JP2019157653A - Roller pump and control method thereof - Google Patents

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Abstract

To attain a roller pump capable of coping with change of pressure in a state of driving the roller pump, even in a case where the pressure exceeds a fixed range.SOLUTION: A roller pump 10 comprises: a pump sleeve 70 to which a tube constituting a blood circuit can be attached; a rotor unit 20 rotatably supported to a first shaft inside the pump sleeve 70; a roller 40 provided in the rotor unit 20 so that a distance from the first shaft can be changed; a pump motor 50 configured to rotate the rotor unit 20; and a control unit 80 that adjusts the distance from the first shaft of the roller 40 when the pressure in a tube lumen deviates from a predetermined range.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ローラーポンプ及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a roller pump and a control method thereof.

ローラーポンプは、流体を流通可能なチューブを回転するローラーによってしごくことにより流体を送り出すポンプであり、従来から医療分野、特に人工心肺装置や人工透析等の体外循環回路において、コストや取扱いの容易性から送脱血を行うための血液ポンプとして使用されている。   A roller pump is a pump that pumps out fluid by squeezing it with a roller that rotates a tube through which fluid can flow. Conventionally, in the medical field, especially in extracorporeal circulation circuits such as heart-lung machines and artificial dialysis, cost and ease of handling are high. It is used as a blood pump for blood removal and blood removal.

ローラーポンプを用いる際には、ポンプスリーブとローラーとの間でチューブを挟み込み、一定程度締め付ける必要がある。特に人工心肺分野においては、ローラーポンプの使用前に適度な締め付けの度合い(圧閉度)を設定する、いわゆるオクルージョン調整を行う必要がある。オクルージョン調整の具体的な方法としては、公知の「人工心肺装置の標準的接続方法及びそれに応じた安全教育等に関するガイドライン」等に記載されている輸液セットを用いた方法や血液回路の液面降下を用いる方法、圧力低下の速度を測定する方法などが存在する。   When using a roller pump, it is necessary to sandwich a tube between the pump sleeve and the roller and tighten it to a certain extent. Particularly in the field of cardiopulmonary bypass, it is necessary to perform so-called occlusion adjustment that sets an appropriate degree of tightening (closed degree) before using the roller pump. Specific methods for adjusting occlusion include methods using infusion sets described in the well-known “Standard connection method for cardiopulmonary bypass devices and corresponding safety education guidelines”, etc. And a method of measuring the rate of pressure drop.

オクルージョン調整は医療従事者が手作業で行っている。例えばローラーに設けられたオクルージョン調整ノブとそのロック機構とを一体的に設け、オクルージョン調整とロックとを一連の動作で行えるようにすることが試みられている(例えば、特許文献1を参照。)。   Occlusion adjustment is performed manually by medical personnel. For example, an occlusion adjustment knob provided on the roller and a lock mechanism thereof are integrally provided so that the occlusion adjustment and the lock can be performed by a series of operations (see, for example, Patent Document 1). .

ところで、体外循環回路においては血液チューブの曲り・折れや不適切な鉗子操作によって、術中に体外循環回路の一部が閉塞してしまう場合がある。特に、ローラーポンプが駆動されている状態において、ローラーポンプの下流側で血液回路が閉塞すると、過剰な量の血液が回路内へ送出され回路内の圧力が急激に上昇する。これにより、血液チューブと各デバイスとの接続が解除されたり、人工肺や透析器の中空糸が破損(爆裂)したりするおそれがある。   By the way, in the extracorporeal circuit, a part of the extracorporeal circuit may be blocked during the operation due to bending or bending of the blood tube or inappropriate forceps operation. In particular, when the blood circuit is blocked on the downstream side of the roller pump while the roller pump is being driven, an excessive amount of blood is sent into the circuit, and the pressure in the circuit rapidly increases. As a result, the connection between the blood tube and each device may be released, or the artificial lung or the hollow fiber of the dialyzer may be broken (exploded).

また、人体(術野内)から体外循環回路へ血液を脱血する脱血カニューレや、手術野から血液を吸引する吸引血用カニューレの脱血孔が陰圧によって血管壁等の体内組織に張り付いて閉塞される場合もある。このようなローラーポンプの上流側で血液回路が閉塞した場合にローラーポンプが駆動され続けると、体外循環回路への血液流入が少ないか、全く無い状態であるにも関わらず回路内の血液が送出され続ける。これにより、回路内の陰圧が増大し、吸引用カニューレの脱血孔がより強力に体内組織に張り付いて組織を損傷させたり、回路内の陰圧によって溶血が発生したりするおそれがある。   In addition, the blood removal cannula that removes blood from the human body (inside the surgical field) to the extracorporeal circuit and the blood removal cannula of the suction blood cannula that draws blood from the surgical field stick to body tissues such as blood vessel walls by negative pressure. May be blocked. When the blood circuit is blocked upstream of such a roller pump, if the roller pump continues to be driven, the blood in the circuit is delivered even though there is little or no blood flowing into the extracorporeal circuit. Continue to be. As a result, the negative pressure in the circuit increases, and the blood removal hole of the suction cannula may stick to the tissue in the body more strongly and damage the tissue, or hemolysis may occur due to the negative pressure in the circuit. .

上述の事情から、ローラーポンプは、送血用体外循環回路内の圧力が一定値を超えた際に自動的に駆動停止するように設定されている。医療従事者はローラーポンプが駆動停止した後、体外循環回路の閉塞を取り除きローラーポンプを再駆動させる必要がある。ローラーポンプが停止すると一時的とはいえ体外循環が途絶するため、患者に負担をかけないようにローラーポンプを速やかに再駆動させることが求められる。しかし、ローラーポンプを再駆動させる際には各種操作や再調整が必要であり、ローラーポンプの再駆動には大きな労力を要し、短時間での再開は困難である。   From the above situation, the roller pump is set to automatically stop driving when the pressure in the extracorporeal circulation circuit for blood supply exceeds a certain value. The medical staff needs to remove the blockage of the extracorporeal circuit and restart the roller pump after the roller pump stops driving. When the roller pump is stopped, extracorporeal circulation is interrupted even though it is temporary. Therefore, it is required to promptly restart the roller pump so as not to put a burden on the patient. However, when the roller pump is re-driven, various operations and readjustments are necessary, and re-driving of the roller pump requires a lot of labor and is difficult to restart in a short time.

さらに、外科手術や透析においては、施術中に患者の後負荷が変動することがある。「後負荷」とは、ポンプが患者の体内へ血液を送出する際にかかる抵抗のことをいう。従来のローラーポンプは、駆動前にオクルージョン調整を完了し、術中にこれを調整することは困難である。このため、患者の末梢血管等の収縮や血液粘度が術中に変化して後負荷が上昇しても、一定の回転数で定常流の血液を送出せざるを得ない。このような状態は、血液がポンプから送出される際の圧力を増大させ、患者に大きな負担を強いることになる。   Furthermore, in surgery and dialysis, the patient's afterload may vary during the procedure. “Afterload” refers to the resistance applied when the pump delivers blood into the patient's body. The conventional roller pump completes the occlusion adjustment before driving, and it is difficult to adjust this during the operation. For this reason, even if the contraction of the peripheral blood vessels of the patient or the blood viscosity changes during the operation and the afterload increases, a steady flow of blood must be delivered at a constant rotational speed. Such a condition increases the pressure when blood is pumped out of the pump and places a heavy burden on the patient.

特開2000−80988号公報JP 2000-80988 A

本開示の課題は、圧力が一定範囲を超えた場合にも、ローラーポンプを駆動させた状態で、圧力の変化に対応可能なローラーポンプを実現できるようにすることである。   The subject of this indication is enabling it to realize a roller pump which can respond to change of pressure in the state where a roller pump was driven, even when pressure exceeded a certain range.

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、当然ながら可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。   Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below can be employ | adopted as arbitrary combinations as possible.

本開示のローラーポンプの一態様は、血液回路を構成するチューブを取り付け可能なポンプスリーブと、ポンプスリーブの内側において第1の軸に対して回転可能に支持されたローターユニットと、第1の軸との距離を変更可能にローターユニットに設けられたローラーと、ローターユニットを回転させるポンプモーターと、チューブ内腔の圧力が所定の範囲から逸脱した際に、ローラーの第1の軸との距離を調整する制御部とを備えている。   One aspect of the roller pump of the present disclosure includes a pump sleeve to which a tube constituting a blood circuit can be attached, a rotor unit rotatably supported with respect to the first shaft inside the pump sleeve, and the first shaft The distance between the first shaft of the roller when the pressure in the tube lumen deviates from a predetermined range. And a control unit for adjustment.

ローラーポンプの一態様によれば、血液回路を構成するチューブ内腔の圧力に基づいて圧閉度を調整することが可能となる。従って、体外循環回路が閉塞して圧力が異常に上昇した場合においても、ローラーによるチューブの締め付けを解消することで血液の過剰な送出を停止することができ、意図しないチューブとデバイスとの接続解除や人工肺、透析器等の中空糸の破損を防ぐことができる。   According to one aspect of the roller pump, it is possible to adjust the degree of closure based on the pressure in the tube lumen constituting the blood circuit. Therefore, even when the extracorporeal circuit is blocked and the pressure rises abnormally, it is possible to stop excessive blood delivery by eliminating the tightening of the tube by the roller, and unintentionally disconnect the tube from the device. And breakage of hollow fibers such as artificial lungs and dialyzers.

加えて、従来のローラーポンプにおいては手作業にて圧閉度を調整していたため、体外循環回路が閉塞して圧力が異常に上昇した場合には一度ローラーポンプを停止させる必要があった。しかし、自動的に圧閉度が調整されてローラーポンプが空回り状態となることにより、ポンプを停止させることなくチューブとデバイスとの接続解除や人工肺、透析器等の中空糸の破損を防ぐことが可能となる。体外循環回路の閉塞が解消されれば、回路内の圧力が下がると共に自動的に適切な圧閉度が調整される。この間もポンプは駆動され続けているため、圧閉度の調整からタイムラグ無く体外循環を再開することができる。さらに、一連のスキームを全て自動的に行うことができるため、医療従事者の負担を低減できる。   In addition, in the conventional roller pump, since the degree of pressure closure was adjusted manually, it was necessary to stop the roller pump once when the extracorporeal circuit was closed and the pressure increased abnormally. However, the degree of closure is automatically adjusted and the roller pump is idle, preventing the disconnection between the tube and device and the breakage of hollow fibers such as artificial lungs and dialyzers without stopping the pump. Is possible. If the occlusion of the extracorporeal circuit is resolved, the pressure in the circuit decreases and an appropriate pressure closing degree is automatically adjusted. Since the pump continues to be driven during this time, the extracorporeal circulation can be resumed without a time lag from the adjustment of the pressure closing degree. Furthermore, since all the series of schemes can be performed automatically, the burden on medical staff can be reduced.

ローラーポンプの一態様において、制御部は、チューブ内腔の圧力が100mmHg以上上昇した際に、ローラーを第1の軸に接近させ、チューブ内腔の圧力がローラーを第1の軸に接近させた際の圧力から50mmHg以上低下した際に、ローラーを第1の軸から離間させるようにできる。   In one aspect of the roller pump, the controller causes the roller to approach the first axis when the pressure in the tube lumen increases by 100 mmHg or more, and the pressure in the tube lumen causes the roller to approach the first axis. When the pressure is reduced by 50 mmHg or more from the pressure at the time, the roller can be separated from the first shaft.

このようにすれば、体外循環回路が閉塞して圧力が一定以上の水準まで上昇した場合に、チューブの締め付けを解消することでチューブとデバイスとの接続解除や人工肺、透析器等の中空糸の破損を防ぐことができる。また、体外循環回路の閉塞が解消され体外循環回路内の圧力が適切な水準となると、自動的に適切な圧閉度を設定し体外循環を再開することができる。   In this way, when the extracorporeal circuit is blocked and the pressure rises to a certain level or higher, the tube is released from the connection by releasing the tightening of the tube and hollow fibers such as artificial lungs and dialyzers. Can prevent damage. Further, when the blockage of the extracorporeal circuit is eliminated and the pressure in the extracorporeal circuit reaches an appropriate level, an appropriate pressure closure degree can be automatically set and the extracorporeal circulation can be resumed.

ローラーポンプの一態様において、制御部は、チューブ内腔の圧力が50mmHg以上低下した際にローラーを第1の軸に接近させ、チューブ内腔の圧力がローラーを第1の軸から離間させた際の圧力から50mmHg以上上昇した際に、ローラーを第1の軸から離間させるようにすることもできる。   In one aspect of the roller pump, the controller causes the roller to approach the first shaft when the tube lumen pressure drops by 50 mmHg or more, and the tube lumen pressure causes the roller to move away from the first shaft. When the pressure is increased by 50 mmHg or more from the pressure, the roller can be separated from the first shaft.

このようにすれば、体外循環回路が閉塞して圧力が一定以下の水準まで下降した場合に、チューブの締め付けを解消することで体外循環回路内の異常な圧力減少や陰圧発生に伴う溶血等を抑制することが可能となる。また、体外循環回路の閉塞が解消され体外循環回路内の圧力が適切な水準となると、自動的に適切な圧閉度を設定し体外循環を再開することができる。   In this way, when the extracorporeal circuit is blocked and the pressure drops to a certain level, hemolysis associated with abnormal pressure reduction or negative pressure generation in the extracorporeal circuit by eliminating the tightening of the tube. Can be suppressed. Further, when the blockage of the extracorporeal circuit is eliminated and the pressure in the extracorporeal circuit reaches an appropriate level, an appropriate pressure closure degree can be automatically set and the extracorporeal circulation can be resumed.

ローラーポンプの一態様は、ローラーを第1の軸に接近又は離間させるための調整ねじと、調整ねじを回転させる調整モーターと、調整モーターから調整ねじへ力を伝達する直径が互いに異なる少なくとも2つの歯車とを有する調整ユニットをさらに備えていてもよい。   One aspect of the roller pump includes at least two adjustment screws for moving the roller closer to or away from the first shaft, an adjustment motor for rotating the adjustment screw, and different diameters for transmitting force from the adjustment motor to the adjustment screw. An adjustment unit having a gear may be further provided.

このようにすれば、歯車の歯数差によって生じるトルクにより精密なオクルージョン調整が可能となる。   In this way, precise occlusion adjustment can be performed by torque generated by the difference in the number of gear teeth.

この場合において、少なくとも2つの歯車は、調整モーターに取り付けられたモーター側歯車と、調整ねじに取り付けられたねじ側歯車とを有し、モーター側歯車は、ねじ側歯車よりも直径が小さくすることができる。   In this case, at least two gears have a motor side gear attached to the adjustment motor and a screw side gear attached to the adjustment screw, and the motor side gear has a smaller diameter than the screw side gear. Can do.

このようにすれば、調整モーターから調整ねじへ動力を伝える際にモーター1回転当りのローラー移動距離が小さくなり、さらに精密なオクルージョン調整が可能になる。また、調整ねじに伝わるトルクも大きくなるため、より確実なオクルージョン調整が可能となる。   In this way, when the power is transmitted from the adjusting motor to the adjusting screw, the roller moving distance per one rotation of the motor becomes small, and more precise occlusion adjustment becomes possible. Further, since the torque transmitted to the adjusting screw is also increased, more reliable occlusion adjustment is possible.

本開示のローラーポンプの制御方法の一態様は、血液回路を構成するチューブを取り付け可能なポンプスリーブと、ポンプスリーブの内側において第1の軸に対して回転可能に支持されたローターユニットと、第1の軸との距離を変更可能にローターユニットに設けられたローラーと、ローターユニットを回転させるポンプモーターとを備えたローラーポンプにおいて、チューブ内腔の圧力が所定の範囲から逸脱した際に、ポンプモーターを停止させることなく、ローラーの位置を変更するステップを備えている。   One aspect of the control method of the roller pump of the present disclosure includes a pump sleeve to which a tube constituting a blood circuit can be attached, a rotor unit rotatably supported with respect to the first shaft inside the pump sleeve, In a roller pump having a roller provided in a rotor unit so that the distance to the shaft of 1 can be changed and a pump motor for rotating the rotor unit, when the pressure in the tube lumen deviates from a predetermined range, the pump The step of changing the position of the roller is provided without stopping the motor.

ローラーポンプの制御方法の一態様によれば、血液回路を構成するチューブ内腔の圧力に基づいて圧閉度を調整することが可能となる。従って、体外循環回路が閉塞して圧力が異常に上昇した場合においても、ローラーによるチューブの締め付けを解消することで血液の過剰な送出を停止することができ、意図しないチューブとデバイスとの接続解除や人工肺、透析器等の中空糸の破損を防ぐことができる。   According to one aspect of the roller pump control method, it is possible to adjust the degree of closure based on the pressure in the tube lumen constituting the blood circuit. Therefore, even when the extracorporeal circuit is blocked and the pressure rises abnormally, it is possible to stop excessive blood delivery by eliminating the tightening of the tube by the roller, and unintentionally disconnect the tube from the device. And breakage of hollow fibers such as artificial lungs and dialyzers.

ローラーポンプの制御方法の一態様において、ローラーの位置を変更するステップは、チューブ内腔の圧力が100mmHg以上上昇した場合にローラーを第1の軸に接近させる第1のステップと、第1のステップの後にチューブ内腔の圧力が第1のステップを行った際の圧力から50mmHg以上低下した場合にローラーを第1の軸から離間させる第2のステップとを含んでいてもよい。   In one aspect of the roller pump control method, the step of changing the position of the roller includes a first step of bringing the roller closer to the first axis when the pressure in the tube lumen is increased by 100 mmHg or more, and the first step And a second step of separating the roller from the first shaft when the pressure in the tube lumen drops by 50 mmHg or more from the pressure at the time of performing the first step.

このようにすれば、体外循環回路が閉塞して圧力が一定以上の水準まで上昇した場合に、チューブの締め付けを解消することでチューブとデバイスとの接続解除や人工肺、透析器等の中空糸の破損を防ぐことができる。また、体外循環回路の閉塞が解消され体外循環回路内の圧力が適切な水準となると、自動的に適切な圧閉度を設定し体外循環を再開することができる。   In this way, when the extracorporeal circuit is blocked and the pressure rises to a certain level or higher, the tube is released from the connection by releasing the tightening of the tube and hollow fibers such as artificial lungs and dialyzers. Can prevent damage. Further, when the blockage of the extracorporeal circuit is eliminated and the pressure in the extracorporeal circuit reaches an appropriate level, an appropriate pressure closure degree can be automatically set and the extracorporeal circulation can be resumed.

ローラーポンプの制御方法の一態様において、ローラーの位置を変更するステップは、チューブ内腔の圧力が50mmHg以上低下した場合にローラーを第1の軸に接近させる第1のステップと、第1のステップの後にチューブ内腔の圧力が第1のステップを行った際の圧力から50mmHg以上上昇した場合にローラーを第1の軸から離間させる第2のステップとを含んでいてもよい。   In one aspect of the roller pump control method, the step of changing the position of the roller includes a first step of causing the roller to approach the first shaft when the pressure in the tube lumen is reduced by 50 mmHg or more, and the first step. And a second step of separating the roller from the first shaft when the pressure in the tube lumen increases by 50 mmHg or more from the pressure at the time of performing the first step.

このようにすれば、体外循環回路が閉塞して圧力が一定以下の水準まで下降した場合に、チューブの締め付けを解消することで体外循環回路内の異常な圧力減少や陰圧発生に伴う溶血等を抑制することが可能となる。また、体外循環回路の閉塞が解消され体外循環回路内の圧力が適切な水準となると、自動的に適切な圧閉度を設定し体外循環を再開することができる。   In this way, when the extracorporeal circuit is blocked and the pressure drops to a certain level, hemolysis associated with abnormal pressure reduction or negative pressure generation in the extracorporeal circuit by eliminating the tightening of the tube. Can be suppressed. Further, when the blockage of the extracorporeal circuit is eliminated and the pressure in the extracorporeal circuit reaches an appropriate level, an appropriate pressure closure degree can be automatically set and the extracorporeal circulation can be resumed.

本開示のローラーポンプによれば、ローラーポンプを駆動したまま体外循環回路内の圧力変化に対応することができる。   According to the roller pump of the present disclosure, it is possible to cope with a pressure change in the extracorporeal circuit while driving the roller pump.

一実施形態に係るロ−ラーポンプが適用される血液回路を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a blood circuit to which a roller pump concerning one embodiment is applied. 一実施形態に係るローラーポンプを示す全体図である。1 is an overall view showing a roller pump according to an embodiment. 図2に示すローラーポンプのII−II線における断面図である。It is sectional drawing in the II-II line of the roller pump shown in FIG. 一実施形態に係るローターユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotor unit which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るローターユニットの各構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing each composition of a rotor unit concerning one embodiment. 一実施形態に係るローターユニットを示す背面斜視図である。It is a back perspective view showing a rotor unit concerning one embodiment. 本一実施形態に係る切替ユニットの第1状態を示す図である。It is a figure which shows the 1st state of the switching unit which concerns on this one embodiment. 一実施形態に係る切替ユニットの第2状態を示す図である。It is a figure which shows the 2nd state of the switching unit which concerns on one Embodiment.

一実施形態に係るローラーポンプについて、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態は本発明の一実施態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様を変更できることは言うまでもない。   A roller pump according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, this embodiment is only one embodiment of this invention, and it cannot be overemphasized that an embodiment can be changed in the range which does not change the summary of this invention.

図1は、本実施態様に係るローラーポンプを組み込んだ血液回路の一例を示す。体外循環回路1は、心臓等の外科手術に適用できる。患者の体内から取り出された血液は採血ライン4を流通してリザーバ2に導入される。この血液はローラーポンプ10によってリザーバ1から導出され、人工肺3を通って酸素加された後、送血ライン5を流通して再び患者の体内へと戻される。また、採血ライン4と送血ライン5にはそれぞれ圧力検出手段6が設けられており、検出された圧力情報が電気信号に変換され、ローラーポンプ10の制御部80へと入力される。   FIG. 1 shows an example of a blood circuit incorporating a roller pump according to this embodiment. The extracorporeal circuit 1 can be applied to surgical operations such as the heart. The blood taken from the patient's body flows through the blood collection line 4 and is introduced into the reservoir 2. This blood is extracted from the reservoir 1 by the roller pump 10, oxygenated through the artificial lung 3, and then circulated through the blood supply line 5 and returned to the patient's body. The blood collection line 4 and the blood supply line 5 are each provided with pressure detection means 6, and the detected pressure information is converted into an electric signal and input to the control unit 80 of the roller pump 10.

図2及び図3には、一実施形態に係るローラーポンプ10を示している。ローラーポンプ10は、ポンプスリーブ70と、ポンプスリーブ70内に第1の軸を中心軸として回転可能に支持されたローターユニット20と、ローターユニットを回転させるポンプモーター50と、ポンプモーター50へ電力を供給する給電・通信ユニット60と、ローラーポンプ10を制御する制御部80とを備えている。   2 and 3 show a roller pump 10 according to an embodiment. The roller pump 10 includes a pump sleeve 70, a rotor unit 20 that is rotatably supported in the pump sleeve 70 around a first axis, a pump motor 50 that rotates the rotor unit, and power to the pump motor 50. The power supply / communication unit 60 to supply and the control part 80 which controls the roller pump 10 are provided.

ローラーポンプ10のローターユニット20とポンプスリーブ70との間には、体外循環回路を構成する可撓性チューブを略U字状として挟み込んで取り付ける。給電・通信ユニット60を介してポンプモーター50へ電力が供給されると、ローターユニット20が、第1の軸を中心軸として回転してチューブをしごき血液を送出す。なお、以下の説明において、第1の軸とはポンプモーター50のシャフトの延長線であり、図3、図5及び図6においてX−Xで示される。先端側とは第1の軸における給電・通信ユニット60が設けられている側、すなわち図3の上方向を示し、基端側とは第1の軸におけるポンプモーター50が設けられている側、すなわち図3の下方向を示す。   A flexible tube constituting an extracorporeal circuit is sandwiched and attached between the rotor unit 20 of the roller pump 10 and the pump sleeve 70 in a substantially U shape. When electric power is supplied to the pump motor 50 via the power supply / communication unit 60, the rotor unit 20 rotates about the first axis as a central axis to squeeze the tube and deliver blood. In the following description, the first axis is an extension of the shaft of the pump motor 50, and is indicated by XX in FIGS. The distal end side indicates the side on which the power supply / communication unit 60 in the first shaft is provided, that is, the upward direction in FIG. 3, and the proximal end side is the side in which the pump motor 50 is provided on the first shaft, That is, the downward direction of FIG. 3 is shown.

ローターユニット20は、調整ユニット30と、ローラー40と、調整つまみ42と、ローターベース44とを有している。ローターベース44は、基端側でポンプモーター50と連結されており、ポンプモーター50の駆動に伴い、ポンプモーター50の回転をローターユニット20へ伝達するようにされている。また、ローターユニット20、ローターベース44及びポンプモーター50は第1の軸を中心軸として任意の方向に回転可能とされている。   The rotor unit 20 includes an adjustment unit 30, a roller 40, an adjustment knob 42, and a rotor base 44. The rotor base 44 is connected to the pump motor 50 on the base end side, and transmits the rotation of the pump motor 50 to the rotor unit 20 as the pump motor 50 is driven. Further, the rotor unit 20, the rotor base 44, and the pump motor 50 are rotatable in an arbitrary direction with the first axis as a central axis.

図4及び図5には本実施形態に係るローターユニット20を示す。ローターユニット20は、ポンプスリーブ70の内側で第1の軸に対して回転可能に支持されており、可撓性チューブに当接して締め付けると共にローターユニット20の回転に伴い可撓性チューブをしごいて血液を送出するローラー40を備える。ローラー40は、調整モーター32を含む調整ユニット30によって、径方向に第1の軸に接近したり、離間したりすることが可能となっている。   4 and 5 show the rotor unit 20 according to the present embodiment. The rotor unit 20 is supported so as to be rotatable with respect to the first shaft inside the pump sleeve 70, and abuts on the flexible tube and tightens it, and the rotor tube 20 is rotated along with the rotation of the rotor unit 20. And a roller 40 for delivering blood. The roller 40 can be moved closer to or away from the first shaft in the radial direction by the adjusting unit 30 including the adjusting motor 32.

調整ユニット30は、調整ねじ31と、調整モーター32と、ローラーアーム33と、スライダー34A、34Bとを有している。調整モーター32は、給電・通信ユニットから供給される電力によって任意に正逆方向へ回転可能である。調整モーター32は、直径が異なる複数の歯車を介して調整ねじ31を第1の軸を中心として回転させ、ローラー40を第1の軸に接近させたり、離間させたりできる。調整ねじ31は、長手方向が第1の軸に沿うように配置され、両端部にはねじ切り部が設けられている。さらに、調整ねじ31の一方の端部に設けられたねじ切り部は、他方の端部とは逆方向にねじ切りされていると共に中央部が両端部よりも太い。   The adjustment unit 30 includes an adjustment screw 31, an adjustment motor 32, a roller arm 33, and sliders 34A and 34B. The adjustment motor 32 can be arbitrarily rotated in forward and reverse directions by electric power supplied from the power supply / communication unit. The adjustment motor 32 can rotate the adjustment screw 31 around the first axis via a plurality of gears having different diameters, and can move the roller 40 closer to or away from the first axis. The adjusting screw 31 is disposed so that the longitudinal direction thereof is along the first axis, and threaded portions are provided at both ends. Furthermore, the threaded portion provided at one end of the adjusting screw 31 is threaded in the opposite direction to the other end, and the central portion is thicker than both ends.

一対のスライダー34A、34Bは、調整ねじ31の両端側のねじ切り部と嵌合すると共に、調整ねじ31の回転に伴い、第1の軸に沿って先端側、基端側へ移動可能である。本実施形態における一対のスライダー34A、34Bは、調整ねじ31の中央部に向かって細くなる略テーパー形状である。   The pair of sliders 34 </ b> A and 34 </ b> B are fitted to threaded portions on both ends of the adjustment screw 31, and are movable along the first axis to the distal end side and the proximal end side as the adjustment screw 31 rotates. The pair of sliders 34 </ b> A and 34 </ b> B in the present embodiment has a substantially tapered shape that narrows toward the center of the adjustment screw 31.

本実施形態においては、調整ねじ31の一方の端部におけるねじ切りが他方の端部とは逆方向にされているため、調整ねじ31の回転に伴ってスライダー34A、34Bを第1の軸に沿って互いに接近させたり、離間させたりすることができる。また、調整ねじ31の中央部がねじ切りされた両端部よりも太いため、スライダー34A、34Bが互いに一定の距離まで接近すると、調整ねじ31の中央部に当接する。そのため、スライダー34A、34Bが過度に接近して、ローラーアーム33との接触が解消されることを防ぐことができる。   In the present embodiment, since the threading at one end of the adjusting screw 31 is in the opposite direction to the other end, the sliders 34A and 34B are moved along the first axis as the adjusting screw 31 rotates. Can be brought close to each other or separated from each other. In addition, since the central portion of the adjusting screw 31 is thicker than both the threaded ends, the sliders 34 </ b> A and 34 </ b> B come into contact with the central portion of the adjusting screw 31 when approaching each other to a certain distance. Therefore, it is possible to prevent the sliders 34 </ b> A and 34 </ b> B from approaching too much and the contact with the roller arm 33 being eliminated.

ローラーアーム33は、ローラー40を支持すると共にスライダー34A、34Bと少なくとも一部が接触するようにされている。図3に示すように、本実施形態においてローラーアーム33は、スライダー34A、34Bのテーパー面と接触するように構成され、スライダー34A、34Bが互いに接近・離間すると、これに合わせてローラーアーム33は径方向に第1の軸に接近・離間する。   The roller arm 33 supports the roller 40 and is at least partially in contact with the sliders 34A and 34B. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the roller arm 33 is configured to come into contact with the tapered surfaces of the sliders 34A and 34B. When the sliders 34A and 34B approach and separate from each other, the roller arm 33 moves accordingly. The first axis is approached and separated in the radial direction.

本実施形態においては、調整モーター32の回転は3つの歯車を介して調整ねじ31へ伝達されるように構成されている。第1の歯車35は調整モーター32に組み付けられたモーター側歯車であり、第2の歯車36と噛み合うようにされている。第2の歯車36は切替プレート91上に設けられ、第1の歯車35及び第3の歯車37と噛み合うようにされている。第3の歯車37は調整ねじ31の先端側に組み付けられたねじ側歯車であり、第2の歯車36と噛み合うようにされている。ここで、第1の歯車35は第2の歯車36よりも小径とされ、第2の歯車36は第3の歯車37よりも小径とされている。   In the present embodiment, the rotation of the adjustment motor 32 is configured to be transmitted to the adjustment screw 31 via three gears. The first gear 35 is a motor-side gear assembled to the adjustment motor 32 and meshes with the second gear 36. The second gear 36 is provided on the switching plate 91 and meshes with the first gear 35 and the third gear 37. The third gear 37 is a screw-side gear assembled on the tip side of the adjustment screw 31 and meshes with the second gear 36. Here, the first gear 35 has a smaller diameter than the second gear 36, and the second gear 36 has a smaller diameter than the third gear 37.

本実施形態によれば、歯車の径と歯数を適宜調整することで、調整モーター32の回転数に対する調整ねじ31の回転数を任意に決定することが可能となる。すなわち、調整モーター32の回転数に対するローラーアーム40の接近・離間距離を任意に決定することが可能となる。加えて、調整ねじ31の回転数が調整モーター32の回転数に比して減少するため、調整ねじ31が回転する際には減少比に反比例したトルクを得ることができ、より精密かつ安定なオクルージョン調整が可能となる。   According to the present embodiment, it is possible to arbitrarily determine the rotation speed of the adjustment screw 31 with respect to the rotation speed of the adjustment motor 32 by appropriately adjusting the gear diameter and the number of teeth. That is, the approach / separation distance of the roller arm 40 with respect to the rotation speed of the adjustment motor 32 can be arbitrarily determined. In addition, since the rotation speed of the adjustment screw 31 is reduced as compared with the rotation speed of the adjustment motor 32, when the adjustment screw 31 rotates, a torque inversely proportional to the reduction ratio can be obtained, which is more precise and stable. Occlusion adjustment is possible.

さらに、本実施形態においては、自動的なオクルージョン調整と、手動によるオクルージョン調整とが切替え可能である。ローターユニット20は、自動的なオクルージョン調整が可能な第1の状態と、手動によるオクルージョン調整が可能な第2の状態とを切替えるための切替ユニット90を有している。切替ユニット90は、切替プレート91と、切替レバー92とを含む。略円盤状の切替プレート91は、ローラーアーム33よりも先端側に設けられており、調整モーター32の軸及び調整ねじ31を挿通するための開口を有すると共に、外縁部には切替レバー92と係合する切り欠き93が設けられている。切替レバー92には切り欠き93と係合する係合部が設けられており、第1の状態では両者が係合して切替プレート91は周方向に回転不能となり、第2の状態においては両者の係合が外れ切替プレート91が周方向に回転可能となる。   Further, in the present embodiment, automatic occlusion adjustment and manual occlusion adjustment can be switched. The rotor unit 20 includes a switching unit 90 for switching between a first state where automatic occlusion adjustment is possible and a second state where manual occlusion adjustment is possible. The switching unit 90 includes a switching plate 91 and a switching lever 92. The substantially disc-shaped switching plate 91 is provided on the distal end side of the roller arm 33, has an opening for inserting the shaft of the adjusting motor 32 and the adjusting screw 31, and has a switching lever 92 at the outer edge. A matching notch 93 is provided. The switching lever 92 is provided with an engaging portion that engages with the notch 93. In the first state, the both engage with each other, and the switching plate 91 cannot rotate in the circumferential direction. Is disengaged, and the switching plate 91 can be rotated in the circumferential direction.

図7に示すように、第1の状態においては、第1の歯車35、第2の歯車36及び第3の歯車37が互いに噛み合っており、調整モーター32の駆動力が第1〜第3の歯車を介して調整ねじへ供給され、自動的なオクルージョン調整が可能となる。切替レバー92を操作して切り欠き93との係合を解除し、切替プレート91を周方向に回転させると、第1の歯車35と第2の歯車36との噛み合いが解除され、図8に示す第2の状態となる。第2の状態において、第2の歯車36は、第3の歯車37及び調整つまみ42の内周面に設けられた内周歯車43と噛み合う。医療従事者は、調整つまみ42を任意の方向に回転操作することにより第2の歯車36及び第3の歯車37を介して調整ねじ31を回転させ、手動によるオクルージョン調整を行うことができる。   As shown in FIG. 7, in the first state, the first gear 35, the second gear 36, and the third gear 37 are meshed with each other, and the driving force of the adjustment motor 32 is the first to third. It is supplied to the adjusting screw via a gear, and automatic occlusion adjustment becomes possible. When the switching lever 92 is operated to release the engagement with the notch 93 and the switching plate 91 is rotated in the circumferential direction, the meshing between the first gear 35 and the second gear 36 is released. This is the second state shown. In the second state, the second gear 36 meshes with the third gear 37 and an inner peripheral gear 43 provided on the inner peripheral surface of the adjustment knob 42. The medical staff can rotate the adjustment screw 31 via the second gear 36 and the third gear 37 by rotating the adjustment knob 42 in an arbitrary direction to perform manual occlusion adjustment.

調整つまみ42は切替プレート91よりも先端側に設けられており、その内周面には、第2の状態において第2の歯車36と噛み合う内周歯車43が設けられている。このような態様の場合、第2の状態において調整つまみ42を回転させると第2の歯車36も回転する。これにより、第3の歯車37を介して調整ねじ31が回転するため、医療従事者は所望の量だけ調整つまみを回転させることで適切な圧閉度を得ることができる。   The adjustment knob 42 is provided on the tip side of the switching plate 91, and an inner peripheral gear 43 that meshes with the second gear 36 in the second state is provided on the inner peripheral surface thereof. In such a case, when the adjustment knob 42 is rotated in the second state, the second gear 36 is also rotated. Thereby, since the adjustment screw 31 rotates via the 3rd gearwheel 37, a medical worker can obtain appropriate capping degree by rotating the adjustment knob by a desired amount.

また、本実施形態において、ローラーポンプ10は、制御部80及び調整モーター32に電力を供給し、調整モーター32を制御する制御部80へ信号を送達する給電・通信ユニット60を有している。ここで、給電・通信ユニット60は給電コイル61と、受電コイル62と、信号通信63A、63Bとを有している。給電コイル61と受電コイル62との電磁誘導等を用いて、非接触で調整モーター32へ電力が供給できる。また、制御部80から発せられた信号は信号経路63A、63Bの間でやりとりされる。   In the present embodiment, the roller pump 10 includes a power supply / communication unit 60 that supplies power to the control unit 80 and the adjustment motor 32 and delivers a signal to the control unit 80 that controls the adjustment motor 32. Here, the power feeding / communication unit 60 includes a power feeding coil 61, a power receiving coil 62, and signal communications 63A and 63B. Electric power can be supplied to the adjustment motor 32 in a non-contact manner using electromagnetic induction or the like between the power feeding coil 61 and the power receiving coil 62. Further, a signal generated from the control unit 80 is exchanged between the signal paths 63A and 63B.

制御部80は、圧力検出手段6によって測定された体外循環回路のチューブ内腔の圧力に基づいて調整ユニット30を制御する。制御部80には、圧力検出手段6により測定されたチューブ内腔の圧力が入力され、当該圧力が定められた範囲を逸脱した際には信号経路63A、63Bを介して調整ユニット30を制御することで、ローラー40を第1の軸に接近又は離間させる。これにより、ポンプモーター50を駆動させた状態を維持しつつ、チューブ内腔の圧力を定められた範囲内に維持できる。   The control unit 80 controls the adjustment unit 30 based on the pressure in the tube lumen of the extracorporeal circuit measured by the pressure detection means 6. The pressure of the tube lumen measured by the pressure detection means 6 is input to the control unit 80, and when the pressure deviates from a predetermined range, the adjustment unit 30 is controlled via the signal paths 63A and 63B. Thus, the roller 40 is moved closer to or away from the first shaft. Thereby, the pressure of the tube lumen can be maintained within a predetermined range while maintaining the state in which the pump motor 50 is driven.

制御部80による制御の具体例を挙げると、体外循環回路の閉塞等が原因でチューブ内腔の圧力、特にローラーポンプ10の下流側におけるチューブ内腔の圧力が、異常に上昇した場合、第1のステップとしてローラー40を第1の軸に接近させる。   As a specific example of the control by the control unit 80, when the pressure in the tube lumen, particularly the pressure in the tube lumen on the downstream side of the roller pump 10 is abnormally increased due to the blockage of the extracorporeal circuit, etc., the first As a step, the roller 40 is moved closer to the first axis.

体外循環回路が閉塞した状態でポンプモーター50を駆動し続けることにより、体外循環回路内の圧力、特にローラーポンプ10の下流側の圧力が異常に上昇すると、自動的にローラー40によるチューブの締め付けが緩んで圧閉が解放され、ローラーポンプ10は、それ以上血液が送出されない空回り状態となる。従って、ポンプモーター50を停止させることなく、体外循環回路内の異常な圧力上昇が抑制され、意図しないチューブと各デバイスとの接続解除や、人工肺、透析器等の中空糸破損を防ぐことが可能となる。   By continuing to drive the pump motor 50 with the extracorporeal circuit closed, if the pressure in the extracorporeal circuit, particularly the pressure on the downstream side of the roller pump 10, rises abnormally, the tube is automatically tightened by the roller 40. The closed pressure is released and the roller pump 10 enters an idle state where no further blood is delivered. Therefore, without stopping the pump motor 50, an abnormal pressure increase in the extracorporeal circuit is suppressed, and unintentional disconnection between the tube and each device, and damage to the hollow fiber such as an artificial lung or a dialyzer can be prevented. It becomes possible.

第1のステップの実行後、第1のステップのトリガとなった圧力よりも圧力が低下して正常値となった場合、第2のステップとしてローラー40を第1の軸から離間させる。このようにすれば、異常な圧力上昇が解消され、チューブ内腔の圧力が通常の範囲に戻った際に直ちに適切な圧閉度に再調整し、体外循環を再開することができる。   After the execution of the first step, when the pressure is lower than the pressure that triggered the first step and becomes a normal value, the roller 40 is separated from the first shaft as the second step. In this way, the abnormal pressure rise is eliminated, and when the pressure in the tube lumen returns to the normal range, it is immediately readjusted to an appropriate pressure closure degree and the extracorporeal circulation can be resumed.

第1のステップの起動トリガとなるチューブ内腔の圧力上昇は、好ましくは100mmHg以上、より好ましくは200mmHg、さらに好ましくは300mmHg以上の任意の値とすることができ、例えば100mmHg、200mmHg又は300mmHgとすることができる。第2のステップの起動トリガは、第1のステップの起動トリガとなった圧力からの低下として、好ましくは50mmHg以上の任意の値とすることができ、例えば50mmHgとすることができる。なお、第1のステップの起動トリガとなる圧力上昇は、オクルージョン調整を行ってローターポンプ10の駆動を開始した際のチューブ内腔の圧力を基準とし、基準から上昇した値である。   The pressure increase in the tube lumen that is the trigger for starting the first step can be set to an arbitrary value of preferably 100 mmHg or more, more preferably 200 mmHg, and even more preferably 300 mmHg or more, for example, 100 mmHg, 200 mmHg, or 300 mmHg. be able to. The start trigger of the second step can be an arbitrary value of preferably 50 mmHg or more, for example, 50 mmHg as a decrease from the pressure that is the start trigger of the first step. Note that the pressure increase as the start trigger of the first step is a value increased from the reference with reference to the pressure of the tube lumen when the occlusion adjustment is performed and the driving of the rotor pump 10 is started.

第1のステップにおけるローラー40の移動量の具体的な数値は、種々のパラメータを考慮して決定することができるが、例えば、ローラー40とポンプスリーブ70との距離がオクルージョン調整された状態と比較して0.08mm以上拡がるように、ローラー40を第1の軸に接近させることができる。   The specific numerical value of the moving amount of the roller 40 in the first step can be determined in consideration of various parameters. For example, the distance between the roller 40 and the pump sleeve 70 is compared with a state in which the occlusion adjustment is performed. Then, the roller 40 can be moved closer to the first axis so as to expand by 0.08 mm or more.

制御部80に、適切な圧閉度を得るための各種パラメータを記録させることができる。このような態様とすれば、第2のステップにおけるローラー40の位置の再調整が容易となる。例えば、制御部80に記録された適切なオクルージョン調整時における調整モーター32の電流値、電気抵抗値等を参照し、対応する値になるまでローラー40を第1の軸に対してローターユニット20の径方向に離間させることにより、適切な圧閉度へ再調整することができる。   The control unit 80 can record various parameters for obtaining an appropriate pressure closing degree. If it is set as such an aspect, the readjustment of the position of the roller 40 in a 2nd step will become easy. For example, referring to the current value, electrical resistance value, etc. of the adjustment motor 32 recorded in the control unit 80 at the time of appropriate occlusion adjustment, the roller 40 is moved relative to the first axis until the corresponding value is reached. By separating in the radial direction, it is possible to readjust to an appropriate pressure closing degree.

本実施形態のローラーポンプ10は、ローラー40の再調整の間もポンプモーター50が停止していないため、ポンプモーター50を再起動するタイムラグなしに、体外循環を再開することができる。さらに、一連のスキームを全て自動的に行うことができるため、医療従事者の負担を大幅に軽減できる。   In the roller pump 10 of this embodiment, since the pump motor 50 is not stopped during the readjustment of the roller 40, the extracorporeal circulation can be resumed without a time lag for restarting the pump motor 50. Furthermore, since all the series of schemes can be performed automatically, the burden on medical staff can be greatly reduced.

なお、第1のステップの起動トリガとなるチューブ内腔の圧力、つまりローラー40によるチューブの締め付けを緩めて圧閉を解放する際のチューブ内腔の圧力の値は、体外循環技士等の医療従事者が適宜設定できるようにしてもよい。例えば、10mmHg〜500mmHgの範囲で圧閉を解放するタイミングを適宜設定することができる。但し、チューブ内腔の圧力が、ゲージ圧で300mmHg以上となると、チューブとデバイスとの接続解除や人工肺、透析器等の中空糸が破損するリスクが生じる。このため、少なくとも300mmHgとなった際にはチューブの締め付けを緩めて圧を解放する構成とすることが好ましい。また、第2のステップの起動トリガとなるチューブ内腔の圧力についても、体外循環技士等の医療従事者が適宜設定できるようにしてよい。   It should be noted that the pressure of the tube lumen that is the trigger for starting the first step, that is, the value of the pressure of the tube lumen when the tube 40 is loosened by releasing the tightening of the tube by the roller 40 is determined by medical personnel such as an extracorporeal circulation engineer. The person may be able to set as appropriate. For example, it is possible to appropriately set the timing for releasing the pressure closure in the range of 10 mmHg to 500 mmHg. However, when the pressure in the tube lumen is 300 mmHg or more in gauge pressure, there is a risk that the connection between the tube and the device is broken and the hollow fibers such as an artificial lung and a dialyzer are damaged. For this reason, when it becomes at least 300 mmHg, it is preferable to make it the structure which loosens the tightening of a tube and releases pressure. Also, the pressure in the tube lumen that becomes the activation trigger in the second step may be appropriately set by a medical worker such as an extracorporeal circulation engineer.

一方、人体から体外循環回路へ血液を吸引する脱血カニューレや、手術野から血液を吸引する吸引血用カニューレの脱血孔が吸引時の陰圧によって血管壁等の体内組織に張り付いた際には、体外循環回路内の圧力、特にローラーポンプ10の上流側の圧力が異常に低くなるおそれがある。この場合においても、制御部80によりローラー40の位置を調整することにより、ポンプモーター50を停止させることなくチューブ内腔の圧力を定められた範囲内に維持できる。   On the other hand, when a blood removal cannula that draws blood from the human body to the extracorporeal circuit or a blood removal cannula that draws blood from the surgical field sticks to a body tissue such as a blood vessel wall due to negative pressure during suction. In some cases, the pressure in the extracorporeal circuit, particularly the pressure on the upstream side of the roller pump 10, may become abnormally low. Even in this case, the pressure of the tube lumen can be maintained within a predetermined range without stopping the pump motor 50 by adjusting the position of the roller 40 by the controller 80.

圧力が異常に低くなった場合においても、第1のステップとしてローラー40を第1の軸に接近させる。これにより、ローラーポンプ10は、それ以上血液が送出されない空回り状態となり、体外循環回路内の異常な圧力減少や陰圧発生に伴う溶血等を抑制することが可能となる。第1ステップを行った後、第1ステップの起動トリガとなった圧力よりも圧力が上昇し、正常値になると、第2ステップとしてローラー40を第1の軸から離間させる。これにより血液循環を直ちに再開することができる。   Even when the pressure becomes abnormally low, the roller 40 is moved closer to the first shaft as the first step. As a result, the roller pump 10 is in an idle state in which no further blood is delivered, and it is possible to suppress hemolysis and the like associated with abnormal pressure reduction in the extracorporeal circuit and generation of negative pressure. After the first step, when the pressure rises higher than the pressure that is the trigger for starting the first step and becomes a normal value, the roller 40 is separated from the first shaft as the second step. As a result, blood circulation can be resumed immediately.

第1のステップの起動トリガとなるチューブ内腔の圧力低下は、例えば50mmHg以上の任意の値に設定することができ、第2のステップの起動トリガとなるチューブ内腔の圧力上昇は、例えば50mmHg以上の任意の値に設定することができる。なお、第1のステップの起動トリガとなる圧力低下は、オクルージョン調整を行ってローターポンプ10の駆動を開始した際のチューブ内腔の圧力を基準とし、基準から低下した値である。   The pressure drop in the tube lumen serving as the activation trigger in the first step can be set to an arbitrary value of, for example, 50 mmHg or more, and the pressure increase in the tube lumen serving as the activation trigger in the second step is set to, for example, 50 mmHg. The above arbitrary values can be set. Note that the pressure drop that becomes the start trigger of the first step is a value that is reduced from the reference, based on the pressure of the tube lumen when the occlusion adjustment is performed and the driving of the rotor pump 10 is started.

また、ゲージ圧で−90mmHgを越える陰圧になると、赤血球の溶血が生じることが知られている。このため、溶血を避ける観点から、第1のステップの起動トリガをゲージ圧で、例えば−50mmHg、−70mmHg又は−90mmHgといった値に設定することもできる。   It is also known that red blood cell hemolysis occurs when the negative pressure exceeds -90 mmHg. For this reason, from the viewpoint of avoiding hemolysis, the starting trigger of the first step can be set to a value such as −50 mmHg, −70 mmHg, or −90 mmHg as a gauge pressure.

第1のステップにおけるローラー40の移動量は、例えばローラー40とポンプスリーブ70との距離がオクルージョン調整された状態と比較して0.02mm以上離間されるようにすることができる。   The amount of movement of the roller 40 in the first step can be set to be separated by 0.02 mm or more, for example, compared to a state in which the distance between the roller 40 and the pump sleeve 70 is adjusted to occlusion.

また、以下のように制御することも可能である。体外循環回路のチューブ内腔の圧力が50mmHg低下した場合に、第1のステップのサブステップ1として制御部80は、調整ねじ31に嵌合されたスライダー34A、34Bが互いに離間するよう調整モーター32を駆動させ、ローターユニット20の径方向においてローラー40を第1の軸に接近させる。この後、チューブ内腔の圧力がさらに20mmHg低下(初期値から70mmHg低下)した場合に、第1のステップのサブステップ2として、サブステップ1と同様の制御を行う。さらに、チューブ内腔の圧力がさらに20mmHg低下(初期値から90mmHg低下)した場合に、第1のステップのサブステップ3として、引き続きサブステップ1と同様の制御を行う。   It is also possible to control as follows. When the pressure in the tube lumen of the extracorporeal circuit is reduced by 50 mmHg, as a sub-step 1 of the first step, the control unit 80 adjusts the adjustment motor 32 so that the sliders 34A and 34B fitted to the adjustment screw 31 are separated from each other. To drive the roller 40 closer to the first axis in the radial direction of the rotor unit 20. Thereafter, when the pressure in the tube lumen is further reduced by 20 mmHg (decrease by 70 mmHg from the initial value), the same control as in substep 1 is performed as substep 2 of the first step. Further, when the pressure in the tube lumen further decreases by 20 mmHg (decreases by 90 mmHg from the initial value), as substep 3 of the first step, the same control as substep 1 is continuously performed.

サブステップ1におけるローラー40の移動量は、例えば、ローラー40とポンプスリーブ70との距離がオクルージョン調整された状態と比較して0.02mm以上離間されるようにすることができる。サブステップ2においては、ローラー40とポンプスリーブ70との距離がサブステップ1からさらに0.02mm以上離間されるように制御し、サブステップ3において、ローラー40とポンプスリーブ70との距離がサブステップ2からさらに0.02mm以上離間されるようにすることができる。   The amount of movement of the roller 40 in the sub-step 1 can be set to be, for example, 0.02 mm or more apart from the state in which the distance between the roller 40 and the pump sleeve 70 is adjusted to occlusion. In sub-step 2, the distance between roller 40 and pump sleeve 70 is controlled to be further separated by 0.02 mm or more from sub-step 1, and in sub-step 3, the distance between roller 40 and pump sleeve 70 is the sub-step. Further, it can be separated from 2 by 0.02 mm or more.

なお、トリガとなる圧力の変化値、ローラー40の移動量等は、必要に応じて適宜変更することができる。また、3つのサブステップではなく、2つのサブステップとしたり、4つ以上のサブステップとしたりすることもできる。   In addition, the change value of the pressure used as a trigger, the moving amount | distance of the roller 40, etc. can be suitably changed as needed. Also, instead of three sub-steps, there may be two sub-steps or four or more sub-steps.

このような制御により、脱血カニューレの脱血孔が吸引時の陰圧によって血管壁等の体内組織に張り付いてローラーポンプ10の上流側の圧力が異常に低くなった等の場合に、自動的にローラー40によるチューブの締め付けが緩んで圧閉が解放されローラーポンプ10を空回り状態にできる。従って、体外循環回路内の異常な圧力減少や陰圧発生に伴う溶血等を抑制することが可能となる。   With such control, when the blood removal hole of the blood removal cannula sticks to a body tissue such as a blood vessel wall due to the negative pressure at the time of suction, the pressure on the upstream side of the roller pump 10 becomes abnormally low. In particular, the tightening of the tube by the roller 40 is loosened to release the pressure closure, and the roller pump 10 can be made idle. Therefore, it is possible to suppress hemolysis or the like accompanying abnormal pressure reduction or negative pressure generation in the extracorporeal circuit.

異常が解消された際におけるローター40の位置の調整は、例えば、制御部80に記録された適切なオクルージョン調整時における調整モーター32の電流値、電気抵抗値等を参照して行うことができる。このようにすれば、圧閉度の再調整をポンプモーター50を駆動した状態で自動的に行うことができ、圧閉度の再調整だけで体外循環を再開することができる。また、一連のスキームを全て自動的に行うことができ、医療従事者をポンプを再駆動させるための煩雑な作業から解放できる。   The adjustment of the position of the rotor 40 when the abnormality is eliminated can be performed with reference to the current value, electric resistance value, etc. of the adjustment motor 32 recorded in the control unit 80 at the time of appropriate occlusion adjustment, for example. In this way, the readjustment of the pressure closing degree can be automatically performed while the pump motor 50 is driven, and the extracorporeal circulation can be resumed only by the readjustment of the pressure closing degree. Moreover, all the series of schemes can be performed automatically, and the medical staff can be freed from complicated work for re-driving the pump.

また、本実施形態のローラーポンプ10は、手術中の患者の末梢血管等の収縮や血液粘度の上昇に起因する後負荷によってチューブ内腔の圧力が上昇した場合にも対応することができる。あらかじめ、制御部80により調整ユニット30を制御することで、ポンプモーター50を駆動させたままチューブ内腔の圧力を定められた範囲かつ定められた送出量に維持しつつ、後負荷に応じた血液の送出量を得ることが可能となる。   In addition, the roller pump 10 of the present embodiment can cope with a case where the pressure in the tube lumen is increased by a post-load caused by contraction of a peripheral blood vessel or the like of a patient during surgery or an increase in blood viscosity. The control unit 80 controls the adjustment unit 30 in advance to maintain the pressure in the tube lumen within a predetermined range and a predetermined delivery amount while the pump motor 50 is driven, and blood corresponding to the afterload. Can be obtained.

具体的には、例えば、体外循環回路のチューブ内腔の圧力が150mmHg、送出量が4000L/minになるように、第1のステップとして制御部80はローラー40を第1の軸に接近させ、ポンプモーター50を駆動させる。より具体的には、ローラー40とポンプスリーブ70との距離がオクルージョン調整された状態と比較して0.01mm以上離間されるようにローラー40を第1の軸に対してローターユニット20の径方向に接近させるのが好ましい。この場合、オクルージョン調整された状態と比較してチューブ内腔の断面積が5%〜10%程度大きくなるため、ローラーポンプ10から送出される血液は定常流ではなく、後負荷の大きさに応じて適切な送出量となり、ポンプモーター50を調整することで送出量を調整することが可能である。後負荷の変動中にポンプモーター50を調整しなければ、後負荷が除去された場合に定められた送出量に戻る。但し、後負荷の変動中にポンプモーター50の調整をし、後負荷が除去された場合に再調整をすることも可能である。   Specifically, for example, as a first step, the controller 80 causes the roller 40 to approach the first axis so that the pressure in the tube lumen of the extracorporeal circuit is 150 mmHg and the delivery amount is 4000 L / min. The pump motor 50 is driven. More specifically, the radial direction of the rotor unit 20 is set so that the roller 40 is separated from the first axis by 0.01 mm or more so that the distance between the roller 40 and the pump sleeve 70 is separated by 0.01 mm or more compared to the state in which the occlusion is adjusted. It is preferable to approach. In this case, since the cross-sectional area of the tube lumen is increased by about 5% to 10% compared to the state in which the occlusion is adjusted, the blood delivered from the roller pump 10 is not a steady flow, but depends on the magnitude of the afterload. Therefore, the delivery amount becomes appropriate, and the delivery amount can be adjusted by adjusting the pump motor 50. If the pump motor 50 is not adjusted during fluctuations in the afterload, the delivery amount is restored to the predetermined amount when the afterload is removed. However, it is also possible to adjust the pump motor 50 during the fluctuation of the afterload and readjust when the afterload is removed.

本実施形態において、調整ユニット30の調整ねじ31の一方の端部に設けられたねじ切り部と他方の端部とが逆方向にねじ切りされている例を示したが、このような態様に限定されない。調整ユニット30は、ローターユニット20に設けられたローラー40を第1の軸に対して径方向に接近及び離間可能とするように構成されていればよく、例えばローラーアーム33に第1の軸に対して径方向に接近・離間する方向へ付勢されたバネ部材等が設けられた構成とすることができる。   In the present embodiment, the example in which the threaded portion provided at one end of the adjusting screw 31 of the adjusting unit 30 and the other end are threaded in the opposite direction has been described, but the present invention is not limited to such an embodiment. . The adjustment unit 30 only needs to be configured so that the roller 40 provided in the rotor unit 20 can be approached and separated in the radial direction with respect to the first shaft. On the other hand, it can be set as the structure provided with the spring member etc. urged | biased in the direction which approaches / separates to radial direction.

また、一対のスライダー34A、34Bが調整ねじ31の中央部に向かって細くなる略テーパー形状である例を示したが、このような態様に限定されない。一対のスライダー34A、34Bは、調整ねじ31が回転すると、これに合わせてローラーアーム33は第1の軸に対して径方向に接近・離間するように構成されていればよい。   In addition, although the example in which the pair of sliders 34 </ b> A and 34 </ b> B has a substantially tapered shape that narrows toward the center of the adjustment screw 31 has been described, the present invention is not limited to such an embodiment. The pair of sliders 34 </ b> A and 34 </ b> B may be configured such that when the adjustment screw 31 rotates, the roller arm 33 moves closer to and away from the first shaft in the radial direction.

さらに、調整モーター32から調整ねじ31への駆動力の伝達を3つの歯車により行う例を示したが、このような態様に限定されない。調整モーター32から調整ねじ31への駆動力の伝達は、少なくとも2つの直径が異なる歯車を介して行うことができる。調整モーター32と連結した歯車及び調整ねじ31と連結した歯車の2つを用いることも、4つ以上の歯車を用いることもできる。   Furthermore, although the example which performs transmission of the driving force from the adjustment motor 32 to the adjustment screw 31 with three gears was shown, it is not limited to such an aspect. Transmission of the driving force from the adjusting motor 32 to the adjusting screw 31 can be performed via at least two gears having different diameters. Two gears, that is, a gear connected to the adjusting motor 32 and a gear connected to the adjusting screw 31 may be used, or four or more gears may be used.

1:血液回路、10:ローラーポンプ、20:ローターユニット、30:調整ユニット、40:ローラー、50:ポンプモーター、60:給電・通信ユニット、70:ポンプスリーブ、80:制御部、90:切替ユニット 1: Blood circuit, 10: Roller pump, 20: Rotor unit, 30: Adjustment unit, 40: Roller, 50: Pump motor, 60: Power supply / communication unit, 70: Pump sleeve, 80: Control unit, 90: Switching unit

Claims (8)

血液回路を構成するチューブを取り付け可能なポンプスリーブと、
前記ポンプスリーブの内側において第1の軸に対して回転可能に支持されたローターユニットと、
前記第1の軸との距離を変更可能に前記ローターユニットに設けられたローラーと、
前記ローターユニットを回転させるポンプモーターと、
チューブ内腔の圧力が所定の範囲から逸脱した際に、前記ローラーの前記第1の軸との距離を調整する制御部とを備えている、ローラーポンプ。
A pump sleeve to which a tube constituting a blood circuit can be attached;
A rotor unit rotatably supported with respect to a first shaft inside the pump sleeve;
A roller provided in the rotor unit so that the distance to the first shaft can be changed;
A pump motor for rotating the rotor unit;
A roller pump comprising: a controller that adjusts a distance between the roller and the first shaft when the pressure in the tube lumen deviates from a predetermined range.
前記制御部は、前記チューブ内腔の圧力が100mmHg以上上昇した際に、前記ローラーを前記第1の軸に接近させ、前記チューブ内腔の圧力が前記ローラーを前記第1の軸に接近させた際の圧力から50mmHg以上低下した際に、前記ローラーを前記第1の軸から離間させる、請求項1に記載のローラーポンプ。   When the pressure in the tube lumen rises by 100 mmHg or more, the controller causes the roller to approach the first axis, and the pressure in the tube lumen causes the roller to approach the first axis. The roller pump according to claim 1, wherein the roller is separated from the first shaft when the pressure is reduced by 50 mmHg or more from the pressure at the time. 前記制御部は、前記チューブ内腔の圧力が50mmHg以上低下した際に前記ローラーを前記第1の軸に接近させ、前記チューブ内腔の圧力が前記ローラーを前記第1の軸から離間させた際の圧力から50mmHg以上上昇した際に、前記ローラーを前記第1の軸から離間させる、請求項1に記載のローラーポンプ。   When the pressure in the tube lumen drops by 50 mmHg or more, the control unit causes the roller to approach the first shaft, and the pressure in the tube lumen causes the roller to move away from the first shaft. The roller pump according to claim 1, wherein the roller is separated from the first shaft when the pressure increases by 50 mmHg or more. 前記ローラーを前記第1の軸に接近又は離間させるための調整ねじと、前記調整ねじを回転させる調整モーターと、調整モーターから調整ねじへ力を伝達する直径が互いに異なる少なくとも2つの歯車とを有する調整ユニットをさらに備えている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のローラーポンプ。   An adjustment screw for moving the roller closer to or away from the first shaft, an adjustment motor for rotating the adjustment screw, and at least two gears having different diameters for transmitting force from the adjustment motor to the adjustment screw The roller pump according to claim 1, further comprising an adjustment unit. 前記少なくとも2つの歯車は、前記調整モーターに取り付けられたモーター側歯車と、前記調整ねじに取り付けられたねじ側歯車とを有し、
前記モーター側歯車は、前記ねじ側歯車よりも直径が小さい、請求項4に記載のローラーポンプ。
The at least two gears include a motor side gear attached to the adjustment motor and a screw side gear attached to the adjustment screw;
The roller pump according to claim 4, wherein the motor side gear has a smaller diameter than the screw side gear.
血液回路を構成するチューブを取り付け可能なポンプスリーブと、前記ポンプスリーブの内側において第1の軸に対して回転可能に支持されたローターユニットと、前記第1の軸との距離を変更可能に前記ローターユニットに設けられたローラーと、前記ローターユニットを回転させるポンプモーターとを備えたローラーポンプにおいて、チューブ内腔の圧力が所定の範囲から逸脱した際に、前記ポンプモーターを停止させることなく、前記ローラーの位置を変更するステップを備えている、ローラーポンプの制御方法。   A pump sleeve to which a tube constituting a blood circuit can be attached, a rotor unit rotatably supported with respect to the first shaft inside the pump sleeve, and a distance between the first shaft and the first shaft can be changed. In a roller pump comprising a roller provided in the rotor unit and a pump motor that rotates the rotor unit, the pressure of the tube lumen deviates from a predetermined range without stopping the pump motor, A method for controlling a roller pump, comprising a step of changing a position of a roller. 前記ローラーの位置を変更するステップは、
前記チューブ内腔の圧力が100mmHg以上上昇した場合に前記ローラーを前記第1の軸に接近させる第1のステップと、
前記第1のステップの後に前記チューブ内腔の圧力が前記第1のステップを行った際の圧力から50mmHg以上低下した場合に前記ローラーを前記第1の軸から離間させる第2のステップとを含む、請求項6に記載のローラーポンプの制御方法。
The step of changing the position of the roller includes:
A first step of causing the roller to approach the first axis when the pressure in the tube lumen rises by 100 mmHg or more;
And a second step of separating the roller from the first shaft when the pressure in the tube lumen is reduced by 50 mmHg or more from the pressure at the time of performing the first step after the first step. The control method of the roller pump of Claim 6.
前記ローラーの位置を変更するステップは、
前記チューブ内腔の圧力が50mmHg以上低下した場合に前記ローラーを前記第1の軸に接近させる第1のステップと、
前記第1のステップの後に前記チューブ内腔の圧力が前記第1のステップを行った際の圧力から50mmHg以上上昇した場合に前記ローラーを前記第1の軸から離間させる第2のステップとを含む、請求項6に記載のローラーポンプの制御方法。
The step of changing the position of the roller includes:
A first step of causing the roller to approach the first shaft when the pressure in the tube lumen is reduced by 50 mmHg or more;
And a second step of separating the roller from the first shaft when the pressure in the tube lumen is increased by 50 mmHg or more from the pressure at the time of performing the first step after the first step. The control method of the roller pump of Claim 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022040976A (en) * 2020-08-31 2022-03-11 国立大学法人東北大学 Pressure closing degree processing device, pressure closing degree control apparatus and pressure closing degree control system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003113782A (en) * 2001-10-03 2003-04-18 Senko Medical Instr Mfg Co Ltd Roller pump
JP2012057525A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Sii Printek Inc Tube pump and fluid injection recording device having the same
JP2012251460A (en) * 2011-06-01 2012-12-20 Kogakuin Univ Fluid pump
JP2016191371A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 ミネベア株式会社 Rotor and pump device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003113782A (en) * 2001-10-03 2003-04-18 Senko Medical Instr Mfg Co Ltd Roller pump
JP2012057525A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Sii Printek Inc Tube pump and fluid injection recording device having the same
JP2012251460A (en) * 2011-06-01 2012-12-20 Kogakuin Univ Fluid pump
JP2016191371A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 ミネベア株式会社 Rotor and pump device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022040976A (en) * 2020-08-31 2022-03-11 国立大学法人東北大学 Pressure closing degree processing device, pressure closing degree control apparatus and pressure closing degree control system
JP7084052B2 (en) 2020-08-31 2022-06-14 国立大学法人東北大学 Pressure closure processing device, pressure closure control device, and pressure closure control system

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