JP3254123B2

JP3254123B2 - 血液回路設計装置

Info

Publication number: JP3254123B2
Application number: JP02670896A
Authority: JP
Inventors: 広明押山
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2016-02-14
Also published as: JPH09218887A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開心術等で使用さ
れる体外血液循環装置における血液回路設計装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】狭心症や弁膜症等の患者に対して行われ
る開心術においては、患者と人工肺等を結び付けるため
に血液回路が用いられる。このような用途に用いられる
血液回路は、各症例あるいは術者等によって構成が異な
る。即ち、人工心肺装置と手術台との位置関係、或は人
工肺の血液ポートの位置により異なって設計される。

【０００３】このように設計の異なる多種の血液回路が
存在するが、いずれにしても手術する際に用いられる血
液回路の血液循環時における圧力損失やプライミングボ
リューム等が重要なファクターとなることは言うまでも
ない。従って、手術時においては、使用する血液回路に
ついてこれらのファクターを把握していることは重要で
ある。

【０００４】しかしながら、これらのファクターを血液
回路の設計時、組み立て時において予知することは非常
に困難であり、試験的に作成された血液回路を用いて水
等を当該血液回路に循環させて各種のファクターを確認
し、その後で製品として作製し、これを臨床に供すると
いうステップを踏むのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
試験的に作製された血液回路を用いて各種ファクターを
確認した後改めて製品として作製するため、多大な作成
時間が必要となる。更に、水等によってファクターを確
認しても、実際に必要とされる仕様以上の血液回路とな
ってしまう場合もある。以上のように、各種ファクター
を把握するために多大の工数が要求され、血液回路のコ
スト上昇を招いている。

【０００６】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
であり、血液回路の設計を適切かつ容易に行える血液回
路設計装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めの本発明の血液回路設計装置は、以下の構成を有す
る。即ち、血液回路の設計を行う血液回路設計装置であ
って、表示画面上において血液回路に用いる部品をアイ
コンで表示し、所望の部品に関るアイコンを選択、配置
して血液回路を形成する形成手段と、前記形成手段で配
置された部品の各々についてパラメータを獲得する獲得
手段と、前記獲得手段で獲得された各々の部品のパラメ
ータとその配置に基づいて、前記形成手段で形成した血
液回路の検証を行なう検証手段とを備え、前記検証手段
が、前記パラメータに基づいて前記形成手段で形成した
血液回路のプライミングボリュームを算出する算出手段
を有する。

【０００８】上記構成においては、特にプライミングボ
リュームという重要なファクターを回路設計時点で把握
できることになるので、適切なファクターを有する血液
回路の設計が容易にできるようになり、設計効率が向上
する。

【０００９】また、好ましくは、前記検証手段は、更
に、前記獲得手段で獲得したパラメータに基づいて、前
記形成手段で配置された各部品の接続の正否を検証す
る。接続の矛盾を検証でき、設計効率が向上する。

【００１０】また、好ましくは、前記検証手段は、前記
獲得手段で獲得した各部品のパラメータに基づいて前記
形成手段で形成した血液回路における圧力損失を算出す
る算出手段を更に備える。圧力損失という重要なファク
ターを回路設計時点で把握できるので、適切なファクタ
ーを有する血液回路を容易に設計できるようになり、設
計効率が向上する。

【００１１】また、好ましくは、前記検証手段は、前記
獲得手段で獲得した各部品のパラメータに基づいて前記
形成手段で形成した血液回路の材料費を算出する算出手
段を更に備える。

【００１２】また、好ましくは、前記検証手段は、前記
獲得手段で獲得した各部品のパラメータに基づいて前記
形成手段で形成した血液回路の製作納期を算出する算出
手段を更に備える。

【００１３】また、好ましくは、前記形成手段で形成さ
れた血液回路を示す回路データを複数種類格納するとと
もに、前記検証手段で得られた情報を設計条件として該
回路データに対応づけて格納する格納手段と、設計条件
を検索キーとして入力する入力手段と、前記入力手段で
入力された検索キーにより前記格納手段を検索して、前
記設計条件を満足する回路データを抽出する抽出手段
と、前記抽出手段で抽出した回路データに基づいて血液
回路を表示する表示手段とを更に備える。過去に設計し
た回路図を、要求されるファクターをキーとして検索し
て、表示させることができるので、過去の設計図等を有
効に利用することができるようになり、設計効率が向上
する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の好適な一実施形態を説明する。

【００１５】［第１の実施形態］図１は本実施形態にお
ける血液回路設計装置の概略的な構成を表すブロック図
である。同図において、１はＣＰＵであり、本血液回路
設計装置における各種の制御を行う。２はＲＯＭであ
り、本装置の立ち上げ時においてＣＰＵ１が実行する初
期化プログラムや各種のデータが格納されている。３は
ＲＡＭであり、ＣＰＵ１に対するメインメモリや作業領
域を提供する。ＲＡＭ３には後述するフローチャートで
示される制御を実現するためのプログラムが、外部記憶
装置４よりロードされる。

【００１６】４は外部記憶装置であり、ハードディスク
等で構成される。外部記憶装置４には、各種制御プログ
ラムや、血液回路の各種構成部品の属性パラメータ等
（後述）が格納される。５は入力部であり、キーボード
やマウス等で構成され、ＣＰＵ１に対して、各種指示入
力を行う。６は表示部であり、ＣＰＵ１の制御によって
各種の表示を行う。

【００１７】７は、血液回路の製作を行う工場に備えら
れたコンピュータ（ＰＣ１００）と通信を行うための通
信インターフェースである。本血液回路設計装置は、必
要に応じて工場サイドのＰＣ１００と通信を行って、属
性パラメータ中の在庫情報等を更新する。従って、ＰＣ
１００は、各部品の在庫状況等を示す情報を管理してい
る。

【００１８】図２は、本実施形態の血液回路設計装置に
おける回路設計時の表示状態例を示す図である。なお、
図２のような表示は、表示部６の表示面上に行われるこ
とは言うまでもない。

【００１９】図２において、２０１は、血液回路の設計
を行うに際して部品の配置を行う図面領域である。本例
では、図面領域２０１は１０行×２０列のセルから構成
されている。そして、各セルの大きさは、後述の部品ア
イコンの大きさと整合しており、所望のセルに所望の部
品アイコンを配置して血液回路設計を行う。なお、以後
の説明で、図面領域２０１上のセルを特定するために、
座表形式の表現を行う。例えば設計領域２０１の左上角
のセルは（１，１）で表し、右下角のセルは（２０，１
０）で表す。

【００２０】画面の右側には部品アイコンが表示されて
いる。部品アイコン群２０２はチューブ（実際にはフレ
キシブルチューブである）を示している。また、部品ア
イコン群２０３はコネクタを示している。なお、部品ア
イコン２０３−１はＹ字型のコネクタを示すが、これは
４つのセルを使用して表現されている。これらの部品ア
イコンを適宜選択して、図面領域２０１に配置するとい
う作業を繰り返すことで、例えば、図２に示すような血
液回路図を作成することができる。図２では、部品アイ
コン２０２−１がセル（２，２）に、部品アイコン２０
２−２がセル（３，２）に配されており、部品アイコン
２０３−１がセル（４，３）、（５，２），（５，
３），（５，４）を使用して配されている。また、アイ
コン２０３−３は図面領域２０１のセル（１０，３）に
おいて、１８０度回転して配置されている（但し、本例
では、時計方向に回転するものとする）。

【００２１】上述の各部品アイコンは、接続関係や圧力
損失、材料費、納期等を検証するのに必要となる属性パ
ラメータが付与されている。以下、属性パラメータにつ
いて説明する。

【００２２】図３は、チューブ以外の部品アイコンに付
与される属性パラメータの構成例を示す図である。３０
１は部品ＩＤであり、当該アイコンに対応する部品ＩＤ
を示す。アイコン画像と部品ＩＤは１対１に対応する。
３０２は、接続情報であり、セルのどの辺（ａ〜ｄのい
ずれか）に接続部が存在するか、及び各接続部の径の大
きさが登録されている。例えば、アイコン２０３−２の
部品ＩＤはＩＣＮ０１０であり、接続部はｂ（８ｍｍ）
とｄ（６ｍｍ）である。

【００２３】３０３は圧力損失係数であり、圧力損失の
計算に必要となる２次係数Ａと１次係数Ｂが登録され
る。また、３０４はボリューム情報であり、プライミン
グボリュームの計算に必要となる当該部品のボリューム
（Ｖｍｌ）が登録される。３０５は材料費情報であり、
当該部品の価格（Ｃ円）が登録される。３０６は工数情
報であり、当該部品に関る組み立て工数（Ｗ時間）が登
録される。３０７は在庫情報であり、製作工場における
当該部品の在庫の有無等を登録する。この在庫情報３０
７は工場サイドにあるＰＣ１００と通信を行って更新さ
れるものであり、工場サイドの在庫状況が常に正しく把
握できる。

【００２４】図４はチューブ用の部品アイコンに付与さ
れる属性パラメータである。チューブについては、図３
の３０３〜３０７に示したような属性パラメータは登録
されていない。チューブは血液回路において用いられる
長さや径が設計者によって別途指定され、その指定内容
に従って上記属性パラメータが変化するからである。即
ち、チューブの属性パラメータは、径（Ｄ）や長さ
（Ｌ）をパラメータとする関数で表現されることにな
る。これについては、図５により後述する。

【００２５】図４において、４０１は部品ＩＤである。
また、４０２は接続情報であるが、チューブ用の属性パ
ラメータでは、各辺について接続部位が存在するかを示
す。図４の例では、辺ｂとｄに接続部位が存在する。ま
た、例えば、図２の部品アイコン２０２−２に示すよう
なチューブでは、接続部位が辺ｂとｃに存在することに
なる。

【００２６】図５はチューブに対して設定されている演
算情報を示す図である。同図において、演算情報５０３
は、指定された径、長さを有するチューブの圧力損失係
数を演算するための情報である。例えば、Ｄ＝８ｍｍ、
Ｌ＝２５０ｍｍが指定されれば、圧力損失の計算に必要
となる２次係数Ａはｇ1（２５０ｍｍ）で、１次係数Ｂ
はｇ2（２５０ｍｍ）で求められる。以下、同様に、演
算係数５０４、５０５、５０６、５０７がボリューム情
報の算出、材料費情報算出、工数情報の算出、在庫情報
の算出のために登録されている。

【００２７】以上のような構成を有する血液回路設計装
置において、図２の如く設計を行う場合の動作を以下に
説明する。

【００２８】図６は本実施形態による回路情報の構成例
を表す図である。図６に示した回路情報は、図２の如く
回路図を作成した場合の回路情報の一部を示すものであ
る。図６の回路情報によれば、例えば、セル（１，２）
には、部品ＩＤが「ＩＣＮ００２」のアイコンが０度の
向きで配置されていることがわかる。また、セル（１
５，３）には、部品ＩＤが「ＩＣＮ０１０」のアイコン
（部品アイコン２０３−２）が０度の向きで配置されて
いる。構成番号は当該回路図上における部品番号であ
り、１つの部品に対して唯一の構成番号が付与される。

【００２９】更に、セル（２，２）、（３，２）、
（３，３）にはチューブ部品が配置されており、夫々の
部品ＩＤがＩＣＮ１０１（部品アイコン２０２−１）、
ＩＣＮ１０２（部品アイコン２０２−２）、ＩＣＮ１０
２（部品アイコン２０２−２）である。特に、セル
（３，３）では、部品アイコン２０２−２の向きが１８
０度回転して配置されている。更に、これら３つのセル
は１つのチューブ（１つの部品）を表すものであるか
ら、同じ構成番号（ここでは００２）が付与されてい
る。また、長さＬ、径Ｄは、後述のパラメータ設定操作
によって、使用者が設計に応じて付与する値である。

【００３０】図７は、本実施形態の血液回路設計装置に
おける設計作業時の動作手順を表すフローチャートであ
る。ステップＳ１１において、図２で説明した作業用ウ
インドウを表示部６によって表示する。次に、操作者に
よってなされた操作が、部品アイコンを選択して図面領
域２０１へ配置する操作（即ち部品の配置操作）である
かどうかを判定する。部品の配置操作であればステップ
Ｓ１３へ進み、指定された部品アイコンを指定されたセ
ルヘ配置する。ここで、上述のように、部品アイコンは
所望の向き（時計方向に９０度、１８０度、２７０度）
に回転させて配置することも可能である。

【００３１】続いて、ステップＳ１４において、当該操
作の対象となった部品アイコンがチューブを示すもので
あるか否かを判定する。チューブ以外の部品アイコンが
配置されたのであれば、ステップＳ１５へ進み、回路情
報を更新する。即ち、図６に示したような回路情報に、
部品が配置されたセルとその部品ＩＤを登録すると共に
新たな構成番号を発生してこれを登録する。例えば、セ
ル（１５，３）に部品アイコン２０３−２が配置された
のであれば、部品ＩＤＩＣＮ０１０が登録され、その時
点でまだ使用されていない構成番号（００６）が登録さ
れる。また、当該部品アイコンの向き（ここでは０度）
も登録される。

【００３２】一方、ステップＳ１４において、操作対象
の部品アイコンがチューブであった場合はステップＳ１
６へ進む。ステップＳ１６では、回路情報上で既に配置
されているチューブとの接続を確認して回路情報の更新
を行う。例えば、セル（２，２）にチューブ（ＩＣＮ１
０１）が配置された状態で、セル（３，２）に新たにチ
ューブ（ＩＣＮ１０２）が０度の向きで配置された場合
を考える。ＩＣＮ１０２の接続情報（辺ｃ，辺ｄが接続
部位となる）により、セル（２，２）とセル（３，３）
が接続先のセルとなる。ここで、セル（２，２）には先
にＩＣＮ１０１が配置されており、これらが１つのチュ
ーブ部品を形成することがわかる。よって、図６の回路
情報において、セル（２，２）の構成番号と同じ番号
（００２）をセル（３，２）の構成番号とする。

【００３３】更に、セル（３，３）に部品アイコン２０
２−２が１８０度の向きで配置されると、セル（３，
２）においてチューブと接続されることがわかり（部品
アイコンＩＣＮ１０２が１８０度回転したので、接続部
位を有する辺がｃからａへ、ｄからｂへ変化する）、セ
ル（３，２）と同じ構成番号（００２）が付与されるこ
とになる。

【００３４】以上のような操作を繰り返すことにより、
図２のような回路図とこれに対応する回路情報（図６）
が形成される。

【００３５】次に、ステップＳ１７では、パラメータの
入力操作が行われているか否かを判定する。パラメータ
の入力操作であれば、ステップＳ１８へ進み、パラメー
タを入力すべく指定されたセルがチューブが配置された
セルであるかどうかを判定する。例えば、セル（３，
２）が指定された場合は、その部品ＩＤからチューブが
配置されていることがわかる。また、セル（１，２）が
指定された場合は、部品ＩＤがコネクタを示しているの
で、チューブではないと判定される。

【００３６】ステップＳ１８において、指定されたセル
がチューブであった場合は、ステップＳ１９へ進み、入
力された径と長さが回路情報へ登録される。ここで、複
数のセルで１つのチューブが構成されているような場合
は、１つのセルに対して長さ（Ｌ）、径（Ｄ）が登録さ
れる。図６の例では、セル（２，２）に対して長さ、径
が登録され、他のセルについては「＊」が登録される。
なお、指定されたセルと同じ構成番号を有するセルの表
示色を変化させるようにすれば、選択した部品が一目で
わかるようになり操作性が向上する。

【００３７】一方、ステップＳ１８において、指定され
たセルがチューブ以外の部品であったり、何の部品も配
置されていないようであれば、ステップＳ２０へ進み、
パラメータの設定が不要な旨を表示する。

【００３８】ステップＳ２１では、当該血液回路の設計
を終了する旨の指示があったか否かを判定し、終了が指
示されていなければステップＳ１２へ戻る。また、終了
が指示されていれば、本処理を終了する。なお、上記操
作において、セルや部品アイコンの指定は入力部５のマ
ウスを用いて行い、長さや径のパラメータの入力は入力
部５のキーボードを用いて行う。

【００３９】以上のようにして、図面領域２０１に所望
の設計図が描かれ、その設計図に対応した回路情報が構
築される。

【００４０】本実施形態では、こうして作成された回路
情報に基づいて、更に、各部品の接続の検証、圧力損失
の算出、プライミングボリュームの算出、材料費の算
出、納期の算出を行う。以下、各処理について説明す
る。

【００４１】図８は本実施形態による接続状態の検証処
理を示すフローチャートである。図２の如く血液回路が
設計され、図６の如く回路情報が構築された状態で、接
続チェックを指示すると図８で示される接続状態の検証
処理が起動される。

【００４２】ステップＳ３１において、構成番号を示す
ためのカウンタＩを初期化（本例ではＩ＝１とする）す
る。次にステップＳ３２において、構成番号Ｉが複数の
セルを有するか否かを判定する。これは、図６に示した
回路情報を参照することで容易に判断される。例えば、
構成番号００１は１つのセルで構成され、構成番号００
２は３つのセルで構成される。

【００４３】ステップＳ３２において、構成番号Ｉが複
数のセルを有する場合は、ステップＳ３３へ進み、当該
複数のセルの接続をたどり、当該構成部品の端部を含む
セルを抽出する。例えば、構成番号００２の構成部品は
３つのセルを有し、端部のセルはセル（２、２）とセル
（３，３）である。一方、ステップＳ３２において当該
構成番号が複数のセルを有していなければ、当該構成部
品に対応するセルをそのまま端部を含むセルとしてステ
ップＳ３４へ進む。

【００４４】ステップＳ３４では、端部を含むセルの対
応する属性パラメータより接続部位を抽出し、その接続
先となるセルを獲得する。例えば、構成番号００２で
は、端部を含むセル（２，２）に登録された部品ＩＤよ
り、「ＩＣＮ１０１」の属性パラメータ（図３）を参照
し、辺ｂと辺ｄが接続部位であることがわかる。よっ
て、セル（１，２）とセル（３，２）が接続先のセルと
なるが、セル（３，２）は同じチューブの構成の一部で
あるから、接続先のセルとしてセル（１，２）が決定さ
れる。他方の端部についても同様にしてセル（４，３）
が接続先のセルとして決定される。

【００４５】以上のようにして、接続先のセルを獲得す
ると、ステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では、接
続先のセルに部品が配置されているか否かを判定し、部
品が配置されていない場合はステップＳ３８へ進み、そ
の旨を示すエラー情報（セルの位置と、未接続を示す情
報）を記憶する。

【００４６】接続先のセルに部品が配置されていれば、
ステップＳ３６へ進み、嵌合をチェックする。例えば、
図６の回路情報において、セル（１５，３）と、その接
続先セル（１６，３）との嵌合をチェックする場合を説
明する。先ず、セル（１５，３）に配置された部品（Ｉ
ＣＮ０１０）の属性パラメータ（図３参照）から辺ｂの
嵌合径が８ｍｍであることがわかる。一方、セル（１
６，３）はチューブであるが、その径が８ｍｍに設定さ
れている。よって、これら２つのセルの接続はＯＫであ
る。同様に、セル（１５，３）の辺ｄについても検証が
行われ、構成番号００６の接続検証を終える。

【００４７】以上のような嵌合の検証において、その径
が一致しない場合は、ステップＳ３６よりステップＳ３
８へ進み、エラー情報を記憶する。このエラー情報は、
セルの位置とエラーの内容（嵌合不一致）を示す情報で
構成される。

【００４８】ステップＳ３７において、全ての構成につ
いてチェックを行ったか否かを判定し、未チェックの構
成があればステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９で
は、カウンタＩを１増加して、ステップＳ３２へ戻り、
次の構成番号で示される構成部品をチェックする。

【００４９】以上のようにして、すべての構成について
接続をチェックするとステップＳ３７からステップＳ４
０へ進み、エラー情報に基づいて接続の検証結果を表示
部６に表示する。

【００５０】なお、上記図８では、全ての構成番号につ
いて繰返し接続チェックを行うので、チェックが重複す
る可能性がある。例えば、構成番号００１と構成番号０
０２において、セル（１，２）と（２，２）の接続チェ
ックが重複して行われることになる。従って、例えば構
成番号毎に接続チェック済みフラグを設け、チェック済
みフラグがオンになっている構成番号のセルとの間のチ
ェックは再度実行しないようにして、チェックの重複を
避けても良い。

【００５１】次に、圧力損失の算出手順について説明す
る。図９は本実施形態における圧力損失の算出手順を示
すフローチャートである。

【００５２】ステップＳ５１において、カウンタＩを１
に、変数ａ、ｂを夫々０にセットする。次に、ステップ
Ｓ５２において、構成番号Ｉの構成部品がチューブであ
るか否かを判定する。チューブであればステップＳ５３
へ進む。ステップＳ５３では、回路情報より長さ（Ｌ）
と径（Ｄ）を獲得し、図５の演算情報を参照して圧力損
失係数Ａ、Ｂを算出する。例えば、構成番号００２で
は、圧力損失係数Ａ＝ｆ1（５００）、Ｂ＝ｆ2（５０
０）となる。そして、ステップＳ５５において、ａをａ
＋Ａで、ｂをｂ＋Ｂでそれぞれ更新する。

【００５３】一方、ステップＳ５２において構成番号Ｉ
がチューブでない場合は、ステップＳ５４へ進む。ステ
ップＳ５４では、当該構成番号の部品ＩＤに対応する属
性パラメータから圧力損失係数Ａ、Ｂを獲得する。そし
て、ステップＳ５５において、ａをａ＋Ａで、ｂをｂ＋
Ｂでそれぞれ更新する。

【００５４】その後、ステップＳ５６において、回路情
報中の全構成番号について上記の処理を終えたか否かを
判定し、未処理の構成番号があればステップＳ５７へ進
む。ステップＳ５７では、カウンタＩを１インクリメン
トし、その後ステップＳ５２へ戻る。

【００５５】ステップＳ５６で全ての構成番号について
チェックを終えたと判定されるとステップＳ５８へ進
む。この時点で、ａ＝ΣＡn 、ｂ＝ΣＢn （ここで、Ａ
n は構成番号ｎの圧力損失係数Ａ、Ｂn は構成番号ｎの
圧力損失係数Ｂ）となる。

【００５６】ステップＳ５８では、係数ａと係数ｂを用
いて、各流量Ｑにおける圧力損失を以下の式を用いて求
める。

【００５７】

【数１】

【００５８】ステップＳ５９では、ステップＳ５８によ
る算出結果を図１０のようにグラフにて表示する。図１
０は本実施形態による圧力損失の算出結果の表示例を示
す図である。

【００５９】次に、プライミングボリュームの算出手順
について説明する。図１１は本実施形態によるプライミ
ングボリュームの算出手順を示すフローチャートであ
る。

【００６０】ステップＳ７１において、カウンタＩを１
に、変数ｖを０にセットする。次に、ステップＳ７２に
おいて、構成番号Ｉの構成部品がチューブであるか否か
を判定する。チューブであればステップＳ７３へ進む。
ステップＳ７３では、回路情報より長さ（Ｌ）と径
（Ｄ）を獲得し、図５の演算情報を参照して当該構成番
号のチューブに対応するプライミングボリュームＶを算
出する。例えば、構成番号００２では、プライミングボ
リュームＶ＝ｆ3（５００）となる。そして、ステップ
Ｓ７５において、ｖをｖ＋Ｖで更新する。

【００６１】一方、ステップＳ７２において構成番号Ｉ
がチューブでない場合は、ステップＳ７４へ進む。ステ
ップＳ７４では、当該構成番号の部品ＩＤに対応する属
性パラメータからプライミングボリュームＶを獲得す
る。そして、ステップＳ７５において、ｖをｖ＋Ｖで更
新する。

【００６２】その後、ステップＳ７６において、回路情
報中の全構成番号について上記の処理を終えたか否かを
判定し、未処理の構成番号があればステップＳ７７へ進
む。ステップＳ７７では、カウンタＩを１インクリメン
トし、その後ステップＳ７２へ戻る。

【００６３】ステップＳ７６で全ての構成番号について
チェックを終えたと判定されるとステップＳ７８へ進
む。この時点で、ｖ＝ΣＶn （ここで、Ｖn は構成番号
ｎのプライミングボリューム）となる。ステップＳ７８
では、得られたｖを当該血液回路のプライミングボリュ
ームとして表示部６に表示する。

【００６４】次に、材料費の算出手順について説明す
る。図１２は本実施形態による材料費の算出手順を示す
フローチャートである。

【００６５】ステップＳ９１において、カウンタＩを１
に、変数costを０にセットする。次に、ステップＳ９２
において、構成番号Ｉの構成部品がチューブであるか否
かを判定する。チューブであればステップＳ９３へ進
む。ステップＳ９３では、回路情報より長さ（Ｌ）と径
（Ｄ）を獲得し、図５の演算情報を参照して当該構成番
号のチューブに対応する材料費Ｃを算出する。例えば、
構成番号００２では、材料費Ｖ＝ｆ4（５００）とな
る。そして、ステップＳ９５において、costをcost＋Ｃ
で更新する。

【００６６】一方、ステップＳ９２において構成番号Ｉ
がチューブでない場合は、ステップＳ９４へ進む。ステ
ップＳ９４では、当該構成番号の部品ＩＤに対応する属
性パラメータから材料費Ｃを獲得する。そして、ステッ
プＳ９５において、costをcost＋Ｃで更新する。

【００６７】その後、ステップＳ９６において、回路情
報中の全構成番号について上記の処理を終えたか否かを
判定し、未処理の構成番号があればステップＳ９７へ進
む。ステップＳ９７では、カウンタＩを１インクリメン
トし、その後ステップＳ９２へ戻る。

【００６８】ステップＳ９６で全ての構成番号について
チェックを終えたと判定されるとステップＳ９８へ進
む。この時点で、cost＝ΣＣn （ここで、Ｃn は構成番
号ｎの材料費）となる。ステップＳ９８では、得られた
costを当該血液回路の材料費として表示部６に表示す
る。

【００６９】次に、納期の算出手順について説明する。
図１３は本実施形態による納期の算出手順を示すフロー
チャートである。

【００７０】ステップＳ１０１において、カウンタＩを
１に、変数w を０にセットする。次に、ステップＳ１０
２において、構成番号Ｉの構成部品がチューブであるか
否かを判定する。チューブであればステップＳ１０３へ
進む。ステップＳ１０３では、回路情報より長さ（Ｌ）
と径（Ｄ）を獲得し、図５の演算情報を参照して当該構
成番号のチューブに対応する工数Ｗを算出する。例え
ば、構成番号００２では、工数Ｗ＝ｆ5（５００）とな
る。そして、ステップＳ１０５において、w をw＋Ｗで
更新する。

【００７１】一方、ステップＳ１０２において構成番号
Ｉがチューブでない場合は、ステップＳ１０４へ進む。
ステップＳ１０４では、当該構成番号の部品ＩＤに対応
する属性パラメータから工数Ｗを獲得する。そして、ス
テップＳ１０５において、wをw ＋Ｗで更新する。

【００７２】その後、ステップＳ１０６において、回路
情報中の全構成番号について上記の処理を終えたか否か
を判定し、未処理の構成番号があればステップＳ１０７
へ進む。ステップＳ１０７では、カウンタＩを１インク
リメントし、その後ステップＳ１０２へ戻る。

【００７３】ステップＳ１０６で全ての構成番号につい
てチェックを終えたと判定されるとステップＳ１０８へ
進む。この時点で、w は工数の総和、即ちw ＝ΣＷn
（ここで、Ｗn は構成番号ｎの工数）となる。ステップ
Ｓ１０８では、得られたw を８で割って工数を日数で表
し、これにαを加えて納期を算出する。ここで、αは製
作後の出荷検査等に必要な期間を示す。ステップＳ１０
９では、以上のようにして得られた日数を、当該血液回
路の納期として表示部６に表示する。

【００７４】なお、上述の工数の計算において、各構成
部品の在庫情報を参照し、工場に在庫がない場合はその
旨を表示するようにしても良い。

【００７５】以上説明したように、上記第１の実施形態
によれば、所望の部品をそのアイコン表示より選択し、
図面領域２０１上の所望の位置には位置することで血液
回路の設計ができ、対話的に設計を行うことが可能とな
る。また、各部品の配置を決定した後に、設計した血液
回路の接続の検証、圧力損失、プライミングボリュー
ム、材料費、工数、納期の算出を行うことが可能とな
る。このため、圧力損失やプライミングボリューム等の
使用時のファクターとして適切な回路を設計することが
容易となる。更に、製作時の工数や、材料費等も容易に
把握できるので、このような観点からも適切な血液回路
を設計することが可能となる。

【００７６】［第２の実施形態］第２の実施形態による
血液回路設計装置は、第１の実施形態で説明した装置に
おいて、過去に設計された血液回路の回路情報とこれに
対応する圧力損失やプライミングボリューム等のデータ
を保持してデータベースを構築するものである。そし
て、所望の圧力損失を指示することで、この圧力損失値
をキーとしてデータベースを検索し、ヒットした回路情
報に基づいて、血液回路の表示を行う。

【００７７】図１４は第２の実施形態におけるデータベ
ースの構成例を示す図である。本データベースの各レコ
ードは以下のフィールドを備える。回路情報を特定する
フィールドには、図６に示したような回路情報を格納す
るファイル名が登録される。また、圧力損失のフィール
ドには、その回路情報に基づいて得られる圧力損失に関
するデータが登録される。例えば、２次の係数ａと１次
の係数ｂが登録される。プライミングボリュームのフィ
ールドには、その回路情報に基づいて得られるプライミ
ングボリュームｖが登録される。材料費のフィールドに
は、その回路情報に基づいて得られる材料費costが登録
される。更に、納期のフィールドには、その回路情報に
基づいて得られる納期が登録される。また、適用回路の
フィールドには、その回路情報が示す血液回路が静脈用
か、動脈用かを示す情報が登録される。

【００７８】なお、上記の、圧力損失、プライミングボ
リューム、材料費、納期は、第１の実施例で説明したよ
うにして算出され、それぞれのフィールドに登録され
る。

【００７９】このようなデータベースにおいて、例え
ば、所望の圧力損失の係数の範囲と、プライミングボリ
ュームの範囲を検索キーとして入力すると、図１４の圧
力損失及びプライミングボリュームが参照されて、検索
条件に合致する回路情報が抽出される。そして、抽出さ
れた回路情報に基づいて、図面領域２０１の各セルに部
品アイコンの配置が行われ、対応する血液回路が表示さ
れる。

【００８０】なお、圧力損失に関する検索条件として
は、「流量Ｑにおいて、圧力損失がＰ１〜Ｐ２の範囲に
あるもの」というような与え方でもよい。この場合、
Ｑ、Ｐ１、Ｐ２から圧力損失係数ａ及びｂを、式１の関
係から求め、得られたａ、ｂを検索キーとする。

【００８１】以上説明したように、第２の実施形態によ
れば、過去に設計した血液回路を、圧力損失やプライミ
ングボリューム等のファクターから引き出して、表示す
ることが可能となる。従って、新たに血液回路を設計す
る場合でも、過去に設計された図面を参照することが可
能となり、設計効率が著しく向上する。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
血液回路の設計を適切かつ容易に行えるようになる。

【００８３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における血液回路設計装置の概略的
な構成を表すブロック図である。

【図２】本実施形態の血液回路設計装置における回路設
計時の表示状態例を示す図である。

【図３】チューブ以外の部品アイコンに付与される属性
パラメータの構成例を示す図である。

【図４】チューブ用の部品アイコンに付与される属性パ
ラメータである。

【図５】チューブに対して設定されている演算情報示す
図である。

【図６】本実施形態による回路情報の構成例を表す図で
ある。

【図７】本実施形態の血液回路設計装置における設計作
業時の動作手順を表すフローチャートである。

【図８】本実施形態による接続状態の検証処理を示すフ
ローチャートである。

【図９】本実施形態における圧力損失の算出手順を示す
フローチャートである。

【図１０】本実施形態による圧力損失の算出結果の表示
例を示す図である。

【図１１】本実施形態によるプライミングボリュームの
算出手順を示すフローチャートである。

【図１２】本実施形態による材料費の算出手順を示すフ
ローチャートである。

【図１３】本実施形態による納期の算出手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１４】第２の実施形態におけるデータベースの構成
例を示す図である。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２ＲＯＭ３ＲＡＭ４外部記憶装置５入力部６表示部７通信インターフェース

フロントページの続き (56)参考文献特開平４−55984（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−25380（ＪＰ，Ａ) 特開平６−176092（ＪＰ，Ａ) 特開平３−168865（ＪＰ，Ａ) 特開平２−204837（ＪＰ，Ａ) ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩＥＥＥ／８ｔｈＡｎｎｕａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＭｅｄｉｃｉｎｅａｎｄＢｉｏｌｏｇｙＳｏｃｉｅｔｙ，ｖｏｌ．１，ｐ51− 54，Ｐ．Ｂａｒｂｉｎｉｅｔａｌ．，ＣＡＤＣＳＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＳｙｓｔｅｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ" コンピュートロール 25号 106−111 頁中島裕生ほか「油圧回路設計支援エキスパートシステムＯＨＣＳ」 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 650 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】血液回路の設計を行う血液回路設計装置
であって、表示画面上において血液回路に用いる部品をアイコンで
表示し、所望の部品に関るアイコンを選択、配置して血
液回路を形成する形成手段と、前記形成手段で配置された部品の各々についてパラメー
タを獲得する獲得手段と、前記獲得手段で獲得された各々の部品のパラメータとそ
の配置に基づいて、前記形成手段で形成した血液回路の
検証を行なう検証手段とを備え、前記検証手段が、前記パラメータに基づいて前記形成手
段で形成した血液回路のプライミングボリュームを算出
する算出手段を有することを特徴とする血液回路設計装
置。
【請求項２】前記検証手段は、更に、前記獲得手段で
獲得したパラメータに基づいて、前記形成手段で配置さ
れた各部品の接続の正否を検証することを特徴とする請
求項１に記載の血液回路設計装置。
【請求項３】前記検証手段は、前記獲得手段で獲得し
た各部品のパラメータに基づいて前記形成手段で形成し
た血液回路における圧力損失を算出する算出手段を更に
備えることを特徴とする請求項１に記載の血液回路設計
装置。
【請求項４】前記検証手段は、前記獲得手段で獲得し
た各部品のパラメータに基づいて前記形成手段で形成し
た血液回路の材料費を算出する算出手段を更に備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の血液回路設計装置。
【請求項５】前記検証手段は、前記獲得手段で獲得し
た各部品のパラメータに基づいて前記形成手段で形成し
た血液回路の製作納期を算出する算出手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の血液回路設計装置。
【請求項６】前記形成手段で形成された血液回路を示
す回路データを複数種類格納するとともに、前記検証手
段で得られた情報を設計条件として該回路データに対応
づけて格納する格納手段と、設計条件を検索キーとして入力する入力手段と、前記入力手段で入力された検索キーにより前記格納手段
を検索して、前記設計条件を満足する回路データを抽出
する抽出手段と、前記抽出手段で抽出した回路データに基づいて血液回路
を表示する表示手段とを更に備えることを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載の血液回路設計装置。