(57)【要約】【課題】人為的ミスによる逆送血・送液を起こすことのないチューブポンプ、血液ポンプ及び体外循環装置の提供。【解決手段】円弧状又はほぼ円弧状の内周面を有するケーシング３と、ケーシングの内周面４の中心部に設けられた駆動軸５と、駆動軸を回転駆動するモータと、駆動軸に付設されたローラ６とを含むポンプ本体２と、ケーシングの内周面に沿うように配設され、ローラにより局部的に押圧される弾性チューブ１０とを備え、弾性チューブに運転情報を入力可能なＩＣタグ１１を設け、ポンプ本体に該ＩＣタグの運転情報を検出するＩＣタグリーダー９と、その入力信号に基づいてモータの駆動を制御する制御部とを備えたチューブポンプ１。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状又はほぼ円弧状の内周面を有するケーシングと、前記ケーシングの内周面の中心部に設けられた駆動軸と、該駆動軸を回転駆動するモータと、前記駆動軸に付設されたローラとを含むポンプ本体と、前記ケーシングの内周面に沿うように配設され、前記ローラにより局部的に押圧される弾性チューブとを備え、前記弾性チューブを前記ローラによって前記内周面に押し付けながら前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記弾性チューブ内の液体を送液するチューブポンプにおいて、前記弾性チューブに運転情報を入力可能なＩＣタグを設け、前記ポンプ本体に該ＩＣタグの運転情報を検出するＩＣタグリーダーと、該ＩＣタグリーダーの検出信号に基づいて前記モータの駆動を制御する制御部とを設けたことを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記ＩＣタグが弾性チューブの一端側に設けられ、前記ＩＣタグリーダーが、前記弾性チューブをポンプ本体に取り付けた際に、そのＩＣタグと隣接した位置に設けられた請求項１記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記制御部が、前記ＩＣタグリーダーで前記ＩＣタグを検出しないと前記モータを駆動しない安全機構を含む請求項１又は２記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記ＩＣタグが、少なくとも前記弾性チューブのサイズと前記駆動軸の最大回転数とを記憶するものであり、前記制御部は該ＩＣタグから読み取った前記記憶データをもとに前記モータの運転状態を制御するように構成された請求項１〜３のいずれかに記載のチューブポンプ。
【請求項５】
前記ポンプ本体に、前記弾性チューブのサイズ、用途表示、回転数、送液量、運転時間の少なくとも１つの情報を表示する表示部が設けられた請求項１〜４のいずれかに記載のチューブポンプ。
【請求項６】
前記ポンプ本体に、前記制御部による制御運転モードを解除して手動制御モードに切り換える機能解除スイッチを設けた請求項１〜５のいずれかに記載のチューブポンプ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のチューブポンプを、血液の送液に用いたことを特徴とする血液ポンプ。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載のチューブポンプを、血液の送液に用いたことを特徴とする体外循環装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、心臓病手術等において患者から脱血した血液をガス交換処理して再び送血するために使用される人工心肺装置等や人工透析等の体外循環装置に使用される、安全性の高いチューブポンプとそれを用いた血液ポンプ及び体外循環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体外に血液を導きながらガス交換処理し送血する人工心肺装置や老廃物を除去する人工透析において用いられる体外血液循環用の血液ポンプとして、円弧状又はほぼ円弧状の内周面を有するケーシングと、このケーシングの内周面の中心部に設けられた駆動軸と、該駆動軸を回転駆動するモータと、駆動軸に付設されたローラとを含むポンプ本体と、ケーシングの内周面に沿うように配設され、ローラにより局部的に押圧される弾性チューブとを備え、弾性チューブをローラによって内周面に押し付けながら駆動軸を回転駆動させることにより、弾性チューブ内の液体を送液するチューブポンプが用いられている。
このチューブポンプには、ポンプ用途（例えば送血用、サクション用、ベント用等の用途）、患者の体重等に応じて太さの異なる弾性チューブを取り付ける場合があり、使用状態に応じて目的の送液量が得られるようにポンプ回転数を適切に制御する必要がある。
【０００３】
従来、この種のチューブポンプにおいて、使用する弾性チューブの大小に係わらず、単位時間当り常に適正な量の液を供給するための装置として、チューブの種別、容量等を表示した識別記号を識別手段で読み取り、この識別信号により設定手段に設定されたモータの回転数、又は単位時間当り輸液の送り量を調整することにより、常に適量の液を送り出せるように制御する輸液用回路とポンプが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
実開平４−１１１３５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術にあっては、人為的ミスによる逆送血・送液を防ぐ手段は付与されておらず、安全確認は専ら人間が目視等で行っていたため、手間がかかるとともに、人為的ミスを完全に防止するのは難しかった。
例えば、体外循環回路の一部に接続した弾性チューブをポンプ本体に装着し、血液を体外循環する場合、ポンプの回転方向設定を誤ると逆送血してしまう。
あるいはポンプの回転方向設定が正しくても、血液循環回路のイン／アウトを誤って取り付けると逆送血してしまう。
特に分離ヘッドポンプなどの場合、ポンプヘッドがコントローラーから見えず、回転（送血）方向を確認し難い。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、人為的ミスによる逆送血・送液を起こすことのないチューブポンプ、血液ポンプ及び体外循環装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、円弧状又はほぼ円弧状の内周面を有するケーシングと、前記ケーシングの内周面の中心部に設けられた駆動軸と、該駆動軸を回転駆動するモータと、前記駆動軸に付設されたローラとを含むポンプ本体と、前記ケーシングの内周面に沿うように配設され、前記ローラにより局部的に押圧される弾性チューブとを備え、前記弾性チューブを前記ローラによって前記内周面に押し付けながら前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記弾性チューブ内の液体を送液するチューブポンプにおいて、前記弾性チューブに運転情報を入力可能なＩＣタグを設け、前記ポンプ本体に該ＩＣタグの運転情報を検出するＩＣタグリーダーと、該ＩＣタグリーダーの検出信号に基づいて前記モータの駆動を制御する制御部とを設けたことを特徴とするチューブポンプを提供する。
本発明のチューブポンプにおいて、ＩＣタグを弾性チューブの一端側に設け、ＩＣタグリーダーを、弾性チューブをポンプ本体に取り付けた際に、そのＩＣタグと隣接した位置に設けた構成とするのが好ましい。
また制御部はＩＣタグリーダーでＩＣタグを検出しないとモータを駆動させない安全機構を含むことが好ましい。
さらにＩＣタグは、少なくとも弾性チューブのサイズと駆動軸の最大回転数とを記憶するものであり、制御部は該ＩＣタグから読み取った記憶データをもとにモータの運転状態を制御する構成とするのが好ましい。
またポンプ本体に、チューブのサイズ、用途表示、回転数、送液量、運転時間の少なくとも１つの情報を表示する表示部が設けられた構成としてもよい。
さらにポンプ本体に、制御部による制御運転モードを解除して手動制御モードに切り換える機能解除スイッチを設けた構成としてもよい。
【０００８】
また本発明は、前記ＩＣタグとＩＣタグリーダーとを備えた前記チューブポンプを、血液の送液に用いたことを特徴とする血液ポンプを提供する。
さらに本発明は、前記ＩＣタグとＩＣタグリーダーとを備えた前記チューブポンプを、血液の送液に用いたことを特徴とする体外循環装置を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るチューブポンプの一実施形態を示す図であり、図１（ａ）はチューブポンプ１の平面図、（ｂ）は弾性チューブ１０の平面図である。このチューブポンプ１は、円弧状又はほぼ円弧状の内周面４を有するケーシング３と、このケーシング３の内周面４の中心部に設けられた駆動軸５と、この駆動軸５を回転駆動するモータ８と、駆動軸５に付設されたローラ６とを含むポンプ本体２と、ケーシング３の内周面４に沿うように配設され、ローラ６により局部的に押圧される弾性チューブ１０とを備え、さらに弾性チューブ１０にポンプ運転情報を入力可能なＩＣタグ１１を設け、ポンプ本体２側に該ＩＣタグ１１の運転情報を検出するＩＣタグリーダー９と、該ＩＣタグリーダー９の検出信号に基づいてモータ８の駆動を制御する制御部１２とを設けた構成になっている。
【００１０】
このチューブポンプ１は、弾性チューブ１０を内周面４に沿わせてポンプ本体２に配設し、ローラ６によって内周面４に押し付けながら駆動軸５を回転駆動させることにより、弾性チューブ１０内の液体を送液するようになっている。本例示においてローラ６は、駆動軸５に取り付けた円板状のローラ取付板７の周縁部に回転可能に取り付けられている。ローラ６の取付個数は、常に弾性チューブ１０を１つ以上のローラ１０が局部的に押圧していればよく、限定されない。
【００１１】
前記ポンプ本体２の構成は特に限定されず、例えば、モータ８等を収容する外装体の上部に、該モータ８に接続された駆動軸５を突出させ、その周囲にケーシング３を設け、周縁部に複数のローラ６を回転可能に取り付けたローラ取付板７を該駆動軸５の先端に取り付け、さらに外部操作が可能なように少なくとも一部を外装体から露出させて制御部１２を設けて構成することができ、これらの配置位置、個数、大きさ、形状等は適宜選択可能である。
ポンプ本体２には、チューブのサイズ、用途表示、回転数、送液量、運転時間などの情報のうち１つ以上を表示する表示部１３を設けることが望ましい。この表示部１３としては液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイなどの薄型表示装置を用いることが好ましく、さらに指やペンで運転修正やオン／オフを入力可能なタッチパネル型表示装置を用いてもよい。またこの表示部１３はポンプ本体２と別体としてもよい。
【００１２】
弾性チューブ１０は、シリコーン樹脂、軟質塩化ビニルなどの弾性を有する合成樹脂からなるチューブであり、その両端には体外に血液を導きながら処理し送血する人工心肺装置、老廃物を除去する人工透析などの図示しない体外循環回路が接続されている。弾性チューブ１０は、回路の用途等に応じて直径が異なる各種のチューブを交換使用する。例えば送血ポンプでは直径３／８インチ、サクションポンプでは１／４インチ、ベントポンプでは１／４インチ、ＣＰ用では１／４インチの弾性チューブを標準的に用いるが、これらに限定されない。
【００１３】
弾性チューブ１０に取り付けたＩＣタグ１１は、例えばアンテナと集積回路（ＩＣ）とを接続した回路を有し、外部から照射される所定周波数の電波を受け、記憶された情報を電波で送信できるチップ状ＩＣタグなどが用いられる。このＩＣタグ１１は、本例示では弾性チューブの一端側に取り付けられている。ＩＣタグ１１の取り付け方法は、弾性チューブ１０からＩＣタグ１１が容易に外れなければよく、粘着テープ、クリップ等の固定手段を用いたり、弾性チューブ１０にＩＣタグ１１固定用の袋や凹部を設け、そこに収納してもよい。
【００１４】
前記ポンプ本体２に設けたＩＣタグリーダー９は、所定周波数の電波を送信するとともに、ＩＣタグ１１からの応答電波を受信し、ＩＣタグ１１に記憶させておいた情報を制御部１２に送るものや、制御部１２と一体化されているものを用いることができ、これらのＩＣタグリーダー９とＩＣタグ１１とは各種市販品の中から適宜選択して使用することができる。本例示において、ＩＣタグリーダー９は、ケーシング３の片側に設けられ、ケーシング３の内周面４に沿って弾性チューブ１０を配設した際に、弾性チューブ１０の一端側に設けたＩＣタグ１１と隣接するように構成されている。
【００１５】
図２は、本発明のチューブポンプにおいて好適に用いられるＩＣタグ１１とＩＣタグリーダー９を用いた制御機構の一例を示す構成図である。この制御機構は、弾性チューブ１０側のＩＣタグ１１と、ポンプ本体２側のＩＣタグリーダー９と制御部１２とを備えている。ＩＣタグリーダー９は、ＩＣタグ１１の応答信号を受信すると、その情報を制御部１２に送信し、制御部１２は入力した信号に応じてモータ８を制御しながらポンプの運転を行、さらに運転情報を表示部１３に表示する。
【００１６】
制御部１２は、ＩＣタグリーダー９で隣接した位置にあるＩＣタグ１１を検出しないとモータ８を駆動させない安全機構を備えている。
前述した通り、このチューブポンプ１にあってはＩＣタグ１１を弾性チューブ１０の一端側に設け、ＩＣタグリーダー９を、弾性チューブ１０をポンプ本体２に取り付けた際に、そのＩＣタグ１１と隣接した位置に設けているので、弾性チューブ１０を逆向きに（ＩＣタグ１１がＩＣタグリーダー９から離れる向きに）取り付けた場合、ＩＣタグリーダー９がＩＣタグ１１を検知できず、制御部１２はモータ８を駆動しない。
従って、このチューブポンプ１は、弾性チューブ１０を逆向きに取り付ける人為的ミスを防ぐことができる。また、ＩＣタグリーダー９によってＩＣタグ１１を検知して制御部１２でモータ８の駆動を制御するので、回転方向を間違える人為的なミスを防ぐことができる。
なお、弾性チューブ１０を逆向きに取り付けた場合、制御部１２がこれを検知して表示部１３に警告を表示したり、ブザー音等の警告音を発する構成とすることもできる。
【００１７】
さらにＩＣタグ１１は、少なくとも弾性チューブ１０のサイズと駆動軸５の最大回転数とを記憶し、制御部１２はＩＣタグ１１から読み取ったこれらの記憶データをもとにモータ８の運転状態を制御する構成とするのが好ましい。その最大回転数はチューブポンプ１の用途に応じて異なり、以下にチューブポンプ１の用途（及び使用する弾性チューブの直径）と最大回転数を例示する。
・送血ポンプ（３／８インチ）；最大回転数２３０ｒｐｍ、
・サクションポンプ（１／４インチ）；最大回転数５０ｒｐｍ、
・ベントポンプ（１／４インチ）；最大回転数２０ｒｐｍ、
・ＣＰ用（１／４インチ）；最大回転数１０ｒｐｍ。
これらの情報は、表示部１３に表示されることが望ましい。表示の内容、表示画面の切換方法などは特に限定されない。
【００１８】
このチューブポンプ１には、制御部１２による制御運転モードを解除して手動制御モードに切り換える機能解除スイッチを設けておくことが望ましい。このチューブポンプ１は、通常使用時には、ＩＣタグ１１に記憶させておいた標準的な運転条件に従って、制御部１２により自動的に運転状態を制御する制御運転モード（自動運転モード）となるが、患者の状態から医師が判断して、或いは体外循環回路の他の構成機器の運転切替等の突発的な運転状態の切換えが必要な場合には、前記機能解除スイッチの操作によって手動運転モードに切換える。手動運転モードでは、制御部１２によるモータ８の制御が完全にまたは一部行われなくなり、モータ８のオン／オフ及び回転数の調整を手動で行うことができるようになる。
【００１９】
このチューブポンプ１は、ＩＣタグ１１を弾性チューブ１０の一端側に設け、ＩＣタグリーダー９を、弾性チューブ１０をポンプ本体２に取り付けた際に、そのＩＣタグ１１と隣接した位置に設けているので、弾性チューブ１０を逆向きに取り付ける人為的ミスを防ぐことができる。また、ＩＣタグリーダー９によってＩＣタグ１１を検知して制御部１２でモータ８の駆動を制御するので、回転方向を間違える人為的なミスを防ぐことができる。従って、このチューブポンプ１は人為的ミスによる逆送血・送液を防ぐことができる。
またチューブのサイズ、用途表示、回転数、送液量、運転時間などの情報のうち１つ以上を表示する表示部１３を設けることによって、運転状態の確認が容易となる。
さらにＩＣタグ１１に、少なくとも弾性チューブ１０のサイズと駆動軸５の最大回転数とを記憶させ、制御部１２によりＩＣタグ１１から読み取ったこれらの記憶データをもとにモータ８の運転状態を制御する構成とすれば、使用が容易となり、操作ミスを生じ難くなり、ポンプの過剰回転、特に吸引ポンプなどの回しすぎを防止できる。
また制御部１２による制御運転モードを解除して手動制御モードに切り換える機能解除スイッチを設けることによって、緊急の操作に対応可能となる。
【００２０】
本発明のチューブポンプ１は、人工心肺装置、人工透析などの体外循環回路に用いられる血液ポンプとして、またこの血液ポンプを備える体外循環装置において、特に有効である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のチューブポンプは、弾性チューブを逆向きに取り付けたり、回転方向を間違える人為的なミスを防ぐことができ、人為的ミスによる逆送血・送液を防ぐことができる。
またチューブのサイズ、用途表示、回転数、送液量、運転時間などの情報のうち１つ以上を表示する表示部を設けることによって、運転状態の確認が容易となる。
さらにＩＣタグに、少なくとも弾性チューブのサイズと駆動軸の最大回転数とを記憶させ、制御部によりＩＣタグから読み取ったこれらの記憶データをもとにモータの運転状態を制御する構成とすれば、使用が容易となり、操作ミスを生じ難くなり、ポンプの過剰回転、特に吸引ポンプなどの回し過ぎを防止できる。
また制御部による制御運転モードを解除して手動制御モードに切り換える機能解除スイッチを設けることによって、緊急の操作に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチューブポンプの一実施形態を示し、（ａ）はチューブポンプの平面図、（ｂ）は弾性チューブの平面図である。
【図２】本発明のチューブポンプにおける制御機構を例示する構成図である。
【符号の説明】
１…チューブポンプ、２…ポンプ本体、３…ケーシング、４…内周面、５…駆動軸、６…ローラ、７…ローラ取付部、８…モータ、９…ＩＣタグリーダー、１０…弾性チューブ、１１…ＩＣタグ、１２…制御部、１３…表示部。
【図１】
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【図２】
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