(57)【要約】  注入ポンプ（１０）は、投与チューブセットのカセット（１４）がポンプに適切に搭載されているか否かを判定するための光学検出システム（５０）を有する。ポンプの動作は、カセット検出システムの判定に基づいて有効又は無効にされ得る。光学カセット検出システムは、光学軸に整列する対応する光検出器（５４）に対して、光学軸に沿って光ビームを向ける発光器（５２）を備える。カセット検出システムはまた、カセットが担持し、カセットがポンプに適切に搭載されると、タブが光学軸と交差し、光ビームの少なくとも一部が検出器に到達することを阻害するように設けられた、タブを備える。検出器信号は、検出器信号のレベルがカセットの存在を示す所定の閾値未満か否かを判定するために、信号評価用電子機器によって評価される。【選択図】図３Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入ポンプにおけるカセットの搭載を検出するためのシステムであって、前記システムは、
前記ポンプに装着された発光器であって、光学軸に沿う方向に光ビームを放射するように設けられた、発光器と、
前記ポンプに装着され、前記光学軸に沿う前記光ビームを受光するように設けられた、感光検出器であって、前記感光検出器によって受光された光の強度を表す検出器信号を生成する、感光検出器と、
前記カセットが担持するタブであって、前記カセットが前記ポンプに適切に搭載されると、前記光ビームの少なくとも一部が前記感光検出器に到達することを阻害する、タブと、を備える、システム。
【請求項２】
前記カセットが前記ポンプに適切に搭載されているか否かを判定するために前記検出器信号を評価する信号処理電子機器を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記カセットが前記ポンプに適切に搭載されると、前記タブは、前記全光ビームが前記感光検出器に到達することを阻害する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記カセットが前記ポンプに適切に搭載されると、前記タブは、前記光ビームの一部が前記感光検出器に到達することを阻害する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ポンプは、前記カセットが前記ポンプに適切に搭載されると、前記タブを受容するように構成されているスロットを備え、前記発光器及び前記感光検出器は、前記スロットの向かい合った側に設けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
注入ポンプであって、
光学軸に沿う方向に光ビームを放射するように設けられた発光器と、
前記光学軸に沿う前記光ビームを受光するように設けられた感光検出器であって、前記感光検出器によって受光される光の強度を表す検出器信号を生成する、感光検出器と、を備え、
検出器信号のレベルは、カセットを前記注入ポンプに適切に搭載することによって、所定の閾値を上回るレベルから前記所定の閾値未満のレベルへ低下する、注入ポンプ。
【請求項７】
前記カセットが前記ポンプに適切に搭載されているか否かを判定するために前記検出器信号を評価する信号処理電子機器を更に備える、請求項６に記載の注入ポンプ。
【請求項８】
前記信号処理電子機器に接続されたポンプコントローラを更に備え、前記ポンプコントローラは、前記信号処理電子機器が、カセットが前記ポンプに適切に搭載されていないと判定した場合、ポンプ動作を無効にするようにプログラムされている、請求項７に記載の注入ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]
本発明は、概ね、患者への流動食及び薬液の管理された送達のための注入ポンプに関する。より具体的には、本発明は、投与用チューブセットがポンプに機能的に接続されるカセットの有無を検出するための注入ポンプにおけるセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]
プログラム可能な注入ポンプは、経腸栄養補給のための流動食、及び、例えば、疼痛管理などの種々の目的のための薬液の管理された送達を実施するために使用される。一般的な配設において、注入ポンプは、ポンプによって取り外し可能に受容されるカセットと、ポンプを通る流体送達経路を提供するための、カセットに接続された、可撓性チューブと、を備える、使い捨て投与セットを受容する。
[0003]
カセット自体は、特定の注入ポンプの様式若しくは複数の様式での、かつ／又は所定の特性を有するチューブでの、使用を意図され得る。この点で、カセットは、意図された注入ポンプの様式及び／又は投与セットのチューブにより少なくとも部分的に決定される仕様に従って設計及び製造される安全機構を備え得る。カセットの安全機構は、適合するポンプの対応する機構と協働することができ、チューブの直径及び可撓性に関連する寸法公差に従って製造され得る。例えば、カセットは、管理されていない流体の送達から患者を防護するためのフリーフロー防止（anti−free flow）機構を有してもよい。フリーフロー防止機構は、カセットがポンプに適切に搭載され、ポンプのドアが閉鎖されている時、作動する外部ピンチクリップ式オクルーダーの形態をとってもよい。または、フリーフロー防止機構は、チューブの流路内に存在する内部「インライン（in−line）オクルーダー」の形態をとってもよく、流路は、カセットがポンプに適切に搭載され、ポンプのドアが閉鎖されている時のみ開放される。
[0004]
カセットは、フリーフローの防護に勝る更なる安全機構を備えてもよい。例えば、カセットは、所望のポンプ容量精度を維持し、閉塞と、安全警報を引き起こすために使用されるエアインライン（air−in−line）センサと、の正しい機能を確保するために、ポンプに適合され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
[0005]
カセットの安全性の重要性という観点で、ポンプの動作を有効にするための前条件として、適合するカセットがポンプに搭載されているか否かを検出する手段を提供することが所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0006]
本発明に従って、投与セットが取り外し可能に受容される注入ポンプは、投与セットのカセットがポンプに搭載されているか否かを判定するための光学検出システムを備える。本発明の１つの実施形態では、カセットがポンプに搭載されていない場合、ポンプの動作は無効である。
[0007]
光学カセット検出システムは、ポンプハウジング内のスロットに亘って延在し得る光学軸に沿って整列する発光器と、対応する光検出器と、を含む。発光器は、検出器に対して光学軸に沿う方向に光ビームを放射する。カセットは、ポンプに搭載するように構成され、カセットがポンプに適切に搭載されると、光ビームの少なくとも一部が検出器に到達することを阻害するように設けられたタブを備える。ポンプは、発光器と検出器との間に、タブを受容するように構成されたスロットを備え、カセットがポンプに適切に搭載されると、タブは、光学軸と交差する。
[0008]
検出器信号は、検出器信号のレベルがカセットの存在を示す所定の閾値未満か否かを判定するために、信号評価用電子機器によって評価される。信号評価用電子機器は、ポンプコントローラと連通していてもよく、ポンプコントローラは、光学カセット検出システムにより判定された際、カセットが存在しない場合、ポンプ動作が無効となるようにプログラムされている。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
[0009]次に、本発明の性質及び動作の態様が、添付図面を参照して、本発明の以下の詳細な説明においてより十分に説明される。
【図１】[0010]本発明の実施形態に従うカセット検出システムを具現化する注入ポンプ及びカセットの斜視図である。
【図２】[0011]図１に示されるカセットの斜視図である。
【図３Ａ】[0012]カセットのタブがポンプのタブ受容スロット内へ挿入する前の状態が示される、本発明の実施形態に従って形成されたカセット検出システムを示す概略断面図である。
【図３Ｂ】[0013]図３Ａの図と同様の図であるが、カセットタブがスロット内へ挿入された状態が示される図である。
【図４】[0014]本発明の実施形態に従うカセット検出システムにより実行される決定論理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
[0015]
図１は、投与セット１２が取り外し可能に受容される注入ポンプ１０を示す。投与セット１２は、カセット１４を備え、カセットは、図２に単独で示される。カセット１４は、インプットコネクタ１６と、インプットコネクタ１６と流れ連通する上流のループコネクタ１８と、下流のループコネクタ２０と、下流のループコネクタ２０と流れ連通するアウトプットコネクタ２２と、を備え得る。投与セット１２は、一方の端部がインプットコネクタ１６に噛合し、反対側の端部（図示せず）が流体源に接続された、流入チューブ２４と、一方の端部がアウトプットコネクタ２２に接続され、反対側の端部（図示せず）が患者に接続された、流出チューブ２６と、を更に備えてもよい。最後に、投与セット１４は、一方の端部が上流のループコネクタ１８に噛合し、反対側の端部が下流のループコネクタ２０に噛合する、チューブのポンピング区分２８を更に備えてもよい。
[0016]
例示される実施形態において、ポンプ１０は、ロータ３０を有する回転蠕動ポンプであり、ポンピング区分２８は、ロータ３０を取り囲むようにされ、また、ロータが回転するときにロータ３０上の角度を付けて離間されたローラーによって係合されて、投与セット１２のチューブを通って液体を押し出す蠕動運動のポンピング作用を提供する。図１を参照することによって理解できるように、ロータ３０が反時計方向に回転するときに、液体は、流入チューブ２４から、インプットコネクタ１６及び上流のループコネクタ１８を通って、ポンピング区分２８まで移動し、次いで、ポンピング区分２８から、下流のループコネクタ２０及びアウトプットコネクタ２２を通って、流出チューブ２６まで移動する。本発明は、回転蠕動運動ポンプの文脈で説明されているが、本発明は、このタイプの注入ポンプに限定されるわけではない。本発明は、カセットを有する投与セットを受容する任意のタイプの注入ポンプによって実践することができる。
[0017]
カセット１４は、下流のループコネクタ２０に組み込むことができるインラインオクルーダー３２を備え得る。インラインオクルーダー３２は、ポンプドア３４が開放のとき、流れを妨げる。ポンプドア３４の下側のアクチュエータ３６は、ドア３４が閉鎖されると、オクルーダー３２の周囲の流路を開放するように、ポンピング区分２８に係合する。
[0018]
ここで、図３Ａ及び図３Ｂを更に参照する。カセット１４は、カセットのリブ状の親指部分４０から下方向へ垂れ下がるタブ３８を備える。本実施形態では、タブ３８は、ポンプ１０内の対応するスロット４２内に受容されるような大きさの平面的なタブである。スロット４２は、ポンピング区分２８の上流部分と下流部分との間のポンプ１０上のある場所に設けられてもよく、タブ３８は、親指部分４０の下面に設けられてもよい。例えば、スロット４２は、ポンピング区分２８の上流部分と下流部分との間の真ん中であってもよく、ロータ３０の回転軸と整列する方向に伸長してもよく、タブ３８は、インプットコネクタ１６及び上流のループコネクタ１８を有するカセット１４の一方側と、下流のループコネクタ２０及びアウトプットコネクタ２２を有するカセット１４の他方側との間の真ん中であってもよい。対称的な配設において、カセット１４は、投与セット１２を設置する際、ロータ３０に対して、ポンプ１０における中心に簡単に配置される。本発明の実施形態において、スロット４２の幅は、２．６ｍｍであり、タブ３８の幅は、１．７ｍｍである。
[0019]
図３Ａ及び図３Ｂから分かるように、ポンプ１０は、カセットタブ３８がスロット４２内に存在するか否かを検出するように動作可能な光学カセット検出システム５０を備える。カセット検出システム５０は、スロット４２の一方側に設けられてもよい発光器５２と、スロット４２の向かい合った側に設けられてもよい感光検出器５４と、を備える。例示された実施形態では、検出器５４は、スロット４２を通過する光学軸５８に沿って発光器５２と整列している。カセット検出システム５０は、検出器５４により生成される電子信号を受信し、信号を評価するための感光検出器５４に接続される信号処理電子機器５６を更に備える。信号処理電子機器５６は、ポンプコントローラ６０と連通し、それによって、ポンプ１０の動作を、検出器信号の評価に基づいて制御することができる。
[0020]
例示的な実施形態では、発光器５２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよく、感光検出器５４は、フォトダイオードであってもよい。発光器５２及び検出器５４は、限定はしないが、赤外帯域又は紫外帯域などの不可視光周波数帯を含む、所定の周波数帯内で動作するように選択されてもよい。カセット１４がポンプ１０内に搭載されない場合、発光器５２からの光は、スロット４２を亘って、妨害されることなく進み、検出器５４により受光される。検出器５４は、例えば、このようにして受光された光の強度に対応するレベルの電流又は電圧信号を生成する。図３Ａに示される阻害されていない条件では、検出器信号のレベルは、所定の閾値を上回る。図３Ｂに示すように、カセット１４がポンプ１０内に搭載されると、タブ３８は、スロット４２を塞ぐ。タブ３８は、透明又は実質的に透明であり、光ビームの一部又は全部が光学軸５８に沿って検出器５４に到達するのを阻害するためのシャッター又は空間フィルターとして機能する。結果、カセット１４がポンプ１０内に搭載されると、検出器５４により生成された信号のレベルは、所定の閾値未満に低下する。
[0021]
信号処理電子機器５６は、カセット１４がポンプ１０内に搭載されているか否かを判定するために、検出器５４からの信号を評価する。信号処理及び評価は、完全にアナログであってもよく、検出器信号のレベルは、デジタル値に変換されてもよく、デジタル比較回路における閾値と比較されてもよい。図４に示すように、ポンプ１０の動作は、信号処理電子機器５６によりなされた判定に基づいて有効又は無効にされてもよい。ブロック１００では、検出器信号のレベルが読み取られる。ブロック１０２では、信号レベルが決定の基礎として所定の閾値と比較される。信号レベルが閾値未満である場合、カセット１４の存在が示され、フローは、ポンプ動作がポンプコントローラ６０により有効にされるブロック１０４へ分岐する。しかしながら、信号レベルが閾値を上回っている場合、フローはブロック１０６へ分岐し、ポンプ動作は、ポンプコントローラ６０により無効にされる。
[0022]
よって、カセット１４が適切にポンプ１０内に搭載されると、カセット１４上のタブ３８は、発光器５２と検出器５４との間の光学的な連通を切り替える物理的な機構を提供する。多種多様なタブの配設及び光学検出システムの構成が可能であることは当然である。細いタブ３８をカセット１４の下面に中心に配設し、ポンプ１０内で細いスロット４２を使用することにより、設置時、カセット１４を誘導及びセンタリングするための手段としてタブ及びスロットが利用される。更に、カセット検出システム５０の発光器５２及び検出器５４は、ポンプに隠され、ユーザには目立たない。発光器５２及び検出器５４は、それぞれ透明なバリアの後ろに、スロット４２の表面からわずかに後退して、発光器及び検出器から汚物及び流体を離れた状態にしておくことができる。
[0023]
本発明を例示的な実施形態に関連して説明してきたが、詳細な説明は、記載される特定の形態に本発明の範囲を限定することを意図しない。本発明は、本発明の趣旨及び範囲内に含むことができるような、説明される実施形態の代替例、修正例、及び均等物を包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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