JP2008264586A - Balloon pump driving device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a balloon pump driving device, improving pressure responsiveness of a balloon, and quickly starting contraction of a balloon when extrasystole (arrhythmia of a living body) occurs, or sudden contraction of the balloon is required. <P>SOLUTION: A first auxiliary conduit 112 and a second auxiliary conduit 113 to which an auxiliary reservoir tank 111 is connected at the respective one ends is connected to an output conduit 51 communicating an isolator (an accumulator) 40 to a balloon catheter 90. A first auxiliary opening and closing valve 114 and a second auxiliary opening and closing valve 115 are interposed in the midway of the first auxiliary conduit 112 and the second auxiliary conduit 113, respectively. The first auxiliary opening and closing valve 114 and the second auxiliary opening and closing valve 115 are controlled to open and close by a control device 70. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、心機能を補助する方法の一つである大動脈内バルーンポンピングに利用されるバルーンポンプ駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a balloon pump driving device used for intra-aortic balloon pumping, which is one of methods for assisting cardiac function.

大動脈内バルーンポンピング（Intra Aortic balloon
pumping、以下、「ＩＡＢＰ」と略称する）とは、心不全等の心機能低下時の治療の際に施される処置である。具体的には、下行大動脈などの大動脈内にバルーンカテーテルを挿入し、心臓の拍動に合わせて、バルーンポンプ駆動装置から圧力流体をバルーンカテーテルに導入又は導出し、大動脈内に位置されたバルーンを膨張・収縮させて大動脈の血圧を上昇あるいは下降させ、これにより、弱っている心臓の機能を助ける補助循環措置である。 Intra Aortic balloon pumping
“Pumping” (hereinafter abbreviated as “IABP”) is a treatment applied in the treatment of cardiac function deterioration such as heart failure. Specifically, a balloon catheter is inserted into the aorta such as the descending aorta, and pressure fluid is introduced or led out from the balloon pump drive device to the balloon catheter in accordance with the pulsation of the heart. It is an auxiliary circulatory measure that expands or contracts to increase or decrease the blood pressure of the aorta, thereby helping the weakened heart function.

バルーンの膨張や収縮は、心臓の拍動に依拠して行われる必要があるため、心臓の拍動に対して急峻な応答性が要求される。かかる要求を満たすため、バルーンカテーテル内を流動する圧力流体として応答性の高いヘリウムガスを用いる他、駆動方式を改良した様々な技術が開発されてきた。   Since balloon inflation and deflation need to be performed depending on the heart beat, a sharp response to the heart beat is required. In order to satisfy such a demand, various technologies with improved driving systems have been developed in addition to using highly responsive helium gas as the pressure fluid flowing in the balloon catheter.

特許文献１には、上記改良技術のうちの一つが提案されている。即ち、バルーンポンプ駆動装置には、一般的に、入力室空間と出力室空間とが移動隔膜で区画されたアイソレータが配備され、このアイソレータの出力室空間とバルーンカテーテルとが、コモンバルブを介して連通されている。また、入力室空間には、陽圧源又は陰圧源が連通している。このような構成において、特許文献１に記載の発明では、バルーンが収縮している途中若しくは収縮状態を維持している間にコモンバルブを閉じた状態で出力室空間の圧力を上げて陽圧としておく。そして、所定のタイミングでコモンバルブを開くことにより、一気にバルーンカテーテルを陽圧としている。同様に、バルーンが膨張している途中若しくは膨張状態を維持している間にコモンバルブを閉じた状態で出力室空間の圧力を下げて陰圧状態としておく。そして、所定のタイミングでコモンバルブを開くことにより、一気にバルーンカテーテルを陰圧とする。このように、コモンバルブの開閉制御及び出力室空間の圧力制御を連動させて、事前の行程でその次の行程の準備をしておくことにより、急峻な圧力制御を行うことを可能ならしめている。   Patent Document 1 proposes one of the improved techniques. That is, the balloon pump driving device is generally provided with an isolator in which an input chamber space and an output chamber space are partitioned by a moving diaphragm, and the output chamber space of the isolator and the balloon catheter are connected via a common valve. It is communicated. In addition, a positive pressure source or a negative pressure source communicates with the input chamber space. In such a configuration, in the invention described in Patent Document 1, the pressure in the output chamber space is raised to a positive pressure while the common valve is closed while the balloon is deflated or while the deflated state is maintained. deep. Then, by opening the common valve at a predetermined timing, the balloon catheter is positively charged at once. Similarly, the pressure in the output chamber space is reduced to a negative pressure state while the common valve is closed while the balloon is inflated or while the balloon is inflated. And a balloon catheter is made into a negative pressure at a stretch by opening a common valve at a predetermined timing. In this way, it is possible to perform steep pressure control by interlocking the opening / closing control of the common valve and the pressure control of the output chamber space and preparing for the next stroke in the previous stroke. .

また、特許文献２には、メインアイソレータ、陽圧アイソレータ、陰圧アイソレータの３つのアイソレータを用意した構成が示されている。そして、バルーンの膨張工程では、まず、メインアイソレータと陽圧アイソレータとをバルーンに連通して陽圧をバルーンに印加させ、その後に陽圧アイソレータの連通を遮断するとともにメインアイソレータで所定量のガスをバルーン側から引き込むことにより、バルーンの完全膨張時に膨張圧を確保できるようにしている。同様に、収縮工程では、まず、メインアイソレータと陰圧アイソレータとをバルーンに連通して陰圧をバルーンに作用させ、その後に陰圧アイソレータの連通を遮断するとともにメインアイソレータで所定量のガスをバルーン側に供給することにより、バルーンの完全収縮時に収縮圧を確保できるようにしている。このように、特許文献２の構成によれば、バルーンの膨張工程（収縮工程）において、メインアイソレータと陽圧アイソレータ（陰圧アイソレータ）との２つのアイソレータで大容量のガスをバルーン側に送り込んでいる（バルーン側から引き込んでいる）ため、バルーン膨張時（収縮時）においてバルーン側とアイソレータ側との差圧を長時間維持することができる。従来の装置においては、経時的にこの差圧が減少し、それに伴ってバルーンの膨張速度（収縮速度）も低下していたが、特許文献２の構成では、バルーンが完全膨張（完全収縮）するまでこの差圧を維持することができるので、従来装置において生じていた差圧の減少がなくなり、その結果、バルーンの完全膨張（完全収縮）までの時間の短縮を図ることができるというものである。   Patent Document 2 shows a configuration in which three isolators are prepared: a main isolator, a positive pressure isolator, and a negative pressure isolator. In the balloon inflating step, first, the main isolator and the positive pressure isolator are connected to the balloon to apply a positive pressure to the balloon, and then the positive pressure isolator is disconnected and a predetermined amount of gas is supplied from the main isolator. By pulling in from the balloon side, an inflation pressure can be secured when the balloon is completely inflated. Similarly, in the contraction process, first, the main isolator and the negative pressure isolator are communicated with the balloon to cause the negative pressure to act on the balloon, and then the communication of the negative pressure isolator is blocked and a predetermined amount of gas is blown into the balloon by the main isolator. By supplying to the side, the contraction pressure can be secured when the balloon is completely contracted. Thus, according to the configuration of Patent Document 2, in the balloon inflating process (deflating process), a large volume of gas is sent to the balloon side by two isolators, the main isolator and the positive pressure isolator (negative pressure isolator). Therefore, the differential pressure between the balloon side and the isolator side can be maintained for a long time when the balloon is inflated (when deflated). In the conventional apparatus, the differential pressure decreases with time, and the inflation rate (deflation rate) of the balloon is also reduced accordingly. However, in the configuration of Patent Document 2, the balloon is completely inflated (completely deflated). This differential pressure can be maintained until the pressure difference that has occurred in the conventional device is eliminated, and as a result, the time until the balloon is completely inflated (completely deflated) can be shortened. .

特公平５−１６８７０号公報Japanese Patent Publication No. 5-16870 特開平１０−３２８２９６号公報JP 10-328296 A

ところで、ＩＡＢＰの実施中には、期外収縮（生体の不整脈）が起こることもある。そのような場合には、急激なバルーンの収縮が求められるが、上記特許文献に記載されているようなものでは、アイソレータの入力室空間が高い陽圧にある場合などに、バルーンの収縮が大幅に遅れ、時には、生体の下行大動脈等に挿入されているバルーンが膨張することによって血流が妨げられるおそれがある。   By the way, during the implementation of IABP, extra-systolic contraction (organ arrhythmia) may occur. In such a case, rapid balloon contraction is required. However, in the case described in the above-mentioned patent document, the balloon contraction is greatly reduced when the input chamber space of the isolator is at a high positive pressure. In some cases, the blood flow may be hindered by inflating a balloon inserted into the descending aorta or the like of the living body.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、バルーンの圧力応答性を向上させるとともに、期外収縮（生体の不整脈）が起こった場合など、急激なバルーンの収縮が求められたときには、バルーンの収縮を迅速に開始することのできるバルーンポンプ駆動装置を提供することを、技術的課題とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves the pressure responsiveness of the balloon, and when rapid contraction of the balloon is required, such as when extra-systolic contraction (organ arrhythmia) occurs, An object of the present invention is to provide a balloon pump driving device that can quickly start deflation of a balloon.

上記技術的課題を解決するためになされた請求項１の発明は、
血管内に挿入されるバルーンに連通され該バルーン内に所定のタイミングで供給する圧力を蓄圧する蓄圧装置と、該蓄圧装置と前記バルーンとの間に介装される圧力制御弁とを有するバルーンポンプ駆動装置において、
前記バルーンポンプ駆動装置は、補助リザーバタンクと、該補助リザーバタンクと前記バルーンとを連通させる連通路と、前記連通路の途中に介装された補助開閉弁と、前記バルーン、前記蓄圧装置及び前記補助リザーバタンクの圧力をそれぞれ測定するためのセンサーと、前記蓄圧装置で蓄圧される圧力、前記圧力制御弁の開閉状態、前記補助開閉弁の開閉状態を制御する制御手段と、を有していることを特徴とする、バルーンポンプ駆動装置とすることである。 The invention of claim 1 made to solve the above technical problem is:
A balloon pump having an accumulator that communicates with a balloon inserted into a blood vessel and accumulates pressure to be supplied into the balloon at a predetermined timing, and a pressure control valve interposed between the accumulator and the balloon In the drive device,
The balloon pump driving device includes: an auxiliary reservoir tank; a communication path that communicates the auxiliary reservoir tank and the balloon; an auxiliary on-off valve that is interposed in the communication path; the balloon, the pressure accumulator, and the A sensor for measuring the pressure of the auxiliary reservoir tank; and a control means for controlling the pressure accumulated by the pressure accumulator, the open / close state of the pressure control valve, and the open / close state of the auxiliary open / close valve. This is a balloon pump drive device.

また、上記技術的課題を解決するためになされた請求項２の発明は、
請求項１において、
前記制御手段は、
前記バルーンの膨張中、期外収縮により前記バルーンの膨張を止め収縮させようとする場合に、前記圧力制御弁を閉成作動させるとともに前記補助開閉弁を開成作動させる期外収縮制御を実行することを特徴とする、バルーンポンプ駆動装置とすることである。 The invention of claim 2 made to solve the technical problem is as follows:
In claim 1,
The control means includes
During the expansion of the balloon, when the expansion of the balloon is to be stopped and contracted by the extra contraction, the extra contraction control is performed to open the auxiliary on-off valve while closing the pressure control valve. This is a balloon pump driving device.

上記請求項１の発明によれば、圧力制御弁が開きバルーンが膨張をしているときでも、例えば期外収縮信号が割り込んだ場合には、即座に圧力制御弁を閉じるとともに補助開閉弁を開いてバルーンと補助リザーバタンクとを連通させることができる。それによって、膨張を抑制し更には膨張から収縮動作に転ずることができ、通常よりもすばやくバルーンを収縮させることができる。   According to the first aspect of the present invention, even when the pressure control valve is opened and the balloon is inflated, for example, when an unexpected contraction signal is interrupted, the pressure control valve is immediately closed and the auxiliary on-off valve is opened. Thus, the balloon and the auxiliary reservoir tank can be communicated with each other. Thereby, the expansion can be suppressed, and further, the operation can be changed from the expansion to the contraction operation, and the balloon can be contracted more quickly than usual.

また、上記請求項２の発明によれば、バルーンが膨張期にあるときでも、期外収縮信号が割り込んだ場合には、直ちに期外収縮制御を実行する。これにより、バルーンと補助リザーバタンクとが連通して、膨張から収縮動作に転じ、すばやくバルーンを収縮させることができる。   According to the second aspect of the present invention, even when the balloon is in the inflating phase, if the extra systolic signal is interrupted, the extra systolic control is immediately executed. As a result, the balloon and the auxiliary reservoir tank communicate with each other, so that the balloon can be quickly deflated from the inflation to the deflation operation.

以下、本発明を実施の形態により具体的に説明する。
（第１実施形態例） Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to embodiments.
(First embodiment)

図１は、本例におけるバルーンポンプシステムの回路構成である。バルーンポンプシステム２００は、バルーンカテーテル９０とバルーンポンプ駆動装置１０とから構成されている。   FIG. 1 shows a circuit configuration of a balloon pump system in this example. The balloon pump system 200 includes a balloon catheter 90 and a balloon pump driving device 10.

バルーンカテーテル９０は、カテーテル管９１及びバルーン９２を備えて構成されている。カテーテル管９１は、ある程度の可撓性を有する材質で構成された長尺状の中空管である。   The balloon catheter 90 includes a catheter tube 91 and a balloon 92. The catheter tube 91 is a long hollow tube made of a material having a certain degree of flexibility.

カテーテル管９１の遠位端（後述のバルーンポンプ駆動装置１０から遠い側の端部）９１ａには、バルーン９２が装着されている。カテーテル管９１の近位端（前記遠位端９１ａとは反対側の端部）９１ｂには、バルーンポンプ駆動装置１０が接続されている。   A balloon 92 is attached to a distal end (an end portion far from a balloon pump driving device 10 described later) 91a of the catheter tube 91. A balloon pump driving device 10 is connected to a proximal end (end opposite to the distal end 91a) 91b of the catheter tube 91.

バルーンポンプ駆動装置１０は、装置ハウジング１１によって外殻が形成され、該装置ハウジング１１内には、オイルリザーバ２０、オイルポンプ３０及びアイソレータ４０が配設されている。   The balloon pump driving device 10 has an outer shell formed by a device housing 11, and an oil reservoir 20, an oil pump 30, and an isolator 40 are disposed in the device housing 11.

オイルポンプ３０は、第１入出力ポート３１ａ及び第２入出力ポート３１ｂが形成されたポンプハウジング３１を備えている。ポンプハウジング３１内には、インペラ（図示せず）が配設されたポンプ室（図示せず）が形成されているとともに、このインペラに連結された正逆回転可能なモータ等の駆動源（図示せず）が配設されている。また、第１入出力ポート３１ａにはオイルリザーバ２０が、第２入出力ポート３１ｂにはアイソレータ４０がそれぞれ接続されている。   The oil pump 30 includes a pump housing 31 in which a first input / output port 31a and a second input / output port 31b are formed. A pump chamber (not shown) in which an impeller (not shown) is disposed is formed in the pump housing 31, and a drive source (such as a motor capable of rotating forward and reverse) connected to the impeller (see FIG. (Not shown) is provided. The oil reservoir 20 is connected to the first input / output port 31a, and the isolator 40 is connected to the second input / output port 31b.

オイルリザーバ２０は、リザーバハウジング２１と該リザーバハウジング２１内に配設されたリザーバダイヤフラム２２とを備えて構成されている。リザーバダイヤフラム２２によって、リザーバハウジング２１内の空間が２つの室に分画され、一方の室がオイル室２３、他方の室が大気開放室２４とされている。図に示すように、オイル室２３はオイルポンプ３１の第１入出力ポート３１ａに連通し、大気開放室２４は、大気開放されて内部の圧力が常に大気圧となるようにされている。   The oil reservoir 20 includes a reservoir housing 21 and a reservoir diaphragm 22 disposed in the reservoir housing 21. The reservoir diaphragm 22 divides the space in the reservoir housing 21 into two chambers, one chamber being an oil chamber 23 and the other chamber being an air release chamber 24. As shown in the figure, the oil chamber 23 communicates with the first input / output port 31a of the oil pump 31, and the atmosphere release chamber 24 is opened to the atmosphere so that the internal pressure is always atmospheric pressure.

アイソレータ４０は、容量制限装置（ＶＬＤ）とも称され、本発明における蓄圧装置に相当するものである。このアイソレータ４０は、アイソレータハウジング４１と該アイソレータハウジング４１内に配設されたアイソレータダイヤフラム４２とを備えて構成されている。アイソレータダイヤフラム４２によって、アイソレータハウジング４１内の空間が２つの室に分画され、一方の室が入力室４３、他方の室が出力室４４とされている。図に示すように、入力室４３はオイルポンプ３０の第２入出力ポート３１ｂに連通し、出力室４４は出力導管５１の一方端５１ａに連通している。   The isolator 40 is also referred to as a capacity limiting device (VLD) and corresponds to the pressure accumulator in the present invention. The isolator 40 includes an isolator housing 41 and an isolator diaphragm 42 disposed in the isolator housing 41. The isolator diaphragm 42 divides the space inside the isolator housing 41 into two chambers, one chamber being an input chamber 43 and the other chamber being an output chamber 44. As shown in the figure, the input chamber 43 communicates with the second input / output port 31 b of the oil pump 30, and the output chamber 44 communicates with one end 51 a of the output conduit 51.

出力導管５１は、上述のようにその一方端５１ａがアイソレータ４０の出力室４４に連通しているとともに、その他方端５１ｂが装置ハウジング１１の表面に形成された出力ポート１２に連通している。この出力ポート１２には、バルーンカテーテル９０のカテーテル管９１の近位端９１ｂが接続される。この接続によって、バルーンカテーテル９０が出力導管５１と連通される。   As described above, the output conduit 51 has one end 51 a communicating with the output chamber 44 of the isolator 40 and the other end 51 b communicating with the output port 12 formed on the surface of the device housing 11. The output port 12 is connected to the proximal end 91 b of the catheter tube 91 of the balloon catheter 90. This connection causes the balloon catheter 90 to communicate with the output conduit 51.

出力導管５１の途中には、コモンバルブと称される圧力制御弁５２が介装されている。この圧力制御弁５２は、開成時の流路面積が通常の開閉弁よりも大きくなるように設計されており、このため、開成時における圧力損失が極力抑えられるようになっている。   In the middle of the output conduit 51, a pressure control valve 52 called a common valve is interposed. The pressure control valve 52 is designed so that the flow passage area at the time of opening is larger than that of a normal on-off valve, and therefore, pressure loss at the time of opening is suppressed as much as possible.

図に示すように、アイソレータ４０の出力室４４には、ヘリウムガス給排管５３が連通している。このヘリウムガス給排管５３は、途中で分岐しており、一方が排出管５４となり、他方が供給管５５となっている。排出管５４は、その途中に排出用開閉弁５６が介装されているとともに、その先端が大気開放されている。一方、供給管５５は、その途中に供給用開閉弁５７が介装されているとともに、その先端がヘリウムガスタンク５８に連絡している。なお、本例では、排出管５４と供給管５５とが途中で合流して出力室４４に連通している例を示したが、これらが別々に出力室４４に連通している態様でも良い。   As shown in the figure, a helium gas supply / exhaust pipe 53 communicates with the output chamber 44 of the isolator 40. The helium gas supply / exhaust pipe 53 is branched in the middle, one of which is a discharge pipe 54 and the other is a supply pipe 55. The discharge pipe 54 is provided with a discharge opening / closing valve 56 in the middle thereof, and its tip is open to the atmosphere. On the other hand, the supply pipe 55 is provided with a supply opening / closing valve 57 in the middle thereof, and the tip thereof communicates with the helium gas tank 58. In this example, the discharge pipe 54 and the supply pipe 55 are joined together and communicated with the output chamber 44. However, the discharge pipe 54 and the supply pipe 55 may communicate with the output chamber 44 separately.

アイソレータ４０の出力室４４内には、該出力室４４内の圧力を検出する第１圧力センサー６１が取り付けられている。また、出力導管５１の圧力制御弁５２よりも下流側（バルーンカテーテル９０に近い側）には、第２圧力センサー６２が取り付けられている。なお、この第２圧力センサー６２が取り付けられている出力導管５１の部分は、出力ポート１２にバルーンカテーテル９０が接続された状態でバルーンカテーテル９０に常に連通しているため、この第２圧力センサー６２はバルーン９２に印加する圧力を検出していることになる。   A first pressure sensor 61 that detects the pressure in the output chamber 44 is attached in the output chamber 44 of the isolator 40. A second pressure sensor 62 is attached to the downstream side of the output conduit 51 from the pressure control valve 52 (side closer to the balloon catheter 90). The portion of the output conduit 51 to which the second pressure sensor 62 is attached always communicates with the balloon catheter 90 in a state in which the balloon catheter 90 is connected to the output port 12. Means that the pressure applied to the balloon 92 is detected.

出力導管５１の途中には、第１補助導管１１２及び第２補助導管１１３の一端がそれぞれ連通している。第１補助導管１１２は、圧力制御弁５２と出力ポート１２との間の出力導管５１の部分に、一方、第２補助導管１１３は、アイソレータ４０の出力室４４と圧力制御弁５２との間の出力導管５１の部分に、それぞれ連通している。また、第１補助導管１１２の他端及び第２補助導管１１３の他端は、それぞれ補助リザーバタンク１１１に連通している。第１補助導管１１２の途中には第１補助開閉弁１１４が、第２補助導管１１３の途中には第２補助開閉弁１１５が、それぞれ介装されている。補助リザーバタンク１１１の内部には、ヘリウムガスが充填されており、その内部圧力が、第３圧力センサー６３によって検出されている。   In the middle of the output conduit 51, one ends of the first auxiliary conduit 112 and the second auxiliary conduit 113 communicate with each other. The first auxiliary conduit 112 is in the portion of the output conduit 51 between the pressure control valve 52 and the output port 12, while the second auxiliary conduit 113 is between the output chamber 44 of the isolator 40 and the pressure control valve 52. The output conduit 51 communicates with each part. Further, the other end of the first auxiliary conduit 112 and the other end of the second auxiliary conduit 113 communicate with the auxiliary reservoir tank 111, respectively. A first auxiliary opening / closing valve 114 is interposed in the middle of the first auxiliary conduit 112, and a second auxiliary opening / closing valve 115 is interposed in the middle of the second auxiliary conduit 113, respectively. The auxiliary reservoir tank 111 is filled with helium gas, and the internal pressure is detected by the third pressure sensor 63.

また、バルーンポンプ駆動装置１０は、制御装置７０を有する。この制御装置７０は、オイルポンプ３０の駆動手段、供給用開閉弁５７、排出用開閉弁５６、圧力制御弁５２、第１補助開閉弁１１４、第２補助開閉弁１１５、第１圧力センサー６１、第２圧力センサー６２、第３圧力センサー６３と電気的に接続されている。さらに、制御装置７０は、心電図信号（ＥＣＧ）及び／又は血圧信号（Ａｏｐ）を出力する生体信号出力装置８１及び表示・操作パネル８２にも電気的に接続されている。制御装置７０は、生体信号出力装置８１から出力される心電図信号（ＥＣＧ）及び／又は血圧信号（Ａｏｐ）、第１圧力センサー６１、第２圧力センサー６２及び第３圧力センサー６３で検出される圧力情報その他の必要な情報が入力され、かかる入力情報に基づいて、オイルポンプ３０の駆動手段に駆動制御信号を、供給用開閉弁５７、排出用開閉弁５６、圧力制御弁５２、第１補助開閉弁１１４、第２補助開閉弁１１５に開閉信号を出力する。また、制御装置７０は、通常の交流電源に接続されたＡＣ／ＤＣアダプター８３及び補助電源用のバッテリー８４にも接続されている。   Further, the balloon pump driving device 10 has a control device 70. The control device 70 includes a drive unit for the oil pump 30, a supply on / off valve 57, a discharge on / off valve 56, a pressure control valve 52, a first auxiliary on / off valve 114, a second auxiliary on / off valve 115, a first pressure sensor 61, The second pressure sensor 62 and the third pressure sensor 63 are electrically connected. Furthermore, the control device 70 is also electrically connected to a biological signal output device 81 that outputs an electrocardiogram signal (ECG) and / or a blood pressure signal (Aop) and a display / operation panel 82. The control device 70 detects an electrocardiogram signal (ECG) and / or a blood pressure signal (Aop) output from the biological signal output device 81, a pressure detected by the first pressure sensor 61, the second pressure sensor 62, and the third pressure sensor 63. Information and other necessary information are input, and on the basis of the input information, a drive control signal is supplied to the drive means of the oil pump 30, the supply on / off valve 57, the discharge on / off valve 56, the pressure control valve 52, and the first auxiliary on / off. An opening / closing signal is output to the valve 114 and the second auxiliary opening / closing valve 115. The control device 70 is also connected to an AC / DC adapter 83 and an auxiliary power source battery 84 connected to a normal AC power source.

オイルリザーバ２０のオイル室２３には、オイルが充填されている。このオイルは、オイルポンプ３０によってアイソレータ４０の入力室４３に流入出される。したがって、オイルリザーバ２０のオイル室２３、オイルポンプ３０のポンプ室及びアイソレータ４０の入力室４３内の空間、即ち一次側の空間は、オイルで充満される。使用オイルとしては種々のオイルが使用できるが、安全性や応答性等を考慮すると、シリコンオイルを用いるのが好ましい。   The oil chamber 23 of the oil reservoir 20 is filled with oil. This oil flows into and out of the input chamber 43 of the isolator 40 by the oil pump 30. Therefore, the oil chamber 23 of the oil reservoir 20, the pump chamber of the oil pump 30, and the space in the input chamber 43 of the isolator 40, that is, the space on the primary side are filled with oil. Various oils can be used as the oil used, but it is preferable to use silicon oil in view of safety and responsiveness.

また、アイソレータ４０の出力室４４には、ヘリウムガスが充満している。出力室４４へのヘリウムガスの供給は、供給用開閉弁５７を開くことによって、ヘリウムガスタンク５８から供給される。また、バルーンポンプ駆動装置１０の定常動作中に所定タイミングで検出された第１圧力センサー６１の圧力値から、出力室４４に充填されたヘリウムガスの量を判断し、ヘリウムガスの量が少ないと判断された場合には、供給用開閉弁５７を開いてヘリウムガスを出力室４４内に供給する。   The output chamber 44 of the isolator 40 is filled with helium gas. Helium gas is supplied to the output chamber 44 from the helium gas tank 58 by opening the supply opening / closing valve 57. Further, the amount of helium gas filled in the output chamber 44 is determined from the pressure value of the first pressure sensor 61 detected at a predetermined timing during the steady operation of the balloon pump driving device 10, and if the amount of helium gas is small If it is determined, the supply on-off valve 57 is opened to supply helium gas into the output chamber 44.

上記構成のバルーンポンプシステム２００において、以下、その運転動作について説明する。図２は、本例におけるバルーンポンプシステム２００を運転させた場合のバルーン９２の膨張・収縮時期及び膨張・収縮状態、オイルポンプ３０の回転方向、圧力制御弁（バルーン制御開閉弁）５２、第１補助開閉弁１１４、第２補助開閉弁１１５の開閉タイミング、第１圧力センサー６１で検出される出力室４４内の圧力Ｐｉ（実線で示した折れ線グラフ）の推移、第２圧力センサー６２で検出される圧力Ｐｂ（点線で示した折れ線グラフ）の推移並びに第３圧力センサー６３で検出される補助リザーバ１１１内の圧力Ｐｒの推移（一点鎖線で示した折れ線グラフ）を併記したタイミングチャートである。図３は、本例におけるバルーンポンプシステム２００を運転させる際の制御装置７０のメインフローチャートである。なお、本システム２００の運転動作はバルーン９２の膨張及び収縮を繰り返す反復動作であり、始点が明確でないため、便宜上、図２のＱの点、即ち、圧力制御弁５２、第１補助開閉弁１１４、第２補助開閉弁１１５が閉じており、バルーン９２内の圧力が第２収縮圧力Ｐ４で収縮しており、補助リザーバタンク１１１内の圧力が膨張時補助圧力Ｐ５となっている状態からの運転動作を説明する。   The operation of the balloon pump system 200 configured as described above will be described below. FIG. 2 shows the inflation / deflation timing and inflation / deflation state of the balloon 92, the rotation direction of the oil pump 30, the pressure control valve (balloon control on / off valve) 52, the first when the balloon pump system 200 in this example is operated. The opening / closing timing of the auxiliary opening / closing valve 114 and the second auxiliary opening / closing valve 115, the transition of the pressure Pi (a line graph indicated by a solid line) in the output chamber 44 detected by the first pressure sensor 61, and the second pressure sensor 62 6 is a timing chart in which a transition of the pressure Pb (a broken line graph indicated by a dotted line) and a transition of the pressure Pr in the auxiliary reservoir 111 detected by the third pressure sensor 63 (a broken line graph indicated by a one-dot chain line) are shown. FIG. 3 is a main flowchart of the control device 70 when operating the balloon pump system 200 in this example. Note that the operation of the present system 200 is a repetitive operation of repeatedly inflating and deflating the balloon 92, and since the starting point is not clear, for convenience, the point Q in FIG. 2, that is, the pressure control valve 52 and the first auxiliary on-off valve 114. The operation from the state where the second auxiliary opening / closing valve 115 is closed, the pressure in the balloon 92 is deflated at the second deflation pressure P4, and the pressure in the auxiliary reservoir tank 111 is the auxiliary pressure P5 during expansion. The operation will be described.

まず、ステップＳ２０１が実行される。図２のＱ点では、ステップＳ２０１にてオイルポンプ３０が正方向に回転駆動されている。このためオイルリザーバ２０内のオイルが第１入出力ポート３１ａからオイルポンプ３０に吸入されるとともに、オイルポンプ３０の第２入出力ポート３１ｂからオイルがアイソレータ４０の入力室４３に排出される。これにより、アイソレータ４０の入力室４３にはオイルが流入し、かかるオイルの流入によってアイソレータダイヤフラム４２が図１において右方向に偏移する。このステップＳ２０１の操作により、図２に示すように、第１圧力センサー６１で検出される出力室４４内の圧力Ｐｉが上昇する。そして、出力室４４内の圧力Ｐｉが第１膨張圧力Ｐ１となると、それ以上の圧力上昇を起こさないように、オイルポンプ３０の正回転方向の回転速度を落とし、オイルポンプ３０からアイソレータ４０側へ吐出されるオイル量とアイソレータ４０側からオイルポンプ３０へと逆流するオイル量とをつりあわせる。この操作によって、アイソレータ４０はその出力室４４に第１膨張圧力Ｐ１を蓄圧する（第１膨張圧力制御）。なお、この第１膨張圧力Ｐ１は、バルーンを膨張させるために必要な圧力よりもはるかに高い圧力である。   First, step S201 is executed. At point Q in FIG. 2, the oil pump 30 is driven to rotate in the forward direction in step S201. Therefore, the oil in the oil reservoir 20 is sucked into the oil pump 30 from the first input / output port 31 a and the oil is discharged from the second input / output port 31 b of the oil pump 30 to the input chamber 43 of the isolator 40. Thereby, oil flows into the input chamber 43 of the isolator 40, and the isolator diaphragm 42 is shifted rightward in FIG. By the operation in step S201, the pressure Pi in the output chamber 44 detected by the first pressure sensor 61 increases as shown in FIG. When the pressure Pi in the output chamber 44 becomes the first expansion pressure P1, the rotational speed of the oil pump 30 in the forward rotation direction is reduced so that no further pressure increase occurs, and the oil pump 30 moves toward the isolator 40 side. The amount of oil discharged and the amount of oil that flows back from the isolator 40 side to the oil pump 30 are balanced. By this operation, the isolator 40 accumulates the first expansion pressure P1 in the output chamber 44 (first expansion pressure control). The first inflation pressure P1 is much higher than the pressure required to inflate the balloon.

次いで、ステップＳ２０２において、バルーン９２の膨張信号の発生の有無を判断する（膨張判断制御）。この膨張信号が発生していないと判断される場合には、ステップＳ２０１に戻る。膨張信号が発生していると判断される場合は、ステップＳ２０３に進む。   Next, in step S202, it is determined whether or not a balloon 92 expansion signal is generated (expansion determination control). If it is determined that the expansion signal is not generated, the process returns to step S201. If it is determined that the expansion signal is generated, the process proceeds to step S203.

ステップＳ２０２にて膨張信号を検出した場合には、膨張期（バルーンを収縮状態から膨張状態へ状態変化させる時期）であると認識し、ステップＳ２０３で、制御装置７０から圧力制御弁５２を開成作動する指令が出力される。この指令によって圧力制御弁５２が開成作動する（膨張時開弁制御）。この開成作動によってアイソレータ４０の出力室４４とバルーン９２とが連通し、出力室内４４内で蓄圧された第１膨張圧力Ｐ１がバルーン９２に作用して、圧力Ｐｂが第２収縮圧力Ｐ４から急激に上昇する。この場合において、圧力制御弁５２が開く直前までは、アイソレータ４０の出力室４４内は、バルーン９２を膨張させるのに必要な圧力よりも高い第１膨張圧力Ｐ１とされているため、圧力制御弁５２を開くと、一気に出力室４４内のヘリウムガスがバルーン９２内に流入する。よって、バルーン９２の膨張を従来のものよりも急峻に行うことが可能である。   When the expansion signal is detected in step S202, it is recognized that the period is in the expansion phase (the time for changing the state of the balloon from the deflated state to the inflated state), and the pressure control valve 52 is opened from the control device 70 in step S203. Command is output. By this command, the pressure control valve 52 is opened (expansion control during expansion). By this opening operation, the output chamber 44 of the isolator 40 and the balloon 92 communicate with each other, the first inflation pressure P1 accumulated in the output chamber 44 acts on the balloon 92, and the pressure Pb suddenly increases from the second contraction pressure P4. To rise. In this case, until the pressure control valve 52 is opened, the inside of the output chamber 44 of the isolator 40 is set to the first expansion pressure P1 higher than the pressure necessary for inflating the balloon 92. Therefore, the pressure control valve When 52 is opened, helium gas in the output chamber 44 flows into the balloon 92 at once. Therefore, the balloon 92 can be inflated more rapidly than the conventional one.

ステップＳ２０３で圧力制御弁５２が開成作動した後、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４においては、圧力制御弁５２の開時間Ｔ１が設定時間Ｔ１ｓｅｔに達しているか否かが判断される（Ｔ１判断制御）。達していないと判断された場合にはステップＳ２０３に戻る。一方、達していると判断された場合には、ステップＳ２０５に進む。   After the pressure control valve 52 is opened in step S203, the process proceeds to step S204. In step S204, it is determined whether or not the opening time T1 of the pressure control valve 52 has reached the set time T1set (T1 determination control). If it is determined that it has not reached, the process returns to step S203. On the other hand, if it is determined that it has reached, the process proceeds to step S205.

ステップＳ２０４で圧力制御弁５２の開時間が設定時間Ｔ１ｓｅｔに達したと判断されたときには、次のステップＳ２０５において圧力制御弁５２を閉成作動させる（膨張時中間閉弁制御）。圧力制御弁５２を閉じることにより、アイソレータ４０の出力室４４とバルーン９２との連通が遮断される。次いで、ステップＳ２０６に進む。   When it is determined in step S204 that the opening time of the pressure control valve 52 has reached the set time T1set, the pressure control valve 52 is closed in the next step S205 (intermediate valve closing control during expansion). By closing the pressure control valve 52, the communication between the output chamber 44 of the isolator 40 and the balloon 92 is blocked. Next, the process proceeds to step S206.

ステップＳ２０６では、オイルポンプ３０を逆回転方向に駆動させる。すると、アイソレータ４０の入力室４３内のオイルが第２入出力ポート３１ｂからオイルポンプ３０に吸入されるとともに、オイルポンプ３０内のオイルが第１入出力ポート３１ａからオイルリザーバ２０のオイル室２３に排出される。これにより、アイソレータダイヤフラム４２が図１において左方向に偏移する。   In step S206, the oil pump 30 is driven in the reverse rotation direction. Then, the oil in the input chamber 43 of the isolator 40 is sucked into the oil pump 30 from the second input / output port 31b, and the oil in the oil pump 30 enters the oil chamber 23 of the oil reservoir 20 from the first input / output port 31a. Discharged. Thereby, the isolator diaphragm 42 is shifted to the left in FIG.

なお、このステップＳ２０６の操作により、図２に示すように出力室４４内の圧力Ｐｉは下降する。これは、アイソレータダイヤフラム４２が図１において左方向に偏移することによって出力室４４内の容積が増加するため、この容積増加に伴って圧力が下降するのである（圧力降下制御）。   By the operation of step S206, the pressure Pi in the output chamber 44 decreases as shown in FIG. This is because the volume in the output chamber 44 increases as the isolator diaphragm 42 shifts to the left in FIG. 1, so that the pressure decreases as the volume increases (pressure drop control).

その後、ステップＳ２０７を実行する。ステップＳ２０７では、第２圧力センサー６２から入力される印加圧力値Ｐｂの圧力変化勾配ΔＰｂが０又は所定範囲εｂ内であるか否かが判断される。   Thereafter, step S207 is executed. In step S207, it is determined whether or not the pressure change gradient ΔPb of the applied pressure value Pb input from the second pressure sensor 62 is 0 or within a predetermined range εb.

ステップＳ２０７において、ΔＰｂが０又はεｂに入っていない場合には、未だバルーン９２が完全に膨張しきれていないと認識し、ステップＳ２０６に戻る。ΔＰｂが０又はεｂに入っていると判断した場合には、ステップＳ２０８に進む。なお、図２に示すように、膨張期において印加圧力Ｐｂの変化勾配がほぼ０となったときの圧力Ｐ１'は、バルーン９２の膨張状態が維持できる最低圧力よりも高く、かつ、膨張状態が維持できる最高圧力より低い圧力とされる。従来のバルーンポンプ駆動装置では、バルーンが完全膨張するときには、バルーン内圧を膨張状態が維持できる最低圧力付近に設定する。したがって、本例は、従来技術と異なり、バルーンが完全膨張したときでも、従来の圧力よりも高い圧力をバルーンに印加しており、それ故、バルーンの膨張をより急峻に行うことができる。この圧力Ｐ１'は、膨張状態が維持できる最高圧力に近いものであるのが好ましい。即ち、許容範囲でできるだけ高い圧力とすることが好ましい。このように高い圧力とすることにより、バルーンの膨張をより一層急峻とすることができる。   If ΔPb is not 0 or εb in step S207, it is recognized that the balloon 92 has not been completely inflated yet, and the process returns to step S206. If it is determined that ΔPb is 0 or εb, the process proceeds to step S208. As shown in FIG. 2, the pressure P1 ′ when the change gradient of the applied pressure Pb becomes substantially 0 in the expansion period is higher than the lowest pressure at which the balloon 92 can maintain the inflated state, and the inflated state is The pressure is lower than the maximum pressure that can be maintained. In the conventional balloon pump driving device, when the balloon is completely inflated, the balloon internal pressure is set to the vicinity of the lowest pressure at which the inflated state can be maintained. Therefore, in this example, unlike the prior art, even when the balloon is fully inflated, a pressure higher than the conventional pressure is applied to the balloon, so that the balloon can be inflated more rapidly. This pressure P1 ′ is preferably close to the maximum pressure at which the expanded state can be maintained. That is, it is preferable to set the pressure as high as possible within the allowable range. By using such a high pressure, the inflation of the balloon can be made even steeper.

ステップＳ２０７においてΔＰｂが０又はεｂに入っていると判断されると、次のステップＳ２０８において、第１補助開閉弁１１４が開成作動される（膨張時中間開弁制御）。この開成作動により、補助リザーバタンク１１１とバルーン９２とが連通する。この場合において、第１補助開閉弁１１４が開く直前の補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒは、予め膨張時補助圧力Ｐ５にされている。この圧力Ｐ５は、図２からわかるように、このときの印加圧力Ｐｂの圧力Ｐ１'よりも低い圧力である。したがって、第１補助開閉弁１１４が開くと、より高圧であるバルーン９２内のヘリウムガスが補助リザーバタンク１１１側に流れ込む。このため圧力Ｐｂが急激に降下する。   If it is determined in step S207 that ΔPb is 0 or εb, in the next step S208, the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened (intermediate valve opening control during expansion). By this opening operation, the auxiliary reservoir tank 111 and the balloon 92 communicate with each other. In this case, the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 immediately before the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened is set to the expansion auxiliary pressure P5 in advance. As can be seen from FIG. 2, the pressure P5 is lower than the pressure P1 ′ of the applied pressure Pb at this time. Therefore, when the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened, helium gas in the balloon 92 having a higher pressure flows into the auxiliary reservoir tank 111 side. For this reason, the pressure Pb drops rapidly.

ステップＳ２０８で第１補助開閉弁１１４を開成作動させた後、ステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、第１補助開閉弁１１４の開時間Ｔ２が設定時間Ｔ２ｓｅｔに達しているか否かについて判断する。第１補助開閉弁１１４の開時間Ｔ２が設定時間Ｔ２ｓｅｔに達していないと判断されたときは、ステップＳ２０８に戻る。一方、第１補助開閉弁１１４の開時間Ｔ２が設定時間Ｔ２ｓｅｔに達していると判断されたときは、ステップＳ２１０に進む。   After opening the first auxiliary opening / closing valve 114 in step S208, the process proceeds to step S209. In step S209, it is determined whether or not the opening time T2 of the first auxiliary opening / closing valve 114 has reached the set time T2set. When it is determined that the opening time T2 of the first auxiliary opening / closing valve 114 has not reached the set time T2set, the process returns to step S208. On the other hand, when it is determined that the opening time T2 of the first auxiliary opening / closing valve 114 has reached the set time T2set, the process proceeds to step S210.

ステップＳ２０９で第１補助開閉弁１１４の開時間が設定時間Ｔ２ｓｅｔに達したと判断されたときには、次のステップＳ２１０で第１補助開閉弁１１４を閉成作動させる（膨張時閉弁制御）。これにより、補助リザーバタンク１１１とバルーン９２との連通が遮断される。従って、バルーン９２は、膨張状態でそのときの圧力Ｐ２'を維持する。その後、ステップＳ２１１に進む。   When it is determined in step S209 that the opening time of the first auxiliary on-off valve 114 has reached the set time T2set, the first auxiliary on-off valve 114 is closed (expansion valve closing control) in the next step S210. Thereby, the communication between the auxiliary reservoir tank 111 and the balloon 92 is blocked. Accordingly, the balloon 92 maintains the pressure P2 ′ at that time in the inflated state. Then, it progresses to step S211.

ステップＳ２０７、Ｓ２０８、Ｓ２０９によって、バルーン９２に印加する圧力Ｐｂが、図２に示すようにＰ２'とされる。この圧力はこのときにおけるバルーン９２内の圧力と推定できる。したがって、バルーン９２は、圧力Ｐ２'で膨張状態を維持する。圧力Ｐ２'は、膨張状態が維持できる最低圧力に近いものであるのが好ましい。即ち、許容範囲でできるだけ低い圧力とすることが好ましい。このように低い圧力とすることにより、次にバルーンが収縮する際に、圧力差を最小とすることができる。   Through steps S207, S208, and S209, the pressure Pb applied to the balloon 92 is set to P2 ′ as shown in FIG. This pressure can be estimated as the pressure in the balloon 92 at this time. Accordingly, the balloon 92 is maintained in an inflated state at the pressure P2 ′. The pressure P2 ′ is preferably close to the lowest pressure at which the expanded state can be maintained. That is, it is preferable to set the pressure as low as possible within the allowable range. Such a low pressure can minimize the pressure difference the next time the balloon is deflated.

ステップＳ２１１では、第２補助開閉弁１１５を開く。これにより、補助リザーバタンク１１１とアイソレータ４０の出力室４４内とが連通する。この時点において、オイルポンプ３０は逆回転駆動しているため、アイソレータ４０の出力室４４は圧力降下しており、補助リザーバタンク１１１の圧力（このときの圧力はＰ２'）よりも低くなっている。したがって、第２補助開閉弁１１５の開成作動により補助リザーバタンク１１１と出力室４４とが連通すると、補助リザーバタンク１１１内のヘリウムガスが出力室４４内に引き込まれ、補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒが降下する。   In step S211, the second auxiliary opening / closing valve 115 is opened. As a result, the auxiliary reservoir tank 111 communicates with the inside of the output chamber 44 of the isolator 40. At this time, since the oil pump 30 is driven in reverse rotation, the output chamber 44 of the isolator 40 has a pressure drop, and is lower than the pressure of the auxiliary reservoir tank 111 (the pressure at this time is P2 ′). . Therefore, when the auxiliary reservoir tank 111 and the output chamber 44 communicate with each other by the opening operation of the second auxiliary opening / closing valve 115, the helium gas in the auxiliary reservoir tank 111 is drawn into the output chamber 44, and the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 is drawn. Falls.

ステップＳ２１１で第２補助開閉弁１１５を開いた後は、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２では、第３圧力センサー６３によって検出される補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒが所定の圧力Ｐ６にまで降下したか否かが判断される。圧力Ｐｒが所定圧力Ｐ６まで降下していないと判断された場合には、ステップＳ２１２に戻る。一方、圧力Ｐｒが所定圧力Ｐ６まで降下したと判断された場合には、ステップＳ２１３に進む。   After opening the second auxiliary opening / closing valve 115 in step S211, the process proceeds to step S212. In step S212, it is determined whether or not the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 detected by the third pressure sensor 63 has dropped to a predetermined pressure P6. If it is determined that the pressure Pr has not dropped to the predetermined pressure P6, the process returns to step S212. On the other hand, if it is determined that the pressure Pr has dropped to the predetermined pressure P6, the process proceeds to step S213.

ステップＳ２１２で圧力Ｐｒが所定圧力Ｐ６まで降下したと判断されると、次のステップＳ２１３で第２補助開閉弁１１５が閉成作動する。この閉成作動によって、補助リザーバタンク１１１と出力室４４との連通が遮断される。   If it is determined in step S212 that the pressure Pr has dropped to the predetermined pressure P6, the second auxiliary opening / closing valve 115 is closed in the next step S213. By this closing operation, the communication between the auxiliary reservoir tank 111 and the output chamber 44 is blocked.

なお、ステップＳ２１１、ステップＳ２１２、ステップＳ２１３の制御及びこれに伴う作動によって、補助リザーバタンク１１１内の圧力がほぼ所定圧力Ｐ６に設定される（補助リザーバ圧設定制御）。この所定圧力Ｐ６は、後述するバルーンの収縮時において、バルーン９２内の圧力を第２収縮圧力Ｐ４にするために必要となる圧力である。   Note that the pressure in the auxiliary reservoir tank 111 is set to a substantially predetermined pressure P6 (auxiliary reservoir pressure setting control) by the control in step S211, step S212, and step S213 and the operation accompanying this. The predetermined pressure P6 is a pressure required to make the pressure in the balloon 92 the second deflation pressure P4 when the balloon is deflated, which will be described later.

ステップＳ２０６でオイルポンプが逆回転駆動しているが、これはステップＳ２１０にて第２補助開閉弁１１５を閉成した後も続いており、アイソレータ４０のアイソレータダイヤフラム４２は図示左方向に変位し続けるため、出力室４４の容積が拡大されて圧力Ｐｉがさらに降下する。そして、出力室４４内の圧力Ｐｉが第１収縮圧力Ｐ３になると、それ以下の圧力降下を起こさないように、オイルポンプ３０の逆回転方向の回転速度を落とし、アイソレータ４０側からオイルポンプ３０へ引き込まれるオイル量とオイルポンプ３０側からアイソレータ４０側へと逆流するオイル量とをつりあわせる。この操作によって、圧力Ｐｉは第１収縮圧力Ｐ３を維持できる（第１収縮圧力制御）。なお、この第１収縮圧力Ｐ３は、バルーンを収縮させるために発生させる圧力よりも小さい圧力とされている。   In step S206, the oil pump is driven in reverse rotation, and this continues even after the second auxiliary opening / closing valve 115 is closed in step S210, and the isolator diaphragm 42 of the isolator 40 continues to be displaced in the left direction in the figure. Therefore, the volume of the output chamber 44 is expanded and the pressure Pi further decreases. When the pressure Pi in the output chamber 44 becomes the first contraction pressure P3, the rotational speed in the reverse rotation direction of the oil pump 30 is reduced so as not to cause a pressure drop below that, and the oil pump 30 is moved from the isolator 40 side to the oil pump 30. The amount of oil drawn is balanced with the amount of oil that flows back from the oil pump 30 side to the isolator 40 side. By this operation, the pressure Pi can maintain the first contraction pressure P3 (first contraction pressure control). The first deflation pressure P3 is a pressure smaller than the pressure generated to deflate the balloon.

ステップＳ２１３によって補助リザーバタンク１１１内の圧力がＰ６にされた後は、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４では、バルーン９２の収縮信号の発生の有無を判断する（収縮判断手段）。膨張信号の発生の有無を判断する場合と同様に、制御装置７０は、生体信号出力装置８１から制御装置７０に入力される心電図信号（ＥＣＧ）及び／又は血圧信号（Ａｏｐ）に基づき、生体の状態に適切な収縮タイミングを演算するとともに、この収縮タイミングに従って収縮信号を発生する。この収縮信号が発生していないと判断される場合には、ステップＳ２１２に戻る。収縮信号が発生していると判断される場合は、ステップＳ２１５に進む。   After the pressure in the auxiliary reservoir tank 111 is set to P6 in step S213, the process proceeds to step S214. In step S214, it is determined whether or not a deflation signal of the balloon 92 is generated (deflation determination unit). As in the case of determining whether or not the expansion signal is generated, the control device 70 is based on the electrocardiogram signal (ECG) and / or the blood pressure signal (Aop) input from the biological signal output device 81 to the control device 70. A contraction timing appropriate for the state is calculated, and a contraction signal is generated according to the contraction timing. If it is determined that the contraction signal is not generated, the process returns to step S212. If it is determined that the contraction signal is generated, the process proceeds to step S215.

ステップＳ２１４において収縮信号を検出すると、収縮期（バルーンを膨張状態から収縮状態へ状態変化させる時期）であると認識し、次のステップＳ２１５において、圧力制御弁５２が開成作動する（収縮時開弁制御）。この開成作動によってアイソレータ４０の出力室４４とバルーン９２とが連通し、出力室４４内で蓄圧された第１収縮圧力Ｐ３がバルーン９２に作用し、圧力Ｐｂが第２膨張圧力Ｐ２'から急激に下降する。この場合において、圧力制御弁５２が開く直前までは、アイソレータ４０の出力室４４内の圧力Ｐｉは、通常の収縮圧力よりも低い第１収縮圧力Ｐ３にされているため、圧力制御弁５２を開くと、一気にヘリウムガスがバルーン９２内から流出する。よって、バルーン９２の収縮を従来のものよりも急峻に行うことが可能である。   When the contraction signal is detected in step S214, it is recognized that it is in the contraction period (time when the balloon is changed from the inflated state to the contracted state), and in the next step S215, the pressure control valve 52 is opened (valve open during contraction). control). By this opening operation, the output chamber 44 of the isolator 40 and the balloon 92 communicate with each other, the first contraction pressure P3 accumulated in the output chamber 44 acts on the balloon 92, and the pressure Pb suddenly increases from the second inflation pressure P2 ′. Descend. In this case, until the pressure control valve 52 is opened, the pressure Pi in the output chamber 44 of the isolator 40 is set to the first contraction pressure P3 lower than the normal contraction pressure. Therefore, the pressure control valve 52 is opened. Then, helium gas flows out of the balloon 92 at a stroke. Therefore, the balloon 92 can be contracted more rapidly than the conventional one.

ステップＳ２１５で圧力制御弁５２が開成作動した後、ステップＳ２１６に進む。ステップＳ２１６においては、第２圧力センサー６２によって検出される圧力Ｐｂの圧力変化勾配が０又は所定範囲εｂ内であるか否かが判断される（完全収縮推定制御）。この判断は、バルーン９２が完全収縮したか否かの判断をしていることと同じである。すなわち、ステップ２１５において圧力制御弁５２を開いた直後は未だバルーン９２は収縮しきれていないため、その後もバルーン９２は収縮し続け、この収縮に伴ってバルーン９２側から出力室４４側にヘリウムガスが流入するため、印加圧力Ｐｂは上昇する。しかし、バルーン９２が完全に収縮する状態に近づくと、バルーン９２から流入するヘリウムガスが減少するため、圧力Ｐｂの上昇量は少なくなる（圧力の上昇勾配がゆるやかになる）。そして、バルーン９２が完全に収縮すると、それ以上のヘリウムガスの流入が起こらなくなるため、圧力Ｐｂの圧力上昇は停止し、ほぼフラットな圧力となる。従って、圧力値Ｐｂの変化勾配が０又は所定値以下であるか否かを判断することにより、バルーン９２が完全に収縮したか否かを判別することができる。   After the pressure control valve 52 is opened in step S215, the process proceeds to step S216. In step S216, it is determined whether or not the pressure change gradient of the pressure Pb detected by the second pressure sensor 62 is 0 or within a predetermined range εb (complete contraction estimation control). This determination is the same as determining whether or not the balloon 92 is completely deflated. That is, immediately after the pressure control valve 52 is opened in step 215, the balloon 92 has not been deflated yet, and the balloon 92 continues to be deflated, and as a result of this deflation, the helium gas flows from the balloon 92 side to the output chamber 44 side. Flows in, the applied pressure Pb rises. However, when the balloon 92 approaches a fully deflated state, the amount of helium gas flowing in from the balloon 92 decreases, so the amount of increase in the pressure Pb decreases (the pressure increase gradient becomes gentle). When the balloon 92 is completely deflated, no further inflow of helium gas occurs, so the pressure increase of the pressure Pb is stopped and the pressure becomes almost flat. Therefore, it is possible to determine whether or not the balloon 92 is completely deflated by determining whether or not the change gradient of the pressure value Pb is 0 or less than a predetermined value.

ステップＳ２１６において、ΔＰｂが０又はεｂに入っていない場合には、ステップＳ２１６に戻る。ΔＰｂが０又はεｂに入っていると判断した場合には、ステップＳ２１７に進む。なお、図２に示すように、収縮期において印加圧力Ｐｂの変化勾配がほぼ０となったときの圧力Ｐ３'は、バルーン９２の収縮状態が維持できる最高圧力よりも低く、かつ、収縮状態が維持できる最低圧力より高い圧力とされる。この点、従来のバルーンポンプ駆動装置では、バルーンが完全収縮するときには、バルーン内圧を収縮状態が維持できる最高圧力付近に設定する。したがって、本例は、従来技術と異なり、バルーンが完全収縮したときでも、従来の圧力よりも低い圧力をバルーンに印加しており、それ故、バルーンの収縮をより急峻に行うことができる。また、この圧力Ｐ３'は、収縮状態が維持できる最低圧力に近いものであるのが好ましい。このように低い圧力とすることにより、バルーンの収縮をより一層急峻とすることができる。   If ΔPb is not 0 or εb in step S216, the process returns to step S216. If it is determined that ΔPb is 0 or εb, the process proceeds to step S217. As shown in FIG. 2, the pressure P3 ′ when the change gradient of the applied pressure Pb becomes almost zero in the systole is lower than the highest pressure that can maintain the deflated state of the balloon 92, and the deflated state is low. The pressure is higher than the minimum pressure that can be maintained. In this regard, in the conventional balloon pump driving device, when the balloon is completely deflated, the balloon internal pressure is set to the vicinity of the maximum pressure at which the deflated state can be maintained. Therefore, in this example, unlike the prior art, even when the balloon is completely deflated, a pressure lower than the conventional pressure is applied to the balloon, so that the balloon can be deflated more rapidly. The pressure P3 ′ is preferably close to the lowest pressure at which the contracted state can be maintained. By using such a low pressure, the deflation of the balloon can be made even sharper.

ステップＳ２１６において、圧力Ｐｂの圧力変化勾配が０又は所定範囲内であると判断された場合、次のステップＳ２１７において、第１補助開閉弁１１４を開く（収縮時中間開弁制御）。この開成作動により、補助リザーバタンク１１１とバルーン９２とが連通する。この場合において、第１補助開閉弁１１４が開く直前の補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒは、予め収縮時補助圧力Ｐ６にされている。この圧力Ｐ６は、図２からわかるように、このときの印加圧力Ｐｂの圧力Ｐ３'よりも高い圧力である。したがって、第１補助開閉弁１１４が開くと、より高圧である補助リザーバタンク１１１内のヘリウムガスがバルーン９２側に流れ込む。このため圧力Ｐｂが急激に上昇する。   In step S216, when it is determined that the pressure change gradient of the pressure Pb is 0 or within a predetermined range, the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened (intermediate valve opening control during contraction) in the next step S217. By this opening operation, the auxiliary reservoir tank 111 and the balloon 92 communicate with each other. In this case, the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 immediately before the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened is set to the auxiliary pressure P6 during contraction in advance. As can be seen from FIG. 2, the pressure P6 is higher than the pressure P3 ′ of the applied pressure Pb at this time. Therefore, when the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened, helium gas in the auxiliary reservoir tank 111 having a higher pressure flows into the balloon 92 side. For this reason, the pressure Pb rises rapidly.

ステップＳ２１７において第１補助開閉弁１１４が開成作動した後、ステップＳ２１８に進む。ステップＳ２１８では、第２圧力センサー６２により検出されるバルーン９２内の圧力Ｐｂが設定圧Ｐ４となったか否かについて判断される。圧力Ｐｂが設定圧Ｐ４にはなっていない場合には、ステップＳ２１７に戻る。圧力Ｐｂが設定圧Ｐ４となったと判断される場合には、ステップＳ２１９に進む。   In step S217, after the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened, the process proceeds to step S218. In step S218, it is determined whether or not the pressure Pb in the balloon 92 detected by the second pressure sensor 62 has reached the set pressure P4. If the pressure Pb has not reached the set pressure P4, the process returns to step S217. If it is determined that the pressure Pb has reached the set pressure P4, the process proceeds to step S219.

ステップＳ２１９では、圧力制御弁５２を閉じる（収縮時閉弁制御）。この閉成作動により、アイソレータ４０の出力室４４とバルーン９２及び補助リザーバ１１１との連通が遮断され、印加圧力Ｐｂが圧力Ｐ４に維持される。なお、このステップＳ２１７、Ｓ２１８及びステップＳ２１９によって、バルーン９２が収縮している際の印加圧力ＰｂがＰ４とされる。この圧力はこのときにおけるバルーン９２内の圧力と推定することができる。したがって、バルーン９２は、圧力Ｐ４で収縮状態を維持する。圧力Ｐ４は、収縮状態が維持できる最高圧力に近いものであるのが好ましい。このように高い圧力とすることにより、次にバルーンが膨張する際に、圧力差を最小とすることができる。   In step S219, the pressure control valve 52 is closed (closed valve closing control). By this closing operation, the communication between the output chamber 44 of the isolator 40, the balloon 92, and the auxiliary reservoir 111 is blocked, and the applied pressure Pb is maintained at the pressure P4. The applied pressure Pb when the balloon 92 is deflated is set to P4 by these steps S217, S218, and S219. This pressure can be estimated as the pressure in the balloon 92 at this time. Therefore, the balloon 92 maintains a contracted state at the pressure P4. The pressure P4 is preferably close to the maximum pressure at which the contracted state can be maintained. Such a high pressure can minimize the pressure difference the next time the balloon is inflated.

ステップＳ２１９によって圧力制御弁５２が閉成作動すると同時に又はその後に、ステップＳ２２０において第１補助開閉弁１１４が閉成作動される（収縮時中間閉弁制御）。これにより、バルーン９２と補助リザーバタンク１１１との連通が遮断される。次いで、ステップＳ２２１に進む。   At the same time as or after the pressure control valve 52 is closed by step S219, the first auxiliary on-off valve 114 is closed at step S220 (intermediate valve closing control during contraction). Thereby, the communication between the balloon 92 and the auxiliary reservoir tank 111 is blocked. Next, the process proceeds to step S221.

ステップＳ２２１では、オイルポンプ３０を正回転方向に駆動させる。すると、オイルリザーバ２０内のオイルがオイルポンプ３０に吸入されるとともに、オイルポンプ３０からオイルがアイソレータ４０の入力室４３に排出される。これにより、アイソレータ４０の入力室４３にはオイルが流入し、かかるオイルの流入によってアイソレータダイヤフラム４２が図１において右方向に変位する。このため出力室４４の圧力が上昇する（圧力上昇制御）。   In step S221, the oil pump 30 is driven in the forward rotation direction. Then, the oil in the oil reservoir 20 is drawn into the oil pump 30 and the oil is discharged from the oil pump 30 to the input chamber 43 of the isolator 40. Thereby, oil flows into the input chamber 43 of the isolator 40, and the isolator diaphragm 42 is displaced rightward in FIG. For this reason, the pressure in the output chamber 44 increases (pressure increase control).

ステップＳ２２１でオイルポンプ３０を正回転方向に駆動させた後は、ステップＳ２２２に進む。ステップＳ２２２では、第２補助開閉弁１１５を開く。これにより、補助リザーバタンク１１１とアイソレータ４０の出力室４４内とが連通する。ステップＳ２２０でオイルポンプ３０を正回転方向に駆動したため、アイソレータ４０の出力室４４は容積が減少され、それに伴い圧力が上昇している。したがって、このステップで出力室４４と補助リザーバタンク１１１とが連通されると、出力室４４の圧力上昇に伴って、補助リザーバタンク１１１の圧力Ｐｒも上昇する。   After the oil pump 30 is driven in the normal rotation direction in step S221, the process proceeds to step S222. In step S222, the second auxiliary opening / closing valve 115 is opened. As a result, the auxiliary reservoir tank 111 communicates with the inside of the output chamber 44 of the isolator 40. Since the oil pump 30 is driven in the forward rotation direction in step S220, the volume of the output chamber 44 of the isolator 40 is reduced and the pressure is increased accordingly. Therefore, when the output chamber 44 and the auxiliary reservoir tank 111 are communicated with each other in this step, the pressure Pr of the auxiliary reservoir tank 111 increases as the pressure in the output chamber 44 increases.

ステップＳ２２１で第２補助開閉弁１１５を開いた後、ステップＳ２２３に進む。ステップＳ２２３では、第３圧力センサー６３によって検出される補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒが所定の圧力Ｐ５に達したか否かが判断される。圧力Ｐｒが所定圧力Ｐ５に達していないと判断された場合には、ステップＳ２２２に戻る。一方、圧力Ｐｒが所定圧力Ｐ５に達したと判断された場合には、ステップＳ２２４に進む。   After the second auxiliary opening / closing valve 115 is opened in step S221, the process proceeds to step S223. In step S223, it is determined whether or not the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 detected by the third pressure sensor 63 has reached a predetermined pressure P5. If it is determined that the pressure Pr has not reached the predetermined pressure P5, the process returns to step S222. On the other hand, when it is determined that the pressure Pr has reached the predetermined pressure P5, the process proceeds to step S224.

ステップＳ２２３で圧力Ｐｒが所定圧力Ｐ５にまで上昇したと判断されると、次のステップＳ２２４では、第２補助開閉弁１１５を閉じる（膨張時補助リザーバ圧設定終了制御）。この閉成作動によって、補助リザーバタンク１１１と出力室４４との連通が遮断される。   When it is determined in step S223 that the pressure Pr has increased to the predetermined pressure P5, in the next step S224, the second auxiliary opening / closing valve 115 is closed (expansion auxiliary reservoir pressure setting end control). By this closing operation, the communication between the auxiliary reservoir tank 111 and the output chamber 44 is blocked.

なお、ステップＳ２２２、ステップＳ２２３、ステップＳ２２４の制御及びこれに伴う作動によって、補助リザーバタンク１１１内の圧力がほぼ所定圧力Ｐ５となる（補助リザーバ圧設定制御）。この所定圧力Ｐ５は、次回のバルーンの膨張時において、バルーン９２内の圧力を第２膨張圧力Ｐ２にするために必要となる圧力である。その後、ステップＳ２０２に戻って次の膨張信号の検出を待つ。   Note that the pressure in the auxiliary reservoir tank 111 becomes substantially the predetermined pressure P5 (control of auxiliary reservoir pressure setting) by the control of step S222, step S223, and step S224 and the operation accompanying this. The predetermined pressure P5 is a pressure required to set the pressure in the balloon 92 to the second inflation pressure P2 at the next inflation of the balloon. Then, it returns to step S202 and waits for the detection of the next expansion signal.

上記のステップを繰り返すことにより、バルーンを所定タイミングで膨張及び収縮させる。   By repeating the above steps, the balloon is inflated and deflated at a predetermined timing.

以上の説明のように、本例のバルーンポンピング方法は、バルーンを収縮状態から膨張状態とする際に、バルーン９２内の圧力を、膨張状態が維持できる最低圧力よりも高く、かつ、膨張状態が維持できる最高圧力以下である圧力Ｐ１'とする工程と、バルーン９２内の圧力が圧力Ｐ１'で完全膨張したと推定された後に、バルーン９２内の圧力を膨張状態が維持できる最低圧力以上でありかつ前記圧力Ｐ１'よりも低い圧力である圧力Ｐ２'に圧力降下させる工程とを含む。これらの工程を実施することにより、バルーン９２を、膨張が維持できる最低圧力よりも高い圧力Ｐ１'で完全膨張させることができるため、その分バルーン９２の膨張をさらに急峻にすることができる。また、バルーン９２が圧力Ｐ１'で完全膨張したと推定された後に、バルーン９２内の圧力を、膨張状態が維持できる最低圧力以上でありかつ圧力Ｐ１'よりも低い圧力である圧力Ｐ２'に圧力降下させているため、次回の収縮時における圧力差が減少し、次回の収縮時に急峻な収縮動作ができるようにしている。したがって、膨張時により急峻な膨張応答性を確保しつつ、次回の収縮に急峻な収縮応答を可能とし、バルーンの圧力応答性をより向上させたバルーンポンピング方法を提供することができる。   As described above, in the balloon pumping method of this example, when the balloon is changed from the deflated state to the inflated state, the pressure in the balloon 92 is higher than the minimum pressure at which the inflated state can be maintained, and the inflated state is After the pressure P1 ′ that is lower than the maximum pressure that can be maintained and the pressure in the balloon 92 is estimated to be fully expanded at the pressure P1 ′, the pressure in the balloon 92 is equal to or higher than the minimum pressure that can maintain the inflated state. And dropping the pressure to a pressure P2 ′ that is lower than the pressure P1 ′. By performing these steps, the balloon 92 can be completely inflated at a pressure P1 ′ that is higher than the lowest pressure at which the inflation can be maintained, so that the inflation of the balloon 92 can be made steeper. Further, after it is estimated that the balloon 92 has been completely inflated at the pressure P1 ′, the pressure in the balloon 92 is increased to a pressure P2 ′ that is equal to or higher than the lowest pressure at which the inflated state can be maintained and is lower than the pressure P1 ′. Since the pressure is lowered, the pressure difference at the next contraction is reduced, and a steep contraction operation can be performed at the next contraction. Therefore, it is possible to provide a balloon pumping method that enables a sharp contraction response to the next contraction while ensuring a steep expansion response during expansion, and further improves the pressure response of the balloon.

また、本例のバルーンポンピング方法は、バルーンを膨張状態から収縮状態とする際に、バルーン９２内の圧力を、収縮状態が維持できる最高圧力よりも低く、かつ、収縮状態が維持できる最低圧力以上である圧力Ｐ３'とする工程と、バルーン９２内の圧力が前記圧力Ｐ３'で完全収縮したと推定された後に、バルーン９２内の圧力を、収縮状態を維持できる最高圧力以下でありかつ前記圧力Ｐ３'よりも高い圧力である圧力Ｐ４に圧力に上昇させる工程とを含む。これらの工程を実施することにより、バルーン９２を、収縮が維持できる最高圧力よりも低い圧力Ｐ３'で完全収縮させることができるため、その分バルーン９２の収縮をさらに急峻にすることができる。また、バルーン９２が圧力Ｐ３'で完全収縮したと推定された後に、バルーン９２内の圧力を、収縮状態が維持できる最高圧力以下でありかつ圧力Ｐ３'よりも高い圧力である圧力Ｐ４に圧力上昇させているため、次回の膨張時における圧力差が減少し、時間の膨張時により急峻な収縮動作ができるようにしている。したがって、収縮時により急峻な収縮応答性を確保しつつ、次回の膨張に急峻な膨張応答を可能とし、バルーンの圧力応答性をより向上させたバルーンポンピング方法を提供することができる。   Further, in the balloon pumping method of the present example, when the balloon is changed from the inflated state to the deflated state, the pressure in the balloon 92 is lower than the maximum pressure at which the deflated state can be maintained and is not less than the minimum pressure at which the deflated state can be maintained. After the pressure P3 ′ and the pressure in the balloon 92 are estimated to be completely deflated at the pressure P3 ′, the pressure in the balloon 92 is equal to or lower than the maximum pressure that can maintain the deflated state and the pressure And increasing the pressure to a pressure P4 that is a pressure higher than P3 ′. By performing these steps, the balloon 92 can be completely deflated at a pressure P3 ′ lower than the maximum pressure at which the deflation can be maintained, so that the deflation of the balloon 92 can be further sharpened. Further, after it is estimated that the balloon 92 is completely deflated at the pressure P3 ′, the pressure in the balloon 92 is increased to a pressure P4 that is equal to or lower than the maximum pressure at which the deflated state can be maintained and is higher than the pressure P3 ′. Therefore, the pressure difference at the next expansion is reduced, and a steep contraction operation can be performed at the time of expansion. Therefore, it is possible to provide a balloon pumping method that enables a steep inflation response to the next inflation while ensuring a steep shrinkage response during deflation, and further improves the pressure responsiveness of the balloon.

また、本例のバルーンポンプ駆動装置は、生体信号が入力されるとともに入力された生体信号からバルーンを膨張させる必要があるか否かを判断する膨張判断手段（ステップＳ２０２）と、該膨張判断手段がバルーンを膨張させる必要があると判断した際に、バルーンの膨張状態が維持できる最低圧力よりも高い圧力をバルーンに印加させる第１膨張圧力印加手段（ステップＳ２０３、アイソレータ４０、圧力制御弁５２）と、第１膨張圧力印加手段による圧力の印加によりバルーンが完全膨張したか否かを推定する完全膨張推定手段（ステップＳ２０７）と、完全膨張推定手段でバルーンが完全膨張したと推定した際に、バルーンの膨張状態が維持できる最低圧力以上でありかつ前記第１膨張圧力印加手段により印加した圧力よりも低い圧力をバルーンに印加させてバルーン内の圧力を降下させる第２膨張圧力印加手段（ステップＳ２０８、アイソレータ４０、第１補助開閉弁１１４）とを有する。このため、膨張時により急峻な膨張応答性を確保しつつ、次回の収縮に急峻な収縮応答を可能とし、バルーンの圧力応答性をより向上させたバルーンポンプ駆動装置を提供することができる。   In addition, the balloon pump driving device of the present example includes an expansion determination unit (step S202) that determines whether or not a balloon needs to be inflated from the input biological signal, and the expansion determination unit. First inflating pressure applying means for applying a pressure higher than the lowest pressure that can maintain the inflated state of the balloon to the balloon when it is determined that the balloon needs to be inflated (step S203, isolator 40, pressure control valve 52) And a complete inflation estimation means (step S207) for estimating whether or not the balloon has been completely inflated by the application of pressure by the first inflation pressure application means, and when the balloon is completely inflated by the complete inflation estimation means, A pressure that is equal to or higher than the minimum pressure that can maintain the inflated state of the balloon and that is lower than the pressure applied by the first inflation pressure applying means. The so applied to the balloon and a second inflation pressure applying means for lowering the pressure in the balloon (step S208, an isolator 40, the first auxiliary switching valve 114). For this reason, it is possible to provide a balloon pump driving device that can ensure a steep inflation response during inflation and enables a sharp contraction response to the next contraction and further improve the balloon pressure response.

また、本例のバルーンポンプ駆動装置は、生体信号が入力されるとともに入力された生体信号からバルーンを収縮させる必要があるか否かを判断する収縮判断手段（ステップＳ２１４）と、収縮判断手段がバルーンを収縮させる必要があると判断した際に、バルーンの収縮状態が維持できる最高圧力よりも低い圧力をバルーンに印加させる第１収縮圧力印加手段（ステップＳ２１５、アイソレータ４０、圧力制御弁５２）と、第１収縮圧力印加手段による圧力の印加によりバルーンが完全収縮したか否かを推定する完全収縮推定手段（ステップＳ２１６）と、完全収縮推定手段でバルーンが完全収縮したと推定した際に、バルーンの収縮状態が維持できる最高圧力以下でありかつ第１収縮圧力印加手段により印加した圧力よりも高い圧力をバルーンに印加させてバルーン内の圧力を上昇させる第２収縮圧力印加手段（ステップＳ２１７、アイソレータ４０、第１補助開閉弁１１４）とを有する。したがって、収縮時により急峻な収縮応答性を確保しつつ、次回の膨張に急峻な膨張応答を可能とし、バルーンの圧力応答性をより向上させたバルーンポンプ駆動装置を提供することができる。   In addition, the balloon pump driving device of the present example includes a deflation determining means (step S214) for determining whether or not the balloon needs to be deflated from the input biological signal, and a deflation determining means. First deflation pressure applying means (step S215, isolator 40, pressure control valve 52) that applies a pressure lower than the maximum pressure that can maintain the deflated state of the balloon when it is determined that the balloon needs to be deflated. The complete deflation estimation means (step S216) for estimating whether or not the balloon is completely deflated by the application of pressure by the first deflation pressure applying means, and the balloon when the balloon is completely deflated by the complete deflation estimation means The pressure that is lower than the maximum pressure that can maintain the contracted state of the gas and that is higher than the pressure applied by the first contracting pressure applying means is And a second contraction pressure applying means by applied over emissions increase the pressure in the balloon (step S217, an isolator 40, the first auxiliary switching valve 114). Accordingly, it is possible to provide a balloon pump driving device that can ensure a steep contraction response at the time of contraction, enable a steep expansion response to the next expansion, and further improve the pressure response of the balloon.

また、バルーン膨張工程では、第１補助開閉弁１１４を閉成作動させた（ステップＳ２１０）後に第２補助開閉弁１１５を開成作動させて補助リザータタンク１１１とアイソレータ４０とを連通させ、これによって補助リザーバタンク１１１内の圧力を収縮工程で利用する所定の圧力Ｐ６に設定している（ステップＳ２１１，Ｓ２１２，Ｓ２１３）。さらに、バルーン収縮工程で、第１補助開閉弁１１４を閉成作動させた（ステップＳ２２０）後に第２補助開閉弁１１５を開成作動させて（ステップＳ２２２）補助リザータタンク１１１とアイソレータ４０とを連通させ、これによって補助リザーバタンク１１１内の圧力を膨張行程で利用する所定圧力Ｐ５に設定している（ステップＳ２２２，Ｓ２２３，Ｓ２２４）。つまり、膨張行程において補助リザーバタンク１１１内の圧力を収縮工程時に使用する圧力Ｐ６に設定し、一方、収縮工程において補助リザーバタンク１１１内の圧力を膨張行程時に使用する圧力Ｐ５に設定している。このように、駆動装置２００の流体回路内で補助リザーバタンク１１１の調圧を実現しているので、補助リザーバタンク１１１の圧力を調圧する装置を別途設ける必要がない。よって、コンパクト化に一層寄与し得る。   In the balloon inflation process, the first auxiliary on-off valve 114 is closed (step S210), and then the second auxiliary on-off valve 115 is opened to connect the auxiliary reservoir tank 111 and the isolator 40, thereby the auxiliary reservoir. The pressure in the tank 111 is set to a predetermined pressure P6 used in the contraction process (steps S211, S212, S213). Further, in the balloon deflation process, the first auxiliary on-off valve 114 is closed (step S220), and then the second auxiliary on-off valve 115 is opened (step S222) to connect the auxiliary reservoir tank 111 and the isolator 40, As a result, the pressure in the auxiliary reservoir tank 111 is set to a predetermined pressure P5 used in the expansion stroke (steps S222, S223, S224). That is, in the expansion stroke, the pressure in the auxiliary reservoir tank 111 is set to the pressure P6 that is used during the contraction process, while in the contraction process, the pressure in the auxiliary reservoir tank 111 is set to the pressure P5 that is used during the expansion stroke. Thus, since the pressure adjustment of the auxiliary reservoir tank 111 is realized in the fluid circuit of the driving device 200, it is not necessary to separately provide a device for adjusting the pressure of the auxiliary reservoir tank 111. Therefore, it can further contribute to downsizing.

また、本例では、バルーンを膨張及び収縮させるための圧力装置として、アイソレータ４０からの系統と、補助リザーバタンク１１１からの系統との２系統の圧力供給を行っている。このように、２系統以上の圧力供給経路を装置内に設けておくことにより、不整脈等によって期外収縮が行われる場合にも迅速に対応できるシステムを構成することができる。即ち、例えば図３のステップＳ２０３の制御によって圧力制御弁５２が開き、バルーンが膨張をしているときに期外収縮信号が割り込んだ場合に、即座に圧力制御弁５２を閉じるとともに第２補助開閉弁１１４を開いてバルーン９２と補助リザーバタンク１１１とを連通させることによって、膨張を抑制すること又は膨張から収縮動作に転ずることができ、その後に適正な処置によって通常よりもすばやくバルーン９２を収縮させることができる。
（第２実施形態例） In this example, as a pressure device for inflating and deflating the balloon, two systems of pressure supply, that is, a system from the isolator 40 and a system from the auxiliary reservoir tank 111 are performed. As described above, by providing two or more pressure supply paths in the apparatus, it is possible to configure a system that can quickly cope with an extrasystole caused by an arrhythmia or the like. That is, for example, when the pressure control valve 52 is opened by the control of step S203 in FIG. 3 and the extra-systole signal is interrupted when the balloon is inflated, the pressure control valve 52 is immediately closed and the second auxiliary opening / closing is performed. By opening the valve 114 and allowing the balloon 92 and the auxiliary reservoir tank 111 to communicate with each other, the inflation can be suppressed or the inflation can be changed to the contraction operation, and then the balloon 92 can be deflated more quickly than usual by an appropriate treatment. be able to.
(Second Embodiment)

次に、本発明の第２実施形態例について説明する。なお、本例は、バルーンポンプ駆動装置の装置構成自体は上記第１実施形態例で説明した図１と同一であるので、その具体的説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this example, the device configuration itself of the balloon pump driving device is the same as that shown in FIG. 1 described in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

本例の制御方式を簡単に言うと、バルーンを膨張させる際には、アイソレータ４０の圧力制御と圧力制御弁５２の開閉制御とにより行い、一方、バルーンを収縮させる際には、アイソレータ４０及び補助リザーバタンク１１１の圧力制御、圧力制御弁５２及び第１補助開閉弁１１４の開閉制御により行うものである。   The control method of this example is simply described. When the balloon is inflated, the pressure control of the isolator 40 and the opening / closing control of the pressure control valve 52 are performed. On the other hand, when the balloon is deflated, the isolator 40 and the auxiliary are controlled. This is performed by controlling the pressure of the reservoir tank 111 and controlling the opening / closing of the pressure control valve 52 and the first auxiliary opening / closing valve 114.

図４は、本例におけるバルーンポンプ駆動装置を運転させた場合のバルーン９２の膨張・収縮時期及び膨張・収縮状態、オイルポンプ３０の回転方向、圧力制御弁（バルーン制御開閉弁）５２、第１補助開閉弁１１４、第２補助開閉弁１１５の開閉タイミング、第１圧力センサー６１で検出される出力室４４内の圧力Ｐｉ（実線で示した折れ線グラフ）の推移、第２圧力センサー６２で検出される圧力Ｐｂ（点線で示した折れ線グラフ）の推移並びに第３圧力センサー６３で検出される補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒの推移（一点鎖線で示した折れ線グラフ）を併記したタイミングチャートである。図５は、本例におけるバルーンポンプ駆動装置の制御フローチャートである。   FIG. 4 shows the inflation / deflation timing and inflation / deflation state of the balloon 92 when the balloon pump driving device in this example is operated, the rotation direction of the oil pump 30, the pressure control valve (balloon control on / off valve) 52, the first The opening / closing timing of the auxiliary opening / closing valve 114 and the second auxiliary opening / closing valve 115, the transition of the pressure Pi (a line graph indicated by a solid line) in the output chamber 44 detected by the first pressure sensor 61, and the second pressure sensor 62 6 is a timing chart in which a transition of the pressure Pb (a broken line graph indicated by a dotted line) and a transition of the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 detected by the third pressure sensor 63 (a broken line graph indicated by a one-dot chain line) are shown. FIG. 5 is a control flowchart of the balloon pump driving device in this example.

まず、図４の点Ｑの時点において、圧力制御弁５２が閉じられた状態で、オイルポンプ３０が正回転方向に駆動しており（ステップＳ３０１）、これによって出力室４４の圧力Ｐｉが高められる。圧力Ｐｉは、第１膨張圧力Ｐ１まで上昇させられる。   First, at the time point Q in FIG. 4, the oil pump 30 is driven in the forward rotation direction with the pressure control valve 52 closed (step S301), thereby increasing the pressure Pi of the output chamber 44. . The pressure Pi is raised to the first expansion pressure P1.

次いで、バルーンの膨張信号が検出されているか否かを判断し（ステップＳ３０２）、検出されている場合には、圧力制御弁５２を開成作動させる（ステップＳ３０３）。この圧力制御弁５２の開成作動により、アイソレータ４０の出力室４４とバルーン９２とが連通し、バルーン９２に出力室４４の第１膨張圧力Ｐ１が作用してバルーン９２が膨張する。   Next, it is determined whether or not a balloon inflation signal is detected (step S302). If it is detected, the pressure control valve 52 is opened (step S303). By the opening operation of the pressure control valve 52, the output chamber 44 of the isolator 40 and the balloon 92 communicate with each other, and the balloon 92 is inflated by the first inflation pressure P1 of the output chamber 44 acting on the balloon 92.

所定時間経過したか否かを判断し（ステップＳ３０４）、所定時間経過後に圧力制御弁５２を閉成作動させる（ステップＳ３０５）とともに、オイルポンプ３０を逆回転駆動させ（ステップＳ３０６）、アイソレータ４０の出力室４４内の圧力を圧力降下させる。ここで、圧力制御弁５２を閉じるときには未だバルーン９２は完全に膨張しきれていないが、時間がたつにつれてバルーン９２が膨張し、やがて完全膨張する。バルーン９２が完全膨張した状態に近づくと、バルーン９２内へのヘリウムの流入が少なくなるため、印加圧力Ｐｂがほぼ一定となる。このＰｂの圧力変化勾配に基づいてバルーン９２が完全膨張したか否かを推定する（ステップＳ３０７）。なお、図４において、圧力Ｐｂがほぼ一定となるときの圧力Ｐ１'は、通常バルーン９２が膨張しているときの圧力（本例ではＰ２'）よりも大きい。このように、本例ではバルーン９２が完全膨張するときまでも、従来よりも高い圧力で印加しているため、バルーン９２をすばやく膨張させることができる。そして、完全膨張したと推定された際に、再度圧力制御弁５２を開く（ステップＳ３０８）。   It is determined whether or not a predetermined time has elapsed (step S304), and after the predetermined time has elapsed, the pressure control valve 52 is closed (step S305) and the oil pump 30 is driven to rotate backward (step S306). The pressure in the output chamber 44 is reduced. Here, when the pressure control valve 52 is closed, the balloon 92 has not been completely inflated yet, but the balloon 92 is inflated with time, and eventually is completely inflated. As the balloon 92 approaches the fully expanded state, the inflow of helium into the balloon 92 decreases, and the applied pressure Pb becomes substantially constant. Based on the pressure change gradient of Pb, it is estimated whether or not the balloon 92 has been completely inflated (step S307). In FIG. 4, the pressure P1 ′ when the pressure Pb is substantially constant is higher than the pressure when the balloon 92 is normally inflated (P2 ′ in this example). Thus, in this example, even when the balloon 92 is completely inflated, the balloon 92 can be inflated quickly because the pressure is applied at a pressure higher than that in the prior art. When it is estimated that the valve has completely expanded, the pressure control valve 52 is opened again (step S308).

圧力制御弁５２が再度開かれたときには、出力室４４内の圧力Ｐｉは圧力降下して圧力Ｐ２となっているので、この開成作動によりバルーン９２側からヘリウムガスが出力室４４内に引き込まれ、そのためバルーン９２への印加圧力Ｐｂは下降する。そして所定時間が経過したかを判断し（ステップＳ３０９）、所定時間経過後に圧力制御弁５２を閉成作動する（ステップＳ３１０）。これにより、バルーン９２は圧力Ｐ２'を維持し、この圧力で膨張を続ける。   When the pressure control valve 52 is opened again, the pressure Pi in the output chamber 44 drops to a pressure P2, so that the opening operation causes helium gas to be drawn into the output chamber 44 from the balloon 92 side. For this reason, the pressure Pb applied to the balloon 92 decreases. Then, it is determined whether a predetermined time has elapsed (step S309), and the pressure control valve 52 is closed after the predetermined time has elapsed (step S310). As a result, the balloon 92 maintains the pressure P2 ′ and continues to inflate at this pressure.

上記の制御により、バルーン９２の膨張時において、最初はバルーン９２に高い圧力Ｐ１が印加されるため、すばやくバルーン９２を膨張させることができる。また、バルーン９２が完全膨張したときに印加圧力をＰ２'に下げているため、バルーン９２に高い圧力を印加させる時間を短縮させ、バルーン９２の寿命を延ばすことができるとともに、次回の収縮時におけるバルーン内圧の圧力差を少なくできるため、次回の収縮時の収縮応答性を向上させることもできる。   With the above control, when the balloon 92 is inflated, the high pressure P1 is initially applied to the balloon 92, so that the balloon 92 can be inflated quickly. In addition, since the applied pressure is lowered to P2 ′ when the balloon 92 is fully inflated, the time for applying a high pressure to the balloon 92 can be shortened, the life of the balloon 92 can be extended, and the time of the next contraction can be increased. Since the pressure difference between the balloon internal pressures can be reduced, the contraction responsiveness at the next contraction can be improved.

ステップＳ３１０で圧力制御弁５２を閉じた後、印加圧力Ｐｂの値と目標とする設定圧との差ΔＰが所定範囲ε内であるか否かを判断し（ステップＳ３１１）、その判断結果に応じてステップＳ３０９における所定時間を修正する（ステップＳ３１２）。   After the pressure control valve 52 is closed in step S310, it is determined whether or not the difference ΔP between the value of the applied pressure Pb and the target set pressure is within a predetermined range ε (step S311), and according to the determination result. The predetermined time in step S309 is corrected (step S312).

その後、収縮信号が検出されているか否かを判断し（ステップＳ３１３）、検出されている場合には、第１補助開閉弁１１４を開閉作動する（ステップＳ３１４）。第１補助開閉弁１１４を開くと、補助リザーバタンク１１１とバルーン９２とが連通する。補助リザーバタンク１１１は、予め圧力Ｐ５に設定されており、この圧力Ｐ５は、ステップＳ３１４で圧力制御弁５２を開く直前におけるバルーン９２への印加圧力Ｐｂ（＝Ｐ２'）よりも低いため、バルーン９２側からヘリウムガスが補助リザーバタンク１１１に引き込まれ、このためバルーン９２への印加圧力Ｐｂが降下する。   Thereafter, it is determined whether or not a contraction signal is detected (step S313). If it is detected, the first auxiliary on-off valve 114 is opened / closed (step S314). When the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened, the auxiliary reservoir tank 111 and the balloon 92 communicate with each other. The auxiliary reservoir tank 111 is set to a pressure P5 in advance, and this pressure P5 is lower than the pressure Pb (= P2 ′) applied to the balloon 92 immediately before opening the pressure control valve 52 in step S314. Helium gas is drawn into the auxiliary reservoir tank 111 from the side, so that the pressure Pb applied to the balloon 92 drops.

その後、第１補助開閉弁１１４が開いている時間が所定時間経過しているか否かを判断し（ステップＳ３１５）、経過している場合には、第１補助開閉弁１１４を閉成作動させる（ステップＳ３１６）。なお、このステップＳ３１５及びステップＳ３１６により、補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒが所定圧力Ｐ６に設定される。   Thereafter, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed for the first auxiliary opening / closing valve 114 to open (step S315). If the time has elapsed, the first auxiliary opening / closing valve 114 is closed (step S315). Step S316). Note that the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 is set to a predetermined pressure P6 by the steps S315 and S316.

その後、圧力制御弁５２を開成作動させる（ステップＳ３１７）。すると、アイソレータ４０の出力室４４とバルーン９２とが連通する。ステップＳ３１７で圧力制御弁５２が開く直前では、出力室４４内の圧力Ｐｉは、オイルポンプ３０の逆回転駆動により圧力降下され、通常の収縮圧力よりも低い第１収縮圧力Ｐ３に維持されている。したがって、ステップＳ３１７で圧力制御弁５２を開くと、バルーン９２内のヘリウムガスが出力室４４内に引き込まれ、バルーン９２に印加する印加圧力Ｐｂが急激に降下する。ここで、圧力制御弁５２が開いた直後は未だバルーン９２は完全に収縮しきれていないが、時間がたつにつれてバルーン９２が収縮し、やがて完全収縮する。バルーン９２が完全収縮した状態に近づくと、バルーン９２内からのヘリウムの流出が少なくなるため、印加圧力Ｐｂがほぼ一定となる。このＰｂの圧力変化勾配に基づいて（圧力勾配ΔＰｂが所定範囲εｂ内であるか否かに基づいて）バルーン９２が完全収縮したか否かを推定する（ステップＳ３１８）。なお、図４において、圧力Ｐｂがほぼ一定となるときの圧力Ｐ３'は、通常バルーン９２が収縮しているときの圧力（本例ではＰ４）よりも大きい。このように、本例ではバルーン９２が完全収縮するときまでも、従来よりも低い圧力で印加しているため、バルーン９２をすばやく収縮させることができる。そして、完全収縮したと推定された際に、第２補助開閉弁１１５を開く（ステップＳ３１９）。この制御により補助リザーバタンク１１１とアイソレータ４０の出力室４４とが連通される。   Thereafter, the pressure control valve 52 is opened (step S317). Then, the output chamber 44 of the isolator 40 and the balloon 92 communicate with each other. Immediately before the pressure control valve 52 is opened in step S317, the pressure Pi in the output chamber 44 is reduced by the reverse rotation drive of the oil pump 30, and is maintained at the first contraction pressure P3 lower than the normal contraction pressure. . Therefore, when the pressure control valve 52 is opened in step S317, the helium gas in the balloon 92 is drawn into the output chamber 44, and the applied pressure Pb applied to the balloon 92 drops rapidly. Here, immediately after the pressure control valve 52 is opened, the balloon 92 has not been completely deflated, but as time passes, the balloon 92 is deflated and eventually deflated. When the balloon 92 approaches the fully contracted state, the flow of helium from the balloon 92 decreases, and the applied pressure Pb becomes substantially constant. Based on the pressure change gradient of Pb (based on whether or not the pressure gradient ΔPb is within the predetermined range εb), it is estimated whether or not the balloon 92 is completely deflated (step S318). In FIG. 4, the pressure P3 ′ when the pressure Pb becomes substantially constant is larger than the pressure when the balloon 92 is normally deflated (P4 in this example). Thus, in this example, even when the balloon 92 is completely deflated, the balloon 92 can be deflated quickly because the pressure is applied at a pressure lower than that in the prior art. When it is estimated that the valve has completely contracted, the second auxiliary opening / closing valve 115 is opened (step S319). By this control, the auxiliary reservoir tank 111 and the output chamber 44 of the isolator 40 are communicated.

次に、印加圧力Ｐｂが所定圧力Ｐ５に達しているか否かについて判断され（ステップＳ３２０）、達していると判断された場合には、第２補助開閉弁１１５を閉じる（ステップＳ３２１）。これにより、補助リザーバタンク１１１は出力室４４との連通が遮断され、補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒは所定圧力Ｐ５に設定される。   Next, it is determined whether or not the applied pressure Pb has reached the predetermined pressure P5 (step S320). If it is determined that the applied pressure Pb has reached, the second auxiliary on-off valve 115 is closed (step S321). As a result, the auxiliary reservoir tank 111 is disconnected from the output chamber 44, and the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 is set to a predetermined pressure P5.

第２補助開閉弁１１５を閉じた後、オイルポンプ３０を正回転駆動させる（ステップＳ３２２）。これにより、アイソレータダイヤフラム４２が偏移し、これによる出力室４４内の圧力上昇が行われる。また、このときは未だ圧力制御弁５２が開いている状態であるので、出力室４４内の上昇に伴ってバルーン９２への印加圧力Ｐｂも上昇する。   After the second auxiliary opening / closing valve 115 is closed, the oil pump 30 is driven to rotate forward (step S322). As a result, the isolator diaphragm 42 shifts, and the pressure in the output chamber 44 is increased. At this time, since the pressure control valve 52 is still open, the pressure Pb applied to the balloon 92 increases as the output chamber 44 rises.

その後、印加圧力Ｐｂが第２収縮圧力Ｐ４に達しているか否かについて判断され（ステップＳ３２３）、達していると判断された場合には、圧力制御弁５２を閉成作動させる（ステップＳ３２３）。その後ステップＳ３０２に戻る。   Thereafter, it is determined whether or not the applied pressure Pb has reached the second contraction pressure P4 (step S323). If it is determined that the applied pressure Pb has reached, the pressure control valve 52 is closed (step S323). Thereafter, the process returns to step S302.

上記の制御により、バルーン９２の収縮時において、まず最初に補助リザーバタンク１１１をバルーン９２に連通させることによってバルーン圧を下げ、次にアイソレータ４０の出力室４４とバルーン９２とを連通させることによってバルーン９２により低い圧力Ｐ３を印加させてバルーン圧を下げている。このためより急峻にバルーン９２を収縮させることができる。また、補助リザーバタンク１１１とアイソレータ４０の出力室４４とを連通させて、補助リザーバタンク１１１内のガスを出力室４４に引き戻すことにより補助リザーバタンク１１１の内圧を次の収縮期に必要とされる圧力に戻すことができる。また、バルーン圧を第２収縮圧力である圧力Ｐ４とし、次の膨張に備えることができる。
（第３実施形態例） By the above control, when the balloon 92 is deflated, the balloon pressure is first lowered by first communicating the auxiliary reservoir tank 111 with the balloon 92, and then the balloon 92 is communicated with the output chamber 44 of the isolator 40 and the balloon 92. A lower pressure P3 is applied by 92 to lower the balloon pressure. For this reason, the balloon 92 can be deflated more rapidly. In addition, the auxiliary reservoir tank 111 and the output chamber 44 of the isolator 40 are communicated to draw the gas in the auxiliary reservoir tank 111 back to the output chamber 44, so that the internal pressure of the auxiliary reservoir tank 111 is required for the next contraction period. Can be returned to pressure. Further, the balloon pressure can be set to the pressure P4 which is the second contraction pressure, and can be prepared for the next expansion.
(Third embodiment)

次に、本発明の第３実施形態例について説明する。なお、本例は、バルーンポンプ駆動装置の装置構成自体は図６に示すごときであるが、図６は、上記第１実施形態例で説明した図１と類似しており、異なるところは、補助リザーバタンク１１１とアイソレータ４０の出力室４４とを連通する導管１１３及びその導管に介装されている第２補助開閉弁１１５が無い構成である。その他の構成は同一であるので、その具体的説明を省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this example, the device configuration itself of the balloon pump driving device is as shown in FIG. 6, but FIG. 6 is similar to FIG. 1 described in the first embodiment, and the difference is in the auxiliary. There is no conduit 113 communicating the reservoir tank 111 and the output chamber 44 of the isolator 40 and the second auxiliary on-off valve 115 interposed in the conduit. Since other configurations are the same, the specific description thereof is omitted.

本例の制御方式の特徴を簡単に言うと、バルーンの膨張時（収縮時）の最初に高い（低い）圧力を印加して、その後に補助リザーバタンク１１１を利用して圧力を降下（上昇）させている点では上記第１実施形態例と同じであるが、膨張時にバルーンに作用させる補助リザーバタンク１１１内の圧力をバルーン９２の収縮圧力と等しくし、また収縮時にバルーンに作用させる補助リザーバタンク１１１内の圧力をバルーン９２の膨張圧力と等しくすることにより、補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒを調圧する工程を省略したことに特徴がある。   Briefly speaking, the control system of this example is characterized by applying a high (low) pressure at the beginning of the balloon inflation (deflation) and then using the auxiliary reservoir tank 111 to lower (increase) the pressure. However, the pressure in the auxiliary reservoir tank 111 that acts on the balloon during inflation is equal to the deflation pressure of the balloon 92, and the auxiliary reservoir tank that acts on the balloon during deflation is the same as the first embodiment. It is characterized in that the step of adjusting the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 is omitted by making the pressure in 111 equal to the inflation pressure of the balloon 92.

図７は、本例のバルーンポンプ駆動装置を運転させた場合のバルーン９２の膨張・収縮時期及び膨張・収縮状態、オイルポンプ３０の回転方向、圧力制御弁（バルーン制御開閉弁）５２、第１補助開閉弁１１４の開閉タイミング、第１圧力センサー６１で検出される出力室４４内の圧力Ｐｉ（実線で示した折れ線グラフ）の推移、第２圧力センサー６２で検出される圧力Ｐｂ（点線で示した折れ線グラフ）の推移並びに第３圧力センサー６３で検出される補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒの推移（一点鎖線で示した折れ線グラフ）を併記したタイミングチャートである。図８は、本例におけるバルーンポンプ駆動装置の制御フローチャートである。   FIG. 7 shows the inflation / deflation timing and inflation / deflation state of the balloon 92, the rotation direction of the oil pump 30, the pressure control valve (balloon control on / off valve) 52, the first when the balloon pump driving device of this example is operated. The opening / closing timing of the auxiliary opening / closing valve 114, the transition of the pressure Pi in the output chamber 44 detected by the first pressure sensor 61 (a line graph shown by a solid line), and the pressure Pb detected by the second pressure sensor 62 (shown by a dotted line) 6 is a timing chart in which the transition of the line graph) and the transition of the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 detected by the third pressure sensor 63 (line graph indicated by a one-dot chain line) are also shown. FIG. 8 is a control flowchart of the balloon pump driving device in this example.

まず、図７のＱの時点において、圧力制御弁５２が閉じられた状態で、オイルポンプ３０が正回転方向に駆動しており（ステップＳ４０１）、これによって出力室４４の圧力Ｐｉが高められる。圧力Ｐｉは、第１膨張圧力Ｐ１まで上昇させられる。   First, at the time point Q in FIG. 7, with the pressure control valve 52 closed, the oil pump 30 is driven in the forward rotation direction (step S401), thereby increasing the pressure Pi in the output chamber 44. The pressure Pi is raised to the first expansion pressure P1.

次いで、バルーンの膨張信号が検出されているか否かを判断し（ステップＳ４０２）、検出されている場合には、圧力制御弁５２を開成作動させる（ステップＳ４０３）。この圧力制御弁５２の開成作動により、アイソレータ４０の出力室４４とバルーン９２とが連通し、バルーン９２に出力室４４の第１膨張圧力Ｐ１が作用してバルーン９２が膨張する。   Next, it is determined whether or not a balloon inflation signal is detected (step S402). If it is detected, the pressure control valve 52 is opened (step S403). By the opening operation of the pressure control valve 52, the output chamber 44 of the isolator 40 and the balloon 92 communicate with each other, and the balloon 92 is inflated by the first inflation pressure P1 of the output chamber 44 acting on the balloon 92.

所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ４０４）、所定時間経過後に圧力制御弁５２を閉成作動させる（ステップＳ４０５）とともに、オイルポンプ３０を逆回転駆動させ（ステップＳ４０６）、アイソレータ４０の出力室４４内の圧力を圧力降下させる。ここで、圧力制御弁５２を閉じるときには未だバルーン９２は完全に膨張しきれていないが、時間がたつにつれてバルーン９２が膨張し、やがて完全膨張する。バルーン９２が完全膨張した状態に近づくと、バルーン９２内へのヘリウムの流入が少なくなるため、印加圧力Ｐｂがほぼ一定となる。このＰｂの圧力変化勾配ΔＰｂに基づいて（例えばΔＰｂが所定範囲εｂ内に入っているか否かに基づいて）バルーン９２が完全膨張したか否かを推定する（ステップＳ４０７）。なお、図７において、圧力Ｐｂがほぼ一定となるときの圧力Ｐ１'は、通常バルーン９２が膨張しているときの圧力（本例ではＰ２'）よりも大きい。このように、本例ではバルーン９２が完全膨張するときまでも、従来よりも高い圧力を印加しているため、バルーン９２をすばやく膨張させることができる。   It is determined whether or not a predetermined time has elapsed (step S404). After the predetermined time has elapsed, the pressure control valve 52 is closed (step S405), and the oil pump 30 is driven to rotate backward (step S406). The pressure in the output chamber 44 is reduced. Here, when the pressure control valve 52 is closed, the balloon 92 has not been completely inflated yet, but the balloon 92 is inflated with time, and eventually is completely inflated. As the balloon 92 approaches the fully expanded state, the inflow of helium into the balloon 92 decreases, and the applied pressure Pb becomes substantially constant. Based on the pressure change gradient ΔPb of Pb (for example, based on whether ΔPb is within the predetermined range εb), it is estimated whether the balloon 92 has been completely inflated (step S407). In FIG. 7, the pressure P1 ′ when the pressure Pb is substantially constant is higher than the pressure when the balloon 92 is normally inflated (P2 ′ in this example). Thus, in this example, even when the balloon 92 is completely inflated, a higher pressure is applied than before, so that the balloon 92 can be inflated quickly.

ステップＳ４０７でバルーン９２が完全膨張したと推定された際に、第１補助開閉弁１１４を開く（ステップＳ４０８）。これにより、補助リザーバタンク１１１とバルーン９２とが連通する。補助リザーバタンク１１１内の圧力は、ステップＳ４０８で第１補助開閉弁１１４が開く直前までは、圧力Ｐ４に設定されている。なお、この圧力Ｐ４は、後述する第２収縮圧力Ｐ４に等しい。また、この圧力Ｐ４は、バルーン９２のそのときの圧力よりも低いので、第１補助開閉弁１１４が開くことにより、バルーン９２側から補助リザーバタンク１１１内にヘリウムガスが引き込まれ、バルーン９２に印加する印加圧力Ｐｂが急激に減少する。そして圧力Ｐｂが第２膨張圧力Ｐ２'に達したか否かを判断し（ステップＳ４０９）、達していると判断された場合に第１補助開閉弁１１４を閉じる（ステップＳ４１０）。これにより、バルーン９２は圧力Ｐ２'を維持し、この圧力で膨張を続けるとともに、補助リザーバタンク１１１内の圧力が圧力Ｐ２'に設定される。   When it is estimated in step S407 that the balloon 92 has been completely inflated, the first auxiliary on-off valve 114 is opened (step S408). As a result, the auxiliary reservoir tank 111 and the balloon 92 communicate with each other. The pressure in the auxiliary reservoir tank 111 is set to the pressure P4 until immediately before the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened in step S408. In addition, this pressure P4 is equal to the 2nd contraction pressure P4 mentioned later. Further, since this pressure P4 is lower than the current pressure of the balloon 92, the first auxiliary on-off valve 114 is opened, so that helium gas is drawn into the auxiliary reservoir tank 111 from the balloon 92 side and applied to the balloon 92. The applied pressure Pb is rapidly reduced. Then, it is determined whether or not the pressure Pb has reached the second expansion pressure P2 ′ (step S409). When it is determined that the pressure Pb has reached, the first auxiliary on-off valve 114 is closed (step S410). As a result, the balloon 92 maintains the pressure P2 ′, and continues to expand at this pressure, and the pressure in the auxiliary reservoir tank 111 is set to the pressure P2 ′.

上記の制御により、バルーン９２の膨張時において、最初はバルーン９２に高い圧力Ｐ１が印加されるため、すばやくバルーン９２を膨張させることができる。また、バルーン９２が完全膨張したときに印加圧力をＰ２'に下げているため、バルーン９２に高い圧力を印加させる時間を短縮させ、バルーン９２の寿命を延ばすことができるとともに、次回の収縮時におけるバルーン内圧の圧力差を少なくできるため、次回の収縮時の収縮応答性を向上させることもできる。   With the above control, when the balloon 92 is inflated, the high pressure P1 is initially applied to the balloon 92, so that the balloon 92 can be inflated quickly. In addition, since the applied pressure is lowered to P2 ′ when the balloon 92 is fully inflated, the time for applying a high pressure to the balloon 92 can be shortened, the life of the balloon 92 can be extended, and the time of the next contraction can be increased. Since the pressure difference between the balloon internal pressures can be reduced, the contraction responsiveness at the next contraction can be improved.

ステップＳ４１０で第１補助開閉弁１１４を閉じた後、収縮信号が検出されているか否かを判断し（ステップＳ４１１）、検出されている場合には、圧力制御弁５２を開閉作動して（ステップＳ４１２）、バルーン９２と出力室４４とを連通させる。ステップＳ４１２で圧力制御弁５２が開くまでは、出力室４４内の圧力はオイルポンプの逆回転駆動により十分圧力が降下され、十分低い圧力である第１収縮圧力Ｐ３となっている。したがって、この圧力制御弁５２の開成作動により、バルーン９２側のヘリウムガスが出力室４４に引き込まれ、このためバルーン９２への印加圧力Ｐｂが降下する。   After the first auxiliary opening / closing valve 114 is closed in step S410, it is determined whether or not a contraction signal is detected (step S411). If it is detected, the pressure control valve 52 is opened / closed (step S411). S412), the balloon 92 and the output chamber 44 are communicated. Until the pressure control valve 52 is opened in step S412, the pressure in the output chamber 44 is sufficiently lowered by the reverse rotation driving of the oil pump to become the first contraction pressure P3 which is a sufficiently low pressure. Accordingly, the opening operation of the pressure control valve 52 causes the helium gas on the balloon 92 side to be drawn into the output chamber 44, so that the pressure Pb applied to the balloon 92 drops.

その後、印加圧力Ｐｂの圧力変化の勾配ΔＰが所定範囲εｂの範囲内であるか否かを判断することによりバルーン９２が完全収縮しているか否かを判断し（ステップＳ４１３）、完全収縮していると判断されると、第１補助開閉弁１１４を開く（ステップＳ４１４）。これにより、補助リザーバタンク１１１とバルーン９２とが連通する。補助リザーバタンク１１１内の圧力は、ステップＳ４１４で第１補助開閉弁１１４が開く直前までは、圧力Ｐ２'に設定されている。なお、この圧力Ｐ２'は、前述した第２膨張圧力Ｐ２'に等しい。また、この圧力Ｐ２'は、バルーン９２の圧力よりも高いので、第１補助開閉弁１１４が開くことにより、補助リザーバタンク１１１側からバルーン９２側にヘリウムガスが流れ、バルーン９２に印加する印加圧力Ｐｂが急激に上昇する。そして圧力Ｐｂが第２収縮圧力Ｐ４に達したか否かを判断し（ステップＳ４１５）、達していると判断された場合に圧力制御弁５２を閉じる（ステップＳ４１６）とともに、第１補助開閉弁１１４を閉じる（ステップＳ４１７）。これにより、バルーン９２は圧力Ｐ４を維持し、この圧力で膨張を続けるとともに、補助リザーバタンク１１１内の圧力Ｐｒも圧力Ｐ４に設定される。そして、オイルポンプ３０を正回転方向に駆動し（ステップＳ４１８）、ステップＳ４０２に戻る。   Thereafter, it is determined whether or not the balloon 92 is completely deflated by determining whether or not the gradient ΔP of the pressure change of the applied pressure Pb is within the predetermined range εb (step S413). If it is determined, the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened (step S414). As a result, the auxiliary reservoir tank 111 and the balloon 92 communicate with each other. The pressure in the auxiliary reservoir tank 111 is set to the pressure P2 ′ until immediately before the first auxiliary opening / closing valve 114 is opened in step S414. The pressure P2 ′ is equal to the second expansion pressure P2 ′ described above. Further, since this pressure P2 ′ is higher than the pressure of the balloon 92, when the first auxiliary on-off valve 114 is opened, helium gas flows from the auxiliary reservoir tank 111 side to the balloon 92 side, and the applied pressure applied to the balloon 92 Pb rises rapidly. Then, it is determined whether or not the pressure Pb has reached the second contraction pressure P4 (step S415). When it is determined that the pressure Pb has reached, the pressure control valve 52 is closed (step S416), and the first auxiliary on-off valve 114 is also closed. Is closed (step S417). As a result, the balloon 92 maintains the pressure P4 and continues to inflate at this pressure, and the pressure Pr in the auxiliary reservoir tank 111 is also set to the pressure P4. Then, the oil pump 30 is driven in the forward rotation direction (step S418), and the process returns to step S402.

上記の制御により、バルーン９２の膨張時において、最初はバルーン９２に高い圧力Ｐ１が印加されるため、すばやくバルーン９２を膨張させることができる。また、バルーン９２が完全膨張したときに印加圧力をＰ１'に下げているため、バルーン９２に高い圧力を印加させる時間を短縮させ、バルーン９２の寿命を延ばすことができるとともに、次回の収縮時におけるバルーン内圧の圧力差を少なくできるため、次回の収縮時の収縮応答性を向上させることもできる。   By the above control, when the balloon 92 is inflated, the high pressure P1 is initially applied to the balloon 92, so that the balloon 92 can be inflated quickly. In addition, since the applied pressure is lowered to P1 ′ when the balloon 92 is fully inflated, the time during which a high pressure is applied to the balloon 92 can be shortened, the life of the balloon 92 can be extended, and the time of the next contraction can be increased. Since the pressure difference between the balloon internal pressures can be reduced, the contraction responsiveness at the next contraction can be improved.

本発明の第１実施形態例におけるバルーンポンプシステムの構成概略図である。1 is a schematic configuration diagram of a balloon pump system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態例におけるバルーンポンプシステムを運転させた場合のバルーンの膨張・収縮時期及び膨張・収縮状態、オイルポンプの回転方向、制御開閉弁、第１補助開閉弁、第２補助開閉弁の開閉タイミング、第１圧力センサーで検出される出力室内の圧力Ｐｉの推移、第２圧力センサーで検出されるバルーン内の圧力Ｐｂの推移並びに第３圧力センサーで検出される補助リザーバ内の圧力Ｐｒの推移を併記したタイミングチャートである。When the balloon pump system in the first embodiment of the present invention is operated, the balloon inflation / deflation timing and inflation / deflation state, the rotation direction of the oil pump, the control on / off valve, the first auxiliary on / off valve, and the second auxiliary on / off Valve opening / closing timing, transition of pressure Pi in the output chamber detected by the first pressure sensor, transition of pressure Pb in the balloon detected by the second pressure sensor, and pressure in the auxiliary reservoir detected by the third pressure sensor It is a timing chart which wrote together transition of Pr. 本発明の第１実施形態例におけるバルーンポンプシステムを運転させた場合の、制御装置による制御フローチャートである。It is a control flowchart by a control device at the time of operating the balloon pump system in the example of the 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態例におけるバルーンポンプシステムを運転させた場合のバルーンの膨張・収縮時期及び膨張・収縮状態、オイルポンプの回転方向、制御開閉弁、第１補助開閉弁、第２補助開閉弁の開閉タイミング、第１圧力センサーで検出される出力室内の圧力Ｐｉの推移、第２圧力センサーで検出されるバルーン内の圧力Ｐｂの推移並びに第３圧力センサーで検出される補助リザーバ内の圧力Ｐｒの推移を併記したタイミングチャートである。When the balloon pump system in the second embodiment of the present invention is operated, the balloon inflation / deflation timing and inflation / deflation state, the rotation direction of the oil pump, the control on / off valve, the first auxiliary on / off valve, and the second auxiliary on / off Valve opening / closing timing, transition of pressure Pi in the output chamber detected by the first pressure sensor, transition of pressure Pb in the balloon detected by the second pressure sensor, and pressure in the auxiliary reservoir detected by the third pressure sensor It is a timing chart which wrote together transition of Pr. 本発明の第２実施形態例におけるバルーンポンプシステムを運転させた場合の、制御装置による制御フローチャートである。It is a control flowchart by a control device at the time of operating the balloon pump system in the 2nd example of an embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態例におけるバルーンポンプシステムの構成概略図である。It is a block schematic diagram of the balloon pump system in the 3rd example of an embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態例におけるバルーンポンプシステムを運転させた場合のバルーンの膨張・収縮時期及び膨張・収縮状態、オイルポンプの回転方向、制御開閉弁、第１補助開閉弁の開閉タイミング、第１圧力センサーで検出される出力室内の圧力Ｐｉの推移、第２圧力センサーで検出されるバルーン内の圧力Ｐｂの推移並びに第３圧力センサーで検出される補助リザーバ内の圧力Ｐｒの推移を併記したタイミングチャートである。When the balloon pump system in the third embodiment of the present invention is operated, the inflation / deflation timing and inflation / deflation state of the balloon, the rotation direction of the oil pump, the control on / off valve, the on / off timing of the first auxiliary on / off valve, The transition of the pressure Pi in the output chamber detected by the first pressure sensor, the transition of the pressure Pb in the balloon detected by the second pressure sensor, and the transition of the pressure Pr in the auxiliary reservoir detected by the third pressure sensor are also shown. It is a timing chart. 本発明の第３実施形態例におけるバルーンポンプシステムを運転させた場合の、制御装置による制御フローチャートである。It is a control flowchart by a control device at the time of operating a balloon pump system in the 3rd example of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０：バルーンポンプ駆動装置
２０：オイルリザーバ
３０：オイルポンプ
４０：アイソレータ（蓄圧装置）
５２；圧力制御弁
６１：第１圧力センサー
６２：第２圧力センサー
６３：第３圧力センサー
７０：制御装置（制御手段）
９０：バルーンカテーテル
９１：カテーテル管
９２：バルーン
１１１：補助リザーバタンク
１１２：第１補助導管（連通路）
１１３：第２補助導管（連通路）
１１４：第１補助開閉弁
１１５：第２補助開閉弁
10: Balloon pump drive device 20: Oil reservoir 30: Oil pump 40: Isolator (pressure accumulator)
52: Pressure control valve 61: First pressure sensor 62: Second pressure sensor 63: Third pressure sensor 70: Control device (control means)
90: Balloon catheter 91: Catheter tube 92: Balloon 111: Auxiliary reservoir tank 112: First auxiliary conduit (communication path)
113: Second auxiliary conduit (communication path)
114: 1st auxiliary on-off valve 115: 2nd auxiliary on-off valve

Claims (2)

血管内に挿入されるバルーンに連通され該バルーン内に所定のタイミングで供給する圧力を蓄圧する蓄圧装置と、該蓄圧装置と前記バルーンとの間に介装される圧力制御弁とを有するバルーンポンプ駆動装置において、
前記バルーンポンプ駆動装置は、補助リザーバタンクと、該補助リザーバタンクと前記バルーンとを連通させる連通路と、前記連通路の途中に介装された補助開閉弁と、前記バルーン、前記蓄圧装置及び前記補助リザーバタンクの圧力をそれぞれ測定するためのセンサーと、前記蓄圧装置で蓄圧される圧力、前記圧力制御弁の開閉状態、前記補助開閉弁の開閉状態を制御する制御手段と、を有していることを特徴とする、バルーンポンプ駆動装置。 A balloon pump having an accumulator that communicates with a balloon inserted into a blood vessel and accumulates pressure to be supplied into the balloon at a predetermined timing, and a pressure control valve interposed between the accumulator and the balloon In the drive device,
The balloon pump driving device includes: an auxiliary reservoir tank; a communication path that communicates the auxiliary reservoir tank and the balloon; an auxiliary on-off valve that is interposed in the communication path; the balloon, the pressure accumulator, and the A sensor for measuring the pressure of the auxiliary reservoir tank; and a control means for controlling the pressure accumulated by the pressure accumulator, the open / close state of the pressure control valve, and the open / close state of the auxiliary open / close valve. The balloon pump drive device characterized by the above-mentioned. 請求項１において、
前記制御手段は、
前記バルーンの膨張中、期外収縮により前記バルーンの膨張を止め収縮させようとする場合に、前記圧力制御弁を閉成作動させるとともに前記補助開閉弁を開成作動させる期外収縮制御を実行することを特徴とする、バルーンポンプ駆動装置。
In claim 1,
The control means includes
When the balloon is inflated, the pressure control valve is closed and the auxiliary on-off valve is opened when the balloon is stopped and contracted by extra-systole. A balloon pump drive device.
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