JP2020506658A5

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Publication number: JP2020506658A5
Application number: JP2019542475A
Authority: JP
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2021-03-11

Claims

血液ポンプ（５０）を駆動する電気モーター（５１）を含み、前記電気モーター（５１；５１−２）が、少なくとも３個のモーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）を含んでいて、各モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）が、各々のモーター巻線部端（ＬｕＥ１，ＬｕＥ２；ＬｖＥ１，ＬｖＥ２；ＬｗＥ１，ＬｗＥ２）に接続された別々の相供給線（Ｌｕ１，Ｌｕ２；Ｌｖ１，Ｌｖ２；Ｌｗ１，Ｌｗ２）を介して電源に個別に接続されるように配置および構成されている血液ポンプ（５０）。
前記電気モーター（５１；５１−２）が永久磁石励起同期モーターである、請求項１に記載の血液ポンプ（５０）。
前記電気モーター（５１；５１−２）が３個のモーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）を含み、各モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）が対応する相供給線（Ｌｕ１，Ｌｕ２；Ｌｖ１，Ｌｖ２；Ｌｗ１，Ｌｗ２）に接続されている、請求項１または２に記載の血液ポンプ（５０）。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の血液ポンプ（５０）の電気モーター（５１；５１−２）を駆動および制御するモーターコントローラ（１００）であって、各モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）に対し、前記対応する相供給線（Ｌｕ１，Ｌｕ２；Ｌｖ１，Ｌｖ２；Ｌｗ１，Ｌｗ２）を介して前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）のうち１個と接続された、対応する相供給線駆動部（ＤＨ１，ＤＨ２，ＤＨ３；ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３）を含んでいるモーターコントローラ（１００）。
各々の相供給線駆動部（ＤＨ１，ＤＨ２，ＤＨ３；ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３）が、対応するモーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）に供給される電力を協調制御すべく切り替え可能に構成された２個の対応するハーフブリッジ装置により実装されている、請求項４に記載のモーターコントローラ（１００）。
対応するモーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）を通って流れる電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）の実際の値を測定する各々の相電流測定部（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）と、
全てのモーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）を通って流れる全電流（Ｉｔｏｔａｌ）の実際の値を測定する全電流測定部（Ｒｔｏｔａｌ）と、
駆動されていないモーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）に対する、各々の誘導された逆起電力ＣＥＭＦを測定すべく構成された各々の測定部のうち少なくとも１個を更に含んでいる、請求項４または５に記載のモーターコントローラ（１００）。
電気モーター（５１；５１−２）を動作させるべく前記相供給線駆動部（ＤＨ１，ＤＨ２，ＤＨ３；ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３）を制御すべく構成された制御部（１２０）を含んでいる、請求項４〜６のいずれか１項に記載のモーターコントローラ（１００）。
前記制御部（１２０）は、前記電気モーター（５１；５１−２）の回転速度、前記電気モーター（５１）の回転方向、および前記電気モーター（５１；５１−２）により生じるトルクのうち少なくとも一つを駆動および制御すべく構成されている、請求項７に記載のモータコントローラ。
前記制御部（１２０）が、前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）のうち１個の故障を検出すべく構成されていて、不良モーター巻線部を検出した場合、
前記不良モーター巻線部の対応する相供給線駆動部（ＤＨ１，ＤＨ２，ＤＨ３；ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３）をスイッチオフして、残りのモーター巻線により前記電気モーター（５１；５１−２）を引き続き動作させるか、または
前記不良モーター巻線部のパラメータを調整した上で全てのモーター巻線により前記電気モーター（５１；５１−２）を引き続き動作させるべく構成されている、請求項７または８に記載のモーターコントローラ（１００）。
前記不良モーター巻線部が特定されるのは、前記モーター巻線部の導線、または前記モーター巻線部の対応する相供給線（Ｌｕ１，Ｌｕ２；Ｌｖ１，Ｌｖ２；Ｌｗ１，Ｌｗ２）の断線、前記モーター巻線部から前記電気モーター（５１）の筐体への漏電、および前記モーター巻線部の巻線間の短絡のうち少なくとも一つが生じた場合であり、前記制御部（１２０）が更に、前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）を通って流れる各々の実電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）、または前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）の実際の電圧の比較のうち少なくとも一つに基づいて、前記不良モーター巻線部を検出すべく構成されている、請求項７または８に記載のモーターコントローラ（１００）。
前記モーター巻線部の故障が、前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）のうち２個の導線間の短絡により特定され、
前記制御部（１２０）が、前記２個の不良モーター巻線部を通って流れる実電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）の比較に基づいて、前記２個の不良モーター巻線部を検出すべく構成されていて、
前記制御部（１２０）が、前記２個の不良モーター巻線部のうち１個を、対応する前記相供給駆動部（ＤＨ１，ＤＨ２，ＤＨ３；ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３）をスイッチオフすべき不良モーター巻線部として判定すべく構成されている、請求項７または８に記載のモーターコントローラ（１００）。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の血液ポンプ（５０）および請求項４〜１１のいずれか１項に記載のモーターコントローラ（１００）を含む血液ポンプシステム。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の血液ポンプ（５０）のモーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）への電力供給を制御する制御方法であって、
（ｉ）前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）のうち１個の故障を検出するステップと、
（ｉｉ）不良モーター巻線部を検出した場合、
前記不良モーター巻線部の対応する相供給線駆動部（ＤＨ１，ＤＨ２，ＤＨ３；ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３）をスイッチオフして、残りのモーター巻線の相供給線駆動部（ＤＨ１，ＤＨ２，ＤＨ３；ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３）を制御することにより前記電気モーター（５１；５１−２）を引き続き動作させ、または代替的に、
前記不良モーター巻線部の駆動パラメータを調整した上で全てのモーター巻線（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）により前記電気モーター（５１；５１−２）を引き続き動作させるステップを含む方法。
前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）のうち１個の故障を検出するステップが、
（ａ）前記不良モーター巻線部の導線、または前記不良モーター巻線部の対応する相供給線（Ｌｕ１，Ｌｕ２；Ｌｖ１，Ｌｖ２；Ｌｗ１，Ｌｗ２）の断線、
（ｂ）前記不良モーター巻線部から前記電気モーター（５１；５１−２）の筐体への漏電、
（ｃ）前記不良モーター巻線部の巻線間の短絡、
（ｄ）前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）のうち２個の導線間の短絡、のうち少なくとも一つを検出するステップを含んでいる、請求項１３に記載の制御方法。
前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）のうち１個の故障を検出するステップが、
（ａ）前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）を通って流れる各々の実電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）、
（ｂ）前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）における実際の電圧低下の比較、および
（ｃ）前記不良モーター巻線部を通って流れる実電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）の比較のうち少なくとも一つに基づいている、請求項１３または１４に記載の制御方法。
経皮的挿入に用いる血液ポンプ（５０）を駆動する電気モーター（５１；５１−２）内における少なくとも３個の独立したモーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）の使用法であって、前記モーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）が、少なくとも３個のモーター巻線部（Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）のうち１個の各々のモーター巻線部端（ＬｕＥ１，ＬｕＥ２；ＬｖＥ１，ＬｖＥ２；ＬｗＥ１，ＬｗＥ２）に接続された２本の別々の対応する相供給線（Ｌｕ１，Ｌｕ２；Ｌｖ１，Ｌｖ２；Ｌｗ１，Ｌｗ２）を介して、対応する電源（１１０）に個別に接続されている使用法。
前記電気モーター（５１；５１−２）が、患者の体内に経皮的に完全に挿入されるよう構成された前記血液ポンプ（５０）と一体化された要素であり、前記血液ポンプ（５０）が患者に挿入された際に、前記電気モーター（５１；５１−２）に電力を供給して制御する前記モーターコントローラ（１００）が患者の体外に配置されていて、前記電気モーター（５１；５１−２）に電力を供給して動作を制御するための接続部がカテーテル（１０）を通して前記血液ポンプ（５０）に渡される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の血液ポンプ（５０）、請求項４〜１１のいずれか１項に記載のモーターコントローラ（１００）、請求項１２に記載の血液ポンプシステム、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の制御方法、または請求項１６に記載の使用法。