンサー（２０）のうちの少なくとも１つは、前記ポンピング機構に接続された圧力センサーであり、前記ポンピング機構により押圧された後の前記輸液セットの復元力を測定し、
前記１つ以上のセンサー（２０）のうちの少なくとも１つはタイマーであり、前記特性値は経過時間であり、
前記少なくとも１つの特性値が閾値に達すると、前記コントローラーは、前記ポンピング機構を前記第１パルス周波数より高い第２パルス周波数で作動させることを特徴とする輸液ポンプ。
【請求項２】
前記流体を１ｍｌポンピングする間に、前記パルス周波数を一時的に増やして前記流量を上げるための空気前進キーをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の輸液ポンプ。
【請求項３】
前記閾値は、前記輸液セットの形成に使用される材料に基づいて計算されることを特徴とする請求項１に記載の輸液ポンプ。
【請求項４】
前記閾値は、前記流量に基づいて計算されることを特徴とする請求項３に記載の輸液ポンプ。
【請求項５】
前記閾値は、第１閾値であり、前記１つ以上のセンサー（２０）によって測定された前記特性値が前記第１閾値と異なる第２閾値に達すると、前記コントローラー（１４）は、前記ポンピング機構（１２）を前記第１パルス周波数及び前記第２パルス周波数より高い第３パルス周波数で作動させることを特徴とする請求項３に記載の輸液ポンプ。
【請求項６】
前記コントローラー（１４）は、周囲温度が１５℃より低いか又は周囲温度が３８℃より高い場合、前記ポンピング機構（１２）のポンピングを停止させることを特徴とする請求項１に記載の輸液ポンプ。
【請求項７】
輸液セットの流体を長時間に亘り一定流量でポンピングする輸液ポンプ（１０）であって、
前記輸液ポンプは、
パルス周波数で作動し、前記輸液セットを押圧することで前記流体をポンピングするポンピング機構（１２）と、
前記ポンピング機構の咬合器に接続されて前記ポンピング機構の咬合器により補正された深さに押圧された後の前記輸液セットの復元力を測定する１つ以上の圧力センサー（２０）と、
前記ポンピング機構の前記パルス周波数を制御し、前記ポンピング機構を第１パルス周波数で作動させるコントローラー（１４）と、を備え、
前記１つ以上の圧力センサー（２０）は、前記復元力を間欠的に測定し、
前記１つ以上の圧力センサー（２０）により測定された前記復元力が、閾値より低いと、前記コントローラーは、前記ポンピング機構を前記第１パルス周波数よりも高い第２パルス周波数で作動させることを特徴とする輸液ポンプ。
【請求項８】
前記閾値は、第１閾値であり、前記１つ以上の圧力センサーによって測定された前記復元力が前記第１閾値より小さい第２閾値よりも低いと、前記コントローラーは、前記ポンピング機構を前記第１パルス周波数及び第２パルス周波数よりも高い第３パルス周波数で作動させることを特徴とする請求項７に記載の輸液ポンプ。
【請求項９】
前記閾値は、前記輸液セットの形成に使用される材料に基づいて計算されることを特徴とする請求項７に記載の輸液ポンプ。
【請求項１０】
前記１つ以上の圧力センサー（２０）は、前記ポンプの作動の前に前記復元力を測定し、前記輸液セットの形成に使用される材料は、前記測定された復元力に基づいて決められることを特徴とする請求項９に記載の輸液ポンプ。
【請求項１１】
前記復元力は、前記輸液セットに前記流体が満たされている間測定されることを特徴とする請求項７に記載の輸液ポンプ。
【請求項１２】
前記流体を１ｍｌポンピングする間に、前記パルス周波数を一時的に増やして前記流量を上げるための空気前進キーをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の輸液ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸液ポンプに関し、より詳しくは長時間に亘り正確に薬液を投与する輸液ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の薬液は、蠕動ポンプのような輸液ポンプによって促進された輸液を通して患者に投与される。蠕動ポンプは、一般的に、薬液を投与する輸液セットを直接作動させる働きをする。この作動は、時間の経過と共に輸液ポンプによって作動される部分で輸液セットの物理的劣下の原因になる。すなわち、蠕動ポンプによる輸液セットの長時間作動は、輸液セットチューブの復元力又は柔軟性の低下を生じさせ、これによりポンピングサイクル毎の流体量が減少する。図１に示すように、従来のポンピング技術では、ポンピング時間の増加とともに送り出される流体量のパーセント誤差に許容できない変化が生じる。
【０００３】
さらに、疾病管理センターが発行したガイドラインでは、輸液ポンプは、最大１週間同じ輸液セットを使用すべきと示唆している。従って、輸液ポンプメーカーは、輸液を長時間（例えば、７２時間〜９６時間）に亘って正確に投与できるポンプを提供している。しかし、上述したように、輸液セットの劣化は、時間の経過と共に重大な誤差をもたらす。
【０００４】
この精度低下に対する１つの解決策は、輸液セットを頻繁に取替えることである。しかし、頻繁な輸液セットの取替えは、費やされる物理的資源の増加（つまり、患者毎により多くの輸液セットが使用される）及び患者のケアに必要とされる時間の増加（つまり、介護人は、頻繁な輸液セット取替えのためにそれぞれの患者により多くの時間を要する）により病院コストを上昇させる。
【０００５】
他の解決策は、輸液ポンプの中に流量センサーのようなフィードバック機構を組み込むことである。しかし、そのような流量センサーは、コストを上昇させ、また輸液ポンプの中に統合することに潜在的な難しさがある。さらに、従来の流量センサーは、一般に輸液の流れをモニターするために必要なダイナミックレンジや精度が不足している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、薬液投与に伴うコストを過度に増加させずに、長時間に亘って輸液セットを使用する薬液投与の精度を向上させる輸液ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ポンプのパルス周期を制御するためのフィードフォワード制御機構を備えた輸液ポンプは、これらのニーズに応えるものである。フィードフォワード設計は、高価な流量センサーを統合する必要なしに、ポンプのパルス周期の比較的簡単な制御を可能にする。さらに、フィードフォワード制御は、１つの輸液セットを比較的長時間に亘って使用可能にする。
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明の第１の態様による輸液ポンプは、長時間（例えば、７２〜９６時間）に亘り一定流量で輸液セットを通して流体をポンピングする輸液ポンプを提供する。前記輸液ポンプは、パルス周波数で作動して流体をポンピングするポンピング機構と、前記パルス周波数を制御するコントローラーと、を備える。
【０００９】
さらに、前記輸液ポンプは、輸液ポンプの状態に関する少なくとも１つの特性値を測定できる１つ以上のセンサーを備える。前記コントローラーは、前記ポンピング機構を第１パルス周波数で作動させ、前記１つ以上のセンサーは、前記特性値を断続的に測定する。前記測定された特性値が閾値に達すると、前記コントローラーは、前記ポンピング機構を前記第１パルス周波数とは異なる第２パルス周波数で作動させる。
【００１０】
第２の態様による輸液ポンプは、長時間に亘り一定流量で輸液セットを通して流体をポンピングする輸液ポンプを提供する。前記輸液ポンプは、パルス周波数で作動し、輸液セットを押圧して流体をポンピングするポンピング機構を備える。
前記ポンピング機構に接続された１つ以上の圧力センサーは、前記ポンピング機構によって押圧された後の前記輸液セットの復元力を測定するる。前記コントローラーは、前記ポンピング機構のパルス周波数を制御し、ポンピング機構を第１パルス周波数で作動させる。
【００１１】
前記１つ以上の圧力センサーは、復元力を断続的に測定する。復元力が閾値より低い場合、前記コントローラーは、前記ポンピング機構を第１パルス周波数と異なる第２パルス周波数で作動させる。
【００１２】
第３の態様による輸液ポンプは、長時間に亘り一定流量で輸液セットを通して流体をポンピングする輸液ポンプを提供する。前記輸液ポンプは、パルス振動数で作動して流体をポンピングするポンピング機構を備える。コントローラーは、パルス周波数を制御し、一定時間、前記ポンピング機構を第１パルス周波数で作動させる。一定時間が経過した後、前記コントローラーは、前記ポンピング機構を第１パルス周波数より大きい第２パルス周波数で作動させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、輸液ポンプのコストを過度に増加させずに、長時間に亘って輸液セットを使用する薬液投与の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】オープンループ制御システムを用いた従来の輸液ポンプにおける経時的な精度劣化を示す図である。
【図２】一実施形態による輸液ポンプの概略図である。
【図３】図２の輸液ポンプで用いられる輸液セットの復元力を測定する技術を示す図である。
【図４】復元力と補正係数の変化をプロットした曲線である。
【図５】図２の輸液ポンプを使用した輸液セットで気泡を前進させる方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図２は、一実施形態による輸液ポンプの概略図である。図２を参照すると、輸液ポンプ１０として、線形蠕動輸液ポンプを概略的に示している。
輸液ポンプ１０は、少なくとも１つのポンピング装置（又はポンピング機構）１２と、コントローラー１４とを備え、コントローラー１４は、少なくともメモリー１６、プロセッサー１８、１つ以上のセンサー２０、入力装置２２、ディスプレイ２４、及び好ましくはネットワーク又は他の通信インターフェースから成るネットワーク接続部２６を具備するコンピューター装置である。また、好ましくは、電源２８も、輸液ポンプ１０に組み込まれる。
【００１７】
ポンピング装置１２は、大容量輸液ポンプの流体の流れを促進できる如何なるポンプ機構でもよい。限定するものではないが一例として、線形蠕動ポンプが適していると考えられ、以下に説明する。なお、他の例として、マルチフィンガー蠕動ポンピング機構がある。また、シングルフィンガー蠕動ポンピング機構及びロータリーポンプは、チューブの長さ方向に作用してチューブを通して流体を押し進める。
【００１８】
コントローラー１４は、好ましくは輸液ポンプ１０に組み入れられ、ポンピング装置１２を制御するために使用される。
【００１９】
メモリー１６は、読み取り専用メモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、ハードディスク、不揮発性フラッシュメモリー又は他の電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリー（ＥＥＰＲＯＭｓ）、又は光学的若しくは磁気−光学的メモリー記憶媒体のような非一時的コンピューター読取り可能な記録媒体である。好ましくは、メモリー１６は、少なくとも、実行時にポンピング装置１２の制御を容易にする指示を格納する。プロセッサー１８は、好ましくはマイクロプロセッサー又はメモリー１６に格納された指示を実行する能力のある他の中央処理装置である。
【００２０】
コントローラー１４は、輸液ポンプ１０の状態に関する少なくとも１つの特性値をモニターする１つ以上のセンサーを備える。特性値の例として、輸液プロセスを始めてからの経過時間と、輸液ポンプに接続された輸液セットの復元力と、がある。当業者であれば、その他の特性値も、本発明の技術範囲を逸脱することなくモニターできることが理解される。センサー２０のそれぞれは、輸液ポンプのポンピングプロセスに関連した特性値をモニターするので、各センサーは、ポンピング装置１２に接続される。
【００２１】
ユーザーによって入力されるデータを受け付けるキーパッドまたは同様の装置は、入力装置２２として使用される。
ディスプレイ２４は、液晶ディスプレイ、陰極線管、プラズマディスプレイ、又はメモリー及びプロセッサーからのデータをユーザーが容易に識別可能に出力できる他の装置である。
【００２２】
他の例として、入力装置２２とディスプレイ２４とは、タッチスクリーンディスプレイのように入力／出力が一体の装置に組み込まれてもよい。入力装置２２及び／又はディスプレイ２４は、輸液ポンプ１０と一体化してもよく、あるいは入力装置２２及び／又はディスプレイ２４が輸液ポンプ１０と双方向コミュニケーションできるようになっていれば輸液ポンプ１０と離れていてもよい。
【００２３】
ネットワーク通信インターフェースから成るネットワーク接続部２６は、輸液ポンプ１０を、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、及び／又はインターネットに接続できる。ネットワーク接続は、例えばＩＥＥＥ８０２．３スタンダードを使用した有線接続、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃのような規格を使用した無線接続、又はこれらに取って代わる任意の新しく開発された規格でもよい。さらに、ネットワーク接続部２６は、ＬＴＥ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ（登録商標）、ＨＳＰＡ、ＨＳＰＡ＋、ＧＰＲＳなどのプロトコルを使用して携帯電話／モバイルデータネットワークに接続し得る。
【００２４】
電源２８は、ポンピング装置１２及びコントローラー１４の両方に電源を供給するのに十分な任意の公知電源である。限定するものではないが例として、電源２８は、バッテリー、燃料電池、及び送電線への接続の中の１つ以上を含む。
【００２５】
以下、輸液ポンプの動作について説明する。従来の蠕動ポンプは、流体を、上流の供給源容器から、輸液セットの静脈管（ＩＶ）を通じて下流方向に向かわせ、アクセスサイトで患者に移送するのに使用される。従来の蠕動ポンプは、可撓性チューブのポンピング領域を順次に押圧していく１つ以上の咬合器に依っている。ポンピング領域は、咬合器に隣接したチューブ部分である。呼び水されたチューブ（既に流体で満たされている）で、上流の咬合器がチューブを押圧し、次いでそのすぐ下流の咬合器が続き、咬合器のそれぞれがチューブを押圧していく。
【００２６】
咬合器がチューブを押圧すると、押圧されたチューブ部分は挟まれて閉塞し（咬合する）、それにより、流体はチューブを通って下流に強制移動させられる。全ての咬合器による押圧が終わるかまたは殆ど終わると、上流の咬合器は再度チューブを開くか又は脱力を始める。咬合器の開放は、上流から下流方向に向かって順次に起きる。チューブは、咬合器のリリース後圧縮解除あるいは自然な状態に再開放されるので、流体は、重力及び大気圧の下で供給源容器からチューブのポンピング領域に流れていく。
【００２７】
チューブのポンピング領域が再開放される程度は、チューブのポンピング領域のそのときの弾性に依る。それ故、咬合器が開いた時あるいはその後でポンピング領域に流れる流体量は、チューブポンピング領域の弾性に依存する。しかし、咬合器による可撓性チューブの機械的操作は、チューブの物理的劣化をもたらし、可撓性チューブは、最初の形状まで完全に再開放するに至らない。従って、時間の経過と共に、ポンプの各サイクルを通して移動する流体量は減少し、よって患者に供給される輸液流体が全体として減少していくことになる。
【００２８】
さらに、従来の輸液ポンプは、パルス周期を維持することによって流量を維持するオープンループ制御であり、供給される流体量の減少を考慮していない。従って、ポンプ精度は、時間と共に劣化していく。上述した咬合器による一連の押圧では、当業界で知られているように、常に少なくとも１つの咬合器がその時点で押圧してフリーフロー状態を阻止している。
【００２９】
また、ポンピングは、単一の咬み合せ部材で行われる。この場合、咬み合せ部材の上流に位置する上流バルブ及び咬み合せ部材の下流に位置する下流バルブを含む。公知のように、上流バルブ、咬み合せ部材、及び下流バルブの押圧と開放が順次に繰り返されて、所望の流体移送が達成される。
【００３０】
以下で、本発明の一実施形態による輸液ポンプの制御方法を具体的に説明する。
輸液セットが、輸液ポンプ１０に適切に装填された後、輸液セットを形成するのに使用される材料を特定する。これには、特定材料（例えば、ＤＥＨＰ、非ＤＥＨＰ、ポリエチレンなど）及び／又は装填された輸液セットに対応するモデル番号を、入力装置を使用して登録するなど、ユーザーによる手動での特定が必要である。
【００３１】
本実施形態の他の例では、入力装置として、バーコード、ＱＲコード（登録商標）、又は他の同様な機械読取り可能コードを読み取ることができるリーダーを有して、輸液セットのモデルを入力する。
【００３２】
本実施形態による輸液ポンプの更に他の例では、特別の材料で形成された輸液セットのみ、あるいは輸液セットの特別のモデルのみに使用するのに適したものである。この場合、材料は、ユーザーが関与することなしに自動的に特定あるいは推定できる。
【００３３】
流量、容量、及び／又は持続時間などの輸液パラメーターは、ユーザーによって、又は他の公知の方法で設定される。流量及び特定タイプの輸液セットは、ポンピング装置のパルス周期を計算するのに使用される。すなわち、特定の輸液セットの各サイクルでポンプにより移送される流体量がわかる。例えば、流体量は、大規模試験による実験で決定される。従って、ユーザーによって設定された流量を確立するために必要なパルス周波数は、次の式に基づいて決定し得る。
パルス周波数＝（補正されたパルス／補正された容量）＊Ｖｉ、
ここで、Ｖｉは、流量である。
【００３４】
流量及び／又はパルス周波数を用いて、輸液セットが取替えられる迄に使用できる時間（つまり、輸液セットの寿命）を正規化できる。非限定的な例として、輸液セットが、流量１２５ｍｌ／ｈｒで７２時間使用できるならば、同じタイプの輸液セットが他の流量で使用され得る時間は、下記の表１に示す通りである。
【００３５】
表１．異なる流量に対する時間の正規化
【００３６】
【表１】
0006475637.tif 000002
【００３７】
表１に示すように、流量１２５ｍｌ／ｈｒで７２時間使用後に輸液セットを取替えることが推奨される場合、同じタイプの輸液セットは９９９ｍｌ／ｈｒでの使用では１０時間の使用後に取り替えるべきである。
例えば、コントローラー１４のメモリー１６にこの表を格納する。格納された値に加えて、格納されたデータのポイント間の流量に対する正規化係数を計算するために線形補間が用いられる。表１に示した正規化比率は、単に説明のためである。異なる比率が、本発明の範囲を逸脱することなく、表１に示す数値に代えて及び／又は加えて格納できる。
【００３８】
一旦、第１パルス周波数が計算されると、コントローラー１４は、ポンピング機構１２を制御して第１パルス周波数でポンピングを始め、流れが始まった時間を示す時間マークを確立する。
【００３９】
さらに、フィードフォワードの時間遅れが、流量と輸液セットのタイプに基づいて決定される。フィードフォワード時間遅れは、輸液ポンプが、精度が許容できないレベルに劣化する前に、特定の輸液セットタイプを使用して動作できる時間を表わしている。
【００４０】
例として、許容できないレベルが、５％の誤差であると決定する。健康管理施設の標準又はその他ファクターに応じて、より大きいあるいは小さい誤差レベルが使用される。フィードフォワード時間遅れ期間は、好ましくは実験的に導き出されるが、数学的に計算し得る。
【００４１】
例えば、７２時間の寿命を有して、流量１２５ｍｌ／ｈｒで薬物を投与するために使用される輸液セットに対するフィードフォワード時間遅れは、凡そ２４時間である。すなわち、それぞれ２４時間の時間期間が経過した後、ポンプのパルス周期は、長時間のポンピングに許容可能な精度を維持するために調節されるべきである。寿命に応じて、フィードフォワード時間遅れは、正規化比率に基づいて調節される。
【００４２】
従って、輸液セットが、１２５ｍｌ／ｈｒで２４時間のフィードフォワード時間遅れ（正規化比率＝１）を持っていると、その同じ輸液セットは、流量９９９ｍｌ／ｈｒで３．３３時間のフィードフォワード時間遅れ（正規化比率＝７．２）を持つ。この例は、フィードフォワード時間遅れに対する具体的な数値を提示しているが、この数値は、単に例として挙げたものであり、当業者であれば、フィードフォワードが、例に挙げた２４時間より長いか又は短い遅延を生じることは、本発明の範囲内であると認識するであろう。
【００４３】
フィードフォワード遅れに加えて、補正係数が決定される。補正係数は、設定された流量に必要な変更量を表わし、使用される特定の輸液セット、所望の流量、及び輸液セットが使用されている時間によって管理される。補正係数は、好ましくは、輸液セット、流量、及びフィードフォワード時間遅れ経過時間に対応して、表形式でメモリー１６に格納される。特定の輸液セットに対する表の例を、下記表２に示す。
【００４４】
表２．特定の輸液セットに対する補正係数
【００４５】
【表２】
0006475637.tif 000003
【００４６】
上に示すように、共通又は他の有用な流量に対応する補正係数（一括して“デルタ”）を、表にまとめている。他の流量に対する補正係数は、例えば、線形補間により計算することができる。
パルス周波数は、新しいパルス周波数が次式によって設定されるように、補正係数によって調節される。
新しいパルス周波数＝（（補正されたパルス＋デルタ）／補正された容量））＊Ｖｉ
ここで、Ｖｉは、流量である。
【００４７】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
本実施形態では、１つ以上のセンサー２０は、ポンピング機構１２の中の１つ以上の咬合器に接続された圧力センサーを備える。圧力センサーは、好ましくは、線形蠕動輸液ポンプで使用される。
【００４８】
図３は、図２の輸液ポンプで用いられる輸液セットの復元力を測定する技術を示す図であり、線形蠕動ポンプ中の圧力センサーを使用して輸液セットの復元力を測定する方法を、図３の（ａ）〜（ｄ）で説明する。図３の（ａ）に示すように、ポンピング機構１２の下流端に配置された下流の咬合器４０−１は、輸液セットのチューブ４２の一部を完全に押圧して、流体が輸液セットの上流部分を満たし得る。
【００４９】
次に、図３の（ｂ）に示すように、ポンピング機構１２の上流端に配置された咬合器４０−５が、チューブ４２を完全に押圧する。その後、図３の（ｃ）に示すように、圧力センサーが組込まれている中央の咬合器４０−３がチューブ４２を補正された深さに押圧する。
【００５０】
その後、図３の（ｄ）に示すように、咬合器４０−３が解放され、組み込まれた圧力センサーが、チューブ４２の復元力を測定する。図３の（ａ）〜（ｄ）に示すポンピング機構１２は、５つの咬合器を有しているが、当業者であれば、これより多いか又は少ない数の咬合器を使用し得ることは、本発明の範囲を逸脱することなく使用できることが理解され得る。
【００５１】
上述のように、流量、容量、及び／又は持続時間などの輸液パラメーターは、ユーザーによって設定される。上記の復元力測定技術は、ポンピング機構１２の作動に先立って、輸液セットが形成された材料を特定するために使用される。つまり、異なる材料のそれぞれは、固有の初期復元力を有する。従って、初期復元力測定は、輸液セットを形成するために使用される材料を正確に同定するのに使用される。好ましくは、ユーザーは、輸液セットの材料を確認するように求められる。次いで、輸液プロセスは、コントローラー１４でポンピング機構１２を制御し、輸液セットの材料及び流量に基づいて、上記パルス周波数の式を使用して決定されたパルス周波数で作動を始める。
【００５２】
次いで、復元力を断続的に測定して、復元力が閾値を超えて劣化していないことを確認する。図４は、復元力によって測定されたチューブ疲労度変化ΔＤｕと補正係数Ｃとを表す代表的な曲線を示す図である。同曲線に示されるように、チューブ疲労度変化が限界値ΔＤｕｋに達すると、補正係数Ｃが急激に上昇する。従って、輸液セットは、疲労度変化が限界値ΔＤｕｋに達した時に取替えるのが好ましい。
【００５３】
疲労度変化の閾値ΔＤｕ１及びΔＤｕ２は、輸液セットを形成するのに使用された材料に基づいて選択される。測定された復元力がこれらの閾値に達すると、パルス周波数は、次式によって調節される。
新しいパルス周波数＝（（補正されたパルス＋Ｃ）／補正された容量）＊Ｖｉ
ここで、Ｖｉは流量である。
【００５４】
それぞれの輸液セットに対する閾値ΔＤｕ１及びΔＤｕ２は、メモリーに格納されるのが好ましいが、計算してもよい。この技術は、実際の疲労度測定に依存するので、流量に基づく閾値を正規化する必要がない。しかしながら、ポンピング機構１２内に圧力センサーを組込むのは、輸液ポンプの製造原価を上昇させる。
【００５５】
上述した全ての実施形態では、適正に管理しないと輸液ポンプ１０の精度を劣化させる２つの主なエラー源がある。第１は、時間マークの登録が重要である。時間マークが適切に登録されないと、フィードフォワード時間遅れに等しい時間が経過したときを決めるのが難しくなり、精度劣化に寄与する。第２は、例えば環境または材料のばらつきによってフィードフォワード制御による過補正があると、輸液ポンプ１０の精度が劣化し得る。
【００５６】
時間マークは、ユーザーが輸液セットのタイプを確認する際に設定する。従って、輸液が始まる時に時間マークが正確に設定されることを確実にするために、ドアが開いている間はユーザーが輸液セットを確認できなくするのが好ましい。この目的のため、センサーは、輸液ポンプ１０のドアが開いている時に警告を発し、コントローラー１４は、ドアが開いている間は、ユーザーが輸液セットのタイプを確認できなくする。
【００５７】
精度に影響する他の要因は、チューブの再装填が必要な場合に発生する。例えば、輸液セットが、輸液中に再装填されるとき、セットは、ポンピング機構１２がセットの同じ部位に作用するように再装填することが重要である。すなわち、セットのポンピング機構１２が作動している部分だけが劣化する。従って、既知の方法を用いて、輸液セットが一貫して同じ位置に再装填されるようにする。
【００５８】
好ましくは、１つ以上のセンサー２０は、輸液ポンプのドアが開いているか否かを検知するためのホール（Ｈａｌｌ）又は他のセンサーを含む。センサー２０は、さらに、輸液セットを通り抜ける流体中の気泡の存在を検知するためにインライン空気センサーを備えることが好ましい。
【００５９】
液体中に存在する気泡は、典型的に、ポンプの“呼び水”を必要とする。これは、典型的に、当業者に公知の気泡を除去するための手作業であり、輸液セットを取り除き、再装填する。典型的には、ポンプを止め、ドアを開いてチューブ又はセットを取り除く。
次いで、ユーザーは、手作業で気泡を、例えば注射器によって気泡の除去を可能にする機能を有するチューブの部分に進める。
【００６０】
手作業による呼び水の必要を少なくするために、輸液ポンプに、一時的に流量を上げることができる機能を加えて、気泡を注射器で除くことができる位置に進めることができるようにする。
【００６１】
図５は、気泡を進めるための手順を示すフローチャートである。図５を参照すると、本手順の各ステップで提示されるユーザープロンプトは、一般的に５０台の符号が付されている。
ステップ５２で、ラインに空気があることを示すアラームが作動する。これに応答して、ユーザーは、ステップ５４で空気前進キーを押し続ける。このキーを押し続けると、輸液ポンプは、流量を上げて動く（これに対応して、パルス周波数が増加する）。
【００６２】
ユーザーが空気前進キーを放すと、ステップ５６で、ユーザーが空気の前進を継続するために空気前進キーを押し続けるか又は輸液を再開すべく“スタート”を押すかを要求するプロンプトを表示する。
ユーザーが“空気前進”を押すと、ステップ５４に戻る。一方、ユーザーが“スタート”を押すと、ステップ５８においてタイマーで空気前進放出機能を所定時間止めた後、ステップ６０で輸液を再開する。
【００６３】
また、ユーザーが“ストップ”を押すと、ステップ６２で輸液は停止する。気泡を前進させるに用いられる流量の増加は、患者への輸液速度の増加をもたらすので、気泡を進めるのに使用する呼び水量には限界がある。
他の制限も考慮されるが、好ましくは、前進させる空気が凡そ１ｍｌに制限される。ステップ６４で前進させる最大量に至ると、ユーザーに対して、気泡を除去するために手動でポンプに呼び水するよう通知が表示される。
【００６４】
ステップ６６において、好ましくはタイマーにより空気前進フラッシュ機能を所定時間止める。所望により、このタイマーの長さは、ステップ５８でのタイマー設定と異なってもよい。ステップ６８に示すように、タイマーが空気前進フラッシュ機能に入るのを阻止しているときに、空気インラインアラームが作動したならば、ユーザーに対して、ラインに手動で呼び水するように通知が表示される。
【００６５】
センサー２０は、また、例えば、輸液速度の精度劣化を回避する冗長チェックとして機能する滴下センサーを備え得る。さらに、温度センサーがセンサー２０に含まれる。
【００６６】
当技術分野で知られているように、ポンプ及び輸液セットの物理的特性は、周囲温度に影響される。特に、輸液ポンプは、一般的に１５℃以下又は３８℃以上で不正確である。従って、周囲温度が１５℃以下又は３８℃以上であるとき、輸液ポンプは使用不能である。たとえ動作範囲（つまり、１５℃〜３８℃）内の温度でも、正規化比率を変えて精度を改善するのが望ましい。例えば、１８℃以下の温度では、正規化比率は、表１に示した比率の凡そ３分の１に低減し得る。
【００６７】
以上、長時間の薬物投与精度を向上させるための輸液ポンプの原理を、特定の装置及びアプリケーションに関連して記載してきたが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０    輸液ポンプ
１２    ポンピング装置（ポンピング機構）
１４    コントローラー
１６    メモリー
１８    プロセッサー
２０    センサー
２２    入力装置
２４    ディスプレイ
２６    ネットワーク接続部
２８    電源
４０−１、４０−２、４０−３、４０−４、４０−５    咬合器
４２    チューブ
【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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