(57)【要約】【課題】本発明は、輸液セットの種類の判定精度が高い点滴検出器、及びこれを用いた輸液ポンプを提供する。【解決手段】発光素子と、発光素子から出射される光を受光する複数の受光素子と、発光素子の点灯及び消灯を制御する滴落制御部と、発光素子の光を受光することにより各受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、輸液セットの種類を判定する、データ処理部と、を含み、６０滴輸液セットの点滴口によって遮られる光軸の数が点滴筒の点滴検出器への装着状態に応じてａ又ａ−１となり、２０滴輸液セットの点滴口によって遮られる光軸の数が点滴筒の点滴検出器への装着状態に応じてｂ又はｂ−１となる、位置関係で、発光素子と複数の受光素子とが配置されている。ただし、ａ＜ｂ−１の関係が満たされ、ａ及びｂは自然数であり、ａは２以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸液ポンプを構成する輸液ポンプ本体へ、点滴筒内を落下する液滴の検出信号を出力するための点滴検出器であって、
前記点滴筒の外部の一側に配置された、１個以上の発光素子と、
前記点滴筒の外部の前記一側の反対側に配置され、前記発光素子から出射される光を受光する複数の受光素子と、
前記発光素子の点灯及び消灯を制御する滴落制御部と、
前記発光素子の光を受光することにより各前記受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、輸液セットの種類を判定する、データ処理部と、を含み、
前記発光素子と複数の前記受光素子とを各々結ぶ複数の光軸が、いずれも単一の平面内にあり、
前記点滴検出器に６０滴輸液セットが装着されたときに、前記６０滴輸液セットの点滴口によって遮られる前記光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じてａ−１又はａとなり、
前記点滴検出器に２０滴輸液セットが装着されたときに、前記２０滴輸液セットの点滴口によって遮られる前記光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じてｂ−１又はｂとなる、位置関係で、前記発光素子と複数の前記受光素子とが配置されている、点滴検出器。
ただし、ａ＜ｂ−１の関係が満たされ、ａ及びｂは自然数であり、ａは２以上である。
【請求項２】
前記点滴検出器は、前記点滴筒を保持する点滴筒保持部を含み、
前記点滴検出器に２０滴点滴セットが装着されたときの、前記複数の受光素子のうちの前記点滴筒保持部の前記点滴筒の入口側の最も近くに配置された受光素子の出力電圧が、前記光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合のそれよりも低い場合に、前記データ処理部は、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に異常信号を送る、請求項１に記載の点滴検出器。
【請求項３】
前記発光素子を、第１発光素子と称し、前記受光素子を、第１受光素子と称することとすると、
前記点滴筒の外部の前記一側に配置された、１個以上の第２発光素子と、
前記点滴筒の外部の前記一側の反対側に配置され、第２発光素子から出射される光を受光する複数の第２受光素子と、を更に含み、
前記第２発光素子と複数の前記第２受光素子とを各々結ぶ複数の光軸は、いずれも、第１発光素子と複数の第１受光素子とを各々結ぶ複数の光軸が含まれる前記平面とは別の、単一の平面内にあり、
前記滴落制御部は、前記第２発光素子の点灯及び消灯を制御し、
前記データ処理部は、前記第２発光素子の光を受光することにより第２受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、前記液滴の検出を行い、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に、液滴検出信号を出力する、請求項１又は２に記載の点滴検出器。
【請求項４】
請求項１に記載の点滴検出器の制御方法であって、
前記滴落制御部により前記発光素子を発光させ、
前記発光素子の光の受光により発生した各受光素子の出力電圧を前記データ処理部に出力し、
前記データ処理部は、前記出力電圧の結果に基づいて、輸液セットの種類を判定する、点滴検出器の制御方法。
【請求項５】
前記点滴検出器は、前記点滴筒を保持する点滴筒保持部を含み、
前記点滴検出器に２０滴点滴セットが装着されたときの、前記複数の受光素子のうちの前記点滴筒保持部の前記点滴筒の入口側の最も近くに配置された受光素子の出力電圧が、前記光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合のそれよりも低い場合に、前記データ処理部は、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に異常信号を送る、請求項４に記載の点滴検出器の制御方法。
【請求項６】
前記発光素子を、第１発光素子と称し、前記受光素子を、第１受光素子と称することとすると、
前記点滴筒の外部の前記一側に配置された、１個以上の第２発光素子と、
前記点滴筒の外部の前記一側の反対側に配置され、第２発光素子から出射される光を受光する複数の第２受光素子と、を更に含み、
前記滴落制御部は、前記第２発光素子の点灯及び消灯を制御し、
前記データ処理部は、前記第２発光素子の光を受光することにより第２受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、前記液滴の検出を行い、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に、液滴検出信号を出力する、請求項４又は５に記載の点滴検出器の制御方法。
【請求項７】
請求項１から３のいずれかの項に記載の点滴検出器と、輸液ポンプ本体とを含み、
前記輸液ポンプ本体は、
前記データ処理部による、輸液セットの種類の判定結果が入力される、設定入力部・制御部と、
前記輸液セットのチューブを押圧するチューブ押圧部と、
前記チューブ押圧部を駆動するモータと、
前記設定入力部・制御部から入力される、停止信号又は回転信号に応じて、前記モータの回転を制御する、モータ駆動部を含み、
前記設定入力部・制御部は、
前記データ処理部により判定された前記輸液セットの種類と、予め前記設定入力部・制御部に入力された輸液セットの種類とを比較し、両者が一致した場合は、前記モータ駆動部に回転信号を入力し、両者が不一致である場合は、前記モータ駆動部に停止信号を入力する、輸液ポンプ。
【請求項８】
前記点滴検出器は、前記点滴筒を保持する点滴筒保持部を含み、
前記点滴検出器に２０滴点滴セットが装着されたときの、前記複数の受光素子のうちの前記点滴筒保持部の前記点滴筒の入口側の最も近くに配置された受光素子の出力電圧が、前記光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合のそれよりも低い場合に、前記データ処理部は、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に異常信号を送り、
前記設定入力部・制御部は、前記異常信号を受信すると、前記モータ駆動部に停止信号を入力する、請求項７に記載の輸液ポンプ。
【請求項９】
前記発光素子を、第１発光素子と称し、前記受光素子を、第１受光素子と称することとすると、
前記点滴筒の外部の前記一側に配置された、１個以上の第２発光素子と、
前記点滴筒の外部の前記一側の反対側に配置され、第２発光素子から出射される光を受光する複数の第２受光素子と、を更に含み、
前記滴落制御部は、前記第２発光素子の点灯及び消灯を制御し、
前記データ処理部は、前記第２発光素子の光を受光することにより第２受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、前記液滴の検出を行い、
前記設定入力部・制御部は、前記データ処理部から出力された液滴検出信号数をカウントし、前記液滴検出信号数を流量に変換し、変換された流量が、前記設定入力部・制御部に予め入力された流量設定の正常範囲を外れた場合に、前記モータ駆動部へ停止信号を出力する、請求項７又は８に記載の輸液ポンプ。
【請求項１０】
警報発生部を更に含み、
前記設定入力部・制御部は、前記データ処理部から出力された液滴検出信号数をカウントし、前記液滴検出信号数を流量に変換し、変換された流量が、前記設定入力部・制御部に予め入力された流量設定の正常範囲を外れた場合に、前記警報発生部に前記警報発報信号を出力する、請求項９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、使用する輸液セットの種類を判別する点滴検出器、及び当該点滴検出器を含む輸液ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
輸液ポンプは、薬液等を患者に正確に持続供給できる装置として、医療分野で広く使用されている。輸液ポンプに装着され、患者に接続される輸液セットは、滅菌されたディスポーザブル品であり、輸液セットは、およその流量を目視確認するための点滴筒を備えている。
【０００３】
輸液ポンプに装着される輸液セットは、２０滴輸液セットと６０滴輸液セットの２種類に分類される。２０滴の点滴筒は１ｍＬを２０滴に分けて滴下し、６０滴の点滴筒は１ｍＬを６０滴に分けて滴下する。輸液ポンプは、点滴筒内を落下する液滴を検出する点滴検出器を標準又はオプショナルで備え、輸液中の輸液の流量を監視している。例えば、輸液ポンプに装着された輸液セットの種類と、操作者が輸液ポンプに設定した設定条件とが異なる場合、輸液ポンプは輸液を開始しても流量異常等を検出し、輸液を中断する。特許文献１では、点滴検出器において輸液セットの種類を自動判別する機能を有する輸液ポンプを開示している。特許文献１では、点滴筒を挟むように、発光素子と受光素子とを対向して配置し、発光素子から受光素子へ入力される光軸が点滴筒の点滴口によって遮弊される本数により、輸液セットの種類を判別している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１８５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示の輸液ポンプでは、１個の発光素子から３個の受光素子へ入力される３本の光軸のうち、３本の光軸が遮弊された場合は２０滴輸液セットが、中央の１本の光軸が遮弊された場合は６０滴輸液セットが装着されていると判定している。そのため、６０滴輸液セットの点滴口の検出範囲は、光軸１本分の範囲しかなく、点滴検出器への点滴筒の装着が理想的な状態でない場合や点滴筒の製造のバラツキ等により、点滴口が、理想的な位置からずれると、輸液セットの種類を正しく判別できない恐れがある。
【０００６】
本発明は、輸液セットの種類の判定精度が高い点滴検出器、及びこれを用いた輸液ポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の点滴検出器は、
輸液ポンプを構成する輸液ポンプ本体へ、点滴筒内を落下する液滴の検出信号を出力するための点滴検出器であって、
前記点滴筒の外部の一側に配置された、１個以上の発光素子と、
前記点滴筒の外部の前記一側の反対側に配置され、前記発光素子から出射される光を受光する複数の受光素子と、
前記発光素子の点灯及び消灯を制御する滴落制御部と、
前記発光素子の光を受光することにより各前記受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、輸液セットの種類を判定する、データ処理部と、を含み、
前記発光素子と複数の前記受光素子とを各々結ぶ複数の光軸が、いずれも単一の平面内にあり、
前記点滴検出器に６０滴輸液セットが装着されたときに、前記６０滴輸液セットの点滴口によって遮られる前記光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じて
ａ−１又はａとなり、
前記点滴検出器に２０滴輸液セットが装着されたときに、前記２０滴輸液セットの点滴口によって遮られる前記光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じてｂ−１又はｂとなる、位置関係で、前記発光素子と複数の前記受光素子とが配置されている。ただし、ａ＜ｂ−１の関係が満たされ、ａ及びｂは自然数であり、ａは２以上である。
【０００８】
本発明の点滴検出器の制御方法は、
前記滴落制御部により前記発光素子を発光させ、
前記発光素子の光の受光により発生した各受光素子の出力電圧が前記データ処理部に入力され、
前記データ処理部は、前記出力電圧の結果に基づいて、輸液セットの種類を判定する。
【０００９】
本発明の輸液ポンプは、本発明の点滴検出器と、輸液ポンプ本体とを含み、
前記輸液ポンプ本体は、
前記データ処理部による、輸液セットの種類の判定結果が入力される、設定入力部・制御部と、
前記輸液セットのチューブを押圧するチューブ押圧部と、
前記チューブ押圧部を駆動するモータと、
前記設定入力部・制御部から入力される、停止信号又は回転信号に応じて、前記モータの回転を制御する、モータ駆動部と、を含み、
前記設定入力部・制御部は、
前記データ処理部により判定された前記輸液セットの種類と、予め前記設定入力部・制御部に入力された輸液セットの種類とを比較し、両者が一致した場合は、前記モータ駆動部に回転信号を入力し、両者が不一致である場合は、前記モータ駆動部に停止信号を入力する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、輸液セットの種類の判定精度が高い、点滴検出器及びその制御方法、並びに当該点滴検出器を用いた輸液ポンプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る、点滴検出器を含む輸液ポンプの構成概略図。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る、点滴検出器による点滴筒の保持状態を説明する模式図。
【図３】図３Ａは、図１に示した点滴検出器の第１発光部と第１受光部とを説明する模式図、図３Ｂは、図１に示した点滴検出器の第２発光部と第２受光部とを説明する模式図。
【図４】図４は、図３Ａに示した点滴検出器の第１発光素子３１ａと第１受光素子４１ａ〜４１ｅ間の光軸と、２０滴輸液セットの点滴口の配置ａ2〜ｄ2との位置関係を示した説明図。
【図５】図５Ａ〜５Ｅは、図４に示した点滴検出器の第１発光素子３１ａの光を受光した第１受光素子４１ａ〜４１ｅの出力電圧を示したグラフ。
【図６】図６は、図３Ａに示した点滴検出器の第１発光素子３１ａと第１受光素子４１ａ〜４１ｅ間の光軸と、６０滴輸液セットの点滴口の配置ａ6〜ｄ6との位置関係を示した説明図。
【図７】図７Ａ〜７Ｆは、図６に示した点滴検出器の第１発光素子３１ａの光を受光した第１受光素子４１ａ〜４１ｅの出力電圧を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の点滴検出器は、１個以上の発光素子と、前記発光素子から出射される光を受光する複数の受光素子を含む。本発明の点滴検出器では、例えば、発光素子から受光素子へ入力される光が点滴筒の点滴口によって遮弊されることにより生じる出力電圧の降下量の相違により、輸液セットの種類を判別している。本発明の点滴検出器では、発光素子と複数の前記受光素子とが、点滴検出器に６０滴輸液セットが装着されたときに、６０滴輸液セットの点滴口によって遮られる光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じてａ−１又はａとなり、点滴検出器に２０滴輸液セットが装着されたときに、２０滴輸液セットの点滴口によって遮られる光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じてｂ−１又はｂとなる、位置関係で配置されている。ただし、ａ＜ｂ−１の関係が満たされ、ａ及びｂは自然数であり、ａは２以上である。そのため、点滴検出器への点滴筒の装着が理想的な状態でない場合や点滴筒の製造のバラツキ等により、特に、６０滴輸液セットの点滴口が理想的な位置からずれても、発光素子から出射された光が点滴口により遮られる確率が高まる。故に、本発明の点滴検出器は、従来の点滴検出器と比較して、輸液セットの種類の判定が良好に行える。
【００１３】
尚、本発明において、「前記点滴検出器に６０滴輸液セットが装着されたときに、前記６０滴輸液セットの点滴口によって遮られる前記光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じてａ−１又はａとなり」とは、点滴筒の点滴検出器への装着位置が所定の位置である場合は、６０滴輸液セットの点滴口によって遮られる光軸の数がａ−１となり、点滴筒の点滴検出器への装着位置が別の所定の位置である場合は、６０滴輸液セットの点滴口によって遮られる光軸の数がａ本となることを意味する。同様に、「前記点滴検出器に２０滴輸液セットが装着されたときに、前記２０滴輸液セットの点滴口によって遮られる前記光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じてｂ−１又はｂとなる」とは、点滴筒の点滴検出器への装着位置が所定の位置である場合は、２０滴輸液セットの点滴口によって遮られる光軸の数がｂ−１となり、点滴筒の点滴検出器への装着位置が別の所定の位置である場合は、２０滴輸液セットの点滴口によって遮られる光軸の数がｂ本となることを意味する。
【００１４】
次に、本発明の一実施形態に係る点滴検出器、及びその制御方法、並びに、当該点滴検出器を含む輸液ポンプ等について、図１〜図８を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る点滴検出器２、及び点滴検出器２と輸液ポンプ本体１２とを含む輸液ポンプ１の構成概略図である。輸液セットを構成する輸液バック１１には、点滴筒８を介して可撓性チューブ１０が接続されている。可撓性チューブ１０内の輸液は、チューブ押圧部１７によって可撓性チューブ１０が下方にしごかれることにより、下方に送られ、輸液セットが接続された患者に送られる。
【００１６】
点滴検出器２は、点滴筒８を挟んで、各々対向するように配置された、第１発光部３１と第１受光部４１、第２発光部３２と第２受光部４２とを含む。第１発光部３１と第２発光部３２は、点滴筒８の外部の一側に配置され、第１受光部４１と第２受光部４２は、点滴筒８の外部の前記一側の反対側に配置されている。第１発光部３１及び第１受光部４１は、輸液ポンプに装着される輸液セットの種類の判定のために設けられ、第２発光部３２と第２受光部４２は、液滴９の検知のために設けられている。
【００１７】
図２に示されるように、点滴検出器は、点滴筒８を保持する点滴筒保持部６を含み、点滴筒保持部６は、例えば、上面視した場合に見える形状が略Ｕ字状をなしたホルダである。点滴筒保持部の内面には、第１発光部３１と第１受光部４１、第２発光部３２と第２受光部４２とが、対向して配置されている。点滴筒保持部６は、例えば、板ばね（図示せず）等の保持手段を内面に有しており、入口側（点滴筒の装着開始側）６１から点滴筒８を着脱可能に保持する。点滴筒８は、点滴筒保持部６の内部空間６２のうちの、点滴口８１や液滴９の検出にとって理想的な位置よりも、奥側６４に配置されることもあるし、入口側６１に配置されることもある。
【００１８】
図１に示されるように、第１発光部３１と第１受光部４１は、第１発光部３１と第１受光部４１との間の光軸Ｌ1〜Ｌ5（図３Ａ参照）を含む面が、点滴筒８の点滴口８１によって貫かれる位置に配置されている。一方、第２発光部３２と第２受光部４２は、点滴口８１の下流側先端よりも、下方に配置されており、第２発光部３２と第２受光部４２との間の光軸を含む面は、第１発光部３１と第１受光部４１との間の光軸を含む面よりも、点滴筒８内を流れる液体の下流側に配置されている。
【００１９】
尚、輸液ポンプに装着される輸液セットは、２０滴輸液セットと６０滴輸液セットの２種類に分類される。２０滴の点滴筒は１ｍＬを２０滴に分けて滴下し、６０滴の点滴筒は１ｍＬを６０滴に分けて滴下する。そのため、２０滴輸液セットを構成する点滴筒８の点滴口ｂ20（図３参照）は、６０滴輸液セットを構成する点滴筒８の点滴口ｂ60（図３参照）よりも大きい。
【００２０】
図３Ａでは、第１発光部３１は、１つの第１発光素子３１ａを含んでいるが、第１発光素子３１ａの数は、第１発光部３１と第１受光部４１との間の領域において点滴口８１の検出範囲を広げる観点から、複数であってもよい。第１受光部４１は、複数の第１受光素子を含んでおり、第１受光素子の数は、第１発光部３１と第１受光部４１との間の領域において点滴口８１の検出範囲を広げる観点から、好ましくは５個以上、より好ましくは６個以上であり、経済性の観点から、７個以下である。
【００２１】
第１受光部４１において、第１受光素子４１ａ〜４１ｅは、第１発光素子３１ａと第１受光素子４１ａ〜４１ｅ間の光軸のいずれもが、液滴９（図１参照）の落下方向と直交する単一水平面内に収まるように配置されている。
【００２２】
図３Ｂでは、第２発光部３２が、複数の第２発光素子３２ａ〜３２eを含み、第２受光部４２が、複数の第２受光素子４２ａ〜４２ｇを含んでいる。図３Ｂにおいて、第２発光素子の数が５個、第２受光素子の数が７個であるが、本発明の点滴検出器１において、第２発光素子の数は、液滴の検出範囲を広げる観点から、好ましくは３個以上、より好ましくは５個以上であり、経済性の観点から、７個以下である。第２受光素子の数は、発光素子の数以上であればよいが、液滴の検出範囲を広げる観点から、好ましくは３個以上、より好ましくは５個以上であり、経済性の観点から、７個以下である。
【００２３】
第２受光素子４２ａ〜４２ｇと第２発光素子３２ａ〜３２eは、これらの間の光軸のいずれもが、液滴９（図１参照）の落下方向と直交する単一水平面内に収まるように配置されている。
【００２４】
第１発光素子３１ａ及び第２発光素子３２ａ〜３２eとしては、各々、例えば、近赤外線を発するＬＥＤ、半導体レーザー等が挙げられる。第１受光素子４１ａ〜４１ｄ及び第２受光素子４２ａ〜４２ｇとしては、各々、例えば、受光した光を電気信号（出力電圧）に変換するフォトダイオード又はフォトトランジスタからなる。
【００２５】
点滴検出器２は、点滴筒８を保持する点滴筒保持部６を含み、本発明の好ましい一例では、点滴検出器２に２０滴点滴セットが装着されたときの第１受光素子４１ｅの出力電圧が、光軸Ｌ5が点滴筒８の外壁のみを通過した場合のそれよりも低い場合に、データ処理部７は、輸液ポンプ本体１２の設定入力部・制御部１３に異常信号を送る。第１受光素子４１ｅは、複数の第１受光素子４１ａ〜４１ｅのうちの点滴筒保持部６の点滴筒８の入口側の最も近くに配置されている。
【００２６】
第１受光素子４１ｅは、例えば、第１発光素子３１ａと第１受光素子４１ｅとの間の光軸が、点滴口８１の配置が適正に行われる適正領域６３（図４参照）を通過しない位置に配置される。尚、適正領域６３は、例えば、第１発光素子と第１受光素子の配置を決定する際に決定された、理想的な装着位置を中心とする所定の半径の円の内側である。当該半径は、輸液セットの点滴筒の製造のバラツキ、及び点滴筒８の点滴筒保持部６への装着の仕方のバラツキ等からから想定される、点滴口の配置位置のバラツキを考慮して決定される。
【００２７】
このように、複数の第１受光素子が、点滴口の装着不良を検知するための異常検出用受光素子として第１受光素子４１ｅを含んでいると、２０滴輸液セットと６０滴輸液セットの種類の判定精度の向上と、２０滴輸液セットの点滴筒８の装着不良の抑制とを両立できる。尚、第１受光部４１において、異常検出用受光素子は、点滴筒保持部６の入口側と奥側の両方に設けられていてもよいし、奥側にのみに設けられていてもよい。
【００２８】
図４において点滴口８１がｄ2の位置にあり、第１発光素子３１ａと第１受光素子４１ｅとの間の光軸Ｌ5が点滴口８１により遮られた場合の第１受光素子４１ｅの出力電圧は、光軸Ｌ5が点滴口８１は通過せず点滴筒８の外壁のみを通過した場合のそれよりも低くなる。データ処理部７は、点滴検出器に２０滴点滴セットが装着されたときの第１受光素子４１ｅの出力電圧が、光軸Ｌ5が点滴口８１は通過せず点滴筒８の外壁のみを通過した場合の第１受光素子４１ｅの出力電圧よりも低い場合に、輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部１３に、点滴筒の設置が不適である事を示す異常信号を送る。次いで、設定入力部・制御部１３は、モータ駆動部１５へ停止信号を入力し、モータ１６及びチューブ押圧部１７の動作を停止させる。
【００２９】
［輸液セットの種類の判定］
第１発光部３１から出射された光は、点滴筒の外壁及び点滴口８１によってその一部が遮弊されて、第１受光部４１に到達する。そのため、点滴口８１による光の遮弊の程度を検出することにより、点滴検出器１に、６０滴輸液セットと２０滴輸液セットのいずれが装着されたか、を判定できる。点滴筒の外壁と点滴口の両方を通過することによる出力電圧の低下量は、点滴筒の外壁のみを通過することによる出力電圧の低下量よりも顕著に大きい。そのため、例えば、光軸が点滴筒の外壁と点滴口の両方を通過した場合の出力電圧が、データ処理部７に入力されれば、データ処理部７により、光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合と区別できる。
【００３０】
具体的には、第１発光素子３１ａから出射された光を第１受光素子４１ａ〜４１ｄが受光し、当該受光により各第１受光素子に発生した出力電圧が、データ処理部７に伝達される。データ処理部７において、当該出力電圧の結果に応じて、輸液セットの種類が判定される。第１発光素子３１ａの発光は、滴落制御部５からの制御信号により制御される。
【００３１】
下記に、データ処理部７による輸液セットの種類の判定方法の一例を、図３Ａに示されるように、第１発光素子の数が１つであり、第１受光素子の数が５つである場合を例に挙げて説明する。
【００３２】
（２０滴輸液セットの検出）
図４は、図３Ａに示した第１発光素子３１ａと第１受光素子４１ａ〜４１ｄ間の光軸Ｌ1〜Ｌ5と、２０滴輸液セットの点滴口８１の配置ａ2〜ｄ2との位置関係を示している。尚、図４において、配置ａ2〜ｄ2は、点滴口８１の装着位置のバラツキを意味し、円６３で囲われた領域は、２０滴輸液セットの点滴口の配置位置が適正な適正領域６３である。図５Ａ〜５Ｅは、各々、点滴口８１の配置がａ2〜ｄ2である場合の、第１発光素子３１ａの光を受光した第１受光素子４１ａ〜４１ｅの出力電圧を示したグラフである。
【００３３】
図５Ａ及び図５Ｃに示されるように、点滴口の位置がａ2，ｃ2の場合、３つの光軸が点滴口により遮られて、３つの第１受光素子の出力電圧が、例えば光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合よりも顕著に下がる。この出力電圧の低下量の総和又は出力電圧が顕著に低下した第１受素子の数等に基づいて、データ処理部７にて、２０滴輸液セットが装着されていると判定される。
【００３４】
図５Ｂに示されるように、点滴口の位置がｂ2の場合、４つの光軸が点滴口により遮られて、４つの第１受素子の出力電圧が、例えば光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合よりも顕著に下がる。この出力電圧の低下量の総和又は出力電圧が顕著に低下した第１受素子数等に基づいて、データ処理部７にて、２０滴輸液セットが装着されていると判定される。
【００３５】
図５Ｄに示されるように、点滴口の位置がｄ2の場合、３つの光軸が点滴口により遮られて、３つの第１受素子の出力電圧が、例えば光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合よりも顕著に下がるが、点滴筒保持部６の入口側の最も近くに配置された第１受光素子４１ｅの出力電圧が低下しているので、２０滴輸液セットが装着されているものの、装着不良と判定される。
【００３６】
図５Ｅに示されるように、全ての第１受光素子４１ａ〜４１ｄについて、出力電圧の低下がないことから、点滴筒保持部６に点滴筒が装着されていないと判定される。
【００３７】
（６０滴輸液セットの検出）
図６は、図３Ａに示した点滴検出器の第１発光素子３１ａと第１受光素子４１ａ〜４１ｅ間の光軸Ｌ1〜Ｌ5と、６０滴輸液セットの点滴口８１の配置ａ6〜ｄ6との位置関係を示している。図７Ａ〜７Ｅは、各々、点滴口８１の配置がａ6〜ｄ6である場合の、第１発光素子３１ａの光を受光した第１受光素子４１ａ〜４１ｅの出力電圧を示したグラフである。
【００３８】
図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｄ，および図７Ｅに示されるように、点滴口の位置がａ6，ｂ6，ｄ6，ｅ6の場合、１つの光軸が点滴口により遮られて、１つの第１受素子の出力電圧が、例えば光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合よりも顕著に下がる。この出力電圧の低下量の総和又は出力電圧が顕著に低下した第１受素子数等に基づいて、データ処理部７にて、６０滴輸液セットが装着されていると判定される。
【００３９】
図７Ｃに示されるように、点滴口の位置がｃ6の場合、２つの光軸が点滴口により遮られて、２つの第１受素子の出力電圧が、例えば光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合よりも顕著に下がる。この出力電圧の低下量の総和又は出力電圧が顕著に低下した第１受素子数等に基づいて、データ処理部７にて、６０滴輸液セットが装着されていると判定される。
【００４０】
図７Ｆに示されるように、全ての第１受光素子４１ａ〜４１ｄについて、出力電圧の低下がないことから、点滴筒保持部６に点滴筒が装着されていないと判定される。
【００４１】
上記のとおり、点滴検出器２に２０滴輸液セットが装着されたときに、２０滴輸液セットの点滴口８１によって遮られる光軸の数が、点滴筒８の点滴検出器２への装着状態に応じて３又は４となり、点滴検出器２に６０滴輸液セットが装着されたときに、６０滴輸液セットの点滴口８１によって遮られる光軸の数が、点滴筒８の点滴検出器２への装着状態に応じて１又は２となる。
【００４２】
尚、２０滴輸液セットの点滴口８１によって遮られる光軸の本数ｂ−１又はｂは、３又は４に限定されないが、点滴口８１の検出範囲を広げる観点から、好ましくは３又は４、より好ましくは４又は５であり、経済性の観点から、５又は６である。６０滴輸液セットの点滴口８１によって遮られる光軸の本数ａ−１又はａも、ａ＜ｂ−１が満たされ、ａ及びｂが自然数であり、ａが２以上である限り、１又は２に限定されず、点滴口８１の検出範囲を広げる観点から、好ましくは２又は３であり、経済性の観点から、３又は４である。ａ及びｂは、自然数であり、ａは２以上の自然数である。
【００４３】
点滴検出器２に６０滴輸液セットが装着されたときに、６０滴輸液セットの点滴口８１によって遮られる光軸の数が、点滴筒８の点滴検出器２への装着状態に応じてａ−１又はａとなり、点滴検出器２に２０滴輸液セットが装着されたときに、２０滴輸液セットの点滴口８１によって遮られる光軸の数が、点滴筒８の点滴検出器２への装着状態に応じてｂ−１又はｂとなる、第１発光素子と複数の第１受光素子の位置関係は、例えば、下記の通り定めることができる。
【００４４】
例えば、理想的な装着位置を中心とする所定の半径の円の内側を、複数の光軸が通過し、且つ、当該円の内側において、６０滴輸液セットの点滴口を２つの光軸が通過する場合があるように、第１発光素子と複数の第１受光素子（但し、複数の第１受光素子が異常検出用受光素子を含む場合は、異常検出用受光素子は除く。）とを配置すればよい。当該半径は、輸液セットの点滴筒の製造のバラツキ、及び点滴筒８の点滴筒保持部６への装着の仕方のバラツキからから想定される点滴口の配置位置のバラツキを考慮して決定すればよい。
【００４５】
データ処理部７は、輸液セットの種類の判定結果を、輸液ポンプ本体部１２の設定入力部・制御部１３に出力する。設定入力部・制御部１３は、操作者が設定入力部・制御部１３に予め設定入力した輸液セットの種類と、データ処理部７から入力された輸液セットの種類の判定結果（２０滴又は６０滴）とを比較する。設定入力部・制御部１３は、両者が一致した場合は、モータ駆動部１５に駆動信号を入力し、モータ駆動部１５はモータ１６を動作させ、チューブ押圧部１７を動作させる。設定入力部・制御部１３は、両者が不一致の場合は、モータ駆動部１５へ停止信号を入力し、モータ１６及びチューブ押圧部１７の動作を停止させる。
【００４６】
上記の通り、本発明の一例では、点滴検出器に６０滴輸液セットが装着されたときに、６０滴輸液セットの点滴口によって遮られる光軸の数が、点滴筒の装着状態に応じて１又は２本となる、位置関係で第１発光素子３１ａと第１受光素子４１ａ〜４１ｅが配置されている。そのため、点滴検出器２への点滴筒８の装着状態が理想的な状態でない場合や点滴筒８の製造のバラツキ等により、点滴口が理想的な位置からずれても、第１発光素子から出照された光が点滴口により遮られる確率が高まる。故に、本発明の点滴検出器の一例では、６０滴輸液セットの点滴口の検出が、１本の光軸のみの遮弊により行われる従来の滴検出器と比較して、輸液セットの種類の判定精度が高い。
【００４７】
［液滴の検出］
図１に示されるように、第２発光部３２から出射された光は、点滴口８１から落下した液滴９によってその一部が遮弊されて、第２受光部４２に到達するので、液滴９による光の遮弊を検出することにより、液滴数をカウントできる。
【００４８】
具体的には、図３Ｂに示されるように、第２発光素子３２ａ〜３２ｅから順次出射された光を、第２受光素子４２ａ〜４２ｇが受光する。各第２受光素子４２ａ〜４２ｇによる受光により発生する出力電圧は、点滴筒８内を液滴９が落下する度に変動する。尚、図３Ｂにおいて、図の簡略化のために、第２発光素子３２ａと第２受光素子４２ａ〜４２ｇとの間の光軸ｌ1〜１7のみを示し、第２発光素子３２ｂ〜３２ｅと第２受光素子４２ａ〜４２ｇとの間の光軸は省略している。この出力電圧のアナログ値は、データ処理部７にてデジタル信号に変換された後、液滴９の落下をパルス信号として、ポンプ本体部１２の設定入力部・制御部１３に出力される。尚、第２発光素子３２ａ〜３２ｅの発光は、滴落制御部５からの制御信号により制御される。
【００４９】
設定入力部・制御部１３では、パルス信号をカウントし、滴数を流量に変換した後、当該流量が、設定入力部・制御部１３に予め設定された流量に対する正常範囲内であるかを判定する。換算された流量が、正常範囲内である場合は、それまでの動作を継続し、正常範囲外である場合は、設定入力部・制御部１３からモータ駆動部１５へ停止信号が入力するとともに、設定入力部・制御部１３は、警報発生部１４に警報発報信号を出力する。停止信号が入力されたモータ駆動部１５は、モータ１６の動作を停止し、警報発報信号が入力された警報発生部１４は、警報を発報する。
【００５０】
本開示は、さらに以下の一又は複数の実施形態に関する。
【００５１】
［１］  輸液ポンプを構成する輸液ポンプ本体へ、点滴筒内を落下する液滴の検出信号を出力するための点滴検出器であって、
前記点滴筒の外部の一側に配置された、１個以上の発光素子と、
前記点滴筒の外部の前記一側の反対側に配置され、前記発光素子から出射される光を受光する複数の受光素子と、
前記発光素子の点灯及び消灯を制御する滴落制御部と、
前記発光素子の光を受光することにより各前記受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、輸液セットの種類を判定する、データ処理部と、を含み、
前記発光素子と複数の前記受光素子とを各々結ぶ複数の光軸が、いずれも単一の平面内にあり、
前記点滴検出器に６０滴輸液セットが装着されたときに、前記６０滴輸液セットの点滴口によって遮られる前記光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じてａ−１又はａとなり、
前記点滴検出器に２０滴輸液セットが装着されたときに、前記２０滴輸液セットの点滴口によって遮られる前記光軸の数が、前記点滴筒の前記点滴検出器への装着状態に応じてｂ−１又はｂとなる、位置関係で、前記発光素子と複数の前記受光素子とが配置されている、点滴検出器。
ただし、ａ＜ｂ−１の関係が満たされ、ａ及びｂは自然数であり、ａは２以上である。
［２］  前記点滴検出器は、前記点滴筒を保持する点滴筒保持部を含み、
前記点滴検出器に２０滴点滴セットが装着されたときの、前記複数の受光素子のうちの前記点滴筒保持部の前記点滴筒の入口側の最も近くに配置された受光素子の出力電圧が、前記光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合のそれよりも低い場合に、前記データ処理部は、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に異常信号を送る、前記［１］に記載の点滴検出器。
［３］  前記発光素子を、第１発光素子と称し、前記受光素子を、第１受光素子と称することとすると、
前記点滴筒の外部の前記一側に配置された、１個以上の第２発光素子と、
前記点滴筒の外部の前記一側の反対側に配置され、第２発光素子から出射される光を受光する複数の第２受光素子と、を更に含み、
前記第２発光素子と複数の前記第２受光素子とを各々結ぶ複数の光軸は、いずれも、第１発光素子と複数の第１受光素子とを各々結ぶ複数の光軸が含まれる前記平面とは別の、単一の平面内にあり、
前記滴落制御部は、前記第２発光素子の点灯及び消灯を制御し、
前記データ処理部は、前記第２発光素子の光を受光することにより第２受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、前記液滴の検出を行い、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に、液滴検出信号を出力する、前記［１］又は［２］に記載の点滴検出器。
［４］  前記［１］に記載の点滴検出器の制御方法であって、
前記滴落制御部により前記発光素子を発光させ、
前記発光素子の光の受光により発生した各受光素子の出力電圧を前記データ処理部に出力し、
前記データ処理部は、前記出力電圧の結果に基づいて、輸液セットの種類を判定する、点滴検出器の制御方法。
［５］  前記点滴検出器は、前記点滴筒を保持する点滴筒保持部を含み、
前記点滴検出器に２０滴点滴セットが装着されたときの、前記複数の受光素子のうちの前記点滴筒保持部の前記点滴筒の入口側の最も近くに配置された受光素子の出力電圧が、前記光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合のそれよりも低い場合に、前記データ処理部は、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に異常信号を送る、前記［４］に記載の点滴検出器の制御方法。
［６］  前記発光素子を、第１発光素子と称し、前記受光素子を、第１受光素子と称することとすると、
前記点滴筒の外部の前記一側に配置された、１個以上の第２発光素子と、
前記点滴筒の外部の前記一側の反対側に配置され、第２発光素子から出射される光を受光する複数の第２受光素子と、を更に含み、
前記滴落制御部は、前記第２発光素子の点灯及び消灯を制御し、
前記データ処理部は、前記第２発光素子の光を受光することにより第２受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、前記液滴の検出を行い、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に、液滴検出信号を出力する、前記［４］又は［５］に記載の点滴検出器の制御方法。
［７］  前記［１］から［３］のいずれかに記載の点滴検出器と、輸液ポンプ本体とを含み、
前記輸液ポンプ本体は、
前記データ処理部による、輸液セットの種類の判定結果が入力される、設定入力部・制御部と、
前記輸液セットのチューブを押圧するチューブ押圧部と、
前記チューブ押圧部を駆動するモータと、
前記設定入力部・制御部から入力される、停止信号又は回転信号に応じて、前記モータの回転を制御する、モータ駆動部を含み、
前記設定入力部・制御部は、
前記データ処理部により判定された前記輸液セットの種類と、予め前記設定入力部・制御部に入力された輸液セットの種類とを比較し、両者が一致した場合は、前記モータ駆動部に回転信号を入力し、両者が不一致である場合は、前記モータ駆動部に停止信号を入力する、輸液ポンプ。
［８］  前記点滴検出器は、前記点滴筒を保持する点滴筒保持部を含み、
前記点滴検出器に２０滴点滴セットが装着されたときの、前記複数の受光素子のうちの前記点滴筒保持部の前記点滴筒の入口側の最も近くに配置された受光素子の出力電圧が、前記光軸が点滴筒の外壁のみを通過した場合のそれよりも低い場合に、前記データ処理部は、前記輸液ポンプ本体の設定入力部・制御部に異常信号を送り、
前記設定入力部・制御部は、前記異常信号を受信すると、前記モータ駆動部に停止信号を入力する、前記［７］に記載の輸液ポンプ。
［９］  前記発光素子を、第１発光素子と称し、前記受光素子を、第１受光素子と称することとすると、
前記点滴筒の外部の前記一側に配置された、１個以上の第２発光素子と、
前記点滴筒の外部の前記一側の反対側に配置され、第２発光素子から出射される光を受光する複数の第２受光素子と、を更に含み、
前記滴落制御部は、前記第２発光素子の点灯及び消灯を制御し、
前記データ処理部は、前記第２発光素子の光を受光することにより第２受光素子に発生する出力電圧が伝達され、当該出力電圧の結果に基づいて、前記液滴の検出を行い、
前記設定入力部・制御部は、前記データ処理部から出力された液滴検出信号数をカウントし、前記液滴検出信号数を流量に変換し、変換された流量が、前記設定入力部・制御部に予め入力された流量設定の正常範囲を外れた場合に、前記モータ駆動部へ停止信号を出力する、前記［７］又は［８］に記載の輸液ポンプ。
［１０］  警報発生部を更に含み、
前記設定入力部・制御部は、前記データ処理部から出力された液滴検出信号数をカウントし、前記液滴検出信号数を流量に変換し、変換された流量が、前記設定入力部・制御部に予め入力された流量設定の正常範囲を外れた場合に、前記警報発生部に前記警報発報信号を出力する、前記［９］に記載の輸液ポンプ。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、医療分野、特に輸液療法において利用することができる。中でも、投与量の管理を厳格に行う必要がある輸液療法に好ましく利用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１              輸液ポンプ
２              点滴検出器
３１            第１発光部
３２            第２発光部
３１ａ          第１発光素子
３２ａ〜３２ｅ  第２発光素子
４１            第１受光部
４２            第２受光部
４１ａ〜４１ｅ  第１受光素子
４２ａ〜４２ｇ  第２受光素子
５              滴落制御部
６              点滴筒保持部
７              データ処理部
８              点滴筒
９              液滴
１０            送液チューブ
１１            輸液バッグ
１２            輸液ポンプ本体
１３            設定入力部・制御部
１４            警報発生部
１５            モータ制御部
１６            モータ
１７            チューブ押圧部
６１            点滴筒保持部の入口側
６２            内部空間
６４            点滴筒保持部の奥側
【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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