JP2922539B2 - 医療用ポンプシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は医療用ポンプシステム、特に、人体の大動脈
内に挿入されたバルーンの収縮、拡張作動によって患者
の心臓の血液循環の補助をする医療用ポンプシステムに
関する。

（従来の技術） 心臓疾患者、例えば急性心筋梗塞患者の心臓機能を補
助するため、患者の下行大動脈中に、患者の心臓の動き
に応じてポンプ膨張収縮させるバルーンを挿入するバル
ーンポンプシステムが用いられている。

第５図及び第６図は、上記のような患者25の心臓１の
下行大動脈２内に、バルーン13が挿入された状態の説明
図であり、バルーンポンプシステムには、カテーテル11
と、カテーテル11に挿通されてさらにバルーン13内まで
延長配設されているセンタチューブ12とが設けられ、バ
ルーン13の後端及び先端は、カテーテル11の先端部及び
センタチューブ12の先端部に、それぞれ固定されてい
る。

カテーテル11を通じてバルーン13内にHeガスが送ら
れ、そのガス圧を制御することによって、下行大動脈２
内に挿入されたバルーン13を拡張、収縮させ、下行大動
脈２内の血液の流量が調整される。この場合の制御は、
患者の心電図を観測し、この心電図からＲ波を検出し、
その検出のタイミングを基準にして行なわれる。

このＲ波を検出するための心電図を観測するために、
バルーン13には、その先端部には第１の心電図電極７
が、その後端部には第２の心電図電極８が、それぞれ取
り付けられている。

心臓は、Ｐ波が現れると心臓１に血液が流入し、次い
で心臓１から下行大動脈２に血液が送り出されるように
動作する。これに対応して、心臓１の拡張期にバルーン
13を拡張し、頸動脈や冠動脈への血流量を増大させ、心
臓１の収縮期にバルーン13を収縮するように制御する
と、患者の心臓１の心室の負荷を減少させながら冠動脈
や頸動脈への血液の流量の減少を防止することが出来
る。

このようにして、患者の頭部や中枢神経への血液の循
環状態を確保しながら、治療を進めることが出来る。

上記のオペレーションに際しては、患者25の体外に位
置するカテーテル11の端部にソケット部材14が設けら
れ、ソケット部材14は、Heガスコネクタ16、血圧センサ
コネクタ17及び心電図用コネクタ15を有している。Heガ
スコネクター16には、導管46を介して制御装置45が接続
され、この制御装置45によって、導管46から流入するHe
ガス圧が制御送給されるようになっている。制御装置45
内には、陽陰圧発生装置47、圧力切換弁48、アイソレー
タ49、出力弁50、Heガス供給器51、及び制御回路52が設
けられ、前述のように、心電図から検出されるＲ波に基
づいてバルーン13内のHeガス圧の制御が行われる。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、従来のポンプシステムでは、制御装置
45内のアイソレータ49によって圧力が設定されたHeガス
が、出力弁50の開動作によって導管46を介してHeガスコ
ネクタ16に供給されて、バルーン13内のHeガス圧が制御
される。制御装置45と患者のベッド間に配設される導管
46は、通常3m程度の長さが必要であり、このために制御
装置45で設定されたHeガス圧でバルーン13が実際に制御
されるまでには多少の時間差が生じる。また導管46内で
僅かながら設定圧力が減衰し、減衰した圧力でバルーン
13が制御されることになる。

そこで本発明は、患者の心臓の動きに対応して時間差
がなく、また、設定圧力に高精度で一致した圧力でバル
ーンを収縮及び拡張制御することができるポンプシステ
ムを提供することを、技術的課題とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の技術的課題を解決するため、本発明において
は、制御装置のうち、アイソレータ及びその付属部分か
らなるアイソレータ部を、陽陰圧発生装置及び制御回路
等を備える制御装置部から切り離して、アイソレータ
を、患者の近傍に配設されるケース内に収容し、制御装
置部とアイソレータ部を、連結用の可撓管で連結するこ
ととした。

すなわち、本発明のポンプシステムは、調圧気体に陽
圧及び陰圧を交互に発生させる陽陰圧発生装置を内部に
収納した制御装置部と、前記陽陰圧発生装置に第１の導
管を介して接続され、圧力切換弁、ダイヤフラムを備え
るアイソレータ及び出力弁を内部に収納したアイソレー
タ部と、前記アイソレータ装置に第２の導管を介して接
続され、人体の大動脈内に挿入される膨張収縮可能なバ
ルーン部材とを有し、前記調圧気体は前記陽陰圧発生装
置から前記第１の導管及び前記圧力切換弁を介して前記
アイソレータに供給され、供給された調圧気体の圧力変
動に基づくダイヤフラム作動によって、ダイヤフラムの
反対側に充填されているHeガスが、その圧力を制御され
つつ前記出力弁及び前記第２の導管を介して前記バルー
ン部材に送られ、そのHeガスの圧力の変動に応じて前記
バルーンが拡張或いは収縮されて前記患者の心臓の血液
循環の補助が行われるようにされており、前記制御装置
部と前記アイソレータ部とは分離して形成されていると
ともに連結用可撓管によって連結されている、構成を有
するものである。

（作用） 本発明では圧力切換弁、アイソレータ及び出力弁を有
するアイソレータ部が、制御装置部と分離して患者の近
傍に配設される共通のケース内に収容されているので、
患者の心臓の動きに対応して設定された調圧気体の圧力
が、時間遅れなくまた減衰することなくバルーン内に精
度よく伝達される。このため、患者の大動脈内の血液循
環の補助が精度よく行われる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の駆動装置の実施例の概観図であ
り、制御装置部45とアイソレータ部55間は、ほぼ2m程度
のフレキシブルパイプ57で連結され、第２図に示されて
いるように、フレキシブルパイプ57内には、フレッシャ
管47a及びバキューム管47bが配設されている。アイソレ
ータ部55とソケット部14間は、約60cm程度の導管56で接
続されている。第２図は、上記実施例装置の構成を示す
説明図であり、患者の近傍に配されるアイソレータ部55
には、圧力切換弁48、アイソレータ49及び出力弁50が収
容され、陽陰圧発生装置47、制御回路52及びHe供給器51
が制御装置部45に収容されている。

陽陰圧発生装置47のプレッシャ管47aが圧力切換弁48
のプレッシャタイミングバルブ48aに接続され、陽陰圧
発生装置47のバキュム管47bは、圧力切換弁48のバキュ
ムタイミングバルブ48bに接続され、圧力切換弁48の出
力側はアイソレータ49のダイヤフラム58の１面側接続さ
れている。

ダイヤフラム58の他面側にはHeガス供給器51が接続さ
れ、所定量のヘリウムが、ダイヤフラム58の他面側に供
給されている。このダイヤ譜ラム58の他面側は、出力弁
50を介して導管56によりソケット部14のHeガスコネクタ
16に接続されている。

また、プレッシャタイミングバルブ48a,バキュムタイ
ミングバルブ48b及び出力弁50と制御回路52間が、それ
ぞれ信号線で接続され、これらが制御回路52からの制御
信号によって開閉動作されるようになっている。そし
て、血圧センサコネクタ17及び心電図用コネクタ15と制
御回路52間が、それぞれ信号線で接続され、血圧センサ
30の検出信号と第１の心電図電極７及び第２の心電図電
極８の検出信号とが、制御回路52に入力されるようにな
っている。

第３図は、アイソレータ部55内の構成を示す斜視図、
第４図は第３図のＡ−Ａ断面図であり、ダイヤフラム58
が収容されたほぼ円板状のアイソレータ49のケース49C
に、圧力切換弁48が収容されているケース48Cが接合さ
れ、このケース48Cからプレッシャタイミングバルブ48a
へのプレッシャ供給管48atとバキュムタイミングバルブ
48bへのバキュム供給48btとが突出配設している。さら
にケース48Cには一次側圧力検知センサS3が取り付けら
れている。アイソレータ49の他面側に出力弁50が収容さ
れているケース50Cが取り付けられ、このケース50Cには
He供給器51に接続されるパイプ60、導管56に接続されて
いる出力弁50の接続端部が取り付けられ、さらにプレッ
シャタイミングバルブ48a、バキュムタイミングバルブ4
8b及び出力弁50と制御回路52とをつなぐ信号線61が取り
付けられている。また、このケース50には、バルーン内
圧検知センサS1と２次側圧力検知センサS2とが取り付け
られている。

さて、前記のように患者25の下行大動脈２内にカテー
テル11及びバルーン13が挿入されると、心電図用コネク
タ15から取り出され、制御回路52に入力される第１の心
電図電極７及び第２の心電図電極８の検出信号に基づい
て、患者25の心臓１の心電図が観測される。そして、こ
の心電図からＲ波が検出され、すでに述べたようにこの
Ｒ波の検出タイミングに基づいて、心臓１の収縮期にプ
レッシャタイミングバルブ48aが閉、バキュムプレッシ
ャタイミングバルブ48bが開とされ、陽陰圧発生装置47
によってHeガスコネクタ16からカテーテル11を介して、
バルーン13内に供給されるHeガス圧を下げてバルーン13
を収縮する。心臓１の拡張期にはプレッシャタイミング
バルブ48aが開、バキュムプレッシャタイミングバルブ4
8bが閉とされ、陽陰圧発生装置47によってバルーン13内
に供給されるHeガス圧を上げてバルーンを拡張するよう
な制御が行われる。陰圧陽圧いずれの制御の場合もアイ
ソレータ49のHeガス側を陰圧あるいは陽圧の所定圧に設
定した後に、出力弁50を開としてHeガス圧は急激に切り
換えられる。その上、本実施例装置では導管56が60cm程
度と短いので、出力弁50が閉となった後、バルーン13の
拡張や収縮が完了するまでの時間遅れが小さい。この制
御によって、患者25の心臓１の心室の負荷を減少した状
態で血液の循環が行われ、冠動脈や頸動脈への血液の流
量の減少を防止することができる。

このように、患者の近傍に配されたアイソレータ部55
内でバルーン13内のHeガス圧が設定出力されるので、バ
ルーン13内の圧力は時間遅れや減衰なしに迅速に設定圧
力に応じて変化し、患者の胸部下行大動脈内の血液の循
環を極めて精度よく補助し、治療効果を向上させること
ができる。また、本実施例装置によれば、導管56の長さ
が60cm程度と短いので、重さで患者の体から滑り落ちた
りし難い。また、折り曲げられたり、潰れたりしやすい
導管56の長さが短いので、ヘリウムガスの流れが悪化し
にくい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によると患者の心
電図に対応して設定されたHeガス圧によって、時間遅れ
や減衰なしに迅速かつ高精度にバルーンの収縮及び拡張
の制御が行われ、患者の大動脈内の血液の循環を極めて
精度よく制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の１実施例の概観図、第２図は第
１図の装置の構成を示す説明図、第３図はアイソレータ
部の構成を示す斜視図、第４図は、第３図のＡ−Ａ断面
図、第５図は従来のポンプシステム駆動装置の使用状態
説明図、第６図は従来のポンプシステム駆動装置の構成
の説明図である。 １……心臓、２……下行大動脈 ７……第１の心電図電極 ８……第２の心電図電極 11……カテーテル 12……センタチューブ、13……バルーン 14……ソケット部 15……心電図用コネクタ 16……Heガスコネクタ 17……血圧センサコネクタ、25……患者 31……血圧センサ、45……制御装置 47……陽陰圧発生装置 47a……プレッシャ管 47b……バキュム管 48……圧力切換弁 48a……プレッシャタイミングバルブ 48b……バキュムタイミングバルブ 49……アイソレータ 50……出力弁 51……Heガス供給器 52……制御回路 55……アイソレータ部 56……導管 57……フレキシブルパイプ 58……ダイヤフラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61M 25/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】調圧気体に陽圧及び陰圧を交互に発生させ
   る陽陰圧発生装置を内部に収納した制御装置部と、前記
   陽陰圧発生装置に第１の導管を介して接続され、圧力切
   換弁、ダイヤフラムを備えるアイソレータ及び出力弁を
   内部に収納したアイソレータ部と、前記アイソレータ部
   に第２の導管を介して接続され、患者の大動脈内に挿入
   される膨張収縮可能なバルーン部材とを有し、 前記調圧気体は前記陰陽圧発生装置から前記第１の導管
   及び前記圧力切換弁を介して前記アイソレータに供給さ
   れ、供給された調圧気体の圧力変動に基づくダイヤフラ
   ム作動によって、ダイヤフラムの反対側に充填されてい
   るHeガスが、その圧力を制御されつつ前記出力弁及び前
   記第２の導管を介して前記バルーン部材に送られ、その
   Heガスの圧力変動に応じて前記バルーンが拡張或いは収
   縮されて前記患者の心臓の血液循環の補助が行われるよ
   うにされており、 前記制御装置部と前記アイソレータ部とは分離して形成
   されているとともに連結用可撓管によって連結されてい
   ることを特徴とする医療用ポンプシステム。