药剂注入装置制造方法

文档序号:1251441阅读:160来源:国知局
药剂注入装置制造方法【专利摘要】本发明的药剂注入装置(100)具备:注射器安装部(2),其在前端侧具有安装注射针的注射针安装部(10),在后端侧具有密封垫(11),并安装内装药剂(13)的注射器(9);柱塞(13),其将被安装在该注射器安装部(2)的注射器(9)内的密封垫(11)向注射针安装部(10)侧挤压;电机(14),其驱动该柱塞(13);编码器(15),其对该电机(,14)的旋转数进行检测;和控制部(17),其与该编码器(15)连接,并对电机(14)的驱动进行控制。控制部(17)对通过编码器(15)检测出的、与由柱塞(13)导致的密封垫(11)的变形量相当的电机旋转量进行获取,并根据该电机旋转量来对药剂(12)注入时的电机的旋转进行控制。【专利说明】药剂注入装置【
技术领域
】[0001]本公开涉及一种对装入了药剂的药剂注射器(syringe)进行使用的药剂注入装置,特别涉及一种以高压力来注入药剂的药剂注入装置。【
背景技术
】[0002]药剂注入装置构成为具备:注射器安装部,其安装有在前端侧具有注射针安装部,在后端侧具有密封垫(gasket)的注射器;柱塞(plunger),其将安装在该注射器安装部的注射器的密封垫向注射针安装部侧挤压;电机(motor),其驱动该柱塞;编码器(encoder),其对该电机的旋转数进行检测;控制部,其与该编码器连接;和存储器,其与该控制部连接。[0003]也就是说,若通过电机来驱动柱塞,并将密封垫向注射针安装部一侧挤压,则能够通过注射针来向人体等注入药剂。[0004]此时,通过利用编码器来检测电机的旋转数,药剂的注入量被控制为如所设定的量。但是,以往由于部件精确度的偏差大,因此存在不一定按所设定的量来进行药剂注入的情况。[0005]因此,提出了使存储器对编码器的旋转数与注入药剂量之间的关系进行存储,基于存储在该存储器中的数据来对电机的旋转数进行控制的技术(例如,参见专利文献I)。[0006]在先技术文献[0007]专利文献[0008]专利文献1:日本特表2004-510505号公报[0009]发明要解决的课题[0010]在上述现有例中,由于基于存储在存储器中的数据来对电机的旋转数进行控制,因此也能够对由于部件精确度偏差而导致的注入药剂量偏差进行抑制。但是,即使通过基于上述现有例的技术,也会产生下面的问题。[0011]以往,在皮下注射中使用24G(外径约0.57mm,内径0.31mm)左右的针。但是,最近为了减轻刺针时的疼痛,需要直径细的注射针。因此,由于加工技术的提高,一般使用30G(外径约0.31mm,内径约0.16mm)的细注射针,更细的针(31~33G)也开始被量产。因此,即使使用基于上述现有例的结构的药剂注入装置,在使用细注射针来进行注入的情况下,也存在注入药剂量产生较大偏差的问题。[0012]也就是说,虽然在使用现有的粗注射针的情况下,由于注射针的流路阻力小,因此若通过柱塞来挤压密封垫,则能够注入与该挤压量对应的药剂,但是在使用细注射针的情况下,由于注射针的流路阻力增大,因此即使通过柱塞来挤压密封垫,仅密封垫本身被压缩,也不能恰当地注入药剂。[0013]也就是说,在使用细注射针来注入药剂等情况下,为了从注射针中压出,则需要极大的力量。这样,在药剂未顺畅地从注射针中流出的状态下,密封垫被柱塞以及药剂夹着并压缩,由于该密封垫的压缩,因此不能够将药剂恰当地注入。【
发明内容】[0014]因此,本发明的目的在于,能够恰当地注入药剂。[0015]解决课题的手段[0016]本公开中的药剂注入装置是一种对规定的设定注入量的药剂进行注入的药剂注入装置,具备:注射器安装部、柱塞、电机、编码器和控制部。注射器安装部在前端侧具有安装注射针的注射针安装部,在后端侧具有弹性部件,并对内装药剂的注射器进行安装。柱塞将被安装在注射器安装部的注射器内的弹性部件向注射针安装部一侧挤压。电机驱动柱塞。编码器对电机的电机旋转量进行检测。控制部与编码器连接,并对电机的驱动进行控制。控制部还对通过编码器检测出的第I电机旋转量进行获取,并根据该第I电机旋转量来对药剂注入时的电机的旋转进行控制,该第I电机旋转量相当于由柱塞导致的弹性部的变形量。[0017]发明效果[0018]本公开中的药剂注入装置能够恰当地注入药剂。【专利附图】【附图说明】[0019]图1是与实施方式I有关的药剂注入装置的示意立体图。[0020]图2是从该药剂注入装置的另一个方向来看的示意立体图。[0021]图3是该药剂注入装置的示意分解立体图。[0022]图4是该药剂注入装置的示意剖面图。[0023]图5是该药剂注入装置的控制框图。[0024]图6是该药剂注入装置的动作流程图。[0025]图7是该药剂注入装置的动作流程图。[0026]图8是该药剂注入装置的动作流程图。[0027]图9是表示该药剂注入装置的动作特性的一个例子的图。[0028]图10是与实施方式I的变形例有关的药剂注入装置的控制框图。[0029]图11是与该变形例的另一个变形例有关的药剂注入装置的动作流程图。[0030]图12是与实施方式I的又另一个变形例有关的药剂注入装置的动作流程图。[0031]图13是与实施方式2有关的药剂注入装置的动作流程图。[0032]图14是用于对电机的反转与药剂注入量之间的关系进行说明的图。[0033]图15是表示药剂的目标注入量与注入量误差之间的关系的曲线图。[0034]图16是与实施方式3有关的药剂注入装置的动作流程图。[0035]图17是表示与实施方式3有关的药剂注入装置的修正后的目标注入量所对应的注入量误差的曲线图。[0036]图18是表示最终电流值与药剂的注入量误差之间的关系的曲线图。[0037]图19是表示与实施方式3的变形例有关的药剂注入装置的修正后的最终电流值所对应的注入量误差的曲线图。【具体实施方式】[0038]下面,参照附图来对本发明的实施方式进行详细说明。[0039]I实施方式I[0040]1-1结构[0041]图1到图4是表示与本实施方式有关的药剂注入装置100的一个例子。[0042]如图1以及图2所示,药剂注入装置100具备:主体箱(case)1、被设置在主体箱I的一端侧的注射器安装部2(注射器安装部的一个例子)、和被设置在主体箱I的另一端侧的显示部3。药剂注入装置100还具有:被设置在该另一端侧的电源按钮4、药剂注入按钮5(第2模式起动开关的一个例子)以及设定按钮7。另外,被图示的按钮的数量、位置、形状、大小等是一个例子,并不限定于此。[0043]主体箱I的注射器安装部2,如图3、图4所示,构成为安装了注射器外罩(cover)8ο也就是说,构成为在注射器安装部2中,安装了被收纳在注射器外罩8内的注射器9。[0044]注射器9是在前端侧具有注射针安装部10(注射针安装部的一个例子),在后端侧具有密封垫11(弹性部件的一个例子)的圆筒状,在其内部填充针对各种疾病的药剂12。[0045]此外,在主体箱I内,如图4所示,具备:柱塞13(柱塞的一个例子),其将被安装在注射器安装部2的注射器9的密封垫11向注射针安装部10侧挤压;电机14(电机的一个例子),其通过进给螺杆13a来驱动该柱塞13;编码器15(编码器的一个例子),其对该电机14的旋转数(电机旋转量的一个例子)进行检测;电流检测传感器16(参见图5)(电流检测传感器的一个例子),其对电机14中流过的电流进行检测;控制部17(参见图5)(控制部的一个例子),其与这些电流检测传感器16、编码器15等连接;和存储器18(参见图5),其与该控制部17连接。[0046]图5是与本实施方式有关的药剂注入装置100的控制框图。药剂注入装置100具有控制部17。控制部17包含中央运算部171,该中央运算部171由为了执行图5所示的各部件的功能而执行规定程序的处理器(processor)(例如,CPU)等构成。控制部17还包含柱塞移动距离检测部173、温度检测部175等的功能。柱塞移动距离检测部173根据由后述的编码器15检测的电机旋转数,来计算柱塞的移动距离。温度检测部175对通过温度传感器24而检测出的注射器9的周围温度进行判定。另外,与本实施方式有关的药剂注入装置100也可以不具备温度传感器24、温度检测部175。[0047]与控制部17连接的存储器18对由控制部17执行的程序、通过执行该程序而被处理的数据等进行储存。[0048]在本实施方式中,还设置对注射器安装部2中是否安装有注射器9进行检测的注射器检测开关19(参见图5),其与控制部17连接。此外,电机14通过电机驱动(drive)电路20来与控制部17连接。控制部17还与显示部3、电源按钮4、药剂注入按钮5、设定按钮7、电流检测传感器16、注射器检测开关19以及音响器(sounder)21连接。此外,控制部17与由电池、规定的电源电路构成的电源22连接,控制对药剂注入装置100的电源供给。[0049]1-2动作[0050]与本实施方式有关的药剂注入装置100的特征点在于,控制部17进行注入量初始设定模式以及药剂注入动作模式的控制。[0051]1-2-1注入量初始设定模式[0052]首先,主要参照图6(S601~S603)以及图7,来对注入量初始设定模式进行详细说明。[0053]在进入该注入量初始设定模式之前,首先,以使注射器9收纳在注射器外罩8内的状态,安装于图4所示的注射器安装部2。另外,虽然在图4中,是注射针23被安装在注射器9的注射针安装部10的状态,但在该注入量初始设定模式中,注射针安装部10上未安装注射针23。[0054]若注射器9被安装在注射器安装部2,则注射器检测开关19进行注射器9的安装检测,控制部17对注射器检测开关19有无检测出注射器9的安装进行判定(S601)。[0055]由于此时电源按钮4已为开启(ON)状态,因此若控制部17判定为注射器检测开关19没有检测出注射器9的安装,则在显示部3显示“请安装注射器”(S602)。[0056]另一方面,若进行了注射器9的恰当的安装并判定为注射器检测开关19检测出注射器9的安装,则控制部17进行注入量初始设定处理(S603)。[0057](注入量初始设定处理)[0058]该注入量初始设定处理如图7所示被执行。[0059]图7中的电流上限值Imax被预先存储在存储器18,控制部17对该电流上限值Imax进行读取(S701)。[0060]接下来,控制部17驱动电机14,并通过进给螺杆13a、柱塞13来将密封垫11向注射针安装部10侧挤压(S702)。[0061]然后,此时的电机14的旋转数通过编码器15来检测,并且此时的电机电流I通过电流检测传感器16来检测(S703)。[0062]若通过电流检测传感器16,检测到电机电流I为Imax以上(S704),则控制部17停止电机14的驱动。获取的特性(例如图9所示的特性A)数据作为“I,Ntl⑴”表格(table)而被保存在存储器18(S705)。这里,I表示电机电流,N0(I)表示电机电流I时的编码器脉冲数量(第I电机旋转量的一个例子)。[0063]然后,控制部17使电机14反转,并将柱塞13恢复到原来的位置(S706)。[0064]此时,由于注射针23未被安装在注射器9的注射针安装部10,因此如上所述,即使通过柱塞13来挤压密封垫11,注射器9内的药剂12也不被压缩,只有密封垫11被向注射针安装部10方向压缩。因此,在上述特性A获取后,若使电机14反转并使柱塞13恢复到原来的位置,则被压缩了的密封垫11也如图4所示,复原到原来的状态。[0065]1-2-2药剂注入动作模式[0066]接下来,主要参照图6(S604~S609)以及图8,来对注入量初始设定模式结束后进行的药剂注入动作模式进行说明。[0067]控制部17在显示部3显示督促用户安装注射针23,并按下设定按钮7的信息(S604)。[0068]然后,若注射针23被安装,并由用户按下设定按钮7(S605),则控制部17如图1、图2、图4所示,在显示部3显示督促用户穿刺注射针23并按下药剂注入按钮5的信息(S606)。[0069]然后,若由用户按下药剂注入按钮5,则转移到图8的注入处理(S607)。其结果,则转移到图8所示的药剂注入动作模式。[0070]在存储器18中,编码器脉冲数量被预先设定,且其值被记录,该编码器脉冲数量相当于药剂12的目标投放量(即设定注入量)所对应的电机14的旋转数。在本实施方式中,将药剂12的设定注入量所对应的编码器脉冲数量设为Nk(第3电机旋转量的一个例子)。该Nk根据例如下面的式子来求得。[0071](数式I)[0072]Nk=P0*R*V/(L*A)[0073]P0:电机I每次旋转的脉冲数[0074]R:齿轮电机减速比[0075]L:进给螺杆间距[0076]A:注射器截面积[0077]V:设定注入量[0078]控制部17从存储器18中,获取与设定注入量对应的编码器脉冲数量Nk(S801)。另外,在S801中,控制部17也可以根据通过规定程序而得到的设定注入量,来计算编码器脉冲数量。[0079]接下来,控制部17驱动电机14,并通过进给螺杆13a、柱塞13来将密封垫11向注射针安装部10侧挤压(S802)。[0080]然后,此时的电机14的旋转数通过编码器15来检测,此外,电机电流通过电流检测传感器16来检测(S803)。其结果,控制部17获取规定的特性(例如图9所示的特性B)。另外,在得到该特性B的期间,继续通过编码器15以及电流检测传感器16,来对该药剂注入动作模式中的电机14的旋转数(N)以及电机电流I(N)(第2电机旋转量的一个例子)进行检测。[0081]另一方面,控制部17从存储器18中,对该电机电流I(N)所对应的电流流动的特性A中的电机旋转数、即编码器脉冲数量Ntl(I(N))进行读取(S804)。[0082]然后,在编码器脉冲数量(N)-编码器脉冲数量N。(I(N))比上述的旋转数(Nk)小的期间,继续驱动电机14(图8的S803~S805)。[0083]然后,若编码器脉冲数量(N)编码器脉冲数量N。(I(N))超过上述的编码器脉冲数量(Nk),则停止药剂的注入,并使电机14仅反转相当于密封垫11的变形量的部分,即N0(KN))(图8的S806)。[0084]本实施方式中,即使电机电流相同,也在注入量初始设定模式与药剂注入动作模式中,着眼于电机14的旋转数不同。具体来讲,在注入量初始设定模式中,如上所述,由于在注射器9上未安装注射针23,则对仅为了通过柱塞13来压缩密封垫11而需要的电机电流,即相当于密封垫11的变形量的电机电流进行检测。与此相对地,在药剂注入动作模式中,由于在注射器9上安装了注射针23,因此不仅对为了压缩密封垫11而需要的电机电流进行检测,还对为了挤出注射器9内的药剂12并进行注入所必须的压力中使用的电机电流进行检测。此为对于相同的电机电流,在注入量初始设定模式时的编码器脉冲数量N0(KN))与药剂注入动作模式的编码器脉冲数量N之间的差为药剂12的设定注入量所对应的编码器脉冲数量(Nk)时,与目标注入量相当。[0085]因此,在本实施方式中,执行图7的S701~S705,由此,即使在以高压力来注入药剂12时,也能够仅注入设定的量的药剂。[0086]然后,若结束该适量的药剂注入,则控制部17使电机14仅反转Ntl(I(N)),恢复柱塞13(图8的S806)。如前所述,由于此时的编码器脉冲数量Ntl(I(N))相当于药剂注入结束时的密封垫11的压缩量,因此通过将柱塞13仅仅如上述那样恢复,从而被压缩了的密封垫11便恢复为原来的形状。另外,虽然即使使电机14反转比Ntl(UN))大的旋转数,也不发生故障,但这种情况下由于密封垫11与柱塞13分离,因此下次动作时需要空转恢复过量的部分。[0087]然后,控制部17使显示部3显示督促用户进行拔针的信息(S608),然后在显示部3显示药剂剩余量(S609),并关闭电源。[0088]1-3效果[0089]在本实施方式中,药剂注入装置100具备:注射器安装部2,其对在前端侧具有安装了注射针23的注射针安装部10,在后端侧具有密封垫11,并内包了药剂12的注射器9进行安装;柱塞13,其被安装于该注射器安装部2并将注射器9内的密封垫11向注射针安装部10侧挤压;电机14,其驱动该柱塞13;编码器15,其对该电机14的旋转数进行检测;和控制部17,其与该编码器15连接并对电机14的驱动进行控制。控制部17对通过编码器15检测出的电机旋转数,即编码器脉冲数量Ntl进行获取,其中该电机旋转数相当于基于柱塞13而导致的密封垫11的变形量,并根据该电机旋转数,来对药剂12注入时的电机的旋转进行控制。由此,进行考虑了密封垫11的变形量的药剂注入,作为其结果,能够通过恰当的压力来注入药剂。[0090]也就是说,由于密封垫11一般是使用多个金属模具来制作的,其形状尺寸上存在偏差,并且用于密封垫11的橡胶材料根据温度不同而导致硬度发生变化。因此,密封垫11因柱塞13而变形的变形特性根据各个注射器9的不同而存在个体差,也根据使用时的周围温度而产生变化。与本实施方式有关的药剂注入装置100对仅相当于药剂注入前实际的电机14的旋转数(即密封垫11的变形量)的电机14的旋转量及其电流值进行测定来获取密封垫11的变形特性,并基于该变形特性来决定药剂注入时的电机旋转量。其结果,能够使密封垫11的尺寸偏差、硬度变化相抵,从而进行高精度的药剂注入。[0091]1-4变形例[0092](I)[0093]虽然在上述实施方式中,控制部17在检测出注射器9的安装后自动地转移到注入量初始设定模式,但不限定于此。也可以如图10所示,设置注入量初始设定按钮6(第I模式起动开关的一个例子),根据用户的操作来转移到注入量初始设定模式。在这种情况下,例如,在判定为注射器检测开关19检测出注射器9的安装后(图6的S601),控制部17在显示部3显示督促用户按下注入量初始设定按钮6的信息。然后,若由用户按下注入量初始设定按钮6,则转移到注入量初始设定模式(图6的S603)。[0094](2)[0095]虽然在上述实施方式中,在每次注入药剂时进行注入量初始设定动作,但不限定于此。[0096]在密封垫11材料的温度特性足够小等的情况下,也可以不是在每次药剂注入时,而是仅在注射器9最初被安装时执行注入量初始设定模式,在以后的药剂注入时使用此时获取到的特性。在这种情况下,例如,控制部17也可以在如图6所示的注射器安装检测(S601)后,进行如图11所示的判定处理。控制部17通过规定的读取手段,来对附加在被安装的注射器9上的识别信息IDi进行获取(SllOl)。接下来,控制部17对在之前的注射器安装时获得并预先存储在存储器中的注射器9的识别信息ID_m值与获取到的识别信息IDi进行比较(S1102)。若其比较结果一致,则不执行注入量初始设定模式,而转移到药剂注入动作模式(图6的S604~)。另一方面,若不一致,则由于注射器9是最初被安装的部件,因此将其识别信息作为ID_m来进行存储(S1103),并转移到注入量初始设定模式(图6的S603)。[0097](3)[0098]在注射器9最初被安装时执行注入量初始设定模式的情况下,也可以进一步根据注射器9的周围温度来对是否执行之后的注入量初始设定模式进行判断。在这种情况下,例如,进行如图12所示的处理。控制部17通过规定的读取手段,来对附加在被安装的注射器9上的识别信息IDi进行获取(S1201)。接下来,控制部17对预先存储在存储器中的注射器的识别信息ID_m值与获取到的识别信息IDi进行比较(S1202)。若其比较结果不一致,则由于注射器9是最初被安装的部件,因此将其识别信息IDi作为ID_m来进行存储(S1203)。然后,控制部17的温度检测部175根据温度传感器24的输出,来对注射器9的周围温度TEMPi进行检测(S1204),并作为TEMP_pre来存储在存储器(S1205)。然后,控制部17执行注入量初始设定模式(图6的S603~)。另一方面,若S1202的比较结果一致,则该注射器9被判断为第2次以后的安装,并进一步进行下面的动作。控制部17的温度检测部175根据温度传感器24的输出,来对当前的注射器9的周围温度TEMPi进行检测(S1206),并对存储在存储器中的TEMP_pre值,即上一次注入量初始设定动作时的注射器9的周围温度进行读取(S1207)。然后,控制部17对检测出的TEMPi与读出的TEMP_pre值之间的差是否在规定的阈值TEMP_th以内进行判断(S1208)。在超过了规定的阈值TEMP_th的情况下,由于因为温度变化而导致密封垫11的变形特性变化的可能性高,因此在将TEMPi作为TEMP_pre来进行存储(S1205)后,执行注入量初始设定模式(图6的S603~)。另一方面,在S1208中判定为TEMPi与TEMP_pre值之间的差在规定的阈值TEMP_th以内的情况下,在将TEMPi作为TEMP_pre来进行存储(S1209)后,执行药剂注入动作模式(图6的S604~),使用基于之前获取到的密封垫11的变形特性的注入量设定数据。[0099](4)[0100]进一步地,也可以使用预先获取到的密封垫11的变形特性的温度依赖性数据。在这种情况下,例如,预先通过实验来获取密封垫11的变形特性的温度依赖性数据并进行存储。与上述图12所示的例子同样地,控制部17在注射器9最初被安装时,执行注入量初始设定模式并根据温度传感器24的输出,来获取注入量初始设定动作时的注射器9的周围温度,在之后的药剂注入时再次获取注射器9的周围温度,并求出与上一次的注入量初始设定动作时的注射器9的周围温度之间的差。控制部17也可以根据该温度差以及被存储的温度依赖性数据,来对之前获取到的密封垫11的变形特性的注入量设定数据进行修正,并使用该修正后的注入量设定数据来执行药剂注入动作模式。[0101]2实施方式2[0102]图13表示与本发明的实施方式2有关的药剂注入装置100的动作。另外,由于药剂注入装置的结构与上述实施方式I相同,因此省略说明。[0103]2-1动作[0104]在本实施方式中,执行两次注入量初始设定模式。也就是说,在由于注射器9的长时间保存等而导致密封垫11固定在注射器9的内壁面等的情况下,即使在注入量初始设定模式中,也存在不能顺畅地压缩柱塞13的情况。具体来讲如下。[0105]与实施方式I同样地,若进行注射器9的恰当的安装并判定为注射器检测开关19检测出注射器9的安装,则控制部17进行注入量设定数据的获取处理(图6的S601~S603)。[0106]控制部17对预先存储在存储器18中的电流上限值Imax进行读取(S1301)。[0107]接下来,控制部17驱动电机14,并通过进给螺杆13a、柱塞13来将密封垫11向注射针安装部10侧挤压(S1302)。[0108]然后,此时的电机14的旋转数通过编码器15来检测,此外此时的电机电流I通过电流检测传感器16来检测(S1303)。[0109]若通过电流检测传感器16而检测出电机电流I为Imax以上(S1304),则控制部17使电机14反转并将柱塞13恢复为原来的位置。其结果,被压缩了的密封垫11也如图4所示,恢复为原来的状态(S1305)。[0110]接下来,控制部17再次驱动电机14,并通过进给螺杆13a、柱塞13来将密封垫11向注射针安装部10侧挤压(S1306)。[0111]然后,此时的电机14的旋转数通过编码器15来检测,此外,此时的电机电流I通过电流检测传感器16来检测(S1307)。[0112]若通过电流检测传感器16而检测出电机电流I为Imax以上(S1308),则控制部17停止电机14的驱动。所得到的特性(例如图9所示的特性A)的数据作为“1為(1)”表格来保存在存储器18中(S1309)。[0113]然后,控制部17使电机14反转,并将柱塞13恢复为原来的位置(S1310)。[0114]然后,与实施方式I同样地,开始药剂注入动作模式的动作。[0115]2_2效果[0116]如上所述,在本实施方式中,由于通过进行2次注入量初始设定模式中的柱塞13的移动来获取特性数据,消除了密封垫11在注射器9内壁面上的附着,因此能够提高特性数据的精确度。因此,能够恰当地进行药剂的注入。[0117]2-3变形例[0118]另外,虽然在本实施方式中,执行了2次注入量初始设定模式,但不限定于此。也可以根据注射器9的保存期间的长短,执行3次以上。[0119]此外,在本实施方式中,也可以仅在注射器9最初被安装时执行注入量初始设定模式。[0120]3实施方式3[0121]参照图14~图17,来对实施方式3进行说明。另外,由于药剂注入装置100的结构与上述实施方式I相同,因此省略说明。[0122]3-1动作[0123]在基于药剂注入装置100的药剂注入动作模式中,在结束药剂注入动作后使电机14反转并将柱塞13恢复到原来的位置的情况下,存在药剂的目标注入量与实际的注入量之间产生误差(以下称为注入量误差)的情况。[0124]如图14所示,例如,在药剂的设定注入量为81.9μL的情况下,相当于81.9μL的电机旋转量,也就是编码器脉冲量为10135脉冲(例如根据式子I)。此外,将相当于密封垫11的变形量的编码器脉冲数量凡(1(N))设为3910脉冲。若以Nk=10135来执行药剂注入动作,则在(N)-N0(KN))达到Νκ(=10135)时,也就是说,在N=14045时,使电机14反转,并使Ntl(UN))=3910脉冲量的电机14反转。其结果,电机14从初始位置起停止在Nk=10135脉冲的位置。这里,推定为在(N)-N0(I(N))达到Νκ(=10135)的时刻,投放了目标注入量81.9μL0但是,到电机14反转了3910脉冲并停止为止的期间内,也存在由于密封垫的变形而导致从高压的注射器中持续流出药剂的情况。因此,存在电机14的反转中流出的液体量被过度投放的情况。实际上依据所述条件来执行药剂注入动作时的过度注入量为4.8μL0[0125]图15是表示药剂的目标注入量与注入量误差(即过度注入量或者不足注入量)之间的关系的曲线图。如该图所示,在目标注入量小时,目标注入量与注入量误差之间为比例关系,若目标注入量变大,则注入量误差为恒定值。这是由于若注入量在某个程度上变大,则密封垫的变形饱和,变形量为恒定。[0126]根据图15所示的目标注入量与注入量误差之间的相关关系(以下称为修正误差数据),在目标注入量为81.9μL时的注入量误差为+5.2465μL。因此,如图14所示,将目标注入量81.9μL减去注入量误差+5.2465μL从而得到的76.6535μL设定为临时目标注入量。将相当于该临时目标注入量的电机旋转量(这里为9486脉冲)设定为Nk,并执行药剂注入动作模式。其结果,在N-Nq(I(N))达到Nk(=9486脉冲)的时刻,临时目标注入量76.6535μL的药剂被投放。然后,加上至电机14反转从初始位置起到返回到10135脉冲的位置并停止为止被投放的5.2465μL的总注入量为目标注入量81.9μL(图示中为该近似值)。[0127]图16表示对基于与本实施方式有关的药剂注入装置100进行的,与设定注入量对应的编码器脉冲数量Nk的计算处理。[0128]首先,控制部17获取药剂的设定注入量Vi(S1601)。[0129]接下来,控制部17对预先存储在存储器18中的修正误差数据(图15)进行读取,并获取与设定注入量Vi对应的注入量误差Vc(S1602)。[0130]接下来,控制部17对药剂的设定注入量进行修正,使得设定注入量V=V1-Vc(S1603)。[0131]使用上述设定注入量V,来计算与设定注入量对应的编码器脉冲数量Nk(S1604)。另外,在编码器脉冲数量Nk的计算中,使用例如上述式I。[0132]接下来,控制部17将计算出的编码器脉冲数量Nk保存在存储器18中(S1605)。药剂注入装置100使用该计算出的编码器脉冲数量Νκ,来执行药剂注入动作(图8)。[0133]3-2效果[0134]在上述实施方式中,通过根据预先存储的修正误差数据来对药剂的设定注入量进行修正,从而能够防止在结束药剂注入动作后、使电机14反转的期间产生的药剂的注入量的误差。因此,能够实现更高精确度的药剂注入。[0135]图17表示上述实施方式的设定注入量的修正结果、与目标注入量对应的注入量误差(过度投放或者投放不足)。如该图所示,药剂的注入量误差与目标注入量无关,都为近似O的值。[0136]3-3变形例[0137]虽然在上述实施方式3中,根据药剂的目标注入量与注入量修正误差之间的关系来修正药剂的设定注入量,但不限定于此。[0138]图18表示目标以及最终电流值(在电机14刚刚反转之前的电流值)与注入量误差之间关系(以下称为修正误差数据)。如该图所示,最终电流值与注入量误差为恒定比例关系。基于该关系,来对药剂的设定注入量进行修正。在这种情况下,将图18所示的修正误差数据预先存储在存储器18中,与图16所示的处理流程同样地,对药剂的设定注入量进行修正,根据例如上述式I来计算与修正了的设定注入量对应的编码器脉冲数量Νκ。[0139]图19表示上述变形例的设定注入量的修正结果、与最终电流值对应的注入量误差(过度投放或者投放不足)。如该图所示,药剂的注入量误差与最终电流值无关,为近似O的值。[0140]4其它实施方式[0141]虽然在与上述实施方式有关的药剂注入装置100中,将通过柱塞13而被挤压的橡胶部件,即密封垫11设置在注射器9内,但并不限定于此,也可以为在注射器内能够封闭药剂的材料并且是通过挤压能够变形的弹性部件。[0142]此外,上述实施方式中的处理方法的执行顺序并不一定限定于上述实施方式的记载,在不脱离发明主旨的范围内,能够更换执行顺序。[0143]产业上的可利用性[0144]本公开中的药剂注入装置能够作为将与各种疾病等对应的药剂向人体注射的药剂注入装置等来利用。[0145]符号说明:[0146]I主体箱[0147]2注射器安装部[0148]3显示部[0149]4电源按钮[0150]5药剂注入按钮[0151]6注入量初始设定按钮[0152]7设定按钮[0153]8注射器外罩[0154]9注射器[0155]10注射针安装部[0156]11密封垫[0157]12药剂[0158]13柱塞[0159]13a进给螺杆[0160]14柱塞驱动用电机[0161]15编码器[0162]16电流检测传感器[0163]17控制部[0164]18存储器[0165]19注射器检测开关[0166]20电机驱动器电路[0167]21音响器[0168]22电池[0169]23注射针[0170]24温度传感器[0171]171中央运算部[0172]173柱塞移动距离检测部[0173]175温度检测部【权利要求】1.一种药剂注入装置,对规定的设定注入量的药剂进行注入,该药剂注入装置具备:注射器安装部,其在前端侧具有安装注射针的注射针安装部,在后端侧具有弹性部件,并对内装所述药剂的注射器进行安装;柱塞,其将被安装在所述注射器安装部的所述注射器内的弹性部件向所述注射针安装部一侧挤压;电机,其驱动所述柱塞;编码器,其对所述电机的电机旋转量进行检测;和控制部,其与所述编码器连接,并对所述电机的驱动进行控制,所述控制部对通过所述编码器而被检测出的、与由所述柱塞导致的所述弹性部件的变形量相当的第I电机旋转量进行获取,并根据所述第I电机旋转量,来对所述药剂注入时的所述电机的旋转进行控制。2.根据权利要求1所述的药剂注入装置,其特征在于,所述控制部对所述药剂注入时的所述电机的旋转进行控制,使之成为与所述设定注入量对应的电机旋转量加上所述第I电机旋转量后所得的电机旋转量。3.根据权利要求2所述的药剂注入装置,其特征在于,所述控制部在通过所述编码器检测出与所述设定注入量对应的电机旋转量加上所述第I电机旋转量后所得的电机旋转量时,使所述电机反转。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的药剂注入装置,其特征在于,还具备电流检测传感器,该电流检测传感器与所述控制部连接,并对驱动所述电机的电流进行检测,所述控制部将与所述电流的规定值对应的所述电机的旋转量作为所述第I电机旋转量来进行获取。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的药剂注入装置,其特征在于,所述控制部执行:第I动作模式,该第I动作模式在未将所述注射针安装在所述注射针安装部的状态下,通过所述编码器来对所述电机旋转量进行检测,从而获取所述第I电机旋转量;和第2动作模式,该第2动作模式在所述第I动作模式的执行后,在将所述注射针安装在所述注射针安装部的状态下,通过所述编码器来检测所述电机旋转量,以获取第2电机旋转量,并进行所述药剂的注入,在所述第2动作模式中,在所述第I电机旋转量与所述第2电机旋转量之间的差成为与所述设定注入量对应的第3电机旋转量以上时,停止所述药剂的注入,6.根据权利要求5所述的药剂注入装置,其特征在于,还具备电流检测传感器,该电流检测传感器与所述控制部连接,并对驱动所述电机的电流进行检测,所述控制部在所述第2动作模式中,在通过所述电流检测传感器检测出的所述电流的规定值所对应的所述第I电机旋转量与所述第2电机旋转量之间的差成为所述第3电机旋转量以上时,停止所述药剂的注入。7.根据权利要求5或者6所述的药剂注入装置,其特征在于,还具备第I模式起动开关,该第I模式起动开关与所述控制部连接,并使所述第I动作模式起动。8.根据权利要求5至7中任意一项所述的药剂注入装置,其特征在于,还具备第2模式起动开关,该第2模式起动开关与所述控制部连接,并使所述第2动作模式起动。9.根据权利要求5至8中任意一项所述的药剂注入装置,其特征在于,所述控制部在多次反复所述第I动作模式后,执行所述第2动作模式。10.根据权利要求5至9中任意一项所述的药剂注入装置,其特征在于,所述控制部仅在新安装所述注射器时执行所述第I动作模式。11.根据权利要求3至10中任意一项所述的药剂注入装置,其特征在于,所述控制部基于通过使所述电机反转而产生的所述药剂的注入量的误差,来修正所述设定注入量。12.根据权利要求11所述的药剂注入装置,其特征在于,所述药剂的注入量的误差是基于与所述设定注入量之间的关系来获取的。13.根据权利要求11所述的药剂注入装置,其特征在于,所述药剂的注入量的误差是基于与使所述电机反转之前的对所述电机进行驱动的电流值之间的关系而获取的。14.根据权利要求5至13中任意一项所述的药剂注入装置,其特征在于,所述控制部对被安装在所述注射器安装部的注射器的周围温度进行检测,并根据检测出的所述注射器的周围温度来执行所述第I动作模式。15.一种药剂注入装置,对规定的设定注入量的药剂进行注入,所述药剂注入装置具备:注射器安装部,其在前端侧具有安装注射针的注射针安装部,在后端侧具有弹性部件,并对内装所述药剂的注射器进行安装;柱塞,其将安装在所述注射器安装部的所述注射器内的弹性部件向所述注射针安装部一侧挤压;电机,其驱动所述柱塞;编码器,其对所述电机的旋转量进行检测;电流检测传感器,其对驱动所述电机的电流进行检测;控制部,其与所述电流检测传感器以及所述编码器连接,并对所述电机的驱动进行控制;和存储器,其与所述控制部连接,所述控制部执行:第I动作模式,该第I动作模式在未将所述注射针安装在所述注射针安装部的状态下,通过利用所述编码器来检测所述电机旋转量,从而获取第I电机旋转量,并存储在所述存储器;和第2动作模式,该第2动作模式在所述第I动作模式的执行后,在未将所述注射针安装在所述注射针安装部的状态下,通过利用所述编码器来检测所述电机旋转量,从而获取第2电机旋转量,并进行所述药剂的注入;在所述第2动作模式中,若对所述电机进行驱动的电流达到规定值,则将此时的电机的旋转数作为所述第2电机旋转量来进行获取,通过所述存储器来对与所述规定值的电流对应的所述第I电机旋转量进行获取,在获取到的所述第I电机旋转量与所述第2电机旋转量之间的差达到与所述设定注入量对应的第3电机旋转量以上时,停止所述药剂的注入。【文档编号】A61M5/20GK103998079SQ201280063661【公开日】2014年8月20日申请日期:2012年12月11日优先权日:2011年12月26日【发明者】村上健二,藤本光辉,饭尾敏明申请人:松下健康医疗器械株式会社
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