特許 7507779 医療用輸液装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-20

(45)【発行日】2024-06-28

(54)【発明の名称】医療用輸液装置

(51)【国際特許分類】

   F04C 5/00 20060101AFI20240621BHJP

   F04B 43/12 20060101ALI20240621BHJP

   A61M 5/142 20060101ALI20240621BHJP

【ＦＩ】

F04C5/00 341C

F04B43/12 N

A61M5/142 504

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021553575

(86)(22)【出願日】2020-10-23

(86)【国際出願番号】 JP2020039970

(87)【国際公開番号】W WO2021080004

(87)【国際公開日】2021-04-29

【審査請求日】2022-02-14

(31)【優先権主張番号】P 2019192865

(32)【優先日】2019-10-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000138037

【氏名又は名称】株式会社メテク

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 憲昭

(72)【発明者】

【氏名】石橋 和敏

(72)【発明者】

【氏名】松本 悠佑

【審査官】所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１１－５１３６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５０－１４９９０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０３－００１２９０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ ５／００

Ｆ０４Ｂ ４３／１２

Ａ６１Ｍ ５／１４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転自在なロータと、
前記ロータの外周に配置されたステータと、を備え、
前記ロータは、当該ロータの外周部に設けられ、前記ロータと共に回転する複数のローラを有し、
前記ローラは、前記ロータの外周部の同一円周上に予め定められた間隔で配置され、
前記ステータと前記ロータとの間にチューブを配置可能で、前記ロータの回転に伴う前記ローラの回転により前記チューブを扱いてチューブ内の液体を圧送するように構成された、ペリスタルティックポンプを有し、
前記ペリスタルティックポンプは、前記チューブを着脱可能に構成され、
前記ステータは、前記ローラによりチューブを閉塞可能な円弧状の閉塞領域を備え、
前記ステータが備える前記閉塞領域の全体は、(３６０°/ローラ数)×０．９０以上の内角を有し、
前記ステータが備える前記閉塞領域の全体は、（３６０°／ローラ数）未満の内角を有する、医療用輸液装置。

【請求項2】

前記閉塞領域は、(３６０°/ローラ数)×０．７５以上の内角を有する、請求項１に記載の医療用輸液装置。

【請求項3】

前記閉塞領域は、(３６０°/ローラ数)×０．８３以上の内角を有する、請求項１に記載の医療用輸液装置。

【請求項4】

前記閉塞領域は、(３６０°/ローラ数)×０．９９以下の内角を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の医療用輸液装置。

【請求項5】

前記ステータは、前記閉塞領域の少なくとも一方の端部に接続され、前記ステータと前記ロータの隙間を前記閉塞領域に向かって次第に狭める緩衝領域を、さらに有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の医療用輸液装置。

【請求項6】

前記緩衝領域は、前記閉塞領域と異なる中心を有する円弧形状を有し、前記閉塞領域と滑らかに接続されている、請求項５に記載の医療用輸液装置。

【請求項7】

前記ローラは、前記ステータに対し進退自在である、請求項１～６のいずれか一項に記載の医療用輸液装置。

【請求項8】

２０℃以下の液体を圧送する、請求項１～７のいずれか一項に記載の医療用輸液装置。

【請求項9】

前記ステータは、前記ロータに対し進退自在である、請求項１～８のいずれか一項に記載の医療用輸液装置。

【請求項10】

前記ローラの数は３以上である、請求項１～９のいずれか一項に記載の医療用輸液装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１９年１０月２３日に出願された日本特許出願番号２０１９‐１９２８６５に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

【0002】

本発明は、ペリスタルティックポンプを有する医療用送液装置に関する。

【背景技術】

【0003】

従来から、液体が流れる軟質のチューブを扱いてチューブ内の液体を圧送するペリスタルティックポンプが知られている（特許文献１参照）。このペリスタルティックポンプは、ポンプの部材が液体と直接接触しないことから、患者に血液製剤を輸液する輸液装置などの医療用送液装置の送液に用いられている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－２０４４６２号公報

【文献】特開２０１８－６４８７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ペリスタルティックポンプは、チューブを扱く必要があるため、液体を圧送するための大きなトルクが必要になる。このため、ペリスタルティックポンプを使用する場合には、大きなモータを使用したり、モータに減速機を追加することが多かった。
特に、冷蔵保存された血液製剤のような低温の液体を圧送する場合には、チューブが低温で硬化するため、ペリスタルティックポンプには、より大きなトルクが必要になる。

【0006】

この結果、ペリスタルティックポンプや、そのポンプが搭載された装置は、大型化及び重量化し、その消費電力が増大し、発熱する。また騒音・電磁ノイズも増大する。さらにポンプの部品点数が多くなり、組立性やメンテナンス性、耐久性が低下する。

【0007】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、チューブを扱く際に必要なトルクを低減することができるペリスタルティックポンプを備えた医療用送液装置を提供することをその目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、鋭意検討した結果、ペリスタルティックポンプのステータの閉塞領域をローラの間隔に対し短くすることにより、上記問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0009】

すなわち、本発明は以下の態様を含む。
（１）回転自在なロータと、前記ロータの外周に配置されたステータと、を備え、前記ロータは、当該ロータの外周部に設けられ、前記ロータと共に回転する複数のローラを有し、前記ローラは、前記ロータの外周部の同一円周上に予め定められた間隔で配置され、前記ステータと前記ロータとの間にチューブを配置可能で、前記ロータの回転に伴う前記ローラの回転により前記チューブを扱いてチューブ内の液体を圧送するように構成された、ペリスタルティックポンプを有し、前記ペリスタルティックポンプは、前記チューブを着脱可能に構成され、前記ステータは、前記ローラによりチューブを閉塞可能な円弧状の閉塞領域を備え、前記閉塞領域は、（３６０°／ローラ数）未満の内角を有する、医療用送液装置。
（２）前記閉塞領域は、(３６０°/ローラ数)×０．７５以上の内角を有する、（１）に記載の医療用送液装置。
（３）前記閉塞領域は、(３６０°/ローラ数)×０．８３以上の内角を有する、（１）に記載の医療用送液装置。
（４）前記閉塞領域は、(３６０°/ローラ数)×０．９０以上の内角を有する、（１）に記載の医療用送液装置。
（５）前記閉塞領域は、(３６０°/ローラ数)×０．９９以下の内角を有する、（１）～（４）のいずれか一項に記載の医療用送液装置。
（６）前記ステータは、前記閉塞領域の少なくとも一方の端部に接続され、前記ステータと前記ロータの隙間を前記閉塞領域に向かって次第に狭める緩衝領域を、さらに有する、（１）～（５）のいずれか一項に記載の医療用送液装置。
（７）前記緩衝領域は、前記閉塞領域と異なる中心を有する円弧形状を有し、前記閉塞領域と滑らかに接続されている、（６）に記載の医療用送液装置。
（８）前記ローラは、前記ステータに対し進退自在である、（１）～（７）のいずれか一項に記載の医療用送液装置。
（９）２０℃以下の液体を圧送する、（１）～（８）のいずれか一項に記載の医療用送液装置。
（１０）前記ステータは、前記ロータに対し進退自在である、（１）～（９）のいずれか一項に記載の医療用送液装置。
（１１）前記医療用送液装置は、輸液装置である、（１）～（１０）のいずれか一項に記載の医療用送液装置。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、チューブを扱く際に必要なトルクを低減することができるペリスタルティックポンプを備えた医療用送液装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】ポンプ装置の構成を示す斜視図である。

【図2】ペリスタルティックポンプの構成を示す上面図である。

【図3】ステータが後退した状態のペリスタルティックポンプの構成を示す上面図である。

【図4】チューブＢを配置したペリスタルティックポンプの構成を示す上面図である。

【図5】輸液装置の構成の概略を示す説明図である。

【図6】輸液システムの構成の概略を示す模式図である。

【図7】ペリスタルティックポンプの閉塞領域の内角θと必要トルクとの関係を検証した実験結果である。

【図8】ペリスタルティックポンプの閉塞領域の内角θと吐出圧との関係を検証した実験結果である。

【図9】ローラがステータに対し進退自在なロータの斜視図である。

【図10】図９のロータの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。

【0013】

図１は、ペリスタルティックポンプ１、２を備えたポンプ装置１０を示す斜視図である。図２は、ペリスタルティックポンプ１の上面図である。なお、本明細書では、ペリスタルティックポンプのロータの回転軸方向であってロータが露出している側を、ペリスタルティックポンプの上面側(図１のＺ方向)とする。

【0014】

ポンプ装置１０は、図１に示すように上面視で方形状のポンプ収容部２０を有し、そのポンプ収容部２０に複数、例えば２つのペリスタルティックポンプ１、２が左右方向Ｘに並べて設けられている。なお、「左右方向Ｘ」は、ペリスタルティックポンプ１、２のロータの回転軸に対し直角の方向で、その２つのポンプ１、２の回転軸を通る方向とする。ポンプ装置１０は、ペリスタルティックポンプ１、２の上面（ポンプ収容部２０の上面）を開閉自在な開閉蓋２１を有している。

【0015】

例えばペリスタルティックポンプ１は、図１及び図２に示すようにロータ３０とステータ３１を備えている。ロータ３０は、上面視で円形状を備えている。図２に示すようにロータ３０は、複数、例えば３つのローラ４０を有している。３つのローラ４０は、ロータ３０の同一円周上に等間隔で設けられている。ロータ３０は、図１に示すようにロータ３０の下側に設けられたモータ４１に接続され、モータ４１の駆動により中心の回転軸Ａ周りに回転することができる。図２に示すローラ４０は、ロータ３０の回転に伴い回転軸Ａ周りの同一円周上を回転することができる。

【0016】

ステータ３１は、ロータ３０の前後方向Ｙの後方側（図２の紙面上側）の外周に設けられている。なお、「前後方向Ｙ」は、ロータ３０の回転軸Ａと、左右方向Ｘに対し直角の方向とする。ステータ３１は、ロータ３０の後方側の外周の一部を囲む内周壁５０を有している。

【0017】

内周壁５０は、上面視で円弧状に形成され、内周壁５０とロータ３０との間には、軟質のチューブＢを配置可能でなおかつ着脱可能な隙間Ｄが形成されている。

【0018】

内周壁５０は、上面視で、ロータ３０の回転軸Ａと同じ中心を有する円弧状の閉塞領域６０と、閉塞領域６０の両端に設けられた緩衝領域６１を有している。閉塞領域６０は、隙間Ｄが一定であり、回転したローラ４０がチューブＢを潰して閉塞する領域である。

【0019】

閉塞領域６０は、 (３６０°/ローラ数)×０．７５以上、（３６０°／ローラ数）未満の内角θを有している。本実施の形態のようにローラ４０が３つの場合には、内角θは９０°以上１２０°未満となる。

【0020】

閉塞領域６０の内角θは、(３６０°/ローラ数)×０．８３以上、（３６０°／ローラ数）未満が好ましい。この場合、本実施の形態のようにローラ４０が３つでは、内角θは１００°以上１２０°未満となる。この場合、ペリスタルティックポンプ１は、８０mL/minの低流量以上で適切なポンプ性能を有する。

【0021】

閉塞領域６０の内角θは、(３６０°/ローラ数)×０．９０以上、（３６０°／ローラ数）未満がさらに好ましい。この場合、ローラ４０が３つの本実施の形態では、内角θは１０８°以上１２０°未満となる。この場合、ペリスタルティックポンプ１は、０．２mL/minの低流量以上で適切なポンプ性能を有する。

【0022】

閉塞領域６０は、 (３６０°/ローラ数)×０．９９以下、好ましくは(３６０°/ローラ数)×０．９７以下、さらに好ましくは(３６０°/ローラ数)×０．９４以下の内角θを有することが好ましい。なお、閉塞領域６０の内角θを(３６０°/ローラ数)×０．９９以下とした場合には、トルクを確実に低減することができ、閉塞領域６０の内角θを(３６０°/ローラ数)×０．９７以下とした場合には、トルクを十分に低減でき、閉塞領域６０の内角θを(３６０°/ローラ数)×０．９４以下とした場合には、トルクをさらに低減することができる。

【0023】

緩衝領域６１は、閉塞領域６０よりも広い隙間Ｄを有し、隙間Ｄが閉塞領域６０に向かって次第に狭くなるように形成されている。緩衝領域６１は、上面視で円弧形状を有し、閉塞領域６０と滑らかに接続されている。閉塞領域６０及び緩衝領域６１は、上面視で前後方向Ｙに沿って延設され、ロータ３０の回転軸Ａを通る仮想線Ｃに対し対称になっている。

【0024】

ペリスタルティックポンプ１は、チューブＢを位置決めする位置決め部７０をさらに備えている。位置決め部７０は、例えばステータ３１の上流側に位置するチューブＢを、ペリスタルティックポンプ１に対し前後方向Ｙの前方側（図２の紙面下側）から導入しステータ３１まで誘導する第１の位置決め部８０と、ステータ３１の下流側に位置するチューブＢを、ペリスタルティックポンプ１の前方側に導出する第２の位置決め部８１を備えている。これにより、チューブＢは、上面視でペリスタルティックポンプ１に対し前側から後ろ側に向けて導入され、ステータ３１において円弧状に折り返され、後ろ側から前側に向けて導出される。

【0025】

ステータ３１は、ロータ３０に対し前後方向Ｙに進退自在に構成されている。ステータ３１は、ロータ３０との隙間ＤにチューブＢを狭持してチューブＢを扱くことができる図２に示した第１の位置Ｐ１と、第１の位置Ｐ１よりもロータ３０から後方側に離れた図３に示す第２の位置Ｐ２との間で進退自在である。ステータ３１は、例えばペリスタルティックポンプ１に設けられたレバー９０を引くことにより、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に後退し、レバー９０を元に戻すことにより第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に戻る。

【0026】

ペリスタルティックポンプ２は、上記ペリスタルティックポンプ１と同じ構成を有するものであってもよいし、異なる構成を有するものであってもよい。異なる構成を有する場合、ペリスタルティックポンプ２は、例えばステータ３１の閉塞領域６０の内角θが（３６０°／ローラ数）以上になるように構成されていてもよい。その他の構成は、ペリスタルティックポンプ１と同じであってもよい。

【0027】

ペリスタルティックポンプ１を作動させる際には、先ずチューブＢがペリスタルティックポンプ１にセットされる。この際、レバー９０によりステータ３１をロータ３０に対し後退させ、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に移動させ、チューブＢをステータ３１とロータ３０との隙間Ｄや位置決め部７０に配設する。その後、ステータ３１をロータ３０に対し前進させ、第１の位置Ｐ１に戻す。これにより、図４に示すようにチューブＢはロータ３０とステータ３１との間に把持される。

【0028】

次にモータ４１によりペリスタルティックポンプ１を駆動させると、ロータ３０が回転し、それに伴い３つのローラ４０が回転する。このときローラ４０は、ステータ３１の一方の緩衝領域６１に入り、閉塞領域６０を通って、他方の緩衝領域６１から出る。ローラ４０は、一方の緩衝領域６１において次第にチューブＢを閉塞していき、閉塞領域６０においてチューブＢを閉塞する。ロータ４０は、閉塞領域６０においてチューブＢを閉塞しながら移動し、このときチューブＢが扱かれ内部の流体が下流側に送られる。ローラ４０は、閉塞領域６０を通過し他方の緩衝領域６１に入ると次第にチューブＢを開放していく。３つのローラ４０が順にステータ３１を通過することにより、チューブＢの内部の液体が連続的に送られ、チューブＢの液体が所定の流量で圧送される。

【0029】

ここで、ペリスタルティックポンプ１、２が搭載された医療用送液装置としての輸液装置の一例について説明する。図５は、輸液装置１００の一例を示す斜視図であり、図６は、輸液装置１００の輸液システム１１０を示す説明図である。

【0030】

図５に示すように輸液装置１００は、略直方体状の装置本体１２０と、キャスター１２１と、装置本体１２０から上方に延設するポール１２２などを備えている。装置本体１２０には、設定画面１３０と、ポンプ設置部１３１と、加温部１３２などが設けられている。ポンプ設置部１３１は、装置本体１２０の側面１２０ａに設けられ、このポンプ設置部１３１に上述のポンプ装置１０が設置されている。ポンプ装置１０は、例えば装置本体１２０の側面１２０ａに、左右方向Ｘが水平方向、前後方向Ｙの前が下、前後方向Ｙの後ろが上になるように設置されている。これにより、ペリスタルティックポンプ１のステータ３１は、ロータ３０に対し上に位置している。加温部１３２には、後述の加温装置１５１が設置される。ポール１２２には、後述の液体バッグ１７０が吊り下げられる。

【0031】

図６に示すように輸液システム１１０は、輸液用の液体としての血液製剤を収容する液体容器１５０と、血液製剤を加温する加温装置１５１と、血液製剤中の気泡を除去する気泡除去チャンバ１５２と、液体容器１５０と加温装置１５１を接続する第１の流路１５３と、加温装置１５１と気泡除去チャンバ１５２を接続する第２の流路１５４と、気泡除去チャンバ１５２と患者に輸液を行う輸液部１５５を接続する第３の流路１５６と、気泡除去チャンバ１５２と液体容器１５０を接続する第４の流路１５７と、第１の流路１５３に設けられた第１のポンプとしてのペリスタルティックポンプ１と、第３の流路１５６に設けられた第２のポンプとしてのペリスタルティックポンプ２と、制御装置１６０等を備えている。

【0032】

液体容器１５０は、例えば血液製剤の供給源となる液体バッグ１７０に接続されている。液体容器１５０には、第１の流路１５３に流出する血液製剤の不要成分を除去するフィルター１７１が設けられている。

【0033】

加温装置１５１は、血液製剤が流れる加温流路１８０と、加温流路１８０に接触して給熱する熱板１８１を備えている。加温流路１８０は、例えば可撓性のあるチューブ状に構成され、加温装置１５１内に蛇行するように配置されている。

【0034】

気泡除去チャンバ１５２の上部に第２の流路１５４と第４の流路１５７が接続され、気泡除去チャンバ１５２の下部に第３の流路１５６が接続されている。

【0035】

第１の流路１５３、第２の流路１５４、第３の流路１５６及び第４の流路１５７は、軟質の可撓性のあるチューブＢにより構成されている。

【0036】

ペリスタルティックポンプ１、２は、例えば５０ｍＬ／ｍｉｎ以上、好ましくは１０ｍＬ／ｍｉｎ以上、さらに好ましくは０．２ｍＬ／ｍｉｎ以上の送液能力を有する。ペリスタルティックポンプ１、２の動作は、制御装置１６０により制御される。

【0037】

制御装置１６０は、例えば汎用コンピュータであり、メモリに記録されたプログラムをＣＰＵで実行することによりペリスタルティックポンプ１、２等を制御して、輸液装置１００や輸液システム１１０の輸液動作を実行できる。

【0038】

輸液装置１００及び輸液システム１１０で輸液が実行される際には、先ず、低温の血液製剤が貯留された液体バッグ１７０が液体容器１５０に接続され、液体バッグ１７０の血液製剤が液体容器１５０内に貯留される。その後ペリスタルティックポンプ１、２が作動し、液体容器１５０の血液製剤が第１の流路１５３を通って加温装置１５１に送られる。加温装置１５１では、血液製剤が加温流路１８０を通過し、その際に熱板１８１により血液製剤が体温に近い所定の温度に加温される。加温装置１５１で加温された血液製剤は、第２の流路１５４を通過し、気泡除去チャンバ１５２に流入する。加温装置１５１において血液製剤中に生じた気泡は、気泡除去チャンバ１５２で補足される。気泡除去チャンバ１５２内の一部の血液製剤と気体は、第４の流路１５７を通って液体容器１５０に戻される。気泡除去チャンバ１５２の血液製剤は、ペリスタルティックポンプ２により第３の流路１５６を通過し、輸液部１５５から患者に輸液される。患者への輸液量は、ペリスタルティックポンプ２の送液流量を調整することにより制御される。

【0039】

本実施の形態によれば、ステータ３１の閉塞領域６０が（３６０°／ローラ数）未満の内角θを有することで、複数のローラ４０同士の間隔に対して閉塞領域６０が短くなり（閉塞領域６０に対するローラ４０同士の間隔が広くなり）、チューブＢを閉塞して扱く際に必要なトルクを低減することができる。この結果、ペリスタルティックポンプ１や、そのペリスタルティックポンプ１が搭載された輸液装置１００が、大型化及び重量化すること、その消費電力が増大すること、発熱量が増大すること、騒音・電磁ノイズが増大すること、さらに部品点数が多くなり組立性やメンテナンス性・耐久性が低下することが抑制される。発熱量を抑えることができるので、使用者がペリスタルティックポンプ１に触れ火傷することがない。またポンプ収容部２０の温度が上がり過ぎずチューブＢの液体が変性することがなくなる。

【0040】

図７は、本実施の形態に係るペリスタルティックポンプ１の閉塞領域６０の内角θと必要トルクとの関係を検証した実験結果である。本実験において、ペリスタルティックポンプ１のロータ３０とモータ４１との間にトルク計を接続し、モータ４１によりロータ３０を駆動しチューブＢを扱いた際のトルク計の値を検出し、その最大値を必要トルクとした。この実験は、環境温度が２５℃、チューブＢの液体温度が２５℃、流量が６００ｍＬ／ｍｉｎの条件で行った。図７の実験結果から明らかなようにステータの閉塞領域が（３６０°／ローラ数）（３６０°／３＝１２０°）未満の内角θを有する場合には、ステータの閉塞領域が（３６０°／ローラ数）を以上の内角θを有する場合に比べて、必要なトルクが著しく減少する。

【0041】

なお、一般的なペリスタルティックポンプは、ステータの閉塞領域が（３６０°／ローラ数）を超える内角を有している。つまり、従来のペリスタルティックポンプは、ローラがステータの閉塞領域に常に存在しチューブを扱き続けるように設定されている。本発明者らは、本実施の形態のようにペリスタルティックポンプがステータ３１の閉塞領域６０が（３６０°／ローラ数）未満の内角θを有するようにしてもポンプとして機能することを確認している。

【0042】

図８は、本実施の形態に係るペリスタルティックポンプ１の閉塞領域６０の内角θと吐出圧との関係を検証した実験結果である。吐出圧は、ペリスタルティックポンプ１の出口側のチューブＢに圧力計を設置して測定した。この実験は、環境温度が２５℃、流量が０．２ｍＬ／ｍｉｎの条件で行った。図８の実験結果から明らかなようにステータ３１の閉塞領域６０が（３６０°／ローラ数）未満の内角θを有するようにしても、規定値以上の吐出圧が得られる。なお、規定値は、経験則などによって定められるものであり、例えば７００mmHg程度の所定値となる。

【0043】

閉塞領域６０に対しローラ４０の間隔を広げる（閉塞領域６０の内角θを小さくする）ほど、ローラ４０がチューブ内の流体を送る能力が下がると考えられるが、ステータ３１の閉塞領域６０の内角θを(３６０°/ローラ数)×０．７５以上とした場合、２００mＬ/min以上の流量（１４０ｍｍ/sec以上の移動速度）で適切なポンプ性能を維持することができる。なお、「適切なポンプ性能」とは、流量と吐出圧が市場要求を満たすことであり、この場合、ポンプによって発生した圧力によって、患者への液体の流れを制御することができる。

【0044】

閉塞領域６０の内角θが、(３６０°/ローラ数)×０．８３以上の場合には、８０ml/minの低流量以上（移動速度５６ｍｍ/sec以上）で適切なポンプ性能を維持することができ、適切なポンプ性能を有する流量範囲が広くなる。

【0045】

閉塞領域６０の内角θが、(３６０°/ローラ数)×０．９０以上の場合には、さらに０．２ml/minの低流量以上（移動速度０．１ｍｍ/sec以上）で適切なポンプ性能を維持することができ、適切なポンプ性能を有する流量範囲がさらに広くなる。特に、輸液装置のような医療装置では、医療現場では投与液をゆっくり投与したいとき（例えば流量０．２ mL/min、移動速度０．１ｍｍ/sec）と急速に投与したいとき(例えば流量１００ mL/min以上、移動速度７１ｍｍ/sec以上)があり、広い流量範囲で投与できることが求められている。閉塞領域６０の内角θが、(３６０°/ローラ数)×０．９０以上の場合には、広い流量範囲が要求される医療装置にも十分に対応できる。

【0046】

閉塞領域６０の内角θが、(３６０°/ローラ数)×０．９９以下の場合には、ペリスタルティックポンプ１がチューブＢを閉塞して扱く際に必要なトルクを十分に低減することができる。

【0047】

ステータ３１は、閉塞領域６０の端部に接続され、ステータ３１とロータ３０の隙間Ｄを閉塞領域６０に向かって次第に狭める緩衝領域６１を有している。これにより、ローラ４０が、チューブＢを閉塞領域６０に近づくにつれて次第に閉塞することができるので、チューブＢを閉塞するための抵抗が小さくなり、チューブＢを扱く際に必要なトルクをさらに低減すること、ポンプに掛かる負荷の急激な変動を軽減することができ耐久性を向上することができる。

【0048】

緩衝領域６１は、閉塞領域６０と異なる中心を有する円弧形状を有し、閉塞領域６０と滑らかに接続されているので、ローラ４０のチューブＢを閉塞するための抵抗が、緩衝領域６１と閉塞領域６０の接続付近で急に変動することがない。この結果、ローラ４０がチューブＢを扱く際に必要なトルクをさらに低減することができる。

【0049】

ステータ３１は、ロータ３０に対し進退自在であるので、チューブＢの装着作業を簡単に行うことができる。

【0050】

ペリスタルティックポンプ１が２０℃以下の液体を圧送するものである。血液製剤のような２０℃以下の液体の圧送する場合、チューブＢが低温となり硬化しチューブＢを扱く際により大きなトルクが必要になるが、本実施の形態のペリスタルティックポンプ１を用いることによりトルクを低減することができる。

【0051】

輸液装置１００がペリスタルティックポンプ１を備えている。輸液装置１００は、低温の血液製剤を大流量で送液する必要があるため、ペリスタルティックポンプ１を輸液装置１００に適用するメリットは大きい。すなわち、ペリスタルティックポンプ１が搭載された輸液装置１００が、大型化及び重量化すること、その消費電力が増大すること、発熱量が増大すること、騒音・電磁ノイズが増大すること、さらに部品点数が多くなり組立性やメンテナンス性・耐久性が低下することが抑制される。

【0052】

以上の実施の形態において、ロータ３０のローラ４０は、ステータ３１に対し進退自在であってもよい。かかる場合、例えば図９及び図１０に示すようにロータ３０は、ローラ４０を間に挟んで支持する天板２００と底板２０１を備えている。天板２００と底板２０１は、同じ径の円形状を有し、互いに対向している。天板２００と底板２０１は、軸方向Ｚに延びる中心軸２０２によって互いに接続されている。各ローラ４０は、ローラ４０の中心を軸方向Ｚに貫通する軸フレーム２０３を有し、軸フレーム２０３を介して天板２００と底板２０１に支持されている。天板２００と底板２０１には、各ローラ４０の軸フレーム２０３が挿通する貫通孔２０４が形成されている。貫通孔２０４は、ロータ３０（天板２００及び底板２０１）の径方向Ｒに長い長孔になっている。これにより、ローラ４０の軸フレーム２０３が貫通孔２０４内を径方向Ｒに移動可能になり、ローラ４０は、ロータ３０の径方向Ｒに移動自在となる。例えば天板２００上には、ローラ４０の軸フレーム２０３を径方向Ｒの外側方向に付勢する弾性体としてのばね２０５が設けられている。ばね２０５は、例えばＣ字状の線状のばねであり、ローラ４０の軸フレーム２０３毎に３本設けられている。各ばね２０５は、一端がローラ４０の軸フレーム２０３に接続され、他端が例えば中心軸２０２の周辺部材に拘束されるように構成されている。

【0053】

かかる構成により、ローラ４０は、ステータ３１側に進退自在になり、チューブＢを常に押しつぶす方向（径方向Ｒの外側方向）に付勢される。そして、ローラ４０は、チューブＢに対し力が釣り合う位置まで移動する。ローラ４０は、貫通孔２０４の長さ分移動自在であり、この貫通孔２０４によって最大移動位置（距離）も規制される。

【0054】

ローラ４０がステータ３１に対し進退自在であるので、チューブＢの取り外し作業が簡単になる。また、ローラ４０がばね２０５により付勢されることにより、一定荷重でチューブＢを押さえ付けることができ、例えばチューブＢを流れる液体の温度が変化してチューブＢの剛性が変化しても、ローラ４０の回転に必要な圧送トルクが大きくなり過ぎない。この結果、例えばポンプ１の破損等やモータのトルク不足により送液できなくなることを防止することができる。なお、チューブＢを流れる液体の温度変化は、冷蔵保存された血液製剤のような低温の液体や、３７℃程度に加温された輸液などを流す際に起こり得る。

【0055】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0056】

例えば上記実施の形態におけるペリスタルティックポンプ１は、ローラ４０が３つであったが、ローラ４０の数は３つに限られず、２つ、４つ、５つ、又は６つ以上であってもよい。なお、ローラ４０は、回転軸Ａ周りの同一円周上に等間隔に配置されていなくてもよい。ポンプ装置１０、輸液装置１００及び輸液システム１１０の構成もこれに限られない。輸液装置１００で送液される輸液用の液体は血液製剤であったが、これに限られず、例えば新鮮凍結血漿（FFP）、アルブミン、細胞外液などであってもよい。ペリスタルティックポンプ１は、輸液装置１００以外の他の医療用送液装置に搭載されてもよい。例えばペリスタルティックポンプ１は、血液浄化装置、血漿交換装置、腹水濾過濃縮装置、輸液ポンプなどの医療用送液装置に備えられていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明は、チューブを扱く際に必要なトルクを低減することができるペリスタルティックポンプを提供する際に有用である。

【符号の説明】

【0058】

１ ペリスタルティックポンプ
３０ ロータ
３１ ステータ
４０ ローラ
５０ 内周壁
６０ 閉塞領域
６１ 緩衝領域
１００ 輸液装置
１１０ 輸液システム
Ａ 回転軸
Ｂ チューブ
θ 内角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】