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WO2011033788A1 - 薬液注入装置および薬液注入方法 - Google Patents

薬液注入装置および薬液注入方法 Download PDF

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Publication number
WO2011033788A1
WO2011033788A1 PCT/JP2010/005691 JP2010005691W WO2011033788A1 WO 2011033788 A1 WO2011033788 A1 WO 2011033788A1 JP 2010005691 W JP2010005691 W JP 2010005691W WO 2011033788 A1 WO2011033788 A1 WO 2011033788A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chemical
needle
syringe
injection
chemical solution
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/005691
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晃庸 奥田
中村　徹
総一郎 藤岡
水野　修
章博 太田
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to JP2011531801A priority Critical patent/JP5468082B2/ja
Priority to US13/394,906 priority patent/US8926554B2/en
Priority to EP10816902A priority patent/EP2478888A1/en
Priority to CN201080041170.4A priority patent/CN102497846B/zh
Publication of WO2011033788A1 publication Critical patent/WO2011033788A1/ja

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J1/00—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes
    • A61J1/14—Details; Accessories therefor
    • A61J1/20—Arrangements for transferring or mixing fluids, e.g. from vial to syringe
    • A61J1/2096—Combination of a vial and a syringe for transferring or mixing their contents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J1/00—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes
    • A61J1/14—Details; Accessories therefor
    • A61J1/20—Arrangements for transferring or mixing fluids, e.g. from vial to syringe
    • A61J1/22—Arrangements for transferring or mixing fluids, e.g. from vial to syringe with means for metering the amount of fluid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J2200/00—General characteristics or adaptations
    • A61J2200/70—Device provided with specific sensor or indicating means
    • A61J2200/76—Device provided with specific sensor or indicating means for fluid level

Definitions

  • the present invention relates to a chemical solution injection apparatus and a chemical solution injection method used when mixing a chemical solution such as an injection drug with a syringe or the like in the field of medicine or the like.
  • FIG. 16 is a configuration diagram of the chemical injection device disclosed in Patent Document 1.
  • the chemical injection device in FIG. 16 dissolves the powdery or granular drug 2 in the drug bottle 1 by injecting the solution 4 contained in any of the plurality of liquid bottles 3 into the drug bottle 1.
  • Device. As shown in FIG. 16, the compressed gas is supplied by the compressed gas supply device 5 to the upper part of the solution 4 in the liquid bottle 3 through the injection needle 7 by the feeding pipe 6, and the solution 4 is sufficiently higher than the atmospheric pressure. By pushing with pressure, the solution 4 is injected into the medicine bottle 1 via the feeding pipe 8.
  • An open / close cock 9 is arranged between the injection needle 7 of the liquid bottle 3 and the feeding pipe 6 and between the injection needle 7 of the medicine bottle 1 and the feeding pipe 8.
  • the open / close cock 9 is normally closed, and only the used one of the open / close cocks 9 of the drug bottle 1 and the plurality of liquid bottles 3 is opened.
  • FIG. 16 only the opening / closing cock 9 of the rightmost liquid bottle 3 and the opening / closing cock 9 of the medicine bottle 1 are opened, and the solution 4 is being injected into the medicine bottle 1.
  • this configuration is intended to safely inject the solution 4 into the medicine bottle 1 semi-automatically using compressed gas without using human hands.
  • the chemical liquid injector of FIG. 16 is configured to spray a compressed gas from the injection needle 7 onto the liquid surface of the solution 4. Therefore, when the liquid level of the solution 4 and the tip of the injection needle 7 are close to each other, the solution 4 is entrained in the compressed gas fed, and the solution 4 (chemical solution) is foamed. In order to prevent this, adjustment of the insertion amount of the injection needle 7 and adjustment of the inflow amount of the compressed gas are separately required. At this time, for example, if the flow rate of the compressed gas is reduced in order to suppress foaming of the solution 4, it takes time to inject the solution 4, resulting in poor working efficiency.
  • the inside of the liquid bottle 3 (chemical solution container) containing the solution 4 (chemical solution) is always positive due to the pressure of the compressed gas. When it is opened, the solution 4 or the like may be blown out suddenly.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and provides a chemical solution injection device and a chemical solution injection method capable of accurately and efficiently injecting a chemical solution in a chemical solution container into a syringe while suppressing foaming of the chemical solution.
  • the purpose is to do.
  • a chemical liquid injector is an injection port that receives a chemical liquid container, a holding port that holds a syringe, and an injection that passes through a needle base and communicates the receiving port and the holding port.
  • a compound needle having a needle, and an adjustment needle penetrating the needle base from the side surface of the needle base to the receiving port and disposed in parallel with the injection needle at the receiving port; and Based on a fluid supply part that supplies fluid into the chemical solution container received in the receiving port via a supply pipe connected to an end on the side surface side, and a gasket position in the syringe held in the holding port Then, at least one of the filling amount and the filling speed of the chemical solution injected into the syringe from the chemical solution container through the injection needle by supplying the fluid from the fluid supply unit.
  • a measuring unit for measuring a characterized by comprising a control unit for controlling the supply of fluid in the fluid supply unit based on the measurement result in the measurement unit.
  • the liquid medicine injection method of the present invention includes a needle base, an injection needle that passes through the needle base and communicates the receiving port and the holding port, and penetrates the needle base from a side surface of the needle base to the receiving port.
  • a liquid injection device including a compound needle having an adjustment needle arranged in parallel with the injection needle at the receiving port, holding a syringe at the holding port, and receiving a chemical container at the receiving port , After inserting the injection needle and the adjustment needle into the drug solution container, the tip of the adjustment needle is disposed above the drug solution surface of the vial container, and the tip position of the gasket of the syringe is measured, Based on the tip position of the gasket, the fluid supply unit supplies fluid from the end on the side of the adjustment needle into the chemical solution container, and the chemical solution in the chemical solution container is supplied from the injection needle to the chemical solution container. Injected into Nji, characterized in that.
  • the chemical solution in the chemical solution container can be accurately and efficiently injected into the syringe while suppressing foaming of the chemical solution.
  • FIG. 1 is a schematic side view showing an overall configuration of a chemical liquid injector according to a first embodiment of the present invention.
  • the diagram which shows the drive pattern with respect to the time-axis of the flow control valve of Embodiment 1 of this invention (in the case of fixed quantity open drive).
  • the diagram which shows the drive pattern with respect to the time-axis of the flow control valve of Embodiment 1 of this invention in the case of intermittent open drive.
  • FIG. 1A and 1B show a schematic configuration of a chemical liquid injector 10 according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1A is a side view showing the overall configuration of the chemical injector 10
  • FIG. 1B is an enlarged view of a flow rate controller 11. It is.
  • a chemical liquid injection device 10 includes a compound needle 12 for injecting a chemical liquid, a pressure generating unit 13 that sends out compressed gas, and a flow rate control that controls the flow rate of compressed air.
  • Unit 11 measuring unit 14 that measures the filling amount and filling speed of the chemical solution, and control unit 15.
  • the control unit 15 controls the pressure generation unit 13, the flow rate control unit 11, and the measurement unit 14.
  • the compound needle 12 has a needle base 12c, an injection needle 12d, and an adjustment needle 12e.
  • the needle base 12c is made of an elastic material such as rubber or resin.
  • an upper part of the needle base 12c is depressed to form a receiving port 12e for receiving a vial container 16 (medical solution container), and a lower part of the needle base 12c is depressed to form a holding port 12b for holding the syringe 17.
  • the injection needle 12d is disposed through the needle base 12c from the receiving port 12a to the holding port 12b.
  • the adjustment needle 12e passes through the needle base portion 12c from the side surface 12f of the needle base portion 12c to the receiving port 12a, and is disposed up to the receiving port 12a in parallel with the injection needle 12d.
  • the wall surface of the receiving port 12a is in close contact with the opening side of the vial container 16 and the rubber stopper 51, so that the injection needle 12d and adjustment
  • the inside of the vial container 16 is maintained in a sealed state except for the path passing through the needle 12e.
  • the injection port side of the syringe 17 is arranged in the holding port 12b, the wall surface of the holding port 12b is in close contact with the injection port side of the syringe 17, so that the inside of the syringe 17 is maintained in a sealed state except for the path passing through the injection needle 12d. Is done.
  • the pressure generating unit (fluid supply unit) 13 sends out compressed air as compressed gas to the vial container 16 through a tube (supply pipe) 18 connected to the end 12g of the adjusting needle 12e of the compound needle 12.
  • the measuring unit 14 measures the filling amount and the filling speed of the chemical solution injected into the syringe 17 by measuring the tip position 17b of the gasket 17a in the syringe 17 held in the holding port 12b of the compound needle 12.
  • the tip 12h of the adjustment needle 12e is arranged above the chemical surface 16a of the vial container 16 (outside the chemical solution), and compressed air is introduced into the vial container 16 from the tip 12h of the adjustment needle 12e.
  • the compressed air introduced into the vial container 16 presses the liquid surface 16a downward.
  • the drug solution 16b in the vial container 16 is injected into the syringe 17 via the injection needle 12d whose tip 12i is located in the drug solution 16b.
  • Compressed air generated and sent out by the pressure generator 13 shown in FIG. 1A passes through the tube 18 and is introduced from the tip 12h of the adjustment needle 12e of the compound needle 12 toward the bottom 16c of the vial container 16, and then the drug solution The surface 16a is pressed.
  • the tip 12h of the adjustment needle 12e protrudes upward from the chemical liquid surface 16a, and the compressed air is introduced upward toward the bottom 16c of the vial container 16, not toward the chemical liquid surface 16a. Therefore, the compressed air introduced into the vial container 16 does not entrain the drug solution 16b and does not cause the drug solution 16b to foam.
  • the chemical liquid 16b is injected into the syringe 17 through the injection needle 12d arranged in the lower part of the liquid when the chemical liquid surface 16a in the upper part of the liquid is pressed downward by the compressed air. Part of the injected chemical liquid 16b pushes down the gasket 17a inside the syringe 17.
  • the measuring unit 14 measures the filling amount of the liquid medicine into the syringe 17 by reading the tip position 17b of the gasket 17a inside the syringe 17 through the scale 17c of the syringe 17.
  • the measurement unit 14 includes a measurement camera in which the entire travel of the gasket 17a is stored in the imaging field of view, and performs image processing on the images of the gasket 17a and the scale 17c captured by the measurement camera.
  • the scale 17c at the tip position 17b of the gasket 17a is recognized.
  • the measurement part 14 measures the filling amount of a chemical
  • the filling amount (measured value) of the chemical solution measured by the measuring unit 14 is converted into an electric signal, for example, and sent to the control unit 15 and compared with the amount of chemical solution to be injected.
  • the control unit 15 When the filling amount of the chemical solution in the syringe 17 measured by the measuring unit 14 does not reach the planned chemical solution amount, the control unit 15 continues to supply the compressed air from the pressure generating unit 13 and continues downward on the chemical liquid surface 16a. And the injection of the chemical solution 16b into the syringe 17 is continued. On the other hand, when the filling amount of the chemical solution in the syringe 17 measured by the measuring unit 14 has reached the planned chemical solution amount, the control unit 15 stops the supply of compressed air from the pressure generating unit 13 and the inside of the syringe 17 The injection of the medicinal solution 16b is terminated.
  • prescription information such as a planned amount of medicinal solution and the type of medicinal solution
  • prescription DB a prescription database
  • the prescription information records the work contents of the injection of the drug solution 16b into the syringe 17 by the prescription DB 19.
  • the chemical solution injector 10 can accurately and efficiently inject the drug solution 16b in the vial container 16 into the syringe 17 while suppressing foaming of the drug solution 16b.
  • the chemical injection device 10 can arrange the vial container 16 and the syringe 17 above and below the needle base 12c. Furthermore, since the chemical injection device 10 directly measures and reads the tip position 17b of the gasket 17a through the scale 17c of the syringe 17 by the measuring unit 14, a compact device suitable for space saving can be realized.
  • the measurement part 14 may measure the back end position (not shown) of the plunger 17d of the syringe 17 and read the filling amount etc. of the chemical
  • the measurement unit 14 may directly measure the rear end position of the plunger 17d using, for example, a linear potentiometer. Thereby, the measurement part 14 does not need to image-process the image imaged with the measurement camera, and can improve the reading precision, such as the filling amount of the chemical solution 16b, and the controllability of the filling of the chemical solution 16b.
  • the measurement unit 14 may measure the filling rate of the liquid medicine into the syringe 17 together with or instead of the filling amount into the syringe 17 and send it to the control unit 15. In this case, the measurement unit 14 measures the filling amounts at a plurality of different points in the syringe 17 and calculates the filling speed by calculating these.
  • a measuring cylinder (not shown) may be arranged in the holding port 12b, and the drug solution 16b may be injected into the measuring cylinder.
  • the liquid level of the chemical solution 16b filled in the measuring cylinder is detected by the measuring unit 14, and the detection result is fed back to the control unit 15 to control the injection amount of the chemical solution 16b.
  • the flow control unit 11 changes the inflow amount of the compressed air by pushing a part of the tube 18 and changing the cross-sectional area of the inner diameter of the tube 18.
  • the flow control unit 11 includes a flow control valve 11a, and can continuously change the inflow amount of compressed air by opening and closing the flow control valve 11a.
  • the flow control valve 11a is driven to open and close as shown in FIG. 1B, for example, by a valve drive unit 11b using an electronic solenoid. If this function is utilized, the control part 15 can control the flow volume control part 11 according to the filling amount or filling speed of the chemical
  • the filling speed of the chemical solution 16b can be reduced, so that an accurate amount of the chemical solution can be injected into the syringe 17. Further, with this configuration, it is possible to inject under conditions suitable for the physical properties (viscosity, etc.) of the chemical liquid 16b.
  • a structure in which a bacteria prevention filter 18 a is disposed between the pressure generation unit 13 and the flow rate control unit 11 may be employed.
  • bacteria and the like contained in the compressed air can be prevented from entering the inside of the vial container 16 through the tube 18, so that the chemical liquid is contaminated with bacteria when the chemical liquid 16b is injected from the vial container 16 into the syringe 17. Can be prevented.
  • control unit 15 may be configured to inject the drug solution 16b of the vial container 16 into the syringe 17 based on the data (prescription information, drug information, etc.) of the prescription DB 19.
  • the chemical liquid 16b can be accurately injected into the syringe 17 based on the application data for each patient and the type of the chemical liquid 16b.
  • FIG. 2 is a flowchart of the chemical solution injection method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows details of the chemical liquid injection step S4 in FIG. 2, and shows a specific chemical liquid injection flowchart of the chemical liquid injection method according to the first embodiment of the present invention.
  • the chemical solution injection method of the first embodiment uses the above-described chemical solution injection device 10 (see FIG. 1), a syringe holding step S ⁇ b> 1, a container receiving step S ⁇ b> 2, and a measurement unit arranging step S ⁇ b> 3. And a chemical solution injection step S4.
  • the syringe holding step S1 is a step of holding the syringe 17 in the holding port 12b of the needle base 12c of the compound needle 12. At this time, the gasket 17a of the syringe 17 is pushed to the upper part of the syringe by the plunger 17d so as to prevent excess air from entering the syringe 17.
  • the vial container 16 is received in the receiving port 12a of the needle base portion 12c in an inverted state, and the tip 12i of the injection needle 12d and the tip 12h of the adjusting needle 12e are passed through the rubber stopper 51 to fill the vial.
  • the tip 12h of the adjustment needle 12e is placed above the chemical liquid surface 16a of the vial container 16 (outside the chemical liquid) after being inserted into the container 16.
  • an imager of the measurement unit 14, for example, a measurement camera is arranged.
  • the measurement camera is arranged so that the tip position 17b of the gasket 17a inside the syringe 17 can be measured in comparison with the scale 17c of the syringe 17.
  • the compressed air from the pressure generating unit 13 is sent into the vial container 16 from the tip 12h of the adjustment needle 12e, and the medicinal solution 16b in the vial container 16 is injected into the syringe 17 from the injection needle 12d. inject.
  • This method can suppress the bubbling of the drug solution 16b in the vial container 16, and can realize an accurate and efficient injection of the drug solution 16b into the syringe 17.
  • step S11 pressurization by the pressure generator 13 is performed for the purpose of supplying compressed air to the space above the medicinal solution surface 16a in the vial container 16 through the tube 18 and the adjusting needle 12e. Is started (step S11).
  • step S12 the flow control valve 11a on the downstream side of the pressure generating unit 13 is in an “open” state, and the compressed air supplied from the pressure generating unit 13 into the vial container 16 through the tube 18 and the adjusting needle 12e.
  • the chemical liquid surface 16a starts to be pressurized (step S12).
  • the chemical liquid 16b starts to be injected into the syringe 17 held in the holding port 12b of the compound needle 12.
  • the injection of the chemical solution 16b is performed, for example, until the designated chemical solution amount specified by the prescription from the prescription DB 19 is reached (step S13).
  • step S14 when the injection of the chemical liquid 16b reaches the designated chemical liquid volume, the flow control valve 11a is in a “closed” state (step S14). Thereafter, the supply of compressed air by the pressure generator 13 is stopped, and pressurization is stopped (step S15).
  • FIG. 4 shows a flowchart of another chemical solution injection method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows details of the chemical liquid injection step S4 in FIG. 4, and shows a specific chemical liquid injection flowchart of another chemical liquid injection method according to the first embodiment of the present invention.
  • another chemical solution injection method of the first embodiment uses the above-described chemical solution injection device 10 (see FIG. 1), a syringe holding step S ⁇ b> 1, a container receiving step S ⁇ b> 2, and a measurement unit arrangement.
  • This is a method including step S3 and chemical injection step S4.
  • the syringe holding step S1, the container receiving step S2, and the measuring unit arranging step S3 are the same as those in the medicine injecting method in FIG.
  • the part including the opening step S4A and the intermittent driving step S4B in the chemical solution injection step S4 is different from the chemical solution injection method shown in FIG.
  • the opening drive step S4A is a step in which the compressed air is sent from the pressure generating unit 13 with the flow rate control valve 11a of the flow rate control unit 11 opened.
  • the intermittent drive step S4B is a step of operating the flow control valve 11a while alternately repeating the open state and the closed state. And in intermittent drive step S4B, according to the increase in the chemical
  • steps S21 and S22 correspond to the opening drive step S4A of FIG. 4
  • steps S23 to S29 correspond to the intermittent drive step S4B of FIG. 6A and 6B
  • FIG. 6A shows the drive pattern in the case of the quantitative release drive
  • FIG. 6B is a diagram showing a driving pattern in the case of intermittent open driving.
  • step S11 immediately after the start, for the purpose of supplying compressed air to the space above the chemical surface 16a in the vial container 16, the tube 18 and the adjustment needle 12e are used. Pressurization by the pressure generator 13 is started (step S11). In the step close to the end, when the injection of the chemical solution 16b reaches the designated chemical solution amount or the final target value, the flow control valve 11a is in a “closed” state (step S14). Thereafter, the sending of the compressed air by the pressure generator 13 is stopped, and the pressurization is stopped (step S15).
  • step S11 immediately after the start and steps S14 and S15 close to the end are the same as those in the chemical solution injection flowchart shown in FIG.
  • the flow rate control valve 11a remains open until the chemical solution 16b is injected by the designated chemical amount, and is closed. It does not become a state. Thereby, when the injection speed is set relatively fast in order to complete the injection of the chemical liquid 16b in a short time, the chemical liquid 16b larger than the designated chemical liquid amount may be injected. In order to prevent such over-injection, for example, if a small amount of the chemical solution 16b is injected slowly over a long period of time, the working efficiency of the chemical solution injection step S4 is deteriorated.
  • the chemical injection step S4 includes an opening drive step S4A and an intermittent drive step S4B. Specifically, in the chemical injection flowchart for preventing over-injection shown in FIG. 5, after the start of pressurization (step S11), the quantitative release drive is started (step S21).
  • the open rate of the flow control valve 11a is set to 1 (the flow control valve 11a is fully opened), and compressed air is allowed to flow into the vial container 16.
  • the opening rate of the flow rate control valve 11a is defined in the range of 0 to 1.
  • the opening rate is 1, the flow rate control valve 11a is fully open, and when the opening rate is 0, the flow rate control valve 11a is Closed state.
  • Quantitative release drive operation is continued, and when the amount of chemical in the syringe 17 reaches the first intermediate target value 1 (step S22), the constant release drive is stopped and intermittent release drive is started (step S23).
  • the intermittent opening drive is performed with an opening time a in which the opening rate of the flow rate control valve 11a is 1 (the flow rate control valve 11a is in an open state) and an open rate 0 (the flow rate control valve 11a is in a closed state).
  • the closing time b to be operated alternately and repeatedly.
  • the amount of compressed air flowing from the pressure generator 13 into the vial container 16 is easily changed by changing the ratio of the opening time a and the closing time b by the opening / closing operation of the flow control valve 11a stepwise. be able to. That is, by periodically changing the duty ratio between the opening time a and the closing time b, the amount of compressed air flowing in per unit time can be changed to adjust the filling speed of the chemical liquid 16b injected into the syringe 17. .
  • the ratio occupied by the closing time b (off duty ratio) is used as the duty ratio for the opening time a and the closing time b.
  • the duty ratio in this case is defined by the following equation.
  • step S27 Such intermittent release driving is repeated, and every time the chemical amount reaches the intermediate target value n (step S27), the duty ratio (off duty ratio) of the intermittent driving is gradually increased, for example, 0.7, 0,. It is changed to 8, 0.85, 0.9,... (Step S28).
  • Step S28 Such an operation is performed until the amount of the chemical reaches the final target value (step S29), and when the final target value is reached, the flow control valve 11a is closed with the open rate 0 (step S14). Then, the operation of the pressure generating unit 13 is stopped and the pressurization is stopped (step S15).
  • the flow rate control valve 11a substantially approaches the closed state by gradually increasing the duty ratio (off duty ratio) of the intermittent opening drive.
  • the filling speed of the chemical solution 16b gradually decreases.
  • FIG. 7 shows the change of the amount of the chemical solution with respect to time when the chemical amount of the final target value is injected into the syringe 17 by the chemical injection method including the intermittent drive step of the first embodiment.
  • the flow rate control valve 11a is driven in a fixed release state by the release drive step S4A until the amount of the chemical solution reaches the intermediate target value 1 from 0. Then, the amount of the chemical solution reaches the intermediate target value 1 in the shortest time. Until the amount of the chemical solution reaches the intermediate target value 1 and reaches the final target value, the flow rate control valve 11a is driven in an intermittently opened state by the intermittent drive step S4B. That is, the duty ratio (off duty ratio) is gradually increased to drive in an intermittently open state.
  • the chemical liquid 16b can be injected with high accuracy without causing excessive injection of the chemical liquid 16b into the syringe 17 due to the residual pressure of the compressed air. Further, since the injection to the intermediate target value 1 is performed in the shortest time, the chemical solution 16b can be injected efficiently and accurately in a short time.
  • the flow rate control valve 11a is driven to be opened to the final target value only by the opening drive step S4A, over-injection due to the residual pressure in the vial container 16 occurs. In this case, the over-injected chemical solution 16b needs to be discarded later, which is inefficient.
  • the chemical solution injection method according to the first embodiment it is possible to prevent the occurrence of inefficient work requiring the disposal of the chemical solution 16b.
  • the flow rate control unit 11 of the chemical solution injection device 10 shown in FIG. 1 includes a flow rate control valve 11a that sets the open ratio of the inner diameter of the tube 18 to 1 or 0.
  • the flow rate control valve 11a is controlled to periodically set the opening rate to 1 or 0 at a predetermined duty ratio.
  • the opening rate is set to 1 until the filling amount of the chemical liquid 16b in the syringe 17 reaches a predetermined filling amount, and after the predetermined filling amount is exceeded, the opening rate becomes 0.
  • the closing time is periodically inserted into the chemical injection process. At this time, the closing time is gradually increased stepwise until the filling amount of the chemical exceeds the predetermined filling amount and approaches the final filling amount.
  • FIG. 8 is a side view showing a schematic configuration of the chemical liquid injector 20 according to the second embodiment of the present invention.
  • the chemical injection device 20 of the second embodiment is similar to the chemical injection device 10 of the first embodiment, the compound needle 12 for chemical injection, the pressure generating unit 13 that sends out compressed gas, A flow rate control unit 11 that controls the flow rate of the compressed air, a measurement unit 14 that measures the filling amount and the filling speed of the chemical solution 16b, a pressure generation unit 13, and a control unit 15 that controls the flow rate control unit 11 and the measurement unit 14. It is equipped with.
  • the tip 12h of the adjustment needle 12e is arranged above the liquid surface 16a of the vial container 16, and compressed air is introduced into the vial container 16 from the tip 12h of the adjustment needle 12e. Then, the compressed air presses the chemical liquid surface 16a downward, and can inject the chemical liquid 16b into the syringe 17 from the tip 12i of the injection needle 12d in the chemical liquid 16b.
  • the chemical injection device 20 includes a syringe holding portion 23 having a barrel holding portion 21 and a plunger holding portion 22.
  • the barrel holding part 21 holds the syringe 17 so that the position of the barrel 17f of the syringe 17 is fixed.
  • the plunger holding portion 22 holds the plunger 17d that changes the position of the gasket 17a and slides in the direction of the central axis ⁇ of the barrel 17f together with the plunger 17d.
  • the plunger holding part 22 includes a rod-like part 22a and gripping parts 22b and 22c that are provided on the lower end side of the rod-like part 22a and sandwich and hold the jaw part 17g of the plunger 17d. .
  • the syringe holding part 23 is provided with the brake part 24 which locks the slide operation
  • the brake unit 24 locks the slide operation
  • a stopper 52 that locks the sliding operation by abutting the lower end side of the plunger holding portion 22 may be provided instead of the brake portion 24.
  • the illustrated stopper 52 includes an abutting portion 52b against which the plunger holding portion 22 abuts at the lower end of the rod-shaped portion 51a.
  • the bearing portion 51c of the rod-shaped portion 51a is supported by the support portion 52c so as to be slidable in the direction of the central axis ⁇ of the barrel 17f.
  • the stopper 52 is moved in advance to the slide position corresponding to the specified chemical amount, and the stopper 52 is manually fixed by tightening the positioning screw 52d.
  • the stopper 52 may be configured to automatically move based on the prescription data obtained from the prescription DB 19, or may be configured to abut against and engage with the rear end of the plunger 17d.
  • a pressure gauge 25 is provided in the tube 18 between the flow control valve 11a and the adjustment needle 12e, and a detection signal for detecting the pressure of the gas above the liquid surface 16a of the vial container 16 is detected. Transmit to the control unit 15. Thereby, when the amount of the chemical injected into the syringe 17 approaches the final target value, the control unit 15 controls the flow rate control unit 11 and the pressure generation unit 13 based on the detection signal of the pressure value of the pressure gauge 25. Thus, the excessive injection of the chemical solution 16b can be prevented.
  • the chemical injection device 20 of the second embodiment includes a pressure gauge 25 in a part of the tube 18 between the flow rate control unit 11 and the adjustment needle 12e. Based on the detection signal from the pressure gauge 25, at least one of the pressure generation unit 13, the flow rate control unit 11, and the syringe holding unit 23 is controlled by the control unit 15, and the chemical solution 16 b injected into the syringe 17. Adjust the filling amount. With this configuration, the pressure of the gas in the vial container 16 can be read directly, and the state of filling or injection of the drug solution 16b can be accurately grasped.
  • FIG. 9 is a flowchart of the chemical solution injection method according to the second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10 and 11 show details of the process in the chemical injection step (step S4) of the flowchart of FIG. 9, and show a specific chemical injection flowchart of the chemical injection method according to the second embodiment of the present invention.
  • the chemical solution injection method of the second embodiment uses the above-described chemical solution injection device 20 (see FIG. 8), a syringe holding step S1, a container receiving step S2, and a measuring unit arranging step S3. And chemical
  • Brake step S5 is a step in which the plunger holding part 22 is locked by the brake part 24 when it is measured by the measuring part 14 that the amount of the chemical solution designated in the syringe 17 is filled.
  • a chemical solution injection method including a pressure release step S6 after the chemical solution injection step S4 may be employed.
  • the pressure release step S6 is a step in which the pressure of the gas in the vial container 16 is reduced by the pressure generator 13 through the adjustment needle 12e, the tube 18 and the flow rate control valve 11a to below atmospheric pressure. It is.
  • FIG. 10 shows a case where the pressure release step S6 is not executed
  • FIG. 11 shows a case where the pressure release step S6 is executed.
  • the pressure of the gas in the vial container 16 (hereinafter referred to as the pressure in the vial) is controlled by changing the pressure of the pressure generator 13 and releasing the pressure in time in the pressure release step S6. It shows how it works.
  • step S14 is replaced with step S31.
  • Steps other than step S31 are the same as those described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • step S13 of FIG. 10 after the injection of the drug solution 16b into the syringe 17 is performed until the specified drug solution amount specified by the prescription from the prescription DB 19, for example, the slide operation of the plunger holding unit 22 is performed.
  • the brake unit 24 of the syringe holding unit 23 is forcibly locked and stopped (step S31).
  • the flow control valve 11a is “closed” and is in a closed state. Thereby, the excessive injection
  • step S11 since the compressed air is fed from the start of pressurization by the pressure generating unit 13 (step S11) until the pressurization is stopped (step S15), the pressure in the vial is maintained on the positive pressure side. Is done. Thereafter, in order to start the pressure release (step S32), the flow control valve 11a is set to an open state in which it is “open” (step S33). At almost the same time, the pressure on the positive pressure side is released to the outside atmosphere by, for example, the pressure release valve 53 provided in the pressure generating unit 13. The state of release of the pressure in the vial at this time can be observed as the gauge pressure of the pressure gauge 25 (step S34), and decreases until the gauge pressure becomes zero as shown in FIG. When the gauge pressure becomes 0, the flow control valve 11a becomes “closed” and is closed (step S35).
  • the pressure inside the vial can always be equal to the atmospheric pressure after the injection of the drug solution 16b is completed. Therefore, when the syringe 17 is removed from the compound needle 12, the drug solution 16b inside the vial container 16 and the syringe 17 Further, it is possible to more surely prevent a sudden exposure to the atmosphere. Thereby, a safe chemical solution injection method can be realized.
  • the tip 12h of the adjustment needle 12e of the compound needle 12 is always present above the liquid surface 16a of the liquid medicine 16b in the vial container 16 (outside the liquid medicine), the pressure through the adjustment needle 12e when the pressure is released. The backflow of the chemical liquid 16b to the generation unit 13 side does not occur.
  • FIG. 13 is a side view which shows schematic structure of the chemical injection device 30 concerning Embodiment 3 of this invention.
  • the chemical injection device 30 measures the compound needle 12 for chemical injection, the filling amount and the filling speed of the chemical solution, similarly to the chemical injection device 20 according to the second embodiment.
  • the measurement part 14, the pressure generation part 13, and the control part 15 which controls the flow volume control part 11 and the measurement part 14 are provided.
  • medical solution injection apparatus 30 has a pressurization function which sends out compressed air, and a decompression function which decompresses the pressure of air to a pressure a little lower than atmospheric pressure.
  • the pressure generating unit 13 of the chemical liquid injector 30 includes a positive pressure generating unit 54 and a negative pressure generating unit 55. Further, the pressure generating unit 13 includes a switching valve 56 that selects and connects either the positive pressure generating unit 54 or the negative pressure generating unit 55 to the inside of the vial container 16 via the tube 18.
  • the tip 12h of the adjustment needle 12e is disposed above the liquid surface 16a of the vial container 16, and compressed air is introduced into the vial container 16 from the tip 12h of the adjustment needle 12e. Then, the compressed air presses the chemical liquid surface 16a downward, and can inject the chemical liquid 16b into the syringe 17 from the tip 12i of the injection needle 12d in the chemical liquid 16b.
  • a pair of pressure sensors 32 is provided between the syringe holding portion 23 and the flange portion 17g of the plunger 17d instead of the pressure gauge 25 arranged in the second embodiment.
  • the pressure sensor 32 for example, a capacitance-type pressure sensor, a resistance-type pressure sensor using a pressure-sensitive rubber, a strain gauge, or the like can be used. With this configuration, when the plunger holding portion 22 is locked, it is possible to determine the direction in which the plunger 17d is pulled by detecting signals from the pair of pressure sensors 32, for example, differential signals.
  • the differential signal of the pressure sensor 32 is connected to a detection circuit including a differential amplifier 33 for signal processing.
  • the detection circuit including the differential amplifier 33 is connected to the control unit 15.
  • This configuration makes it possible to determine in real time whether the pressure of the plunger 17d and the chemical solution 16b in the syringe 17 is positive or negative.
  • over-injection of the chemical liquid 16b can be prevented, and the syringe 17 can be efficiently filled with an accurate amount of the chemical liquid 16b.
  • the pressure of the gas in the vial container 16 can be surely set to a negative pressure before the syringe 17 is removed from the compound needle 12. Thereby, exposure of the chemical solution 16b from the inside of the vial container 16 and the syringe 17 to the atmosphere outside can be reliably prevented, and safe injection of the chemical solution 16b into the syringe 17 can be realized.
  • FIG. 14 is a flowchart in which a decompression process flowchart is added to the subsequent process of the flowchart of FIG. 10 described in the second embodiment.
  • FIG. 15 shows how the pressure inside the vial container 16 is controlled by changing over time in the process of pressurization and decompression by the pressure generator 13.
  • step S15 After the pressurization by the pressure generating unit 13 (positive pressure generating unit 54) is stopped (step S15), the gas in the vial container 16 is sucked through the tube 18 using the pressure reducing function of the pressure generating unit 13. Then, pressure reduction is started (step S41). Specifically, the connection to the inside of the vial container 16 via the tube 18 is switched from the positive pressure generating unit 54 to the negative pressure generating unit 55 by the switching valve 56 of the pressure generating unit 13. Thereafter, the negative pressure generator 55 is operated to start suction.
  • the flow rate control valve 11a for controlling the inner diameter of the tube 18 is set to “open” to open (step S42), and the detection signal generated by the pressure sensor 32 and the detection circuit is monitored by the control unit 15 to The pressure is reduced until the pressure becomes equal to the atmospheric pressure or slightly lower than the atmospheric pressure (step S43). Then, when the negative pressure is the same as the atmospheric pressure or a predetermined pressure, the flow control valve 11a is set to “closed”, and the pressure generation unit 13 stops the pressure reduction (step S44).
  • the inside of the vial container 16 can be surely brought into a negative pressure state below atmospheric pressure. Therefore, when the syringe 17 is pulled out from the compound needle 12, it is possible to more reliably prevent the chemical solution 16b inside the vial container 16 and the syringe 17 from being exposed to the atmosphere. Thereby, a safe chemical solution injection method can be realized.
  • the tip 12h of the adjustment needle 12e of the compound needle 12 is always present above the chemical surface 16a of the chemical solution 16b in the vial container 16 (outside the chemical solution). The backflow of the chemical solution 16b to the pressure generating unit 13 side via the needle 12e is not generated.
  • a pressure gauge 25 arranged in the chemical liquid injector 20 according to the second embodiment may be added, and the pressure sensor 25 and the pressure gauge 25 may be used to monitor the pressure. Good. Thereby, the pressure in the vial can be monitored more reliably.
  • the case where compressed air is used to press the chemical solution has been described as an example.
  • gases than air may be used.
  • an inert gas such as nitrogen or argon that does not react with the chemical solution.
  • a liquid having a specific gravity lower than that of the chemical liquid may be used, and for example, oil or an oil-based liquid may be used. Since the liquid is incompressible, controllability of the filling amount when filling the chemical liquid is better than when gas is used, and the injection amount can be filled with high accuracy with respect to the final target value.
  • the chemical solution in the chemical solution container can be accurately and efficiently injected into the syringe while suppressing the bubbling of the chemical solution.
  • a medical worker such as a pharmacist or nurse to inhale the chemical solution into a syringe that is safe to use.
  • the work load can be greatly reduced, which is useful.

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Abstract

　薬液注入装置１０は、針基部１２ｃ、注入用針１２ｄおよび調整用針１２ｅを有する薬液注入用の複合針１２と、圧縮気体を送り出す圧力発生部１３と、シリンジ１７内のガスケット１７ａの位置を計測することにより薬液の充填量および充填速度を計測する計測部１４と、圧力発生部１３および計測部１４を制御する制御部１５とを備える。バイアル容器１６の薬液面１６ａより上部（薬液外）に配置した調整用針１２ｅの先端１２ｈから圧縮気体をバイアル容器１６の中に導入することにより、薬液面１６ａを下方へ押圧し、薬液１６ｂ中の注入用針１２ｄの先端１２ｉから薬液１６ｂをシリンジ１７内に注入する。この薬液注入装置１０により、薬液１６ｂの泡立ちを抑えてバイアル容器１６内の薬液を正確かつ効率的にシリンジ１７へ注入できる。

Description

薬液注入装置および薬液注入方法
　本発明は、医療などの分野において、注射薬などの薬液をシリンジなどで混合する時に用いる薬液注入装置および薬液注入方法に関する。
　病院などの医療機関で薬液を入院患者などに施用する時に、数種類の薬液をそれぞれ異なる薬液容器から取り出して混合し、混合した薬液を施用する場合が多い。また、このような薬液を混合する作業については、看護師や薬剤師など医療従事者の人手に頼ることが多い。この場合、人手に頼って複数種の薬液容器に注射針などを挿入して薬液を吸入するので、医療従事者にとって大きな作業負担となっている。特に、密閉されたバイアル容器などの薬液容器から吸入する時には、容器内の内圧調整のために、薬液容器に空気を入れつつ薬液を吸入（いわゆるポンピング動作を）しなければならない。そのため、薬液容器から吸入する時は、さらに医療従事者に大きな作業負担となっている。また、医療機関で施用される薬液の中には安全性に十分配慮して取り扱うべき薬液もあり、安全に取り扱えて作業負担が少なくて済む薬液注入装置や薬液注入方法の開発が望まれている。
　図１６は、特許文献１に開示された薬液注入装置の構成図である。図１６の薬液注入装置は、複数の液体瓶３のうちのいずれかに入った溶解液４を薬剤瓶１に注入することにより、薬剤瓶１の中の粉末状又は粒状の薬剤２を溶解する装置である。図１６に示すように、圧縮気体供給装置５により圧縮気体を送給用パイプ６で液体瓶３の溶解液４の上部に注射針７を介して送り込み、溶解液４を大気圧よりも十分高い圧力で押すことにより、送給用パイプ８を介して溶解液４を薬剤瓶１に注入している。なお、液体瓶３の注射針７と送給用パイプ６との間、および薬剤瓶１の注射針７と送給用パイプ８との間には、それぞれ開閉コック９が配置されている。開閉コック９は、通常閉じられており、薬剤瓶１および複数の液体瓶３の開閉コック９のうち使用されるものだけが開けられる。図１６では、右端の液体瓶３の開閉コック９と薬剤瓶１の開閉コック９だけが開けられて、溶解液４を薬剤瓶１に注入している状態である。特許文献１によれば、この構成は、人手を使わずに圧縮気体を用いて、溶解液４を半自動で薬剤瓶１に安全に注入することを意図したものである。
特開昭５９－１３９２６５号公報
　しかしながら、図１６の薬液注入装置は、圧縮気体を注射針７から溶解液４の液面に吹き付ける構成となっている。そのため、溶解液４の液面と注射針７の先端が近い場合は、送り込まれた圧縮気体に溶解液４が巻き込まれ、溶解液４（薬液）が発泡する。これを防止するためには、注射針７の挿入量の調整や圧縮気体の流入量の調整が、別途必要となる。また、この時、例えば溶解液４の泡立ちを抑制するため、圧縮気体の流入量を少なくすると、溶解液４の注入に時間がかかり、作業効率が悪くなる。
　また、図１６の薬液注入装置においては、溶解液４（薬液）の入った液体瓶３（薬液容器）内が圧縮気体の圧力により常に陽圧となるため、例えば薬液瓶１の開閉コック９を開けた時に溶解液４などが急に吹き出す恐れがある。
　本発明は上記従来の課題を解決するものであり、薬液容器内の薬液を、薬液の泡立ちを抑えつつ、正確かつ効率的にシリンジ内へ注入することができる薬液注入装置および薬液注入方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の薬液注入装置は、薬液容器を受け入れる受入ポートと、シリンジを保持する保持ポートと、針基部を貫通して前記受入ポートと前記保持ポートとを連通する注入用針と、前記針基部の側面から前記受入ポートまで前記針基部を貫通し前記受入ポートにおいて前記注入用針と平行に配置された調整用針と、を有する複合針と、前記調整用針の前記側面側の端部に接続された供給管を介して前記受入ポートに受け入れられた前記薬液容器内に流体を供給する流体供給部と、前記保持ポートに保持されたシリンジ内のガスケット位置に基づいて、前記流体供給部からの流体の供給により前記薬液容器から前記注入用針を介して前記シリンジ内に注入された薬液の充填量および充填速度の少なくともいずれか一方を計測する計測部と、前記計測部での計測結果に基づいて前記流体供給部での流体の供給量を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明の薬液注入方法は、針基部と、前記針基部を貫通して受入ポートと保持ポートとを連通する注入用針と、前記針基部の側面から前記受入ポートまで前記針基部を貫通し前記受入ポートにおいて前記注入用針と平行に配置された調整用針と、を有する複合針を備えた薬液注入装置を設け、シリンジを前記保持ポートに保持し、薬液容器を前記受入ポートに受入れ、前記注入用針と前記調整用針とを前記薬液容器に挿入した後に、前記調整用針の先端を前記バイアル容器の薬液面より上部に配置し、前記シリンジのガスケットの先端位置を計測し、前記ガスケットの先端位置に基づいて、前記流体供給部により前記調整用針の前記側面側の端部から前記薬液容器内に流体を供給し、前記注入用針より前記薬液容器内の薬液を前記シリンジに注入する、ことを特徴とする。
　本発明の薬液注入装置および薬液注入方法によれば、薬液容器内の薬液を、薬液の泡立ちを抑えて、正確かつ効率的にシリンジへ注入することができる。
本発明の実施の形態１にかかる薬液注入装置の全体構成を示す概略的な側面図。 流量制御部の拡大図。 本発明の実施の形態１にかかる薬液注入方法のフローチャート。 本発明の実施の形態１にかかる薬液注入方法の具体的な薬液注入フローチャート。 本発明の実施の形態１にかかる他の薬液注入方法のフローチャート。 本発明の実施の形態１にかかる他の薬液注入方法の具体的な薬液注入フローチャート。 本発明の実施の形態１の流量制御弁の時間軸に対する駆動パターンを示す線図（定量開放駆動の場合）。 本発明の実施の形態１の流量制御弁の時間軸に対する駆動パターンを示す線図（間欠開放駆動の場合）。 本発明の実施の形態１の間欠駆動ステップを含む薬液注入方法により、最終目標値の薬液量を注入する時の、薬液量の時間に対する変化を示す線図。 本発明の実施の形態２にかかる薬液注入装置の全体構成を示す概略的な側面図 本発明の実施の形態２にかかる薬液注入方法のフローチャート。 本発明の実施の形態２にかかる薬液注入方法の具体的な薬液注入フローチャート。 本発明の実施の形態２にかかる薬液注入方法の具体的な薬液注入フローチャート。 本発明の実施の形態２の圧力開放ステップにおいてバイアル容器内のバイアル内圧力が、加圧と圧力開放とにより時間的に変化して制御される様子を示す線図。 本発明の実施の形態３にかかる薬液注入装置の全体構成を示す概略的な側面図。 本発明の実施の形態３にかかる薬液注入方法の具体的な薬液注入フローチャート。 本発明の実施の形態３の薬液注入方法においてバイアル容器内のバイアル内圧力が、加圧と減圧とにより時間的に変化して制御される様子を示す線図。 従来例の薬液注入装置の構成図。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。
（実施の形態１）
　図１Ａおよび図１Ｂは本発明の実施の形態１にかかる薬液注入装置１０の概略構成を示し、図１Ａは薬液注入装置１０の全体構成を示す側面図、図１Ｂは流量制御部１１の拡大図である。
　図１Ａおよび図１Ｂに示すように、本実施の形態１の薬液注入装置１０は、薬液注入用の複合針１２と、圧縮気体を送り出す圧力発生部１３と、圧縮空気の流量を制御する流量制御部１１と、薬液の充填量および充填速度を計測する計測部１４と、制御部１５とを備えている。制御部１５は、圧力発生部１３、流量制御部１１および計測部１４を制御する。
　ここで、複合針１２は、針基部１２ｃと、注入用針１２ｄと、調整用針１２ｅとを有する。針基部１２ｃは、ゴム、樹脂等の弾性を有する材料からなる。針基部１２ｃにおいて、針基部１２ｃの上部を窪ませてバイアル容器１６（薬液容器）を受け入れる受入ポート１２ｅを形成し、針基部１２ｃの下部を窪ませてシリンジ１７を保持する保持ポート１２ｂを形成している。注入用針１２ｄは、受入ポート１２ａから保持ポート１２ｂまで針基部１２ｃを貫通して配置されている。一方、調整用針１２ｅは、針基部１２ｃの側面１２ｆから受入ポート１２ａまで針基部１２ｃを貫通し、注入用針１２ｄと並行して受入ポート１２ａの上方まで配置されている。
　ゴム栓５１で封止されたバイアル容器１６の開口側が受入ポート１２ａに配置されると、受入ポート１２ａの壁面がバイアル容器１６の開口側及びゴム栓５１に密接するので、注入用針１２ｄおよび調整用針１２ｅを通る経路を除いてバイアル容器１６内は密閉状態で維持される。シリンジ１７の注入口側が保持ポート１２ｂに配置されると、保持ポート１２ｂの壁面がシリンジ１７の注入口側に密接するので、注入用針１２ｄを通る経路を除いてシリンジ１７内は密閉状態で維持される。
　圧力発生部（流体供給部）１３は、複合針１２の調整用針１２ｅの端部１２ｇに接続されたチューブ（供給管）１８を介して、圧縮気体としての圧縮空気をバイアル容器１６に送り出す。計測部１４は、複合針１２の保持ポート１２ｂに保持されたシリンジ１７内のガスケット１７ａの先端位置１７ｂを計測することにより、シリンジ１７内に注入された薬液の充填量および充填速度を計測する。
　調整用針１２ｅの先端１２ｈをバイアル容器１６の薬液面１６ａより上部（薬液外）に配置し、調整用針１２ｅの先端１２ｈから圧縮空気をバイアル容器１６の中に導入する。バイアル容器１６内に導入された圧縮空気は、薬液面１６ａを下方へ押圧する。その結果、その先端１２ｉが薬液１６ｂ中に位置している注入用針１２ｄを介して、バイアル容器１６内の薬液１６ｂがシリンジ１７内に注入される。
　次に、本実施の形態１の薬液注入装置１０の基本的な動作について説明する。
　図１Ａに示す圧力発生部１３により生成され送り出された圧縮空気は、チューブ１８の中を通り、複合針１２の調整用針１２ｅの先端１２ｈからバイアル容器１６の底部１６ｃの方向へ導入され、薬液面１６ａを押圧する。調整用針１２ｅの先端１２ｈは薬液面１６ａから上方に突出しており、圧縮空気は、薬液面１６ａに向かってではなく、バイアル容器１６の底部１６ｃに向かって上向きに導入される。そのため、バイアル容器１６内に導入される圧縮空気は、薬液１６ｂを巻き込まず、薬液１６ｂを泡立たせることがない。
　薬液１６ｂは、液体上部の薬液面１６ａが圧縮空気により下方へ押圧されることにより、液体下部に配置された注入用針１２ｄの中を経由してシリンジ１７の内部へ注入される。注入された薬液１６ｂの一部は、シリンジ１７内部のガスケット１７ａを押し下げる。
　計測部１４は、シリンジ１７内部のガスケット１７ａの先端位置１７ｂをシリンジ１７の目盛り１７ｃを介して読み取ることで、シリンジ１７への薬液の充填量を計測する。例えば、計測部１４は、ガスケット１７ａの全移動行程を撮像視野に収めた計測用のカメラを備え、この計測用カメラで撮像したガスケット１７ａ及び目盛り１７ｃの画像に対して画像処理を行うことで、ガスケット１７ａの先端位置１７ｂの目盛り１７ｃを認識する。そして、計測部１４はこの認識結果を使用して薬液の充填量を計測する。計測部１４により計測した薬液の充填量（計測値）は、例えば電気信号に変換して制御部１５に送られ、注入する予定の薬液量などと比較される。
　計測部１４により計測されたシリンジ１７内の薬液の充填量が予定の薬液量に達していない場合、制御部１５は圧力発生部１３からの圧縮空気の供給を継続して薬液面１６ａを引き続き下方へ押圧し、シリンジ１７内への薬液１６ｂの注入を継続する。一方、計測部１４により計測されたシリンジ１７内の薬液の充填量が予定の薬液量に達している場合、制御部１５は圧力発生部１３からの圧縮空気の供給を停止して、シリンジ１７内への薬液１６ｂの注入を終了する。なお、予定の薬液量や薬液種類などの処方箋情報は、処方データベース（以下、「処方ＤＢ」とする）１９により、例えば患者の施用毎に提供される。また、それと共に、処方箋情報には、処方ＤＢ１９により、薬液１６ｂのシリンジ１７内への注入の作業内容が記録される。
　以上の動作を実行することで、薬液注入装置１０は、薬液１６ｂの泡立ちを抑えつつ、バイアル容器１６内の薬液１６ｂを正確かつ効率的にシリンジ１７内へ注入することができる。また、薬液注入装置１０は、針基部１２ｃの上下にバイアル容器１６とシリンジ１７とを配置することができる。さらに、薬液注入装置１０は、シリンジ１７の目盛り１７ｃを介してガスケット１７ａの先端位置１７ｂを計測部１４により直接計測して読み取るので、省スペースに適したコンパクトな装置が実現できる。
　なお、計測部１４は、ガスケット１７ａの先端位置１７ｂを計測する代わりに、シリンジ１７のプランジャー１７ｄの後端位置（図示せず）を計測して薬液１６ｂの充填量などを読み取っても良い。また、計測部１４は、プランジャー１７ｄの後端位置を、例えば、リニアポテンショなどを用いてダイレクトに測定しても良い。これにより、計測部１４は、計測用カメラで撮像した画像を画像処理する必要がなく、薬液１６ｂの充填量などの読み取り精度や薬液１６ｂの充填の制御性を向上できる。
　また、計測部１４は、シリンジ１７への充填量と共にまたはそれに代えてシリンジ１７への薬液の充填速度を計測して制御部１５へ送ってもよい。この場合、計測部１４は、シリンジ１７において複数の異なる時点の充填量を計測し、これらを演算処理することで充填速度を算出する。
　なお、針基部１２ｃの下部の保持ポート１２ｂにシリンジ１７を配置する代わりに、保持ポート１２ｂにメスシリンダー（図示せず）を配置して、メスシリンダー内に薬液１６ｂを注入しても良い。この場合は、メスシリンダーに充填された薬液１６ｂの液面を計測部１４で検出し、その検出結果を制御部１５にフィードバックして薬液１６ｂの注入量制御を行う。
　図１Ｂを参照すると、流量制御部１１は、チューブ１８の一部を押してチューブ１８の内径の断面積を変えることにより圧縮空気の流入量を変える。この流量制御部１１は、流量制御弁１１ａを含み、流量制御弁１１ａを開閉することにより連続的に圧縮空気の流入量を変えることができる。ここで、流量制御弁１１ａは、例えば、電子ソレノイドを用いた弁駆動部１１ｂにより、図１Ｂに示すように開閉駆動される。この機能を利用すると、制御部１５は、計測部１４で計測した薬液１６ｂの充填量または充填速度に応じて流量制御部１１を制御し、圧縮空気の流入量を変えることができる。この構成により、薬液１６ｂの充填量が予定の薬液量である最終目標値に近づいた時に、薬液１６ｂの充填速度を落とすこともできるので、正確な量の薬液をシリンジ１７内へ注入できる。また、この構成により、薬液１６ｂの物性（粘性など）に適した条件で注入することもできる。
　また、圧力発生部１３と流量制御部１１との間に細菌阻止用フィルタ１８ａを配置した構成としてもよい。この構成により、圧縮空気に含まれる細菌などがチューブ１８を介してバイアル容器１６の内部に入ることを阻止できるので、バイアル容器１６から薬液１６ｂをシリンジ１７内へ注入する時に、薬液が細菌に汚染されることを防止できる。
　また、制御部１５は、処方ＤＢ１９のデータ（処方箋情報、薬剤情報など）に基づいて、バイアル容器１６の薬液１６ｂをシリンジ１７内に注入する構成としてもよい。この構成により、患者ごとの施用データや薬液１６ｂの種類に基づき、薬液１６ｂをシリンジ１７内に正確に注入することができる。
　次に本実施の形態１の薬液注入装置１０を用いた薬液注入方法について説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかる薬液注入方法のフローチャートを示す。図３は、図２のうち薬液注入ステップＳ４の詳細であって、本発明の実施の形態１にかかる薬液注入方法の具体的な薬液注入フローチャートを示す。
　図２に示すように、本実施の形態１の薬液注入方法は、上述の薬液注入装置１０（図１参照）を使用し、シリンジ保持ステップＳ１と、容器受入ステップＳ２と、計測部配置ステップＳ３と、薬液注入ステップＳ４と、を備える。
　シリンジ保持ステップＳ１は、シリンジ１７を複合針１２の針基部１２ｃの保持ポート１２ｂに保持するステップである。この時に、シリンジ１７のガスケット１７ａはプランジャー１７ｄによりシリンジ上部に押し切られて、シリンジ１７内に余分な空気を入れないようにしている。
　次の容器受入ステップＳ２は、バイアル容器１６を倒立状態で針基部１２ｃの受入ポート１２ａに受入れ、注入用針１２ｄの先端１２ｉと調整用針１２ｅの先端１２ｈとをゴム栓５１を貫通させてバイアル容器１６に挿入した後に、調整用針１２ｅの先端１２ｈをバイアル容器１６の薬液面１６ａより上部（薬液外）に配置するステップである。調整用針１２ｅの先端１２ｈを薬液面１６ａより上部に配置することにより、圧力発生部１３からバイアル容器１６内に圧縮空気を送給した際の薬液１６ｂの泡立ちを防止でき、シリンジ１７内への正確かつ効率的な薬液１６ｂの注入が実現できる。
　そして、計測部配置ステップＳ３により、計測部１４の撮像器、例えば計測カメラを、配置する。ここで、計測カメラは、シリンジ１７内部のガスケット１７ａの先端位置１７ｂが、シリンジ１７の目盛り１７ｃに対比して計測できるように、配置する。
　そして、薬液注入ステップＳ４により、圧力発生部１３からの圧縮空気を調整用針１２ｅの先端１２ｈからバイアル容器１６内部に送り込んで、注入用針１２ｄよりバイアル容器１６内の薬液１６ｂをシリンジ１７内に注入する。
　この方法により、バイアル容器１６内の薬液１６ｂの泡立ちを抑え、シリンジ１７への正確かつ効率的な薬液１６ｂの注入を実現できる。
　さらに、薬液注入ステップＳ４について図３を用いて説明する。
　図３に示す薬液注入フローチャートにおいて、まず、チューブ１８及び調整用針１２ｅを介して、バイアル容器１６内の薬液面１６ａの上部の空間に圧縮空気を供給する目的で、圧力発生部１３による加圧が開始される（ステップＳ１１）。
　次に、圧力発生部１３の下流側の流量制御弁１１ａが、「開」の状態となり、チューブ１８と調整用針１２ｅを介して、圧力発生部１３からバイアル容器１６内に供給される圧縮空気により薬液面１６ａが加圧され始める（ステップＳ１２）。
　薬液面１６ａが加圧され始めると、複合針１２の保持ポート１２ｂに保持されたシリンジ１７内に、薬液１６ｂが注入され始める。この薬液１６ｂの注入は、例えば、処方ＤＢ１９からの処方箋で指定された指定薬液量に到達するまで行われる（ステップＳ１３）。
　そして、薬液１６ｂの注入が、指定薬液量に到達すると、流量制御弁１１ａが、「閉」の状態となる（ステップＳ１４）。その後、圧力発生部１３による圧縮空気の送給を停止して、加圧を停止する（ステップＳ１５）。
　以上の方法により、バイアル容器１６内の薬液１６ｂの泡立ちを抑えつつ、シリンジ１７への正確かつ効率的な薬液１６ｂの注入を実現できる。
　次に本実施の形態１の薬液注入装置１０を用いた他の薬液注入方法について説明する。
　図４は、本発明の実施の形態１にかかる他の薬液注入方法のフローチャートを示す。図５は、図４のうち薬液注入ステップＳ４の詳細であって、本発明の実施の形態１にかかる他の薬液注入方法の具体的な薬液注入フローチャートを示す。
　図４に示すように、本実施の形態１の他の薬液注入方法は、上述の薬液注入装置１０（図１参照）を使用し、シリンジ保持ステップＳ１と、容器受入ステップＳ２と、計測部配置ステップＳ３と、薬液注入ステップＳ４と、を備えた方法である。図４の薬液注入方法において、シリンジ保持ステップＳ１、容器受入ステップＳ２および計測部配置ステップＳ３は、図２の薬剤注入方法と同様である。しかしながら、薬液注入ステップＳ４に開放駆動ステップＳ４Ａと間欠駆動ステップＳ４Ｂとを含む部分が、図２で示した薬液注入方法とは異なっている。ここで、開放駆動ステップＳ４Ａは、流量制御部１１の流量制御弁１１ａを開放状態にして圧力発生部１３から圧縮空気を送り込むステップである。また、間欠駆動ステップＳ４Ｂは、開放状態と閉鎖状態とを交互に繰返しながら流量制御弁１１ａを動作させるステップである。そして、間欠駆動ステップＳ４Ｂでは、シリンジ１７内に充填される薬液量の増加に応じ、流量制御弁１１ａの閉鎖状態の時間を序々に長くし、圧縮空気の流入量を徐々に少なくする。
　この方法により、シリンジ１７内に充填される薬液量が最終目標値に近づくに従い、圧縮空気の流入量が序々に少なくなるので、薬液１６ｂの過注入を有効に防止できる。その結果、この方法により、シリンジ１７への薬液１６ｂの注入を、より正確かつ効率的に実現できる。
　図４の薬液注入ステップＳ４について、図５、図６Ａおよび図６Ｂを用いてさらに詳細に説明する。図５のフローチャートにおいてステップＳ２１，Ｓ２２が図４の開放駆動ステップＳ４Ａに対応し、ステップＳ２３～Ｓ２９が図４の間欠駆動ステップＳ４Ｂに対応する。図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の実施の形態１の流量制御弁１１ａの時間軸に対する流量制御弁開放率の駆動パターンを説明する図で、図６Ａは定量開放駆動の場合の駆動パターンを示す図で、図６Ｂは間欠開放駆動の場合の駆動パターンを示す図である。
　図５に示す過注入防止の薬液注入フローチャートにおいて、まず、スタート直後に、バイアル容器１６内の薬液面１６ａの上部の空間に圧縮空気を供給する目的で、チューブ１８及び調整用針１２ｅを介して圧力発生部１３による加圧が開始される（ステップＳ１１）。そして、エンドに近いステップにおいて、薬液１６ｂの注入が、指定薬液量または最終目標値に到達すると、流量制御弁１１ａが、「閉」の状態となる（ステップＳ１４）。その後、圧力発生部１３による圧縮空気の送り出しを停止して、加圧を停止する（ステップＳ１５）。このように、スタート直後のステップＳ１１およびエンドに近いステップＳ１４、Ｓ１５は図３に示す薬液注入フローチャートと同じである。
　ここで、上述の図３の場合のように単に薬液注入の開始時点と終了時点のみを制御しただけでは、流量制御弁１１ａは、薬液１６ｂを指定薬液量だけ注入するまで開放されたままで、閉鎖状態とはならない。これにより、短い時間で薬液１６ｂの注入を完了するために注入速度を比較的速く設定した場合、指定薬液量より多い薬液１６ｂが注入される場合がある。このような過注入を防止するために、例えば、少量の薬液１６ｂをゆっくりと長い時間をかけて注入すると、薬液注入ステップＳ４の作業効率が悪くなる。
　そこで、過注入を防止するために、薬液注入ステップＳ４は、開放駆動ステップＳ４Ａと間欠駆動ステップＳ４Ｂとを含んでいる。具体的には、図５に示す過注入防止の薬液注入フローチャートにおいて、加圧の開始（ステップＳ１１）の後に、定量開放駆動が開始される（ステップＳ２１）。
　定量開放駆動は、図６Ａに示すように、流量制御弁１１ａの開放率を１にして（流量制御弁１１ａを全開に開放して）、圧縮空気をバイアル容器１６の中に流入させている。ここで、流量制御弁１１ａの開放率は０から１の範囲で定義され、開放率が１の場合は、流量制御弁１１ａは全開状態となり、開放率が０の場合は、流量制御弁１１ａは閉鎖状態となる。
　定量開放駆動の動作を継続して、シリンジ１７内の薬液量が、最初の中間目標値１に到達すると（ステップＳ２２）、定量開放駆動を止めて間欠開放駆動を開始する（ステップＳ２３）。間欠開放駆動は、図６Ｂに示すように、流量制御弁１１ａの開放率を１（流量制御弁１１ａは開放状態）にする開時間ａと、開放率を０（流量制御弁１１ａは閉鎖状態）にする閉時間ｂと、を交互に繰り返して動作させる駆動方法である。この間欠開放駆動では、流量制御弁１１ａの開閉動作による開時間ａと閉時間ｂの割合を段階的に変えることにより、圧力発生部１３からバイアル容器１６に流入する圧縮空気の量を簡単に変えることができる。すなわち、開時間ａと閉時間ｂのデューティ比を周期的に変えることにより、単位時間あたりに流入する圧縮空気の量を変えて、シリンジ１７に注入する薬液１６ｂの充填速度を調整することができる。
　以下の説明では、開時間ａと閉時間ｂではデューティ比として、閉時間ｂが占める比率（オフデューティ比）を使用する。この場合のデューティ比は以下の式で定義される。
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　間欠開放駆動を開始する（ステップＳ２３）時には、間欠駆動の初期デューティ比が比較的低い値、例えば０．５（ａ＝ｂ＝０．５）に設定される（ステップＳ２４）。そして、デューティ比０．５で間欠開放駆動が開始され、薬液量が中間目標値２に到達するまで継続される（ステップＳ２５）。薬液量が中間目標値２に到達すると、間欠駆動のデューティ比（オフデューティ比）を変更する（ステップＳ２６）。この時に、中間目標値１よりも最終目標値に近づいているので、デューティ比（オフデューティ比）は初期デューティ比より大きくなるように、例えば０．６（ａ＝０．４、ｂ＝０．６）に変更する。そうすると、単位時間あたりにバイアル容器１６に流入する圧縮空気の量が減るので、薬液１６ｂの充填速度を遅くすることができる。
　このような間欠開放駆動を繰り返して、薬液量が中間目標値ｎに到達する（ステップＳ２７）毎に、間欠駆動のデューティ比（オフデューティ比）を少しずつ大きい値、例えば０．７、０．８、０．８５、０．９、・・・に変えていく（ステップＳ２８）。このような動作を、薬液量が最終目標値に到達する（ステップＳ２９）まで行い、最終目標値に到達した時に、流量制御弁１１ａを開放率０の閉鎖状態とする（ステップＳ１４）。そして、圧力発生部１３の動作を停止させて加圧の停止を行う（ステップＳ１５）。
　このように、薬液量が最終目標値に近づくにつれ、間欠開放駆動のデューティ比（オフデューティ比）を段階的に大きくしていくことにより、流量制御弁１１ａが実質的に閉鎖状態に近づいていき、薬液１６ｂの充填速度は徐々に遅くなっていく。これにより、流量制御弁１１ａを閉鎖状態にした後に、バイアル容器１６内に残る圧縮空気の残留圧により、薬液１６ｂがシリンジ１７に過注入されることを防止できる。
　図７は、本実施の形態１の間欠駆動ステップを含む薬液注入方法により、シリンジ１７内に最終目標値の薬液量を注入する時の、薬液量の時間に対する変化を示す。図７に示すように、薬液量が０から中間目標値１に到達するまでは、開放駆動ステップＳ４Ａにより、流量制御弁１１ａを定量開放状態で駆動する。そうすると、薬液量は最短時間で中間目標値１に到達する。薬液量が中間目標値１に到達して最終目標値に到達するまでは、間欠駆動ステップＳ４Ｂにより、流量制御弁１１ａを間欠開放状態で駆動する。すなわち、デューティ比（オフデューティ比）を徐々に大きくして間欠開放状態で駆動する。これにより、最終目標値に到達する前には、圧縮空気の流入量は少なく、薬液１６ｂの充填速度も遅くなる。そのため、圧縮空気の残留圧による薬液１６ｂのシリンジ１７内への過注入が発生することなく、薬液１６ｂを精度よく注入できる。また、中間目標値１まで最短時間で注入するので、薬液１６ｂの注入を短時間で効率よく正確に行うことができる。一方、図７において破線で示すように、開放駆動ステップＳ４Ａのみで最終目標値まで流量制御弁１１ａを定量開放駆動する場合は、バイアル容器１６内の残留圧による過注入が発生する。この場合、過注入した薬液１６ｂを後で廃棄する必要が生じて非効率である。本実施の形態１の薬液注入方法を用いると、このように薬液１６ｂの廃棄が必要な非効率な作業の発生を防止することができる。
　上述の薬液注入方法を行うために、図１に示す薬液注入装置１０の流量制御部１１は、チューブ１８の内径の開放率を１または０にする流量制御弁１１ａを備えている。この流量制御弁１１ａを制御して、周期的に所定のデューティ比で開放率を１または０にしている。この構成により、圧縮空気などの気体の圧力を一定にして開放率を時間的に変化させることにより、シリンジ１７内へ早く効率的に薬液１６ｂを充填する、あるいは正確な量の薬液１６ｂを充填することができる。
　また、流量制御弁１１ａを制御して、シリンジ１７内の薬液１６ｂの充填量が所定の充填量になるまでは開放率を１とし、所定の充填量を超えた後は開放率が０になる閉時間を、薬液注入処理に周期的に挿入する。この時、薬液の充填量が所定の充填量を超えて最終の充填量に近づくまで、段階的に閉時間が次第に長くなるようにする。この構成により、シリンジ１７内へ効率的に薬液１６ｂが充填でき、かつ薬液１６ｂの量も正確に充填できる。さらに、薬液１６ｂの過注入も防止することができる。
　（実施の形態２）
　図８は本発明の実施の形態２にかかる薬液注入装置２０の概略構成を示す側面図である。
　図８に示すように本実施の形態２の薬液注入装置２０は、実施の形態１の薬液注入装置１０と同様に、薬液注入用の複合針１２と、圧縮気体を送り出す圧力発生部１３と、圧縮空気の流量を制御する流量制御部１１と、薬液１６ｂの充填量および充填速度を計測する計測部１４と、圧力発生部１３と、流量制御部１１および計測部１４を制御する制御部１５と、を備えている。
　調整用針１２ｅの先端１２ｈをバイアル容器１６の薬液面１６ａより上部に配置し、調整用針１２ｅの先端１２ｈから圧縮空気をバイアル容器１６の中に導入する。そうすると、圧縮空気は、薬液面１６ａを下方へ押圧し、薬液１６ｂ中の注入用針１２ｄの先端１２ｉから薬液１６ｂをシリンジ１７内へ注入することができる。
　本実施の形態２の薬液注入装置２０は、実施の形態１の薬液注入装置１０と異なり、バレル保持部２１とプランジャー保持部２２とを有するシリンジ保持部２３を、備えている。ここで、バレル保持部２１は、シリンジ１７のバレル１７ｆの位置が固定されるように保持するものである。プランジャー保持部２２は、ガスケット１７ａの位置を変えるプランジャー１７ｄを保持してプランジャー１７ｄと共にバレル１７ｆの中心軸αの方向にスライドするものである。本実施の形態２におけるプランジャー保持部２２は、ロッド状部２２ａと、ロッド状部２２ａの下端側に設けられてプランジャー１７ｄの顎部１７ｇを挟み込んで把持する把持部２２ｂ，２２ｃとを備える。また、シリンジ保持部２３は、ロッド状部２２ａを係止することでプランジャー保持部２２のスライド動作をロックするブレーキ部２４を備えている。薬液注入装置２０において、計測部１４によりシリンジ１７内に指定した薬液量が充填されたことを計測した時には、ブレーキ部２４によりプランジャー保持部２２のスライド動作がロックされる。
　この構成により、指定された薬液量が充填されたことを計測すると、ブレーキ部２４によりプランジャー保持部２２のスライド動作がロックされ、プランジャー１７ｄのスライド動作が強制停止される。これにより、指定薬液量以上の薬液１６ｂがシリンジ１７内に吸引されることはない。すなわち、この構成により、薬液１６ｂの過注入を防止し、正確な量の薬液１６ｂをシリンジ１７内に充填することができる。
　図８において二点鎖線で示すように、ブレーキ部２４の代わりに、プランジャー保持部２２の下端側を突き当ててスライド動作をロックするストッパー５２を設けてもよい。図示したストッパー５２は、ロッド状部５１ａの下端にプランジャー保持部２２が突き当られる突き当て部５２ｂを備える。ロッド状部５１ａの軸受部５１ｃは、支持部５２ｃによりバレル１７ｆの中心軸αの方向にスライド可能に支持されている。指定薬液量に相当するスライド位置にストッパー５２を予め移動させ、位置決めねじ５２ｄの締め付けによりストッパー５２をマニュアル固定する。ストッパー５２は、処方ＤＢ１９から得られる処方箋データに基づき自動で移動させる構成としても良いし、プランジャー１７ｄの後端に突き当って係止する構成としてもよい。
　また、図８に示すように、流量制御弁１１ａと調整用針１２ｅとの間のチューブ１８に圧力計２５を設けて、バイアル容器１６の薬液面１６ａ上部の気体の圧力を検出した検出信号を制御部１５に送信する。これにより、シリンジ１７内に注入される薬液量が最終目標値に近付いた時に、圧力計２５の圧力値の検出信号を元に、制御部１５により流量制御部１１や圧力発生部１３を制御して薬液１６ｂの過注入を防止できる。
　すなわち、本実施の形態２の薬液注入装置２０は、流量制御部１１と調整用針１２ｅとの間のチューブ１８の一部に圧力計２５を備えている。この圧力計２５からの検出信号に基づいて、圧力発生部１３、流量制御部１１およびシリンジ保持部２３のうちの少なくともいずれかを制御部１５により制御して、シリンジ１７内に注入される薬液１６ｂの充填量を調整する。この構成により、バイアル容器１６内の気体の圧力を直接読み取ることができ、薬液１６ｂの充填や注入の状態を的確に掴むことができる。
　次に本実施の形態２の薬液注入装置２０を用いた薬液注入方法について説明する。図９は、本発明の実施の形態２にかかる薬液注入方法のフローチャートを示す。図１０および図１１は、図９のフローチャートの薬液注入ステップ（ステップＳ４）における処理の詳細であって、本発明の実施の形態２にかかる薬液注入方法の具体的な薬液注入フローチャートを示す。
　図９に示すように、本実施の形態２の薬液注入方法は、上述の薬液注入装置２０（図８参照）を使用し、シリンジ保持ステップＳ１と、容器受入ステップＳ２と、計測部配置ステップＳ３と、薬液注入ステップＳ４と、ブレーキステップＳ５と、を備える。本実施の形態２におけるステップＳ１からステップＳ４は、実施の形態１の場合と同様である。しかしながら、本実施の形態２における薬液注入方法は、ブレーキステップＳ５を備えた方法であるところが、実施の形態１の薬液注入方法とは異なっている。
　ブレーキステップＳ５は、計測部１４によりシリンジ１７内に指定した薬液量が充填されたことを計測すると、ブレーキ部２４によりプランジャー保持部２２がロックされるステップである。このように、シリンジ保持部２３を有した薬液注入装置２０において、ブレーキステップＳ５を行うことで、シリンジ１７内に薬液１６ｂを過注入することを、確実に防止できる。
　さらに、図９に示すように、薬液注入ステップＳ４の後に、圧力開放ステップＳ６を備えた薬液注入方法としてもよい。ここで、圧力開放ステップＳ６は、バイアル容器１６の中の気体の圧力を、調整用針１２ｅ、チューブ１８および流量制御弁１１ａを介して、圧力発生部１３により減圧して大気圧以下にするステップである。この圧力開放を実行することにより、シリンジ１７を複合針１２より抜き取る際、バイアル容器１６内部やシリンジ１７内部から外部の大気へ薬液１６ｂが暴露することを、さらに確実に防止できる。これにより、安全な薬液注入方法が実現できる。
　図８の薬液注入装置２０を用いて薬液１６ｂを注入するフローチャートについて、図１０および図１１により、さらに詳細に説明する。図１０は圧力開放ステップＳ６を実行しない場合を示し、図１１は圧力開放ステップＳ６を実行する場合を示す。また、図１２は、圧力開放ステップＳ６においてバイアル容器１６内の気体の圧力（以下、バイアル内圧力とする）が、圧力発生部１３の加圧と圧力開放とにより時間的に変化して制御される様子を示している。
　図１０の薬液注入フローチャートは、ステップＳ１４をステップＳ３１に置き換えた点を除いて、実施の形態１で説明した図３に示す薬液注入フローチャートと同一である。ステップＳ３１以外のステップについては、実施の形態１で説明した内容と同様であるので説明を省略する。
　図１０のステップＳ１３において、薬液１６ｂのシリンジ１７内への注入が、例えば処方ＤＢ１９からの処方箋で指定された指定薬液量に到達するまで行われた後に、プランジャー保持部２２のスライド動作を、シリンジ保持部２３のブレーキ部２４により強制的にロックして停止させる（ステップＳ３１）。それと同時に、流量制御弁１１ａが「閉」となり閉鎖状態となる。これにより、シリンジ１７内への薬液１６ｂの過注入を、さらに確実に防止する。
　図１１のフローチャートにおいて、圧力発生部１３により加圧が開始（ステップＳ１１）されてから加圧が停止（ステップＳ１５）されるまで、圧縮空気が送り込まれるので、バイアル内圧力は、陽圧側に保持される。その後、圧力開放を開始する（ステップＳ３２）ために、流量制御弁１１ａを「開」となる開放状態とする（ステップＳ３３）。それとほぼ同時に、例えば圧力発生部１３に備えられた圧力開放弁５３により、陽圧側の圧力が外部の大気に開放される。この時のバイアル内圧力の圧力開放の様子は、圧力計２５のゲージ圧として観察する（ステップＳ３４）ことができ、図１２に示すようにゲージ圧が０になるまで減少する。ゲージ圧が０になった時に、流量制御弁１１ａは、「閉」となり閉鎖状態となる（ステップＳ３５）。
　この方法により、薬液１６ｂの注入完了後は、バイアル内圧力を常に大気圧と等しくすることができるので、シリンジ１７を複合針１２から抜く際に、バイアル容器１６内部及びシリンジ１７内部の薬液１６ｂが、大気に急激に曝されることを、さらに確実に防止できる。これにより、安全な薬液注入方法が実現できる。また、複合針１２の調整用針１２ｅの先端１２ｈが、常にバイアル容器１６内の薬液１６ｂの薬液面１６ａより上部（薬液外）に存在するため、圧力開放時に、調整用針１２ｅを介した圧力発生部１３側への薬液１６ｂの逆流も発生しない。
　（実施の形態３）
　図１３は本発明の実施の形態３にかかる薬液注入装置３０の概略構成を示す側面図である。
　図１３に示すように本実施の形態３の薬液注入装置３０は、実施の形態２の薬液注入装置２０と同様に、薬液注入用の複合針１２と、薬液の充填量および充填速度を計測する計測部１４と、圧力発生部１３と、流量制御部１１および計測部１４を制御する制御部１５と、を備えている。そして、薬液注入装置３０の圧力発生部１３は、圧縮空気を送り出す加圧機能と、空気の圧力を大気圧よりも少し低い圧力に減圧する減圧機能と、を有する。具体的には、薬液注入装置３０の圧力発生部１３は、陽圧発生部５４と負圧発生部５５を備える。また、圧力発生部１３は、チューブ１８を介して、陽圧発生部５４と負圧発生部５５のいずれか一方を選択してバイアル容器１６内に接続させる切換弁５６を備える。
　実施の形態２と同様に、調整用針１２ｅの先端１２ｈをバイアル容器１６の薬液面１６ａより上部に配置し、調整用針１２ｅの先端１２ｈから圧縮空気をバイアル容器１６の中に導入する。すると、圧縮空気は、薬液面１６ａを下方へ押圧し、薬液１６ｂ中の注入用針１２ｄの先端１２ｉからシリンジ１７内に、薬液１６ｂを注入することができる。
　本実施の形態３の薬液注入装置３０では、実施の形態２で配置されていた圧力計２５の代わりに、シリンジ保持部２３とプランジャー１７ｄの鍔部１７ｇとの間に、一対の圧力センサ３２が配置されている。圧力センサ３２としては、例えば、静電容量型の圧力センサや、感圧ゴムや歪みゲージ等を用いた抵抗型の圧力センサなどを用いることができる。この構成により、プランジャー保持部２２がロックされた時、一対の圧力センサ３２からの信号、例えば差動信号を検出することにより、プランジャー１７ｄが引かれている方向を判別することができる。圧力センサ３２の差動信号は、差動増幅器３３を含む検出回路に接続されて信号処理が行われる。差動増幅器３３を含む検出回路は制御部１５に接続されている。
　この構成により、プランジャー１７ｄおよびシリンジ１７内の薬液１６ｂの圧力が、正圧か負圧かを、リアルタイムで判別できる。また、薬液１６ｂの過注入を防止し、正確な量の薬液１６ｂを効率的にシリンジ１７に充填することができる。さらに、シリンジ１７を複合針１２から抜く前に、バイアル容器１６の気体の圧力を、確実に負圧にすることができる。これにより、バイアル容器１６内部及びシリンジ１７内部からの薬液１６ｂの外部の大気への暴露を確実に防止し、シリンジ１７内への安全な薬液１６ｂの注入を実現できる。
　次に図１３の薬液注入装置３０を用いて薬液１６ｂをシリンジ１７内へ注入するフローチャートについて、図１４および図１５により具体的に説明する。
　図１４は、実施の形態２で説明した図１０のフローチャートの後工程に、減圧プロセスのフローチャートを付加したものである。図１５は、圧力発生部１３による加圧と減圧のプロセスにおいて、バイアル容器１６内部の圧力が、時間的に変化して制御される様子を示している。
　圧力発生部１３（陽圧発生部５４）による加圧が停止された（ステップＳ１５）後に、圧力発生部１３の減圧機能を用いて、チューブ１８を介してバイアル容器１６内の気体を吸引して、減圧を開始する（ステップＳ４１）。具体的には、圧力発生部１３の切換弁５６により、チューブ１８を介したバイアル容器１６内との接続を、陽圧発生部５４から負圧発生部５５に切り換える。その後、負圧発生部５５を作動させて吸引を開始する。さらに、チューブ１８の内径を制御する流量制御弁１１ａを「開」として開放状態とし（ステップＳ４２）、圧力センサ３２と検出回路により生じた検出信号を制御部１５によりモニターして、バイアル容器１６内部の圧力が大気圧と同じ、または、大気圧よりわずかに負圧になるまで減圧する（ステップＳ４３）。そして、大気圧と同じ、または、所定の圧力だけ負圧となった時に、流量制御弁１１ａを「閉」として閉鎖状態とし、圧力発生部１３による減圧を停止する（ステップＳ４４）。
　この方法により、バイアル容器１６内を確実に大気圧以下の負圧状態にできる。したがって、シリンジ１７を複合針１２から抜く際に、バイアル容器１６内部及びシリンジ１７内部の薬液１６ｂが、大気に急激に曝されることを、さらに確実に防止できる。これにより、安全な薬液注入方法が実現できる。また、実施の形態２と同様に、複合針１２の調整用針１２ｅの先端１２ｈが、常にバイアル容器１６内の薬液１６ｂの薬液面１６ａより上部（薬液外）に存在するため、減圧時に、調整用針１２ｅを介した圧力発生部１３側への薬液１６ｂの逆流も発生しない。
　なお、本実施の形態３の薬液注入装置３０において、実施の形態２の薬液注入装置２０に配置した圧力計２５を付加して、圧力センサ３２と共に圧力計２５で圧力をモニターして用いてもよい。これにより、さらに確実にバイアル内圧力のモニターが行える。
　なお、実施の形態１から実施の形態３では、薬液を押圧するのに圧縮空気を用いる場合を例に説明したが、空気以外の他の気体を用いてもよい。この場合、薬液と反応が起こらない窒素やアルゴンなどの不活性の気体を用いることが好ましい。また、気体の代わりに、薬液よりも比重の軽い液体を用いてもよく、例えば油や油系の液体を用いてもよい。液体は非圧縮性のため、気体を用いる場合に比べ、薬液を充填する時の充填量の制御性がよく、最終目標値に対して注入量を精度よく充填できる。ただし、液体を用いる場合は、薬液と混ざらない液体を選択する必要がある。
　本発明の薬液注入装置および薬液注入方法によれば、薬液の泡立ちを抑えて薬液容器内の薬液を正確かつ効率的にシリンジへ注入することができる。この薬液注入装置や薬液注入方法を用いれば、薬剤師や看護師などの医療従事者が安全に気を使うシリンジ内への薬液吸入作業を行う必要がなく、病院などの医療機関において医療従事者の作業負担を大幅に軽減でき、有用である。
　１０，２０，３０　薬液注入装置
　１１　流量制御部
　１１ａ　流量制御弁
　１１ｂ　弁駆動部
　１２　複合針
　１２ａ　受入ポート
　１２ｂ　保持ポート
　１２ｃ　針基部
　１２ｄ　注入用針
　１２ｅ　調整用針
　１２ｆ　側面
　１２ｇ　端部
　１２ｈ，１２ｉ　先端
　１３　圧力発生部
　１４　計測部
　１５　制御部
　１６　バイアル容器
　１６ａ　薬液面
　１６ｂ　薬液
　１６ｃ　底部
　１７　シリンジ
　１７ａ　ガスケット
　１７ｂ　先端位置
　１７ｃ　目盛り
　１７ｄ　プランジャー
　１７ｆ　シリンダー
　１７ｇ　鍔部
　１８　チューブ
　１８ａ　細菌阻止用フィルタ
　１９　処方ＤＢ
　２１　シリンダー保持部
　２２　プランジャー保持部
　２２ａ，５２ａ　ロッド状部
　２２ｂ，２２ｃ　把持部
　２３　シリンジ保持部
　２４　ブレーキ部
　２５　圧力計
　３２　圧力センサ
　３３　差動増幅器
　５１　ゴム栓
　５２　ストッパー
　５２ｂ　突き当て部
　５２ｃ　支持部
　５２ｄ　位置決めねじ
　５３　圧力開放弁
　５４　陽圧発生部
　５５　負圧発生部
　５６　切換弁

Claims (13)

  1. 　薬液容器を受け入れる受入ポートと、シリンジを保持する保持ポートと、針基部を貫通して前記受入ポートと前記保持ポートとを連通する注入用針と、前記針基部の側面から前記受入ポートまで前記針基部を貫通し前記受入ポートにおいて前記注入用針と平行に配置された調整用針と、を有する複合針と、
    　前記調整用針の前記側面側の端部に接続された供給管を介して前記受入ポートに受け入れられた前記薬液容器内に流体を供給する流体供給部と、
    　前記保持ポートに保持されたシリンジ内のガスケット位置に基づいて、前記薬液容器から前記注入用針を介して前記シリンジ内に注入された薬液の充填量および充填速度の少なくともいずれか一方を計測する計測部と、
    　前記計測部での計測結果に基づいて前記流体供給部での流体の供給量を制御する制御部と、を備える、
    薬液注入装置。
  2. 　前記制御部は、前記受入ポートに受け入れられた前記薬液容器の薬液面より上部に前記調整用針の先端が配置された状態でのみ、前記流体供給部で流体を供給する制御を行う、
    請求項１に記載の薬液注入装置。
  3. 　前記流体供給部は、流体供給管の内径の開放率を制御する流量制御弁を備え、
    　前記制御部は、所定のデューティ比で前記流量制御弁の前記開放率を制御する、
    請求項１または請求項２に記載の薬液注入装置。
  4. 　前記制御部は、前記保持ポートに保持された前記シリンジ内の薬液の充填量が所定の充填量になるまでは前記流量制御弁の前記開放率を常に１とし、前記所定の充填量を超えた後は前記流量制御弁の前記開放率が０になる閉時間と前記開放率が１となる開時間とを周期的に繰り返し、最終の充填量に近づくまで前記閉時間を徐々に長くする制御を行う、
    請求項３に記載の薬液注入装置。
  5. 　前記保持ポートに保持された前記シリンジがバレルとガスケットとプランジャーとを備える場合に、前記バレルを保持するバレル保持部と、保持した前記プランジャーと共にスライドしてガスケットの位置を変えるプランジャー保持部と、前記プランジャー保持部がスライドするのをロックするブレーキ部とを備え、
    　前記制御部は、前記計測部により前記シリンジ内に指定した薬液量が充填されたことを計測した時に、前記ブレーキ部により前記プランジャー保持部をロックする制御を行う、
    請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
  6. 　前記プランジャー保持部と前記プランジャーの鍔部との間に一対の圧力センサが配置され、
    　前記制御部は、前記プランジャー保持部がロックされた時に、前記一対の圧力センサからの信号を検出することにより前記プランジャーが引かれている方向を判別し、判別した方向に基づいて前記流体供給部での流体の供給量を制御する、
    請求項５に記載の薬液注入装置。
  7. 　前記流体供給部と前記流量制御弁との間に配置された細菌阻止用フィルタをさらに備える、
    請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
  8. 　前記流体が、気体または前記薬液容器内の薬液よりも低比重の液体である、
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
  9. 　針基部と、前記針基部を貫通して受入ポートと保持ポートとを連通する注入用針と、前記針基部の側面から前記受入ポートまで前記針基部を貫通し前記受入ポートにおいて前記注入用針と平行に配置された調整用針と、を有する複合針を備えた薬液注入装置を設け、
    　シリンジを前記保持ポートに保持し、
    　薬液容器を前記受入ポートに受入れ、前記注入用針と前記調整用針とを前記薬液容器に挿入した後に、前記調整用針の先端を前記薬液容器内の薬液の薬液面より上部に配置し、
    　前記シリンジのガスケットの先端位置を計測し、
    　前記ガスケットの先端位置に基づいて、前記流体供給部により前記調整用針の前記側面側の端部から前記薬液容器内に流体を供給し、前記注入用針より前記薬液容器内の薬液を前記シリンジに注入する、
    薬液注入方法。
  10. 　前記薬液容器内の薬液の前記シリンジへの注入動作は、前記薬液容器内と前記流体供給部とを接続する開放状態と、前記薬液容器内と前記流体供給部とを遮断する閉鎖状態と、を交互に繰返す間欠駆動動作を含み、
    　前記間欠駆動動作において、前記閉鎖状態の時間を次第に長くする、
    請求項９に記載の薬液注入方法。
  11. 　前記薬液注入装置は、前記シリンジのバレルを保持するバレル保持部と、前記シリンジのガスケットの位置を変えるプランジャーを保持し前記プランジャーと共にスライドするプランジャー保持部と、前記プランジャー保持部がスライドするのをロックするブレーキ部とをさらに備え、
    　前記計測部により前記シリンジ内に指定した薬液量が充填されたことを計測すると、前記ブレーキ部により前記プランジャー保持部をロックする、
    請求項９または請求項１０に記載の薬液注入方法。
  12. 　前記薬液容器への薬液の注入完了後に、前記薬液容器の中の流体の圧力を前記調整用針および前記供給管および前記流量制御弁を介して、前記流体供給部で減圧して大気圧以下にする圧力開放を行う、
    請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の薬液注入方法。
  13. 　前記流体が、気体または前記薬液容器内の薬液よりも低比重の液体である、
    請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の薬液注入方法。
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