JP2009297174A - 人工心臓制御装置、人工心臓システム及び人工心臓の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】心臓の血液の流れを補助する血液ポンプを制御するための人工心臓制御装置60は、前記心臓の心周期内の基準タイミングを検出するタイミング検出部80と、前記血液ポンプの回転数を制御する血液ポンプ制御部62とを含み、血液ポンプ制御部62が、タイミング検出部80により検出された前記基準タイミングを基準に、所与の制御パターンに対応した回転数となるように前記血液ポンプの回転数を制御する。
【選択図】図5
Description
図6に、図5のタイミング検出部80の構成例のブロック図を示す。図6において、図5と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図7に、図5の制御パターン決定部68の構成例のブロック図を示す。図7において、図5と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図10に、図9のステップS18の詳細な処理例のフロー図を示す。
14…ポンプケーシング、 15…流入口、 16…流出口、
17…メカニカルシール部、 20…コントロールユニット、 30…センサ、
40…ケーブル、 50…電源装置、 60…人工心臓制御装置、
62…血液ポンプ制御部、 64…制御パターン記憶部、
66…血液ポンプ駆動制御部、 68…制御パターン決定部、 70…異常検出部、
80…タイミング検出部、 81…第1の基準タイミング検出部、
82…第2の基準タイミング検出部、 83…第3の基準タイミング検出部、
84…第4の基準タイミング検出部、 85…第5の基準タイミング検出部、
86…選択処理部、 90…制御パターン算出部、 100…人工心臓システム、
200…自己心臓、 202…左心室、 204…肺静脈、 206…左心房、
208…大動脈弁、 210…大動脈、 212…上大静脈、 214…下大静脈、
216…右心房、 218…右心室、 220…肺動脈弁、 222…肺動脈、
300…CPU、 302…I/F回路、 304…ROM、 306…RAM、
308…バス、 400…カニューレグラフト部、 402…カニューレ先端部、
DET1〜DET5…第1〜第5の検出信号、 F1,F2…血液の流れ、
PL…カニューレ先端部の挿入付近
Claims (20)
- 心臓の血液の流れを補助する血液ポンプを制御するための人工心臓制御装置であって、
前記心臓の心周期内の基準タイミングを検出するタイミング検出部と、
前記血液ポンプの回転数を制御する血液ポンプ制御部とを含み、
前記血液ポンプ制御部が、
前記タイミング検出部により検出された前記基準タイミングを基準に、所与の制御パターンに対応した回転数となるように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓制御装置。 - 請求項1において、
前記基準タイミングは、
前記心周期内の収縮期の開始タイミングであることを特徴とする人工心臓制御装置。 - 請求項1において、
前記基準タイミングは、
前記心周期内の拡張期の開始タイミングであることを特徴とする人工心臓制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記血液ポンプ制御部が、
前記基準タイミングを基準に、前記心臓の心室内の血流が変化するように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓制御装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記血液ポンプ制御部が、
前記基準タイミングを基準に、前記心臓の1又は複数の心周期内で所与の周期関数に従って前記血液ポンプの回転数を変化させる制御を行うことを特徴とする人工心臓制御装置。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記血液ポンプ制御部が、
前記基準タイミングを基準に、前記心臓の拡張期において前記血液ポンプの回転数を下げ、且つ前記心臓の収縮期において前記血液ポンプの回転数を上げるように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記血液ポンプ制御部が、
前記基準タイミングを基準に、前記心臓の収縮期において前記血液ポンプの出力流量が0となり、且つ前記心臓の拡張期において前記血液ポンプの逆流量が0となるように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓制御装置。 - 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記血液ポンプを制御中の異常状態を検出する異常検出部を含み、
前記血液ポンプ制御部が、
前記異常検出部により前記異常状態が検出されたとき、一定の指示回転数となるように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓制御装置。 - 請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記血液ポンプが動作中の人体の状態を検出するセンサからの検出信号に基づいて、前記制御パターンを決定する制御パターン決定部を含み、
前記血液ポンプ制御部が、
前記タイミング検出部により検出された前記基準タイミングを基準に、前記制御パターン決定部により決定された前記制御パターンに対応した回転数となるように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓制御装置。 - 心臓の血液の流れを補助する血液ポンプと、
前記血液ポンプが動作中の人体の状態を検出するセンサと、
前記センサからの検出信号に基づいて、前記血液ポンプを制御する請求項1乃至9のいずれか記載の人工心臓制御装置とを含むことを特徴とする人工心臓システム。 - 請求項10において、
前記血液ポンプが、
前記心臓の左心室内に挿入されるカニューレ先端部を有し、
前記左心室内の血液を大動脈に送ることを特徴とする人工心臓システム。 - 心臓の血液の流れを補助する血液ポンプを制御するための人工心臓の制御方法であって、
前記心臓の心周期内の基準タイミングを検出するタイミング検出ステップと、
前記タイミング検出ステップにおいて検出された前記基準タイミングを基準に、所与の制御パターンに対応した回転数となるように前記血液ポンプの回転数を制御する血液ポンプ制御ステップとを含むことを特徴とする人工心臓の制御方法。 - 請求項12において、
前記基準タイミングは、
前記心周期内の収縮期の開始タイミングであることを特徴とする人工心臓の制御方法。 - 請求項12において、
前記基準タイミングは、
前記心周期内の拡張期の開始タイミングであることを特徴とする人工心臓の制御方法。 - 請求項12乃至14のいずれかにおいて、
前記血液ポンプ制御ステップが、
前記基準タイミングを基準に、前記心臓の心室内の血流が変化するように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓の制御方法。 - 請求項12乃至15のいずれかにおいて、
前記血液ポンプ制御ステップが、
前記基準タイミングを基準に、前記心臓の1又は複数の心周期内で所与の周期関数に従って前記血液ポンプの回転数を変化させる制御を行うことを特徴とする人工心臓の制御方法。 - 請求項12乃至16のいずれかにおいて、
前記血液ポンプ制御ステップが、
前記基準タイミングを基準に、前記心臓の拡張期において前記血液ポンプの回転数を下げ、且つ前記心臓の収縮期において前記血液ポンプの回転数を上げるように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓の制御方法。 - 請求項12至14のいずれかにおいて、
前記血液ポンプ制御ステップが、
前記基準タイミングを基準に、前記心臓の収縮期において前記血液ポンプの出力流量が0となり、且つ前記心臓の拡張期において前記血液ポンプの逆流量が0となるように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓の制御方法。 - 請求項12乃至18のいずれかにおいて、
前記血液ポンプを制御中の異常状態を検出する異常検出ステップを含み、
前記血液ポンプ制御ステップが、
前記異常検出ステップにおいて前記異常状態が検出されたとき、一定の指示回転数となるように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓の制御方法。 - 請求項12乃至19のいずれかにおいて、
前記血液ポンプが動作中の人体の状態を検出するセンサからの検出信号に基づいて、前記制御パターンを決定する制御パターン決定ステップを含み、
前記血液ポンプ制御ステップが、
前記タイミング検出ステップにおいて検出された前記基準タイミングを基準に、前記制御パターン決定ステップにおいて決定された前記制御パターンに対応した回転数となるように前記血液ポンプの回転数を制御することを特徴とする人工心臓の制御方法。
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