(57)【要約】輸液チューブを、カセットを介して取り付けるタイプのカセット式輸液ポンプ装置を安全な構造とし、取り扱いを容易とする。  筐体に輸液チューブ２１を保持したカセットを装着するためのカセット収容溝１２を設け、この収容溝１２に装着されたカセットの輸液チューブ２１を押圧し蠕動させる手段と、これにモータからの回転力を伝達する手段とを設け、モータの逆転時には輸液チューブ２１を開放するような動作をし、モータの正転時には輸液チューブを押圧し蠕動するような動作をさせることで、カセット式輸液ポンプ装置を安全な構成にし、取り扱いを簡単にする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に輸液チューブをセットされたカセットを受け入れる収容溝を有し、この収容溝に装着されたカセットの輸液チューブを押圧するチューブ押圧手段と、このチューブ押圧手段を駆動する駆動手段とにより輸液チューブを押圧し蠕動させて輸液を行なう輸液ポンプ装置において、
前記チューブ押圧手段は主軸の長さ方向に積層された複数枚の偏心カムと、主軸に一方向軸受けを介して係合された渦巻きカムと、前記偏心カムにそれぞれ遊嵌されたフィンガーとを備え、前記駆動手段はモータと、このモータの回転動作を前記主軸に伝達する伝達手段とを備え、前記モータを正，逆回転させることにより、前記フィンガーを主軸に対し直角方向にスライドさせて輸液チューブの押圧，開放を行なうことを特徴とする輸液ポンプ装置。
【請求項２】
前記筐体に、輸液チューブ外壁からの薬液垂れの装置への侵入を防ぐためのチューブ引掛部を設けたことを特徴とする第１項に記載の輸液ポンプ装置。
【請求項３】
前記輸液チューブをセットされたカセットが、前記収容溝に正しく装着されたことを検出するセンサを設けたことを特徴とする第１項または第２項に記載の輸液ポンプ装置。
【請求項４】
前記フィンガーを装置の前面側から着脱自在に形成したことを特徴とする第１項から第３項のいずれかに記載の輸液ポンプ装置。
【請求項５】
前記カセットの収容溝幅の微調整手段を設けたことを特徴とする第１項から第４項のいずれかに記載の輸液ポンプ装置。
【請求項６】
輸液の投入設定量を音声により通知可能にしたことを特徴とする第１項から第５項のいずれかに記載の輸液ポンプ装置。
【請求項７】
輸液の投入時間または残り時間を表示可能にしたことを特徴とする第１項から第６項のいずれかに記載の輸液ポンプ装置。
【請求項８】
前記カセットを装着した一定時間後にスタートボタンを押すことにより、送液を開始することを特徴とする第１項から第７項のいずれかに記載の輸液ポンプ装置。
【請求項９】
前記カセットを装着してから一定時間内に所定数以上の落滴を検出したときは、前記輸液チューブを閉塞することを特徴とする第１項から第８項のいずれかに記載の輸液ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、患者の体内へ薬液等を投入する場合に用いる医療用の輸液ポンプ装置に関する。
【背景技術】  この種の装置として、薬液輸送用のチューブを複数のフィンガーと押えとで挟持し、この押えに対してフィンガーを蠕動させることで、薬液を送るようにするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】      特許第２５１０９０８号明細書（第２−５頁、図１−４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  しかし、上記特許ではチューブの着脱に際して前面パネルまたはドアを開閉し、複数のフィンガーと押えとの間に形成した空間部にチューブを取り付ける、またはその空間部から取り外す、などの面倒な作業が必要になるという問題がある。
そこで、出願人らはチューブをカセットに取り付けて、カセットで着脱するようにしたものを特願２００２−３１００６２号（出願日２００２年１０月２４日）として出願している。
しかしながら、上記出願にはカセットを挿入される本体装置としての輸液ポンプ装置については、具体的に何も示されていない。
したがって、この発明の課題は、上述のようなカセット式のものに用いて好適で、安全な構造で取り扱いが容易な輸液ポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】  このような課題を解決するため、第１項の発明では、筐体に輸液チューブをセットされたカセットを受け入れる収容溝を有し、この収容溝に装着されたカセットの輸液チューブを押圧するチューブ押圧手段と、このチューブ押圧手段を駆動する駆動手段とにより輸液チューブを押圧し蠕動させて輸液を行なう輸液ポンプ装置において、
前記チューブ押圧手段は主軸の長さ方向に積層された複数枚の偏心カムと、主軸に一方向軸受けを介して係合された渦巻きカムと、前記偏心カムにそれぞれ遊嵌されたフィンガーとを備え、前記駆動手段はモータと、このモータの回転動作を前記主軸に伝達する伝達手段とを備え、前記モータを正，逆回転させることにより、前記フィンガーを主軸に対し直角方向にスライドさせて輸液チューブの押圧，開放を行なうことを特徴とする。
上記第１項の発明においては、前記筐体に、輸液チューブ外壁からの薬液垂れの装置への侵入を防ぐためのチューブ引掛部を設けることができ（第２項の発明）、第１項または第２項の発明においては、前記輸液チューブをセットされたカセットが、前記収容溝に正しく装着されたことを検出するセンサを設けることができる（第３項の発明）。また、上記第１から第３項のいずれかの発明においては、前記フィンガーを装置の前面側から着脱自在に形成することができ（第４項の発明）、第１項から第４項のいずれかの発明においては、前記カセットの収容溝幅の微調整手段を設けることができる（第５項の発明）。
さらには、第１から第５項のいずれかの発明においては、輸液の投入設定量を音声により通知可能にすることができ（第６項の発明）、第１から第６項のいずれかの発明においては、輸液の投入時間または残り時間を表示可能にすることができる（第７項の発明）。
上記に加え、第１から第６項のいずれかの発明においては、前記カセットを装着した一定時間後にスタートボタンを押すことにより、送液を開始することができ（第８項の発明）、また、第１から第８項のいずれかの発明においては、前記カセットを装着してから一定時間内に所定数以上の落滴を検出したときは、前記輸液チューブを閉塞することができる（第９項の発明）。
【発明の効果】  この発明によれば、カセット式輸液ポンプ装置において、輸液チューブの押圧，開放をモータの正転，逆転を利用して行なうようにしたので、安全な構造で取り扱いも簡単な装置を提供することが可能となる利点がもたらされる。また、筐体にチューブ引掛部を設けることにより、輸液チューブ外壁からの薬液垂れの装置への侵入を防ぐことができ、輸液チューブをセットされたカセットが、その収容溝に正しく装着されたことを検出するセンサを設けることにより、安全性を高めることが可能となる。
さらに、フィンガーを装置の前面から着脱自在に形成することで、メインテナンスや清掃等に便利な構造とすることができ、前記カセットの収容溝幅の微調整手段を設けることで、装置のばらつきを無くすことなどが可能となる。加えて、輸液の投入設定量を音声により通知することで、設定ミスや誤操作等を回避でき、輸液の投入時間または残り時間を表示することで、サービス性を向上させることができる。
また、カセットを装着した一定時間後にスタートボタンを押すことにより、送液を開始することで、解除ピンの部品精度をそれほど高くしなくても、安全な運用ができるようにする。
カセットを装着してから一定時間内に所定数以上の落滴を検出したときは、前記輸液チューブを閉塞することにより、異常にも対処できるようにする。
【図面の簡単な説明】  図１この発明の実施の形態を示す斜視図
図２はこの発明による輸液ポンプ装置の正面図
図３は図２のＡ−Ａ’断面図
図４はカセットのチューブ状態説明図
図５はカセットの使用状態を示す全体構成図
図６は輸液ポンプ装置の電気的構成を示すブロック図
図７は偏心カム組立体を示す構成図
図８はフィンガーの説明図
図９はチューブ押圧部とフィンガ駆動部とを示す断面図
図１０はカセット装着前後の輸液ポンプ装置を部分的に破断して示す正面図
図１１は図１０のＢ−Ｂ’断面図
図１２は図１０のＣ−Ｃ’断面図
図１３は輸液ポンプ装置の動作説明図
図１４はシーソーレバーの構造図
図１５は可動レバーの構造図
図１６はシーソーレバーの取り付け説明図
図１７はシーソーレバーと可動レバーとの取り付け態様とその動作説明図
【符号の説明】
１…輸液ポンプ装置、２…カセット、１１…フロント板、１２…カセット収容溝、１３…チューブ引掛部、１４…チューブ押え部、１５…設定・操作部、１６…表示部、１７…制御回路、１８…チューブ押圧部、１９…フィンガ駆動部、２０…解除ピン、２１…輸液チューブ、２２…チューブガイド、２３…チューブクランプ用板バネ、３１…フレーム上部、３２…フレーム下部、３３…チューブ押えバネ、１８１…シャフト（主軸）、１８２…スペーサカム、１８３…偏心カム、１８４…渦巻きカム、１８５…フィンガー、１８６…凹部、１８７…フィンガ押え板、１８８…ベアリング、１９１…モータ、１９２…タイミングベルト、１９３…上アーム、１９４…下アーム、２０１…シーソーレバー、２０２…可動レバー、Ｓ１，Ｓ２…カセットセンサ、Ｓ３，Ｓ４…開閉センサ、Ｓ５…点滴検出センサ、ＳＰ…スピーカ、Ｐ１，Ｐ２…プーリ。
【発明を実施するための最良の形態】  図１はこの発明の実施の形態を示す斜視図、図２はその正面図、図３は図２のＡ−Ａ’断面図、図４はカセットにおけるチューブの状態説明図、図５はカセット使用時を示す全体構成図、図６は内部の電気的な構成を示すブロック図である。
輸液ポンプ装置１は、外面的には図１または図２のようにフロント板１１、カセット収容溝１２、チューブ引掛部１３、チューブ押え部１４、設定・操作部１５および表示部１６等から構成される。
図２の２１は輸液チューブ（単にチューブともいう）、Ｓ１，Ｓ２はカセットが装着されたか否かを検出するカセットセンサである（センサＳ１，Ｓ２ともオンまたはオフで“セット（装着）”と判断するもので、２個以上設けられる）。チューブ引掛部１３は、輸液チューブ２１に対し輸液ボトル（図５参照）からその外側を通り、装置内に侵入する液垂れを防止するループ部が形成されるようにするためのものであり、チューブ押え部１４は後述するフィンガーとの協同動作により輸液チューブ２１を押圧し、蠕動させる。また、このチューブ押え部１４はネジで固定されるが、このネジの調整によってカセット収容溝１２の溝幅を微調整し、個体差を吸収することができる。
内部的にはコンピュータからなる制御回路を備え、設定・操作部１５からの入力，設定操作または各種センサＳ１〜Ｓ５からの信号により、その入力，設定操作状態や処理結果を表示部１６に表示したり、またはスピーカＳＰ（図３，６参照）を介して音声出力したり、モータを駆動したりすることができる。例えば、カセットを装着した後、投入予定の輸液量を操作キーにより設定すればその設定量を音声で出力することができ、または輸液投入時間を入力することにより投入残り時間の表示等も可能であり、設定ミスや誤操作等を回避することができる。
電気的な構成は図６に詳しく示されており、上記の設定・操作部１５、表示部１６等の他に、各種アンプ，エラー検出部，表示回路部やモータ駆動部等を備えた制御回路が符号１７を付して示されている。
輸液チューブ２１を保持したカセット２は図３，図５のように、チューブガイド２２を後述するカム組立体のスペーサカム１８２と対向させるよう位置決めをした状態で、図３，図５の矢印方向に挿入することにより輸液ポンプ装置１に取り付けられる。なお、カセット２が装着されていない図５（ａ）のような状態では、カム組立体は押えバネ３３によってチューブ押え部方向（図３の手前方向）に引っ張られており、図２または図６に示す取出しボタンを操作しなければ、カセット２は装着（脱着）できないようになっている。なお、図５（ｂ）にドリップチャンバーを拡大して示す。
また、２３はカセット２を取り外した際に輸液がフリーフローの状態にならないよう、チューブ２１を押える（閉塞する）ためのクランプ用板バネであり、このクランプ用板バネ２３は、カセット２を装着した直後もチューブ２１を閉の状態とし、操作・設定部１５の開始ボタン（スタートボタン）を押すことにより、図１に示す解除ピン２０を動作させ板バネによるクランプを解除し、チューブ２１を全開の状態になるようにする。
図４はカセットにおけるチューブ２１の状態を説明するもので、同図（ａ）はカセットが装着されていないチューブ全閉の状態、同図（ｂ）はカセットが装着された直後のチューブ閉の状態、同図（ｃ）は送液時のチューブ全開状態をそれぞれ示している。すなわち、輸液ポンプ装置にカセットが装着されていないときは、チューブ２１は板バネ２３により圧接解除部２４と押圧体２５との間に挟み込まれて全閉状態になるのに対し、カセットが装着された直後は、解除ピン２０が動き圧接解除部２４の手前で一時停止した状態となり、さらには圧接解除部２４が解除ピン２０により十分押されて全開状態となるものである。
本体内部には図３に示すように、チューブ押圧部１８とフィンガ駆動部１９とが設けられており、チューブ押圧部１８は詳しくは図７に示すように、シャフト（主軸）１８１、一枚のスペーサカム１８２、１２枚の偏心カム１８３と一方向ベアリング（軸受）に組み合された渦巻きカム１８４等からなり、固定フレーム３１，３２間に保持されている。上下に接する偏心カム１８３同士は互いに３０°ずつずらされ、１２枚で一回転となるようにシャフト１８１に取り付けられており、これによってチューブに蠕動運動を与えるようにしている。なお、図７（ａ）はカム組立体を示す断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の紙面右方向からみた側面図である。
各偏心カム１８３にはさらにフィンガー１８５がそれぞれ遊嵌または係合され、各偏心カム１８３の回転運動によりこのフィンガー１８５が主軸１８１の軸方向と直角方向にスライドし、もってチューブの開放，押圧，蠕動運動等が行なわれる。偏心カム１８３と係合するフィンガーの例を図８に示す。図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）はその側面図である。１８６はフィンガーに形成された切り欠きで、偏心カムと遊嵌または係合する凹部を形成し、フロント板１１を開いた状態で、この凹部１８６を偏心カムに対し図８（ａ）の矢印方向に向けて挿入するだけで、フィンガー１８５を主軸に装着できるようになっている。また、取り外すときは装着時とは逆方向に引っ張るだけで、簡単に取り外すことができ、メインテナンスや清掃等に便利な構造となっている。
なお、スペーサカム１８２に遊嵌または係合されるフィンガー１８５ａも図８（ｃ），（ｄ）のように、図８（ａ），（ｂ）のフィンガーと同様に構成される。１８６ａは凹部である。なお、フィンガー１８５ａには、カセット２が装着される際にカセットのチューブガイド２２（図３参照）と機械的に係合する係合部が形成されている。フィンガー１８５と１８５ａとでフィンガユニットが構成される。
チューブ押圧部１８を正面から見た場合を図１０に示す。図１０（ａ）はフィンガーまたはチューブの開放状態、同（ｂ）はフィンガーまたはチューブの押圧状態（閉状態）を示す。ここでは、本体のフロント板１１を開いた状態で示しているが、フロント板１１を閉じた状態では、一枚のスペーサカム１８２や１２枚の偏心カム１８３等からなる偏心カム組立体は、図１１（ａ）に符号１８７で示すフィンガ押え板により、図１１（ａ）の紙面上方へ押しつけられるようになっている。なお、フィンガ押え板１８７を外すことにより、図１０のようにチューブ押圧部１８を見ることができ、したがってフィンガーの動作は装置が稼動中でも前面側から観察できることになる。図１１（ａ）の符号Ｐ１はモータ１９１側の、符号Ｐ２は偏心カム組立体側の各主軸に係合されるプーリである。
フィンガ駆動部１９は図９，図１１および図１２等に示すように、モータ１９１、その回転をチューブ押圧部に伝達するタイミングベルト１９２、チューブ押圧部およびフィンガ駆動部１９の各軸と結合されるアーム１９３，１９４等からなり、チューブ押圧部１８と同様固定フレーム３１，３２間に保持される。３３は偏心カム組立て体を付勢するためのチューブ押えバネである。なお、図１１（ａ）と図１２（ａ）はフィンガーの開放状態、図１１（ｂ）と図１２（ｂ）はフィンガーの押圧状態をそれぞれ示す。なお、図１２（ａ）の符号Ｓ３はカセットの開放状態を検出するセンサ、Ｓ４は閉状態を検出するセンサを示す。
図１３は輸液ポンプ装置の動作説明図である。
同図（ａ）は装置停止時、同図（ｂ）は動作開始時、同図（ｃ）は動作中をそれぞれ示し、図４と対応する。
装置停止時は図１３（ａ）のように、渦巻きカム１８４が主軸１８１に対してロック状態となり、その凸部または山部がベアリング１８８と係合し、フィンガーはチューブ２１から離間する開放位置へと移動する一方、カセット２の板バネはチューブを押圧（閉塞）するように作用する。
カセットを装着した状態から、一定時間以内にスタートボタンを押すと、主軸１８１は１３図（ｂ）のＡ（順または正）方向に回転し、ベアリング１８８が支点Ｓを中心にＢ方向に回転する。これにより、可動レバー２０２がＣ方向に回動し、下アーム１９４上に取付けられたシーソーレバー２０１がＣ方向に回動し、解除ピン２０をＤ方向にスライドさせ、クランプ用板バネ２３を押してチューブ２１を開放するように働くので、送液が可能になる。つまり、モータ１９１が正（Ａ）方向に回転すると、１３図（ｃ）のように、チューブ押圧部１８の渦巻きカム（１８４）の凹部または谷部が可動レバー２０２のベアリング１８８と係合し、主軸１８１が自由に回転するため、この主軸１８１に取付けられた各カムと係合する各フィンガー１８５により、カセットに装着されたチューブのしごき（押圧）動作が行なわれ、送液が行なわれることになる。
ここに、シーソーレバー，可動レバーはそれぞれ図１４，図１５のように構成される。図１４（ｂ）は平面図、図１４（ａ），（ｃ）はその側面図であり、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ），（ｃ）はその側面図である。このうち、シーソーレバー２０１は図１６のように下アーム１９４に取り付けられ、これらに対して可動レバー２０２が図１７のように組み合わされて、解除ピン２０の駆動部が形成される。すなわち、装置停止時には図１７（ａ）のように、シーソーレバー２０１は解除ピン２０と離間しているが、図１７（ｂ）のように渦巻きカム１８４の凹部または谷部が可動レバー２０２のベアリング１８８と係合し、可動レバー２０２がバネ２０３により引っ張られると、これに伴ってシーソーレバー２０１も回動し、その切片（２０１ａ：図１６（ｂ）参照）を介して解除ピン２０が押されることになる。
【産業上の利用可能性】  以上のように、カセットを装着してから一定時間内にスタートボタンを押せば送液動作が開始されるが、この一定時間内に図５に示す点滴検出センサＳ５により所定数（例えば１０数個）以上の落滴を検出したときは、異常として前記輸液チューブを閉塞することができる。これは、点滴検出センサＳ５の出力を図６の制御回路１７に導入することにより、容易に実現することができる。
なお、上記偏心カム組立体は、モータが回転動作しない通常時には、押えバネ３３によりチューブ押え部１４側に付勢されている。これは、停電や電源オフ時にチューブまたはフィンガーを押える方向にしておくことで、フリーフローとならないよう安全（フェールセーフ）を図るためである。したがって、カセットを着脱するときは取出しボタンを操作し、モータを逆方向に回転させることが必要なのは前述の通りである。
【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】
2004087239.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年1月27日(2005.1.27)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
後もチューブ２１を閉の状態とし、操作・設定部１５の開始ボタン（スタートボタン）を押すことにより、図１に示す解除ピン２０を動作させ板バネによるクランプを解除し、チューブ２１を全開の状態になるようにする。
図４はカセットにおけるチューブ２１の状態を説明するもので、同図（ａ）はカセットが装着されていないチューブ全閉の状態、同図（ｂ）はカセットが装着された直後のチューブ閉の状態、同図（ｃ）は送液時のチューブ全開状態をそれぞれ示している。すなわち、輸液ポンプ装置にカセットが装着されていないときは、チューブ２１は板バネ２３により圧接解除部２４と押圧体２５との間に挟み込まれて全閉状態になるのに対し、カセットが装着された直後は、解除ピン２０が動き圧接解除部２４の手前で一時停止した状態となり、さらには圧接解除部２４が解除ピン２０により十分押されて全開状態となるものである。
本体内部には図３に示すように、チューブ押圧部１８とフィンガ駆動部１９とが設けられており、チューブ押圧部１８は詳しくは図７に示すように、シャフト（主軸）１８１、一枚のスペーサカム１８２、１２枚の偏心カム１８３と一方向ベアリング（軸受）に組み合された渦巻きカム１８４等からなり、固定フレーム３１，３２間に保持されている。一方向ベアリング（軸受）を介してシャフト１８１（主軸）に係合されている渦巻きカム１８４は、主軸１８１の正方向回転時（動作時）には主軸の回転からフリーになって回転する。そして、渦巻きカム１８４の動きを、後述する可動レバーおよびシーソーレバーの回動動作に変換して解除ピン２０を動かすことにより、カセット２の板バネ２３を動作させて輸液チューブ２１を開放する。他方、主軸１８１の逆転時（装置停止時）には主軸１８１の回転にロックして一体となって逆回転することにより、フィンガがチューブから離間する開放位置へ主軸を移動させて停止する。上下に接する偏心カム１８３同士は互いに３０°ずつずらされ、１２枚で一回転となるようにシャフト１８１に取り付けられており、これによってチューブに蠕動運動を与えるようにしている。なお、図７（ａ）はカム組立体を示す断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の紙面右方向からみた側面図である。
各偏心カム１８３にはさらにフィンガー１８５がそれぞれ遊嵌または係合され、各偏心カム１８３の回転運動によりこのフィンガー１８５が主軸１８１の軸方向と直角方向にスライドし、もってチューブの開放，


【手続補正００２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
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【国際調査報告】
2004087239.tif 000021
2004087239.tif 000022
2004087239.tif 000023
2004087239.tif 000024