米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）工程测量标准研究部高级研究员 Chung Ka-wee、研究组组长 Ryoji Doihara、研究组组长 Noriyuki Furuichi、Takashi Shimada、入江工研株式会社（以下简称“入江工研”）副研究主任 加藤嘉宏、四国办事处技术顾问、技术组医疗设备部第一技术科制造工程师 Takao Gunji Ruriko Karasawa 开发了一种无需电源即可对输液袋加压的机构。配备该技术的“非悬挂点滴”由Irie Koken商业化，并在药品和医疗器械管理局（PMDA）注册为医疗器械。
重力悬浮输液（静脉滴注）疗法是将输液袋悬挂在输液架上，利用重力产生的压力将药液注入患者静脉，是一种常见的医疗做法，已在全球流行。但这种医疗方法限制了患者的活动，可能会在活动过程中造成跌倒或血液逆流事故。在这项研究中，我们开发了一种不需要静脉输液架或电源的静脉滴注装置，采用空气加压技术，利用大气和真空之间的压差。
该设备不仅减少了需要在医院或家中进行静脉注射治疗的人员的行动限制，而且预计还将在灾难现场和紧急运输过程中使用。
传统的悬挂输液是将输液袋悬挂在输液架上，利用重力产生的压力将输液注入患者的静脉。通过保持静脉输液支架和患者静脉穿刺部位（通常在肘前静脉）之间恒定的相对高度，可以以稳定的剂量进行静脉注射治疗。但这种医疗方法迫使患者限制活动，存在因活动而摔倒或输液袋掉落而造成血液回流事故的风险。目前的液体疗法显着降低了患者的自由度。
AIST 作为国家测量标准组织，制定并提供时间、长度和质量等国家测量标准。除了开发和提供流量测量标准外，该研究团队还在开发和完善相关的测量和评估技术，以多种形式社会实施。
为了响应医疗界通过入江工研向AIST提出的“减少因点滴引起的如厕和用餐等不便”的要求，我们开始研究和开发，将AIST在流体控制和测量技术方面的优势与入江工研在真空技术方面的专业知识相结合，以实现“非悬挂式点滴”的新概念。
为了实现“非悬挂式静脉滴注”，需要不依赖重力，主动对输液施加压力。但依靠电力作为驱动力，在灾害发生时难以使用。因此，我们决定利用真空活塞缸产生的大气和真空之间的压力差。
稳定的输注剂量对于最大限度地提高治疗效果以及患者的安全性和保障非常重要。因此，如何将真空活塞缸产生的驱动力以稳定的压力传递给输液袋中的药液是一个主要的开发挑战。 [1]
我们最初原型设计的睡袋形气囊，虽然在排出开始时从输液袋排出的液体量是稳定的，但无法实现与利用重力的悬浮滴注相同的排出性能（图1）。因此，为了调查其原因，我们重点关注加压气囊和压缩空气本身的操作效果，并使用单独的实验系统对其进行评估。为了研究单独压缩空气的效果，我们设计并制造了一种特殊的密封容器，在将压缩空气直接施加到输液袋表面的同时，可以从输液袋中取出滴注量。评价的结果是，仅使用压缩空气的排出性能比使用睡袋状气囊时的排出性能好，但仍低于通过重力实现的排出性能。结果发现，造成这种情况的原因是被压缩的输液袋表面形成了褶皱，阻碍了压力有效传递到内部的药液。 [2]
图1(a)使用重力悬浮和睡袋式气囊的空气加压的排出流量的时间变化，
(b)睡袋式气囊和输液袋压缩前后的截面结构
*这是参考文献 [2] 中的数字的引用或修改。
输液袋表面的皱纹会影响分配性能，因此下一个挑战是如何压缩输液袋而不产生皱纹。我们认为使用气囊压缩可以有效抚平输液袋中的皱纹，因此我们重新考虑了气囊的形状。经过反复原型设计，我们得到了三明治式气囊的形状，其中输液袋夹在两个独立的气囊之间。采用三明治形状，可以将皱纹伸展到三明治的两侧，同时保持气囊和输液袋之间的接触面紧密接触，从而可以压缩输液袋，而不会在其表面产生皱纹。因此，气囊的压力有效地传递到输液袋中，从而实现了与重力相当的排出性能（图2）。
AIST 和 Irie Koken 联合为这种夹层式机构的发明申请了专利，并注册为专利号 6980359。
图2(a)使用重力悬浮和夹层气囊的空气加压排出流量的时间变化
(b)夹层式气囊和输液袋压缩前后的截面结构
*这是专利号6980359中的图表的引用和修改。
未来，我们将根据所开发产品的用户的要求，继续开发技术，以提高 IV 泵的便携性和可操作性。
[1] 标题：非电动活塞驱动输液泵的最佳加压机构
作者姓名：K-H Cheong、R Doihara、N Furuichi、M Nakakawa、R Karasawa、Y Kato、K Kageyama、T Akasaka、Y Onuma、T Kato
已出版的杂志：应用科学
DOI：https://doiorg/103390/app12178421
发布日期：2022 年 8 月 23 日
[2] 标题：测量新型非电动输液泵的输液流量以确定其流量性能的影响因素
作者姓名：K-H Cheong、R Doihara、N Furuichi、M Nakakawa、R Karasawa、Y Kato、K Kageyama、T Akasaka、Y Onuma、T Kato
已出版的杂志：测量
DOI：https://doiorg/101016/jmeasurement2023113229
发布日期：2023 年 6 月 19 日