JPH0830185A - Blood circulating simulator - Google Patents
Blood circulating simulatorInfo
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- JPH0830185A JPH0830185A JP6160295A JP16029594A JPH0830185A JP H0830185 A JPH0830185 A JP H0830185A JP 6160295 A JP6160295 A JP 6160295A JP 16029594 A JP16029594 A JP 16029594A JP H0830185 A JPH0830185 A JP H0830185A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、生体の血液循環系を機
械的に模擬すると共に、血圧波形が変化したときの生体
活動の変化が判る血液循環シミュレータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blood circulation simulator for mechanically simulating a blood circulation system of a living body and for recognizing a change in biological activity when a blood pressure waveform changes.
【０００２】[0002]
【従来の技術】血圧波形は患者の容体により変化するた
め、血圧波形と生体の関係は実際の診断・治療の基礎知
識として極めて重要なものである。そして、医療従事者
を要請する医科系大学，看護学校，医療関連専門学校等
の循環生理学習においては、血圧波形と生体の関係を教
科書的な単なる知識としてだけではなく、実験等により
体得できるようにすることが切望されている。2. Description of the Related Art Since the blood pressure waveform changes depending on the patient's condition, the relationship between the blood pressure waveform and the living body is extremely important as basic knowledge for actual diagnosis and treatment. In circulatory physiology learning at medical colleges, nursing schools, medical-related colleges, etc. that request medical personnel, the relationship between the blood pressure waveform and the living body should be learned not only as textbook-like knowledge but also through experiments. There is a longing to do it.
【０００３】血圧波形を発生するものとしては、実際の
実験動物から血圧波形を検出するのが簡単ではあるが、
実験動物の心拍数を変化させる場合は強制的に運動させ
なければならず、また脈圧を変える場合はコレステロー
ルの摂取量が異なる二以上の実験動物を比較しなければ
ならず、さらに平均血圧を変化させる場合は血管収縮剤
等を使用しなければならないため、様々なパターンの血
圧波形を容易に観察することができない。また、電気的
に血圧波形を発生するものも知られており、これは、実
験動物を用いる場合に比して心拍数，脈圧，平均血圧を
自由に設定できるという利点がある。As a generator of blood pressure waveform, it is easy to detect the blood pressure waveform from an actual experimental animal.
When changing the heart rate of experimental animals, forced exercise must be performed, and when changing pulse pressure, two or more experimental animals with different cholesterol intakes must be compared. Since a vasoconstrictor or the like must be used to change the blood pressure waveform, various patterns of blood pressure waveform cannot be easily observed. There is also known one that electrically generates a blood pressure waveform, which has an advantage that the heart rate, pulse pressure, and average blood pressure can be freely set, as compared with the case of using an experimental animal.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実験動
物を使用する場合は、実験自体が大掛かりになるだけで
なく、実験動物の世話を継続的に行う必要があり、さら
に、必要に応じて餌をコントロールしてコレステロール
の摂取量を調節しなければならず、非常に面倒であっ
た。また、電気的に血圧波形を発生するものにあって
は、心拍数，脈圧，平均血圧を任意に設定して，これら
を変化させたときに血圧波形が変化する様子を見ること
はできるが，その血圧波形に基づく生体活動の変化を知
ることはできない。そこで，本発明は，心拍数，脈圧，
平均血圧が変化して血圧波形が変化したときに、その心
拍数，脈圧，平均血圧の変化に応じた生体活動の変化を
簡単に知ることができようにすることを技術的課題とし
ている。However, when using an experimental animal, not only the experiment itself becomes large-scale, but it is necessary to continuously take care of the experimental animal. It was very troublesome to control and regulate cholesterol intake. In the case of an apparatus that electrically generates a blood pressure waveform, it is possible to set the heart rate, pulse pressure, and average blood pressure arbitrarily, and see how the blood pressure waveform changes when these are changed. , It is not possible to know the changes in biological activity based on the blood pressure waveform. Therefore, the present invention is based on heart rate, pulse pressure,
It is a technical task to make it possible to easily know the change in the biological activity according to the change in the heart rate, pulse pressure, and average blood pressure when the average blood pressure changes and the blood pressure waveform changes.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、少なくとも心拍数，脈圧，平均血圧のう
ち一つをコントローラで可変調節可能にした模擬血圧波
形発生手段を備え、当該模擬血圧波形発生手段から出力
された模擬血圧波形をグラフィック表示するディスプレ
イ装置の表示部を複数に分割し、前記コントローラで設
定した心拍数，脈圧又は平均血圧のデータに基づいて、
そのデータに対応する生体活動の変化を前記模擬血圧波
形と共にアニメーション表示する制御装置を備えたこと
を特徴とする。In order to solve this problem, the present invention comprises simulated blood pressure waveform generating means capable of variably adjusting at least one of heart rate, pulse pressure and mean blood pressure by a controller, The display unit of the display device that graphically displays the simulated blood pressure waveform output from the simulated blood pressure waveform generating unit is divided into a plurality of units, and based on the heart rate, pulse pressure or average blood pressure data set by the controller,
It is characterized in that it is provided with a control device for animating the change in the biological activity corresponding to the data together with the simulated blood pressure waveform.
【０００６】[0006]
【作用】本発明によれば、ディスプレイ装置の表示部が
複数に分割され、心拍数，脈圧又は平均血圧のデータに
基づいて、そのデータに対応する生体活動の変化が、模
擬血圧波形と共にアニメーション表示され、例えば心拍
数に応じた心臓の拍動状態及び人の運動状態（座る，立
つ，歩く，走る等）や、脈圧に応じた血管断面のコレス
テロール沈着幅や、平均血圧に応じた毛細血管径等をア
ニメーション表示することにより、その血圧波形に応じ
た生体活動を一目で認識できる。According to the present invention, the display section of the display device is divided into a plurality of sections, and based on the data of the heart rate, pulse pressure or average blood pressure, the change in the biological activity corresponding to the data is animated together with the simulated blood pressure waveform. It is displayed, for example, the pulsating state of the heart according to the heart rate and the motion state of the person (sitting, standing, walking, running, etc.), the cholesterol deposition width of the blood vessel cross section according to the pulse pressure, and the capillary according to the average blood pressure. By displaying the diameter of the blood vessel and the like in animation, it is possible to recognize at a glance the biological activity corresponding to the blood pressure waveform.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。図１は本発明に係る血液循環シミュ
レータを示すフローシート、図２はディスプレイ装置に
表示される模擬血圧波形を示すグラフ、図３〜図５はデ
ィスプレイ装置に表示される生体活動の変化を示すアニ
メーション表示の説明図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on embodiments shown in the drawings. 1 is a flow sheet showing a blood circulation simulator according to the present invention, FIG. 2 is a graph showing simulated blood pressure waveforms displayed on a display device, and FIGS. 3 to 5 are animations showing changes in biological activity displayed on the display device. It is an explanatory view of a display.
【０００８】図中１は、心拍数，脈圧，平均血圧をコン
トローラ２で可変調節可能にした模擬血圧循環系であっ
て、心臓に相当する拍動ポンプ３が管路４の上流側に介
装され、その下流側には、脈圧に影響を与える血管コン
プライアンスを付与する空気圧ダンパ５及び平均血圧に
影響を与える末梢血管抵抗を付与するニードルバルブ６
が介装されている。管路４の両端には、血液に相当する
液体を流入／流出する流入口４ａ及び流出口４ｂが、液
体を貯留したリザープタンク７の液中に開口形成されて
いる。Reference numeral 1 in the figure is a simulated blood pressure circulatory system in which the heart rate, pulse pressure, and average blood pressure can be variably adjusted by a controller 2, and a pulsation pump 3 corresponding to the heart is provided upstream of a conduit 4. Mounted on the downstream side thereof, a pneumatic damper 5 for imparting vascular compliance affecting pulse pressure and a needle valve 6 for imparting peripheral vascular resistance affecting average blood pressure.
Is interposed. At both ends of the conduit 4, an inflow port 4a and an outflow port 4b for inflowing / outflowing a liquid corresponding to blood are formed in the liquid of the reserve tank 7 that stores the liquid.
【０００９】拍動ポンプ３は、内部に所定のストローク
で往復運動するプッシャープレート８が配されると共
に、その吸込口３ａ及び拍出口３ｂに取り付けられた逆
止弁９，９を介して前記管路４に接続されている。プッ
シャープレート８は、モータ１０により一定の回転数で
回転されるクランク１０ａに接続されたロッド１１によ
り往復駆動され、その回転数に応じた拍動数（心拍数）
で液体を拍出するように成されており、モータ１０の回
転数が高くなれば心拍数が多くなり、回転数が低くなれ
ば心拍数が少なくなる。The pulsatile pump 3 has a pusher plate 8 which reciprocates with a predetermined stroke inside, and the pipes through check valves 9 and 9 attached to the suction port 3a and the pulsation outlet 3b. It is connected to the road 4. The pusher plate 8 is reciprocally driven by a rod 11 connected to a crank 10a that is rotated at a constant rotation speed by a motor 10, and the pulsation rate (heart rate) according to the rotation speed.
The liquid is pumped out at a high speed. The higher the rotational speed of the motor 10, the higher the heart rate, and the lower the rotational speed, the lower the heart rate.
【００１０】また、空気圧ダンパ５は、管路４に接続さ
れる流入口５ａ及び流出口５ｂが形成された密閉チャン
バ１２にエアポンプ１３が接続され、内部の空気量を調
節することにより血管コンプライアンスを変化させるよ
うに成されている。なお、１４は空気圧ダンパ５内の液
面位置に基づいて空気量を検出するための液面センサ、
１５ａは空気量を増やすときに開かれる空気採入バル
ブ，１５ｂは空気量を減らすときに開かれる空気抜バル
ブである。すなわち、ダンパ５内の空気量が多くなれ
ば、その空気の緩衝作用により、拍動ポンプ３から拍出
された液体の脈流が緩和されて最高血圧と最低血圧との
差（脈圧）が小さくなり、ダンパ５内の空気量が少なく
なれば、空気の緩衝作用が弱まって、液体の脈流が緩和
されず脈圧が大きくなる。In the pneumatic damper 5, an air pump 13 is connected to a closed chamber 12 having an inflow port 5a and an outflow port 5b connected to the pipe line 4, and a blood vessel compliance is adjusted by adjusting the amount of air inside. It is designed to change. In addition, 14 is a liquid level sensor for detecting the air amount based on the liquid level position in the pneumatic damper 5,
Reference numeral 15a is an air intake valve that is opened when increasing the air amount, and 15b is an air vent valve that is opened when decreasing the air amount. That is, if the amount of air in the damper 5 increases, the pulsating flow of the liquid pulsated by the pulsation pump 3 is alleviated by the buffering action of the air, and the difference (pulse pressure) between the systolic blood pressure and the diastolic blood pressure is reduced. If the amount of air in the damper 5 becomes smaller and the amount of air in the damper 5 becomes smaller, the buffer function of air is weakened, and the pulsating flow of the liquid is not alleviated and the pulsating pressure increases.
【００１１】さらに、ニードルバルブ６はモータ１６に
より開度（ニードルと弁座とのクリアランス）が調整さ
れて、末梢血管抵抗となる管路４の管内抵抗を増減し、
クリアランスを小さくすれば管内抵抗が増して平均血圧
が高くなり、クリアランスを大きくすれば管内抵抗が減
少して平均血圧が低下する。Further, the opening degree (clearance between the needle and the valve seat) of the needle valve 6 is adjusted by the motor 16 to increase or decrease the resistance in the conduit 4 which becomes the peripheral blood vessel resistance.
If the clearance is reduced, the resistance in the tube increases and the mean blood pressure increases, and if the clearance is increased, the resistance in the tube decreases and the mean blood pressure decreases.
【００１２】模擬血液循環系１の心拍数，脈圧及び平均
血圧を自在に調節するコントローラ２は、その入力側に
液面センサ１４が接続されると共に、出力側に拍動ポン
プ３を駆動するモータ１０、空気圧ダンバ５に空気を供
給するエアポンプ１３，空気採入バルブ１５ａ，空気抜
バルブ１５ｂ，ニードルバルブ６の開度を調整するモー
タ１６が接続され、その操作パネル（図示せず）には、
モータ１０の回転数（心拍数），ダンパ５内の空気量
（血管コンプライアンス）及びニードルバルブ６の開度
（末梢血管抵抗）を設定するスイッチ２ａ，２ｂ及び２
ｃが配設されている。The controller 2 for freely adjusting the heart rate, pulse pressure and average blood pressure of the simulated blood circulation system 1 has a liquid level sensor 14 connected to its input side and drives a pulsation pump 3 on its output side. A motor 10, an air pump 13 for supplying air to the pneumatic damper 5, an air intake valve 15a, an air vent valve 15b, and a motor 16 for adjusting the opening of the needle valve 6 are connected, and an operation panel (not shown) thereof is connected to the operation panel (not shown). ,
Switches 2a, 2b and 2 for setting the rotation speed (heart rate) of the motor 10, the air amount in the damper 5 (blood vessel compliance) and the opening degree of the needle valve 6 (peripheral blood vessel resistance).
c is provided.
【００１３】１７は、模擬血液循環系１を流れる液体の
血圧を検出するための圧力センサであって、前記空気圧
ダンパ５とニードルバルブ６の間、本例では空気圧ダン
パ５を形成する密閉チャンバ１２内の液圧を検出するよ
うに配設され、当該圧力センサ１７と前記模擬血液循環
系１とで模擬血圧波形発生手段１８が形成されている。Reference numeral 17 denotes a pressure sensor for detecting the blood pressure of the liquid flowing through the simulated blood circulation system 1, which is a closed chamber 12 between the air pressure damper 5 and the needle valve 6, which is the air pressure damper 5 in this example. The pressure sensor 17 and the simulated blood circulation system 1 are arranged so as to detect the fluid pressure therein, and a simulated blood pressure waveform generation means 18 is formed.
【００１４】１９は、模擬血圧波形等をディスプレイ装
置２０にグラフィック表示する制御装置であって、その
入力側には、圧力センサ１７及びコントローラ２が接続
され、圧力センサ１７から出力される血圧波形及び前記
コントローラ２の各スイッチ２ａ，２ｂ，２ｃで設定さ
れたデータに基づいて、模擬血圧波形をグラフィック表
示すると共に、その心拍数，脈圧，平均血圧に対応じた
生体活動をアニメーション表示するように成されてい
る。A control device 19 graphically displays a simulated blood pressure waveform or the like on the display device 20. The pressure sensor 17 and the controller 2 are connected to the input side thereof, and the blood pressure waveform output from the pressure sensor 17 and Based on the data set by the switches 2a, 2b, 2c of the controller 2, the simulated blood pressure waveform is graphically displayed, and the biological activity corresponding to the heart rate, pulse pressure, and average blood pressure is also animatedly displayed. Is made.
【００１５】ディスプレイ装置２０の表示部２１は４分
割され、第一の表示部（例えば左上）２１ａには、例え
ば図２（ａ）〜（ｄ）に示すように前記圧力センサ１７
で検出された模擬血圧波形をそのままグラフィック表示
（縦軸が血圧，横軸が時間）すると共に、模擬血圧波形
から読み取ることのできる心拍数，最高血圧，最低血
圧，脈圧，平均血圧が数値表示される。The display section 21 of the display device 20 is divided into four, and the first display section (for example, upper left) 21a has the pressure sensor 17 as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d).
The simulated blood pressure waveform detected by is displayed graphically (blood pressure on the vertical axis, time on the horizontal axis), and the heart rate, maximum blood pressure, minimum blood pressure, pulse pressure, and average blood pressure that can be read from the simulated blood pressure waveform are displayed numerically. To be done.
【００１６】第二の表示部（例えば右上）２１ｂには、
図３に示すように心臓の絵がアニメーション表示され、
コントローラ２から入力されたモータ１０の回転数に応
じた心拍数で脈動するように表示される。第三の表示部
（例えば左下）２１ｃには、図４（ａ）〜（ｄ）に示す
ように人の運動状態がアニメーション表示され、コント
ローラ２から入力されたモータ１０の回転数に応じた心
拍数に対応して、例えば椅子に座っている状態，立って
いる状態，歩いている状態，走っている状態が表示され
る。このとき、歩いている状態及び走っている状態を、
例えば心拍数に応じて３段階の速さに変化させれば、心
拍数に応じた運動状態が全部で８段階に変化する。On the second display portion (for example, upper right) 21b,
As shown in Figure 3, a picture of the heart is displayed as an animation.
It is displayed so as to pulsate at the heart rate according to the rotation speed of the motor 10 input from the controller 2. On the third display portion (for example, the lower left) 21c, the motion state of the person is displayed as an animation as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d), and the heartbeat corresponding to the rotation speed of the motor 10 input from the controller 2 is displayed. Corresponding to the number, for example, a state of sitting on a chair, a state of standing, a state of walking, and a state of running are displayed. At this time, the walking state and running state,
For example, if the speed is changed in three stages according to the heart rate, the exercise state according to the heart rate changes in eight stages in total.
【００１７】さらに、第四の表示部（例えば右下）２１
ｄは、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように血管の断面図
がアニメーション表示され、コントローラ２から入力さ
れた空気圧ダンパ５の空気量に応じた血管コンプライア
ンスに対応してコレステロールの沈着量が図示され、コ
ントローラ２から入力されたニードルバルブ６のクリア
ランスに応じた末梢血管抵抗に対応する血管内径の太さ
の変化が表示される。なお同時に、コントローラ２から
入力されたモータ１０の回転数に対応した心拍数で血管
の直径を拡縮させることにより拍動させるように表示し
てもよく、この場合の拍動幅は、コレステロールの沈着
量と同様に血管コンプライアンスに対応して変化する。Further, a fourth display portion (for example, lower right) 21
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), d is an animated cross-sectional view of the blood vessel, and the amount of deposited cholesterol corresponding to the blood vessel compliance corresponding to the air amount of the air pressure damper 5 input from the controller 2 Is shown, and the change in the thickness of the inner diameter of the blood vessel corresponding to the peripheral blood vessel resistance according to the clearance of the needle valve 6 input from the controller 2 is displayed. At the same time, it may be displayed so as to be pulsated by expanding or contracting the diameter of the blood vessel at a heart rate corresponding to the rotation speed of the motor 10 input from the controller 2. In this case, the pulsation width is the deposition of cholesterol. As with volume, it varies with vessel compliance.
【００１８】以上が本発明の一例構成であって、次にそ
の作用について説明する。まず、コントローラ２の各ス
イッチ２ａ，２ｂ，２ｃを操作して、心拍数，脈圧，平
均血圧を所定の値に設定して模擬血液循環系１の拍動ポ
ンプ３を駆動させると、液体が拍動ポンプ３により拍出
されて空気圧ダンパ５及びニードルバルブ６が介装され
た管路４を通って，リザーブタンク７に還流される。The above is an example of the configuration of the present invention, and its operation will be described below. First, the switches 2a, 2b, 2c of the controller 2 are operated to set the heart rate, pulse pressure, and average blood pressure to predetermined values, and the pulsation pump 3 of the simulated blood circulation system 1 is driven. It is pumped out by the pulsation pump 3 and returned to the reserve tank 7 through a pipe line 4 in which an air pressure damper 5 and a needle valve 6 are interposed.
【００１９】このとき、圧力センサ１７により検出され
た模擬血圧波形と、コントローラ２で設定された各デー
タが制御装置１９に入力され、ディスプレイ装置２０の
第一表示部２１ａに模擬血圧波形がグラフィック表示さ
れると共に，心拍数，最高血圧，最低血圧，脈圧，平均
血圧が数値表示され、他の表示部２１ｂ〜２１ｄに，生
体活動の変化を表すアニメーション表示がされる。した
がって、誰でも、各表示部２１ａ〜２１ｄを対比するこ
とにより、血圧波形と対応させて心臓がどのように拍動
しているか，普通の人のどの程度の運動状態に相当する
か，血管がどの程度硬化しているか、血管がどの程度収
縮しているかを一目で認識することができ、逆にこれら
の生体活動の状態に応じた血圧波形はどのようなものか
を認識することができる。At this time, the simulated blood pressure waveform detected by the pressure sensor 17 and each data set by the controller 2 are input to the control device 19, and the simulated blood pressure waveform is graphically displayed on the first display portion 21a of the display device 20. At the same time, the heart rate, the maximum blood pressure, the minimum blood pressure, the pulse pressure, and the average blood pressure are displayed numerically, and the other display portions 21b to 21d are animated to show changes in the biological activity. Therefore, anyone can compare the display units 21a to 21d with each other to determine how the heart is beating in correspondence with the blood pressure waveform, what movement state a normal person corresponds to, and blood vessels. The degree of hardening and the degree of contraction of blood vessels can be recognized at a glance, and conversely, the blood pressure waveform according to the state of these biological activities can be recognized.
【００２０】例えば、心拍数が変化したときの血圧波形
及び生体活動の変化を見るときは、コントローラ２の心
拍数設定スイッチ２ａを操作することによりモータ１０
の回転数を任意の値に設定すると、模擬血液循環系１の
心拍数が変化する。そして、例えば心拍数が速くなる
と、第一表示部２１ａの模擬血圧波形は図２（ｂ）に示
すように図２（ａ）に比して血圧波形の周期が短くな
り、第二表示部２１ａの心臓ががなり速く拍動し、第三
表示部２１ｃでは心拍数に応じた人の運動状態がアニメ
ーション表示される。For example, when observing the change in blood pressure waveform and biological activity when the heart rate changes, the motor 10 is operated by operating the heart rate setting switch 2a of the controller 2.
When the rotation speed of is set to an arbitrary value, the heart rate of the simulated blood circulation system 1 changes. Then, for example, when the heart rate becomes faster, the simulated blood pressure waveform of the first display portion 21a has a shorter period of the blood pressure waveform as shown in FIG. 2 (b) than that of FIG. 2 (a), and the second display portion 21a. The heart of the person is rapidly pulsating, and the third display portion 21c animates the motion state of the person according to the heart rate.
【００２１】また、血管コンプライアンスが変化したと
きの血圧波形及び生体活動の変化を見るときは、コント
ローラ２の血管コンプライアンス設定スイッチ２ｂを操
作することにより空気圧ダンパ５内の空気量を増減させ
ると、模擬血液循環系１の脈圧（最高血圧と最低血圧の
差）が変化する。そして、例えば空気量が減少すると、
血管が動脈硬化を起こした状態に相当し、第一表示部２
１ａの模擬血圧波形は図２（ｃ）に示すように図２
（ａ）に比して脈圧が大きくなり、第四表示部２１ｄの
血管断面に付着するコレステロールの沈着量が、図５
（ｂ）に示すよように図５（ａ）に比して増大すると共
に、心臓の拍動に応じて拡縮する血管の拍動幅が小さく
なる。次いで、空気量を増大させると、血管が動脈硬化
を起こしていない状態に戻り、第一表示部２１ａの模擬
血圧波形の脈圧が小さくなり、第四表示部２１ｄの血管
断面に付着するコレステロールの沈着量が減少すると共
に、血管の拍動幅も大きくなる。Further, when observing the change in blood pressure waveform and biological activity when the blood vessel compliance is changed, the simulation is performed by operating the blood vessel compliance setting switch 2b of the controller 2 to increase or decrease the air amount in the air pressure damper 5. The pulse pressure of the blood circulation system 1 (difference between the systolic blood pressure and the diastolic blood pressure) changes. And, for example, when the air volume decreases,
Corresponding to the state where the blood vessel has undergone arteriosclerosis,
The simulated blood pressure waveform of 1a is as shown in FIG.
The pulse pressure becomes larger than that in (a), and the amount of cholesterol deposited on the blood vessel cross section of the fourth display portion 21d is as shown in FIG.
As shown in FIG. 5B, the pulsation width of the blood vessel that expands and contracts in accordance with the pulsation of the heart becomes smaller as well as that of FIG. 5A. Next, when the amount of air is increased, the blood vessel returns to a state in which arteriosclerosis has not occurred, the pulse pressure of the simulated blood pressure waveform of the first display portion 21a becomes small, and cholesterol attached to the blood vessel cross section of the fourth display portion 21d is reduced. As the amount of deposition decreases, the pulse width of blood vessels also increases.
【００２２】さらに、末梢血管抵抗が変化したときの血
圧波形及び生体活動の変化を見るときは、コントローラ
２の末梢血管抵抗設定スイッチ２ｃを操作することによ
りニードルバルブ６のクリアランスを調整すると、模擬
血液循環系１の平均血圧が変化する。そして、例えばニ
ードルバルブ６のクリアランスを狭くして管路４の抵抗
を大きくすると、高血圧の状態に相当し、第一表示部２
１ａの模擬血圧波形は図２（ｄ）に示すように図２
（ａ）に比して平均血圧が高くなり、第四表示部２１ｄ
の血管断面の内径が図５（ｂ）のように図５（ａ）に比
して小さくなる。次いで、ニードルバルブ６のクリアラ
ンスを広くすると、低血圧の状態になり、第一表示部２
１ａの模擬血圧波形の平均血圧が低く、第四表示部２１
ｄの血管断面の内径が大きくなる。Further, when observing the change in blood pressure waveform and biological activity when the peripheral blood vessel resistance changes, the peripheral blood vessel resistance setting switch 2c of the controller 2 is operated to adjust the clearance of the needle valve 6, thereby simulating blood. The mean blood pressure of the circulatory system 1 changes. Then, for example, if the clearance of the needle valve 6 is narrowed and the resistance of the conduit 4 is increased, this corresponds to a state of high blood pressure, and the first display unit 2
The simulated blood pressure waveform of 1a is as shown in FIG.
The average blood pressure is higher than that in (a), and the fourth display portion 21d
As shown in FIG. 5B, the inner diameter of the cross section of the blood vessel becomes smaller than that in FIG. Next, when the clearance of the needle valve 6 is widened, the blood pressure becomes low, and the first display unit 2
The average blood pressure of the simulated blood pressure waveform of 1a is low, and the fourth display unit 21
The inner diameter of the blood vessel cross section of d becomes large.
【００２３】このように、表示部２１が四つに分割され
て、模擬血圧波形とそれに対応した生体活動の変化を同
時に観察することができるので、動物実験を行うことな
く血圧波形が変化したときの患者の容体を学習すること
ができる。なお、コントローラ２で、模擬血圧循環系１
の心拍数，脈圧，平均血圧を夫々調整可能にした場合に
ついて説明したが、本発明は、そのうちの少なくとも一
つが調整できるようになされていればよい。また、拍動
ポンプ３はモータ１０により駆動される場合に限らず、
液体を一定の周期で拍出できるものであれば、例えば空
気圧で駆動される場合であってもよい。さらに、圧力セ
ンサ１７は、空気圧ダンパ５に接続する場合に限らず、
空気圧ダンパ５とニードルバルブ６の間に設置されてい
てもよい。As described above, since the display section 21 is divided into four parts and the simulated blood pressure waveform and the corresponding changes in the biological activity can be observed at the same time, when the blood pressure waveform changes without conducting an animal experiment. The patient's condition can be learned. In addition, the controller 2 controls the simulated blood pressure circulatory system 1
Although the case where the heart rate, pulse pressure, and average blood pressure are adjustable respectively has been described, the present invention only needs to be able to adjust at least one of them. Further, the pulsation pump 3 is not limited to being driven by the motor 10,
As long as the liquid can be pumped out in a constant cycle, it may be driven by air pressure, for example. Further, the pressure sensor 17 is not limited to the case where it is connected to the pneumatic damper 5,
It may be installed between the pneumatic damper 5 and the needle valve 6.
【００２４】また、制御装置１９に対し、心拍数，脈
圧，平均血圧に関するデータをコントローラ２から入力
する場合について説明したが、制御装置１９には圧力セ
ンサ１７のみを接続し、その血圧波形から心拍数，脈
圧，平均血圧を読み取り、これらのデータに基づいてデ
ィスプレイ装置２０に生体活動の変化をアニメーション
表示するようにしてもよい。Further, the case where the data relating to the heart rate, the pulse pressure and the average blood pressure are inputted to the control device 19 from the controller 2 has been described. However, only the pressure sensor 17 is connected to the control device 19 and the blood pressure waveform thereof is used. The heart rate, the pulse pressure, and the average blood pressure may be read, and the change in the biological activity may be animation-displayed on the display device 20 based on these data.
【００２５】さらにまた、模擬血圧波形発生手段とし
て、液体が流れる模擬血圧循環系１を用いることなく、
電気的に血圧波形を形成し、その血圧波形の心拍数，脈
圧，平均血圧に基づいて生体活動の変化をアニメーショ
ン表示するようにしてもよい。ただし、模擬血液循環系
１を用いれば、動脈に相当する管路４に穴を開けたとき
にどの程の勢いで血液が吹き出すか、また、人工弁が装
着不良の場合どのようになるか等、実際の治療では起き
てはならないことの実験に使用することもできる。Furthermore, without using the simulated blood pressure circulatory system 1 through which liquid flows as simulated blood pressure waveform generating means,
The blood pressure waveform may be electrically formed, and the change in the biological activity may be displayed as an animation based on the heart rate, pulse pressure, and average blood pressure of the blood pressure waveform. However, if the simulated blood circulation system 1 is used, how much blood is blown out when a hole is made in the duct 4 corresponding to an artery, and what happens when the artificial valve is improperly mounted, etc. It can also be used to experiment with what should not happen in actual treatment.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、デ
ィスプレイ装置の表示部が複数に分割され、心拍数，脈
圧又は平均血圧のデータに基づいて、そのデータに対応
する生体活動の変化が、模擬血圧波形と共にアニメーシ
ョン表示され、例えば心拍数に応じた心臓の拍動状態及
び人の運動状態や、脈圧に応じた血管断面のコレステロ
ール沈着量や、平均血圧に応じた血管径の変化をアニメ
ーション表示することにより、その血圧波形に応じた生
体活動を誰でも一目で認識でき、逆にこれらの生体活動
の状態に応じた血圧波形はどのようなものかを認識する
ことができ、学習効果を向上させることができるという
大変優れた効果を有する。As described above, according to the present invention, the display section of the display device is divided into a plurality of parts, and based on the data of the heart rate, the pulse pressure or the average blood pressure, the biological activity corresponding to the data is displayed. The changes are displayed as an animation along with the simulated blood pressure waveform.For example, the pulsating state of the heart and the exercising state of the person according to the heart rate, the cholesterol deposition amount in the blood vessel cross section according to the pulse pressure, and the blood vessel diameter according to the average blood pressure By displaying the changes in animation, anyone can recognize the biological activity according to the blood pressure waveform at a glance, and conversely, it is possible to recognize what the blood pressure waveform according to the state of these biological activities is. It has a very excellent effect that the learning effect can be improved.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明に係る血液循環シミュレータを示すフロ
ーシート。FIG. 1 is a flow sheet showing a blood circulation simulator according to the present invention.
【図２】ディスプレイ装置にグラフィック表示される模
擬血圧波形を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a simulated blood pressure waveform graphically displayed on a display device.
【図３】ディスプレイ装置にアニメーション表示される
生体活動の一例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a biological activity that is animated and displayed on a display device.
【図４】ディスプレイ装置にアニメーション表示される
生体活動の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a biological activity that is displayed as an animation on a display device.
【図５】ディスプレイ装置にアニメーション表示される
生体活動の一例を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a biological activity that is displayed as an animation on a display device.
１・・・模擬血液循環系 ２・・・コントローラ ３・・・拍動ポンプ ４・・・管路 ４ａ・・流入口 ４ｂ・・流出口 ５・・・空気圧ダンパ ６・・・ニードルバルブ ７・・・リザーブタンク １０・・・モータ １７・・・圧力センサ １９・・・制御装置 ２０・・・ディスプレイ装置 ２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ・・・表示部 1 ... Simulated blood circulation system 2 ... Controller 3 ... Pulsation pump 4 ... Pipe line 4a ... Inlet 4b ... Outlet 5 ... Pneumatic damper 6 ... Needle valve 7 ... ..Reserve tank 10 ... Motor 17 ... Pressure sensor 19 ... Control device 20 ... Display device 21,21a, 21b, 21c, 21d ... Display unit
Claims (2)
も一つをコントローラ（２）で可変調節可能にした模擬
血圧波形発生手段（18）を備え、当該模擬血圧波形発生
手段（18) で形成された模擬血圧波形をグラフィック表
示するディスプレイ装置（20）の表示部（21）を複数に
分割し、前記コントローラ（２）で設定した心拍数，脈
圧又は平均血圧のデータに基づいて、そのデータに対応
する生体活動の変化を前記模擬血圧波形と共にアニメー
ション表示する制御装置（19）を備えたことを特徴とす
る血液循環シミュレータ。1. A simulated blood pressure waveform generating means (18) capable of variably adjusting at least one of a heart rate, a pulse pressure and a mean blood pressure by a controller (2), and the simulated blood pressure waveform generating means (18) is provided. The display part (21) of the display device (20) for graphically displaying the formed simulated blood pressure waveform is divided into a plurality of parts, and based on the data of the heart rate, pulse pressure or average blood pressure set by the controller (2), A blood circulation simulator comprising a control device (19) for animation-displaying a change in biological activity corresponding to data together with the simulated blood pressure waveform.
（４）の上流側に介装され、その下流側には、脈圧に影
響を与える血管コンプライアンスを付与する空気圧ダン
パ（５）及び平均血圧に影響を与える末梢血管抵抗を付
与するニードルバルブ（６）が介装されると共に、心拍
数となる前記拍動ポンプ（３）の拍動数，脈圧を決定す
る前記空気圧式ダンパ（５）内の空気量及び平均血圧を
決定する前記ニードルバルブ（６）の弁開度のうち一以
上を任意に設定するコントローラ（２）を備えた模擬血
液循環系（１）が形成され、前記空気圧ダンパ（５）と
ニードルバルブ（６）の間には模擬血液循環系（１）を
流れる液体の血圧を検出する圧力センサ（17）が配設さ
れ、前記圧力センサ（17）で検出された模擬血圧波形を
グラフィック表示するディスプレイ装置（20）の表示部
（21）を複数に分割し、前記コントローラ（２）で設定
した心拍数，脈圧又は平均血圧のデータに基づいて、そ
のデータに対応する生体活動の変化を前記模擬血圧波形
と共にアニメーション表示する制御装置（19）を備えた
ことを特徴とする血液循環シミュレータ。2. A pulsatile pump (3) corresponding to a heart is provided upstream of a conduit (4), and a pneumatic damper (5) is provided downstream of the pulsating pump (3) for imparting vascular compliance that affects pulse pressure. ) And a needle valve (6) for imparting peripheral vascular resistance that affects mean blood pressure, and the pneumatic equation for determining the pulsation rate and pulse pressure of the pulsation pump (3) that is the heart rate. A simulated blood circulation system (1) having a controller (2) that arbitrarily sets one or more of the valve opening degrees of the needle valve (6) that determines the amount of air in the damper (5) and the average blood pressure is formed. A pressure sensor (17) for detecting the blood pressure of the liquid flowing through the simulated blood circulation system (1) is provided between the pneumatic damper (5) and the needle valve (6), and is detected by the pressure sensor (17). Graphic display of simulated blood pressure waveform The display section (21) of the display device (20) is divided into a plurality of sections, and based on the data of the heart rate, pulse pressure or average blood pressure set by the controller (2), the change in the biological activity corresponding to the data is described above. A blood circulation simulator comprising a control device (19) for displaying an animation together with a simulated blood pressure waveform.
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- 1994-07-12 JP JP16029594A patent/JP3229487B2/en not_active Expired - Fee Related
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