(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動液が貯留される第１流路が形成された上流側本体を含む第１流路部と、薬液が貯留される第２流路が形成された下流側本体を含む第２流路部と、一対の電極及び前記一対の電極に挟まれた多孔質体を含み、第１流路の下流側の端部と前記第２流路の上流側の端部とをつなぐ連通流路が形成された駆動機構部と、を有する薬液投与モジュールと、
前記薬液投与モジュールが収容される収容部が形成された筐体を有すると共に、前記筐体の内側に、前記第２流路が接続される支路と、前記支路の下流側から分岐して点滴用のチューブに接続される主路と、を有する薬液投与装置と、
を備え、
前記薬液投与モジュールは、
前記第２流路の下流側の端部に薬液連結部を有し、
前記薬液投与装置は、
前記支路の上流側の端部に、前記薬液連結部が接続される流路連結部を有する、薬液投与ユニット。
【請求項２】
前記薬液投与モジュールは、
前記第１流路及び前記連通流路に前記駆動液が充填されると共に、前記第２流路に前記薬液が充填され、
前記駆動液の量が前記薬液の量よりも調整量分だけ少なくなっている、請求項１に記載の薬液投与ユニット。
【請求項３】
前記薬液投与装置は、
前記一対の電極に接続され、前記駆動機構部の動作を制御する制御部を有する、請求項１又は２に記載の薬液投与ユニット。
【請求項４】
前記薬液投与装置は、
複数の前記薬液投与モジュールを実装可能に構成されている、請求項３に記載の薬液投与ユニット。
【請求項５】
前記薬液投与モジュールを複数備え、
前記制御部は、
複数の前記薬液投与モジュールによる薬液投与の流量を示す流量データ及び薬液投与のタイミングを示す投与データに基づいて、各薬液投与モジュールのそれぞれの駆動機構部の動作を制御するものである、請求項４に記載の薬液投与ユニット。
【請求項６】
駆動液が貯留される第１流路が形成された上流側本体を含む第１流路部と、
薬液が貯留される第２流路が形成された下流側本体を含む第２流路部と、
一対の電極及び前記一対の電極に挟まれた多孔質体を含み、前記第１流路の下流側の端部と前記第２流路の上流側の端部とをつなぐ連通流路が形成された駆動機構部と、を有すると共に、前記第２流路の下流側の端部に薬液連結部を有し、
収容部が形成された筐体を有すると共に、前記筐体の内側に、上流側の端部に流路連結部が設けられた支路と、前記支路の下流側から分岐して点滴用のチューブに接続される主路と、を有する薬液投与装置に、前記薬液連結部が前記流路連結部に接続された状態で前記収容部に収容されて実装されるものである、薬液投与モジュール。
【請求項７】
前記第１流路及び前記連通流路に前記駆動液が充填されると共に、前記第２流路に前記薬液が充填され、
前記駆動液の量が前記薬液の量よりも調整量分だけ少なくなっている、請求項６に記載の薬液投与モジュール。
【請求項８】
収容部が形成された筐体を有すると共に、前記筐体の内側に、上流側の端部に流路連結部が設けられた支路と、前記支路の下流側から分岐して点滴用のチューブに接続される主路と、を有し、
駆動液が貯留される第１流路が形成された上流側本体を含む第１流路部と、下流側の端部に薬液連結部が設けられ薬液が貯留される第２流路が形成された下流側本体を含む第２流路部と、一対の電極及び前記一対の電極に挟まれた多孔質を含み、第１流路の下流側の端部と第２流路の上流側の端部とをつなぐ連通流路が形成された駆動機構部と、を有する薬液投与モジュールが、前記流路連結部に前記薬液連結部が接続された状態で前記収容部に収容されて実装されるものであり、
前記一対の電極に接続され、前記駆動機構部の動作を制御する制御部を有する、薬液投与装置。
【請求項９】
複数の前記流路連結部を有すると共に、複数の前記薬液投与モジュールが実装されるものであり、
前記制御部は、
複数の前記薬液投与モジュールによる薬液投与の流量を示す流量データ及び薬液投与のタイミングを示す投与データに基づいて、各薬液投与モジュールのそれぞれの駆動機構部の動作を制御するものである、請求項８に記載の薬液投与装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
複数の前記薬液投与モジュールでの薬液の投与を連続的に行う機能を有する、請求項９に記載の薬液投与装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
２つ以上の前記薬液投与モジュールでの薬液の投与を同時に行う機能を有する、請求項９又は１０に記載の薬液投与装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
１又は複数の前記薬液投与モジュールでの薬液の投与が終了し、所定の待機時間が経過した後で、他の１又は複数の前記薬液投与モジュールでの薬液の投与を開始する機能を有する、請求項９〜１１の何れか一項に記載の薬液投与装置。
【請求項１３】
前記薬液投与モジュールに設けられ当該薬液投与モジュールに固有のタグ情報を有するタグ部から、前記タグ情報を読み取る読取部、が設けられている、請求項８〜１２の何れか一項に記載の薬液投与装置。
【請求項１４】
前記読取部は、
前記タグ部から読み取った前記タグ情報を前記制御部へ送信するものであり、
前記制御部は、
実装予定の前記薬液投与モジュールの前記タグ情報に関連づけられた関連情報と、前記読取部から送信された前記タグ情報とを照合して、実装された前記薬液投与モジュールの適否を判定するものである、請求項１３に記載の薬液投与装置。
【請求項１５】
請求項８〜１４の何れか一項に記載の薬液投与装置を複数台有し、
複数台の薬液投与装置のそれぞれの前記制御部は、互いに連携して自身に対応づけられた前記薬液投与モジュールの前記駆動機構部の動作を制御するものである、薬液投与ユニット。
【請求項１６】
請求項８〜１４の何れか一項に記載の薬液投与装置と、
患者の属性の情報を含む個人データ、及び前記薬液投与モジュールにおける薬液の流量の情報を含む薬液データを分析する分析処理装置と、
表示部を備えた管理装置と、を有し、
前記表示部は、
前記分析処理装置による分析結果に基づく情報を表示するものである、投薬管理システム。
【請求項１７】
前記分析処理装置は、
前記個人データ及び前記薬液データを用いて、前記薬液投与モジュールにおける薬液の最適な流量の予測値である流量推奨値を求めるものであり、
前記表示部は、
前記流量推奨値を含む推奨情報を表示するものである、請求項１６に記載の投薬管理システム。
【請求項１８】
前記個人データには、患者のバイタルデータが含まれ、
前記分析処理装置は、
前記個人データ及び前記薬液データを用いて、前記バイタルデータの将来の変化を示すバイタル予測情報を求めるものであり、
前記表示部は、
前記バイタル予測情報に基づく情報を表示するものである、請求項１６又は１７に記載の投薬管理システム。
【請求項１９】
前記個人データには、患者のバイタルデータが含まれ、
前記分析処理装置は、
前記個人データ及び前記薬液データを用いて、前記薬液投与モジュールによる流量を流量推奨値に変化させた場合の経時的な前記バイタルデータの変化を示す変更後経時データを求めるものであり、
前記表示部は、
前記変更後経時データに基づく情報を表示するものである、請求項１７に記載の投薬管理システム。
【請求項２０】
前記個人データには、患者のバイタルデータが含まれ、
前記分析処理装置は、
前記個人データ及び前記薬液データを用いて、前記薬液投与モジュールによる流量を流量推奨値に変化させた場合の設定期間経過後のバイタルデータを示す変更後予測データを求めるものであり、
前記表示部は、
前記変更後予測データに基づく情報を表示するものである、請求項１７又は１９に記載の投薬管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液の投与量を調整する薬液投与ユニット、薬液投与モジュール、薬液投与装置、及び投薬管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場では、静脈内に留置した注射針から少しずつ薬液等を投与する点滴が行われている。点滴においては、輸液容器から点滴用のチューブを伝って流れる輸液に、三方活栓を介してシリンジポンプから薬液を混入させる手法が採られている。シリンジポンプは、薬液の流量を任意に設定することができる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２１３０５７号公報
【特許文献２】特開２００４−１７３８４４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、現状の一般的なシリンジポンプによる薬液投与は、ポンプ自身のサイズが大きいため、患者のすぐ脇に置くことができず、患者から１メートル以上離れた位置にポンプを置いて、その状態からポンプを作動する。このように、患者からの距離が離れると、ポンプから点滴チューブまでの距離が長くなるため、チューブ内の気泡抜きをする時間や手間がかかると共に、内圧を安定させることが難しい、という課題が発生する。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、薬液の迅速かつ安定的な投与を手間をかけずに実現する薬液投与ユニット、薬液投与モジュール、薬液投与装置、及び投薬管理システム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】
本発明の一態様に係る薬液投与ユニットは、駆動液が貯留される第１流路が形成された 上流側本体を含む第１流路部と、薬液が貯留される第２流路が形成された下流側本体を含 む第２流路部と、一対の電極及び一対の電極に挟まれた多孔質体を含み、第１流路の下流 側の端部と第２流路の上流側の端部とをつなぐ連通流路が形成された駆動機構部と、を有 する薬液投与モジュールと、薬液投与モジュールが収容される収容部が形成された筐体を有すると共に、筐体の内側に、第２流路が接続される支路と、支路の下流側から分岐して点滴用のチューブに接続される主路と、を有する薬液投与装置と、を備え、薬液投与モジュールは、第２流路の下流側の端部に薬液連結部を有し、薬液投与装置は、支路の上流側の端部に、薬液連結部が接続される流路連結部を有するものである。
【０００７】
本発明の一態様に係る薬液投与モジュールは、駆動液が貯留される第１流路が形成され た上流側本体を含む第１流路部と、薬液が貯留される第２流路が形成された下流側本体を 含む第２流路部と、一対の電極及び一対の電極に挟まれた多孔質体を含み、第１流路の下 流側の端部と第２流路の上流側の端部とをつなぐ連通流路が形成された駆動機構部と、を 有すると共に、第２流路の下流側の端部に薬液連結部を有し、収容部が形成された筐体を有すると共に、筐体の内側に、上流側の端部に流路連結部が設けられた支路と、支路の下流側から分岐して点滴用のチューブに接続される主路と、を有する薬液投与装置に、薬液連結部が流路連結部に接続された状態で収容部に収容されて実装されるものである。
【０００８】
本発明の一態様に係る薬液投与装置は、収容部が形成された筐体を有すると共に、筐体の内側に、上流側の端部に流路連結部が設けられた支路と、支路の下流側から分岐して点滴用のチューブに接続される主路と、を有し、駆動液が貯 留される第１流路が形成された上流側本体を含む第１流路部と、下流側の端部に薬液連結部が設けられ薬液が貯留される第２流路が形成された下流側本体を含む第２流路部と、一対の電極及び一対の電極に挟まれた多孔質を含み、第１流路の下流側の端部と第２流路の上流側の端部とをつなぐ連通流路が形成された駆動機構部と、を有する薬液投与モジュールが、流路連結部に薬液連結部が接続された状態で収容部に収容されて実装されるものであり、一対の電極に接続され、駆動機構部の動作を制御する制御部を有するものである。
【０００９】
本発明の一態様に係る薬液投与ユニットは、上記の薬液投与装置を複数台有し、複数台 の薬液投与装置のそれぞれの制御部は、互いに連携して自身に対応づけられた薬液投与モジュールの駆動機構部の動作を制御するものである。
【００１０】
本発明の一態様に係る投薬管理システムは、上記の薬液投与装置と、患者の属性の情報を含む個人データ、及び薬液投与モジュールにおける薬液の流量の情報を含む薬液データを分析する分析処理装置と、表示部を備えた管理装置と、を有し、表示部は、分析処理装置による分析結果に基づく情報を表示するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、第１流路の下流側の端部と第２流路の上流側の端部とをつなぐ連通流路が、多孔質体及びこれを挟む一対の電極に形成され、薬液投与装置の支路に第２流路が接続されると共に、支路の下流側は点滴用のチューブに繋がる主路に接続されている。よって、一対の電極間の電位差による電気浸透流の発生で、多孔質体に染み込んだ駆動液が連通流路を下流側へ流れることから、一対の電極への電圧印加に応じて第２流路内の薬液が即時に下流側へ押し出されるため、薬液の迅速かつ安定的な投与を手間をかけずに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る投薬管理システム及びその周辺機器等を例示した構成図である。
【図２】図１の薬液投与モジュールの外観を例示した構成図である。
【図３】図２の薬液投与モジュールを側方からみた場合の構成図である。
【図４】図１の薬液投与ユニットの外観を例示した構成図である。
【図５】図１の管理装置の機能的な構成を例示したブロック図である。
【図６】図１の端末装置の機能的な構成を例示したブロック図である。
【図７】図６の端末装置の表示部に表示される確認操作画面を例示した説明図である。
【図８】図２の通信処理部及びその関連機器の機能的な構成を例示したブロック図である。
【図９】図１の分析処理装置の機能的な構成を例示したブロック図である。
【図１０】図１の薬液投与装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】図１の投薬管理システムの動作の流れを例示したシーケンスチャートである。
【図１２】図５の管理装置の表示部に表示される投薬管理画面を例示した説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態１の変形例１ａに係る薬液投与ユニットを例示した構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態１の変形例１ｂに係る管理装置の表示部に表示される投薬管理画面を例示した説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る薬液投与ユニットの外観を例示した説明図である。
【図１６】図１５の薬液投与ユニットの薬液の投与に係る設定パターンを例示した説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る端末装置の表示部に表示される確認操作画面を例示した説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る管理装置の表示部に表示される投薬管理画面を例示した説明図である。
【図１９】図１５の薬液投与装置の動作例を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態３に係る薬液投与ユニットの一例を示す構成図である。
【図２１】本発明の実施の形態３に係る薬液投与ユニットの他の例を示す構成図である。
【図２２】本発明の実施の形態４に係る薬液投与ユニットを例示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１を参照して、実施の形態１における投薬管理システム及びその周辺機器等について説明する。なお、以下の各図では、煩雑さを避けるために符号の一部を省略することがある。図１に示すように、投薬管理システム１００は、薬液投与ユニット１０と、端末装置５０と、管理装置６０と、分析処理装置７０と、を有している。端末装置５０と管理装置６０と分析処理装置７０とは、インターネットなどのネットワークＮｅを介して通信可能に接続されている。
【００１４】
薬液投与ユニット１０は、薬液投与装置２０と、薬液投与モジュール４０と、により構成されており、医療現場では、点滴ユニット８０と組み合わせて使用される。薬液投与モジュール４０は、薬液投与装置２０に対し、着脱自在な構成となっている。点滴ユニット８０は、例えば、輸液Ｙが溜められる輸液容器８１と、点滴筒８２と、クレンメ８３と、注射針（図示せず）と、を有している。輸液容器８１と点滴筒８２とクレンメ８３と注射針とは、チューブ８５により接続されている。
【００１５】
ここで、図１に例示するスタンド９０は、キャスター付きの脚部９１と、脚部９１から上方に延びる支柱９２と、支柱９２の上端部に接続されたボトルフック９３と、支柱９２に取り付けられたハンドル部９４と、を有している。例えば、点滴ユニット８０は、ボトルフック９３に輸液容器８１が引っ掛けられた状態で使用される。チューブ８５は、上流側コネクタ８５ａと下流側コネクタ８５ｂとにより分断されている。注射針は、点滴中において、人の静脈内に留置される。薬液投与ユニット１０は、支柱９２又はハンドル部９４などに固定部材（図示せず）を介して固定される。もっとも、薬液投与ユニット１０は台などに載置されてもよい。
【００１６】
端末装置５０は、薬液投与ユニット１０の設定及び操作用のリモートコントローラ、又はスマートフォンもしくはタブレット端末などのモバイル端末である。端末装置５０がモバイル端末の場合、薬液投与ユニット１０の設定及び操作用のアプリケーションプログラムが予めダウンロードされ、インストールされているものとする。
【００１７】
管理装置６０は、病院などの施設に設けられ、医療従事者等が使用するＰＣ（Personal Computer）である。ＰＣには、タブレットＰＣ、ノートＰＣ、デスクトップ型ＰＣなどが含まれる。図１では、投薬管理システム１００の構成として、１台の薬液投与ユニット１０と１台の管理装置６０とを例示しているが、投薬管理システム１００は、複数の薬液投与ユニット１０を含んでいてもよく、複数台の管理装置６０を含んでいてもよい。実際の医療現場では、複数の薬液投与ユニット１０が使用されることが想定され、分析処理装置７０は、複数台の管理装置６０から種々のデータを収集して蓄積し、分析するためである。すなわち、管理装置６０は、複数の薬液投与ユニット１０のそれぞれに対応する設定データを管理する機能を有している。設定データには、患者の属性の情報を含む個人データと、薬液Ｃの流量の情報を含む薬液データと、が含まれる。なお、１つの医療現場には、複数台の管理装置６０が設置されることもある。
【００１８】
分析処理装置７０は、クラウドコンピューティングに基づくクラウドサーバ、もしくは物理サーバ、又はこれらを組み合わせたシステムなどにより構成される。分析処理装置７０は、全世界の医療現場に置かれた管理装置６０から、各管理装置６０が管理する薬液投与ユニット１０の設定データを収集するようになっている。分析処理装置７０は、端末装置５０から設定データを収集するようにしてもよい。分析処理装置７０は、収集した設定データを蓄積すると共に、蓄積した設定データを分析するものである。
【００１９】
薬液投与ユニット１０は、ネットワークＮｅを介して、端末装置５０、管理装置６０、又は分析処理装置７０との通信を行うように構成してもよい。ただし、医療機関でのネットワーク障害は、病院機能の停止に繋がるおそれがあり、ハッキング等に対するセキュリティ対策も重要である。そのため、本実施の形態１の薬液投与ユニット１０は、安全性及び信頼性等の観点から、いわゆる院内ＬＡＮ（Local Area Network）等による通信のみが可能となっており、端末装置５０を介してネットワークＮｅ上の機器との通信を行うようになっている。
【００２０】
次に、図２及び図３を参照して、薬液投与モジュール４０の具体的な構成について説明する。以降では、薬液投与モジュール４０のことを「モジュール４０」ともいう。図２及び図３では、モジュール４０の向きを示すためにｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を記載している。モジュール４０について、ｘ軸方向を湾曲方向とし、ｙ軸方向を投与方向とし 、ｚ軸方向を厚み方向とする。以下の各図においても同様である。
【００２１】
図２及び図３に示すように、モジュール４０は、第１流路部４１と、第２流路部４２と、駆動機構部４３と、を有している。第１流路部４１は、駆動液Ｆが貯留される第１流路４１ｂが形成された上流側本体４１ａを含んでいる。駆動液Ｆは、例えば水やアルコール類など、電気浸透流ポンプに使用可能な液体であればよい。第２流路部４２は、薬液Ｃが貯留される第２流路４２ｂが形成された下流側本体４２ａを含んでいる。図２では、湾曲部４１Ｗ及び湾曲部４２Ｗの形状として、湾曲方向に蛇行する蛇行形状を例示している。第１流路４１ｂだけでなく、第２流路４２ｂも湾曲形状とすることで、第２流路４２ｂからも、薬液Ｃの残量を容易に確認することができる。モジュール４０における流路に関し、第１流路４１ｂは駆動機構部４３の上流側に位置し、第２流路部４２は、駆動機構部４３の下流側に位置している。
【００２２】
上流側本体４１ａは、樹脂により形成され、第１流路４１ｂは、例えば切削加工により形成される。第１流路４１ｂは、駆動機構部４３の作用により、駆動液Ｆが下流側へ流れるようになっている。第１流路４１ｂは、液量を確保し且つ対流を抑制するための湾曲部４１Ｗを有している。第１流路４１ｂの下流側の端部には、液漏れが生じない程度の大きさの通気孔４１ｃが設けられている。本実施の形態１の第１流路４１ｂ内には、駆動液Ｆの終端部に追従する追従部材４１ｄが配置されている。追従部材４１ｄを視認することにより、薬液Ｃのおおよその残量を確認することができる。
【００２３】
下流側本体４２ａは、樹脂により形成されており、第２流路４２ｂは、例えば切削加工により形成される。第２流路４２ｂは、駆動機構部４３の作用により、薬液Ｃが下流側へ流れるようになっている。第２流路４２ｂは、液量を確保し且つ対流を抑制するための湾曲部４２Ｗを有している。第２流路４２ｂの上流側の端部には、後述する薬液投与装置２０の流路連結部２２ｂに接続される薬液連結部４２ｃが設けられている。本実施の形態１のモジュール４０は、下流側本体４２ａに、例えば光センサからなる残量センサ４８が設けられている。残量センサ４８は、薬液Ｃの残量に関する残量情報を、随時又は定期的に通信処理部３０へ送信する。残量センサ４８は、通信処理部３０からの要求に応じて残量情報を送信するようにしてもよい。
【００２４】
駆動機構部４３は、樹脂により形成された駆動部本体４３ａを有している。駆動機構部４３は、一対の電極である電極４４ａ及び電極４４ｂと、電極４４ａと電極４４ｂとで挟まれた多孔質体４５と、を含んでいる。電極４４ａ及び電極４４ｂは、例えば、導電性物質とゴムとを含んで形成され、導電性を有している。電極４４ａ及び電極４４ｂには、それぞれ、後述する通信処理部３０に接続される端子（図示せず）が設けられている。上流側の電極４４ａの端子はプラス端子であり、下流側の電極４４ｂの端子はマイナス端子である。多孔質体４５は、電極４４ａを介して第１流路４１ｂと繋がっており、駆動液Ｆが浸透している。多孔質体４５は、例えば多孔質セラミックにより形成される。
【００２５】
ここで、液体を浸潤させた多孔質体の両端に電圧を印加すると、多孔質体内の液体が一方の電極側から他方の電極側に移動する現象が起こる。この現象を電気浸透流現象といい、該現象によって発生した液体の流れを電気浸透流という。駆動機構部４３は、多孔質体４５に駆動液Ｆが浸潤しており、多孔質体４５を挟んで対向する位置に一対の電極（４４ａ、４４ｂ）が配置されている。したがって、駆動機構部４３は、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に電圧を印加することにより、電気浸透流ポンプとして機能する。
【００２６】
駆動機構部４３は、第１流路４１ｂの下流側の端部と第２流路４２ｂの上流側の端部とをつなぐ連通流路が形成されている。連通流路は、電極４４ａと多孔質体４５と電極４４ｂとの間に連通する開口である。一対の電極（４４ａ、４４ｂ）及び多孔質体４５は、少なくとも一部が駆動部本体４３ａによって覆われている。
【００２７】
駆動機構部４３は、第１流路４１ｂ内の駆動液Ｆがなくなると駆動を停止するものである。すなわち、モジュール４０は、第１流路４１ｂ内の駆動液Ｆが下流側へ流れきると駆動機構部４３が自動的に停止し、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に電圧を印加しても流路に流れが発生しない。ここで、第１流路４１ｂ及び連通流路には駆動液Ｆが充填され、第２流路４２ｂには薬液Ｃが充填される。多孔質体４５には、駆動液Ｆが浸潤することになる。したがって、モジュール４０全体として、薬液Ｃよりも駆動液Ｆの方が若干少なくなるように調整することで、駆動機構部４３が、駆動液Ｆを輸液Ｙに混入させないための安全機構として機能する。製造誤差等を考慮すれば、駆動液Ｆの量は、薬液Ｃの量の９５％程度となるように調整するとよい。換言すれば、薬液Ｃの量は、駆動液Ｆの量の１０５％〜１１０％程度であることが望ましい。このように調整したときの、薬液Ｃの量から駆動液Ｆの量を減じた量のことを「調整量」という。
【００２８】
次に、図４を参照して、薬液投与装置２０の構成と、薬液投与装置２０とモジュール４０との位置関係及び接続関係について説明する。薬液投与装置２０は、第２流路４２ｂの下流側の端部が接続される支路２２ａと、支路２２ａの下流側から分岐して点滴用のチューブ８５に接続される主路２２ｃと、を有している。より具体的に、支路２２ａは、上流側の端部に流路連結部２２ｂが設けられており、流路連結部２２ｂには、第２流路部４２の薬液連結部４２ｃが接続される。
【００２９】
薬液投与装置２０は、外殻をなす筐体２１を有すると共に、筐体２１の内部に、薬液Ｃの残量に関する情報などを出力する出力部３５と、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に対し、適宜調整した電圧を印加する通信処理部３０と、を有している。筐体２１は、主路２２ｃとその上流側のチューブ８５、つまり主路２２ｃと上流側コネクタ８５ａとを接続するための上流連結部２１ａを有している。筐体２１は、主路２２ｃとその下流側のチューブ８５、つまり主路２２ｃと下流側コネクタ８５ｂとを接続するための下流連結部２１ｂを有している。
【００３０】
さらに、筐体２１には、モジュール４０を収容する収容部２１ｃが形成されている。図４では、溝状の収容部２１ｃを例示している。通信処理部３０は、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）の各端子のそれぞれに、直接又は導線等を介して接続される給電端子（図示せず）を有している。すなわち、モジュール４０は、筐体２１の収容部２１ｃに入れられて、薬液連結部４２ｃが流路連結部２２ｂに接続されると共に、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）の各端子に各給電端子が接続されることにより、薬液投与装置２０に実装される。これにより、投薬管理システム１００は、輸液容器８１からチューブ８５を流れる輸液Ｙを主路２２ｃに通過させ、主路２２ｃを通過する輸液Ｙに支路２２ａから薬液Ｃを混入させることができる。
【００３１】
続いて、図５を参照して、管理装置６０の機能的な構成について説明する。管理装置６０は、管理通信部６１と、管理制御部６２と、管理記憶部６３、入力部６４と、表示部６５と、を有している。管理通信部６１は、管理装置６０が薬液投与装置２０、端末装置５０、及び分析処理装置７０などの外部機器との間で有線又は無線による通信を行うためのインタフェースである。管理記憶部６３には、管理制御部６２の動作プログラムの他、種々の情報などが記憶される。管理記憶部６３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等のＰＲＯＭ（Programmable ＲＯＭ）、又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等により構成することができる。
【００３２】
入力部６４は、例えば、キーボードと、マウス又はトラックボールなどのポインティングデバイスと、を含んで構成される。入力部６４は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作の内容に応じた操作信号を管理制御部６２へ送信する。表示部６５は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）からなり、管理制御部６２からの指示により種々の情報を表示する。
【００３３】
管理制御部６２は、情報処理手段６２ａと、表示処理手段６２ｂと、を有している。情報処理手段６２ａは、管理通信部６１を介して外部機器から入力する情報、及び入力部６４から送信される操作信号に応じた処理を実行する。例えば、情報処理手段６２ａは、表示部６５への表示に関する操作を受け付けると、当該操作に応じた制御信号を表示処理手段６２ｂへ出力する。
【００３４】
情報処理手段６２ａは、入力部６４を介して、患者の属性を示す属性データ、患者の経歴を示す経歴データ、患者のバイタルデータ、患者の周囲の環境を示す外界データ、及び患者の家族を含む親族に関する親族データなどの入力及び設定を受け付け、これらのデータを個人データとして管理記憶部６３に記憶させる。属性データには、患者の年齢、性別、体重、身長、人種、出生地、国籍、血液型などの情報が含まれる。経歴データには、患者の病歴、投薬歴、手術記録などの情報が含まれる。バイタルデータには、患者の心拍数、体温、血圧、血糖値、血中のホルモン量、呼吸、体重、尿量、脳波などの情報が含まれる。外界データには、患者の周囲の気温、湿度、気圧、騒音の程度などの情報が含まれる。親族データは、患者の親族についての属性データ、経歴データ、バイタルデータ、及び外界データのうちの少なくとも１つを含んでいる。個人データは、上記の各情報のうちの少なくとも１つを含んでいればよい。
【００３５】
属性データの中で解析や予測に有用なものとしては、年齢、性別、体重などがある。バイタルデータの中で解析や予測に有用なものとしては、血圧、尿量などがある。また、ある薬液Ｃを投与した場合のバイタルデータの変化には、季節などの外界データ、性別や人種などの属性データ、病歴や投薬歴などの経歴データなども影響するため、これらのデータも、解析や予測の際の重要な要素となり得る。
【００３６】
情報処理手段６２ａは、入力部６４を介して、薬液Ｃの設定に関する薬液データの入力及び設定を受け付けて管理記憶部６３に記憶させる。薬液データは、モジュール４０に個別に設定された識別情報であるモジュール情報が紐づけられている。薬液データには、薬液Ｃの種類及び薬液Ｃの流量の他、薬液Ｃの１回での投与量、薬液Ｃの投与のタイミング、薬液Ｃの連続投与時間、モジュール４０による薬液Ｃの投与の繰り返し回数のうちの少なくとも１つの情報が含まれる。薬液Ｃの投与量とは、１回で連続して投与する薬液Ｃの量であり、薬液Ｃの流量とは、モジュール４０によって薬液Ｃを投与する速度である。薬液データのうち、薬液Ｃの流量を示す情報のことを流量データといい、薬液Ｃの投与のタイミングを示す情報のことを投与データという。以降では、薬液Ｃの流量のことを、単に「流量」ともいう。情報処理手段６２ａは、薬液データに個人データを紐付けた設定データを端末装置５０へ送信する。
【００３７】
表示処理手段６２ｂは、情報処理手段６２ａから出力される制御信号に応じて、表示部６５の表示画面に文字や画像等を表示させたり、表示画面の一部又は全部の表示を切り替えたりする。例えば、表示処理手段６２ｂは、分析処理装置７０から送信される予測データなどの情報に基づく投薬管理画面を表示部６５に表示させる。すなわち、表示処理手段６２ｂは、複数の患者の個人データ及び機械学習による解析データや予測データなど、投薬管理システム１００が取り扱っている全てのデータを、表示部６５にビジュアルで表現する機能を有している。
【００３８】
管理制御部６２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの演算装置と、こうした演算装置と協働して上記の各種機能を実現させる動作プログラムとにより構成することができる。なお、管理装置６０は、入力部６４及び表示部６５の代わりに、文字又は画像等を表示する表示パネルと、当該表示パネルに積層されてタッチ操作を検出する検出手段と、を含むタッチパネルを有していてもよい。もっとも、管理装置６０は、タッチパネルと、マウス又はキーボード等とを併せ持つものであってもよい。
【００３９】
次いで、図６及び図７を参照して、端末装置５０の機能的な構成について説明する。端末装置５０は、端末通信部５１と、端末制御部５２と、端末記憶部５３と、入力表示部５４と、報知部５５と、を有している。端末通信部５１は、端末装置５０がネットワークＮｅに接続された機器、及び無線により接続される機器と間で通信を行うためのインタフェースである。端末通信部５１は、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）における無線規格の他、Bluetooth（登録商標、以下同様）、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）、ＷｉＦｉ（登録商標、以下同様）などの無線通信の規格によりデータ通信を行う機能を有している。端末記憶部５３には、端末制御部５２の動作プログラムの他、種々の情報が記憶される。端末記憶部５３は、フラッシュメモリ、ｅＭＭＣ（embedded Multi Media Card）、又はＳＳＤ（Solid State Drive）などにより構成される。
【００４０】
入力表示部５４は、端末入力部５４ａと端末表示部５４ｂとが積層されて構成されたタッチパネルである。端末入力部５４ａは、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作の内容に応じた信号を端末制御部５２へ出力する。より具体的に、端末入力部５４ａは、ユーザによってタッチされた位置等を検出し、検出した位置等の情報を端末制御部５２へ出力する。端末表示部５４ｂは、例えば液晶ディスプレイからなり、文字又は画像などを表示するものである。報知部５５は、スピーカを含んで構成され、音又は音声を報知するものである。
【００４１】
端末制御部５２は、通信処理手段５２ａと、表示処理手段５２ｂと、を有している。通信処理手段５２ａは、端末通信部５１を介して、患者ごとの設定データを取得すると、取得した設定データを端末記憶部５３に記憶させる。また、通信処理手段５２ａは、端末表示部５４ｂへの表示に関する操作を受け付けると、当該操作に応じた制御信号を表示処理手段５２ｂへ出力する。表示処理手段５２ｂは、通信処理手段５２ａからの制御信号に応じて、端末表示部５４ｂに文字や画像などを表示させる。
【００４２】
ここで、図７を参照して、端末表示部５４ｂに表示される確認操作画面について説明する。確認操作画面は、薬液投与ユニット１０の状態を確認し、流量の調整を行うための画面である。表示処理手段５２ｂは、ユーザの操作に応じて、薬液投与装置２０に個別に設定された識別情報である装置情報の入力画面を表示させる。表示処理手段５２ｂは、該入力画面において装置情報が入力され、確認操作画面の表示が指示されると、図７のような確認操作画面を端末表示部５４ｂに表示させる。本実施の形態１における確認操作画面は、安全スイッチ５６と、上下移動が可能なカーソル５７ｘを有するスライドバー５７と、流量表示部５７ｙと、状態表示部５７ｚと、指示ボタン５８と、戻るボタン５９と、を有している。
【００４３】
安全スイッチ５６は、ミスタッチなどによる予定外の設定変更を防ぐためのものであり、ＯＮの状態ときは、スライドバー５７のカーソル５７ｘを動かせないようになっている。カーソル５６ｘは、現在の薬液Ｃの流量を示し、対応する流量の値が流量表示部５７ｙに表示される。状態表示部５７ｚは、モジュール４０が薬液Ｃを投与中であるか否かを示している。表示処理手段５２ｂは、確認操作画面を表示させた際、安全スイッチ５６をＯＮの状態にしておくとよい。安全スイッチ５６がＯＦＦの状態になると、表示処理手段５２ｂは、ユーザによるカーソル５７ｘの上下移動の操作を受け付け、カーソル５７ｘの動きに連動させて、流量表示部５７ｙの値を変更させる。ユーザが指示ボタン５８を押すと、通信処理手段５２ａは、確認操作画面において設定された薬液Ｃの流量を示す流量データを通信処理部３０へ送信する。通信処理部３０は、流量データに応じて、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に印加する電圧を調整し、薬液Ｃの流量を更新する。
【００４４】
端末制御部５２は、ＣＰＵ又はＧＰＵなどの演算装置と、こうした演算装置と協働して上記の各種機能を実現させる動作プログラムとにより構成することができる。図６では、入力表示部５４がタッチパネルである例を示したが、これに限定されない。端末入力部５４ａは、マウスなどのポインティングデバイス又はキーボード等であってよく、端末入力部５４ａと端末表示部５４ｂとは分離した構成であってもよい。
【００４５】
続いて、図８を参照して、薬液投与装置２０の通信処理部３０及びその関連機器の機能的な構成について説明する。通信処理部３０は、商用電源、充電式の電源、又はボタン電池などの電池からの給電により動作する。通信処理部３０は、商用電源を利用する仕様であれば、コンセントに挿し込むためのプラグを有することになり、停電などに備えて、二次電池などを有するとよい。通信処理部３０は、充電式の電源又は電池を利用する仕様であれば、持ち運びが可能となる。そのため、利便性の向上を図ると共に、在宅医療や災害発生時の投薬の容易化に貢献することができる。
【００４６】
通信処理部３０は、通信部３１と、制御部３２と、記憶部３３と、を有している。通信部３１は、通信処理部３０が端末装置５０等と通信を行うためのインタフェースである。通信部３１は、ＬＰＷＡにおける無線規格の他、Bluetooth、ＢＬＥ、ＷｉＦｉなどの無線通信の規格によりデータ通信を行う機能を有している。
【００４７】
記憶部３３は、薬液投与プログラム３３ｐなどの制御部３２の動作プログラムの他、種々のデータを記憶する。例えば、記憶部３３は、薬液Ｃの設定に関する薬液データを記憶する。記憶部３３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）、又はフラッシュメモリ等のＰＲＯＭ（Programmable ＲＯＭ）等により構成することができる。
【００４８】
制御部３２は、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に接続され、駆動機構部４３の動作を制御するものである。制御部３２は、情報処理手段３２ａと、駆動処理手段３２ｂと、出力処理手段３２ｃと、を有している。情報処理手段３２ａは、端末装置５０又は管理装置６０からモジュール４０の薬液データを取得して記憶部３３に記憶させる。駆動処理手段３２ｂは、薬液データに基づいて、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に電圧を印加する。駆動処理手段３２ｂは、残量センサ４８から送信される残量情報をもとに、薬液Ｃの残量が基準量以下であるか否かを判定する機能を有している。そして、駆動処理手段３２ｂは、薬液Ｃの残量が基準量以下になったとき、薬液Ｃの残量低下を示す低下信号を出力処理手段３２ｃへ出力するようになっている。また、駆動処理手段３２ｂは、薬液Ｃの投与が終了すると、薬液Ｃの投与終了を示す終了信号を出力処理手段３２ｃへ出力する。
【００４９】
出力処理手段３２ｃは、駆動処理手段３２ｂからの終了信号に応じて、薬液Ｃの残量確認を促す情報を出力部３５に出力させる。出力処理手段３２ｃは、駆動処理手段３２ｂからの終了信号に応じて、薬液Ｃの投与終了を示す情報を出力部３５に出力させる。図８では、出力部３５が、ＬＥＤ（light emitting diode）などの光源を含む発光手段３５ａと、スピーカを含む報知手段３５ｂと、を有する例を示している。したがって、出力処理手段３２ｃは、発光手段３５ａを種々の態様で発光させ、報知手段３５ｂに音又は音声を報知させる。
【００５０】
例えば、出力処理手段３２ｃは、薬液Ｃの残量確認を促す情報として発光手段３５ａを点灯させ、薬液Ｃの投与終了を示す情報として発光手段３５ａを点滅させるといったように、情報ごとに発光手段３５ａの発光方法を変化させるとよい。また、出力処理手段３２ｃは、薬液Ｃの残量確認を促す情報として「そろそろ薬液がなくなります」といった音声等を報知手段３５ｂに報知させ、薬液Ｃの投与終了を示す情報として「薬液がなくなりました」又は「モジュールを交換してください」といった音声等を報知手段３５ｂに報知させてもよい。
【００５１】
もっとも、出力部３５は、振動を起こす振動手段、又は特定の匂いを発生させる匂い発生手段などを有していてもよい。出力部３５は、発光手段３５ａ、報知手段３５ｂ、振動手段、及び匂い発生手段のうちの少なくとも１つを有していればよい。出力部３５が、発光手段３５ａ、報知手段３５ｂ、振動手段、及び匂い発生手段のうちの２つ以上を有している場合、出力処理手段３２ｃは、複数の手段を組み合わせて動作させてもよい。
【００５２】
制御部３２は、ＣＰＵ又はＧＰＵなどの演算装置と、こうした演算装置と協働して上記の各種機能を実現させる薬液投与プログラム３３ｐと、により構成することができる。すなわち、薬液投与プログラム３３ｐは、コンピュータとしての制御部３２及び記憶部３３を、情報処理手段３２ａ、駆動処理手段３２ｂ、及び出力処理手段３２ｃとして機能させるためのプログラムである。
【００５３】
次に、図９を参照して、分析処理装置７０の機能的な構成について説明する。分析処理装置７０は、分析通信部７１と、分析制御部７２と、分析記憶部７３と、を有している。分析通信部７１は、分析処理装置７０がネットワークＮｅに接続された機器等との間で有線又は無線による通信を行うためのインタフェースである。分析記憶部７３は、分析処理プログラム７３ｐなどの分析制御部７２の動作プログラムの他、種々のデータを記憶する。
【００５４】
例えば、分析記憶部７３には、流量予測モデル７３１及びバイタル予測モデル７３２が格納される。分析記憶部７３は、患者ごとの個人データ及び薬液データである設定データを記憶する。分析記憶部７３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等のＰＲＯＭ（Programmable ＲＯＭ）、又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等により構成することができる。
【００５５】
分析制御部７２は、収集処理手段７２ａと、学習処理手段７２ｂと、予測処理手段７２ｃと、を有している。収集処理手段７２ａは、患者ごとの設定データを逐次又は定期的に収集し、収集した設定データを分析記憶部７３に記憶させる。
【００５６】
学習処理手段７３ｂは、分析記憶部７３内の設定データに基づく機械学習により、モジュール４０による薬液Ｃの最適な流量を予測するための流量予測モデル７３１を構築する。より具体的に、学習処理手段７３ｂは、個人データに含まれる種々の情報のうちの少なくとも１つと、薬液データに含まれる種々の情報のうちの流量データを含む少なくとも１つとを用いた機械学習により、流量予測モデル７３１を生成する。つまり、流量予測モデル７３１の生成には流量データが必須となる。
【００５７】
また、学習処理手段７３ｂは、分析記憶部７３内の設定データに基づく機械学習により、患者のバイタルデータの変化を予測するためのバイタル予測モデル７３２を構築する。より具体的に、学習処理手段７３ｂは、個人データに含まれる種々の情報のうちのバイタルデータを含む少なくとも１つと、薬液データに含まれる種々の情報のうちの流量データを含む少なくとも１つとを用いた機械学習により、バイタル予測モデル７３２を生成する。つまり、流量予測モデル７３１の生成には、バイタルデータ及び流量データが必須となる。もっとも、学習処理手段７３ｂは、バイタルデータに属する各情報のうちの少なくとも１つを用いればよい。
【００５８】
すなわち、学習処理手段７３ｂは、設定データに含まれる種々のデータの中から、機械学習における特徴量として、有用なデータを抽出する機能を有している。学習処理手段７３ｂが設定データ中のどのデータを用いるかは、予め設定されていてもよい。また、学習処理手段７２ｂは、学習の初期には、設定データとして分析記憶部７３に格納されている全てのデータ又は多くのデータを用い、学習が進むにつれて、有用なデータを残し、それ以外のデータを切り捨てるようにしてもよい。
【００５９】
ここで、収集処理手段７２ａは、患者ごとの設定データを経時的に収集して分析記憶部７３に蓄積するようになっている。そのため、学習処理手段７３ｂは、設定されたタイミングで、分析記憶部７３に新たに蓄積された設定データを取得すると共に、取得した設定データの一部又は全部を入力として、流量予測モデル７３１及びバイタル予測モデル７３２を適時更新する機能を有している。
【００６０】
本実施の形態において、学習処理手段７３ｂは、ＤＮＮ（Deep Neural Network）を用いた教師あり学習により流量予測モデル７３１及びバイタル予測モデル７３２を生成するようになっている。もっとも、学習処理手段７３ｂは、教師なし学習又は半教師あり学習により流量予測モデル７３１又はバイタル予測モデル７３２を生成するものであってよい。また、学習処理手段７３ｂは、線形回帰、ロジスティック回帰、又は決定木などの回帰の手法により流量予測モデル７３１又はバイタル予測モデル７３２を生成するものであってよい。さらに、学習処理手段７３ｂは、ランダムフォレスト又はサポートベクターマシンなどの分類の手法により流量予測モデル７３１又はバイタル予測モデル７３２を生成するものであってよい。
【００６１】
予測処理手段７２ｃは、予め設定された分析期間内における設定データを、学習処理手段７３ｂにより生成された学習済みモデルである流量予測モデル７３１の入力とすることで、モジュール４０による薬液Ｃの最適な流量の予測値である流量推奨値を求める。また、予測処理手段７２ｃは、予め設定された分析期間内における設定データを、学習処理手段７３ｂにより生成された学習済みモデルであるバイタル予測モデル７３２の入力とすることで、患者のバイタルデータの将来の変化を示す情報であるバイタル予測情報を求める。なお、分析期間は、管理装置６０から設定することができ、適宜変更することもできる。ここで、予測処理手段７２ｃが学習済みモデルを用いて求める情報を総称して予測データという。予測処理手段７２ｃは、流量推奨値及びバイタル予測情報のうちの少なくとも一方を予測データとして管理装置６０へ送信する。
【００６２】
予測処理手段７２ｃは、バイタル予測情報として、モジュール４０による現在の流量での経時的なバイタルデータの変化予測を示す現状経時データを求めるようにしてもよい。予測処理手段７２ｃは、バイタル予測情報として、モジュール４０による流量を流量推奨値に変化させた場合の経時的なバイタルデータの変化予測を示す変更後経時データを求めるようにしてもよい。予測処理手段７２ｃは、バイタル予測情報として、現状経時データと変更後経時データとの双方を求めるようにしてもよい。
【００６３】
また、予測処理手段７２ｃは、バイタル予測情報として、モジュール４０による現在の流量での設定期間経過後のバイタルデータの予測値を示す現状予測データを求めるようにしてもよい。予測処理手段７２ｃは、バイタル予測情報として、モジュール４０による流量を流量推奨値に変化させた場合の設定期間経過後のバイタルデータの予測値を示す変更後予測データを求めるようにしてもよい。予測処理手段７２ｃは、バイタル予測情報として、現状予測データと変更後予測データとの双方を求めるようにしてもよい。
【００６４】
分析制御部７２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの演算装置と、こうした演算装置と協働して上記の各種機能を実現させる動作プログラムとにより構成することができる。すなわち、分析処理プログラム７３ｐは、コンピュータとしての分析制御部７２及び分析記憶部７３を、収集処理手段７２ａ、学習処理手段７２ｂ、及び予測処理手段７２ｃとして機能させるためのプログラムである。
【００６５】
続いて、図１０のフローチャートを参照して、薬液投与装置２０の通信処理部３０による薬液投与方法について説明する。まず、情報処理手段３２ａは、モジュール４０の薬液データを取得し、取得した薬液データを記憶部３３に記憶させる（ステップＳ１０１）。
【００６６】
駆動処理手段３２ｂは、薬液データに基づいて薬液Ｃの投与の開始時刻まで待機し（ステップＳ１０２／Ｎｏ）、開始時刻になると（ステップＳ１０２／Ｙｅｓ）、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に、薬液データに応じた量の電圧を印加する。これにより、第１流路４１ｂの駆動液Ｆは、上流側の電極４４ａの開口を通過した後、多孔質体４５を通過し、下流側の電極４４ｂの開口を通過して第２流路４２ｂ側へ移動する。すなわち、駆動機構部４３では、電気浸透流に起因した駆動液Ｆの移動により、第２流路４２ｂ内の薬液Ｃに、下流へ移動するための駆動力が伝達される（ステップＳ１０３）。もっとも、駆動処理手段３２ｂは、薬液データにおいて、薬液Ｃの投与を即時に開始する設定となっている場合は（ステップＳ１０２／Ｙｅｓ）、薬液データに応じた量の電圧をすぐに印加する（ステップＳ１０３）。
【００６７】
駆動処理手段３２ｂは、薬液データにおいて、モジュール４０による薬液Ｃの投与の繰り返し回数が複数回（２回以上）に設定されている場合（ステップＳ１０４／Ｙｅｓ）、残量センサ４８から残量情報を取得し、薬液Ｃの残量が基準量以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。駆動処理手段３２ｂは、薬液Ｃの残量が基準量以下となるまで待機し（ステップＳ１０５／Ｎｏ）、薬液Ｃの残量が基準量以下になると（ステップＳ１０５／Ｙｅｓ）、出力処理手段３２ｃに低下信号を出力する。出力処理手段３２ｃは、低下信号に応じて、薬液Ｃの残量確認を促す情報を出力部３５に出力させる（ステップＳ１０６）。
【００６８】
そして、駆動処理手段３２ｂは、薬液Ｃの投与が終了するまで待機し（ステップＳ１０７／Ｎｏ）、薬液Ｃの投与が終了すると（ステップＳ１０７／Ｙｅｓ）、出力処理手段３２ｃに終了信号を出力する。出力処理手段３２ｃは、終了信号に応じて、薬液Ｃの投与終了を示す情報を出力部３５に出力させる（ステップＳ１０８）。
【００６９】
駆動処理手段３２ｂは、モジュール４０が交換されるまで待機し（ステップＳ１０９／Ｎｏ）、モジュール４０が交換されると（ステップＳ１０９／Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３の処理へ移行する。なお、２回目以降のステップＳ１０４において、駆動処理手段３２ｂは、薬液Ｃの投与の残りの回数が複数回であるか否かを判定する。
【００７０】
一方、駆動処理手段３２ｂは、薬液データにおいて、モジュール４０による薬液Ｃの投与の繰り返し回数が１回に設定されている場合（ステップＳ１０４／Ｎｏ）、薬液Ｃの規定量の投与が終了するまで待機する（ステップＳ１１０／Ｎｏ）。駆動処理手段３２ｂは、薬液Ｃの規定量の投与が終了すると（ステップＳ１１０／Ｙｅｓ）、出力処理手段３２ｃに終了信号を出力する。出力処理手段３２ｃは、終了信号に応じて、薬液Ｃの投与終了を示す情報を出力部３５に出力させる（ステップＳ１１１）。
【００７１】
なお、モジュール４０には、一般的な薬液投与に必要な容量をもたせることができるため、通常の薬液投与は、１つのモジュール４０で完結する。よって、モジュール４０による薬液Ｃの投与の繰り返し回数は、薬液データの設定項目として設けなくてもよい。
【００７２】
次に、図１１及び図１２を参照し、投薬管理システム１００による投薬管理方法の一例について説明する。ここでは、投薬管理方法に係る工程のうち、機械学習の前処理に相当する工程は省略する。なお、本明細書において、投薬とは、薬液を投与することである。
【００７３】
まず、分析処理装置７０の予測処理手段７２ｃは、分析記憶部７３から設定データを取得する（ステップＳ２０１）。次いで、予測処理手段７２ｃは、取得した設定データを流量予測モデル７３１及びバイタル予測モデル７３２の入力として予測データを求める。図１１及び図１２は、予測処理手段７２ｃが、流量データとして流量推奨値とバイタル予測情報との双方を求める例である（ステップＳ２０２）。予測処理手段７２ｃは、求めた予測データを管理装置６０へ送信する（ステップＳ２０３）。
【００７４】
管理装置６０の表示処理手段６２ｂは、分析処理装置７０から送信された予測データ等に基づき、表示部６５に、図１２に例示するような投薬管理画面を表示させる。例えば、表示処理手段６２ｂは、予測データが送信された旨の情報を、サブウィンドウなどに、投薬管理画面の表示を指示するための指示ボタンと共に表示させ、指示ボタンが押下されたときに投薬管理画面を表示させてもよい（ステップＳ２０４）。
【００７５】
図１２の投薬管理画面は、患者の選択を受け付ける患者選択欄６６ａと、各患者の属性データが表示される属性表示欄６６ｂと、薬液Ｃの流量の推移を過去との比較で示す流量表示欄６６ｃと、を有している。また、投薬管理画面は、予測データに基づく情報が表示される予測欄６７を有している。図１２に例示する予測欄６７は、流量推奨値を含む推奨情報６７ａと、現状予測部６７ｂと、変更後予測部６７ｃと、を有している。表示処理手段６２ｂは、現状予測部６７ｂに、現状経時データ及び現状予測データのうちの少なくとも一方に基づく情報を表示させ、変更後予測部６７ｃに、変更後経時データ及び変更後予測データのうちの少なくとも一方に基づく情報を表示させる。これにより、ユーザは、薬液Ｃの流量を流量推奨値に変更した場合のバイタルデータの変化を一見して把握することができる。
【００７６】
また、管理装置６０の情報処理手段６２ａは、分析処理装置７０から送信された予測データを端末装置５０へ転送する（ステップＳ２０５）。端末装置５０の表示処理手段５２ｂは、予測データが送信されると、報知部５５にアラートを出力させると共に、流量推奨値の確認を促す到着情報をサブウィンドウなどで端末表示部５４ｂに表示させる。該サブウィンドウのタッチなどにより、流量推奨値の表示が指示されると、表示処理手段５２ｂは、例えば図７のような画面に流量推奨値を表示させた流量調整画面を端末表示部５４ｂに表示させる。これにより、現在の薬液Ｃの流量を、簡易な操作で流量推奨値に変更することができる（ステップＳ２０６）。
【００７７】
すなわち、ユーザが流量調整画面において、流量の変更を指示すると（ステップＳ２０７）、通信処理手段５２ａは、変更後の流量を示す変更値を薬液投与装置２０へ送信する（ステップＳ２０８）。薬液投与装置２０の駆動処理手段３２ｂは、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）への印加電圧が、変更値に応じた電圧となるように調整する（ステップＳ２０９）。
【００７８】
また、通信処理手段５２ａは、変更値を管理装置６０へ送信する（ステップＳ２１０）。管理装置６０の情報処理手段６２ａは、端末装置５０から送信された変更値を、現在の流量として管理記憶部６３に記憶させると共に（ステップＳ２１１）、分析処理装置７０へ転送する（ステップＳ２１２）。分析処理装置７０の収集処理手段７２ａは、管理装置６０から送信された変更値を、現在の流量として分析記憶部７３に記憶させる（ステップＳ２１３）
【００７９】
バイタルデータや外界データ等は時々刻々と変化し、これに伴って流量推奨値が大きく変化することもある。この点、投薬管理システム１００は、ステップＳ２０６〜Ｓ２０９の処理により、バイタルデータや外界データ等の変化に伴う流量推奨値の変化に迅速に追従させることができる。なお、表示処理手段５２ｂは、ステップＳ２０６の処理を、現在の流量値と流量推奨値との差分が予め設定された閾値よりも大きい場合にのみ行うようにしてもよい。
【００８０】
以上のように、本実施の形態１の薬液投与モジュール４０は、第１流路４１ｂの下流側の端部と第２流路４２ｂの上流側の端部とをつなぐ連通流路が、多孔質体４５及びこれを挟む一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に形成されている。そして、第２流路４２ｂが薬液投与装置２０の支路に接続されると共に、支路２２ｂの下流側は点滴用のチューブ８５に繋がる主路２２ａに接続されている。したがって、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）間の電位差による電気浸透流の発生で、多孔質体４５に染み込んだ駆動液Ｆが連通流路を下流側へ流れる。よって、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）への電圧印加に応じて、第２流路４２ｂ内の薬液Ｃが即時に下流側へ押し出されるため、薬液の迅速かつ安定的な投与を手間をかけずに実現することができる。駆動機構部４３は、多孔質体４５へ流れる駆動液Ｆがなくなると、原理上、電気浸透流が発生しないため、第１流路４１ｂ内の駆動液Ｆがなくなると駆動を停止するようになっている。したがって、薬液投与モジュール４０に充填する駆動液Ｆの量を、薬液Ｃの量よりも調整量分だけ少なくすることで、薬液投与モジュール４０は、通信及び制御等の機能を介在させることなく、機械的に安全性を担保することができる。
【００８１】
薬液投与装置２０は、一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に接続され、駆動機構部４３の動作を制御する制御部３２を有している。したがって、薬液投与モジュール４０は、ＣＰＵなどの制御装置を持たせずに構成することができ、安価に製造することができる。また、薬液投与モジュール４０は、各構成部材が可燃材料で構成されているため、可燃ゴミとして処分することができる。すなわち、薬液投与モジュール４０は、環境にも配慮したモジュールであり、コストの観点からも使い捨てモジュールとして好適に使用することができる。加えて、薬液投与モジュール４０によれば、ポンプの小型化及び省電力化を図ると共に、振動、脈動流、及びノイズが抑制されるため、ポンプとしての信頼性を高めることができる。
【００８２】
ところで、薬液Ｃの投与の予期せぬ中断には、患者の生命を脅かす可能性があるため、薬液Ｃの投与に用いるポンプには、安定した動作が期待される。この点、電気浸透流ポンプとして機能する駆動機構部４３は、シリンジポンプに比べ、ポンプとしての駆動力、つまり液体を押し出す力が強いため、第１流路４１ｂ及び第２流路４２ｂに多少のエアーが含まれていても、薬液Ｃを主路２２ｃに押し出すことができる。したがって、薬液Ｃの投与が滞るといった事態を回避することができるため、医療機器としての信頼性を高めることができる。
【００８３】
また、既存の輸液システムでは、薬液を希釈する際やシリンジに薬液をセットする際に、医療従事者が薬剤にばく露することがあり、安全面で問題となっている。この点、薬液投与ユニット１０は、予め薬液Ｃが注入されたモジュール４０を薬液投与装置２０にセットするだけで、薬液投与の準備が完了することから、医療従事者の薬剤によるばく露のリスクが軽減でき、安全性を高めることができる。加えて、患者のバイタルデータは、逐次又は定期的に分析処理装置７０に格納され、管理装置６０からいつでも確認することができる。そのため、医療従事者等は、管理装置６０から、薬液投与後のバイタルデータの変化等を確認しながら、薬液投与の効果を検証することができる。
【００８４】
ここで、昇圧剤は、心臓疾患などの緊急処置の際、輸液中に投与されるが、患者の様態に応じて流量を増減させることが処置のカギとなる。しかしながら、シリンジポンプは、医療従事者の操作によって流量を増減させることが困難である。これに対し、電気振動流ポンプとして機能する駆動機構部４３は、超微量の薬液投与を実現することができると共に、管理装置６０あるいは端末装置５０から、薬液Ｃの流量を容易に変化させることができる。そのため、治療の信頼性及び安全性を高めることができる。
【００８５】
分析処理装置７０は、患者の属性の情報を含む個人データ、及びモジュール４０における薬液の流量の情報を含む薬液データを分析するものである。そして、管理装置６０の表示部６５は、分析処理装置７０による分析結果に基づく情報を表示するものである。つまり、投薬管理システム１００によれば、個人データ及び薬液データについての外部での分析結果を、医療現場等に置かれた管理装置６０で確認することができる。
【００８６】
本実施の形態１において、学習処理手段７２ｂは、過去の設定データに基づく機械学習により、流量予測モデル７３１及びバイタル予測モデル７３２を生成する。そして、予測処理手段７２ｃは、分析期間内における設定データを流量予測モデル７３１又はバイタル予測モデル７３２の入力として予測データを求める。より具体的に、分析処理装置７０は、個人データ及び薬液データを用いて流量推奨値を求めるようになっている。表示部６５は、流量推奨値を含む推奨情報６７ａを、例えば図１２のような態様で表示する。よって、医療従事者等は、流量の変更が必要か否かを一見して把握することができ、推奨情報６７ａに応じて流量を変更することにより、治療効率を高めることができる。すなわち、投薬条件の調整や設定に対する医療従事者等の手間を軽減し、的確な条件での投薬を効率よく実施させることができる。
【００８７】
分析処理装置７０は、患者のバイタルデータを含む個人データ及び薬液データを用いて、患者のバイタルデータの将来の変化を示すバイタル予測情報を求めるようにしてもよい。表示部６５は、バイタル予測情報に基づく情報を表示するとよい。例えば、バイタル予測情報としては、モジュール４０による現在の流量での、経時的なバイタルデータの変化予測を示す現状経時データや、設定期間経過後のバイタルデータの予測値を示す現状予測データがある。また、バイタル予測情報としては、モジュール４０による流量を流量推奨値に変化させた場合の、経時的なバイタルデータの変化予測を示す変更後経時データや、設定期間経過後のバイタルデータの予測値を示す変更後予測データがある。
【００８８】
現状経時データ及び現状予測データに基づく情報は、例えば図１２の現状予測部６７ｂに表示され、変更後経時データ及び変更後予測データに基づく情報は、例えば図１２の変更後予測部６７ｃに表示される。現状経時データに基づく情報からは、現在の流量でのバイタルデータの変化予測を確認でき、現状予測データに基づく情報からは、現在の流量での、将来のある時点でのバイタルデータの予測値を確認することができる。そのため、薬液Ｃの流量調整、食生活の改善、及び生活習慣の是正などを実現することができる。また、変更後経時データ及び変更後予測データからは、流量推奨値の信頼性を確認することができる。現状予測データに基づく情報と変更後予測データに基づく情報との対比、又は現状経時データに基づく情報と変更後経時データに基づく情報との対比を、図１２のように表示すれば、流量調整によって得られるメリットをユーザに認識させることができる。表示処理手段６２ｂは、現状経時データに基づく情報と変更後経時データに基づく情報とを、グラフで重ねる態様で表示部６５に表示させるとよい。
【００８９】
＜変形例１ａ＞
図１３を参照して、本変形例１ａに係る薬液投与ユニット１０について説明する。本変形例１ａの薬液投与ユニット１０は、薬液投与装置２０に対してモジュール４０が実装される向きが、図４の向きとは異なっている。すなわち、モジュール４０は、第１流路４１ｂ及び第２流路４２ｂが薬液投与装置２０の底面に平行となるように収容部２１ｃに配置される。図２及び図３に例示するモジュール４０のように、湾曲方向（ｘ軸方向）の長さの方が、厚み方向（ｚ軸方向）の長さよりも長い場合は、モジュール４０を収容部２１ｃに載置した際の安定性が高くなり、薬液投与装置２０の高さ方向の長さを短くすることができる。
【００９０】
＜変形例１ｂ＞
本変形例１ｂに係る投薬管理システム１００は、分析処理装置７０の機械学習に関する構成に特徴がある。本変形例１ｂの学習処理手段７３ｂは、分析記憶部７３内の設定データに基づく機械学習により、モジュール４０による流量を流量推奨値に変化させた場合の効果及び副作用を導出する分析予測モデルを構築する。分析予測モデルの生成には、バイタルデータ及び流量データが必須となる。効果及び副作用は、バイタルデータの変化に現れるためである。したがって、本変形例１ｂの予測処理手段７２ｃは、分析記憶部７３から取得した設定データを分析予測モデルの入力とすることで、モジュール４０による流量を流量推奨値に変化させた場合の効果及び副作用を、予測データとして求めることができる。
【００９１】
本変形例１ｂにおいて、管理装置６０の表示処理手段６２ｂは、分析処理装置７０から送信された予測データ等に基づき、図１４に例示するような投薬管理画面を表示部６５に表示させる。図１４の投薬管理画面の予測欄６７は、流量推奨値を含む推奨情報６７ａと共に、効果を示す効果情報６８ｘと、副作用を示す副作用情報６８ｙと、を有している。表示処理手段６２ｂは、図１４のように、副作用情報６８ｙに対応づけて、対策を示すページに遷移させる対策キー６８０を表示させてもよい。
【００９２】
もっとも、分析制御部７２は、設定データ又はバイタル予測情報などを統計的に解析することにより、モジュール４０による流量を流量推奨値に変化させた場合の効果及び副作用を演算する解析手段を有していてもよい。この場合も、解析手段による解析結果を管理装置６０へ送信することにより、表示処理手段６２ｂは、図１４のような投薬管理画面を表示部６５に表示させることが可能となる。
【００９３】
実施の形態２．
図１５を参照して、実施の形態２の薬液投与ユニット１１０の構成について説明する。本実施の形態２の投薬管理システム１００の全体的な構成は、実施の形態１と同様であるため、特に実施の形態１とは異なる構成について説明する。上述した実施の形態１と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。
【００９４】
薬液投与装置１２０は、複数のモジュール４０を実装可能な構成となっている。つまり、薬液投与装置１２０は、複数の収容部２１ｃを有しており、主路２２ｃに接続された複数の支路２２ａが、各収容部２１ｃに１対１で対応づけて設けられている。各支路２２ａの上流側の端部には、流路連結部２２ｂが設けられている。つまり、薬液投与装置１２０は、複数の流路連結部２２ｂを有すると共に、複数の薬液投与モジュール４０が実装されるものである。
【００９５】
図１５では、３つのモジュール４０を実装可能な薬液投与装置１２０を例示しており、各モジュール４０は、図４と同じ向きで配置されている。もっとも、複数のモジュール４０は、図１３のような向きで配置されてもよく、少なくとも１又は複数のモジュール４０が、残りのモジュール４０とは異なる向きで配置されてもよい。かかる構成を採る場合、収容部２１ｃの形状は、モジュール４０の配置に応じて調整するとよい。なお、２つの収容部２１ｃの間の仕切りは、図１５の態様に限定されない。例えば、筐体２１は、複数のモジュール４０を収容可能な１つの収容部２１ｃを有し、後壁から延びる２つの仕切りを有する構成としてもよい。
【００９６】
通信処理部１３０は、複数のモジュール４０の一対の電極（４４ａ、４４ｂ）の端子に対して個別に接続される給電端子を有している。すなわち、通信処理部１３０の制御部３２は、薬液投与装置１２０に実装された複数のモジュール４０の動作を個別に制御するようになっている。通信処理部１３０の他の構成は、実施の形態１の通信処理部３０と同様である。
【００９７】
次に、図１６を参照して、複数のモジュール４０の動作制御に関する設定のパターンについて説明する。複数のモジュール４０の動作制御に関する設定は、基本的に管理装置６０で行われる。管理装置６０で設定されたパターンは、そのまま、薬液投与装置１２０の制御部３２が複数のモジュール４０の動作を制御する際の制御パターンとなる。
【００９８】
まず、連続パターンは、１又は複数のモジュール４０を連続的に動作させるパターンである。図１６では、モジュール４０を１つずつ連続的に動作させる例を示している。管理装置６０では、（１）のように、異なる薬液Ｃ１〜Ｃ３を順次切り替えて投与する設定や、（２）のように、同じ薬液Ｃを連続的に投与する設定などを行うことができる。薬液投与装置１２０は、複数のモジュール４０の搭載が可能となっているため、連続パターンの設定により、モジュール４０の取り替え時のタイムラグの発生を防ぐことができる。また、必ず空きの収容部２１ｃ（停止中のモジュール４０が収容され又はモジュール４０が取り外されている収容部２１ｃ）が存在するため、原理上、永続的に薬液Ｃの連続投与を実現することができる。なお、４つのモジュール４０を搭載できる薬液投与装置１２０であれば、モジュール４０を２つずつ連続的に動作させることができるため、投与量を増やしたい場合や、複数の異なる薬液Ｃを連続的に投与したい場合に有効である。
【００９９】
次に、間欠パターンは、１又は複数のモジュール４０の動作が完了した後、予め設定された待機時間Ｗの経過を待って、次の１又は複数のモジュール４０の動作を開始させるパターンである。待機時間Ｗには、患者に輸液Ｙだけが投与されることになる。薬液Ｃの連続投与の際、異なる薬液Ｃの混合を避けたい場合や、患者の負担軽減等のために薬液Ｃの投与にタイムラグを設けたい場合などに有効である。間欠パターンと同様のパターンは、実施の形態１の薬液投与装置２０によっても実現することができるが、モジュール４０の取り替えを、搭載可能な数の分だけ行わなくて済む点で、薬液投与装置１２０に優位性がある。なお、（１）及び（２）については、連続パターンと同様である。
【０１００】
次いで、同時パターンは、複数のモジュール４０を同時に動作させるパターンである。例えば、管理装置６０では、（１）のように、全てが異なる薬液Ｃ１〜Ｃ３に対応する複数のモジュール４０を同時に動作させる設定を行うことができる。また、管理装置６０では、（２）のように、同じ薬液Ｃ１に対応する複数のモジュール４０と、それとは異なる薬液Ｃ２に対応する１又は複数のモジュール４０とを同時に動作させる設定を行うことができる。さらに、管理装置６０では、（３）のように、全てが同じ薬液Ｃに対応する複数のモジュール４０を同時に動作させる設定を行うことができる。
【０１０１】
続いて、補填パターンは、１又は複数のモジュール４０を動作させながら、バイタルデータの動き、又は分析処理装置７０もしくは管理装置６０からの指示により、他のモジュール４０を適宜動作させるパターンである。補填パターンは、過去の傾向や分析処理装置７０での解析・予測などに応じて事前に設定することもできるが、管理装置６０等からの指示に応じて、端末装置５０が自動的に薬液投与装置１２０に制御信号を送信するようにしてもよい。
【０１０２】
管理装置６０では、何れのパターンにおいても、複数のモジュール４０の流量を個別に設定することができる。そのため、特に、異なる薬液Ｃに対応する複数のモジュール４０を同時に動作させる場合は、薬液Ｃの混合割合を細かく調整することができる。また、管理装置６０では、上記の各パターンを組み合わせた様々な設定を行うことができる。
【０１０３】
図１６では、図１５の構成に対応づけて説明するために、３つのモジュール４０を搭載できる薬液投与装置１２０のパターンを例示したが、これに限定されない。すなわち、２つのモジュール４０を搭載できる薬液投与装置１２０のパターンも、４つ以上のモジュール４０を搭載できる薬液投与装置１２０のパターンも、図１６と同様であり、各パターンを組み合わせて種々の設定を行うこともできる。なお、複数のモジュール４０の動作制御に関する上記の設定は、端末装置５０で実行できるようにしてもよい。
【０１０４】
管理装置６０は、端末装置５０を介して、複数のモジュール４０の動作に係る設定内容を通信処理部３０へ送信する。すなわち、管理装置６０は、複数のモジュール４０による薬液投与の流量を示す流量データと、複数のモジュール４０による薬液投与のタイミングを示す投与データとを、端末装置５０を介して通信処理部３０へ送信する。投与データには、投与の順序を示す情報、及び投与の時間帯（投与の開始時刻及び終了時刻）を示す情報のうちの少なくとも一方が含まれる。
【０１０５】
制御部３２の駆動処理手段３２ｂは、管理装置６０から送信される流量データ及び投与データに基づいて、各モジュール４０のそれぞれの駆動機構部４３の動作を制御するものである。駆動処理手段３２ｂは、複数のモジュール４０での薬液Ｃの投与を連続的に行う連続投与機能を有している。連続投与機能は、図１６の連続パターンに対応している。駆動処理手段３２ｂは、２つ以上のモジュール４０での薬液の投与を同時に行う同時投与機能を有している。同時投与機能は、図１６の同時パターン及び補填パターンに対応している。なお、４つ以上のモジュール４０を搭載可能な薬液投与装置１２０の場合、同時投与機能は、図１６の連続パターン及び間欠パターンにも対応する。駆動処理手段３２ｂは、１又は複数のモジュール４０での薬液の投与が終了し、所定の待機時間Ｗが経過した後で、他の１又は複数のモジュール４０での薬液の投与を開始する間欠処理機能を有している。間欠処理機能は、図１６の間欠パターンに対応する。
【０１０６】
ここで、図１７を参照して、本実施の形態２の端末表示部５４ｂに表示される確認操作画面について説明する。図７の確認操作画面と同等の構成については同一の符号を付して説明は省略する。確認操作画面は、薬液投与ユニット１１０の状態を確認し、流量の調整を行うための画面である。表示処理手段５２ｂは、ユーザの操作に応じて、装置情報の入力画面を表示させる。表示処理手段５２ｂは、該入力画面において薬液投与装置１２０の装置情報が入力され、確認操作画面の表示が指示されると、図１７のような確認操作画面を端末表示部５４ｂに表示させる。
【０１０７】
本実施の形態２における確認操作画面は、複数のモジュール４０の各々による流量を個別に確認し、変更することができる構成となっている。ここでは、図１５の上段のモジュール４０が図１７の「Ｐ」の領域に対応し、中段のモジュール４０が図１７の「Ｑ」の領域に対応し、下段のモジュール４０が図１７の「Ｒ」の領域に対応するものとする。各領域には、各モジュール４０に対応する薬液名（薬液Ｃ１〜薬液Ｃ３）が示されている。
【０１０８】
符号を省略しているが、各スライドバー５７のカーソル５７ｘが異なっていることから、各モジュール４０における流量が異なる値に設定されていることを確認できる。各領域の状態表示部５７ｚを視認することにより、上段のモジュール４０及び下段のモジュール４０が駆動中であり、中断のモジュール４０が停止中であることを確認できる。他の構成及び確認操作画面への操作に応じた制御部３２の処理内容は、図７を用いて説明した内容と同様である。
【０１０９】
次に、図１８を参照して、本実施の形態２における管理装置６０の表示部に表示される投薬管理画面について説明する。表示処理手段６２ｂは、複数の患者の個人データ及び機械学習による解析データや予測データなど、投薬管理システム１００が取り扱っている全てのデータを、表示部６５にビジュアルで表現する機能を有しており、図１８の投薬管理画面は、その一例である。
【０１１０】
表示処理手段６２ｂは、分析処理装置７０から送信された予測データ等に基づき、図１８に例示するような投薬管理画面を表示部６５に表示させる。流量表示欄１６６ｃには、薬液Ｃ１〜薬液Ｃ３のそれぞれの流量の推移を過去との比較で示すグラフが表示されている。状況表示欄６９は、薬液Ｃごとの累積使用状況を示す累積情報部６９ａと、他の疾患の発生状況を示す他疾患表示部６９ｂと、発生し得る副作用とそのパーセンテージを示す副作用表示部６９ｃと、を有している。累積情報部６９ａの情報は、個人データに基づく解析結果であり、副作用表示部６９ｃの情報は、機械学習による予測の結果である。
【０１１１】
続いて、図１９のフローチャートを参照して、本実施の形態２の通信処理部１３０による薬液投与方法について説明する。図１９は、１度に電圧を印加する薬液投与モジュール４０が１つだけである設定に基づくフローチャートであり、上述した連続パターンと間欠パターンとの組み合わせに係る動作を示している。
【０１１２】
ここでは、薬液Ｃ１、薬液Ｃ２、薬液Ｃ３を順次投与する設定とし、薬液Ｃ１の投与と薬液Ｃ２の投与との間には待機設定があり、薬液Ｃ２の投与と薬液Ｃ３の投与との間には待機設定がないものとする。制御部３２によるＮ番目（Ｎ＝１，２，・・・）の制御対象となっているモジュール４０のことを、Ｎ番モジュールともいう。図１０と同等の工程については同一のステップ番号を付して説明は省略する。まず、通信処理部１３０は、図１０の例と同様に、ステップＳ１０１及びＳ１０２の処理を実行する。
【０１１３】
次いで、駆動処理手段３２ｂは、１番目の制御対象であるモジュール４０の一対の電極（４４ａ、４４ｂ）に、薬液データに応じた量の電圧を印加する。すると、駆動機構部４３では、電気浸透流に起因した駆動液Ｆの移動により、第２流路４２ｂ内の薬液Ｃ１に駆動力が伝達され、薬液Ｃ１が投与される（ステップＳ３０１）。
【０１１４】
駆動処理手段３２ｂは、薬液Ｃ１の投与が終了するまで待機し（ステップＳ１０７／Ｎｏ）、薬液Ｃ１の投与が終了すると（ステップＳ１０７／Ｙｅｓ）、制御番号Ｎがモジュール４０の実装数であるモジュール数Ｔと等しいか否かを判定する（ステップＳ３０２）。本想定では、制御番号Ｎが１であり、モジュール数Ｔが３であるため（ステップＳ３０２／Ｎｏ）、駆動処理手段３２ｂは、１番モジュールの投与と２番モジュールの投与との間に待機時間が設定されているか否かを判定する（ステップＳ３０３）。
【０１１５】
本想定では、待機時間が設定されているため（ステップＳ３０３／Ｙｅｓ）、駆動処理手段３２ｂは、待機時間が経過するまで待機する（ステップＳ３０４／Ｎｏ）。駆動処理手段３２ｂは、待機時間が経過すると（ステップＳ３０４／Ｙｅｓ）、制御番号Ｎをインクリメントして２とし（ステップＳ３０５）、２番モジュールの薬液データに応じた量の電圧を当該モジュールに印加して、薬液Ｃ２の投与を開始する（ステップＳ３０１）。
【０１１６】
薬液Ｃ２の投与が終了すると（ステップＳ１０７／Ｙｅｓ）、ここでは、制御番号Ｎが２でモジュール数Ｔが３であり（ステップＳ３０２／Ｎｏ）、１番モジュールの投与と２番モジュールの投与との間には待機時間が設定されていない（ステップＳ３０３／Ｎｏ）。そのため、駆動処理手段３２ｂは、制御番号Ｎをインクリメントして３とし（ステップＳ３０５）、３番モジュールの薬液データに応じた量の電圧を当該モジュールに印加して、薬液Ｃ３の投与を開始する（ステップＳ３０１）
【０１１７】
薬液Ｃ３の投与が終了すると（ステップＳ１０７／Ｙｅｓ）、ここでは、制御番号Ｎが３でモジュール数Ｔが３であるため（ステップＳ３０２／Ｙｅｓ）、駆動処理手段３２ｂは、出力処理手段３２ｃに終了信号を出力する。出力処理手段３２ｃは、終了信号に応じて、薬液Ｃの投与終了を示す情報を出力部３５に出力させる（ステップＳ１１１）。
【０１１８】
以上のように、本実施の形態２の薬液投与ユニット１１０によっても、各薬液投与モジュール４０の一対の電極（４４ａ、４４ｂ）への電圧印加に応じて、第２流路４２ｂ内の薬液Ｃが即時に下流側へ押し出されるため、薬液の迅速かつ安定的な投与を手間をかけずに実現することができる。また、本実施の形態２における投薬管理システム１００は、モジュール４０の流量設定及び制御に関する複数のパターン（図１６参照）、及びこれらの組み合わせに基づく、モジュール４０ごとの細かな流量調整を行うことができる。
【０１１９】
ここで、シリンジポンプを複数用いれば、複数の薬液Ｃを組み合わせて投与することは可能であるが、操作や管理が煩雑となり、実用性に欠ける。この点、本実施の形態２の投薬管理システム１００は、例えば図１７のような確認操作画面を用いて複数のモジュール４０の流量を調整することができ、流量の変化を示す情報は、少なくとも分析処理装置７０に蓄積される。そのため、操作性の向上と、データ管理の容易化を図ることができる。
【０１２０】
ところで、糖尿病の治療には、血糖を下げる働きのあるインスリンが広く用いられている。ただし、インスリンの投与は、糖尿病の患者に対しての画一的な治療法となっており、実際には、インスリンの投与量が適切でない場合、あるいはインスリンを投与すること自体が最適な治療法ではない場合もある。かかる状況下で、インスリンの形式的な投与を継続すると、糖尿病の治癒の妨げとなったり、合併症のリスクが生じたりする。
【０１２１】
この点、本実施の形態２の薬液投与装置１２０は、複数のモジュール４０を搭載可能となっており、学習処理手段７２ｂは、複数のモジュール４０に対応する予測データを求めるための各予測モデルを構築する。したがって、予測処理手段７２ｃは、例えば、インスリンの増減の要否のみならず、インスリンと相性のよい他のホルモンなどの投与の要否及びその流量についても予測することができる。したがって、インスリンの効能を高め、患者の治癒の促進を図ることができる。
【０１２２】
また、患者に抗がん剤を投与する際には、鎮痛剤や昇圧剤が併せて投与される。こうした状況下でも、分析処理装置７０は、機械学習に基づく予測モデルによって、抗がん剤と鎮痛剤と昇圧剤との最適な比率を予測することができるため、三者の組み合わせのバランスを良好に保ち、副作用の軽減を図ることができる。そして、患者ごとの、がん化学療法レジメンの管理、薬歴管理、及び薬液Ｃなどの混合調整を、迅速かつ効率的に行うことができる。
【０１２３】
上記の説明では、制御部３２が直接的に複数の薬液投与モジュール４０の動作を制御する例を示したが、これに限定されない。薬液投与装置１２０は、通信処理部１３０とは別に、複数の薬液投与モジュール４０のそれぞれに１対１で対応づけられた副制御部を有していてもよい。この場合、例えば、通信処理部１３０の制御部３２が副制御部と連携して全体の制御を統括するとよい。
【０１２４】
他の効果等については、上述した実施の形態１と同様である。また、実施の形態１で説明した代替構成及び変形例１ａ及び１ｂの構成は、本実施の形態２の薬液投与ユニット１１０、薬液投与装置１２０、投薬管理システム１００にも適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
実施の形態３．
本実施の形態３の薬液投与ユニットは、複数の薬液投与装置を有し、これらの主路２２ｃ同士が連結される点に特徴がある。つまり、薬液投与ユニットは、複数の薬液投与装置が数珠つなぎ状に連結されて構成されている。また、各薬液投与装置における通信処理部の制御部３２は、互いに連携して自身に対応づけられたモジュール４０の動作を制御するようになっている。図２０及び図２１を参照して、実施の形態３の薬液投与ユニットの構成について説明する。
【０１２６】
図２０は、実施の形態１の薬液投与装置２０を複数組み合わせて構成された薬液投与ユニット２１０の例である。図２０の薬液投与ユニット２１０は、２台の薬液投与装置２０を連結したものであり、一方の薬液投与装置２０の下流連結部２１ｂと、他方の薬液投与装置２０の上流連結部２１ａとが、連結部材１５によって接続されている。連結部材１５は、両端にコネクタ１５ａを有している。薬液投与ユニット２１０は、一方の薬液投与装置２０の主路２２ｃと連結部材１５と他方の薬液投与装置２０の主路２２ｃとにより、ひとつながりの流路が形成される。
【０１２７】
図２１は、実施の形態１の薬液投与装置２０と実施の形態２の薬液投与装置１２０とを組み合わせて構成された薬液投与ユニット３１０の例である。図２１の薬液投与ユニット３１０は、１台の薬液投与装置２０と１台の薬液投与装置１２０とを連結したものであり、薬液投与装置１２０の下流連結部２１ｂと、薬液投与装置２０の上流連結部２１ａとが、連結部材１５によって接続されている。薬液投与ユニット３１０は、薬液投与装置１２０の主路２２ｃと連結部材１５と他方の薬液投与装置２０の主路２２ｃとにより、ひとつながりの流路が形成される。
【０１２８】
以上のように、本実施の形態３の薬液投与モジュール４０、薬液投与装置１２０及び薬液投与ユニット１１０によっても、各薬液投与モジュール４０の一対の電極（４４ａ、４４ｂ）への電圧印加に応じて、第２流路４２ｂ内の薬液Ｃが即時に下流側へ押し出されるため、薬液の迅速かつ安定的な投与を手間をかけずに実現することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態３の薬液投与ユニット２１０は、薬液投与装置（２０、１２０）を複数台有している。そして、複数の薬液投与装置（２０、１２０）のそれぞれの制御部３２は、互いに連携して自身に対応づけられたモジュール４０の駆動機構部４３の動作を制御するようになっている。よって、複数のモジュール４０を実装可能な薬液投与装置１２０と同様、図１６に示すような複数の制御パターン及びこれらを組み合わせた制御パターンにより、複数のモジュール４０のそれぞれの動作を制御することができる。
【０１３０】
他の効果については、上述した実施の形態１及び２と同様である。また、実施の形態１及び２で説明した代替構成及び変形例１ａ及び１ｂの構成は、本実施の形態３の薬液投与ユニット（２１０、３１０）、薬液投与装置（２０、１２０）、投薬管理システム１００にも適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【０１３１】
実施の形態４．
図２２を参照して、本実施の形態４の薬液投与ユニット４１０の特徴的な構成について説明する。上述した実施の形態１〜３と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【０１３２】
本実施の形態４の薬液投与モジュール４０には、固有の識別情報であるタグ情報を有するタグ部４３０が設けられている。本実施の形態４の薬液投与装置２０には、タグ部４３０からタグ情報を読み取る読取部４２０が設けられている。読取部４２０の配置はもとより、タグ部４３０の配置は図２２の例に限定されない。タグ部４３０は、読取部４２０による読み取りが可能な位置に配置される。
【０１３３】
読取部４２０及びタグ部４３０は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）により構成することができる。この場合、タグ部４３０はＲＦタグ（ＩＣタグ）であり、読取部４２０は、タグ部４３０の識別情報であるタグ情報を読み取る機能を備えたＲＦＩＤリーダである。タグ部４３０は、コストの観点から、パッシブ型のＲＦタグにするとよい。また、タグ部４３０は、バーコードなどの一次元コードであってもよく、ＱＲコード（登録商標：以下同様）などの二次元コードであってもよい。この場合、読取部４２０は、カメラを含んで構成される。
【０１３４】
記憶部３３には、実装予定のモジュール４０のタグ情報に関連づけられた関連情報が記憶されている。関連情報はタグ情報と同じ情報であってもよい。読取部４２０は、薬液投与装置２０にモジュール４０が実装されると、タグ部４３０からタグ情報を読み取り、読み取ったタグ情報を制御部３２へ送信する。制御部３２の情報処理手段３２ａは、読取部４２０から送信されたタグ情報と関連情報とを照合することにより、実装されたモジュール４０の適否、つまりタグ情報と関連情報とが対応するか否かを判定する。情報処理手段３２ａは、判定の結果を端末装置５０を介して管理装置６０へ送信する。
【０１３５】
管理装置６０の管理制御部６２は、実装されたモジュール４０が不適である旨の不適情報が制御部３２から送信された場合、例えば表示部６５に、モジュール４０の不適合を示す情報を表示させる。管理制御部６２は、モジュール４０の不適合を示す情報として、スピーカ（図示せず）から音又は音声を報知するようにしてもよい。
【０１３６】
端末装置５０の端末制御部５２は、制御部３２から不適情報が送信された場合、例えば端末表示部５４ｂに、モジュール４０の不適合を示す情報を表示させてもよい。端末制御部５２は、モジュール４０の不適合を示す情報として、報知部５５から音又は音声を報知するようにしてもよく、振動を起こす振動手段（図示せず）を動作させてもよい。
【０１３７】
上記の説明では、タグ情報と関連情報との照合処理を通信処理部３０が行う例を示したが、これに限定されない。タグ情報と関連情報との照合処理は、端末装置５０が行ってもよく、管理装置６０が行ってもよく、分析処理装置７０が行ってもよい。かかる構成を採る場合、薬液投与装置２０に固有の識別情報の１つである装置識別情報と、これに紐づけられた関連情報とを、各装置に予め記憶させておくとよい。そして、通信処理部３０は、装置識別情報及びタグ情報を端末装置５０等へ送信するとよい。また、通信処理部３０の制御部３２は、実装されたモジュール４０が不適であった場合、モジュール４０の不適合を示す情報を出力部３５に出力させてもよい。
【０１３８】
以上のように、本実施の形態４の薬液投与装置２０及び薬液投与ユニット４１０によっても、各モジュール４０の一対の電極（４４ａ、４４ｂ）への電圧印加に応じて、第２流路４２ｂ内の薬液Ｃが即時に下流側へ押し出されるため、薬液の迅速かつ安定的な投与を手間をかけずに実現することができる。
【０１３９】
ここで、薬液Ｃの投与ミスは、患者に大きな損失を与える可能性があり、命にかかわる事態にも繋がりかねない。この点、本実施の形態４の薬液投与装置２０には、モジュール４０に設けられ当該モジュール４０に固有のタグ情報を有するタグ部４３０から、そのタグ情報を読み取る読取部４２０、が設けられている。したがって、本実施の形態４の投薬管理システム１００は、薬液投与装置２０に取り付けられたモジュール４０が設定とは異なる場合に、通信処理部３０、端末装置５０、及び管理装置６０のうちの少なくとも１つからモジュール４０の不適合を示す情報を出力する。そのため、薬液Ｃの投与ミスを抑制すると共に、誤った薬液Ｃを長時間に亘って投与し続けるといった事態を回避することができる。
【０１４０】
本実施の形態４の構成は、上述した実施の形態１〜３にも適用することができ、同様の効果を得ることができる。例えば、本実施の形態４の構成を、複数のモジュール４０を実装可能な薬液投与装置１２０に適用する場合は、収容部２１ｃごとの識別情報を照合処理に用いるとよい。
【０１４１】
上述した各実施の形態は、薬液投与ユニット、薬液投与モジュール、薬液投与装置、投薬管理システムにおける好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、図２等では、湾曲部４１Ｗの湾曲方向における１往復分を湾曲路とした場合に、第１流路４１ｂが３つの湾曲路を有する例を示しているが、これに限定されない。第１流路４１ｂは、２つ半以下の湾曲路を有していてもよく、３つ半以上の湾曲路を有していてもよい。同様に、図２では、湾曲部４２Ｗの湾曲方向における１往復分を湾曲路とした場合に、第２流路４２ｂが３つの湾曲路を有する例を示しているが、これに限定されない。第２流路４２ｂは、２つ半以下の湾曲路を有していてもよく、３つ半以上の湾曲路を有していてもよい。
【０１４２】
図２等では、湾曲部４１Ｗ及び湾曲部４２Ｗの形状として、湾曲方向に蛇行する蛇行形状を例示したが、これに限定されない。湾曲部４１Ｗ又は湾曲部４２Ｗの形状としては、Ｓ字形状、連続Ｓ字形状、又はこれらと蛇行形状とを組み合わせた形状など、種々の形状を採用することができる。もっとも、湾曲部４１Ｗ及び湾曲部４２Ｗには、複数段の流路構成や、螺旋形状の流路構成など、三次元的な形状を採り入れてもよいが、加工の困難性を考慮すると、一段の流路構成が好ましい。第１流路４１ｂ及び第２流路４２ｂは、薄く形成することにより、つまり湾曲方向又は厚み方向の長さを短くすることにより、対流を抑制することができる。そのため、第１流路４１ｂ及び第２流路４２ｂは、液量を確保できる場合、薄く形成した上で湾曲部を簡素化して、例えばアーチ状などにしてもよい。
【０１４３】
残量センサ４８の位置は、各図の位置に限定されず、任意に配置することができる。例えば、残量センサ４８は、第１流路部４１に設けられていてもよい。また、１つのモジュール４０に、複数の残量センサ４８を設けてもよい。上記の各図では、上流側本体４１ａと駆動部本体４３ａと下流側本体４２ａとが一体的な構成となっているが、これに限定されず、上流側本体４１ａと駆動部本体４３ａと下流側本体４２ａとは、各々が分離したものであってもよい。なお、学習処理手段７３ｂは、流量推奨値とバイタル予測情報との双方を求める１つの予測モデルを構築してもよい。
【０１４４】
投薬管理システム１００は、薬液投与装置（２０、１２０）と、端末装置５０、管理装置６０、及び分析処理装置７０のうちの少なくとも１つと、により構成してもよい。すなわち、例えば、投薬管理システム１００は、薬液投与装置（２０、１２０）と端末装置５０とにより構成してもよく、薬液投与装置（２０、１２０）と管理装置６０とにより構成してもよく、薬液投与装置（２０、１２０）と管理装置６０と分析処理装置７０とにより構成してもよい。
【０１４５】
予測処理手段７２ｃは、将来の行動を反映させて予測データを生成するフィードフォワード機能を有していてもよい。また、予測処理手段７２ｃは、予測データの生成に用いるデータが少ない場合、分析記憶部７３に、幾つかのパラメータと薬液Ｃの流量等とを対応づけたテーブル情報を格納しておいてもよい。そして、予測処理手段７２ｃは、設定データをテーブル情報に照らすことにより、流量推奨値を求めてもよい。
【０１４６】
１０、１１０、２１０、３１０、４１０  薬液投与ユニット、１５  連結部材、１５ａ  コネクタ、２０、１２０  薬液投与装置、２１  筐体、２１ａ  上流連結部、２１ｂ  下流連結部、２１ｃ  収容部、２２ａ  支路、２２ｂ  流路連結部、２２ｃ  主路、３０、１３０  通信処理部、３１  通信部、３２  制御部、３２ａ  情報処理手段、３２ｂ  駆動処理手段、３２ｃ  出力処理手段、３３  記憶部、３３ｐ  薬液投与プログラム、３５  出力部、３５ａ  発光手段、３５ｂ  報知手段、４０  薬液投与モジュール（モジュール）、４１  第１流路部、４１Ｗ、４２Ｗ  湾曲部、４１ａ  上流側本体、４１ｂ  第１流路、４１ｃ  通気孔、４１ｄ  追従部材、４２    第２流路部、４２Ｗ  湾曲部、４２ａ  下流側本体、４２ｂ  第２流路、４２ｃ  薬液連結部、４３  駆動機構部、４３ａ  駆動部本体、４４ａ、４４ｂ  電極、４５  多孔質体、４８  残量センサ、５０  端末装置、５１  端末通信部、５２  端末制御部、５２ａ  通信処理手段、５２ｂ  表示処理手段、５３  端末記憶部、５４  入力表示部、５４ａ  端末入力部、５４ｂ  端末表示部、５５  報知部、５６  安全スイッチ、５６ｘ  カーソル、５７  スライドバー、５７ｘ  カーソル、５７ｙ  流量表示部、５７ｚ  状態表示部、５８  指示ボタン、５９  ボタン、６０  管理装置、６１  管理通信部、６２  管理制御部、６２ａ  情報処理手段、６２ｂ  表示処理手段、６３  管理記憶部、６４  入力部、６５  表示部、６６ａ  患者選択欄、６６ｂ  属性表示欄、６６ｃ  流量表示欄、６７  予測欄、６７ａ  推奨情報、６７ｂ  予測部、６７ｃ  変更後予測部、６８ｘ  効果情報、６８ｙ  副作用情報、６９  状況表示欄、６９ａ  累積情報部、６９ｂ  他疾患表示部、６９ｃ  副作用表示部、７０  分析処理装置、７１  分析通信部、７２  分析制御部、７２ａ  収集処理手段、７２ｂ  学習処理手段、７２ｃ  予測処理手段、７３  分析記憶部、７３ｂ  学習処理手段、７３ｐ  分析処理プログラム、８０  点滴ユニット、８１  輸液容器、８２  点滴筒、８３  クレンメ、８５  チューブ、８５ａ  上流側コネクタ、８５ｂ  下流側コネクタ、９０  スタンド、９１  脚部、９２  支柱、９３  ボトルフック、９４  ハンドル部、１００  投薬管理システム、１６６ｃ  流量表示欄、４２０  読取部、４３０  タグ部、６８０  対策キー、７３１  流量予測モデル、７３２  バイタル予測モデル、Ｃ、Ｃ１〜Ｃ３  薬液、Ｆ  駆動液、Ｎ  制御番号、Ｎｅ  ネットワーク、Ｔ  モジュール数、Ｗ  待機時間、Ｙ  輸液。
【要約】
【課題】薬液の迅速かつ安定的な投与を手間をかけずに実現する薬液投与ユニット、薬液投与モジュール、薬液投与装置、及び投薬管理システムを提供すること。
【解決手段】第１流路部と第２流路部と駆動機構部とを有する薬液投与モジュールと、支路と主路とを有する薬液投与装置と、を備えた薬液投与ユニット。第１流路部は、駆動液が貯留される第１流路が形成された上流側本体を含み、第２流路部は、薬液が貯留される第２流路が形成された下流側本体を含む。駆動機構部は、一対の電極及び一対の電極に挟まれた多孔質体を含み、第１流路の下流側の端部と第２流路の上流側の端部とをつなぐ連通流路が形成されている。支路には、第２流路の下流側の端部が接続され、主路は、支路の下流側から分岐して点滴用のチューブに接続される。
【選択図】図１【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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