特開 2024-114470 輸液ポンプ及び輸液ポンプの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024114470

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】輸液ポンプ及び輸液ポンプの制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61M 5/142 20060101AFI20240816BHJP

【ＦＩ】

A61M5/142 502

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023020262

(22)【出願日】2023-02-13

(71)【出願人】

【識別番号】000109543

【氏名又は名称】テルモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100211395

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 慶大

【テーマコード（参考）】

4C066

【Ｆターム（参考）】

4C066AA09

4C066BB01

4C066CC01

4C066DD16

4C066EE10

4C066QQ77

4C066QQ82

4C066QQ85

4C066QQ92

(57)【要約】

【課題】稼働中の騒音を低減可能な輸液ポンプ及び輸液ポンプの制御方法を提供する。
【解決手段】本開示に係る輸液ポンプは、複数のフィンガにより輸液チューブを押圧して前記輸液チューブ内の液体を送液する蠕動型の輸液ポンプであって、前記複数のフィンガと、前記複数のフィンガを駆動可能なモータと、制御部と、を備え、前記制御部は、通常駆動時において、第１出力値を初期出力値として前記モータを駆動させ、静音駆動時において、前記第１出力値よりも低い第２出力値を前記初期出力値として前記モータを駆動させるように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のフィンガにより輸液チューブを押圧して前記輸液チューブ内の液体を送液する蠕動型の輸液ポンプであって、
前記複数のフィンガと、前記複数のフィンガを駆動可能なモータと、制御部と、を備え、
前記制御部は、通常駆動時において、第１出力値を初期出力値として前記モータを駆動させ、静音駆動時において、前記第１出力値よりも低い第２出力値を前記初期出力値として前記モータを駆動させるように構成されている、輸液ポンプ。

【請求項2】

前記制御部は、間欠駆動により所定のタイミングにて繰り返し前記モータを駆動させるように構成されている、請求項１に記載の輸液ポンプ。

【請求項3】

前記複数のフィンガの位置を検出するセンサを備え、
前記制御部は、前記複数のフィンガの前記位置に応じて前記第２出力値を変更するように構成されている、請求項１又は２に記載の輸液ポンプ。

【請求項4】

前記複数のフィンガの位置を検出するセンサを備え、
前記制御部は、前記静音駆動時において、前記複数のフィンガの前記位置が所定の条件を満たす場合に、前記第２出力値を前記初期出力値として前記モータを駆動させるように構成されている、請求項１又は２に記載の輸液ポンプ。

【請求項5】

前記モータに電力を供給するバッテリを備え、
前記制御部は、前記バッテリの残量に基づいて、前記静音駆動が可能か否かを判定するように構成されている、請求項１又は２に記載の輸液ポンプ。

【請求項6】

前記制御部は、前記モータを前記初期出力値にて駆動させたのち、フィードバック制御により、前記モータの出力が目標出力値となるように前記モータを制御するように構成されている、請求項１又は２に記載の輸液ポンプ。

【請求項7】

前記第１出力値及び前記第２出力値は、それぞれ前記モータに入力されるＰＷＭ信号のデューティ比と対応付けられており、
前記第１出力値に対応付けられた前記デューティ比は、３８％から６０％までの範囲内であり、
前記第２出力値に対応付けられた前記デューティ比は、２５％から３５％までの範囲内である、請求項１又は２に記載の輸液ポンプ。

【請求項8】

前記第１出力値に対する前記第２出力値の比は、０．４０から０．９２までの範囲内である、請求項１又は２に記載の輸液ポンプ。

【請求項9】

複数のフィンガと、前記複数のフィンガを駆動可能なモータと、制御部と、を備え、前記複数のフィンガにより輸液チューブを押圧して前記輸液チューブ内の液体を送液する蠕動型の輸液ポンプの制御方法であって、
前記制御部により、通常駆動時において、第１出力値を初期出力値として前記モータを駆動させることと、
前記制御部により、静音駆動時において、前記第１出力値よりも低い第２出力値を前記初期出力値として前記モータを駆動させることと、
を含む、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、輸液ポンプ及び輸液ポンプの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、押圧位置を順次移動させるように複数のフィンガで輸液チューブを押圧して、輸液チューブ内を通る薬液等の液体を送液する蠕動型の輸液ポンプが知られている。そして、このような蠕動型の輸液ポンプの稼働中の騒音を低減させる技術が提案されている。例えば、特許文献１には、蠕動型の輸液ポンプを駆動させるモータの駆動音を低減させる制御を行う、輸液ポンプの駆動制御方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３３７８０５４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、蠕動型の輸液ポンプの稼働中の騒音を低減させる技術には更なる改善の余地があった。とりわけ、輸液ポンプの駆動開始時における騒音を低減させることが求められている。

【0005】

かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、稼働中の騒音を低減可能な輸液ポンプ及び輸液ポンプの制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

〔１〕本開示の一実施形態に係る輸液ポンプは、複数のフィンガにより輸液チューブを押圧して前記輸液チューブ内の液体を送液する蠕動型の輸液ポンプであって、前記複数のフィンガと、前記複数のフィンガを駆動可能なモータと、制御部と、を備え、前記制御部は、通常駆動時において、第１出力値を初期出力値として前記モータを駆動させ、静音駆動時において、前記第１出力値よりも低い第２出力値を前記初期出力値として前記モータを駆動させるように構成されている。

【0007】

〔２〕本開示の一実施形態に係る輸液ポンプは、上記〔１〕に記載の輸液ポンプであって、前記制御部は、間欠駆動により所定のタイミングにて繰り返し前記モータを駆動させるように構成されていることが好ましい。

【0008】

〔３〕本開示の一実施形態に係る輸液ポンプは、上記〔１〕又は〔２〕に記載の輸液ポンプであって、前記複数のフィンガの位置を検出するセンサを備え、前記制御部は、前記複数のフィンガの前記位置に応じて前記第２出力値を変更するように構成されていることが好ましい。

【0009】

〔４〕本開示の一実施形態に係る輸液ポンプは、上記〔１〕又は〔２〕に記載の輸液ポンプであって、前記複数のフィンガの位置を検出するセンサを備え、前記制御部は、前記静音駆動時において、前記複数のフィンガの前記位置が所定の条件を満たす場合に、前記第２出力値を前記初期出力値として前記モータを駆動させるように構成されていることが好ましい。

【0010】

〔５〕本開示の一実施形態に係る輸液ポンプは、上記〔１〕から〔４〕のいずれか一項に記載の輸液ポンプであって、前記モータに電力を供給するバッテリを備え、前記制御部は、前記バッテリの残量に基づいて、前記静音駆動が可能か否かを判定するように構成されていることが好ましい。

【0011】

〔６〕本開示の一実施形態に係る輸液ポンプは、上記〔１〕から〔５〕のいずれか一項に記載の輸液ポンプであって、前記制御部は、前記モータを前記初期出力値にて駆動させたのち、フィードバック制御により、前記モータの出力が目標出力値となるように前記モータを制御するように構成されていることが好ましい。

【0012】

〔７〕本開示の一実施形態に係る輸液ポンプは、上記〔１〕から〔６〕のいずれか一項に記載の輸液ポンプであって、前記第１出力値及び前記第２出力値は、それぞれ前記モータに入力されるＰＷＭ信号のデューティ比と対応付けられており、前記第１出力値に対応付けられた前記デューティ比は、３８％から６０％までの範囲内であり、前記第２出力値に対応付けられた前記デューティ比は、２５％から３５％までの範囲内であることが好ましい。

【0013】

〔８〕本開示の一実施形態に係る輸液ポンプは、上記〔１〕から〔７〕のいずれか一項に記載の輸液ポンプであって、前記第１出力値に対する前記第２出力値の比は、０．４０から０．９２までの範囲内であることが好ましい。

【0014】

〔９〕本開示の一実施形態に係る制御方法は、複数のフィンガと、前記複数のフィンガを駆動可能なモータと、制御部と、を備え、前記複数のフィンガにより輸液チューブを押圧して前記輸液チューブ内の液体を送液する蠕動型の輸液ポンプの制御方法であって、前記制御部により、通常駆動時において、第１出力値を初期出力値として前記モータを駆動させることと、前記制御部により、静音駆動時において、前記第１出力値よりも低い第２出力値を前記初期出力値として前記モータを駆動させることと、を含む。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、稼働中の騒音を低減可能な輸液ポンプ及び輸液ポンプの制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示の一実施形態に係る輸液ポンプの正面図である。

【図2】図１に示される輸液カートリッジの斜視図である。

【図3】図１に示される送液部の概略図である。

【図4】図１に示される輸液ポンプの通常駆動時と静音駆動時との音圧を比較するグラフである。

【図5】図１に示される輸液ポンプの動作例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本開示の一実施形態に係る輸液ポンプについて、図面を参照して説明する。各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合があることに留意されたい。

【0018】

はじめに、図１及び図２を参照して、本開示の一実施形態に係る輸液ポンプ１の概要について説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る輸液ポンプ１の正面図である。図２は、輸液ポンプ１の輸液カートリッジ２０の斜視図である。

【0019】

図１に示されるように、輸液ポンプ１は、ポンプ本体１０と、ポンプ本体１０に着脱可能な輸液カートリッジ２０と、を備えている。これにより、輸液ポンプ１では、例えば、利用者により携帯可能であると共に、使い捨ての輸液カートリッジ２０を取り替えることで、ポンプ本体１０を再利用することができる。輸液ポンプ１は、例えば、利用者自らで投与調整可能なＰＣＡ（Patient Controlled Analgesia）ポンプとして使用することができるが、使用用途については特に限定されない。

【0020】

図２を参照すると、輸液カートリッジ２０は、薬液等の液体が充填された輸液バッグを内部に収容するケース２１を備えている。そして、ケース２１は、ポンプ本体１０に装着された際にポンプ本体１０と対向する側面に、輸液チューブ３０が装着されるチューブ装着部２２と、ケース２１の内部に収容された輸液バッグと接続される充填口２３と、を備えている。充填口２３には、ケース２１の内側から輸液バッグが接続され、ケース２１の外側から輸液チューブ３０が接続される。これにより、ケース２１に収容された輸液バッグ内の液体が輸液チューブ３０を介して外部に送液可能になる。図２に示されるように、チューブ装着部２２には、輸液チューブ３０を嵌め込むための複数の突起２４が形成されていてもよい。そして、チューブ装着部２２は、複数の突起２４に加えて／代えて、輸液チューブ３０が装着される位置に少なくとも部分的にガイド溝２５を備えていてもよい。これにより、チューブ装着部２２に装着された輸液チューブ３０が位置ずれを起こしにくくなる。

【0021】

再び図１を参照すると、輸液チューブ３０を挟み込むように、輸液カートリッジ２０がポンプ本体１０に装着されている。ポンプ本体１０は、輸液カートリッジ２０が装着された状態で輸液カートリッジ２０と対向する側面に、輸液チューブ３０を押圧するための複数のフィンガ１１１を備えている。複数のフィンガ１１１は、チューブ装着部２２に装着された輸液チューブ３０の延在方向（Ｘ方向）に沿って配列されている。各フィンガ１１１は、チューブ装着部２２との対向方向（Ｚ方向）において前後するように駆動される。各フィンガ１１１が輸液カートリッジ２０に近接するように移動することで、輸液チューブ３０は、各フィンガ１１１とチューブ装着部２２との間に挟み込まれる。これにより、輸液チューブ３０は圧閉される。複数のフィンガ１１１は、輸液チューブ３０の延在方向で、輸液チューブ３０の上流側から下流側に向かって順次駆動される。これにより、複数のフィンガ１１１は、輸液チューブ３０の上流側から下流側に向かって順次圧閉し、輸液チューブ３０に蠕動運動させる。そのため、輸液ポンプ１は、輸液ポンプ１に装着された輸液チューブ３０内の液体を輸液チューブ３０の上流側から下流側に向かって（Ｘ方向上側に向かって）送液することができる。本実施形態では、輸液チューブ３０の上流側は、輸液バッグと接続されている側であり、輸液チューブ３０の下流側は、上流側と反対側である。

【0022】

このように、本開示の一実施形態に係る輸液ポンプ１は、複数のフィンガ１１１により輸液チューブ３０を押圧して輸液チューブ３０内の液体を送液する蠕動型の輸液ポンプ１である。そして、詳細は後述するが、輸液ポンプ１は、複数のフィンガ１１１と、複数のフィンガ１１１を駆動可能なモータ１１２と、制御部１７と、を備えている。制御部１７は、通常駆動時において、第１出力値を初期出力値としてモータ１１２を駆動させ、静音駆動時において、第１出力値よりも低い第２出力値を初期出力値としてモータ１１２を駆動させる。

【0023】

これにより、夜間又は利用者の安静時などに、静音駆動に切り替えられることで、輸液ポンプ１の駆動開始時における騒音を低減させることができる。その結果、輸液ポンプ１の利用者に不快感が生じにくくなる。

【0024】

ただし、輸液ポンプ１は、輸液カートリッジ２０を備えていない構成とされてもよい。かかる場合、輸液チューブ３０が装着されるチューブ装着部２２が、ポンプ本体１０に開閉可能に取り付けられたカバーに設けられていてもよい。これにより、輸液ポンプ１は、ポンプ本体１０とカバーとで輸液チューブ３０を挟み込むことで、輸液チューブ３０を装着可能に構成されていてもよい。

【0025】

次に、図１及び図３を参照して、輸液ポンプ１のポンプ本体１０の構成について、詳細に説明する。図１に示されるように、ポンプ本体１０は、送液部１１と、検出部１２と、出力部１３と、入力部１４と、電源部１５と、記憶部１６と、制御部１７と、を備えている。図３は、輸液ポンプ１の送液部１１の概略図である。ポンプ本体１０において、送液部１１、検出部１２、出力部１３、入力部１４、電源部１５、記憶部１６、及び制御部１７は、有線又は無線により、互いに通信可能に接続されている。

【0026】

図３に示されるように、送液部１１は、輸液チューブ３０を押圧するための複数のフィンガ１１１（図示例では６個のフィンガ１１１ａ～１１１ｆ）と、複数のフィンガ１１１を駆動可能なモータ１１２とを備える。本実施形態では、複数のフィンガ１１１とモータ１１２とは、カム構造体１１３を介して駆動可能に接続されている。具体的には、カム構造体１１３は、モータ１１２の出力軸に連結されるカムシャフト１１４と、カムシャフト１１４の軸方向に並べて取り付けられた複数のカム（偏向カム）１１５（図示例では６個のカム１１５ａ～１１５ｆ）とで構成されている。複数のカム１１５は、カムシャフト１１４の回転方向において互いに位相差を付けて配置されている。カム１１５ａ～１１５ｆは、それぞれフィンガ１１１ａ～１１１ｆをチューブ装着部２２との対向方向（Ｚ方向）において前後させるように配置されている。これにより、モータ１１２が駆動すると、モータ１１２の回転力がカムシャフト１１４に伝達される。そして、輸液チューブ３０の延在方向（Ｘ方向）において上流側から下流側に向かって、カムシャフト１１４に取り付けられた各カム１１５により各フィンガ１１１が順次、輸液チューブ３０に対して前後させられることで、複数のフィンガ１１１が蠕動運動する。そのため、送液部１１は、輸液チューブ３０内の輸液を上流側から下流側に向かって送液することができる。図示例では、送液部１１は、それぞれ６個のフィンガ１１１ａ～１１１ｆと、６個のカム１１５ａ～１１５ｆとを備えているが、この限りではない。送液部１１は、任意の数のフィンガ１１１及びカム１１５を備えていてもよい。

【0027】

再び図１を参照して、検出部１２は、１つ以上のセンサを含む。検出部１２に含まれるセンサは、例えば、角速度センサ、磁気センサ、又はフォトセンサ等である。検出部１２は、送液部１１の制御に用いられる、カムシャフト１１４の回転位置及び回転数、並びに複数のフィンガ１１１の位置等の情報を検出する。図１では、検出部１２は、カム構造体１１３の延在方向に配置されているが、この限りではない。

【0028】

出力部１３は、１つ以上の出力装置を含む。出力部１３に含まれる出力装置は、例えばディスプレイ、スピーカ又はランプ等である。出力部１３は、画像、音又は光等を出力する。本実施形態では、出力部１３は、例えば、送液速度、積算送液量、輸液ポンプ１の駆動モードなどの情報を出力する。

【0029】

入力部１４は、１つ以上の入力装置を含む。入力部１４に含まれる入力装置は、例えば操作スイッチ、ボタン、又はタッチパネル等である。入力部１４は、利用者からの入力操作を受け付ける。本実施形態では、入力部１４は、例えば、送液を開始する操作、送液を停止する操作、送液速度（ｍＬ／ｈ）を設定する操作、輸液ポンプ１の駆動モードを指定する操作、或いは輸液ポンプ１の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える操作などの入力操作を受け付ける。なお、出力部１３と入力部１４とは、例えば、タッチパネル付きの液晶ディスプレイなど、一体として形成されていてもよい。

【0030】

電源部１５は、輸液ポンプ１の動作に用いられる電力を供給する。電源部１５は、例えば、蓄電池又は乾電池等のバッテリを含む。ただし、電源部１５は、バッテリに加えて／代えて、外部電源より電力供給を受けるためのアダプタ等を備え、外部電源から電力供給を受け付ける構成であってもよい。

【0031】

記憶部１６は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部１６は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部１６は、輸液ポンプ１の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部１６は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、又は組み込みソフトウェア等を記憶する。

【0032】

制御部１７は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。制御部１７は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよい。制御部１７は、輸液ポンプ１の各機能を実現させるために、送液部１１、検出部１２、出力部１３、入力部１４、電源部１５、及び記憶部１６等を制御する。

【0033】

例えば、制御部１７は、モータ１１２を制御して、送液部１１を複数の駆動モードで駆動させる。本実施形態では、制御部１７は、制御信号としてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号をモータ１１２に送信することで、モータ１１２を制御することができる。具体的には、制御部１７は、ＰＷＭ信号のデューティ比を変更することにより、モータ１１２の出力（回転数）を変更させ、モータ１１２（送液部１１）を複数の駆動モードで駆動させることができる。制御部１７は、モータ１１２を制御する機能を有することから、ＭＣＵ（Motor Control Unit）とも称される。

【0034】

複数の駆動モードは、例えば、モータ１１２を連続的に駆動させる連続駆動モード、モータ１１２を間欠的に駆動させる間欠駆動モード、又はその両方を含んでいてもよい。すなわち、制御部１７は、連続駆動により連続的にモータ１１２を駆動させてもよい。制御部１７は、間欠駆動により所定のタイミングで繰り返しモータ１１２を駆動させてもよい。例えば、制御部１７は、間欠駆動時に、第１時間にわたってモータ１１２を駆動させたのち、第２時間にわたってモータ１１２を停止させることを繰り返してもよい。間欠駆動時には、輸液ポンプ１は、連続駆動時に比べて、輸液チューブ３０内の液体の流量を減らす代わりに、低消費電力及び長時間稼働を実現することができる。

【0035】

連続駆動及び間欠駆動のいずれの駆動モードにおいても、制御部１７は、モータ１１２を初期出力値にて駆動させたのち、フィードバック制御により、モータ１１２の出力が目標出力値となるようにモータ１１２を制御してもよい。具体的には、制御部１７は、検出部１２により取得されたカムシャフト１１４の回転数等の情報に基づいて、フィードバック制御を行い、制御信号で送信するデューティ比を調整してもよい。これにより、制御部１７は、精度よくモータ１１２の出力を所望の出力に維持することができる。なお、目標出力値は、例えば、送液速度に応じて定められるが、この限りではない。

【0036】

本実施形態では、複数の駆動モードは、更に、通常駆動モードと静音駆動モードとを含む。制御部１７は、ＰＷＭ信号のデューティ比を変更することにより、通常駆動時と静音駆動時とで、モータ１１２の駆動開始時の出力を変更する。図４は、輸液ポンプ１の通常駆動時と静音駆動時との音圧を比較するグラフである。図４に示されるように、制御部１７は、通常駆動時において、第１出力値Ａを初期出力値としてモータ１１２を駆動させ、静音駆動時において、第１出力値Ａよりも低い第２出力値Ｂを初期出力値としてモータ１１２を駆動させる。これにより、モータ１１２の静止状態から駆動開始する際に、スパイク状に上昇する騒音の音圧のピーク（最大音圧）を下げ、稼働中の音圧の均一化を図ることができる。これにより、輸液ポンプ１の稼働中の騒音を低減することができ、その結果、輸液ポンプ１の利用者に不快感が生じにくくなる。

【0037】

上述した第１出力値Ａ及び第２出力値Ｂは、任意の方法で定められていてもよい。本実施形態では、第１出力値Ａ及び第２出力値Ｂは、それぞれモータ１１２に入力されるＰＷＭ信号のデューティ比と対応付けられる。

【0038】

第１出力値Ａは、輸液ポンプ１の構成、送液速度、連続駆動可能時間、バッテリの容量等を考慮して定められてもよい。例えば、第１出力値Ａは、複数のフィンガ１１１に含まれる各フィンガ１１１ａ～１１１ｆを駆動開始させるために必要なモータ１１２の出力の平均値又は最大値、或いはそれらの近傍とされてもよい。具体的には、第１出力値Ａに対応付けられたデューティ比は、３８％から６０％までの範囲内であってもよく、好ましくは、第１出力値Ａに対応付けられたデューティ比は、４０％から５０％までの範囲であってもよい。これにより、モータ１１２の初期出力によりある程度の出力を確保できるため、フィンガ１１１の駆動を維持するために、後続の処理でモータ１１２に出力を繰り返させなくてもよく、電力消費量に対して、モータ１１２の駆動の無駄がなくなる。また、第１出直値Ａは、電源部１５が外部電源からの電力供給を受けているか否か、或いは、電源部１５に含まれるバッテリの残量等に応じて異なっていてもよい。

【0039】

これに対して、第２出力値Ｂは、輸液ポンプ１の稼働中の騒音の音圧（最大音圧）等を考慮して定められてもよい。例えば、第２出力値Ｂは、複数のフィンガ１１１に含まれる各フィンガ１１１ａ～１１１ｆを駆動開始させるために必要なモータ１１２の出力の最小値又はその近傍とされてもよい。具体的には、第２出力値Ｂに対応付けられたデューティ比は、２５％から３５％までの範囲内であってもよく、好ましくは、第２出力値Ｂに対応付けられたデューティ比は、３０％であってもよい。これにより、モータ１１２の初期出力を抑えられることで、騒音の低減を実現することができる。さらに、第２出力値Ｂを前述した値とすることで、モータ１１２の初期出力を必要以上に抑えることなく、初期出力値を下げたことに伴う、後続処理でのモータ１１２の出力の繰り返しを抑えることで、電力消費量の増加を抑制することができる。

【0040】

なお、第２出力値Ｂは、第１出力値Ａと相対的に定められてもよい。例えば、第１出力値Ａに対する第２出力値Ｂの比は、０．４０から０．９２までの範囲内であってもよい。このような範囲とすることで、静音駆動時において、通常駆動時に比べて騒音を低減することと、電力消費量の増加を抑制することとの両立を図ることができる。

【0041】

上述した、静音駆動は、モータ１１２の起動と停止とが繰り返される間欠駆動モードにおいて、特に有効である。ただし、連続駆動モードにおいても、輸液ポンプ１の駆動開始時の最大音圧を下げられることから、静音駆動は有効である。

【0042】

以下において、図５を参照して、輸液ポンプ１の動作について説明する。図５は、輸液ポンプ１の動作例を示すフローチャートである。本動作の説明は、輸液ポンプ１の制御方法に相当する。

【0043】

本動作例では、輸液ポンプ１の制御部１７は、通常駆動時のモータ１１２の初期出力値としての第１出力値Ａと、静音駆動時のモータ１１２の初期出力値としての第２出力値Ｂとを記憶部１６に予め記憶しているものとする。なお、詳細は後述するが、第２出力値Ｂは、１つの値を含んでいてもよく、複数のフィンガ１１１の位置に応じて異なる複数の値を含んでいてもよい。

【0044】

ステップＳ１０１において、輸液ポンプ１の制御部１７は、入力部１４を介して、輸液ポンプ１の駆動モードを指定した送液開始の入力操作を受け付ける。本動作例では、入力操作において、駆動モードとして、通常駆動又は静音駆動の一方を指定できるとともに、連続駆動又は間欠駆動を選択できるものとする。入力操作において、駆動モードに加えて、送液速度及び積算送液量が指定されてもよい。制御部１７は、入力操作にて指定された駆動モード、送液速度、及び積算送液量を出力部１３としてのディスプレイに表示してもよい。

【0045】

ステップＳ１０２において、輸液ポンプ１の制御部１７は、入力操作で指定された駆動モードが通常駆動であるか静音駆動であるかを判定する。

【0046】

ステップＳ１０２において通常駆動が指定されている場合（ステップＳ１０２－「通常駆動」）、ステップＳ１０３に進み、輸液ポンプ１の制御部１７は、第１出力値Ａをモータ１１２の初期出力値として設定する。

【0047】

その後、ステップＳ１０４において、輸液ポンプ１の制御部１７は、第１出力値Ａを初期出力値としてモータ１１２を連続駆動又は間欠駆動で駆動させる。制御部１７は、モータ１１２を駆動開始したのち、入力操作にて指定された送液速度となるように、フィードバック制御により、モータ１１２の出力を制御してもよい。その後、制御部１７は、必要に応じてステップＳ１０３及びステップＳ１０４の処理を繰り返して送液を行い、送液量の合計値が、入力操作にて指定された積算送液量に達した場合に、自動で送液を終了させてもよい。

【0048】

一方で、ステップＳ１０２において静音駆動が指定されている場合（ステップＳ１０２－「静音駆動」）、ステップＳ１０５に進み、輸液ポンプ１の制御部１７は、静音駆動が可能か否かを判定する。

【0049】

静音駆動が可能か否かの判定には、任意の手法が採用可能である。例えば、輸液ポンプ１の制御部１７は、バッテリの残量に基づいて、静音駆動が可能か否かを判定してもよい。具体的には、制御部１７は、電源部１５と通信を行い、バッテリの残量を取得し、バッテリの残量が所定量未満である場合には、静音駆動が可能ではないと判定することができる。所定量は、例えば、積算送液量に応じて定められる値であるが、この限りでない。これにより、輸液ポンプ１は、静音駆動を行うことで通常駆動時よりも電力消費量が上がってしまい、積算送液量が達成されないことを未然に防ぐことができる。静音駆動が可能ではないと判定された場合（ステップＳ１０５－「ＮＯ」）、制御部１７は、出力部１３を介して、静音駆動が可能ではない旨の警告を行い、ステップＳ１０１からの動作を繰り返してもよい。

【0050】

一方で、輸液ポンプ１の制御部１７は、バッテリの残量が所定量以上である場合、或いは、電源部１５が外部電源からの電力供給を受けている場合、静音駆動が可能であると判定することができる。静音駆動が可能であると判定された場合（ステップＳ１０５－「ＹＥＳ」）、制御部１７は、ステップＳ１０６に進み、第２出力値Ｂをモータ１１２の初期出力値として設定する。

【0051】

例えば、ステップＳ１０６において、輸液ポンプ１の制御部１７は、複数のフィンガ１１１の位置に応じて第２出力値Ｂを変更してもよい。図３に示されるように、モータ１１２と各フィンガ１１１ａ～１１１ｆとの相対的な位置の違いにより、各フィンガ１１１ａ～１１１ｆを駆動させるために必要なモータ１１２の出力は異なる。そのため、制御部１７は、検出部１２を介して、複数のフィンガ１１１の位置を取得し、複数のフィンガ１１１の位置に基づいて、複数のフィンガ１１１のうち最初に駆動する駆動開始フィンガを判定してもよい。例えば、複数のフィンガ１１１が図３に示される状態で停止している場合、複数のフィンガ１１１のうち輸液チューブ３０にむけて突出しているフィンガ１１１ｆが駆動開始フィンガとなり得る。制御部１７は、駆動開始フィンガに応じて第２出力値Ｂを変更してもよい。これにより、制御部１７は、モータ１１２をより精度よく制御することができ、静音駆動時における、輸液ポンプ１の騒音を低減するとともに、電力消費量の増加を抑制することができる。なお、本動作の効果は、モータ１１２の起動と停止とが繰り返される間欠駆動時において、特に有効であるが、連続駆動時においても有効である。

【0052】

また例えば、ステップＳ１０６において、輸液ポンプ１の制御部１７は、静音駆動時において、複数のフィンガ１１１の位置が所定の条件を満たす場合に、第２出力値Ｂを初期出力値としてモータ１１２を駆動させてもよい。所定の条件は、例えば、複数のフィンガ１１１のうち所定のフィンガ１１１が駆動開始フィンガとなることであってもよい。例えば、輸液ポンプ１の構造上、複数のフィンガ１１１のうち所定のフィンガ１１１を駆動させる場合に限って、輸液ポンプ１の騒音の音圧が高くなる場合がある。このような場合に、制御部１７は、検出部１２を介して、複数のフィンガ１１１の位置を取得し、複数のフィンガ１１１の位置に基づいて、複数のフィンガ１１１のうち最初に駆動する駆動開始フィンガを判定してもよい。制御部１７は、所定のフィンガ１１１が駆動開始フィンガである場合に、第２出力値Ｂを初期出力値としてモータ１１２を駆動させてもよい。一方で、制御部１７は、所定のフィンガ１１１が駆動開始フィンガでない場合には、通常駆動時と同様に第１出力値Ａを初期出力値としてモータ１１２を駆動させてもよい。これにより、制御部１７は、輸液ポンプ１の音圧が大きくなる場合のみモータ１１２の出力を変更することで、静音駆動時においておける、輸液ポンプ１の騒音を低減するとともに、電力消費量の増加を抑制することができる。なお、本動作の効果は、モータ１１２の起動と停止とが繰り返される間欠駆動時において、特に有効であるが、連続駆動時においても有効である。

【0053】

再び図５を参照して、ステップＳ１０７において、輸液ポンプ１の制御部１７は、第２出力値Ｂを初期出力値としてモータ１１２を連続駆動又は間欠駆動で駆動させる。制御部１７は、モータ１１２を駆動開始したのち、入力操作にて指定された送液速度となるように、フィードバック制御により、モータ１１２の出力を制御してもよい。その後、制御部１７は、必要に応じてステップＳ１０６及びステップＳ１０７の処理を繰り返して送液を行い、送液量の合計値が、入力操作にて指定された積算送液量に達した場合に、自動で送液を終了させてもよい。

【0054】

以上述べたように、本実施形態に係る輸液ポンプ１は、複数のフィンガ１１１により輸液チューブ３０を押圧して輸液チューブ３０内の液体を送液する蠕動型の輸液ポンプ１である。そして、輸液ポンプ１は、複数のフィンガ１１１と、複数のフィンガ１１１を駆動可能なモータ１１２と、制御部１７と、を備えている。制御部１７は、通常駆動時において、第１出力値Ａを初期出力値としてモータ１１２を駆動させ、静音駆動時において、第１出力値Ａよりも低い第２出力値Ｂを初期出力値としてモータ１１２を駆動させる。

【0055】

かかる構成を有する輸液ポンプ１によれば、夜間又は利用者の安静時などに、静音駆動に切り替えられることで、輸液ポンプ１の稼働中の騒音を低減することができる。

【0056】

本開示を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが可能であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態に含まれる構成又は機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能などは、他の実施形態に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能などを１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。

【0057】

例えば、上述した実施形態において、モータ１１２は、カム構造体１１３を介して複数のフィンガ１１１を駆動可能に構成されているものとして説明したが、この限りではない。モータ１１２は任意の方法で複数のフィンガ１１１を順次駆動可能に構成されていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本開示は、稼働中の騒音を低減可能な輸液ポンプ及び輸液ポンプの制御方法に関する。

【符号の説明】

【0059】

１ 輸液ポンプ
１０ ポンプ本体
１１ 送液部
１１１（１１１ａ～１１１ｆ） フィンガ
１１２ モータ
１１３ カム構造体
１１４ カムシャフト
１１５（１１５ａ～１１５ｆ） カム
１２ 検出部
１３ 出力部
１４ 入力部
１５ 電源部
１６ 記憶部
１７ 制御部
２０ 輸液カートリッジ
２１ ケース
２２ チューブ装着部
２３ 充填口
２４ 突起
２５ ガイド溝
３０ 輸液チューブ
Ａ 第１出力値
Ｂ 第２出力値
Ｘ、Ｙ、Ｚ 方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】