JP2003033430A - Device for driving blood pump - Google Patents

Device for driving blood pump

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JP2003033430A
JP2003033430A JP2001223507A JP2001223507A JP2003033430A JP 2003033430 A JP2003033430 A JP 2003033430A JP 2001223507 A JP2001223507 A JP 2001223507A JP 2001223507 A JP2001223507 A JP 2001223507A JP 2003033430 A JP2003033430 A JP 2003033430A
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JP
Japan
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chamber
pressure
gas
movable member
gas supply
Prior art date
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Application number
JP2001223507A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Wakui
秀樹 和久井
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for driving a blood pump which obtains a high efficiency and a high responsiveness. SOLUTION: The device for driving the blood pump operates the blood pump 1 which carries out a first and second operations for blood so as to substitute for a cardiac function or assist it. A gas charging/discharging part 2 for driving the blood pump 1 is provided in the device for driving the blood pump. A movable member 24 is arranged in a hollow chamber 20 in the gas charging/ discharging part 2. In the end of a period where the movable member 24 in the gas charging/discharging part 2 is operated in the direction of an arrow X1, the operation of the movable member 24 is controlled for approaching the movable member 24 to the wall surface 21 of a hollow chamber.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は生体の心臓機能を代
用または補助する血液ポンプ(人工心臓ポンプや大動脈
内バルーンポンプ等)を駆動させるための血液ポンプ駆
動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blood pump drive device for driving a blood pump (artificial heart pump, intra-aortic balloon pump, etc.) that substitutes or assists the heart function of a living body.

【0002】[0002]

【従来の技術】生体の心臓機能を代用または補助する血
液ポンプ(人工心臓ポンプや大動脈内バルーンポンプ)
が知られている。更に、この血液ポンプを駆動させるた
めの血液ポンプ駆動装置が提供されている。この装置
は、中空室を形成する中空室壁面と中空室を気体室及び
駆動流体室に仕切るダイヤフラムとを有する気体給排部
と、気体給排部の駆動流体室に対して駆動流体を供給及
び排出する機能を有する駆動部とを有する(特開昭60
−106462号公報)。
2. Description of the Related Art Blood pumps (artificial heart pumps and intra-aortic balloon pumps) that substitute or assist the heart function of the living body.
It has been known. Furthermore, a blood pump drive device for driving this blood pump is provided. This device includes a gas supply / discharge section having a hollow chamber wall surface forming a hollow chamber and a diaphragm partitioning the hollow chamber into a gas chamber and a drive fluid chamber, and a drive fluid supplied to the drive fluid chamber of the gas supply / discharge section. And a drive unit having a function of discharging (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 60).
-106462).

【0003】このものによれば、血液ポンプが心臓機能
を代用する人工心臓ポンプである場合には、駆動部によ
り気体を気体給排部の駆動流体室に送給してダイヤフラ
ムを一方向に作動させることにより、気体給排部の駆動
流体室の室容積を増加させると共に気体給排部の気体室
の室容積を減少させる。これにより気体給排部を介して
血液ポンプに第1操作を行わせ、以て血液ポンプが血液
を生体に送り出す機能を果たす。
According to this, when the blood pump is an artificial heart pump that substitutes for the heart function, the drive unit supplies gas to the drive fluid chamber of the gas supply / exhaust unit to operate the diaphragm in one direction. By doing so, the chamber volume of the drive fluid chamber of the gas supply / discharge unit is increased and the chamber volume of the gas chamber of the gas supply / discharge unit is decreased. As a result, the blood pump is caused to perform the first operation via the gas supply / discharge unit, and thus the blood pump has a function of delivering blood to the living body.

【0004】また、駆動部の逆動により気体給排部の駆
動流体室から気体を排出させてダイヤフラムを他方向に
作動させることにより、気体給排部の気体室の室容積を
増加させると共に気体給排部の駆動流体室の室容積を減
少させる。これにより気体給排部を介して血液ポンプに
第2操作を行わせ、以て血液ポンプが生体の血液を吸入
する機能を果たす。
Further, the reverse movement of the drive unit causes the gas to be discharged from the drive fluid chamber of the gas supply / exhaust unit to operate the diaphragm in the other direction, thereby increasing the volume of the gas chamber of the gas supply / exhaust unit and increasing the gas volume. The chamber volume of the drive fluid chamber of the supply / discharge unit is reduced. As a result, the blood pump is caused to perform the second operation via the gas supply / discharge unit, and thus the blood pump has a function of sucking blood of the living body.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した方式が採用さ
れている血液ポンプ駆動装置によれば、ダイヤフラムを
利用した圧力の伝達は、良好に行われる。しかし上記し
た血液ポンプ駆動装置においては、さらなる高効率化、
高応答性が要請されている。
According to the blood pump drive device employing the above-described method, the pressure transmission using the diaphragm is favorably performed. However, in the above-described blood pump drive device, higher efficiency,
High responsiveness is required.

【0006】本発明は上記した実情に鑑みてなされたも
のであり、さらなる高効率化、高応答性を得るのに有利
な血液ポンプ駆動装置を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a blood pump drive device which is advantageous for achieving higher efficiency and higher responsiveness.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は長年にわたり
血液ポンプ駆動装置について開発を進めている。そし
て、血液ポンプを駆動させる気体給排部の気体室の気体
は、非圧縮性流体とみなし得る液体と異なり、加圧に伴
い弾性的に圧縮される圧縮性流体であり、気体は、動力
伝達媒体としてみると、弾性バネの1種として機能する
ことに本発明者は着目した。
The present inventor has been developing a blood pump drive device for many years. And, unlike a liquid that can be regarded as an incompressible fluid, the gas in the gas chamber of the gas supply / exhaust unit that drives the blood pump is a compressible fluid that is elastically compressed with pressurization. The present inventor has paid attention to the fact that it functions as a kind of elastic spring when viewed as a medium.

【0008】即ち、上記した血液ポンプ駆動装置は、気
体給排部のダイヤフラム等の可動部材を一方向に作動さ
せて気体給排部の気体室の気体を血液ポンプに供給する
ことにより、血液ポンプを駆動させるものである。この
血液ポンプ駆動装置において、気体給排部のダイヤフラ
ム等の可動部材を一方向に作動させることにより、気体
給排部の気体室の気体を作動毎に血液ポンプに供給する
にあたって、気体室の気体は圧縮容易な弾性バネの1種
として機能する。このため、気体室の気体による弾性バ
ネのバネ長さ量の影響を受け、動力伝達エネルギのロス
を生じやすい。しかしながら、気体給排部の可動部材を
一方向に作動させる過程の終期において可動部材を中空
室壁面に非接触状態に維持しつつ、できるだけ中空室壁
面に接近させるように可動部材を作動させれば、同一の
体積の気体を血液ポンプに供給するにもかかわらず、気
体給排部の気体室の気体による弾性バネのバネ長さ量が
それだけ小さくなり、動力伝達エネルギのロスがそれだ
け小さくなることに本発明者は着目した。
That is, the above-described blood pump drive device operates the movable member such as the diaphragm of the gas supply / discharge section in one direction to supply the gas in the gas chamber of the gas supply / discharge section to the blood pump. Is to drive. In this blood pump drive device, by moving a movable member such as a diaphragm of the gas supply / discharge section in one direction, the gas in the gas chamber of the gas supply / discharge section is supplied to the blood pump at each operation. Functions as a kind of elastic spring that is easily compressed. For this reason, the loss of power transmission energy is likely to occur due to the influence of the spring length of the elastic spring due to the gas in the gas chamber. However, if the movable member is operated so as to be as close to the hollow chamber wall surface as possible while maintaining the movable member in a non-contact state with the hollow chamber wall surface at the end of the process of operating the movable member of the gas supply / discharge section in one direction. Despite the fact that the same volume of gas is supplied to the blood pump, the amount of spring length of the elastic spring due to the gas in the gas chamber of the gas supply / exhaust part becomes smaller, and the loss of power transmission energy becomes smaller accordingly. The present inventor has paid attention.

【0009】更に、上記したように気体給排部の気体室
の気体による弾性バネのバネ長さ量が小さくなれば、バ
ネ長さ量が大きい場合に比較して、動力伝達エネルギの
ロスが小さくなるため、血液ポンプの駆動条件が変動し
た場合であっても、気体給排部の可動部材の移動ストロ
ークと血液ポンプの駆動動作とが相関関係となり易く、
動力伝達エネルギのロスが少ない安定した駆動が可能に
なることに本発明者は着目した。そしてこのような着目
に基づいて本発明に係る血液ポンプ駆動装置を完成し
た。
Further, as described above, if the spring length of the elastic spring due to the gas in the gas chamber of the gas supply / discharge section is small, the loss of power transmission energy is small as compared with the case where the spring length is large. Therefore, even when the driving condition of the blood pump is changed, the moving stroke of the movable member of the gas supply / discharge unit and the driving operation of the blood pump are likely to have a correlation,
The present inventor has paid attention to the fact that stable driving with less loss of power transmission energy is possible. Then, based on such attention, the blood pump drive device according to the present invention was completed.

【0010】即ち、本発明に係る血液ポンプ駆動装置
は、心臓機能を代用または補助するために血液に対して
第1操作及び第2操作を行う血液ポンプを駆動させる血
液ポンプ駆動装置において、中空室を形成する中空室壁
面と、気体が収容されると共に血液ポンプにつながり血
液ポンプに気体を供給する気体室及び駆動流体が収容さ
れる駆動流体室に中空室を仕切ると共に作動に伴い第1
操作及び第2操作のために気体室の室容積及び駆動流体
室の室容積を可変とする可動部材とを有する気体給排部
と、気体給排部の駆動流体室に対して駆動流体を供給及
び排出する機能を有し、気体給排部の駆動流体室に駆動
流体を送給して可動部材を一方向に作動させることによ
り、駆動流体室の室容積を増加させると共に気体室の室
容積を減少させ、気体給排部を介して血液ポンプに第1
操作を行わせ、且つ、気体給排部の駆動流体室に駆動流
体を吸入して可動部材を他方向に作動させることによ
り、気体給排部の気体室の室容積を増加させると共に気
体給排部の駆動流体室の室容積を減少させ、気体給排部
を介して血液ポンプに第2操作を行わせる駆動部と、気
体給排部の可動部材を一方向に作動させる過程の終期に
おいて可動部材を中空室壁面に接近させることを目標と
して、可動部材の作動を制御する制御部とを具備してい
ることを特徴とするものである。
That is, a blood pump drive device according to the present invention is a blood pump drive device for driving a blood pump that performs a first operation and a second operation on blood in order to substitute or assist a heart function. A wall of the hollow chamber that forms a chamber, a gas chamber that accommodates gas and is connected to the blood pump and that supplies gas to the blood pump, and a drive fluid chamber that stores the drive fluid.
Supplying a drive fluid to the drive fluid chamber of the gas supply / discharge section, and a gas supply / discharge section having a movable member for varying the chamber volume of the gas chamber and the chamber volume of the drive fluid chamber for the second operation. And a function of discharging the gas, and by supplying the driving fluid to the driving fluid chamber of the gas supply / discharging portion to operate the movable member in one direction, the volume of the driving fluid chamber is increased and the volume of the gas chamber is increased. To reduce blood flow to the first
By performing the operation and sucking the driving fluid into the driving fluid chamber of the gas supply / exhaust portion to actuate the movable member in the other direction, the volume of the gas chamber of the gas supply / exhaust portion is increased and the gas supply / discharge Movable at the end of the process of reducing the volume of the drive fluid chamber of the unit and causing the blood pump to perform the second operation via the gas supply / discharge unit and the movable member of the gas supply / discharge unit in one direction. The present invention is characterized by comprising a control unit for controlling the operation of the movable member, aiming to bring the member closer to the wall surface of the hollow chamber.

【0011】本発明に係る血液ポンプ駆動装置によれ
ば、気体給排部の可動部材を一方向に作動させる過程の
終期において可動部材を中空室壁面に接近させることを
目標として、可動部材の作動が制御される。このため、
気体室の気体を血液ポンプに供給するにあたり、上記過
程の終期において可動部材の作動が中空室の中間付近で
終える場合に比較して、気体給排部の気体室の気体によ
る弾性バネ長さの量が小さくなる。故に、可動部材の作
動に伴なう気体室の気体の圧縮によって無駄に消費され
る動力伝達エネルギのロスが小さくなる。よって、血液
ポンプ駆動装置の高効率化を図り得、血液ポンプ駆動装
置の高応答性を実現するの有利となる。
According to the blood pump drive device of the present invention, the operation of the movable member is aimed at the purpose of bringing the movable member close to the wall surface of the hollow chamber at the end of the process of operating the movable member of the gas supply / discharge section in one direction. Is controlled. For this reason,
When the gas in the gas chamber is supplied to the blood pump, the elastic spring length of the gas in the gas chamber of the gas supply / exhaust part becomes longer than that in the case where the operation of the movable member ends near the middle of the hollow chamber at the end of the above process. The amount becomes smaller. Therefore, the loss of power transmission energy wasted by the compression of the gas in the gas chamber accompanying the operation of the movable member is reduced. Therefore, it is advantageous that the efficiency of the blood pump drive device can be improved and the high responsiveness of the blood pump drive device can be realized.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明に係る血液ポンプ駆動装置
としては次の実施形態を適宜採用することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The following embodiments can be appropriately adopted as a blood pump drive device according to the present invention.

【0013】・気体給排部の可動部材としては、気体給
排部の中空室を気体室及び駆動流体室に仕切るものであ
り、膜部材、ピストン部材を例示できる。膜部材として
はダイヤフラムを例示できる。気体給排部の気体室は、
血液ポンプの第1操作及び第2操作のために気体が収容
されている室を意味する。気体給排部の駆動流体室は可
動部材を介して気体室に背向されている。気体給排部の
気体室としては、気体室の室容積が小さくなったときに
大気圧に対して正圧状態となったり、気体室の室容積が
大きくなったときに負圧状態となったりする実施形態を
採用することができる。
As the movable member of the gas supply / discharge section, a hollow chamber of the gas supply / discharge section is partitioned into a gas chamber and a driving fluid chamber, and a membrane member and a piston member can be exemplified. A diaphragm can be exemplified as the membrane member. The gas chamber of the gas supply and exhaust unit,
It means a chamber containing a gas for the first and second operations of the blood pump. The drive fluid chamber of the gas supply / exhaust unit is arranged to face the gas chamber via the movable member. As the gas chamber of the gas supply / discharge unit, when the chamber volume of the gas chamber becomes small, it becomes a positive pressure state with respect to atmospheric pressure, and when the chamber volume of the gas chamber becomes large, it becomes a negative pressure state. The embodiment which does can be adopted.

【0014】・制御部は、可動部材が一方向に作動して
中空室壁面に当接または接近したことを直接的または間
接的に判定する可動部材位置判定手段を有する実施形態
を採用することができる。
The control unit may adopt an embodiment having a movable member position determination means for directly or indirectly determining that the movable member operates in one direction and comes into contact with or approaches the wall surface of the hollow chamber. it can.

【0015】制御部としては、一般的には、CPUを利
用してソフトウェア的に構成したり、ワイヤドロジック
回路でハードウェア的に構成したりすることができる。
As the control unit, generally, a CPU can be used to form a software or a wired logic circuit can be formed to be a hardware.

【0016】・中空室における可動部材の作動位置を検
出するセンサを用い、可動部材位置判定手段は、このセ
ンサで検出した可動部材の位置が中空室壁面に当接また
は接近したと判定する実施形態を採用することができ
る。このセンサとしては、可動部材の作動位置を磁気的
に検出する磁気センサ、可動部材の作動位置を静電容量
的に検出する静電容量センサ等のセンサ、赤外線または
レーザ光で検出するセンサを例示することができる。こ
のセンサの検出信号に基づいて、可動部材が中空室壁面
に当接または接近したと制御部が判定する実施形態を採
用することができる。
An embodiment in which a sensor that detects the operating position of the movable member in the hollow chamber is used, and the movable member position determination means determines that the position of the movable member detected by this sensor has contacted or approached the wall surface of the hollow chamber. Can be adopted. Examples of this sensor include a magnetic sensor that magnetically detects the operating position of the movable member, a sensor such as a capacitance sensor that electrostatically detects the operating position of the movable member, and a sensor that detects infrared rays or laser light. can do. An embodiment in which the control unit determines that the movable member has contacted or approached the wall surface of the hollow chamber based on the detection signal of this sensor can be adopted.

【0017】・気体給排部の気体室の気体の圧力を直接
的または間接的に検出する第1圧力検出手段と、気体給
排部の駆動流体室の駆動流体の圧力を直接的または間接
的に検出する第2圧力検出手段とが設けられている実施
形態を採用することができる。この場合、第1圧力検出
手段で検出された気体給排部の気体室の圧力よりも、第
2圧力検出手段で検出された気体給排部の駆動流体室の
圧力が所定値高いとき、可動部材位置判定手段は、可動
部材が中空室壁面に当接または接近したと判定する実施
形態を採用することができる。気体給排部の気体室の室
容積が小さくなる方向に可動部材が中空室壁面に当接ま
たは接近すれば、気体給排部の気体室の室容積の変化は
制約される。このため、駆動部から駆動流体が気体給排
部の駆動流体室に供給されると、気体給排部の気体室の
圧力よりも、気体給排部の駆動流体室の圧力が所定値高
くなる。これにより可動部材位置判定手段は、可動部材
が中空室壁面に当接または接近したと判定することがで
きる。第1圧力検出手段、第2圧力検出手段としては圧
力センサを例示できる。
First pressure detecting means for directly or indirectly detecting the pressure of the gas in the gas chamber of the gas supply / exhaust section, and directly or indirectly the pressure of the driving fluid in the driving fluid chamber of the gas supply / exhaust section. It is possible to adopt the embodiment in which the second pressure detecting means for detecting the above is provided. In this case, when the pressure of the drive fluid chamber of the gas supply / discharge unit detected by the second pressure detection unit is higher than the pressure of the gas chamber of the gas supply / discharge unit detected by the first pressure detection unit by a predetermined value, the movable The member position determination means can employ the embodiment in which it is determined that the movable member is in contact with or close to the wall surface of the hollow chamber. If the movable member abuts or approaches the wall surface of the hollow chamber in the direction in which the volume of the gas chamber of the gas supply / exhaust unit decreases, the change in the volume of the gas chamber of the gas supply / exhaust unit is restricted. Therefore, when the drive fluid is supplied from the drive unit to the drive fluid chamber of the gas supply / discharge unit, the pressure of the drive fluid chamber of the gas supply / discharge unit becomes higher than the pressure of the gas chamber of the gas supply / discharge unit by a predetermined value. . Thereby, the movable member position determination means can determine that the movable member has contacted or approached the hollow chamber wall surface. A pressure sensor can be exemplified as the first pressure detecting means and the second pressure detecting means.

【0018】・気体給排部の可動部材が一方向に作動し
て中空室壁面に当接または接近したことを可動部材位置
判定手段が判定するとき、気体給排部の気体室に気体を
供給する吸気制御手段を制御部が備えている実施形態を
採用することができる。気体給排部の気体室の気体が最
適量よりも不足するときには、可動部材が中空室壁面に
当接する。
When the movable member position determining means determines that the movable member of the gas supply / exhaust portion is operating in one direction and is in contact with or close to the wall surface of the hollow chamber, gas is supplied to the gas chamber of the gas supply / exhaust portion. An embodiment in which the control unit is provided with the intake control means for controlling the intake air can be adopted. When the amount of gas in the gas chamber of the gas supply / discharge unit is less than the optimum amount, the movable member contacts the wall surface of the hollow chamber.

【0019】ここで、可動部材が中空室壁面に頻繁に当
接することは避けた方が好ましい。そこで、可動部材が
一方向に作動して中空室壁面に当接または接近したこと
を可動部材位置判定手段が判定すれば、吸気制御手段は
気体給排部の気体室に気体を吸入して補充し、気体室の
圧力を適量増加させる。この結果、可動部材が中空室壁
面に頻繁に当接することは避けられる。
Here, it is preferable to avoid frequent contact of the movable member with the wall surface of the hollow chamber. Therefore, if the movable member position determination means determines that the movable member operates in one direction and comes into contact with or approaches the wall surface of the hollow chamber, the intake control means sucks gas into the gas chamber of the gas supply / exhaust portion to replenish it. Then, the pressure in the gas chamber is increased by an appropriate amount. As a result, frequent contact of the movable member with the wall surface of the hollow chamber is avoided.

【0020】・また可動部材が一方向に作動して中空室
壁面に当接または接近したことを可動部材位置判定手段
が検出しないとき、気体給排部の気体室の気体を排出す
る排気制御手段を制御部が備えている実施形態を採用す
ることができる。可動部材が一方向に作動して中空室壁
面に当接または接近したことを可動部材位置判定手段が
判定しないときには、気体給排部の気体室の気体の量は
最適量よりも過剰気味であり、本発明の主眼である『可
動部材を一方向に作動させる過程の終期において可動部
材を中空室壁面に接近させることを目標とする』制御
が、実行されにくくなる。そこで、可動部材が一方向に
作動して中空室壁面に当接または接近したことを可動部
材位置判定手段が検出しないときには、排気制御手段
は、気体室の過剰の気体を排出させる。これにより上記
した制御が実行され易くなる。
Exhaust control means for discharging the gas in the gas chamber of the gas supply / discharge section when the movable member position determining means does not detect that the movable member operates in one direction and comes into contact with or approaches the wall surface of the hollow chamber. The embodiment in which the control unit is provided can be adopted. When the movable member position determination means does not determine that the movable member operates in one direction and comes into contact with or approaches the wall surface of the hollow chamber, the amount of gas in the gas chamber of the gas supply / exhaust unit is excessive than the optimum amount. The control, which aims at bringing the movable member closer to the wall surface of the hollow chamber at the end of the process of operating the movable member in one direction, which is the main object of the present invention, becomes difficult to be executed. Therefore, when the movable member position determination means does not detect that the movable member operates in one direction and comes into contact with or approaches the wall surface of the hollow chamber, the exhaust control means discharges the excess gas in the gas chamber. This facilitates execution of the above control.

【0021】・気体給排部の気体室と外部雰囲気とを連
通する開閉弁が設けられている実施形態を採用すること
ができる。この場合、気体給排部の気体室の圧力が気体
給排部の気体室の外部雰囲気の圧力よりも低圧のとき、
吸気制御手段は、開閉弁を開放して外部雰囲気の気体
(一般的には空気)を気体給排部の気体室に供給して補
充する実施形態を採用することができる。気体給排部の
気体室の圧力が外部雰囲気の圧力よりも高圧のとき、排
気制御手段は、開閉弁を開放して気体室の気体を外部雰
囲気に排出する実施形態を採用することができる。外部
雰囲気の圧力は、本発明に係る血液ポンプ駆動装置の外
部の雰囲気の圧力の意味であり、大気圧を例示すること
ができる。なお、本発明に係る血液ポンプ駆動装置が飛
行機等の飛行物体の機内に搭載される場合には、外部雰
囲気の圧力は大気圧よりも低いことがある。手術によっ
ては、外部雰囲気の圧力を大気圧よりもやや高目とする
こともできる。
It is possible to adopt an embodiment in which an opening / closing valve is provided that connects the gas chamber of the gas supply / discharge section to the external atmosphere. In this case, when the pressure of the gas chamber of the gas supply and discharge unit is lower than the pressure of the external atmosphere of the gas chamber of the gas supply and discharge unit,
The intake control means may adopt an embodiment in which the on-off valve is opened to supply the gas (generally air) in the external atmosphere to the gas chamber of the gas supply / discharge section to replenish it. When the pressure of the gas chamber of the gas supply / exhaust unit is higher than the pressure of the external atmosphere, the exhaust control unit may adopt an embodiment in which the opening / closing valve is opened to exhaust the gas in the gas chamber to the external atmosphere. The pressure of the external atmosphere means the pressure of the atmosphere outside the blood pump drive device according to the present invention, and can be exemplified by the atmospheric pressure. When the blood pump drive device according to the present invention is installed in a flying object such as an airplane, the pressure of the external atmosphere may be lower than the atmospheric pressure. Depending on the surgery, the pressure of the external atmosphere may be slightly higher than the atmospheric pressure.

【0022】・気体給排部の可動部材が一方向に作動し
て気体給排部の中空室壁面に当接または接近したことを
可動部材位置判定手段が規定時間内に判定しないときに
は、気体給排部の気体室の気体の量が最適量よりも過剰
気味であり、本発明の主眼である『可動部材を一方向に
作動させる過程の終期において、可動部材を気体給排部
の中空室壁面に接近させることを目標とする』制御が、
実行されにくくなる。そこで、可動部材が一方向に作動
して中空室壁面に当接または接近したことを可動部材位
置判定手段が規定時間内に判定しないとき、気体室の過
剰の気体を適量排出させ、可動部材が一方向に作動する
ときに可動部材を強制的に中空室壁面に当接または接近
させる強制手段を制御部が備えている実施形態を採用す
ることができる。この場合、可動部材が気体給排部の中
空室壁面に当接または接近したことを可動部材位置判定
手段が規定時間内に判定しないときには、気体室の気体
を強制的に排出させる。この結果、それ以後に可動部材
が一方向に作動するときには、可動部材は中空室壁面に
当接または接近するようになる。強制手段は、上記した
制御を定期的または不定期的に行うことができる。
When the movable member position determination means does not determine within a specified time that the movable member of the gas supply / discharge unit operates in one direction and abuts or approaches the wall surface of the hollow chamber of the gas supply / discharge unit, the gas supply unit The amount of gas in the gas chamber of the discharge part is more excessive than the optimum amount, and at the end of the process of operating the movable member in one direction, which is the main feature of the present invention, the movable member is moved to the hollow chamber wall surface of the gas supply and discharge part. The goal is to get closer to
It becomes difficult to execute. Therefore, when the movable member position determination means does not determine that the movable member operates in one direction and abuts or approaches the wall surface of the hollow chamber within the specified time, the movable member is discharged by an appropriate amount of excess gas in the gas chamber. It is possible to adopt an embodiment in which the control unit includes a compulsory means for forcibly bringing the movable member into contact with or approaching the wall surface of the hollow chamber when operating in one direction. In this case, the gas in the gas chamber is forcibly discharged when the movable member position determination means does not determine that the movable member comes into contact with or approaches the wall surface of the hollow chamber of the gas supply / discharge unit within the specified time. As a result, when the movable member subsequently operates in one direction, the movable member comes into contact with or approaches the wall surface of the hollow chamber. The enforcement means can perform the above-mentioned control regularly or irregularly.

【0023】・可動部材の作動に伴い変化する気体室の
気体の圧力の変動に応答する圧力応答部と、可動部材が
一方向に作動して中空室壁面に当接または接近したとき
の圧力応答部の物理量を基準物理量として設定する基準
物理量設定部とを有する実施形態を採用することができ
る。この場合、(基準物理量+α1)〜(基準物理量+
α2)との間に圧力応答部の物理量が維持されるよう
に、制御部が中空室内における可動部材の作動を制御す
る実施形態を採用することができる。このように圧力応
答部の物理量が所定範囲内に納まれば、可動部材の作動
も一層安定する。α1、α2は任意に設定することがで
きる。例えば、α2=0とすることができる。α2=0の
場合には、基準物理量〜(基準物理量+α1)との間に
圧力応答部の物理量が維持されるように、制御部が中空
室内における可動部材の作動を制御する。
A pressure responsive portion that responds to changes in the gas pressure in the gas chamber that changes with the operation of the movable member, and a pressure response when the movable member operates in one direction and abuts or approaches the wall surface of the hollow chamber. An embodiment having a reference physical quantity setting unit that sets a physical quantity of a unit as a reference physical quantity can be adopted. In this case, (reference physical quantity + α1) to (reference physical quantity +
An embodiment may be adopted in which the control unit controls the operation of the movable member in the hollow chamber so that the physical quantity of the pressure response unit is maintained between α2). When the physical quantity of the pressure responsive portion falls within the predetermined range in this way, the operation of the movable member is further stabilized. α1 and α2 can be set arbitrarily. For example, α2 = 0 can be set. When α2 = 0, the control unit controls the operation of the movable member in the hollow chamber so that the physical quantity of the pressure response section is maintained between the reference physical quantity and the (reference physical quantity + α1).

【0024】・圧力応答部は、蓄圧能力を有する蓄圧室
である実施形態を採用することができる。蓄圧室は、気
体給排部の気体室の室容積が増加すると共に気体給排部
の駆動流体室の室容積が減少するように可動部材が他方
向に作動するとき蓄圧する。またこの蓄圧室は、気体給
排部の気体室の室容積が減少すると共に気体給排部の駆
動流体室の室容積が増加するように可動部材が一方向に
作動するとき、蓄圧を放出して可動部材の作動をアシス
トする。
The pressure responsive section may adopt an embodiment which is a pressure accumulating chamber having a pressure accumulating ability. The pressure accumulating chamber accumulates pressure when the movable member operates in the other direction such that the chamber volume of the gas chamber of the gas supply / exhaust unit increases and the chamber volume of the driving fluid chamber of the gas supply / exhaust unit decreases. Further, this pressure accumulating chamber releases pressure accumulation when the movable member operates in one direction so that the chamber volume of the gas chamber of the gas supply / exhaust unit decreases and the chamber volume of the driving fluid chamber of the gas supply / exhaust unit increases. Assists the operation of the movable member.

【0025】・制御部は、蓄圧室の駆動流体の圧力を直
接的または間接的に検出する蓄圧室圧力検出手段を有す
る実施形態を採用することができる。この場合、基準物
理量設定部は、蓄圧室圧力検出手段で検出した蓄圧室の
圧力の最低圧を蓄圧室基準圧として設定する蓄圧室基準
圧設定部である実施形態を採用することができる。蓄圧
室の最低圧は、可動部材が一方向に作動して中空室壁面
に当接している状態に相当する。この場合、制御部は、
(蓄圧室基準圧+α1)〜(蓄圧室基準圧+α2)との
間に蓄圧室の圧力が維持されるように、制御部は、中空
室内における可動部材の作動を制御する実施形態を採用
することができる。このように蓄圧室の圧力が所定範囲
内に納まれば、可動部材の作動も一層安定する。例え
ば、後述する実施例のように、α2=0である実施形態
を採用することができる。 α2=0のときには、制御
部は、蓄圧室基準圧〜(蓄圧室基準圧+α1)との間に
蓄圧室の圧力が維持されるように、制御部は、中空室内
における可動部材の作動を制御する。蓄圧室基準圧とし
て大気圧を採用できる。蓄圧室圧力検出手段としては圧
力センサを採用することができる。
It is possible to adopt an embodiment in which the control section has a pressure accumulating chamber pressure detecting means for directly or indirectly detecting the pressure of the driving fluid in the pressure accumulating chamber. In this case, the embodiment in which the reference physical quantity setting unit is a pressure accumulation chamber reference pressure setting unit that sets the lowest pressure of the pressure accumulation chamber detected by the pressure accumulation chamber pressure detection unit as the pressure accumulation chamber reference pressure can be adopted. The minimum pressure of the pressure accumulating chamber corresponds to the state in which the movable member operates in one direction and is in contact with the wall surface of the hollow chamber. In this case, the control unit
The control unit adopts an embodiment for controlling the operation of the movable member in the hollow chamber so that the pressure of the pressure accumulating chamber is maintained between (accumulation chamber reference pressure + α1) and (accumulation chamber reference pressure + α2). You can When the pressure in the pressure accumulating chamber falls within the predetermined range in this way, the operation of the movable member is further stabilized. For example, an embodiment in which α2 = 0 can be adopted as in an example described later. When α2 = 0, the control unit controls the operation of the movable member in the hollow chamber so that the pressure in the pressure accumulating chamber is maintained between the pressure accumulating chamber reference pressure and (accumulation chamber reference pressure + α1). To do. Atmospheric pressure can be adopted as the reference pressure of the accumulator. A pressure sensor can be adopted as the pressure accumulating chamber pressure detecting means.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図5を参照し
つつ具体的に説明する。本実施例に係る血液ポンプ駆動
装置は、手術室に設置される固定方式または運搬可能な
可動方式であり、生体につながれ生体の心臓機能を果た
す血液ポンプ1を駆動させるためのものである。図1に
示すように、血液ポンプ1は、室10を有する容器11
と、室10を血液室12と気体駆動室13とに仕切る血
液給排部材として機能する第2ダイヤフラム14とを有
する。第2ダイヤフラム14はゴムまたは樹脂などの可
撓性材料を基材としており、血液室12及び気体駆動室
13を室容積可変としている。気体駆動室13は気体と
しての空気を収容する室である。血液室12は、血液を
収容する室であり、血液を生体に供給するための拍出口
15と、生体の血液を吸入するための吸入口16とを有
する。血液室12は、逆流を抑える第1逆止弁15a及
び拍出口15を経て生体側(例えば生体の大動脈側)に
接続される。血液室12は、逆流を抑える第2逆止弁1
6a及び吸入口16を経て生体側(例えば生体の心房
側)に接続される。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS. The blood pump drive device according to the present embodiment is a fixed type or a movable type that can be carried and is installed in an operating room, and is for driving the blood pump 1 that is connected to a living body and performs the heart function of the living body. As shown in FIG. 1, the blood pump 1 includes a container 11 having a chamber 10.
And a second diaphragm 14 that functions as a blood supply / discharge member that partitions the chamber 10 into a blood chamber 12 and a gas drive chamber 13. The second diaphragm 14 is made of a flexible material such as rubber or resin as a base material, and the blood chamber 12 and the gas driving chamber 13 have variable chamber volumes. The gas drive chamber 13 is a chamber that stores air as gas. The blood chamber 12 is a chamber for containing blood, and has a spout 15 for supplying blood to a living body and an inlet 16 for sucking blood of the living body. The blood chamber 12 is connected to the living body side (for example, the aorta side of the living body) via the first check valve 15a that suppresses backflow and the outlet 15. The blood chamber 12 has a second check valve 1 for suppressing backflow.
It is connected to the living body side (for example, the atrium side of the living body) via 6a and the suction port 16.

【0027】本実施例に係る血液ポンプ駆動装置は、図
1に示すように、可動部材としての第1ダイヤフラム2
4を有する気体給排部として機能するアイソレータ2
と、アイソレータ2に対して駆動流体としての液体44
を供給及び排出する機能を有する駆動部4と、本実施例
に係る血液ポンプ駆動装置の作動を制御する制御部8と
を備えている。
As shown in FIG. 1, the blood pump drive device according to this embodiment has a first diaphragm 2 as a movable member.
Isolator 2 functioning as a gas supply / discharge unit having
And a liquid 44 as a driving fluid for the isolator 2.
A drive unit 4 having a function of supplying and discharging the liquid and a control unit 8 for controlling the operation of the blood pump drive device according to the present embodiment are provided.

【0028】図1に示すように、アイソレータ2は、中
空室20を形成する中空室壁面21を有する容器22
と、可動部材としての第1ダイヤフラム24とを有す
る。容器22はほぼ1対の形状を有するお椀を互いに逆
に結合した形状とされている。第1ダイヤフラム24
は、容器22の中空室20を第1気体室25(気体室)
と第1駆動流体室26(駆動流体室)とに仕切るもので
あり、ゴムまたは樹脂などの可撓性材料を基材とする。
第1気体室25及び第1駆動流体室26は室容積可変と
されている。第1気体室25は気体としての空気が適量
収容されている室であり、血液ポンプ1の気体駆動室1
3に第1通路27を介して連通している。
As shown in FIG. 1, the isolator 2 includes a container 22 having a hollow chamber wall surface 21 forming a hollow chamber 20.
And a first diaphragm 24 as a movable member. The container 22 has a shape in which bowls having a pair of shapes are connected in reverse to each other. First diaphragm 24
Is the hollow chamber 20 of the container 22 and the first gas chamber 25 (gas chamber)
And a first driving fluid chamber 26 (driving fluid chamber), and is made of a flexible material such as rubber or resin as a base material.
The volume of the first gas chamber 25 and the first driving fluid chamber 26 is variable. The first gas chamber 25 is a chamber in which an appropriate amount of air as a gas is stored, and the gas drive chamber 1 of the blood pump 1
3 through the first passage 27.

【0029】図1に示すように、駆動部4は、ポンプ室
40を有するポンプ41と、ポンプ41を図略の伝達機
構を介して駆動させるモータ42と、液体44を収容す
るオイルリザーバ5とを有する。オイルリザーバ5は、
収容室50を有する容器51と、可動部材としての第3
ダイヤフラム52とを有する。第3ダイヤフラム52は
オイルリザーバ5の収容室50を第2気体室53及び第
2駆動流体室54に容積可変に仕切る。オイルリザーバ
5の第2気体室53には第4通路56を経て蓄圧部7が
設けられている。蓄圧部7は圧力応答部としての蓄圧室
70を有する。蓄圧室70及び第2気体室53に収容さ
れている気体としては、空気が採用されている。
As shown in FIG. 1, the drive unit 4 includes a pump 41 having a pump chamber 40, a motor 42 for driving the pump 41 via a transmission mechanism (not shown), and an oil reservoir 5 for containing a liquid 44. Have. The oil reservoir 5
A container 51 having a storage chamber 50, and a third movable member.
And a diaphragm 52. The third diaphragm 52 partitions the accommodation chamber 50 of the oil reservoir 5 into a second gas chamber 53 and a second driving fluid chamber 54 with a variable volume. A pressure accumulator 7 is provided in the second gas chamber 53 of the oil reservoir 5 via a fourth passage 56. The pressure accumulator 7 has a pressure accumulator 70 as a pressure response unit. Air is used as the gas contained in the pressure accumulating chamber 70 and the second gas chamber 53.

【0030】ポンプ41のポンプ室40は、第2通路4
6を経てアイソレータ2の第1駆動流体室26に連通す
ると共に、第3通路47を経てオイルリザーバ5の第2
駆動流体室54に連通する。ポンプ室40、第1駆動流
体室26、第2駆動流体室54には、駆動流体として、
非圧縮駆動流体である液体44が封入されている。液体
44としてはシリコーンオイルが使用されている。
The pump chamber 40 of the pump 41 has a second passage 4
6 to communicate with the first drive fluid chamber 26 of the isolator 2 and the second passage of the oil reservoir 5 via the third passage 47.
It communicates with the drive fluid chamber 54. In the pump chamber 40, the first drive fluid chamber 26, and the second drive fluid chamber 54, as drive fluid,
A liquid 44, which is an incompressible driving fluid, is enclosed. Silicone oil is used as the liquid 44.

【0031】さて駆動部4のモータ42が駆動すると、
ポンプ41は往復作動する。ポンプ41が正方向に作動
するとき、ポンプ室40の液体44が第2通路46を経
てアイソレータ2の第1駆動流体室26に供給される。
この結果、アイソレータ2の第1駆動流体室26の室容
積が増加すると共にアイソレータ2の第1気体室25の
室容積が減少するように、第1ダイヤフラム24が矢印
X1方向(血液拍出方向)に拍出作動する。これにより
アイソレータ2の第1気体室25の気体が第1通路27
を経て血液ポンプ1の気体駆動室13に供給され、血液
ポンプ1の気体駆動室13の室容積が増加すると共に、
血液ポンプ1の血液室12の室容積が小さくなるよう
に、血液ポンプ1の第2ダイヤフラム14が矢印Y1方
向に拍出作動する。この結果、血液ポンプ1の血液室1
2の血液が拍出口15から生体側に供給される(第1操
作)。このようにアイソレータ2の第1ダイヤフラム2
4が矢印X1方向に拍出作動する場合には、ポンプ室4
0の液体44はアイソレータ2の第1駆動流体室26に
流入しているため、オイルリザーバ5の第2駆動流体室
54の室容積が減少し、オイルリザーバ5の第2気体室
53の室容積が増加するように、オイルリザーバ5の第
3ダイヤフラム52が矢印W1方向に作動する。この場
合、オイルリザーバ2の第2気体室53の室容積が増加
するため、蓄圧室70の圧力が低下する。
Now, when the motor 42 of the drive unit 4 is driven,
The pump 41 reciprocates. When the pump 41 operates in the forward direction, the liquid 44 in the pump chamber 40 is supplied to the first driving fluid chamber 26 of the isolator 2 via the second passage 46.
As a result, the first diaphragm 24 moves in the arrow X1 direction (blood ejection direction) so that the volume of the first drive fluid chamber 26 of the isolator 2 increases and the volume of the first gas chamber 25 of the isolator 2 decreases. Start to operate. As a result, the gas in the first gas chamber 25 of the isolator 2 is transferred to the first passage 27.
Is supplied to the gas drive chamber 13 of the blood pump 1 through the flow rate, and the volume of the gas drive chamber 13 of the blood pump 1 increases, and
The second diaphragm 14 of the blood pump 1 is actuated in the arrow Y1 direction so that the volume of the blood chamber 12 of the blood pump 1 becomes smaller. As a result, the blood chamber 1 of the blood pump 1
Blood 2 is supplied from the outlet 15 to the living body side (first operation). Thus, the first diaphragm 2 of the isolator 2 is
When the pump 4 operates in the direction of the arrow X1, the pump chamber 4
Since the liquid 44 of 0 flows into the first drive fluid chamber 26 of the isolator 2, the volume of the second drive fluid chamber 54 of the oil reservoir 5 decreases and the volume of the second gas chamber 53 of the oil reservoir 5 decreases. Is increased, the third diaphragm 52 of the oil reservoir 5 operates in the direction of the arrow W1. In this case, since the chamber volume of the second gas chamber 53 of the oil reservoir 2 increases, the pressure of the pressure accumulating chamber 70 decreases.

【0032】これに対してポンプ41が逆方向に作動す
るとき、ポンプ室40の液体44が第3通路47を経て
オイルリザーバ5の第2駆動流体室54に供給されると
共に、アイソレータ2の第1駆動流体室26の液体44
が第2通路46を経てポンプ室40に吸入される。この
結果、アイソレータ2の第1駆動流体室26の室容積が
減少すると共にアイソレータ2の第1気体室25の室容
積が増加するように、第1ダイヤフラム24が矢印X2
方向(血液吸引方向)に吸引作動する。これにより血液
ポンプ1の気体駆動室13の気体がアイソレータ2の第
1気体室25に第1通路27を経て吸引され、血液ポン
プ1の気体駆動室13の室容積が減少すると共に、血液
ポンプ1の血液室12の室容積が増加するように、血液
ポンプ1の第2ダイヤフラム14が矢印Y2方向に吸引
作動する。この結果、生体側の血液が血液ポンプ1の吸
入口16から血液室12に吸入される(第2操作)。第
1操作及び第2操作は交互に実行される。
On the other hand, when the pump 41 operates in the reverse direction, the liquid 44 in the pump chamber 40 is supplied to the second driving fluid chamber 54 in the oil reservoir 5 via the third passage 47, and at the same time, in the first chamber of the isolator 2. 1 Liquid 44 in the driving fluid chamber 26
Is sucked into the pump chamber 40 through the second passage 46. As a result, the first diaphragm 24 moves toward the arrow X2 so that the volume of the first drive fluid chamber 26 of the isolator 2 decreases and the volume of the first gas chamber 25 of the isolator 2 increases.
Suction is performed in the direction (blood suction direction). As a result, the gas in the gas drive chamber 13 of the blood pump 1 is sucked into the first gas chamber 25 of the isolator 2 via the first passage 27, the chamber volume of the gas drive chamber 13 of the blood pump 1 is reduced, and the blood pump 1 The second diaphragm 14 of the blood pump 1 is suctioned in the direction of the arrow Y2 so that the volume of the blood chamber 12 is increased. As a result, the blood on the living body side is sucked into the blood chamber 12 through the suction port 16 of the blood pump 1 (second operation). The first operation and the second operation are executed alternately.

【0033】上記のように血液ポンプ1の第2ダイヤフ
ラム14が矢印Y2方向に吸引作動する場合には、前記
したようにポンプ室40の液体44はオイルリザーバ5
の第2駆動流体室54に流入しているため、オイルリザ
ーバ5の第2駆動流体室54の室容積が増加し、オイル
リザーバ5の第2気体室53の室容積が減少するよう
に、オイルリザーバ5の第3ダイヤフラム52が矢印W
2方向(蓄圧方向)に作動する。この場合には第3ダイ
ヤフラム52が矢印W2方向に作動しているため、蓄圧
室70の圧力が高くなり、蓄圧室70は蓄圧作用を発揮
する。
When the second diaphragm 14 of the blood pump 1 is sucked in the direction of the arrow Y2 as described above, the liquid 44 in the pump chamber 40 is charged in the oil reservoir 5 as described above.
Flowing into the second drive fluid chamber 54 of the oil reservoir 5, the volume of the second drive fluid chamber 54 of the oil reservoir 5 increases and the volume of the second gas chamber 53 of the oil reservoir 5 decreases. The third diaphragm 52 of the reservoir 5 is indicated by the arrow W.
Operates in two directions (accumulation direction). In this case, since the third diaphragm 52 is operating in the direction of the arrow W2, the pressure in the pressure accumulating chamber 70 becomes high and the pressure accumulating chamber 70 exerts a pressure accumulating action.

【0034】即ち、アイソレータ2の第1気体室25の
室容積が増加すると共にアイソレータ2の第1駆動流体
室26の室容積が減少するように第1ダイヤフラム24
が矢印X2方向(血液吸引方向)に吸引作動するとき、
この蓄圧室70は蓄圧作用を奏する。また、アイソレー
タ2の第1気体室25の室容積が減少すると共に第1駆
動流体室26の室容積が増加するように、第1ダイヤフ
ラム24が矢印X1方向(血液拍出方向)に拍出作動す
るとき、蓄圧室70は蓄圧を放出して第1ダイヤフラム
24の拍出作動をアシストする。血液を拍出させる場合
には、血液の吸入に比較して負荷が大きいが、上記アシ
ストにより血液の拍出を良好に行い得る。
That is, the first diaphragm 24 is designed so that the volume of the first gas chamber 25 of the isolator 2 increases and the volume of the first driving fluid chamber 26 of the isolator 2 decreases.
When the suction operation is performed in the X2 direction (blood suction direction),
The pressure accumulating chamber 70 has a pressure accumulating function. Further, the first diaphragm 24 is actuated in the arrow X1 direction (blood ejection direction) so that the volume of the first gas chamber 25 of the isolator 2 decreases and the volume of the first driving fluid chamber 26 increases. At this time, the pressure accumulating chamber 70 releases the pressure accumulation to assist the stroke operation of the first diaphragm 24. In the case of pumping blood, the load is heavier than that of inhaling blood, but the assist allows the blood to be pumped well.

【0035】図1に示すように、アイソレータ2の第1
気体室25には第1中間通路30を経て第1開閉弁33
がつながれている。蓄圧室70には第2中間通路31を
経て第2開閉弁34がつながれている。第1開閉弁33
及び第2開閉弁34は、常時閉じタイプであり、そのポ
ートが必要時のみ開放される。第1開閉弁33のポート
及び第2開閉弁34のポートは、外部雰囲気としての外
気に連通している。第2開閉弁34を適宜開放させれ
ば、蓄圧室70の圧力を調整することができる。
As shown in FIG. 1, the first isolator 2
In the gas chamber 25, the first opening / closing valve 33 is provided via the first intermediate passage 30.
It is connected. A second opening / closing valve 34 is connected to the pressure accumulating chamber 70 via the second intermediate passage 31. First on-off valve 33
The second opening / closing valve 34 is a normally closed type, and its port is opened only when necessary. The port of the first on-off valve 33 and the port of the second on-off valve 34 are in communication with the outside air as the outside atmosphere. By appropriately opening the second on-off valve 34, the pressure in the pressure accumulating chamber 70 can be adjusted.

【0036】なお蓄圧室70の最低圧の初期圧力は、次
のように第2開閉弁34を利用して大気圧に設定されて
いる。即ち、第2開閉弁34のポートを開放した状態で
ポンプ41を正方向に作動させ、ポンプ室40の液体4
4を第2通路46を経てアイソレータ2の第1駆動流体
室26に供給させ、第1ダイヤフラム24を矢印X1方
向(血液拍出方向)に作動させて中空室壁面21に当接
させる。これにより大気が第2開閉弁34のポートを経
て蓄圧室70に流入する。その後に第2開閉弁34のポ
ートを閉じる。このようにすれば、蓄圧室70の最低圧
の初期圧力は大気圧となる。
The initial minimum pressure of the pressure accumulating chamber 70 is set to atmospheric pressure by using the second opening / closing valve 34 as follows. That is, the pump 41 is operated in the forward direction with the port of the second opening / closing valve 34 opened, and the liquid 4 in the pump chamber 40 is discharged.
4 is supplied to the first driving fluid chamber 26 of the isolator 2 through the second passage 46, and the first diaphragm 24 is operated in the arrow X1 direction (blood ejection direction) to abut the hollow chamber wall surface 21. As a result, the atmosphere flows into the pressure accumulating chamber 70 through the port of the second opening / closing valve 34. After that, the port of the second opening / closing valve 34 is closed. By doing so, the minimum initial pressure of the pressure accumulating chamber 70 becomes the atmospheric pressure.

【0037】アイソレータ2の第1気体室25には、第
1気体室25の圧力を検出する第1圧力検出手段として
の第1センサ36が設けられている。アイソレータ2の
第1駆動流体室26には、第1駆動流体室26の圧力を
検出する第2圧力検出手段としての第2センサ37が設
けられている。蓄圧室70には、蓄圧室70の圧力を検
出する蓄圧室圧力検出手段としての第3センサ38が設
けられている。制御部8は、第1センサ36、第2セン
サ37、第3センサ38からの信号が信号線36c、3
7c、38cを経て入力される入力処理回路と、第1開
閉弁33、第2開閉弁34に信号線33c、34cを経
て制御信号を出力する出力処理回路と、RAM、ROM
などのメモリと、CPUとを有する。
The first gas chamber 25 of the isolator 2 is provided with a first sensor 36 as a first pressure detecting means for detecting the pressure of the first gas chamber 25. The first drive fluid chamber 26 of the isolator 2 is provided with a second sensor 37 as a second pressure detecting means for detecting the pressure of the first drive fluid chamber 26. The pressure accumulating chamber 70 is provided with a third sensor 38 as a pressure accumulating chamber pressure detecting means for detecting the pressure in the pressure accumulating chamber 70. The control unit 8 receives signals from the first sensor 36, the second sensor 37, and the third sensor 38 from the signal lines 36c and 3c.
7c, 38c, an input processing circuit for inputting, an output processing circuit for outputting a control signal to the first opening / closing valve 33, the second opening / closing valve 34 via signal lines 33c, 34c, RAM, ROM
Etc. and a CPU.

【0038】図2及び図3は使用時における圧力波形を
示す。図2、図3において横軸は時間を意味し、縦軸は
圧力(大気圧を0mmHgとしたゲージ圧)を意味す
る。図2及び図3において波形特性線Aは、第1センサ
36で検出したアイソレータ2の第1気体室25の圧力
の変化を示す。図2、図3において波形特性線Bは、第
3センサ38で検出した蓄圧室70の圧力の変化を示
す。ポンプ41の作動に伴い、図2の波形特性線Aに示
すように、アイソレータ2の第1気体室25の圧力はほ
ぼ所定間隔ごとにパルス的に増加し、血液ポンプ1に心
臓機能を行なわしめる。A1はアイソレータ2の第1気
体室25の圧力P1が負圧状態である領域を示す。従っ
て図2、図3において、時刻T1〜時刻T2は第1気体
室25の圧力P1が負圧状態である領域を示す。時刻T
0〜時刻T1、時刻T2〜時刻T3は、第1気体室25
の圧力P1が大気圧よりも高い正圧状態である領域を示
す。このように第1気体室25の圧力P1は、第1ダイ
ヤフラム24の作動に伴い正圧と負圧とを交互に繰り返
す。図2、図3において、A2は第1ダイヤフラム24
による拍出作動の過程を示す。A3は第1ダイヤフラム
24による吸引作動の過程を示す。
2 and 3 show pressure waveforms during use. 2 and 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents pressure (gauge pressure with atmospheric pressure of 0 mmHg). The waveform characteristic line A in FIGS. 2 and 3 indicates a change in the pressure of the first gas chamber 25 of the isolator 2 detected by the first sensor 36. In FIGS. 2 and 3, the waveform characteristic line B indicates the change in the pressure of the pressure accumulating chamber 70 detected by the third sensor 38. With the operation of the pump 41, as shown by the waveform characteristic line A in FIG. 2, the pressure in the first gas chamber 25 of the isolator 2 is increased in a pulse manner at almost every predetermined interval, and the blood pump 1 is caused to perform a heart function. . A1 indicates a region where the pressure P1 of the first gas chamber 25 of the isolator 2 is in a negative pressure state. Therefore, in FIGS. 2 and 3, time T1 to time T2 indicate a region in which the pressure P1 of the first gas chamber 25 is in the negative pressure state. Time T
From 0 to time T1, time T2 to time T3, the first gas chamber 25
Indicates a region in which the pressure P1 is higher than atmospheric pressure. As described above, the pressure P1 of the first gas chamber 25 alternately repeats positive pressure and negative pressure with the operation of the first diaphragm 24. 2 and 3, A2 is the first diaphragm 24.
2 shows the process of actuation by means of. A3 shows a process of suction operation by the first diaphragm 24.

【0039】図2の波形特性線Bに示すように、蓄圧室
70の圧力(物理量)はほぼ所定間隔ごとに三角波的に
増減する。B1は蓄圧室70の増圧過程を示す。B2は
蓄圧室70の減圧過程を示す。蓄圧室70の最低圧は、
0mmHgつまり大気圧が基準である。図2、図3から
理解できるように、アイソレータ2の第1ダイヤフラム
24が矢印X1方向に拍出作動するとき、拍出作動の最
終端前後で最高ピーク領域Apが生じるが、最高ピーク
領域Apのタイミング時期は、蓄圧室70の最低圧のピ
ークBpのタイミング時期に相応している。その理由
は、アイソレータ2の第1ダイヤフラム24が矢印X1
方向に拍出作動しているときには、オイルリザーバ5の
第3ダイヤフラム52も矢印W1方向に作動しており、
これに伴い蓄圧室70の圧力は減少するためである。相
応とは時間の多少の前後変化を含む意味である。このよ
うに蓄圧室70の圧力は、第1気体室25の圧力に応答
して変化するので、圧力応答部として機能できる。従っ
て本実施例によれば、蓄圧室70の圧力P3の最低圧
は、アイソレータ2の第1ダイヤフラム24が矢印X1
方向に作動して中空室壁面21に当接するかどうかの基
準として用いることができる。
As shown by the waveform characteristic line B in FIG. 2, the pressure (physical quantity) in the pressure accumulating chamber 70 increases and decreases like a triangular wave at almost every predetermined interval. B1 indicates a pressure increasing process of the pressure accumulating chamber 70. B2 shows the depressurization process of the accumulator 70. The minimum pressure of the accumulator 70 is
The standard is 0 mmHg, that is, atmospheric pressure. As can be understood from FIGS. 2 and 3, when the first diaphragm 24 of the isolator 2 is actuated in the arrow X1 direction, a maximum peak area Ap occurs around the final end of the actuation operation. The timing timing corresponds to the timing timing of the lowest pressure peak Bp of the pressure accumulating chamber 70. The reason is that the first diaphragm 24 of the isolator 2 has an arrow X1.
The third diaphragm 52 of the oil reservoir 5 is also operating in the direction of the arrow W1,
This is because the pressure in the pressure accumulating chamber 70 decreases accordingly. Appropriate means that it includes some changes in time. In this way, the pressure of the pressure accumulating chamber 70 changes in response to the pressure of the first gas chamber 25, so that it can function as a pressure responsive portion. Therefore, according to the present embodiment, the lowest pressure of the pressure P3 in the pressure accumulating chamber 70 is the arrow X1 at the first diaphragm 24 of the isolator 2.
It can be used as a standard of whether or not it operates in the direction and contacts the wall surface 21 of the hollow chamber.

【0040】本実施例に係る血液ポンプ駆動装置の通常
の駆動状態においては、アイソレータ2の第1気体室2
5の圧力P1、アイソレータ2の第1駆動流体室26の
圧力P2は、互いに対応しており、第1ダイヤフラム2
4が中空室壁面21に当接していない状態では、実質的
に同圧である。しかしながら、アイソレータ2の第1ダ
イヤフラム24が中空室壁面21に当接して第1気体室
25の容積が実質的に0となったにもかかわらず、ポン
プ41から液体44がアイソレータ2の第1駆動流体室
26に供給されるときには、第1駆動流体室26の圧力
P2が増圧される。従って、第1センサ36で検出され
た第1気体室25の圧力P1よりも、第2センサ37で
検出された第1駆動流体室26の圧力P2が所定値以上
高くなる。故に、第1気体室25の気体の圧力P1と第
1駆動流体室26の圧力P2との間に差圧が発生する。
In the normal driving state of the blood pump driving apparatus according to this embodiment, the first gas chamber 2 of the isolator 2 is
The pressure P1 of 5 and the pressure P2 of the first driving fluid chamber 26 of the isolator 2 correspond to each other, and the first diaphragm 2
In the state where 4 is not in contact with the hollow chamber wall surface 21, the pressure is substantially the same. However, even though the first diaphragm 24 of the isolator 2 comes into contact with the hollow chamber wall surface 21 and the volume of the first gas chamber 25 becomes substantially 0, the liquid 41 from the pump 41 is driven by the first drive of the isolator 2. When supplied to the fluid chamber 26, the pressure P2 of the first drive fluid chamber 26 is increased. Therefore, the pressure P2 of the first driving fluid chamber 26 detected by the second sensor 37 becomes higher than the pressure P1 of the first gas chamber 25 detected by the first sensor 36 by a predetermined value or more. Therefore, a differential pressure is generated between the gas pressure P1 in the first gas chamber 25 and the pressure P2 in the first driving fluid chamber 26.

【0041】このような差圧が発生するときには、アイ
ソレータ2の第1ダイヤフラム24が中空室壁面21に
当接して第1気体室25の容積が実質的に0となったと
みなすことができる。図2において波形Cは差圧発生を
意味する。本実施例によれば、前記した差圧が発生する
とき、制御部8は第1ダイヤフラム24がアイソレータ
2の容器22の中空室壁面21に当接し第1気体室25
の容積が実質的に0になったものと判定する。
When such a differential pressure is generated, it can be considered that the first diaphragm 24 of the isolator 2 contacts the hollow chamber wall surface 21 and the volume of the first gas chamber 25 becomes substantially zero. Waveform C in FIG. 2 means the generation of a differential pressure. According to the present embodiment, when the above-mentioned differential pressure is generated, the control unit 8 causes the first diaphragm 24 to contact the hollow chamber wall surface 21 of the container 22 of the isolator 2 and the first gas chamber 25.
It is determined that the volume of has become substantially zero.

【0042】上記したように第1ダイヤフラム24が矢
印X1方向に作動して中空室壁面21に当接していると
判定されたとき、制御部8はそのときの蓄圧室70の最
低圧力を蓄圧室基準圧としてメモリに設定する。本実施
例によれば、蓄圧室70の最低圧が、(蓄圧室基準圧+
α2)〜(蓄圧室基準圧+α1)の間の値に維持される
ように、第1ダイヤフラム24の作動が制御される。こ
こで本実施例では前記したα1は正の値であるものの、
α2は0とされているため、結果として、蓄圧室70の
最低圧が、蓄圧室基準圧〜(蓄圧室基準圧+α1)の間
の値に維持されるようになる。
When it is determined that the first diaphragm 24 operates in the direction of the arrow X1 and is in contact with the hollow chamber wall surface 21 as described above, the control unit 8 determines the lowest pressure of the pressure accumulating chamber 70 at that time. Set as reference pressure in memory. According to the present embodiment, the lowest pressure of the pressure accumulating chamber 70 is (accumulation chamber reference pressure +
The operation of the first diaphragm 24 is controlled so as to be maintained at a value between α2) and (accumulation chamber reference pressure + α1). Here, in the present embodiment, although α1 described above is a positive value,
Since α2 is set to 0, as a result, the lowest pressure of the pressure accumulating chamber 70 is maintained at a value between the pressure accumulating chamber reference pressure and (accumulation chamber reference pressure + α1).

【0043】本実施例によれば、アイソレータ2の第1
気体室25の気体の最適量は、第1ダイヤフラム24が
矢印X1方向に拍出作動した過程の終期において、中空
室壁面21に非接触状態を維持しつつ、中空室壁面21
にぎりぎりに接近させる気体の量を意味する。従って、
第1ダイヤフラム24が矢印X1方向に拍出作動して中
空室壁面21に当接したことが判定されたときには、中
空室壁面21に非接気体室25の気体の量が最適量より
も不足気味といえる。そこで、アイソレータ2の第1気
体室25の圧力P1が外部雰囲気の圧力(=大気圧)よ
りも低圧となったとき、つまり第1気体室25の圧力P
1が正圧状態から負圧状態となったとき、制御部8は第
1開閉弁33のポートを設定時間Δt1だけ開放させ
る。図2において指令信号F1は、第1開閉弁33のポ
ートを設定時間Δt1だけ開放させる第1開閉弁33へ
の指令信号を意味する。第1気体室25の圧力P1が正
圧から負圧となったときの時刻をT1とすると、第1開
閉弁33への指令信号F1は時刻T1〜時刻T2の間
(負圧状態)に制御部8により出力される。
According to this embodiment, the first isolator 2
The optimum amount of gas in the gas chamber 25 is such that at the end of the process in which the first diaphragm 24 is actuated in the arrow X1 direction, the hollow chamber wall surface 21 is kept in non-contact with the hollow chamber wall surface 21.
It means the amount of gas that is brought to the limit. Therefore,
When it is determined that the first diaphragm 24 is actuated in the direction of the arrow X1 and comes into contact with the wall surface 21 of the hollow chamber, the amount of gas in the gas chamber 25 that is not in contact with the wall surface 21 of the hollow chamber tends to be less than the optimum amount. Can be said. Therefore, when the pressure P1 of the first gas chamber 25 of the isolator 2 becomes lower than the pressure (= atmospheric pressure) of the external atmosphere, that is, the pressure P of the first gas chamber 25.
When 1 changes from the positive pressure state to the negative pressure state, the control unit 8 opens the port of the first opening / closing valve 33 for the set time Δt1. In FIG. 2, the command signal F1 means a command signal to the first on-off valve 33 that opens the port of the first on-off valve 33 for the set time Δt1. When the time when the pressure P1 of the first gas chamber 25 changes from the positive pressure to the negative pressure is T1, the command signal F1 to the first on-off valve 33 is controlled between the time T1 and the time T2 (negative pressure state). It is output by the unit 8.

【0044】このようにアイソレータ2の第1気体室2
5の気体の量が最適量よりも不足気味の場合には、第1
気体室25が負圧に変化したとき、第1開閉弁33のポ
ートが開放されるため、第1開閉弁33のポートを介し
て外気がアイソレータ2の低圧側(負圧側)の第1気体
室25に自動的に吸入される。これによりアイソレータ
2の第1気体室25へ気体が自動的に補充され、以後に
アイソレータ2の第1ダイヤフラム24が矢印X1方向
に拍出作動するとき、第1ダイヤフラム24がアイソレ
ータ2の容器22の中空室壁面21に接近するものの、
中空室壁面21に当接することが抑制される。
Thus, the first gas chamber 2 of the isolator 2 is
If the amount of gas in 5 is less than the optimum amount, the first
When the gas chamber 25 is changed to a negative pressure, the port of the first opening / closing valve 33 is opened, so that the outside air passes through the port of the first opening / closing valve 33 and the outside air is the first gas chamber on the low pressure side (negative pressure side) of the isolator 2. 25 is automatically inhaled. As a result, the first gas chamber 25 of the isolator 2 is automatically replenished with gas, and when the first diaphragm 24 of the isolator 2 is subsequently actuated in the arrow X1 direction, the first diaphragm 24 is moved to the container 22 of the isolator 2. Although it approaches the wall 21 of the hollow chamber,
Contact with the wall surface 21 of the hollow chamber is suppressed.

【0045】また本実施例によれば、第1ダイヤフラム
24が矢印X1方向に拍出作動してもアイソレータ2の
中空室壁面21に当接したことが制御部8により判定さ
れない場合には、第1気体室25の気体の量は最適量よ
りも過剰気味といえる。そこでアイソレータ2の第1気
体室25の圧力P1が外部雰囲気の圧力(=大気圧)よ
りも高圧となったとき、つまり第1気体室25の圧力P
1が正圧となったとき、制御部8は第1開閉弁33のポ
ートを設定時間Δt2だけ開放させる。図3において指
令信号F2は、第1開閉弁33のポートを設定時間Δt
2だけ開放させる第1開閉弁33への指令信号を意味す
る。指令信号F2は、第1気体室25の圧力P1が正圧
のとき出力される。このように第1気体室25の気体の
量が最適量よりも過剰気味の場合には、アイソレータ2
の第1気体室25が大気圧よりも高い正圧となったと
き、第1開閉弁33のポートが開放されるため、アイソ
レータ2の第1気体室25の過剰気味の空気が外部雰囲
気に自動的に排出される。これにより以後に第1ダイヤ
フラム24が矢印X1方向に拍出作動するとき、第1ダ
イヤフラム24がアイソレータ2の容器22の中空室壁
面21に更に接近または当接するようになる。
Further, according to the present embodiment, when the control unit 8 does not determine that the first diaphragm 24 has come into contact with the hollow chamber wall surface 21 of the isolator 2 even if the first diaphragm 24 is actuated in the direction of the arrow X1, It can be said that the amount of gas in the one gas chamber 25 is more excessive than the optimum amount. Therefore, when the pressure P1 of the first gas chamber 25 of the isolator 2 becomes higher than the pressure (= atmospheric pressure) of the external atmosphere, that is, the pressure P of the first gas chamber 25.
When 1 becomes a positive pressure, the control unit 8 opens the port of the first opening / closing valve 33 for the set time Δt2. In FIG. 3, the command signal F2 causes the port of the first opening / closing valve 33 to have a set time Δt.
It means a command signal to the first on-off valve 33 that opens only 2. The command signal F2 is output when the pressure P1 of the first gas chamber 25 is a positive pressure. In this way, when the amount of gas in the first gas chamber 25 is in excess of the optimum amount, the isolator 2
When the first gas chamber 25 has a positive pressure higher than the atmospheric pressure, the port of the first opening / closing valve 33 is opened, so that excess air in the first gas chamber 25 of the isolator 2 is automatically transferred to the outside atmosphere. Will be discharged. As a result, when the first diaphragm 24 is subsequently actuated in the direction of the arrow X1, the first diaphragm 24 comes closer to or abuts the hollow chamber wall surface 21 of the container 22 of the isolator 2.

【0046】ところで、使用条件の如何によっては、第
1ダイヤフラム24が矢印X1方向に拍出作動してアイ
ソレータ2の中空室壁面21に当接したことが長期にわ
たり判定されないおそれがある。この場合、アイソレー
タ2の第1気体室25の気体が最適量よりもかなり過剰
気味であり、場合によっては、アイソレータ2の第1気
体室25が高圧気味のままに長期にわたりそのまま維持
されるおそれがある。この場合には、本実施例の主眼で
ある制御、即ち、『第1ダイヤフラム24を矢印X1方
向に拍出作動させる過程の終期において、第1ダイヤフ
ラム24を中空室壁面21に非接触にしつつも、できる
だけ接近させることを目標とする』制御が、実行されに
くくなる。
By the way, depending on the usage conditions, it may not be determined for a long time that the first diaphragm 24 is actuated in the direction of the arrow X1 and comes into contact with the hollow chamber wall surface 21 of the isolator 2. In this case, the amount of gas in the first gas chamber 25 of the isolator 2 is considerably excessive than the optimum amount, and in some cases, the first gas chamber 25 of the isolator 2 may be maintained as it is at a high pressure for a long period of time. is there. In this case, in the final stage of the control which is the main purpose of this embodiment, that is, "the first diaphragm 24 is brought into non-contact with the hollow chamber wall surface 21 at the end of the process of pulsating the first diaphragm 24 in the direction of the arrow X1. , Aiming to be as close as possible ”is difficult to execute.

【0047】そこで本実施例によれば、アイソレータ2
の第1ダイヤフラム24が中空室壁面21に当接したこ
とが規定時間内に判定されないときには、制御部8は、
第1開閉弁33のポートを設定時間Δt3だけ開放さ
せ、アイソレータ2の第1気体室25の過剰の気体を強
制的に外気に排出させる。この結果、以後にアイソレー
タ2の第1ダイヤフラム24が矢印X1方向に拍出作動
するときには、第1ダイヤフラム24をアイソレータ2
の中空室壁面21に強制的に接近または当接させる。な
お時間Δt1、Δt2、Δt3としては、同じ値でも良
いし異なる値でも良い。
Therefore, according to this embodiment, the isolator 2
When it is not determined within a specified time that the first diaphragm 24 of the above contact the wall surface 21 of the hollow chamber, the control unit 8
The port of the first on-off valve 33 is opened for the set time Δt3, and the excess gas in the first gas chamber 25 of the isolator 2 is forcedly discharged to the outside air. As a result, when the first diaphragm 24 of the isolator 2 is subsequently actuated in the direction of the arrow X1, the first diaphragm 24 is moved to the isolator 2
Is forcibly approached or brought into contact with the wall surface 21 of the hollow chamber. The times Δt1, Δt2, and Δt3 may have the same value or different values.

【0048】上記した制御が実行される本実施例によれ
ば、蓄圧室基準圧〜(蓄圧室基準圧+α1)との間に蓄
圧室70の圧力P3の最低圧が維持されるように、制御
部8は、アイソレータ2の中空室20内における第1ダ
イヤフラム24の拍出作動を制御する。このため第1ダ
イヤフラム24の作動の安定性が向上する。
According to the present embodiment in which the above control is executed, the control is performed so that the minimum pressure P3 of the pressure accumulating chamber 70 is maintained between the pressure accumulating chamber reference pressure and the (accumulation chamber reference pressure + α1). The section 8 controls the ejection operation of the first diaphragm 24 in the hollow chamber 20 of the isolator 2. Therefore, the stability of the operation of the first diaphragm 24 is improved.

【0049】以上説明したように本実施例によれば、ア
イソレータ2の第1ダイヤフラム24を矢印X1方向に
拍出作動させる過程の終期において第1ダイヤフラム2
4を中空室壁面21に接近させることを目標として、第
1ダイヤフラム24の作動が制御される。このため、第
1ダイヤフラム24が矢印X1方向(血液拍出方向)に
拍出作動して第1気体室25の気体を血液ポンプ1の気
体駆動室13に供給するとき、アイソレータ2の第1気
体室25の気体による弾性バネ長さの量が小さくなる。
故に、第1ダイヤフラム24の作動に伴なう第1気体室
25の気体の圧縮によって無駄に消費される動力伝達エ
ネルギロスが小さくなり、血液ポンプ駆動装置の高効率
化を図り得、血液ポンプ駆動装置の高応答性を実現する
の有利となる。
As described above, according to this embodiment, at the end of the process of activating the first diaphragm 24 of the isolator 2 in the direction of arrow X1, the first diaphragm 2 is released.
The operation of the first diaphragm 24 is controlled with the aim of bringing 4 closer to the wall surface 21 of the hollow chamber. Therefore, when the first diaphragm 24 is actuated in the arrow X1 direction (blood ejection direction) to supply the gas in the first gas chamber 25 to the gas drive chamber 13 of the blood pump 1, the first gas in the isolator 2 is generated. The amount of elastic spring length due to the gas in chamber 25 is reduced.
Therefore, the power transmission energy loss wastedly consumed by the compression of the gas in the first gas chamber 25 accompanying the operation of the first diaphragm 24 is reduced, and the efficiency of the blood pump driving device can be improved, and the blood pump driving can be achieved. It is advantageous to realize high responsiveness of the device.

【0050】更に本実施例によれば、アイソレータ2の
第1ダイヤフラム24を矢印X1方向に拍出作動させる
過程の終期において、第1ダイヤフラム24を中空室壁
面21に接近させることを目標として制御されるため、
血液ポンプ1へのアイソレータ2の気体供給能力を維持
しつつ、アイソレータ2の第1気体室25の室容積の小
型化を図り得る。
Further, according to this embodiment, at the end of the process of pulsating the first diaphragm 24 of the isolator 2 in the direction of the arrow X1, the first diaphragm 24 is controlled so as to approach the wall surface 21 of the hollow chamber. Because
The volume of the first gas chamber 25 of the isolator 2 can be reduced while maintaining the gas supply capability of the isolator 2 to the blood pump 1.

【0051】(フローチャート)上記した制御形態の代
表例を図4、図5に示す。以下、図4、図5のフローチ
ャートを参照してこの制御形態について説明を加える。
図4において、ステップS102では、オイルポンプ4
1を一方向にのみ正回転させることにより、ポンプ室4
0の液体44をアイソレータ2の第1駆動流体室26に
供給させ、アイソレータ2の第1ダイヤフラム24を中
空室壁面21に当接させる。第1ダイヤフラム24が中
空室壁面21に当接しているときには、オイルリザーバ
5の第3ダイヤフラム52は矢印W1方向に移行してい
るため、オイルリザーバ5の第2気体室53の容積は大
きく、従って蓄圧室70の圧力は最低圧である。
(Flowchart) Typical examples of the above control modes are shown in FIGS. Hereinafter, this control mode will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 4 and 5.
In FIG. 4, in step S102, the oil pump 4
By rotating 1 in the normal direction only,
The liquid 44 of 0 is supplied to the first drive fluid chamber 26 of the isolator 2, and the first diaphragm 24 of the isolator 2 is brought into contact with the wall surface 21 of the hollow chamber. When the first diaphragm 24 is in contact with the hollow chamber wall surface 21, the third diaphragm 52 of the oil reservoir 5 is moving in the direction of the arrow W1, so that the volume of the second gas chamber 53 of the oil reservoir 5 is large, and The pressure in the pressure accumulating chamber 70 is the lowest pressure.

【0052】そして、アイソレータ2の第1ダイヤフラ
ム24が中空室壁面21に当接しているか否か判定する
(ステップS104)。この場合、アイソレータ2の第
1駆動流体室26の圧力P2が第1気体室25の圧力P
1よりも所定値を越えているような差圧が発生していれ
ば、第1ダイヤフラム24がアイソレータ2の中空室壁
面21に当接していると判定する。
Then, it is judged whether or not the first diaphragm 24 of the isolator 2 is in contact with the wall surface 21 of the hollow chamber (step S104). In this case, the pressure P2 of the first driving fluid chamber 26 of the isolator 2 is equal to the pressure P of the first gas chamber 25.
If the pressure difference exceeds a predetermined value greater than 1, it is determined that the first diaphragm 24 is in contact with the hollow chamber wall surface 21 of the isolator 2.

【0053】第1ダイヤフラム24がアイソレータ2の
中空室壁面21に当接していると判定されたら、ステッ
プS106に進み、このときの蓄圧室70の最低圧力を
蓄圧室基準圧として設定する。その後、ポンプ41の正
回転、逆回転を繰り返して続けることにより、アイソレ
ータ2の第1ダイヤフラム24の矢印X1方向への拍動
操作、矢印X2方向への吸入操作を繰り返して行い、ア
イソレータ2の拍動駆動を開始する(ステップS10
8)。
If it is determined that the first diaphragm 24 is in contact with the hollow chamber wall surface 21 of the isolator 2, the process proceeds to step S106, and the lowest pressure of the pressure accumulating chamber 70 at this time is set as the pressure accumulating chamber reference pressure. Thereafter, the pump 41 is repeatedly rotated in the forward and reverse directions to continue the pulsation operation of the first diaphragm 24 of the isolator 2 in the arrow X1 direction and the suction operation in the arrow X2 direction to repeat the pulsation of the isolator 2. Dynamic driving is started (step S10)
8).

【0054】ステップS110では、後述する規定時間
を設定するタイマーをスタートさせる。このタイマーは
ソフトウェアタイマーでも外部タイマーで形成しても良
い。ステップS112で、第1センサ36、第2センサ
37、第3センサ38の圧力測定を開始する。更に図5
に示すように、後述するステップS114〜ステップS
118を経てステップS120に進む。
In step S110, a timer for setting a specified time to be described later is started. This timer may be a software timer or an external timer. In step S112, pressure measurement of the first sensor 36, the second sensor 37, and the third sensor 38 is started. Furthermore, FIG.
As shown in FIG.
After 118, the process proceeds to step S120.

【0055】ステップS120では、第1センサ36で
測定したアイソレータ2の第1気体室25の圧力P1が
圧力Pa(例えばゲージ圧で0mmHg)よりも大きい
か否か、つまり第1気体室25の圧力P1が正圧か否か
判定する。圧力P1が正圧でなければ、正圧となるまで
待機する。アイソレータ2の第1気体室25の圧力P1
が正圧あれば、ステップS122に進む。
In step S120, it is determined whether or not the pressure P1 of the first gas chamber 25 of the isolator 2 measured by the first sensor 36 is higher than the pressure Pa (for example, 0 mmHg in gauge pressure), that is, the pressure of the first gas chamber 25. It is determined whether P1 is a positive pressure. If the pressure P1 is not positive pressure, the process waits until it becomes positive pressure. Pressure P1 of the first gas chamber 25 of the isolator 2
Is positive pressure, the process proceeds to step S122.

【0056】そしてステップS122では、第1センサ
36で測定したアイソレータ2の第1気体室25の圧力
P1、第2センサ37で測定したアイソレータ2の第1
駆動流体室26の高圧側の圧力P2を用い、高圧側の圧
力P2から圧力P1を引いた値がPb(例えば100m
mHg)よりも大きいか否か判定する。換言すれば、第
1気体室25の圧力P1と第1駆動流体室26の圧力P
2との間に、所定値を越える差圧があるか否か判定す
る。
Then, in step S122, the pressure P1 of the first gas chamber 25 of the isolator 2 measured by the first sensor 36 and the first pressure of the isolator 2 measured by the second sensor 37 are measured.
The pressure P2 on the high pressure side of the drive fluid chamber 26 is used, and the value obtained by subtracting the pressure P1 from the pressure P2 on the high pressure side is Pb (for example, 100 m
mHg) is determined. In other words, the pressure P1 of the first gas chamber 25 and the pressure P of the first driving fluid chamber 26
It is judged whether or not there is a differential pressure exceeding a predetermined value with respect to 2.

【0057】YESであり、所定値を越える差圧があれ
ば、第1ダイヤフラム24がアイソレータ2の中空室壁
面21に充分に当接していることを意味する。この場合
には第1気体室25の気体の量は最適量よりも不足気味
と判定される。
If YES, that is, if there is a differential pressure exceeding a predetermined value, it means that the first diaphragm 24 is sufficiently in contact with the hollow chamber wall surface 21 of the isolator 2. In this case, the amount of gas in the first gas chamber 25 is determined to be less than the optimum amount.

【0058】そこでステップS122からステップS1
40に進み、後述する規定時間を設定するタイマーをリ
セットして再スタートさせる。そしてステップS142
において、第3センサ38で測定した蓄圧室70の圧力
P3の最低圧を、新しい蓄圧室基準圧として再設定す
る。
Therefore, from step S122 to step S1
Proceeding to 40, the timer for setting a specified time, which will be described later, is reset and restarted. And step S142
At, the lowest pressure of the pressure P3 of the pressure accumulating chamber 70 measured by the third sensor 38 is reset as a new pressure accumulating chamber reference pressure.

【0059】更にステップS144に進み、第1センサ
36で測定した第1気体室25の圧力P1と負圧Pc
(例えばゲージ圧で−10mmHg)とを比較し、圧力
P1が負圧Pcよりも低いか否か、つまり、圧力P1<
負圧Pcの関係か否か判定する。NOであれば、YES
となるまで待機する。YESであれば、第1気体室25
は正圧から負圧に変化している。そこでステップS14
4からステップS128に進み、第1開放弁33を設定
時間だけ開放する。これにより大気圧を呈する外気の空
気がアイソレータ2の負圧状態の第1気体室25に第1
開放弁33のポートから吸入されて補充される。その
後、ステップS128からステップS114にリターン
する。従って上記したステップS122、ステップS1
40〜ステップS144、ステップS128は、第1気
体室25の気体の量が最適量よりも不足気味である場
合、アイソレータ2の第1気体室25に外気を補充する
吸気制御手段として機能することができる。ステップS
142は、蓄圧室70の圧力P3の最低圧を新たに設定
する蓄圧室基準圧設定部(基準物理量設定部)として機
能する。ステップS122は、アイソレータ2の第1ダ
イヤフラム24が矢印X1方向に作動して中空室壁面2
1に当接したことを判定する可動部材位置判定手段とし
て機能する。
Further, in step S144, the pressure P1 and the negative pressure Pc of the first gas chamber 25 measured by the first sensor 36 are measured.
(For example, the gauge pressure is −10 mmHg), and whether the pressure P1 is lower than the negative pressure Pc, that is, the pressure P1 <
It is determined whether or not there is a negative pressure Pc relationship. If NO, then YES
Wait until. If YES, the first gas chamber 25
Changes from positive pressure to negative pressure. Then step S14
It progresses from 4 to step S128, and opens the 1st opening valve 33 for the set time. As a result, the outside air having the atmospheric pressure is first introduced into the first gas chamber 25 in the negative pressure state of the isolator 2.
It is sucked from the port of the release valve 33 and replenished. Then, the process returns from step S128 to step S114. Therefore, the above steps S122 and S1
40 to step S144 and step S128 can function as an intake control means for replenishing the first gas chamber 25 of the isolator 2 with outside air when the amount of gas in the first gas chamber 25 is less than the optimum amount. it can. Step S
142 functions as a pressure accumulation chamber reference pressure setting unit (reference physical quantity setting unit) that newly sets the lowest pressure of the pressure P3 of the pressure accumulation chamber 70. In step S122, the first diaphragm 24 of the isolator 2 operates in the direction of the arrow X1 and the wall surface 2 of the hollow chamber 2
1 functions as a movable member position determination unit that determines that the movable member 1 is in contact with 1.

【0060】ステップS122においてNOと判定され
た場合には、第1気体室25の気体の量は最適量よりも
過剰気味であると判定される。そこでステップS122
からステップS124に進み、第3センサ38で検出し
た蓄圧室70の最低圧の圧力P3と、(蓄圧室基準圧+
α1)とを比較する。なお本制御形態では、前記したα
2は0に設定されている。
If NO in step S122, the amount of gas in the first gas chamber 25 is determined to be in excess of the optimum amount. Therefore, step S122
From step S124, the lowest pressure P3 of the pressure accumulating chamber 70 detected by the third sensor 38 and (pressure accumulating chamber reference pressure +
Compare with α1). In this control mode, the above α
2 is set to 0.

【0061】そしてステップS124において圧力P3
が(蓄圧室基準圧+α1)よりも大きいならば、蓄圧室
70の最低圧がこれの最適値(蓄圧室基準圧)よりも高
めであり、ひいてはアイソレータ2の第1気体室25の
気体の量が最適量よりも過剰気味であり、アイソレータ
2の第1ダイヤフラム24が中空室壁面21に当接して
いないことを意味する。そこで、ステップS124から
ステップS126に進み、第1センサ36で測定した第
1気体室25の圧力P1と正圧Pd(例えばゲージ圧で
15mmHg)とを比較する。NOであれば、YESと
なるまで待機する。YESであれば、第1気体室25の
圧力P1が負圧から正圧に変化しており、圧力Pdより
も過剰である。そこで、ステップS126からステップ
S128に進み、第1開放弁33のポートを設定時間だ
け開放させ、ステップS114にリターンする。このと
き第1気体室25の圧力P1が大気圧を越える正圧とな
っているため、第1気体室25の過剰気味の空気は第1
開閉弁33を経て外気に自動的に排出される。これによ
り次回に第1ダイヤフラム24が矢印X1方向に作動す
るとき、第1ダイヤフラム24は中空室壁面21に当接
または一層接近することになる。
Then, in step S124, the pressure P3
Is larger than (accumulation chamber reference pressure + α1), the minimum pressure of the accumulator chamber 70 is higher than its optimum value (accumulation chamber reference pressure), and thus the amount of gas in the first gas chamber 25 of the isolator 2. Is more than the optimum amount, which means that the first diaphragm 24 of the isolator 2 is not in contact with the hollow chamber wall surface 21. Therefore, the process proceeds from step S124 to step S126, and the pressure P1 of the first gas chamber 25 measured by the first sensor 36 and the positive pressure Pd (for example, 15 mmHg in gauge pressure) are compared. If NO, wait until YES. If YES, the pressure P1 of the first gas chamber 25 has changed from a negative pressure to a positive pressure, which is more than the pressure Pd. Therefore, the process proceeds from step S126 to step S128, the port of the first opening valve 33 is opened for the set time, and the process returns to step S114. At this time, since the pressure P1 of the first gas chamber 25 is a positive pressure exceeding the atmospheric pressure, the excess air in the first gas chamber 25 is the first air.
It is automatically discharged to the outside air through the on-off valve 33. As a result, when the first diaphragm 24 is actuated in the direction of the arrow X1 next time, the first diaphragm 24 comes into contact with or approaches the hollow chamber wall surface 21.

【0062】上記したステップS122〜ステップS1
28は、第1気体室25の気体の量が最適量よりも過剰
気味の場合、アイソレータ2の第1気体室25の過剰の
気体を排出させる排気制御手段として機能することがで
きる。またステップS122〜ステップS128は、蓄
圧室の蓄圧室70の最低圧を、蓄圧室基準圧〜(蓄圧室
基準圧+α1)の間に維持する手段として機能できる。
Steps S122 to S1 described above
28 can function as an exhaust control means for discharging the excess gas in the first gas chamber 25 of the isolator 2 when the amount of gas in the first gas chamber 25 is in excess of the optimum amount. Further, steps S122 to S128 can function as means for maintaining the lowest pressure of the pressure accumulating chamber 70 of the pressure accumulating chamber between the accumulating chamber reference pressure and the (accumulating chamber reference pressure + α1).

【0063】ところで、アイソレータ2の第1ダイヤフ
ラム24が矢印X1方向に拍出作動するときであって
も、アイソレータ2の中空室壁面21に当接したことが
規定時間内に判定されないことがある。このときには、
アイソレータ2の第1気体室25の気体の量が最適量よ
りもかなり過剰気味であり、第1気体室25が長期にわ
たり高圧気味のままに維持されるおそれがある。この場
合、本実施例の主眼である『第1ダイヤフラム24を矢
印X1方向に作動させる過程の終期において第1ダイヤ
フラム24を中空室壁面21に非接触としつつも、でき
るだけ接近させることを目標とする』制御が、実行され
にくくなり、好ましくない。
Incidentally, even when the first diaphragm 24 of the isolator 2 is pulsatingly actuated in the direction of the arrow X1, it may not be judged within a prescribed time that the first diaphragm 24 of the isolator 2 is in contact with the hollow chamber wall surface 21 of the isolator 2. At this time,
The amount of gas in the first gas chamber 25 of the isolator 2 is considerably excessive than the optimum amount, and there is a possibility that the first gas chamber 25 will be kept in a high-pressure state for a long period of time. In this case, at the end of the process of operating the first diaphragm 24 in the direction of the arrow X1 which is the main purpose of this embodiment, the first diaphragm 24 is not in contact with the wall surface 21 of the hollow chamber, but is as close as possible to the target. The control becomes difficult to execute, which is not preferable.

【0064】そこで本実施例によれば、ステップS11
4においてタイマーの現在時間がタイマーの規定時間を
経過したか否かを判定する。タイマーの現在時間がタイ
マーの規定時間を経過していなければ、そのままステッ
プS114からステップS120に進む。経過していれ
ば、ステップS116に進み、第1センサ36で測定し
た第1気体室25の圧力P1と正圧Pf(例えばゲージ
圧で15mmHg)とを比較する。そして、圧力P1が
正圧Pfよりも大きければ、ステップS116からステ
ップS118に進み、第1開放弁33のポートを設定時
間だけ開放し、ステップS120に進む。ステップS1
16においてNOであれば、YESとなるまで待機す
る。上記したように第1気体室25の気体の量がかなり
過剰気味であると判定されるとき、第1開放弁33が設
定時間だけ開放されるため、アイソレータ2の第1気体
室25の過剰気味の気体が第1開閉弁33を経て外気
(外部雰囲気)に適量排出される。このため、以後に第
1ダイヤフラム24が矢印X1方向に拍出作動すると
き、第1ダイヤフラム24は中空室壁面21に当接する
ことになる。従ってステップS114〜ステップS11
8は、第1ダイヤフラム24を中空室壁面21に強制的
に当接させる強制手段として機能することができる。
Therefore, according to the present embodiment, step S11
At 4, it is determined whether or not the current time of the timer has exceeded the specified time of the timer. If the current time of the timer has not passed the specified time of the timer, the process directly proceeds from step S114 to step S120. If it has elapsed, the process proceeds to step S116, and the pressure P1 of the first gas chamber 25 measured by the first sensor 36 and the positive pressure Pf (for example, 15 mmHg in gauge pressure) are compared. If the pressure P1 is higher than the positive pressure Pf, the process proceeds from step S116 to step S118, the port of the first opening valve 33 is opened for the set time, and the process proceeds to step S120. Step S1
If NO in 16, wait until YES. As described above, when it is determined that the amount of gas in the first gas chamber 25 is excessively excessive, the first opening valve 33 is opened for the set time, so that the first gas chamber 25 of the isolator 2 is excessively excessive. The appropriate amount of gas is discharged to the outside air (external atmosphere) through the first opening / closing valve 33. Therefore, when the first diaphragm 24 is subsequently actuated in the direction of the arrow X1, the first diaphragm 24 comes into contact with the hollow chamber wall surface 21. Therefore, steps S114 to S11
8 can function as a compulsion means for forcibly abutting the first diaphragm 24 on the hollow chamber wall surface 21.

【0065】上記したような制御を実行すれば、アイソ
レータ2の第1ダイヤフラム24を矢印X1方向に拍出
作動させる過程の終期において、第1ダイヤフラム24
を中空室壁面21に非接触にしつつも、できるだけ接近
させるように、第1ダイヤフラム24の作動を制御でき
る。
If the above-described control is executed, at the end of the process of pulsating the first diaphragm 24 of the isolator 2 in the direction of arrow X1, the first diaphragm 24 is released.
It is possible to control the operation of the first diaphragm 24 so that the first diaphragm 24 can be brought as close as possible while not contacting the wall surface 21 of the hollow chamber.

【0066】本実施例に係る血液ポンプ駆動装置の使用
の際には、第1気体室25の気体、蓄圧室70の気体、
ポンプ室40の液体44についての熱膨張・熱収縮が生
じることがある。また生体の変化などの影響を受けて血
液ポンプ1の駆動条件が変化することもある。即ち、本
実施例に係る血液ポンプ駆動装置の駆動条件が変化する
ことがある。このような場合であっても、ステップS1
14〜ステップS118のように、第1ダイヤフラム2
4を中空室壁面21に定期的に強制的に当接させる。更
に、第1ダイヤフラム24が中空室壁面21に当接した
ときには、ステップS122、ステップS140〜ステ
ップS144のように、蓄圧室70の圧力P3の最低圧
を、新しい蓄圧室基準圧として再設定する。そして再設
定した蓄圧室基準圧と、(再設定した蓄圧室基準圧+α
1)との間に、蓄圧室70の圧力P3が維持されるよう
に、第1ダイヤフラム24の作動を制御する。このため
本実施例によれば、上記したような様々な駆動条件の変
化が生じる場合であっても、本実施例の主眼である『第
1ダイヤフラム24を矢印X1方向に作動させる過程の
終期において第1ダイヤフラム24を中空室壁面21に
非接触にしつつも、できるだけ接近させることを目標と
する』制御を実行することができる。
When the blood pump drive system according to this embodiment is used, the gas in the first gas chamber 25, the gas in the pressure accumulating chamber 70,
Thermal expansion / contraction of the liquid 44 in the pump chamber 40 may occur. Further, the driving condition of the blood pump 1 may change under the influence of changes in the living body. That is, the driving conditions of the blood pump driving device according to this embodiment may change. Even in such a case, step S1
14 to step S118, the first diaphragm 2
4 is forcibly and periodically brought into contact with the wall surface 21 of the hollow chamber. Further, when the first diaphragm 24 contacts the hollow chamber wall surface 21, the lowest pressure P3 of the pressure accumulating chamber 70 is reset as a new pressure accumulating chamber reference pressure as in steps S122 and S140 to S144. Then, the reset accumulator reference pressure and (reset accumulator reference pressure + α
The operation of the first diaphragm 24 is controlled so that the pressure P3 of the pressure accumulating chamber 70 is maintained between 1) and 1). Therefore, according to the present embodiment, even when the various driving conditions change as described above, at the end of the process of operating the "first diaphragm 24 in the direction of the arrow X1" which is the main feature of the present embodiment. While the first diaphragm 24 is not in contact with the wall surface 21 of the hollow chamber, it is possible to carry out the control aiming to make the first diaphragm 24 as close as possible.

【0067】なお本実施例によれば、第1ダイヤフラム
24を矢印X1方向に拍出作動させて中空室壁面21に
当接させたとき、蓄圧室70が大気圧となることが好ま
しい。これが蓄圧室70の気体の最適量である。このた
め、第1ダイヤフラム24が矢印X1方向に拍出作動し
て中空室壁面21に当接したことが判定されたときに、
第3センサ38で検出された蓄圧室70の圧力P3の最
低圧が大気圧よりも高く、蓄圧室70の気体の量がこれ
の最適量よりも過剰気味であれば、第2開閉弁34のポ
ートを開放させて蓄圧室70の過剰の気体を排出する。
また、第1ダイヤフラム24が矢印X1方向に拍出作動
して中空室壁面21に当接したことが判定されたとき
に、第3センサ38で検出された蓄圧室70の圧力P3
の最低圧が大気圧よりも低く、蓄圧室70の気体の量が
これの最適量よりも不足気味であれば、第2開閉弁34
のポートを開放させて外気(外部雰囲気)の気体を第1
気体室25に補充する。これにより蓄圧室70の圧力P
3の最低圧は大気圧となる。
According to the present embodiment, when the first diaphragm 24 is actuated in the direction of the arrow X1 and brought into contact with the hollow chamber wall surface 21, it is preferable that the pressure accumulating chamber 70 is at atmospheric pressure. This is the optimum amount of gas in the pressure accumulating chamber 70. Therefore, when it is determined that the first diaphragm 24 has actuated in the direction of the arrow X1 and has come into contact with the hollow chamber wall surface 21,
If the lowest pressure P3 of the pressure accumulating chamber 70 detected by the third sensor 38 is higher than the atmospheric pressure and the amount of gas in the pressure accumulating chamber 70 is in excess of this optimum amount, the second opening / closing valve 34 The port is opened to discharge the excess gas in the pressure accumulating chamber 70.
In addition, when it is determined that the first diaphragm 24 is actuated in the direction of the arrow X1 and comes into contact with the wall surface 21 of the hollow chamber, the pressure P3 of the accumulator 70 detected by the third sensor 38 is detected.
Is lower than the atmospheric pressure and the amount of gas in the pressure accumulating chamber 70 is less than the optimum amount, the second opening / closing valve 34
Open the port to open the outside air (outside atmosphere) gas first
The gas chamber 25 is replenished. As a result, the pressure P of the accumulator 70
The minimum pressure of 3 is atmospheric pressure.

【0068】(他の実施例)図6は他の実施例を示す。
この実施例は基本的には上記した実施例と基本的には同
様の構成であり、同様の作用効果を奏する。従って共通
する機能を奏する部品には共通する符号を付する。以下
上記した実施例と異なる部分を中心として説明する。本
実施例では、第1センサ36Mは磁気センサまたは静電
センサ等のセンサとされている。同様に、第2センサ3
7Mは磁気センサまたは静電センサ等のセンサとされて
いる。アイソレータ2の第1ダイヤフラム24には、こ
れらのセンサで検知される部材が装備されている。
(Other Embodiments) FIG. 6 shows another embodiment.
This embodiment has basically the same configuration as that of the above-described embodiment and has the same effect. Therefore, common reference numerals are given to parts having common functions. Hereinafter, description will be made focusing on parts different from the above-described embodiment. In this embodiment, the first sensor 36M is a sensor such as a magnetic sensor or an electrostatic sensor. Similarly, the second sensor 3
7M is a sensor such as a magnetic sensor or an electrostatic sensor. The first diaphragm 24 of the isolator 2 is equipped with members detected by these sensors.

【0069】従って、アイソレータ2の第1ダイヤフラ
ム24が矢印X1,X2方向に作動する際、第1センサ
36M及び第2センサ37Mにより第1ダイヤフラム2
4の現在位置が検出され、これにより第1ダイヤフラム
24が中空室壁面21に当接または接近していることが
検出される。
Therefore, when the first diaphragm 24 of the isolator 2 operates in the directions of the arrows X1 and X2, the first diaphragm 2 is moved by the first sensor 36M and the second sensor 37M.
The current position of No. 4 is detected, and accordingly, it is detected that the first diaphragm 24 is in contact with or close to the hollow chamber wall surface 21.

【0070】従って本実施例においても、前記した実施
例の場合と同様に、第1気体室25の気体が過剰気味の
場合には、アイソレータ2の第1気体室25の過剰気味
の気体を第1開閉弁33から排出したり、あるいは、ア
イソレータ2の第1気体室25の気体が不足気味の場合
には、気体を第1開閉弁33から第1気体室25に補充
したりすることができる。従って本実施例においても、
アイソレータ2の第1ダイヤフラム24を矢印X1方向
に拍出作動させる過程の終期において、第1ダイヤフラ
ム24を中空室壁面21に非接触としつつも、できるだ
け接近させるように制御することができる。
Therefore, also in this embodiment, as in the case of the above-described embodiment, when the gas in the first gas chamber 25 is excessive, the excessive gas in the first gas chamber 25 of the isolator 2 is changed to the excessive gas. The gas can be discharged from the first on-off valve 33, or when the gas in the first gas chamber 25 of the isolator 2 is insufficient, the gas can be replenished from the first on-off valve 33 to the first gas chamber 25. . Therefore, also in this embodiment,
At the end of the process of pulsating the first diaphragm 24 of the isolator 2 in the direction of the arrow X1, the first diaphragm 24 can be controlled so as to be as close as possible to the hollow chamber wall surface 21 while not being in contact therewith.

【0071】(その他)上記した実施例では、血液ポン
プ41として、心臓機能の代用である血液ポンプ1を採
用しているが、これに限らず、心臓機能を補助するバル
ーンポンプとしても良い。上記した実施例では、血液ポ
ンプ1の血液室12の血液が拍出口15から生体側に供
給される操作を第1操作としていると共に、生体側の血
液が血液ポンプ1の吸入口16から血液室12に吸入さ
れる操作を第2操作としているが、第1操作及び第2操
作を逆にしても良い。
(Others) In the above-described embodiment, the blood pump 1 which is a substitute for the heart function is adopted as the blood pump 41, but the present invention is not limited to this, and a balloon pump for assisting the heart function may be used. In the above-described embodiment, the operation in which the blood in the blood chamber 12 of the blood pump 1 is supplied from the outlet 15 to the living body side is the first operation, and the blood on the living body side is supplied from the suction port 16 of the blood pump 1 to the blood chamber. Although the operation sucked into 12 is the second operation, the first operation and the second operation may be reversed.

【0072】ポンプ41のポンプ室40には液体44が
封入されているが、場合によっては、空気等の気体とし
ても良い。また本実施例に係る制御形態は、図4、図5
に示すフローチャートに限定されるものではなく、適宜
変更して実施できる。その他、本発明は上記しかつ図面
に示す実施例のみに限定されるものではなく、例えば部
品の形状や構造、フローチャートの順序などは、上記し
た実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない
範囲内で適宜変更して実施できる。
Although the liquid 44 is enclosed in the pump chamber 40 of the pump 41, it may be a gas such as air depending on the case. Further, the control mode according to the present embodiment is shown in FIGS.
The flow chart shown in FIG. In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings. For example, the shapes and structures of parts, the order of flow charts, etc. are not limited to the embodiments described above, and deviate from the gist. It can be implemented by appropriately changing it within the range not to do.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明に係る血液ポンプ駆動装置によれ
ば、アイソレータ等の気体給排部の可動部材を一方向に
作動させる過程の終期において可動部材が中空室壁面に
接近させることを目標として、可動部材の作動が制御さ
れる。このため、前述したように上記過程の終期におい
て可動部材の作動が中空室の中間付近で終える場合に比
較して、気体給排部の気体室の気体による弾性バネ長さ
の量が小さくなる。故に、可動部材の作動に伴なう気体
室の気体の圧縮によって無駄に消費される動力伝達エネ
ルギのロスがそれだけ小さくなる。
According to the blood pump drive device of the present invention, the goal is to bring the movable member close to the wall surface of the hollow chamber at the end of the process of operating the movable member of the gas supply / discharge section such as an isolator in one direction. , The operation of the movable member is controlled. Therefore, as described above, as compared with the case where the operation of the movable member ends near the middle of the hollow chamber at the end of the above process, the amount of the elastic spring length due to the gas in the gas chamber of the gas supply / exhaust portion becomes smaller. Therefore, the loss of power transmission energy wasted by the compression of the gas in the gas chamber due to the operation of the movable member is reduced accordingly.

【0074】更に、上記したように気体給排部の気体室
の気体による弾性バネのバネ長さ量が小さくなれば、バ
ネ長さ量が大きい場合に比較して、動力伝達エネルギの
ロスが小さくなるため、血液ポンプの駆動条件が変動し
た場合であっても、気体給排部の可動部材の移動ストロ
ークと血液ポンプの駆動動作とが相関関係となり易く、
安定した駆動が可能になる。このため本発明に係る血液
ポンプ駆動装置によれば、さらなる高効率化、高応答性
を得るのに有利である。
Further, as described above, when the spring length of the elastic spring due to the gas in the gas chamber of the gas supply / discharge section is small, the loss of power transmission energy is small as compared with the case where the spring length is large. Therefore, even when the driving condition of the blood pump is changed, the moving stroke of the movable member of the gas supply / discharge unit and the driving operation of the blood pump are likely to have a correlation,
Stable driving becomes possible. Therefore, the blood pump drive device according to the present invention is advantageous in achieving higher efficiency and higher responsiveness.

【0075】更に本発明に係る血液ポンプ駆動装置によ
れば、アイソレータ等の気体給排部の可動部材を一方向
に作動させる過程の終期において可動部材を中空室壁面
に接近させることを目標として制御されるため、血液ポ
ンプへの気体給排部の気体供給能力を維持しつつ、気体
給排部の気体室の室容積の小型化も図り得る。
Further, according to the blood pump drive device of the present invention, the control is performed with the goal of bringing the movable member closer to the wall surface of the hollow chamber at the end of the process of operating the movable member of the gas supply / discharge section such as the isolator in one direction. Therefore, it is possible to reduce the volume of the gas chamber of the gas supply / discharge unit while maintaining the gas supply capability of the gas supply / discharge unit to the blood pump.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】装置全体を模式的に示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the entire apparatus.

【図2】第1気体室の圧力波形及び蓄圧室の圧力波形を
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a pressure waveform of a first gas chamber and a pressure waveform of a pressure accumulating chamber.

【図3】第1気体室の圧力波形及び蓄圧室の圧力波形を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a pressure waveform of a first gas chamber and a pressure waveform of a pressure accumulating chamber.

【図4】代表的な制御形態を示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing a typical control mode.

【図5】代表的な制御形態を示すフローチャートであ
る。
FIG. 5 is a flowchart showing a typical control mode.

【図6】他の実施例に係る装置全体を模式的に示す構成
図である。
FIG. 6 is a configuration diagram schematically showing an entire apparatus according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図中、1は血液ポンプ、12は血液室、14は第2ダイ
ヤフラム、2はアイソレータ(気体給排部)、20は中
空室、21は中空室壁面、24は第1ダイヤフラム(可
動部材)、25は第1気体室(気体室)、26は第1駆
動流体室、(駆動流体室)、33、34は開閉弁、36
は第1センサ(第1圧力検出手段)、37は第2センサ
(第2圧力検出手段)、38は第3センサ(蓄圧室圧力
検出手段)、4は駆動部、40はポンプ室、41はポン
プ、44は液体(駆動流体)、70は蓄圧室(圧力応答
部)、8は制御部(可動部材位置判定手段、吸気制御手
段、排気制御手段、蓄圧室基準圧設定部)を示す。
In the figure, 1 is a blood pump, 12 is a blood chamber, 14 is a second diaphragm, 2 is an isolator (gas supply / exhaust part), 20 is a hollow chamber, 21 is a hollow chamber wall surface, 24 is a first diaphragm (movable member), 25 is a first gas chamber (gas chamber), 26 is a first driving fluid chamber, (driving fluid chamber), 33 and 34 are on-off valves, 36
Is a first sensor (first pressure detecting means), 37 is a second sensor (second pressure detecting means), 38 is a third sensor (accumulation chamber pressure detecting means), 4 is a drive unit, 40 is a pump chamber, 41 is A pump, 44 is a liquid (driving fluid), 70 is a pressure accumulator (pressure response part), and 8 is a control part (movable member position determination means, intake control means, exhaust control means, accumulator reference pressure setting part).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H045 AA02 AA08 AA12 AA22 BA19 CA01 DA24 EA34 3H077 AA07 CC02 CC09 DD09 DD14 EE02 EE15 FF45 FF55 4C077 AA04 DD02 DD04 DD09 FF04 HH07 HH13 JJ06 JJ07 JJ13 JJ19 KK23 KK27    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3H045 AA02 AA08 AA12 AA22 BA19                       CA01 DA24 EA34                 3H077 AA07 CC02 CC09 DD09 DD14                       EE02 EE15 FF45 FF55                 4C077 AA04 DD02 DD04 DD09 FF04                       HH07 HH13 JJ06 JJ07 JJ13                       JJ19 KK23 KK27

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】心臓機能を代用または補助するために血液
に対して第1操作及び第2操作を行う血液ポンプを駆動
させる血液ポンプ駆動装置において、 中空室を形成する中空室壁面と、気体が収容されると共
に前記血液ポンプにつながり前記血液ポンプに気体を供
給する気体室及び駆動流体が収容される駆動流体室に前
記中空室を仕切ると共に作動に伴い前記第1操作及び前
記第2操作のために前記気体室の室容積及び前記駆動流
体室の室容積を可変とする可動部材とを有する気体給排
部と、 前記気体給排部の駆動流体室に対して駆動流体を供給及
び排出する機能を有し、前記気体給排部の駆動流体室に
駆動流体を送給して前記可動部材を一方向に作動させる
ことにより、前記駆動流体室の室容積を増加させると共
に前記気体室の室容積を減少させ、前記気体給排部を介
して前記血液ポンプに前記第1操作を行わせ、且つ、前
記気体給排部の駆動流体室から駆動流体を排出して前記
可動部材を他方向に作動させることにより、前記気体給
排部の気体室の室容積を増加させると共に前記気体給排
部の駆動流体室の室容積を減少させ、前記気体給排部を
介して血液ポンプに前記第2操作を行わせる駆動部と、 前記可動部材を一方向に作動させる過程の終期において
前記可動部材を前記中空室壁面に接近させることを目標
として、前記可動部材の作動を制御する制御部とを具備
していることを特徴とする血液ポンプ駆動装置。
1. A blood pump drive device for driving a blood pump that performs a first operation and a second operation on blood in order to substitute or assist a heart function, wherein a hollow chamber wall surface forming a hollow chamber and gas are For the first operation and the second operation, the hollow chamber is partitioned into a gas chamber that is housed and is connected to the blood pump and supplies gas to the blood pump, and a driving fluid chamber that houses a driving fluid. A gas supply / discharge unit having a movable member for varying the chamber volume of the gas chamber and the chamber volume of the drive fluid chamber, and a function of supplying and discharging drive fluid to / from the drive fluid chamber of the gas supply / discharge unit. And driving the movable member in one direction by feeding a driving fluid to the driving fluid chamber of the gas supply / discharge section to increase the chamber volume of the driving fluid chamber and the chamber volume of the gas chamber. Reduced And causing the blood pump to perform the first operation via the gas supply / discharge unit, and discharging the drive fluid from the drive fluid chamber of the gas supply / discharge unit to operate the movable member in the other direction. And increase the chamber volume of the gas chamber of the gas supply / exhaust unit and reduce the chamber volume of the drive fluid chamber of the gas supply / exhaust unit, and perform the second operation on the blood pump via the gas supply / exhaust unit. And a control unit for controlling the operation of the movable member with the goal of bringing the movable member closer to the wall surface of the hollow chamber at the end of the process of operating the movable member in one direction. A blood pump drive device characterized by the above.
【請求項2】請求項1において、前記制御部は、前記気
体給排部の可動部材が一方向に作動して前記気体給排部
の中空室壁面に当接または接近したことを直接的または
間接的に判定する可動部材位置判定手段を有することを
特徴とする血液ポンプ駆動装置。
2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit directly or directly determines that the movable member of the gas supply / discharge unit is actuated in one direction and abuts or approaches the wall surface of the hollow chamber of the gas supply / discharge unit. A blood pump drive device having a movable member position determination means for indirectly determining.
【請求項3】請求項2において、前記気体給排部の気体
室の気体の圧力を直接的または間接的に検出する第1圧
力検出手段と、前記気体給排部の駆動流体室の駆動流体
の圧力を直接的または間接的に検出する第2圧力検出手
段とが設けられており、且つ、 前記可動部材位置判定手段は、前記第1圧力検出手段で
検出された前記気体給排部の気体室の圧力よりも、前記
第2圧力検出手段で検出された前記気体給排部の駆動流
体室の圧力が所定値高いとき、前記可動部材が前記中空
室壁面に当接または接近したと判定することを特徴とす
る血液ポンプ駆動装置。
3. The first pressure detecting means for directly or indirectly detecting the pressure of the gas in the gas chamber of the gas supply / discharge section, and the driving fluid in the drive fluid chamber of the gas supply / discharge section according to claim 2. Second pressure detecting means for directly or indirectly detecting the pressure of the gas, and the movable member position determining means is configured to detect the gas in the gas supply / discharge section detected by the first pressure detecting means. When the pressure of the drive fluid chamber of the gas supply / discharge section detected by the second pressure detection means is higher than the pressure of the chamber by a predetermined value, it is determined that the movable member comes into contact with or approaches the wall surface of the hollow chamber. A blood pump drive device characterized by the above.
【請求項4】請求項2において、前記制御部は、前記可
動部材が一方向に作動して前記中空室壁面に当接または
接近したことを前記可動部材位置判定手段が判定すると
き、前記気体給排部の気体室に気体を供給する吸気制御
手段を備えており、且つ、 前記可動部材が一方向に作動して前記中空室壁面に当接
または接近したことを前記可動部材位置判定手段が検出
しないとき、前記気体給排部の気体室の気体を排出する
排気制御手段とを備えていることを特徴とする血液ポン
プ駆動装置。
4. The gas control system according to claim 2, wherein when the movable member position determination means determines that the movable member has actuated in one direction to come into contact with or approach the wall surface of the hollow chamber. The movable member position determination means is provided with an intake control means for supplying gas to the gas chamber of the supply / discharge section, and the movable member position determination means indicates that the movable member operates in one direction and abuts or approaches the wall surface of the hollow chamber. A blood pump driving device, comprising: an exhaust control unit that discharges gas in the gas chamber of the gas supply / discharge unit when not detecting.
【請求項5】請求項4において、前記気体給排部の気体
室と前記気体室の外部雰囲気とを連通する開閉弁が設け
られており、前記吸気制御手段は、前記気体給排部の気
体室の圧力が前記外部雰囲気の圧力よりも低圧のとき、
前記開閉弁を開放して前記外部雰囲気の気体を前記気体
室に吸入し、且つ、 前記排気制御手段は、前記気体給排部の気体室の圧力が
前記気体室の外部雰囲気の圧力よりも高圧のとき、前記
開閉弁を開放して前記気体室の気体を前記外部雰囲気に
排出することを特徴とする血液ポンプ駆動装置。
5. The on-off valve for communicating the gas chamber of the gas supply / exhaust portion with the external atmosphere of the gas chamber according to claim 4, wherein the intake control means includes a gas for the gas supply / exhaust portion. When the chamber pressure is lower than the pressure of the external atmosphere,
The on-off valve is opened to suck the gas in the external atmosphere into the gas chamber, and the exhaust control means is configured such that the pressure of the gas chamber of the gas supply / discharge unit is higher than the pressure of the external atmosphere of the gas chamber. At this time, the on-off valve is opened to discharge the gas in the gas chamber to the external atmosphere, the blood pump drive device.
【請求項6】請求項2において、前記制御部は、 前記可動部材が一方向に作動して前記中空室壁面に当接
または接近したことを可動部材位置判定手段が規定時間
内に判定しないとき、前記気体室の気体を排出させ、前
記可動部材が一方向に作動するときに前記可動部材を強
制的に前記中空室壁面に当接または接近させる強制手段
を備えていることを特徴とする血液ポンプ駆動装置。
6. The movable member position determining means according to claim 2, wherein the movable member position determining means does not determine that the movable member operates in one direction and abuts or approaches the wall surface of the hollow chamber within a predetermined time. A blood for discharging the gas from the gas chamber and forcing the movable member to come into contact with or approach the hollow chamber wall surface when the movable member operates in one direction. Pump drive.
【請求項7】請求項1において、前記可動部材の作動に
伴い変化する前記気体給排部の気体室の気体の圧力の変
動に応答する圧力応答部と、前記可動部材が一方向に作
動して前記中空室壁面に当接または接近したときの前記
圧力応答部の物理量を基準物理量として設定する基準物
理量設定部を有し、 前記制御部は、(基準物理量+α1)〜(基準物理量+
α2)の間に前記圧力応答部の物理量が維持されるよう
に、前記中空室内における前記可動部材の作動を制御す
る特徴とする血液ポンプ駆動装置。
7. The pressure responsive unit that responds to a change in the gas pressure in the gas chamber of the gas supply / discharge unit that changes with the operation of the movable member, and the movable member operates in one direction. And a reference physical quantity setting unit that sets a physical quantity of the pressure response unit when coming into contact with or approaching the wall surface of the hollow chamber as a reference physical quantity, and the control unit includes (reference physical quantity + α1) to (reference physical quantity +
A blood pump driving device, wherein the operation of the movable member in the hollow chamber is controlled so that the physical quantity of the pressure responsive portion is maintained during α2).
【請求項8】請求項7において、前記圧力応答部は蓄圧
室であり、前記蓄圧室は、 前記気体給排部の気体室の室容積が増加すると共に前記
気体給排部の駆動流体室の室容積が減少するように前記
可動部材が他方向に作動するとき蓄圧し、且つ、前記気
体給排部の気体室の室容積が減少すると共に前記気体給
排部の駆動流体室の室容積が増加するように前記可動部
材が一方向に作動するとき蓄圧を放出して前記可動部材
の作動をアシストすることを特徴とする血液ポンプ駆動
装置。
8. The pressure response unit is a pressure accumulating chamber according to claim 7, wherein the pressure accumulating chamber increases the volume of the gas chamber of the gas supplying / discharging unit and increases the volume of the driving fluid chamber of the gas supplying / discharging unit. Pressure is accumulated when the movable member operates in the other direction so that the chamber volume decreases, and the chamber volume of the gas chamber of the gas supply / discharge unit decreases and the chamber volume of the drive fluid chamber of the gas supply / discharge unit decreases. A blood pump drive device, wherein when the movable member operates in one direction so as to increase, accumulated pressure is released to assist the operation of the movable member.
【請求項9】請求項8において、前記制御部は、前記蓄
圧室の圧力を直接的または間接的に検出する蓄圧室圧力
検出手段を有し、 前記基準物理量設定部は、前記蓄圧室圧力検出手段で検
出した前記蓄圧室の圧力の最低圧を蓄圧室基準圧として
設定する蓄圧室基準圧設定部であり、 前記制御部は、(蓄圧室基準圧+α1)〜(蓄圧室基準
圧+α2)の間に前記蓄圧室の圧力が維持されるよう
に、前記気体給排部の中空室内における前記可動部材の
作動を制御することを特徴とする血液ポンプ駆動装置。
9. The control unit according to claim 8, wherein the control unit has pressure-accumulation chamber pressure detection means for directly or indirectly detecting the pressure of the pressure-accumulation chamber, and the reference physical quantity setting unit detects the pressure-accumulation chamber pressure. A pressure accumulation chamber reference pressure setting unit that sets the lowest pressure of the pressure accumulation chamber detected by the means as a pressure accumulation chamber reference pressure, wherein the control unit is (accumulation chamber reference pressure + α1) to (accumulation chamber reference pressure + α2). A blood pump drive device, wherein the operation of the movable member in the hollow chamber of the gas supply / discharge unit is controlled so that the pressure in the pressure accumulating chamber is maintained during the period.
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