JP5816708B2 - 薬液注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、薬液を患者へ注入するための薬液注入装置に関するものである。

従来から、薬液を導入するための導入部を有するとともに当該導入部を通じて導入された薬液を収容する薬液容器と、薬液容器内の薬液に対して薬液容器から導出するための動力を与える動力供給機構とを有する薬液注入装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載の薬液注入用具は、ロックアダプター（導入部）から導入された薬液を収容するバルーン（薬液容器）を備えている。薬液の導入によりバルーンは膨張し、バルーンの収縮力によって薬液がバルーンから導出される（バルーンが動力供給機構として兼用されている）。

この薬液注入用具においては、薬液が収納されたバイアルやボトル等の保管容器からシリンジによって薬液を吸引し、このシリンジ内の薬液をロックアダプターを通じてバルーンに移す準備作業が必要である。

しかし、この準備作業では、保管容器からシリンジへ薬液を吸引する際、及び、シリンジからバルーンへの薬液の移し替えの際に、それぞれ医療従事者が薬液に接触するおそれがある。

ここで、薬液の種類によっては接触により皮膚へ悪影響を及ぼすものもあり、また、医療従事者に接触した薬液を患者へ注入することにより感染が生じるおそれもあるため、医療従事者に対する薬液の接触機会を減らすことが望まれている。

そこで、保管容器から薬液を吸引したシリンジを薬液容器として用いるために、このシリンジのプランジャを押圧するためのスライダ及び駆動機構（動力供給機構）を有する輸液装置（例えば、特許文献２）も知られている。

特許文献２に記載の輸液装置を使用する場合、まず、シリンジを保管容器に接続した状態で当該シリンジのシリンダに対してプランジャを引くことにより、シリンダ内に薬液を吸引する。次いで、シリンダを輸液装置に固定し、当該シリンダから突出するプランジャを、その外側からスライダ及び駆動機構によってシリンダ側に押圧する。

特開平５−２３７１９４号公報 特開平５−４２２０９号公報

しかしながら、特許文献２に記載の輸液装置では、シリンダ、プランジャ、及びスライダを一列に並べるための大きなスペースが要求されるため、装置全体を小型化するのに限界がある。

本発明の目的は、医療従事者に対する薬液の接触機会を減らしながら、装置全体の小型化を図ることができる薬液注入装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本願発明者等は、シリンダとピストンとの間に収容された薬液を吸引して薬液容器から薬液を導出することができれば、シリンジ自体を薬液容器として利用しながらプランジャを用いることなく薬液の導出が可能となる点に着目して本願発明に想到した。

具体的に、本発明は、薬液を患者へ注入するための薬液注入装置であって、薬液を導入するための導入部と、前記導入部を通じて導入された薬液を収容するための収容室とを有する薬液容器と、前記薬液容器内の薬液に対して前記薬液容器から導出するための動力を与える動力供給機構とを備え、前記薬液容器は、前記導入部を有するシリンダと、前記シリンダ内に設けられたピストンと、前記ピストンに連結されているとともに前記シリンダの外側から前記ピストンを操作するための操作部材とを備え、前記動力供給機構は、前記シリンダと前記ピストンとの間に形成される前記収容室内に収容された薬液を吸引することにより薬液に対して前記薬液容器から導出するための動力を供給可能なポンプを有し、前記操作部材は、前記ピストンから取り外し可能であり、前記ポンプは、駆動電圧が供給されることにより伸長と収縮とを繰り返す圧電素子と、前記圧電素子の伸長及び収縮によって振動するダイヤフラムとを有し、前記駆動電圧の供給に応じて前記薬液容器から導出するための動力を薬液に与えるものであり、前記薬液注入装置は、前記圧電素子に駆動電圧を供給する制御装置本体をさらに備え、前記シリンダは、円筒状の側壁と、前記側壁の先端側の開口を塞ぐ底壁と、を有し、前記ポンプ及び前記制御装置本体は、前記シリンダをその軸線に沿って見る視点において前記側壁の内側の範囲内に配置された状態で前記底壁に取り付けられている、薬液注入装置を提供する。

本発明によれば、薬液の保管容器にシリンダ（導入部）を接続した状態で、ピストンに連結された操作部材を引いてシリンダ内に保管容器内の薬液を充填し、ポンプを駆動することにより、シリンダとピストンとの間の薬液を導出することができる。

このようにシリンダ及びピストンを薬液容器として利用して薬液を導出することができるので、当該シリンダ及びピストンから別の薬液容器に薬液を移す場合と比較して医療従事者に対する薬液の接触機会を低減することができる。

また、本発明では、ポンプがシリンダとピストンとの間の薬液を吸引することにより薬液を薬液容器から導出することができるため、薬液の導出のためにピストンを押圧することが不要となる。

そこで、本発明では、操作部材がピストンから取り外し可能に構成されている。そのため、薬液の充填後、薬液の導出時にピストンから操作部材を取り外すことにより、薬液導出時における装置全体の小型化を図ることができる。

ここで、圧電素子及びダイヤフラムを有するいわゆるダイヤフラムポンプは、その構造が簡素であるため、使い捨てに適している。

したがって、本発明によれば、特定の患者に使用された薬液容器及びポンプを他の患者に使用することなく使い捨てすることにより感染を確実に防止することができる。

また、ダイヤフラムポンプは、薬液容器内の薬液に直接力を加えるために薬液容器における薬液の経路に組み込まれたものであるため、シリンジの外側に設けられたスライダ及び駆動機構を有する従来の装置に比べて装置の小型化を図ることができる。

ここで、前記操作部材は、予めピストンに連結されており、薬液の充填後にピストンから取り外されるものであってもよいが、薬液充填前においてピストンはシリンダ内に挿入されている必要がある。そのため、この場合には、薬液の充填前の状態（例えば、搬送時）においてシリンダ、ピストン及び操作部材が一列に並んでこれら全体が嵩の高いものとなる。

そこで、前記薬液注入装置において、前記操作部材は、前記ピストンに対して取り外し可能な状態で取り付け可能であることが好ましい。

この態様によれば、薬液の充填前の状態においてシリンダ及びこれに挿入されたピストンと、操作部材とを別々にして、両者を長手方向と直交する方向に並べて配置することにより、シリンダ、ピストン、及び操作部材全体の嵩を低くすることができる。

一方、操作部材をピストンに取り付けてピストンを移動させることにより、シリンダ内に薬液を充填することができる。

ここで、シリンダがピストンに連結された操作部材を通すための開口を有する場合、操作部材をピストンから取り外した後に、開口を通じてシリンダ内に何らかの部材が侵入してピストンに接触し、薬液の導出の悪影響を及ぼすおそれがある。

そこで、前記薬液注入装置において、前記薬液容器は、前記操作部材が前記ピストンから取り外された状態で前記シリンダの開口を閉鎖可能な蓋部材をさらに備えていることが好ましい。

この態様によれば、操作部材の取り外し後に蓋部材によってシリンダの開口を閉鎖することにより、開口を通じてピストンに外力が加わるのを抑制することができ、これにより、薬液をより安定した状態で導出することが可能となる。

前記薬液注入装置において、前記ポンプは、前記圧電素子に電気的に接続された接続導体をさらに有し、前記制御装置本体は、前記接続導体を介して前記圧電素子に駆動電圧を供給するための接続端子を有し、前記制御装置本体は、前記接続端子が前記接続導体に電気的に接続された状態で前記ポンプに対して取り外し可能に装着されていることが好ましい。

ここで、ポンプへの駆動電圧を制御する制御装置本体は、ポンプの接続導体に対して電気的に接続していればよく薬液に対して接触しないため、再利用することができる。

したがって、上述のように特定の患者に使用された薬液容器及びポンプを使い捨てするとともにポンプから取り外された制御装置本体を再利用することにより、感染を確実に防止しながらランニングコストの低減及び資源の有効利用を図ることができる。

前記薬液注入装置において、前記薬液注入装置は、前記駆動電圧を指定するための指令を無線で送信可能な送信部を有する出力装置を備え、前記制御装置本体は、前記出力装置からの指令を無線で受信可能な受信部を有するとともに前記指令に応じた駆動電圧を前記圧電素子に供給することが好ましい。

この態様によれば、制御装置本体に対して無線で指令を出力可能な出力装置を備えているため、医療従事者が出力装置を管理及び操作することにより、医療従事者による薬液の流量調整を許容しながら、患者による薬液の流量調整を規制することができる。

前記薬液注入装置において、前記薬液容器又は前記制御装置本体は、薬液の導出量が増加するための指令を前記制御装置本体に対して出力するための追加投与手段をさらに備えていることが好ましい。

また、前記薬液注入装置において、前記出力装置は、薬液の導出量が増加するための指令を前記制御装置本体に対して出力するための追加投与手段をさらに備えていることが好ましい。

これらの態様によれば、患者が感じる症状の変化に応じて患者自らが追加投与手段を操作することにより、薬液の導出量を増やして前記症状の変化を緩和することができる。例えば、薬液として麻酔薬を使用している場合、患者は、痛みの増加に応じて追加投与手段を操作することにより、麻酔薬の投与量を増やして痛みを緩和することができる。

ここで、前記ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムの微小な振動によって薬液を送出するものであるため、ダイヤフラムポンプ内へ異物が侵入すると、ダイヤフラムの振動が阻害されて薬液の流量等に悪影響を及ぼすおそれがある。

そこで、前記薬液注入装置において、前記シリンダから薬液が導入される前記ポンプの導入口には、前記導入口に導入される薬液をろ過するためのフィルタが設けられていることが好ましい。

この態様によれば、フィルタによってダイヤフラムポンプ内への異物の侵入を抑制することができるため、ポンプを安定して駆動することが可能となる。

ここで、前記薬液装置の導入部は、薬液を導出するための導出部としても兼用することもできるが、このようにした場合、次の問題が生じる。

導入部を導出部として兼用する場合、収容室と導入部との間に薬液導入用の経路と薬液導出用の経路とを設け、薬液導出用の経路の途中にポンプが設けられる。この構成において薬液を充填すると、導入部及び薬液導入用の経路内に薬液が満たされる一方、薬液導出用の経路及びポンプ内にはエアが残存する。このように導出時に薬液が流れる経路の途中にエアが残存するため、このエアを抜くための作業が煩雑となる。

そこで、前記薬液注入装置において、前記薬液容器には、前記収容室から前記ポンプを介して導かれた薬液を導出するための導出部が前記導入部とは別に設けられていることが好ましい。

この態様によれば、収容室からポンプを介して導出部へ至る経路を薬液の導入時に使用することなく導入部を通じて収容室内に薬液を充填することができる。これにより、ポンプによる薬液導出時に薬液が導出部に向けて移動することに応じて当該導出部に至る経路内のエアが自動的に排出される。そのため、薬液が導出される経路の途中にエアが残存するのを回避することができる。

また、前記態様によれば、収容室内にエアが存在する場合に、ポンプを経由することなく導入部を通じてエアを排出することができる。

ここで、上述のように導入部を通じてエアを排出する際、又は、保管容器に導入部を接続した状態でピストンを往復動作させて薬液を混合する際等には、ピストンがシリンダに押し込まれることにより収容室内の薬液の圧力が上昇する場合がある。ポンプの構造にもよるが、このように収容室内の薬液の圧力が上昇すると、薬液がポンプ内を流れて導出部から導出されるおそれがある。例えば、ポンプが収容室から導出部へ向かう流れを許容する一方、その逆向きの流れを規制する一方弁を有している場合、薬液の充填時に導出部を通じて薬液が導出するおそれがある。

そこで、前記薬液注入装置は、前記ポンプと前記導出部までの間の薬液の流通経路に設けられ、前記収容室内の薬液の圧力が予め設定された基準圧力未満である場合に前記流通経路を開ける状態に付勢されている一方、前記収容室内の薬液の圧力が前記基準圧力以上である場合に当該薬液の圧力によって前記流通経路を閉じる状態に切り換えられる切換弁をさらに備えていることが好ましい。

この態様によれば、収容室内が基準圧力以上となった場合に導出部から薬液が導出されるのを防止することができるので、医療従事者に対する薬液の接触機会をより低減することができる。

本発明によれば、医療従事者に対する薬液の接触機会を減らしながら、装置全体の小型化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る薬液注入装置の使用状態を示す斜視図である。 図１の薬液注入装置の要部を分解して示す斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図に相当するものであって、薬液充填時の状態を示す。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 ポンプの動作を説明するための概略断面図であり、ポンプの駆動が停止している状態を示す。 ポンプの動作を説明するための概略断面図であり、ポンプが薬液を吸引した状態を示す。 ポンプの動作を説明するための概略断面図であり、ポンプが薬液を吐出している状態を示す。 薬液注入装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る薬液容器に採用される切換弁の一例を示す回路図であり、ポンプが停止し、かつ、収容室内の薬液の圧力が基準圧力未満である状態を示す。 図９に示す切換弁において収容室内の圧力が基準圧力以上である状態を示す。 本発明の第３実施形態に係る薬液容器の概略断面図であり、薬液を充填している状態を示す。 図１１に示す薬液容器であって、薬液を吐出している状態を示す。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

＜第１実施形態＞
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係る薬液注入装置１の使用状態（薬液を導出可能な状態）を示すものであり、図３及び図４は、薬液注入装置１に対する薬液充填時の状態を示すものである。図１〜図４を参照して、薬液注入装置１について説明する。

薬液注入装置１は、患者へ薬液を注入するためのものであり、使い捨ての部分である注入装置本体２Ａと、再利用される部分である制御装置２Ｂとを備えている。

注入装置本体２Ａは、薬液を収容するための収容室１０ａ（図３及び図４参照）を有する薬液容器３と、収容室１０ａ内に収容された薬液を吸引することにより薬液に対して薬液容器３から導出するための動力を供給可能なポンプ（動力供給機構）４とを備えている。

薬液容器３は、収容室１０ａ内に薬液を導入するための導入部２８を有するシリンダ１０と、シリンダ１０内に設けられたピストン１１と、ピストン１１に連結されているとともにシリンダ１０の外側からピストン１１を操作するための操作部材１２と、導入部２８を閉鎖するための栓部材１３（図１及び図２参照）と、栓部材１３を取り外した状態で導入部２８に装着可能な針部材１４（図３及び図４参照）と、ポンプ４によりシリンダ１０から導出された薬液を導くための導管５と、導管５の途中に設けられた追加投与手段６と、導管５の先端部に設けられた接続部（導出部）７と、シリンダ１０の導入部２８と反対側の開口２６ａを閉鎖するための蓋部材２１とを備えている。なお、シリンダ１０の軸線方向における導入部２８側を先端側、開口２６ａ側を基端側として以下説明する。また、接続部７は、患者の体内に留置される部分を有する留置部材（カテーテル及び注射針を含む）に接続可能である。

シリンダ１０は、円筒状の側壁２６と、側壁２６の先端側の開口を塞ぐ底壁２７と、底壁２７に設けられた導入部２８、ポンプ取付部２９、導管保持部３０及び電池収納部３１と、側壁２６の基端部に設けられた蓋保持部３２とを備えている。

導入部２８は、底壁２７から先端側に突出する。また、導入部２８及び底壁２７には、両者を貫通する連通穴（符号省略）が形成されている。この連通穴を通じて収容室１０ａ内に薬液を導入可能である。また、導入部２８は、雌ルアーコネクタと嵌合可能な雄ルアーコネクタによって構成されている。そのため、薬液が保管された保管容器が雌ルアーコネクタを有する場合には、その雌ルアーコネクタに導入部２８を嵌め込むことにより両者の間がシールされた状態で保管容器内と収容室１０ａ内とが連通する。一方、保管容器がゴム栓を有する場合（例えば、薬液バッグ又はアンプルの場合）には、針部材１４に形成された雌ルアーコネクタに導入部２８を嵌め込むとともにこの針部材１４をゴム栓に刺し込むことにより両者の間がシールされた状態で保管容器内と収容室１０ａとが連通する。

ポンプ取付部２９は、ポンプ４を取り付けるための部分である。まず、ポンプ４の構成について図５〜図７を参照して説明する。

ポンプ４は、底部と底部の周縁部に立設された側壁とを有する筐体１５と、筐体１５の底部との間にポンプ室１５ａが形成されるように筐体１５の側壁に取り付けられたダイヤフラム１６と、ダイヤフラム１６のポンプ室１５ａと反対側の面に設けられた圧電素子１７と、圧電素子１７に駆動電圧を供給するための接続導体１８と、筐体１５の底部に形成された導入口１５ｂに設けられた導入側一方弁１９と、筐体１５の底部に形成された導出口１５ｃに設けられた導出側一方弁２０とを備えている。

導入側一方弁１９は、導入口１５ｂ内の薬液の圧力がポンプ室１５ａ内の薬液の圧力を超えた場合に開放して、導入口１５ｂからポンプ室１５ａに向けた薬液の流れを許容する。

導出側一方弁２０は、ポンプ室１５ａ内の薬液の圧力が導出口１５ｃ内の薬液の圧力を超えた場合に開放して、ポンプ室１５ａから導出口１５ｃに向けた薬液の流れを許容する。

圧電素子１７は、交流電源Ｐからの駆動電圧が供給されることにより、図６及び図７に示すように伸長と収縮とを繰り返す。この圧電素子１７の伸縮によってダイヤフラム１６は、振動する。なお、図５は、交流電源Ｐから駆動電圧が供給されていない状態を示す。

図６に示すように、交流電源Ｐから駆動電圧が供給されてポンプ室１５ａが膨張しようとすると、ポンプ室１５ａ内の圧力低下に伴い、図７に示すように、導出側一方弁２０が閉じるとともに導入側一方弁１９が開放して、ポンプ室１５ａ内に薬液が導入される。

次に、図７に示すように、交流電源Ｐから駆動電圧によりポンプ室１５ａが収縮しようとすると、ポンプ室１５ａ内の圧力増加に伴い、図７に示すように、導入側一方弁１９が閉じるとともに導出側一方弁２０が開いて、ポンプ室１５ａ内の薬液が導出される。

このように構成されたポンプ４は、図２及び図４に示すようにポンプ取付部２９に取り付けられている。

具体的に、ポンプ取付部２９は、シリンダ１０の底壁２７から先端側に突出するとともに先端側からポンプ４が載せられる載置部２９ａと、載置部２９ａに載せられたポンプ４を側方から保持する保持壁２９ｂ、２９ｃとを備えている。載置部２９ａは、ポンプ４の平面形状と同等の平面形状（本実施形態では長方形）を有する。保持壁２９ｂ、２９ｃは、載置部２９ａの縁部（本実施形態では互いに隣接する長辺と短辺）に沿ってそれぞれ底壁２７から載置部２９ａよりも先端側に突出する。これらの保持壁２９ｂ、２９ｃは、後述する電池収納部３１の側面と協働してポンプ４を側方から保持する。

また、載置部２９ａには、吸引穴２９ｄ及び導出穴２９ｅが設けられている。吸引穴２９ｄは、収容室１０ａからポンプ４内へ薬液を吸引するために載置部２９ａの先端側の面から底壁２７の基端側の面まで貫通する。導出穴２９ｅは、ポンプ４から導出された薬液を導管５へ導くために載置部２９ａの先端側の面から基端側に延びるとともに側方に屈曲して保持壁２９ｃの側面で開口している（図２参照）。この開口に対して導管５が接続されている。

吸引穴２９ｄとポンプ４の導入口１５ｂとが連通し、導出穴２９ｅとポンプ４の導出口１５ｃとが連通し、かつ、ポンプ４の接続導体１８が先端側に向いた状態で載置部２９ａにポンプ４が取り付けられている（固定されている）。吸引穴２９ｄと導入口１５ｂとを確実に接続するとともに導出穴２９ｅと導出口１５ｃとを確実に接続するために、載置部２９ａとポンプ４との間にシール部材を設けてもよい。また、ポンプ４の導入口１５ｂには、導入口１５ｂに導入される薬液をろ過するためのフィルタＦ（図４参照）が設けられている。

図２を参照して、導管保持部３０は、導管５をその軸線と直交する方向に挟む一対の挟持板３０ａと、両挟持板３０ａ同士の間に挟まれる導管５の姿勢を規制する規制部３０ｂとを備えている。両挟持板３０ａは、側面視において導出穴２９ｅの開口の両側位置で底壁２７から先端側に延びる。規制部３０ｂは、側面視において導出穴２９ｅの開口に重なる位置で両挟持板３０ａ同士の間に設けられている。導管５は、その一部が規制部３０ｂを回避するように屈曲した姿勢で、両挟持板３０ａ同士の間で保持されている。そのため、導管５に対して引張力が生じた場合、導管５の屈曲部分と規制部３０ｂとが当接し当該規制部３０ｂによって引張力を受けることができる。これにより、導管５自体、及び導管５とポンプ取付部２９との接続部分が受ける引張力を軽減することができる。

電池収納部３１は、シリンダ１０の軸線と平行する軸回りに後述する電池２３を取り囲むための側壁を有する。

ピストン１１は、シリンダ１０の側壁２６及び底壁２７との間で収容室１０ａを形成するためのものであり、シリンダ１０の軸線方向に沿って移動可能となるようにシリンダ１０内に設けられている。ピストン１１は、円盤状のピストン本体３３と、ピストン本体３３の外周面とシリンダ１０の内周面との間をシールするためのシール部３４とを備えている。ピストン本体３３の中心部には、雌ねじ部３３ａが形成されている。シール部３４は、雌ねじ部３３ａを開放した状態でピストン本体３３を外側から被覆している。

操作部材１２は、ピストン１１に対して取り外し可能な状態で取り付け可能である。操作部材１２は、開口２６ａを通じてシリンダ１０内に基端側から挿入可能な操作部材本体１２ａと、操作部材本体１２ａの先端部に形成された雄ねじ部１２ｂとを備えている。雄ねじ部１２ｂは、ピストン１１の雌ねじ部３３ａに螺合可能である。操作部材１２がピストン１１に連結された状態で操作部材１２をシリンダ１０から引くことにより、収容室１０ａ内に薬液を吸い込むことができる。この状態で操作部材本体１２ａをピストン１１から取り外すことにより、シリンダ１０から基端側に突出する操作部材本体１２ａの長さＬ（図３参照）だけ薬液容器３の嵩を低くすることができる。

蓋部材２１は、操作部材本体１２ａが取り外された状態でシリンダ１０の開口２６ａを閉鎖するためのものである。蓋部材２１は、シリンダ１０の蓋保持部３２に回転可能に保持されている。蓋保持部３２は、シリンダ１０の軸線と直交する方向に延びる支持軸３２ａと、蓋部材２１を係合するための係合穴３２ｂとを備えている。支持軸３２ａ及び係合穴３２ｂは、開口２６ａを挟むように配置されている。蓋部材２１は、開口２６ａを閉鎖可能な大きさを持つ蓋部材本体２１ａと、蓋部材本体２１ａの一端に設けられているとともに支持軸３２ａ回りに回転可能に支持された被支持部２１ｂと、蓋部材本体２１ａの他端に設けられているとともに係合穴３２ｂに係合可能な係合爪２１ｃとを有する。操作部材本体１２ａがシリンダ１０から取り外された状態で、蓋部材２１を支持軸３２ａ回りに回転させるとともに係合爪２１ｃを係合穴３２ｂに係合させることにより、開口２６ａを閉鎖することができる。

図１、図２及び図４を参照して、制御装置２Ｂは、ポンプ４に対する駆動電圧を制御する制御装置本体８と、制御装置本体８に対して指令を出力するための出力装置９とを備えている。

制御装置本体８は、基板２２と、基板２２に電気的に接続された状態で基板２２に固定された電池２３及び一対の接続端子２４と、基板２２、電池２３及び接続端子２４を被覆するカバー２５とを備えている。

カバー２５は、基板２２、電池２３、及び接続端子２４を保持するとともに、シリンダ１０に対して取り外し可能な状態で取り付け可能である。具体的に、カバー２５は、ポンプ取付部２９、導管保持部３０、及び電池収納部３１を収納する収納部２５ａと、収納部２５ａの基端部から側方に突出する突出部２５ｂとを備えている。

収納部２５ａは、ポンプ取付部２９、導管保持部３０、及び電池収納部３１を外側から取り囲んだ状態で各部２９〜３１に嵌合する側壁（符号省略）と、側壁の先端側の開口を閉じる天井壁とを有する。収納部２５ａの側壁と各部２９〜３１との嵌合によって、カバー２５は、シリンダ１０に対して取り外し可能な状態で取り付けられている。また、収納部２５ａには、シリンダ１０に取り付けられた状態で導管５を通すための切欠き２５ｃが形成されている。一方、突出部２５ｂには、シリンダ１０の導入部２８を通すための挿入穴２５ｄが形成されている。

基板２２は、複数のボルトＢ１（図４で１本のみ示す）によって収納部２５ａの天井壁に固定されている。電池２３は、カバー２５がシリンダ１０に取り付けられた状態で電池収納部３１内に配置されるように基板２２上に固定されている。接続端子２４の各々は、カバー２５がシリンダ１０に取り付けられた状態でポンプ４の接続導体１８の各々に接触するように基板２２上に固定されている。したがって、カバー２５がシリンダ１０に取り付けられることにより、ポンプ４、基板２２及び電池２３が互いに電気的に接続される。

なお、接続端子２４は、伸縮可能なプローブであり、接続端子２４の基端部は、設計上の接続導体１８の位置よりも基端側に配置されている。これにより、接続端子２４を縮小させながら、接続端子２４と接続導体１８とを確実に接続することができる。

基板２２は、複数の素子と、これらの素子を電気的に接続する回路とを有している。具体的に、基板２２は、電池２３からの直流電力を交流電力に変換する素子と、この素子と接続端子２４とを接続する回路とを備えている。また、基板２２上に設けられた素子及び回路によって図８に示すメイン制御部３５が構成されている。

以下、図８を参照して、薬液注入装置１の電気的構成について説明する。

上述のように、薬液注入装置１は、注入装置本体２Ａと、制御装置２Ｂとを備えている。

注入装置本体２Ａは、ポンプ４と、追加投与手段６とを備え、制御装置２Ｂは、出力装置９と、メイン制御部３５とを備えている。

出力装置９は、流量設定値等を表示する表示部９ａと、流量設定値の変更及び薬液注入の開始及び停止の操作を行うための操作部９ｂと、操作部９ｂにより設定された流量設定値に相当する指令を作成するとともに前記表示部９ａの表示を制御する出力制御部９ｃと、出力制御部９ｃにより作成された指令を無線でメイン制御部３５に送信する送信部９ｄとを備えている。

メイン制御部３５は、出力装置９から出力された指令を受信する受信部３５ａと、受信部３５ａで受信された指令に基づいてポンプ４に出力する駆動電圧を設定する電圧設定部３５ｂと、電圧設定部３５ｂにより設定された駆動電圧を接続端子２４を介してポンプ４に出力する出力部３５ｃとを備えている。

これにより、出力装置９により設定された流量で薬液が導出されるようにポンプ４を駆動することができる。

また、追加投与手段６は、追加投与ボタン６ａと、追加投与ボタン６ａが押込操作された場合に追加投与量として予め設定された増加流量（出力装置９で設定された流量＋予め設定された追加投与流量）に相当する指令を作成する指令作成部６ｂと、指令作成部６ｂにより作成された指令を無線でメイン制御部３５に送信する送信部６ｃとを備えている。

メイン制御部３５の電圧設定部３５ｂは、追加投与手段６からの指令を受信した場合に、出力装置９からの指令を受信した場合と異なる次の処理を実行する。

まず、電圧設定部３５ｂは、追加投与手段６からの指令を受信した場合に、追加投与手段６からの前回の指令を受信してから予め設定された時間（以下、ロックアウトタイムという）が経過しているか否かを判定する。

電圧設定部３５ｂは、ロックアウトタイムが経過していないと判定すると、当該追加投与手段６からの指令は無効と判断する。これにより、患者に対して過剰な薬液の投与を防止する。

一方、電圧設定部３５ｂは、ロックアウトタイムが経過していると判定すると、追加投与手段６からの指令に応じた流量で薬液を導出するための駆動電圧を設定し、予め設定された期間が経過すると、通常の流量（出力装置９による設定流量）で薬液を導出するための駆動電圧に戻す。

つまり、追加投与は、患者の症状の変化に応じて短期間で一定量の薬液投与量の増加を許容するものであるため、電圧設定部３５ｂは、一定期間中のみ薬液投与量を増加させるための処理を行う。

なお、前記実施形態では、制御装置２Ｂ専用の出力装置９を採用しているが、出力装置９は、携帯型情報通信端末（スマートフォン及びタブレット等）により代用することもできる。

上述した薬液注入装置１を使用する場合、まず、操作部材１２をピストン１１に取り付ける（螺合する）とともに導入部２８を利用して薬液の保管容器から収容室１０ａ内に薬液を充填する。

具体的に、保管容器が雌ルアーコネクタを有する場合には、この雌ルアーコネクタ内に導入部２８（雄ルアーコネクタ）をそのまま挿入する一方、保管容器がゴム栓を有する場合には導入部２８に針部材１４（図３及び図４）を装着するとともにこの針部材１４をゴム栓に挿し込む。

この状態で、操作部材１２を引いてピストン１１を移動させることにより、保管容器から収容室１０ａ内に薬液を必要量だけ吸引する。ここで、収容室１０ａ内にエアが残存する場合には、このエアを導入部２８側に寄せるようにシリンダ１０を傾けた状態で操作部材１２を押すことにより導入部２８を通じてエアを導出する。そして、導入部２８に栓部材１３を取り付けることにより、導入部２８を閉鎖する。なお、シリンダ１０から分離した栓部材１３を例示しているが、栓部材１３は、紐等によって注入装置本体２Ａに拘束されていてもよい。

次いで、出力装置９を用いて薬液の吐出流量を設定するとともにポンプ４の駆動指令を出力する。ポンプ４により吸引された薬液の移動によって、吸引穴２９ｄから接続部７までの間のエアは、接続部７を通じて自動的に排出される。

全てのエアの排出が確認されると、出力装置９を用いてポンプ４を一旦停止させ、この状態で患者に挿入されたカテーテル等に対して接続部７を接続し、再度ポンプ４を駆動させる。これにより、収容室１０ａ内の薬液がポンプ４に吸引されて接続部７を介して患者に注入されるとともに、これに応じて収容室１０ａを縮小する方向にピストン１１がシリンダ１０に対して移動する。

以上説明したように、薬液の保管容器にシリンダ１０（導入部２８）を接続した状態で、ピストン１１に連結された操作部材１２を引いてシリンダ１０内に保管容器内の薬液を充填し、ポンプ４を駆動することにより、シリンダ１０とピストン１１との間の薬液を導出することができる。

このようにシリンダ１０及びピストン１１を薬液容器３として利用して薬液を導出することができるので、当該シリンダ１０及びピストン１１から別の薬液容器に薬液を移す場合と比較して医療従事者に対する薬液の接触機会を低減することができる。

また、ポンプ４がシリンダ１０とピストン１１との間の薬液を吸引することにより薬液を薬液容器３から導出することができるため、薬液の導出のためにピストン１１を押圧することが不要となる。

ここで、操作部材１２は、ピストン１１から取り外し可能に構成されている。そのため、薬液の充填後、薬液の導出時にピストン１１から操作部材１２を取り外すことにより、薬液導出時における装置全体の小型化を図ることができる。

また、第１実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。

薬液の充填前の状態においてシリンダ１０及びこれに挿入されたピストン１１と、操作部材１２とを別々にして、両者を長手方向と直交する方向に並べて配置することにより、シリンダ１０、ピストン１１、及び操作部材１２全体の嵩を低くすることができる。

一方、操作部材１２をピストンに取り付けてピストン１１を移動させることにより、シリンダ１０内に薬液を充填することができる。

操作部材１２の取り外し後に蓋部材２１によってシリンダ１０の開口２６ａを閉鎖することにより、開口２６ａを通じてピストン１１に外力が加わるのを抑制することができる。これにより、薬液をより安定した状態で導出することが可能となる。

圧電素子１７及びダイヤフラム１６を有するいわゆるダイヤフラムポンプ４は、その構造が簡素であるため、使い捨てに適している。

したがって、特定の患者に使用された薬液容器３及びポンプ４を他の患者に使用することなく使い捨てすることにより感染を確実に防止することができる。

また、ダイヤフラムポンプ４は、薬液容器３内の薬液に直接力を加えるために薬液容器３における薬液の経路に組み込まれたものであるため、シリンジの外側に設けられたスライダ及び駆動機構を有する従来の装置に比べて装置の小型化を図ることができる。

ここで、ポンプ４に対する駆動電圧を制御する制御装置２Ｂは、ポンプ４の接続導体１８に対して電気的に接続していればよく薬液に対して接触しないため、再利用することができる。

したがって、上述のように特定の患者に使用された薬液容器３及びポンプ４を使い捨てするとともにポンプ４から取り外された制御装置２Ｂを再利用することにより、感染を確実に防止しながらランニングコストの低減及び資源の有効利用を図ることができる。

制御装置２Ｂが制御装置本体８に対して無線で指令を出力可能な出力装置９を備えているため、医療従事者が出力装置９を管理及び操作することにより、医療従事者による薬液の流量調整を許容しながら、患者による薬液の流量調整を規制することができる。

患者が感じる症状の変化に応じて患者自らが追加投与手段６を操作することにより、薬液の導出量を増やして前記症状の変化を緩和することができる。例えば、薬液として麻酔薬を使用している場合、患者は、痛みの増加に応じて追加投与手段６を操作することにより、麻酔薬の投与量を増やして痛みを緩和することができる。

フィルタＦによってダイヤフラムポンプ４内への異物の侵入を抑制することができるため、ポンプ４を安定して駆動することが可能となる。

収容室１０ａからポンプ４を介して接続部（導出部）７へ至る経路を薬液の導入時に使用することなく導入部２８を通じて収容室内に薬液を充填することができる。これにより、ポンプ４による薬液導出時に薬液が接続部７に向けて移動することに応じて当該接続部７に至る経路内のエアが自動的に排出される。そのため、薬液が導出される経路の途中にエアが残存するのを回避することができる。

また、収容室１０ａ内にエアが存在する場合に、ポンプ４を経由することなく導入部２８を通じてエアを排出することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、ポンプ４の導出口１５ｃがシリンダ１０の導出穴２９ｅを介して導管５及び接続部７に接続されている。

ここで、ポンプ４は、図５〜図７に示すように、収容室１０ａから接続部７に向かう薬液の流れを許容する一方、その逆向きの流れを規制する一方弁１９、２０を有している。そのため、第１実施形態において収容室１０ａ内の薬液の圧力が高くなると、一方弁１９、２０を通じて接続部７から薬液が導出されるおそれがある。

そこで、第２実施形態では、収容室１０ａ内の薬液の圧力が高くなったときに接続部７からの薬液の導出を規制するための切換弁３６（図９及び図１０参照）が設けられている。

切換弁３６は、第１導入ポート３６ａを通じてポンプ４と接続されているとともに、第２導入ポート３６ｂを通じて薬液容器３（シリンダ１０）に直接接続されている。また、切換弁３６は、導出ポート３６ｃを通じて導管５に接続されている。

具体的に、切換弁３６は、第１導入ポート３６ａに接続された異常停止弁３８と、異常停止弁３８及び第２導入ポート３６ｂに接続された高圧選択弁３７とを備えている。

高圧選択弁３７は、ポンプ４が非作動の状態において第１導入ポート３６ａに接続された通路（以下、第１通路という）を閉じる一方、ポンプ４が作動中の状態において第１通路を開放して、ポンプ４から吐出された薬液を導管５に導くためのものである。

具体的に、高圧選択弁３７は、第１通路及び第２導入ポート３６ｂに接続された通路（以下、第２通路という）を閉じる初期位置３７ａと、第１通路を閉じたまま第２通路を開く切換位置３７ｂとの間で切換可能である。また、高圧選択弁３７は、差圧設定ばね３７ｃによって初期位置３７ａに付勢されている。差圧設定ばね３７ｃは、ポンプ４の作動時に生じる第１通路に対する第２通路の差圧に相当する圧力によって高圧選択弁３７が切換位置３７ｂに切り換えられるように設定された付勢力を有する。

ポンプ４が非作動の状態においては、第１通路及び第２通路内の薬液の圧力が等しくなるため、高圧選択弁３７は、差圧設定ばね３７ｃの付勢力によって初期位置３７ａに切り換えられる。

一方、ポンプ４が作動すると、第１通路に対する第２通路の差圧が生じることにより、高圧選択弁３７が切換位置３７ｂに切り換えられ（付勢され）、ポンプ４から吐出された薬液が導管５に導かれる。

異常停止弁３８は、収容室１０ａ内の薬液の圧力が前記基準圧未満である場合に第１通路を開く一方、収容室１０ａ内の薬液の圧力が基準圧以上である場合に第１通路を閉じるためのものである。

具体的に、異常停止弁３８は、第１通路を開く初期位置３８ａと、第１通路を閉じる切換位置３８ｂとの間で切換可能である。また、異常停止弁３８は、基準圧設定ばね３８ｃによって初期位置３８ａに付勢されている。基準圧設定ばね３８ｃは、収容室１０ａ内の薬液の圧力が基準圧力となることにより異常停止弁３８が切換位置３８ｂに切り換えられるように設定された付勢力を有する。なお、初期位置３８ａには、背圧を発生させるための絞りが設けられているが、異常停止弁３８の下流側の経路の流通抵抗が背圧を発生させるのに十分大きい場合には、この絞りを省略することもできる。

収容室１０ａ内の薬液が基準圧力未満である場合、異常停止弁３８は、初期位置３８ａに切り換えられる（付勢される）。この状態では、ポンプ４から吐出された薬液は、異常停止弁３８及び高圧選択弁３７を通じて導管５に導かれる。

一方、収容室１０ａ内の薬液が基準圧力以上である場合、異常停止弁３８は、薬液の圧力によって切換位置３８ｂに切り換えられる。これにより、第１通路が遮断され、薬液が接続部７から導出されるのを防止することができる。

このように切換弁３６は、薬液容器３及びポンプ４と導管５との間に設けることができる。なお、本明細書において説明するすべての実施形態について切換弁３６は適用可能である。

第２実施形態によれば、収容室１０ａ内が基準圧力以上となった場合に接続部（導出部）７から薬液が導出されるのを防止することができるので、医療従事者に対する薬液の接触機会をより低減することができる。

＜第３実施形態＞
第１実施形態及び第２実施形態において、薬液容器３には、図４に示すように導入部２８とは別に接続部（導出部）７が設けられているが、図１１及び図１２に示す第３実施形態のように導入部を導出部として兼用することもできる。

図１１及び図１２を参照して、第３実施形態に係るシリンダ１０は、収容室１０ａ内に薬液を導入するための導入部３９と、導入部３９と収容室１０ａとを連結する連通路４０と、連通路４０に設けられた三方活栓４１とを備えている。なお、導入部３９は、第１実施形態と同様に雄ルアーコネクタである。

ポンプ４は、シリンダ１０の吸引穴２９ｄから薬液を吸引可能となるようにシリンダ１０の底壁２７に接続されているとともに、連通路４０の側孔４０ａを通じて連通路４０内に薬液を導入可能となるように連通路４０に接続されている。

三方活栓４１は、図１１に示すように収容室１０ａと導入部３９とを接続する位置と、図１２に示すように導入部３９とポンプ４（側孔４０ａ）とを接続する位置との間で連通路４０に対して回転可能である。

第３実施形態に係る薬液注入装置１を使用する場合、まず、図１１に示すように三方活栓４１を回転した状態で、導入部３９を通じて保管容器から収容室１０ａ内に薬液を導入する。

次いで、図１２に示すように三方活栓４１を回転した状態でポンプ４を駆動することにより、収容室１０ａから薬液が吸引され、ポンプ４から側孔４０ａ、連通路４０、及び導入部３９を通じて薬液を導出することができる。

薬液の導出時には、導入部３９に導管を設けることができる。具体的に、雌ルアーコネクタを一端に有する導管を準備するとともに、この雌ルアーコネクタに導入部３９（雄ルアーコネクタ）を挿入することにより導入部３９に導管を接続することができる。

なお、上述のように導入部３９を導出部として兼用する場合、薬液の充填時に導入部３９及び連通路４０内は薬液で満たされるものの、それ以外の部分にエアが残存するため、薬液導出時にこのエアを抜く作業を行う必要がある。

具体的に、図１２に示すように、三方活栓４１の一部の範囲Ｅ１、ポンプ４から連通路４０までの範囲Ｅ２、ポンプ４内、及び吸引穴２９ｄからポンプ４までの範囲Ｅ３に、エアが残存する。

このように薬液が通る経路において薬液で満たされた部分とエアが残存する部分とが混在すると、薬液の表面張力等の影響により当該経路からエアを抜くのは難しい。

これに対し、第１実施形態のように導入部２８と接続部（導出部）７とを個別に設けると、薬液の充填時に導出用の経路内をエアで満たされた状態で維持することができ、当該エアは、ポンプ４の駆動によって自動的に排出される。

したがって、エア抜き作業を考慮すると、第３実施形態よりも第１実施形態の方が有利である。

なお、前記実施形態では、シリンダ１０と導管５との間にポンプ４を取り付ける例について説明したが、ポンプ４は、導管５に設けられていてもよい。この場合、ポンプ４を保護するためのカバー等を設けることが好ましい。

前記実施形態では、制御装置本体８が薬液容器３に対して取り外し可能であるが、制御装置本体８を薬液容器３に固定してもよい。

前記実施形態では、出力装置９と制御装置本体８とが分離しているが、これらを一体に構成することもできる。この場合、患者自らによる出力装置の操作が不能となるように、ロック機能を設けることが好ましい。

前記実施形態では、追加投与手段６がメイン制御部３５に対して無線で指令を出力する構成について説明したが、追加投与手段とメイン制御部とが互いに機械的にかつ電気的に接続（有線接続）していてもよい。例えば、メイン制御部３５の受信部３５ａに電気的に接続された接続導体を制御装置２Ｂに設けるとともに、追加投与手段６の送信部６ｃに電気的に接続された接続導体を薬液容器３に設け、これらの接続導体が薬液容器３に対する制御装置２Ｂの装着時に互いに接続されるように構成することもできる。

前記実施形態では、注入装置本体２Ａの導管５の途中、つまり、注入装置本体２Ａに追加投与手段６を設けているが、追加投与手段６は、注入装置本体２Ａから分離することもできる。このようにすれば、制御装置２Ｂとともに追加投与手段６も再利用することができる。また、この場合、追加投与手段６の紛失を防止するために、紐等の拘束手段を用いて追加投与手段６を制御装置２Ｂに繋ぎ止めることが好ましい。

Ｆ フィルタ
１ 薬液注入装置
２Ｂ 制御装置
３ 薬液容器
４ ポンプ
６ 追加投与手段
７ 接続部（導出部）
１０ シリンダ
１０ａ 収容室
１１ ピストン
１２ 操作部材
１６ ダイヤフラム
１７ 圧電素子
１８ 接続導体
２１ 蓋部材
２４ 接続端子
２６ａ 開口
２８ 導入部
３６ 切換弁
３９ 導入部（導出部と兼用）

Claims (10)

1. 薬液を患者へ注入するための薬液注入装置であって、
   薬液を導入するための導入部と、前記導入部を通じて導入された薬液を収容するための収容室とを有する薬液容器と、
   前記薬液容器内の薬液に対して前記薬液容器から導出するための動力を与える動力供給機構とを備え、
   前記薬液容器は、前記導入部を有するシリンダと、前記シリンダ内に設けられたピストンと、前記ピストンに連結されているとともに前記シリンダの外側から前記ピストンを操作するための操作部材とを備え、
   前記動力供給機構は、前記シリンダと前記ピストンとの間に形成される前記収容室内に収容された薬液を吸引することにより薬液に対して前記薬液容器から導出するための動力を供給可能なポンプを有し、
   前記操作部材は、前記ピストンから取り外し可能であり、
   前記ポンプは、駆動電圧が供給されることにより伸長と収縮とを繰り返す圧電素子と、前記圧電素子の伸長及び収縮によって振動するダイヤフラムとを有し、前記駆動電圧の供給に応じて前記薬液容器から導出するための動力を薬液に与えるものであり、
   前記薬液注入装置は、前記圧電素子に駆動電圧を供給する制御装置本体をさらに備え、
   前記シリンダは、円筒状の側壁と、前記側壁の先端側の開口を塞ぐ底壁と、を有し、
   前記ポンプ及び前記制御装置本体は、前記シリンダをその軸線に沿って見る視点において前記側壁の内側の範囲内に配置された状態で前記底壁に取り付けられている、薬液注入装置。
2. 前記操作部材は、前記ピストンに対して取り外し可能な状態で取り付け可能である、請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 前記シリンダは、前記ピストンに連結された前記操作部材を通すための開口を有し、
   前記薬液容器は、前記操作部材が前記ピストンから取り外された状態で前記シリンダの開口を閉鎖可能な蓋部材をさらに備えている、請求項１又は２に記載の薬液注入装置。
4. 前記ポンプは、前記圧電素子に電気的に接続された接続導体をさらに有し、
   前記制御装置本体は、前記接続導体を介して前記圧電素子に駆動電圧を供給するための接続端子を有し、
   前記制御装置本体は、前記接続端子が前記接続導体に電気的に接続された状態で前記ポンプに対して取り外し可能に装着されている、請求項１に記載の薬液注入装置。
5. 前記薬液注入装置は、前記駆動電圧を指定するための指令を無線で送信可能な送信部を有する出力装置を備え、
   前記制御装置本体は、前記出力装置からの指令を無線で受信可能な受信部を有するとともに前記指令に応じた駆動電圧を前記圧電素子に供給する、請求項１〜４の何れか１項に記載の薬液注入装置。
6. 前記薬液容器又は前記制御装置本体は、薬液の導出量が増加するための指令を前記制御装置本体に対して出力するための追加投与手段をさらに備えている、請求項１〜５の何れか１項に記載の薬液注入装置。
7. 前記出力装置は、薬液の導出量が増加するための指令を前記制御装置本体に対して出力するための追加投与手段をさらに備えている、請求項５に記載の薬液注入装置。
8. 前記シリンダから薬液が導入される前記ポンプの導入口には、前記導入口に導入される薬液をろ過するためのフィルタが設けられている、請求項１〜７の何れか１項に記載の薬液注入装置。
9. 前記薬液容器には、前記収容室から前記ポンプを介して導かれた薬液を導出するための導出部が前記導入部とは別に設けられている、請求項１〜８の何れか１項に記載の薬液注入装置。
10. 前記薬液注入装置は、前記ポンプと前記導出部までの間の薬液の流通経路に設けられ、前記収容室内の薬液の圧力が予め設定された基準圧力未満である場合に前記流通経路を開ける状態に付勢されている一方、前記収容室内の薬液の圧力が前記基準圧力以上である場合に当該薬液の圧力によって前記流通経路を閉じる状態に切り換えられる切換弁をさらに備えている、請求項９に記載の薬液注入装置。

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