(57)【要約】【課題】流体の移送量の経時的変化を抑制できる流体ポンプを提供する。【解決手段】弾性チューブ７０を押圧する箇所を弾性チューブに沿って移動させることによって、弾性チューブ内の流体を押圧箇所の移動方向に移送させる流体移送手段２０と、流体移送手段に対して流体の移送方向の下流側の弾性チューブのコンダクタンスを弾性チューブが開放状態の弾性チューブのコンダクタンスよりも小さくするコンダクタンス調整手段４０と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性チューブを押圧する箇所を前記弾性チューブに沿って移動させることによって、前記弾性チューブ内の流体を前記押圧箇所の移動方向に移送させる流体移送手段と、
前記流体移送手段に対して前記流体の移送方向の下流側の前記弾性チューブのコンダクタンスを前記弾性チューブが開放状態の前記弾性チューブのコンダクタンスよりも小さくするコンダクタンス調整手段と、
を備える流体ポンプ。
【請求項２】
前記流体移送手段によって前記流体を移送させる際には、前記コンダクタンス調整手段によって前記下流側の前記弾性チューブのコンダクタンスを前記弾性チューブが開放状態の前記弾性チューブのコンダクタンスよりも小さくするように、前記流体移送手段と、前記コンダクタンス調整手段とを制御する制御手段をさらに備える請求項１記載の流体ポンプ。
【請求項３】
前記流体移送手段と前記コンダクタンス調整手段との間で前記弾性チューブの内圧を測定する圧力測定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記圧力測定手段によって測定された前記弾性チューブの内圧に応じて前記弾性チューブのコンダクタンスを調整するよう前記コンダクタンス調整手段を制御する請求項２記載の流体ポンプ。
【請求項４】
前記流体移送手段による前記流体の移送中は、前記弾性チューブの内圧を所定の圧力に維持するように前記コンダクタンス調整手段を制御する請求項３記載の流体ポンプ。
【請求項５】
前記所定の圧力は１４０〜２９０ｋＰａの範囲内の圧力である請求項４記載の流体ポンプ。
【請求項６】
前記所定の圧力は２２０〜２９０ｋＰａの範囲内の圧力である請求項５記載の流体ポンプ。
【請求項７】
前記コンダクタンス調整手段は、前記弾性チューブを押圧する押圧手段を備え、前記弾性チューブのコンダクタンスの調整は、前記押圧手段による前記弾性チューブに対する押圧力を調整することにより行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の流体ポンプ。
【請求項８】
前記流体移送手段は、前記弾性チューブを押圧する複数のフィンガを上流側から順次前記弾性チューブに向かって移動させ、前記弾性チューブを押圧するフィンガを上流側のフィンガから順次下流側のフィンガに移すことによって前記弾性チューブ内の流体を移送させる流体移送手段である請求項１〜７のいずれか１項に記載の流体ポンプ。
【請求項９】
前記流体移送手段は、前記弾性チューブを押圧しているローラを上流側から下流側に移動させることによって前記弾性チューブ内の流体を移送させる流体移送手段である請求項１〜７のいずれか１項に記載の流体ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体ポンプに関し、特に、軟質弾性チューブを蠕動運動させて送液をするペリスタルティック方式の輸液ポンプに関するものである。輸液とは患者の静脈から体内へ薬液を注入する治療法である。
【背景技術】
【０００２】
輸液ポンプには、容積制御方式と滴下制御方式がある。その中で、容積制御方式の輸液ポンプは、チューブ内径が正確に規定された専用の輸液セットを使用し、設定流量に相当するチューブ変形を与えて送液する構造である。チューブ変形を与える方式としてはフィンガを用いるフィンガポンプ（特許文献１参照）とローラを用いるローラポンプとがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７ー１１６２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらのポンプを使用して、長時間の輸液を行うと、次第にチューブの復元力が低下することによるチューブ断面積の低下を生じ、送液流量が低下するという問題点がある。      
【０００５】
従って、本発明の主な目的は、流体の移送量の経時的変化を抑制できる流体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】
【０００６】
本発明によれば、
弾性チューブを押圧する箇所を前記弾性チューブに沿って移動させることによって、前記弾性チューブ内の流体を前記押圧箇所の移動方向に移送させる流体移送手段と、
前記流体移送手段に対して前記流体の移送方向の下流側の前記弾性チューブのコンダクタンスを前記弾性チューブが開放状態の前記弾性チューブのコンダクタンスよりも小さくするコンダクタンス調整手段と、
を備える流体ポンプが提供される。
【０００７】
好ましくは、前記流体移送手段によって前記流体を移送させる際には、前記コンダクタンス調整手段によって前記下流側の前記弾性チューブのコンダクタンスを前記弾性チューブが開放状態の前記弾性チューブのコンダクタンスよりも小さくするように、前記流体移送手段と、前記コンダクタンス調整手段とを制御する制御手段をさらに備える。
【０００８】
また、好ましくは、前記流体移送手段と前記コンダクタンス調整手段との間で前記弾性チューブの内圧を測定する圧力測定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記圧力測定手段によって測定された前記弾性チューブの内圧に応じて前記弾性チューブのコンダクタンスを調整するよう前記コンダクタンス調整手段を制御する。
【０００９】
また、好ましくは、前記流体移送手段による前記流体の移送中は、前記弾性チューブの内圧を所定の圧力に維持するように前記コンダクタンス調整手段を制御する。
【００１０】
好ましくは、前記所定の圧力は１４０〜２９０ｋＰａの範囲内の圧力であり、より好ましくは、前記所定の圧力は２２０〜２９０ｋＰａの範囲内の圧力である。
【００１１】
また、好ましくは、前記コンダクタンス調整手段は、前記弾性チューブを押圧する押圧手段を備え、前記弾性チューブのコンダクタンスの調整は、前記押圧手段による前記弾性チューブに対する押圧力を調整することにより行う。
【００１２】
また、好ましくは、前記流体移送手段は、前記弾性チューブを押圧する複数のフィンガを上流側から順次前記弾性チューブに向かって移動させ、前記弾性チューブを押圧するフィンガを上流側のフィンガから順次下流側のフィンガに移すことによって前記弾性チューブ内の流体を移送させる流体移送手段である。
【００１３】
また、好ましくは、前記流体移送手段は、前記弾性チューブを押圧しているローラを上流側から下流側に移動させることによって前記弾性チューブ内の流体を移送させる流体移送手段である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、流体の移送量の経時的変化を抑制できる流体ポンプが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプの使用例を説明するための図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプを説明するための概略斜視図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプを説明するための概略縦断面図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプで使用するフィンガポンプを説明するための概略斜視図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプで使用するフィンガポンプの動作を説明するための概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプを説明するための概略縦断面図である。
【図７】図７は、ポンプスタートから８時間まで３０秒毎に送液流量を測定した実験結果を示した図である。
【図８】図８は、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプで使用するローラポンプを説明するための概略縦断面図である。
【図９】図９は、比較例の輸液ポンプを説明するための概略斜視図である。
【図１０】図９は、比較例の輸液ポンプを説明するための概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプの使用例を説明するための図である。輸液用の輸液ユニット８０は、スタンド９０に取り付けられている。輸液バッグ９４は、スタンド９０のアーム９２に掛けられている。輸液バッグ９４に接続されているチューブ７０の内部を流通する薬液を液送する輸液ポンプ１０は、輸液ユニット８０内に収容されている。
【００１８】
図２、図３を参照すれば、輸液ポンプ１０は、本体１２と、蓋１４とを備えている。本体１２は、送液部２０、気泡検出部３０、圧力センサ３２、コンダクタンス調整部４０、閉塞検出部３４、クランプ３６を備えている。本体１２の壁面１６にチューブ７０を収容する溝１８が縦方向に設けられている。チューブ７０はこの溝１８内に装着され、蓋１４が閉じられる。送液部２０、気泡検出部３０、圧力センサ３２、コンダクタンス調整部４０、閉塞検出部３４、クランプ３６も本体１２の壁面１６側に、溝１８に沿って上流側から下流側に向かってこの順番に設けられている。気泡検出部３０、閉塞検出部３４およびクランプ３６は安全機構である。気泡検出部３０によって、チューブ７０内の薬液中の気泡が検出される。閉塞検出部３４によって、チューブ７０の閉塞の有無が検出される。クランプ３６は蓋１４を不用意に開けたときに、自由落下による薬液の流れを防止する。
【００１９】
送液部２０は、弾性のチューブ７０を押圧する箇所をチューブ７０に沿って移動させることによって、弾性チューブ７０内の薬液を押圧箇所の移動方向に移送させる流体移送手段として機能する。本実施の形態では、送液部２０はフィンガポンプであり、フィンガ２２を順次押し出してチューブ７０を下流側に順次圧閉してゆく。
【００２０】
図４、図５を参照すれば、蓋１４（図２、３参照）に取り付けられた加圧板２４に対してフィンガ２２によってチューブ７０を押圧すると、フィンガ２２によって押圧された箇所のチューブ７０は、フィンガ２２と加圧板２４に挟まれて閉塞する。複数のフィンガ２２を上流側から順次チューブ７０に向かって移動させ、チューブを押圧するフィンガ２２を上流側のフィンガから順次下流側のフィンガに移すことによってチューブ７０を上流側から順次押圧して、チューブ７０を上流側から順次閉塞することによって、薬液を上流側から下流方向に移送する。図４に示すように、複数のフィンガ２２は、カム２７によって動作し、カム２７は、減速機構２８を介してモータ２９によって駆動される。
【００２１】
圧力センサ３２は、ロードセルを使用している。チューブ７０の一部を平面状に押しつぶして、チューブ外部から内圧を測定するトノメトリ方式を使用している。
【００２２】
コンダクタンス調整部４０は、チューブ７０のコンダクタンスをチューブ７０が開放状態のチューブ７０のコンダクタンスよりも小さくするコンダクタンス調整手段として機能する。本実施の形態では、コンダクタンス調整部４０は、オクルーダ４２と、オクルーダ４２を駆動するリニアアクチュエータ４４とを備えている。
【００２３】
図６に示すように、輸液ポンプ１０は、制御部５０を備えている。制御部５０は、コンダクタンス調整部４０のリニアアクチュエータ４４、圧力センサ３２、送液部２０のモータ２９に接続されており、圧力センサ３２からの圧力情報の取得、リニアアクチュエータ４４およびモータ２９の駆動の制御を行う。
【００２４】
本実施の形態の送液部２０はフィンガポンプであり、フィンガ２２の下流側に圧カセンサ３２、オクルーダ４２を備えている。フィンガ２２を作動させ、送液を行っている状態において、オクルーダ４２でチューブ７０を圧閉してゆくと、チューブ７０のコンダクタンスは小さくなり流路抵抗によりチューブ７０の内圧が上昇してゆく。チューブ７０の内圧を圧力センサ３２で検出しながらチューブ７０の圧閉度を制御部５０で制御して、設定したチューブ７０の内圧を維持する。
【００２５】
このように、送液部２０によってチューブ７０内で薬液を移送させる際には、オクルーダ４２によってチューブ７０のコンダクタンスをチューブ７０が開放状態のチューブ７０のコンダクタンスよりも小さくするように、制御部５０で送液部２０のモータ２６およびコンダクタンス調整部４０のリニアアクチュエータ４４を制御する。その際、圧カセンサ３２によって測定されたチューブ７０の内圧に応じて制御部５０でコンダクタンス調整部４０のリニアアクチュエータ４４を制御して、オクルーダ４２によってチューブ７０のコンダクタンスを調整する。そして、送液部２０によってチューブ７０内で薬液を移送させる際には、チューブ７０の内圧を所定の圧力に維持するように、圧カセンサ３２によって測定されたチューブ７０の内圧に応じて制御部５０でコンダクタンス調整部４０のリニアアクチュエータ４４を制御する。
【００２６】
送液部２０のチューブ７０は内圧を受けて、大きく脹らもうとするので、復元力の低下を防ぎ、長時間使用しても流量低下を防止することができる。
【００２７】
なお、気泡検出部３０が送液部２０の下流に設置されているのは、送液部２０のフィンガ下端とオクルーダ４２の間隔をできるだけ空けることにより、より良い効果が得られるからである。
【００２８】
また、オクルーダ４２にはリニアアクチュエータ４４によって所定に圧力が印加されている一方で、輸液前はチューブ７０に内圧がかかっていないので、オクルーダ４２は完全に閉じている。フィンガ２２を動作させるとチューブ７０の内圧が上昇してゆき、設定圧になると、オクルーダ４２がわずかに開き送液を開始する。
【００２９】
この場合、ポンプスタート時から輸液開始時までの時間遅れが生じるので、スタート直後は圧が上昇するまで、フィンガ２２を早送りすることが望ましい。
【００３０】
図７は、ポンプスタートから８時間まで３０秒毎に送液流量を測定した実験結果を示した図である。０ｋＰａは、図９、図１０に示すように、圧カセンサ３２およびコンダクタンス調整部４０を使用しない比較例のものを示している。この場合は８時間で約０．９ｍＬ／ｈ流量が低下している。チューブ７０の内圧が１４０ｋＰａから流量低下の防止効果があり。２９０ｋＰａでは８時間後の減少量が０．２ｍＬ／ｈとなった。さらにチューブ７０の内圧を上昇させ、３００ｋＰａに設定すると、フィンガ２２を備える送液部２０での逆流等を生じ効果が低減した。従って、チューブ７０の設定内圧は１４０〜２９０ｋＰａで流量低下防止効果が得られ、さらに好ましくは２２０〜２９０ｋＰａでより有効な効果が得られる。
【００３１】
図８は、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプ１０で使用するローラポンプを説明するための概略縦断面図である。これまでは送液部２０にフィンガポンプを使用する場合について示してきたが、本発明の好ましい実施の形態の輸液ポンプ１０は、送液部２０にフィンガポンプに代えてローラポンプを使用した場合にも適応可能である。ローラポンプはフィンガポンプのフィンガ２２の代わりにローラ６４でチューブ７０をしごいて送液するタイプのペリスタルティック方式ポンプである。このローラポンプは、弾性チューブ７０を押圧しているローラ６４を上流側から下流側に移動させることによって、チューブ７０の、ポンプヘッド６６とローラ６４とに挟まれて閉塞している箇所を上流側から下流側に移動させて、チューブ７０内の薬液を移送させる流体移送手段である。なお、ローラ６４は、正三角形のローラ取り付け板６２の３つの頂点近傍にそれぞれ取り付けられており、ローラ取り付け板６２を制御部（図示せず）の制御によりモータ等の駆動手段（図示せず）で回転することによって回転して、ローラ６４を上流側から下流側に移動する。
【００３２】
本発明は一定の流量を送液する必要がある食品や、化学薬品の送液ポンプに適している。さらには、正確な流量で輸液を行わなくてはならない輸液療法に用いる輸液ポンプとして応用することが最適である。
【００３３】
以上、本発明の種々の典型的な実施の形態を説明してきたが、本発明はそれらの実施の形態に限定されない。従って、本発明の範囲は、次の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００３４】
１０  輸液ポンプ
１２  本体
１４  蓋
１６  壁面
１８  溝
２０  送液部
２２  フィンガ
２４  加圧板
２７  カム
２８  減速機構
２９  モータ
３０  気泡検出部
３２  圧力センサ
３４  閉塞検出部
３６  クランプ
４０  コンダクタンス調整部
４２  オクルーダ
４４  リニアアクチュエータ
５０  制御部
７０  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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2012251460.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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