JP5952141B2 - 人工心肺ポンプ用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、人工心肺システムに用いられ、人工肺を含む人工心肺回路に血液を循環させる人工心肺ポンプを駆動する、人工心肺ポンプ用駆動装置に関する。

従来より、人工心肺システムにおいては、人工肺を含む人工心肺回路に血液を循環させる人工心肺ポンプを駆動する人工心肺ポンプ用駆動装置が用いられている。特許文献１乃至特許文献３においては、人工心肺システム或いは人工心肺システムに用いられる人工心肺ポンプ用駆動装置が開示されている。

特許文献１においては、完全携帯式の人工心肺システムが開示されている。この人工心肺システムは、緊急生命支援装置として病院外の環境で使用するための装置として構成されている。一方、特許文献２又は特許文献３に開示された人工心肺システムは、病院内の手術室にて使用するための装置として構成されている。

尚、特許文献２においては、手術室内に配置された人工心肺システムとともに用いられる電子データ監視兼データ評価装置が開示されている。この電子データ監視兼データ評価装置は、人工心肺システムとともに手術室に配置されるデータ監視兼データ記憶部分と、手術室とは異なる他の室に配置されるデータ評価部分とに分割されている。データ評価部分は、アクセスキーボード及び画面を有する一般のパーソナルコンピュータとして構成されている。人工心肺システムの運転中にデータ監視兼データ記憶部分にて取得されたデータは、可動データ記憶部分である記憶カードに記憶される。そして、記憶カードは、データ監視兼データ記憶部分から取り出され、手術室とは別室に配置されたデータ評価部分に接続されて用いられる。

また、特許文献３においては、人工心肺ポンプであるローラポンプ及び遠心ポンプの共用駆動装置として構成された人工心肺ポンプ用駆動装置が開示されている。この人工心肺ポンプ用駆動装置には、ローラポンプのモータ用プラグと遠心ポンプのモータ用プラグとを択一的に接続するモータ用コンセントと、モータ用コンセントに接続されたローラポンプ又は遠心ポンプのモータを制御するモータ制御部とが設けられている。

特表昭６２−５００００６号公報 特開平７−３６４号公報 特開２０００−４２０９７号公報

特許文献１に開示された人工心肺システムは、完全携帯式であり、救急車内等の緊急時の血液循環補助が必要な状況で使用することができる。しかしながら、特許文献１に開示された人工心肺システムに用いられる人工心肺ポンプ用駆動装置は、制御系がデジタル系ではなく、取扱いに習熟を要する。このため、緊急時の血液循環補助が必要な状況で使用することができるとともに、取扱いが容易な人工心肺ポンプ用駆動装置の実現が望まれる。

一方、特許文献２に開示された人工心肺システムに用いられる人工心肺ポンプ用駆動装置、及び特許文献３に開示された人工心肺ポンプ用駆動装置は、病院の手術室での使用が前提とされ、可搬型の構成ではない。よって、上記の人工心肺ポンプ用駆動装置は、救急車内等の緊急時の血液循環補助が必要な状況に対応することができない。このため、病院の手術室での使用が可能であるとともに、緊急時の血液循環補助が必要な状況での使用も可能な人工心肺ポンプ用駆動装置の実現が望まれる。

尚、特許文献２においては、データ評価装置が手術室の外部に配置可能な構成が開示されているが、緊急時に人工心肺システム自体を手術室以外で使用することを可能にする構成は開示されていない。また、特許文献３においては、ローラポンプ及び遠心ポンプのいずれも択一的に駆動可能な人工心肺ポンプ用駆動装置が開示されているが、緊急時に人工心肺システム自体を手術室以外で使用することを可能にする構成は開示されていない。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、取扱いが容易で、手術室での使用が可能であるとともに、可搬型構造も実現でき、緊急時の血液循環補助が必要な状況でも容易に対応することが可能な人工心肺ポンプ用駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、人工心肺システムに用いられ、人工肺を含む人工心肺回路に血液を循環させる人工心肺ポンプを駆動する、人工心肺ポンプ用駆動装置に関する。そして、第１発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、持ち運びが可能な可搬型のモジュールユニット、及び、前記モジュールユニットが着脱可能に接続されるベースユニット、を備えていることを特徴とする。更に、前記モジュールユニットは、当該モジュールユニットの本体であるモジュール本体に組み込まれ又は前記モジュール本体に接続されて前記人工心肺ポンプを駆動するモータと、外部からの指令の操作入力に基づいて、前記モータを制御する制御部と、前記人工心肺回路を流動する血液の流量を検知する流量計に対して当該流量計の検知信号を受信可能に接続される流量計接続部と、少なくとも前記流量計で検知された血液の流量を表示可能なディスプレイとして設けられた表示部と、前記ベースユニットに対して電気的に接続されるベース接続部と、前記モジュール本体に内蔵されるモジュール側バッテリと、を含むことを特徴とする。更に、前記ベースユニットは、外部電源から供給される電流を当該ベースユニットに設けられる機器及び前記モジュールユニットに供給するために変換する電源回路と、前記人工心肺回路中の血液に関する情報を検知する少なくとも一つのセンサに対して当該センサの検知信号を受信可能に接続されるセンサ接続部と、前記モジュールユニットに対して前記ベース接続部にて電気的に接続されるモジュール接続部と、を含むことを特徴とする。更に、前記ベースユニットは、前記センサの検知信号を前記モジュールユニットに対して出力することを特徴とする。

この構成によると、人工心肺ポンプを駆動するモータの運転条件は、外部からの操作に基づき、ＣＰＵ等のプロセッサを用いて構成された制御部によって制御される。そして、操作者は、人工心肺回路を流動する血液の流量をディスプレイで確認しながら、モータの運転条件を調整することができる。よって、取り扱いが容易な人工心肺ポンプ用駆動装置が構築されることになる。

更に、モジュールユニットは、モジュール側バッテリが内蔵されている。また、モジュールユニットは、ベース接続部とモジュール接続部との接続が解除されてベースユニットから分離されることで、持ち運びが可能な可搬型のユニットとして構成されている。そして、モジュールユニットは、単体でモータを駆動して人工心肺ポンプを駆動することができる。このため、上記の構成によると、可搬型構造を実現でき、緊急時の血液循環補助が必要な状況でも容易に対応することが可能な人工心肺ポンプ用駆動装置を構築することができる。

また、ベースユニットは、電源回路が備えられ、モジュール接続部とベース接続部との電気的接続を介して、モジュールユニットに接続可能に構成されている。このため、ベースユニットからモジュールユニットに対して給電することができる。これにより、モジュールユニットが接続されたベースユニットを手術室内に設置した状態で、モジュールユニットのモータによって、人工心肺ポンプを駆動することができる。即ち、上記構成の人工心肺ポンプ用駆動装置は、手術室での使用も可能となる。更に、ベースユニットは、人工心肺回路中の血液に関する情報を検知するセンサの検知信号を受信してモジュールユニットに出力する。このため、手術室内で作業を行う操作者は、人工心肺回路中の血液に関する情報を把握することができる。

従って、上記の構成によると、取扱いが容易で、手術室での使用が可能であるとともに、可搬型構造も実現でき、緊急時の血液循環補助が必要な状況でも容易に対応することが可能な人工心肺ポンプ用駆動装置を提供することができる。

第２発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、第１発明の人工心肺ポンプ用駆動装置において、前記ベースユニットに前記モジュールユニットが搭載された状態で、前記ベース接続部と前記モジュール接続部とが電気的に接続されることを特徴とする。

この構成によると、ベースユニットにモジュールユニットが搭載された状態で、ベース接続部とモジュール接続部とが電気的に接続される。このため、ベースユニット及びモジュールユニットをコンパクトに組み合わせることができ、手術室内で配置スペースの効率化を図ることができる。

第３発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、第１発明又は第２発明の人工心肺ポンプ用駆動装置において、前記センサとして、前記人工心肺回路中の血液の温度を血液に関する情報として検知する温度センサ、及び、前記人工心肺回路に含まれる貯血タンクの液面レベルを前記人工心肺回路中の血液に関する情報として検知するレベルセンサ、の少なくともいずれかが、前記センサ接続部に接続されることを特徴とする。

この構成によると、人工心肺回路中の血液に関する情報として、人工心肺回路中の血液の温度或いは貯血タンクの液面レベルが検知され、その検知信号がモジュールユニットに出力される。このため、手術室内で作業を行う操作者は、人工心肺回路を流動する血液の温度或いは貯血タンクの液面レベルを把握することができる。

第４発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかの人工心肺ポンプ用駆動装置において、前記モジュールユニットに、外部記憶装置が接続される記憶装置接続部が更に設けられていることを特徴とする。

この構成によると、モジュールユニットに外部記憶装置を接続できるため、モジュールユニットにて取得された情報を外部記憶装置に記憶させて保存することができる。

第５発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、第１発明乃至第４発明のいずれかの人工心肺ポンプ用駆動装置において、前記モジュールユニットに、前記表示部とは異なるディスプレイとして設けられたバックアップ用表示部が更に設けられていることを特徴とする。

この構成によると、モジュールユニットにバックアップ用表示部が更に設けられるため、メインディスプレイとしての表示部の故障が発生した場合であっても、操作者は、バックアップ用表示部を介して必要な情報を把握することができる。

第６発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、第１発明乃至第５発明のいずれかの人工心肺ポンプ用駆動装置において、前記ベースユニットに、当該ベースユニットの本体であるベース本体に内蔵されるベース側バッテリが更に設けられていることを特徴とする。

この構成によると、ベースユニットにベース側バッテリが内蔵されるため、手術室の停電が生じた場合であっても、ベース側バッテリに蓄電した電気エネルギをベースユニットからモジュールユニットのモータに給電することができる。

第７発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、第１発明乃至第６発明のいずれかの人工心肺ポンプ用駆動装置において、前記ベースユニットに、指令の入力操作が行われる外部の入力操作装置が接続される操作装置接続部が更に設けられていることを特徴とする。

この構成によると、ベースユニットに外部の入力操作装置を接続することができるため、手術室で使用される際に、モジュールユニットを介してではなく、外部の入力操作装置を介して、操作することができる。このため、より手術室内での操作に適した入力操作装置を用いて人工心肺ポンプ用駆動装置を操作することができる。

第８発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、第１発明乃至第７発明のいずれかの人工心肺ポンプ用駆動装置において、前記ベースユニットに、前記人工心肺回路に含まれるチューブをクランプして血液の流動を規制可能なクランプ機構に対して当該クランプ機構の作動を制御する制御信号を出力可能に接続されるクランプ接続部が更に設けられ、前記流量計の検知結果に基づいて前記チューブを流動する血液に気泡が混入したことが検知されたときに、前記モジュールユニットの前記制御部が、前記制御信号を生成するとともに前記ベースユニットを介して前記クランプ機構を制御して血液の流動が規制されることを特徴とする。

この構成によると、ベースユニットに接続されたクランプ機構をモジュールユニットの制御部の制御によって作動させることができる。そして、流量計の検知結果に基づいてチューブを流動する血液に気泡が混入したことが検知されたときにクランプ機構を作動させ、チューブ中の気泡が患者の体内に侵入してしまうことを防止することができる。このため、患者の体内への気泡の侵入を防止するための別個のシステムを構築する必要がない。即ち、流量計の検知結果に基づいてクランプ機構の作動を制御するための制御装置を備え、人工心肺ポンプ用駆動装置とは別個に構成されるシステムを新たに構築する必要がない。よって、患者の体内への気泡の侵入を防止するための構成を、人工心肺ポンプ用駆動装置を利用して構築でき、より簡素な構成で実現することができる。

第９発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、第１発明乃至第８発明のいずれかの人工心肺ポンプ用駆動装置において、前記ベースユニットに、前記人工心肺回路に含まれるチューブをクランプして血液の流動を規制可能なクランプ機構に対して当該クランプ機構の作動を制御する制御信号を出力可能に接続されるクランプ接続部が更に設けられ、前記レベルセンサの検知結果に基づいて前記貯血タンクの液面レベルが所定のレベルよりも低下したことが検知されたときに、前記モジュールユニットの前記制御部が、前記制御信号を生成するとともに前記ベースユニットを介して前記クランプ機構を制御し、血液の流動が規制されることを特徴とする。

この構成によると、ベースユニットに接続されたクランプ機構をモジュールユニットの制御部の制御によって作動させることができる。そして、レベルセンサの検知結果に基づいて貯血タンクの液面レベルの低下が検知されたときにクランプ機構を作動させ、液面低下に伴って露出したチューブから気泡が吸い込まれて患者の体内に侵入してしまうことを防止することができる。このため、患者の体内への気泡の侵入を防止するための別個のシステムを構築する必要がない。即ち、レベルセンサの検知結果に基づいてクランプ機構の作動を制御するための制御装置を備え、人工心肺ポンプ用駆動装置とは別個に構成されるシステムを新たに構築する必要がない。よって、患者の体内への気泡の侵入を防止するための構成を、人工心肺ポンプ用駆動装置を利用して構築でき、より簡素な構成で実現することができる。

第１０発明に係る人工心肺ポンプ用駆動装置は、第１発明乃至第９発明のいずれかの人工心肺ポンプ用駆動装置において、前記モジュールユニットと前記ベースユニットとが接続された状態で、前記モジュールユニット及び前記ベースユニットの一方に対して他方をロックして一体化するロック機構が更に設けられていることを特徴とする。

この構成によると、モジュールユニットとベースユニットとが接続された状態で、ロック機構により、モジュールユニット及びベースユニットの一方に他方が一体化されるようにロックされる。このため、ベースユニット及びモジュールユニットが電気的に接続された状態で、それらのより強固な機械的結合も実現できる。

本発明によると、取扱いが容易で、手術室での使用が可能であるとともに、可搬型構造も実現でき、緊急時の血液循環補助が必要な状況でも容易に対応することが可能な人工心肺ポンプ用駆動装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る人工心肺ポンプ用駆動装置が適用される人工心肺システムの概略を示すブロック図である。 図１に示す人工心肺ポンプ用駆動装置を模式的に示す正面図である。 図２に示す人工心肺ポンプ用駆動装置におけるモジュールユニットとベースユニットとが分離した状態を模式的に示す正面図である。 図２に示す人工心肺ポンプ用駆動装置のベースユニットの平面図である。 図２に示す人工心肺ポンプ用駆動装置のモジュールユニットの底面図である。 図２に示す人工心肺ポンプ用駆動装置の背面図である。 図２に示す人工心肺ポンプ用駆動装置と、人工心肺ポンプ用駆動装置に接続される機器とを示すブロック図である。 図７に示す人工心肺ポンプ用駆動装置のモジュールユニットの構成を示すブロック図である。 図２に示す人工心肺ポンプ用駆動装置のモジュールユニットを示す正面図であって、ディスプレイに画面が表示された状態を模式的に示す図である。 図７に示す人工心肺ポンプ用駆動装置のベースユニットの構成を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明は、人工心肺システムに用いられて人工肺を含む人工心肺回路に血液を循環させる人工心肺ポンプを駆動する人工心肺ポンプ用駆動装置として広く適用することができる。

［人工心肺システム概略］
図１は、本発明の一実施の形態に係る人工心肺ポンプ用駆動装置１が適用される人工心肺システム１０の概略を示すブロック図である。本実施形態の人工心肺ポンプ用駆動装置１は、人工心肺システム１０に用いられ、人工肺１３を含む人工心肺回路１１に血液を循環させる人工心肺ポンプ１２を駆動する装置として構成される。

人工心肺システム１０は、本実施形態の人工心肺ポンプ用駆動装置１によって駆動される人工心肺ポンプ１２、人工肺１３、貯血タンク１４、オートクランプ１６、流量計１７、温度計（温度センサ）１８、レベルセンサ１９、等を含んで構成されている。

人工心肺回路１１は、チューブ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）を含み、患者１００と人工心肺システム１０との間で血液を循環する血液循環回路として構成されている。そして、人工心肺回路１１は、患者１００、貯血タンク１４、人工心肺ポンプ１２、及び人工肺１３が、閉ループを形成するようにチューブ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）で接続されることで構成されている。

チューブ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）は、可撓性を有する透明又は半透明な樹脂製のチューブとして設けられている。そして、チューブ１５ａは、患者１００と貯血タンク１４とを接続するように設置される。尚、チューブ１５ａは、患者１００に対して、例えば、一方の大腿部の静脈側で接続される。チューブ１５ｂは、貯血タンク１４と人工心肺ポンプ１２とを接続するように設置される。チューブ１５ｃは、人工心肺ポンプ１２と人工肺１３とを接続するように設置される。チューブ１５ｄは、人工肺１３と患者１００とを接続するように設置される。尚、チューブ１５ｄは、患者１００に対して、例えば、他方の大腿部の動脈側で接続される。また、図１において、チューブ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）の矢印は、血液が人工心肺回路１１を流動する方向を示している。

貯血タンク１４は、患者１００の静脈側から流出した血液を貯留するタンクとして設けられている。貯血タンク１４内には、貯血タンク１４内に貯留されている血液の液面レベルを検知するレベルセンサ１９が設置されている。レベルセンサ１９は、人工心肺回路１１中の血液に関する情報を検知する本実施形態のセンサのうちの１つとして設けられている。そして、レベルセンサ１９は、貯血タンク１４の液面レベルを人工心肺回路１１中の血液に関する情報として検知する。

レベルセンサ１９は、例えば、所定の液面レベル以上であるか所定の液面レベル未満であるかを検知して、その検知信号をオンオフ信号として出力するセンサとして構成されている。例えば、レベルセンサ１９は、貯血タンク１４の液面レベルが所定の液面レベル未満であるときに検知信号としてのオン信号を出力し、貯血タンク１４の液面レベルが所定の液面レベル以上であるときに検知信号としてのオフ信号を出力する。また、レベルセンサ１９は、後述する人工心肺ポンプ用駆動装置１に対して、上記の検知信号を出力可能に接続されている。

人工心肺ポンプ１２は、後述する人工心肺ポンプ用駆動装置１によって駆動される遠心血液ポンプとして構成されている。そして、チューブ１５ｂに接続される入口ポート及びチューブ１５ｃに接続される出口ポートを備えたハウジング（図示省略）と、ハウジング内で回転自在に支持されたインペラ（図示省略）とを備えて構成されている。インペラは、従動磁石を有し、人工心肺ポンプ用駆動装置１における後述するモータ２５に取り付けられた駆動磁石との磁気結合により、モータ２５の回転が伝達されるように構成されている。インペラが回転することで、人工心肺回路１１を血液が循環することになる。

流量計１７は、人工心肺回路１１を流動する血液の流量を検知する流量計として設けられている。そして、本実施形態では、流量計１７が、人工肺１３と患者１００とを接続するチューブ１５ｄを流動する血液の流量を検知するように設置された形態が例示されている。流量計１７は、例えば、チューブ１５ｄに取り付けられてチューブ１５ｄの外部からチューブ１５ｄ内を流動する血液の流量を検知する超音波式流量計として構成されている。流量計１７は、後述する人工心肺ポンプ用駆動装置１に対して、流量計１７の検知信号を出力可能に接続されている。

また、流量計１７は、チューブ１５ｄを流動する血液の流量を検知することに加え、チューブ１５ｄ内で超音波が散乱されたときに気泡の混入も検知するように構成されている。そして、流量計１７は、人工心肺ポンプ用駆動装置１に対して、血液の流量が検知されているときにはその流量に関する検知信号を出力し、気泡の混入が検知されたときには、気泡検知信号を出力するように構成されている。

温度計１８は、人工心肺回路１１を流動する血液の温度を検知する温度センサとして設けられている。また、温度計１８は、人工心肺回路１１中の血液に関する情報を検知する本実施形態のセンサのうちの１つとして設けられている。そして、温度計１８は、人工心肺回路１１中の血液の温度を血液に関する情報として検知する。また、本実施形態では、温度計１８が、チューブ１５ｃを流動する血液の温度を検知するように設置された形態が例示されている。温度計１８は、チューブ１５ｃに対して分岐部２０を介して接続され、チューブ１５ｃを流動する血液の温度を検知可能に構成されている。温度計１８は、後述する人工心肺ポンプ用駆動装置１に対して、温度計１８の検知信号を出力可能に接続されている。

オートクランプ１６は、人工心肺回路１１のチューブをクランプして血液の流動を規制可能なクランプ機構として設けられている。即ち、オートクランプ１６は、チューブを挟み込むように締め付けることで、チューブを流れる血液の流動を規制して阻止することが可能な機構として設けられている。そして、本実施形態では、オートクランプ１６が、チューブ１５ｄをクランプ可能なように設置された形態が例示されている。また、オートクランプ１６は、チューブ１５ｄに対して、流量計１７による流量検知位置よりも血液流動方向における下流側に設置されている。

また、オートクランプ１６は、例えば、互いに接近及び離間可能なようにスライド移動自在に支持された一対のクランプ部（１６ａ、１６ｂ）、バネ、ソレノイド機構、等を備えて構成されている。そして、オートクランプ１６は、例えば、バネによって互いに離間する方向に付勢されている一対のクランプ部（１６ａ、１６ｂ）を、ソレノイド機構が励磁されることで、互いに接近させるように移動させる。これにより、オートクランプ１６は、チューブをクランプするように構成されている。また、オートクランプ１６は、後述する人工心肺ポンプ用駆動装置１に対して、人工心肺ポンプ用駆動装置１から入力される制御信号に基づいて作動するように、接続されている。

人工肺１３は、患者１００の呼吸機能を代行するためのガス交換部を備えて構成されている。そして、人工肺１３は、チューブ１５ｃから流入する血液に含まれる二酸化炭素ガスを取り出して外部に排出するとともに外部の酸素ガスを取り込んで血液中のガス交換を行い、この血液をチューブ１５ｄから送出する。

［人工心肺ポンプ用駆動装置］
次に、本実施形態の人工心肺ポンプ用駆動装置１について説明する。図２は、人工心肺ポンプ用駆動装置１を模式的に示す正面図である。図３は、人工心肺ポンプ用駆動装置１におけるモジュールユニット２１とベースユニット２２とが分離した状態を模式的に示す正面図である。

図２及び図３に示すように、人工心肺ポンプ用駆動装置１は、モジュールユニット２１とベースユニット２２とを備えて構成されている。モジュールユニット２１は、操作者による持ち運びが可能な可搬型の装置として設けられている。ベースユニット２２は、モジュールユニット２１が着脱可能に接続される装置として設けられている。図２に示す状態では、モジュールユニット２１とベースユニット２２とが、電気的及び機械的に接続されている。そして、図３に示す状態では、モジュールユニット２１とベースユニット２２との電気的接続及び機械的接続が解除されている。

人工心肺ポンプ用駆動装置１は、病院の手術室にて人工心肺システム１０に用いられて使用される場合は、通常、モジュールユニット２１とベースユニット２２とが接続された状態で、使用される。これに対し、人工心肺ポンプ用駆動装置１が救急車内等の緊急時の血液循環補助が必要な状況で使用される場合は、人工心肺ポンプ用駆動装置１は、モジュールユニット２１単体で使用される。即ち、ベースユニット２２から分離された可搬型のモジュールユニット２１が、使用される場所まで持ち運びされ、単体で使用される。尚、モジュールユニット２１の本体であるモジュール本体２１ａには、持ち運び用の取っ手２１ｂが設けられている。

図４は、ベースユニット２２の平面図である。図５は、モジュールユニット２１の底面図である。図６は、モジュールユニット２１とベースユニット２２とが接続された状態の人工心肺ポンプ用駆動装置１の背面図である。

図４に示すように、ベースユニット２２には、モジュールユニット２１に対して電気的に接続されるモジュール接続部４４が設けられている。一方、図５に示すように、モジュールユニット２１には、ベースユニット２２に対して電気的に接続されるベース接続部３０が設けられている。ベースユニット２２のモジュール接続部４４は、モジュールユニット２１に対してベース接続部３０にて電気的に接続される。そして、モジュールユニット２１のベース接続部３０は、ベースユニット２２に対してモジュール接続部４４にて電気的に接続される。

ベースユニット２２のモジュール接続部４４は、ベースユニット２２の本体であるベース本体２２ａにおける筐体の上面側に設けられている。一方、モジュールユニット２１のベース接続部３０は、モジュールユニット２１のモジュール本体２１ａにおける筐体の下面側に設けられている。そして、図２及び図６に示すようにベースユニット２２にモジュールユニット２１が搭載された状態で、ベース接続部３０とモジュール接続部４４とが電気的に接続される。尚、モジュールユニット２１のモジュール本体２１ａの下面には、複数個所に、ゴム等の弾性部材で形成された平面状のパッド２４が取り付けられている。ベースユニット２２にモジュールユニット２１が搭載される際には、モジュール本体２１ａの下面とベース本体２２ａの上面との間で、複数のパッド２４によって衝撃が吸収されることになる。

また、モジュールユニット２１のベース接続部３０とベースユニット２２のモジュール接続部４４とは、いずれも、複数のコネクタを備えて構成されている。ベース接続部３０の各コネクタと、モジュール接続部４４の各コネクタとは、同数設けられ、それぞれ対応して接続されるように構成されている。例えば、対応するベース接続部３０のコネクタとモジュール接続部４４のコネクタとのうちの一方が、プラグ形態のコネクタとして構成され、他方が、ソケット形態のコネクタとして構成される。そして、両コネクタは、互いに嵌合することで、電気的に接続される。

また、ベース接続部３０の所定のコネクタとモジュール接続部４４の所定のコネクタとの接続を介して、モジュールユニット２１とベースユニット２２との間において、後述する各種信号の送受信が行われる。また、ベース接続部３０の所定のコネクタとモジュール接続部４４の所定のコネクタとの接続を介して、ベースユニット２２からモジュールユニット２１への給電が行われる。

また、図４に示すように、モジュール接続部４４は、ベースユニット２２の筐体に対して、所定の方向にスライド移動可能に設けられている。尚、図４では、モジュール接続部４４が、ベースユニット２２の筐体に対して、矢印Ａで示す方向であるベースユニット２２の前後方向に沿って、即ち、ベースユニット２２の正面（図２に示される面）及び背面（図６に示される面）に垂直な方向に沿って、スライド移動可能に支持された形態が例示されている。これにより、人工心肺ポンプ用駆動装置１では、モジュールユニット２１がベースユニット２２に接続される際に、モジュール接続部４４の位置をベースユニット２２の前後方向に調整し、容易に接続作業が行われるように構成されている。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１には、ロック機構２３が設けられている。ロック機構２３は、モジュールユニット２１とベースユニット２２とが接続された状態で、モジュールユニット２１及びベースユニット２２の一方に対して他方をロックして一体化する機構として設けられている。即ち、ロック機構２３は、モジュールユニット２１とベースユニット２２とが電気的に接続された状態で、モジュールユニット２１及びベースユニット２２の一方に対して他方を固定して両者を機械的に結合させた状態を維持する機構として設けられている。

ロック機構２３は、モジュールユニット２１に設けられたモジュール側ロック部２３ａと、ベースユニット２２に設けられたベース側ロック部２３ｂとで構成されている。本実施形態では、モジュール側ロック部２３ａとベース側ロック部２３ｂとが、それぞれ複数設けられるとともに同数設けられている。尚、図４及び図５に示すように、本実施形態では、モジュール側ロック部２３ａ及びベース側ロック部２３ｂが、それぞれ４つ設けられたロック機構２３を例示している。

モジュール側ロック部２３ａは、モジュールユニット２１の筐体の両側面のそれぞれの下端側において前後方向に１つずつ設けられている。そして、各モジュール側ロック部２３ａは、モジュールユニット２１の筐体の両側方に向かって突出するように設けられている。更に、各モジュール側ロック部２３ａの先端側には、各ベース側ロック部２３ｂに係合可能な係合凸部が設けられている。

ベース側ロック部２３ｂは、ベースユニット２２の筐体の上面における両側方の縁部分において前後方向に１つずつ設けられている。そして、各ベース側ロック部２３ｂには、支持部２３ｃと揺動連結部２３ｄとが設けられている（図３を参照）。支持部２３ｃは、ベースユニット２２の筐体の上面に固定されている。揺動連結部２３ｄは、その一端側が支持部２３ｃに対して回転方向において揺動自在に支持され、その他端側がモジュール側ロック部２３ａに対して係合して連結されるように構成されている。

ベース側ロック部２３ｂには、例えば、図示が省略された係合部、バネ、及びバネ解除レバーが設けられている。係合部は、支持部２３ｃにおいてスライド移動自在に設けられ、揺動連結部２３ｄがモジュール側ロック部２３ａに係合する位置で揺動連結部２３ｄを支持部２３ｃに対して係合させて固定する部材として設けられている。バネは、揺動連結部２３ｄを支持部２３ｃに固定させる方向に係合部を付勢する弾性部材として設けられている。バネ解除レバーは、操作者によって操作されることで、揺動連結部２３ｄを支持部２３ｃに固定させる方向に係合部を付勢するバネの付勢力を解除する操作が可能な操作部として設けられている。

ベースユニット２２にモジュールユニット２１をロックして固定する場合は、操作者は、揺動連結部２３ｄを支持部２３ｃに対して回転方向に揺動させてモジュール側ロック部２３ａに係合させる。この状態で、上記のバネによって付勢された上記の係合部が、支持部２３ｃに対して揺動連結部２３ｄが揺動不能となるように固定する。この操作が、全てのモジュール側ロック部２３ａ及びベース側ロック部２３ｂに対して行われる。これにより、モジュール側ロック部２３ａとベース側ロック部２３ｂとの係合状態が維持され、モジュールユニット２１がベースユニット２２に対してロックされる。

一方、ベースユニット２２とモジュールユニット２１とのロックを解除する場合は、操作者は、上記のバネ解除レバーを操作し、係合部を付勢するバネの付勢力を解除した状態で、揺動連結部２３ｄを支持部２３ｃに対して回転方向に揺動させる。この結果、モジュール側ロック部２３ａとベース側ロック部２３ｂとの係合が解除される。この操作が、全てのモジュール側ロック部２３ａ及びベース側ロック部２３ｂに対して行われる。これにより、モジュールユニット２１とベースユニット２２とのロックが解除され、ベースユニット２２に対してモジュールユニット２１を分離して持ち運びを行うことが可能となる。

［モジュールユニット］
次に、モジュールユニット２１について、更に詳細に説明する。図７は、人工心肺ポンプ用駆動装置１と人工心肺ポンプ用駆動装置１に接続される機器とを示すブロック図である。図８は、モジュールユニット２１の構成を示すブロック図である。図２、図３、図５〜図８に示すモジュールユニット２１は、モータ２５、モータドライバ２６、制御部２７、流量計接続部２８、メインディスプレイ２９、前述のベース接続部３０、モジュール側バッテリ３１、記憶装置接続部３２、サブディスプレイ３３、電源基板３４、Ａ／Ｄ変換部３５、メイン表示用ドライバ３６、サブ表示用ドライバ３７、等を備えて構成されている。

モータ２５は、人工心肺ポンプ１２を駆動する電動モータとして構成されている。そして、モータ２５は、本実施形態では、モジュール本体２１ａに組み込まれている。尚、モータ２５は、モジュール本体２１ａとは別体に設けられて、モジュール本体２１ａに対してケーブルを介して電気的に接続されてもよい。また、モータ２５は、直流モータとして構成されてもよく、交流モータとして構成されてもよい。

モータ２５は、人工心肺ポンプに連結されるジョイント部２５ａがモジュール本体２１ａの背面から露出した状態で、モジュール本体２１ａに組み込まれている（図６を参照）。そして、モータ２５には、ジョイント部２５ａが人工心肺ポンプ１２に連結されることで、人工心肺ポンプ１２に組み込まれた従動磁石に対して磁気結合される駆動磁石（図示省略）が、設けられている。モータ２５は、制御部２７からの指令信号に基づいてモータドライバ２６を介して駆動されることで、上記の磁気結合を介して、人工心肺ポンプ１２を駆動する。

モータ２５を駆動するための電気エネルギは、モジュールユニット２１が単体で使用される場合には、モジュール側バッテリ３１から電源基板３４及びモータドライバ２６を介して供給される。一方、モジュールユニット２１がベースユニット２２に接続されて使用される場合には、モータ２５を駆動するための電気エネルギは、ベースユニット２２からベース接続部３０、電源基板３４及びモータドライバ２６を介して供給される。

モータドライバ２６は、制御部２７からの指令信号に基づいて、モータ２５を駆動する。例えば、モータドライバ２６は、制御部２７からの指令信号に基づいて、モータ２５の回転速度（回転数）及びトルク電流を制御する。尚、モータ２５が交流モータの場合には、モータドライバ２６には、インバータが設けられる。

制御部２７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）として設けられたプロセッサにより構成されている。そして、制御部２７は、操作者による外部からの指令の操作入力に基づいて、モータドライバ２６を介してモータ２５を制御する。操作者による外部からの指令の操作入力は、操作者がモジュール本体２１ａの正面側に設けられたモータ操作ダイヤル３８を回転操作することで行われる。

例えば、操作者によってモータ操作ダイヤル３８が所定の方向に回されることで、モータ２５の回転速度が増速されるように変化し、人工心肺回路１１のチューブ１５ｃに送り出される血液の流量が増加することになる。一方、操作者によってモータ操作ダイヤル３８が上記の所定の方向と反対方向に回されることで、モータ２５の回転速度が減速されるように変化し、チューブ１５ｃに送り出される血液の流量が減少することになる。

また、制御部２７は、メインディスプレイ２９及びサブディスプレイ３３の表示の制御、オートクランプ１６の作動の制御、等も行うように構成されている。

流量計接続部２８は、流量計１７に対して流量計１７の検知信号を受信可能に接続される通信ポートとして構成されている。流量計１７にて検知された血液の流量に関する検知信号は、アナログ信号として流量計接続部２８に入力される。そして、このアナログ信号としての検知信号が、Ａ／Ｄ変換部（アナログデジタル変換部）３５にてデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換部３５にてデジタル信号に変換された流量計１７の検知信号は、制御部２７に入力される。

メインディスプレイ２９は、少なくとも流量計１７で検知された血液の流量を表示可能なディスプレイとして設けられ、本実施形態の表示部を構成している。メインディスプレイ２９は、制御部２７からの指令信号に基づいて作動するメイン表示用ドライバ３６によって、血液の流量等を表示する画面を表示するように制御される。操作者は、メインディスプレイ２９に表示された血液の流量を確認することで、人工心肺回路１１を循環する血液の流量を把握することができる。そして、操作者は、メインディスプレイ２９の表示を確認しながら、モータ操作ダイヤル３８を操作し、人工心肺回路１１を循環する血液の流量が所望の流量となるように調整する。

サブディスプレイ３３は、メインディスプレイ２９とは異なるディスプレイとして設けられ、本実施形態のバックアップ用表示部を構成している。即ち、サブディスプレイ３３は、メインディスプレイ２９に故障が発生した場合のバックアップ用のディスプレイとして設けられている。また、サブディスプレイ３３は、メインディスプレイ２９が正常に作動している場合も、画面を表示する。そして、サブディスプレイ３３は、例えば、モジュール側バッテリ３１に蓄電されている電気エネルギーの残量であるバッテリ残量を表示する。また、サブディスプレイ３３は、制御部２７からの指令信号に基づいて作動するサブ表示用ドライバ３７によって、バッテリ残量等を表示する画面を表示するように制御される。

図９は、モジュールユニット２１を示す正面図であって、メインディスプレイ２９及びサブディスプレイ３３に画面が表示された状態を模式的に例示する図である。図９に示すメインディスプレイ２９では、血液の流量として「４．３Ｌ／ｍｉｎ」が表示され、その血液の流量に対応するイメージ表示としてのバー状のレベル表示が表示された形態が例示されている。また、図９に示すサブディスプレイ３３では、バッテリ残量として「９０％」が表示された形態が例示されている。尚、モジュールユニット２１には、図示が省略されたタイマが内蔵されており、このタイマで計測される時間に基づいて、制御部２７の制御によって、メインディスプレイ２９或いはサブディスプレイ３３に、時刻或いは作業開始からの時間が表示されてもよい。

また、メインディスプレイ２９は、例えば、ディスプレイ上での押圧操作が可能なタッチパネルとして構成されている。そして、モジュールユニット２１は、タッチパネルとしてのメインディスプレイ２９に対して操作者による入力操作が行われた場合に、制御部２７及びメイン表示用ドライバ３６の制御に基づいて、メインディスプレイ２９に表示させる画面の切り替え等が行われるように構成されている。これにより、操作者は、メインディスプレイ２９に血液の流量を表示する画面以外の画面を表示させることができる。例えば、操作者は、メインディスプレイ２９に表示される画面を切り替える操作を行うことで、モータ２５の運転状態、モジュール側バッテリ３１の状態、流量計１７の検知信号、等に基づいて制御部２７にて検知されたアラーム信号を表示させるための画面、或いは、モジュールユニット２１の各種設定を変更するための画面、等を確認することができる。

モジュール側バッテリ３１は、モジュール本体２１ａに内蔵され、例えば、リチウムイオン電池として構成されている。モジュールユニット２１がベースユニット２２に接続された状態で、ベースユニット２２からベース接続部３０に給電された電気エネルギが、電源基板３４によって制御され、モジュール側バッテリ３１に蓄電される。そして、モジュール側バッテリ３１に蓄電された電気エネルギは、電源基板３４によって、モータドライバ２６、制御部２７、Ａ／Ｄ変換部３５、メインディスプレイ２９、サブディスプレイ３３、メイン表示用ドライバ３６、サブ表示用ドライバ３７、等に対して供給される。尚、図８では、電源基板３４から上記の各機器（２６、２７、２９、３３、３５、３６、３７）への電気エネルギの供給経路の図示が省略されている。

記憶装置接続部３２は、外部記憶装置３９が接続される通信ポートとして構成され、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートとして設けられている。本実施形態では、ＵＳＢポートとしての記憶装置接続部３２が複数設けられたモジュールユニット２１が例示されている（図２、図３、図９を参照）。また、外部記憶装置３９は、例えば、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリとして構成されている。例えば、流量計１７で検知された血液の流量に関するデータは、メインディスプレイ２９での操作者によるタッチパネル操作に基づく制御部２７の制御によって、記憶装置接続部３２に接続された外部記憶装置３９に記憶される。

［ベースユニット］
次に、ベースユニット２２について更に説明する。図１０は、ベースユニット２２の構成を示すブロック図である。図２〜図４、図６、図７、図１０に示すベースユニット２２は、電源基板４１、スイッチング電源４２、センサ接続部４３、前述のモジュール接続部４４、ベース側バッテリ４５、操作装置接続部４６、クランプ接続部４７、Ａ／Ｄ変換部４８、ディスプレイ４９、表示用ドライバ５０、等を備えて構成されている。

スイッチング電源４２及び電源基板４１は、外部電源である交流電源４０から供給される電流をベースユニット２２に設けられる機器及びモジュールユニット２１に供給するために変換する本実施形態の電源回路を構成している。そして、本実施形態では、スイッチング電源４２は、交流の電流を直流の電流に変換する電源回路として設けられている。一方、電源基板４１は、ベースユニット２２に設けられる各機器及びモジュールユニット２１にて必要となる電圧で流れる電流を生成する電源回路として設けられている。尚、交流電源４０は、手術室に設けられた電源として構成されている。ベースユニット２２にモジュールユニット２１が接続された状態では、スイッチング電源４２によって電流及び電圧が交流から直流に変換された電気エネルギは、電源基板４１の制御によって、モジュール接続部４４を介してモジュールユニット２１に供給される。

また、交流電源４０から供給されてスイッチング電源４２にて交流から直流に変換された電気エネルギは、電源基板４１によって、Ａ／Ｄ変換部４８、ディスプレイ４９、表示用ドライバ５０、等のベースユニット２２に設けられる機器に対して供給される。尚、図１０では、電源基板４１から上記の各機器（４８、４９、５０）への電気エネルギの供給経路の図示が省略されている。

また、交流電源４０から供給されてスイッチング電源４２にて交流から直流に変換された電気エネルギは、電源基板４１の制御によって、ベース側バッテリ４５に対しても給電され、ベース側バッテリ４５に蓄電される。ベースユニット２２に設けられるベース側バッテリ４５は、ベース本体２２ａに内蔵されている。ベース側バッテリ４５は、例えば、鉛蓄電池として構成されている。このベース側バッテリ４５は、手術室の停電が生じて交流電源４５の機能が停止した場合に対応するためのバックアップ電源として設けられている。交流電源４５の機能停止が発生した場合には、ベース側バッテリ４５に蓄電された電気エネルギが、モジュールユニット２１及びベースユニット２２の各機器に対して供給される。

センサ接続部４３は、本実施形態では、温度計１８、レベルセンサ１９、圧力計（圧力センサ）５１に対して、温度計１８、レベルセンサ１９、圧力計の検知信号を受信可能に接続される通信ポートとして構成されている。尚、図１に示す人工心肺システム１０においては、圧力計５１の図示が省略されているが、図７に示すように、圧力計５１が人工心肺ポンプ用駆動装置１に接続される形態が実施されてもよい。圧力計５１は、人工心肺回路１１を流動する血液の圧力を検知する圧力センサとして設けられている。そして、圧力計５１は、例えば、チューブ１５ｃに対して分岐部２０を介して接続され、チューブ１５ｃを流動する血液の圧力を検知可能に構成されている。尚、本実施形態では、温度計１８及びレベルセンサ１９に加え、圧力計５１も、人工心肺回路１１中の血液に関する情報を検知する本実施形態のセンサのうちの１つとして設けられている。そして、圧力計５１は、人工心肺回路１１中の血液の圧力を血液に関する情報として検知する。

センサ接続部４３としては、温度計用センサ接続部４３ａ、圧力計用センサ接続部４３ｂ、レベルセンサ用センサ接続部４３ｃが設けられている。温度計用センサ接続部４３ａは、複数設けられ、図６では、５チャンネル設けられた形態が例示されている。よって、この形態の場合、５つの温度計をベースユニット２２に接続することができる。そして、温度計１８が温度計用センサ接続部４３ａに接続されることで、温度計１８で検知された血液の温度に関する検知信号が、ベースユニット２２に入力される。

圧力計用センサ接続部４３ｂは、複数設けられ、図６では、５チャンネル設けられた形態が例示されている。よって、この形態の場合、５つの圧力計をベースユニット２２に接続することができる。そして、圧力計５１が圧力計用センサ接続部４３ｂに接続されることで、圧力計５１で検知された血液の圧力に関する検知信号が、ベースユニット２２に入力される。

尚、温度計用センサ接続部４３ａから入力される検知信号、及び圧力計用センサ接続部４３ｂから入力される検知信号は、アナログ信号として入力される。そして、これらのアナログ信号としての検知信号は、Ａ／Ｄ変換部（アナログデジタル変換部）４８にてデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換部４８にてデジタル信号に変換された温度計１８の検知信号及び圧力計５１の検知信号は、互いに接続されたモジュール接続部４４及びベース接続部３０を介して、モジュールユニット２１の制御部２７に入力される。即ち、ベースユニット２２は、温度計１８の検知信号及び圧力計５１の検知信号をモジュールユニット２１に対して出力するように構成されている。尚、モジュールユニット２１は、入力された温度計１８及び圧力計５１の検知信号に基づいて、メインディスプレイ２９に温度計１８で検知された血液の温度及び圧力計５１で検知された血液の圧力を表示可能にも構成されている。

レベルセンサ用接続部４３ｃは、複数設けられ、図６では、２チャンネル設けられた形態が例示されている。よって、この形態の場合、２つのレベルセンサをベースユニット２２に接続することができる。そして、レベルセンサ１９で検知されたオンオフ信号としての貯血タンク１４の液面レベルに関する検知信号が、ベースユニット２２に入力される。そして、レベルセンサ１９の検知信号は、互いに接続されたモジュール接続部４４及びベース接続部３０を介して、モジュールユニット２１の制御部２７に入力される。即ち、ベースユニット２２は、レベルセンサ１９の検知信号をモジュールユニット２１に対して出力するように構成されている。尚、モジュールユニット２１は、入力されたレベルセンサ１９の検知信号に基づいて、貯血タンク１４の液面レベルが所定の液面レベル未満となる液面レベル低下異常の有無をメインディスプレイ２９に表示可能にも構成されている。

操作装置接続部４６は、指令の入力操作が行われる外部の入力操作装置である外部コントロールパネル５２が接続される通信ポートとして構成されている。外部コントロールパネル５２は、種々の形態の入力操作装置として構成されていてもよい。例えば、外部コントロールパネル５２は、タッチパネルを有する入力操作装置として構成されていてもよい。また、外部コントロールパネル５２は、入力機器としてのキーボード、ポインティングデバイス、等が設けられたパーソナルコンピュータとして構成されていてもよい。

また、外部コントロールパネル５２からベースユニット２２に入力された指令は、互いに接続されたモジュール接続部４４及びベース接続部３０を介して、モジュールユニット２１の制御部２７に入力される。そして、モジュールユニット２１では、制御部２７の制御によって、外部コントロールパネル５２から入力された指令に基づいた操作が実行される。このように、外部コントロールパネル５２が操作装置接続部４６に接続されている状態では、操作者は、メインディスプレイ２９による操作に加えて、外部コントロールパネル５２による操作も行うことができる。尚、外部コントロールパネル５２が操作装置接続部４６に接続されている状態では、メインディスプレイ２９による操作よりも外部コントロールパネル５２による操作が優先されるように構成されていてもよい。

クランプ接続部４７は、ベースユニット２２からオートクランプ１６にこのオートクランプ１６の作動を制御する制御信号を出力可能にオートクランプ１６に対して接続される通信ポートとして構成されている。そして、クランプ接続部４７にオートクランプ１６が接続された状態では、制御部２７は、流量計１７の検知結果に基づいてチューブ１５ｄを流動する血液に気泡が混入したことが検知されたときに、オートクランプ１６を作動させる上記の制御信号を生成する。

より詳細には、モジュールユニット２１にて流量計１７からの気泡検知信号が受信されたときには、制御部２７は、ベースユニット２２を介して、人工心肺回路１１において流量計１７よりも下流側に配置されたオートクランプ１６がクランプ動作を行うように、オートクランプ１６を制御する。即ち、制御部２７は、ベース接続部３０、モジュール接続部４４及びクランプ接続部４７を介して、オートクランプ１６に対して、オートクランプ１６のソレノイド機構を励磁させる制御信号を出力する。

上記により、チューブ１５ｄがオートクランプ１６によってクランプされ、チューブ１５ｄを流動する血液の流動が規制される。この結果、チューブ１５ｄを流動する血液に混入した気泡が患者１００に送られてしまうことが防止される。

また、制御部２７は、レベルセンサ１９の検知結果に基づいて貯血タンク１４の液面レベルが所定のレベルよりも低下したことが検知されたときにも、オートクランプ１６を作動させる上記の制御信号を生成する。

より詳細には、レベルセンサ１９から、貯血タンク１４の液面レベルが所定の液面レベル未満であることを検知する検知信号としてのオン信号が、ベースユニット２２に出力されたときには、この信号が、モジュール接続部４４及びベース接続部３０を介して、制御部２７に入力される。そして、制御部２７は、ベースユニット２２を介して、人工心肺回路１１において貯血タンク１４よりも下流側に配置されたオートクランプ１６がクランプ動作を行うように、オートクランプ１６を制御する。即ち、制御部２７は、ベース接続部３０、モジュール接続部４４及びクランプ接続部４７を介して、オートクランプ１６に対して、オートクランプ１６のソレノイド機構を励磁させる制御信号を出力する。

上記により、チューブ１５ｄがオートクランプ１６によってクランプされ、チューブ１５ｄを流動する血液の流動が規制される。この結果、貯血タンク１４の液面レベルの低下に伴ってチューブ１５ｂに気泡が吸い込まれてしまった場合であっても、その気泡が患者１００に送られてしまうことが防止される。

ディスプレイ４９は、ベースユニット２２に接続された機器の状態を表示するディスプレイとして設けられている。例えば、温度計１８、圧力計５１、レベルセンサ１９によって検知された検知結果が、表示用ドライバ５０の制御によって、ディスプレイ４９に表示される。

［人工心肺ポンプ用駆動装置の作用効果］
以上説明したように、本実施形態によると、人工心肺ポンプ１２を駆動するモータ２５の運転条件は、外部からの操作に基づき、ＣＰＵとして設けられたプロセッサを用いて構成された制御部２７によってモータドライバ２６を介して制御される。そして、操作者は、人工心肺回路１１を流動する血液の流量をメインディスプレイ２９で確認しながら、モータ２５の運転条件を調整することができる。よって、取り扱いが容易な人工心肺ポンプ用駆動装置１が構築されることになる。

更に、モジュールユニット２１は、モジュール側バッテリ３１が内蔵されている。また、モジュールユニット２１は、ベース接続部３０とモジュール接続部４４との接続が解除されてベースユニット２２から分離されることで、持ち運びが可能な可搬型のユニットとして構成されている。そして、モジュールユニット２１は、単体でモータ２５を駆動して人工心肺ポンプ１２を駆動することができる。このため、本実施形態によると、可搬型構造を実現でき、緊急時の血液循環補助が必要な状況でも容易に対応することが可能な人工心肺ポンプ用駆動装置１を構築することができる。

また、ベースユニット２２は、スイッチング電源４２が備えられ、モジュール接続部４４とベース接続部３０との電気的接続を介して、モジュールユニット２１に接続可能に構成されている。このため、ベースユニット２２からモジュールユニット２１に対して給電することができる。これにより、モジュールユニット２１が接続されたベースユニット２２を手術室内に設置した状態で、モジュールユニット２１のモータ２５によって、人工心肺ポンプ１２を駆動することができる。即ち、人工心肺ポンプ用駆動装置１は、手術室での使用も可能となる。更に、ベースユニット２２は、人工心肺回路１１中の血液に関する情報を検知するセンサ（温度計１８、レベルセンサ１９、圧力計５１）の検知信号を受信してモジュールユニット２１に出力する。このため、手術室内で作業を行う操作者は、人工心肺回路１１中の血液に関する情報を把握することができる。

従って、本実施形態によると、取扱いが容易で、手術室での使用が可能であるとともに、可搬型構造も実現でき、緊急時の血液循環補助が必要な状況でも容易に対応することが可能な人工心肺ポンプ用駆動装置１を提供することができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、ベースユニット２２にモジュールユニット２１が搭載された状態で、ベース接続部３０とモジュール接続部４４とが電気的に接続される。このため、ベースユニット２２及びモジュールユニット２１をコンパクトに組み合わせることができ、手術室内で配置スペースの効率化を図ることができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、人工心肺回路１１中の血液に関する情報として、人工心肺回路１１中の血液の温度或いは貯血タンク１４の液面レベルが検知され、その検知信号がモジュールユニット２１に出力される。このため、手術室内で作業を行う操作者は、人工心肺回路１１を流動する血液の温度或いは貯血タンク１４の液面レベルを把握することができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、ベースユニット２２にモジュールユニット２１が搭載された状態で、ベースユニット２２の上面側のモジュール接続部４４とモジュールユニット２１の下面側のベース接続部３０とが電気的に接続される。このため、ベースユニット２２とモジュールユニット２１とが機械的に組み合わされた状態でそれらの電気的接続も完成することができる。即ち、ベースユニット２２及びモジュールユニット２１の機械的接続と電気的接続とを１回の又は一連の接続動作で両立することができる作業効率の優れた形態を実現することができる。また、ベースユニット２２とモジュールユニット２１とを電気的に接続するための配線を省略することができる。これにより、配線接続作業の削減を図ることができる。更に、人工心肺ポンプ用駆動装置１の近傍に配置される配線の削減を図ることができ、配線が作業の妨げとなり或いは配線が作業の不能な領域であるデッドスペースを形成してしまうことを抑制することができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、モジュールユニット２１に外部記憶装置３９を接続できるため、モジュールユニット２１にて取得された情報を外部記憶装置３９に記憶させて保存することができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、モジュールユニット２１にサブディスプレイ３３が更に設けられるため、メインディスプレイ２９の故障が発生した場合であっても、操作者は、サブディスプレイ３３を介して必要な情報を把握することができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、ベースユニット２２にベース側バッテリ４５が内蔵されるため、手術室の停電が生じた場合であっても、ベース側バッテリ４５に蓄電した電気エネルギをベースユニット２２からモジュールユニット２１のモータ２５に給電することができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、ベースユニット２２に外部の入力操作装置である外部コントロールパネル５２を接続することができるため、手術室で使用される際に、モジュールユニット２１を介してではなく、外部コントロールパネル５２を介して、操作することができる。このため、より手術室内での操作に適した入力操作装置を用いて人工心肺ポンプ用駆動装置１を操作することができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、ベースユニット２２に接続されたオートクランプ１６をモジュールユニット２１の制御部２７の制御によって作動させることができる。そして、流量計１７の検知結果に基づいてチューブ１５ｄを流動する血液に気泡が混入したことが検知されたときにオートクランプ１６を作動させ、チューブ１５ｄ中の気泡が患者１００の体内に侵入してしまうことを防止することができる。このため、患者１００の体内への気泡の侵入を防止するための別個のシステムを構築する必要がない。即ち、流量計１７の検知結果に基づいてオートクランプ１６の作動を制御するための制御装置を備え、人工心肺ポンプ用駆動装置１とは別個に構成されるシステムを新たに構築する必要がない。よって、患者１００の体内への気泡の侵入を防止するための構成を、人工心肺ポンプ用駆動装置１を利用して構築でき、より簡素な構成で実現することができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、レベルセンサ１９の検知結果に基づいて貯血タンク１４の液面レベルの低下が検知されたときに、モジュールユニット２１の制御部２７の制御によってオートクランプ１６を作動させることができる。これにより、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、液面低下に伴って貯血タンク１４内で液面の上部に露出したチューブ１５ｂから気泡が吸い込まれて患者１００の体内に侵入してしまうことを防止することができる。このため、患者１００の体内への気泡の侵入を防止するための別個のシステムを構築する必要がない。即ち、レベルセンサ１９の検知結果に基づいてオートクランプ１６の作動を制御するための制御装置を備え、人工心肺ポンプ用駆動装置１とは別個に構成されるシステムを新たに構築する必要がない。よって、患者１００の体内への気泡の侵入を防止するための構成を、人工心肺ポンプ用駆動装置１を利用して構築でき、より簡素な構成で実現することができる。

また、人工心肺ポンプ用駆動装置１によると、モジュールユニット２１とベースユニット２２とが接続された状態で、ロック機構２３により、モジュールユニット２１及びベースユニット２２の一方に他方が一体化されるようにロックされる。このため、ベースユニット２２及びモジュールユニット２１が電気的に接続された状態で、それらのより強固な機械的結合も実現できる。

[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。例えば、次のように変更して実施してもよい。

（１）前述の実施形態では、人工心肺ポンプ用駆動装置が適用される人工心肺回路において、流量計、温度センサ、レベルセンサが１つずつ設けられた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。人工心肺ポンプ用駆動装置が適用される人工心肺回路において、流量計、温度センサ、レベルセンサが複数設けられた形態が実施されてもよい。また、温度センサ及びレベルセンサのうちのいずれか一方が設けられていない人工心肺回路に対して適用される人工心肺ポンプ用駆動装置が実施されてもよい。また、人工心肺回路中の血液に関する情報を検知するセンサとして、温度センサ及びレベルセンサ以外のセンサが設けられ、温度センサ及びレベルセンサが設けられていない人工心肺回路に対して適用される人工心肺ポンプ用駆動装置が実施されてもよい。

（２）前述の実施形態では、ベースユニットにモジュールユニットが搭載された状態で、ベース接続部とモジュール接続部とが電気的に接続される形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、ベースユニットとモジュールユニットとが、上下方向ではなく水平方向において並んで組み合わされることで、即ち、前後又は左右方向において並んで組み合わされることで、ベース接続部とモジュール接続部とが電気的に接続される形態が実際されてもよい。

（３）前述の実施形態では、ベースユニットの上面側にモジュール接続部が設けられ、モジュールユニットの下面側にベース接続部が設けられた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、ベースユニットの側面にモジュール接続部が設けられ、モジュールユニットの側面にベース接続部が設けられた形態が実施されてもよい。

本発明は、人工心肺システムに用いられ、人工肺を含む人工心肺回路に血液を循環させる人工心肺ポンプを駆動する、人工心肺ポンプ用駆動装置として、広く適用することができる。

１ 人工心肺ポンプ用駆動装置
１０ 人工心肺システム
１１ 人工心肺回路
１２ 人工心肺ポンプ
１４ 貯血タンク
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ チューブ
１７ 流量計
１８ 温度計
１９ レベルセンサ
２１ モジュールユニット
２２ ベースユニット
２５ モータ
２６ モータドライバ
２７ 制御部
２８ 流量計接続部
２９ メインディスプレイ（表示部）
３０ ベース接続部
３１ モジュール側バッテリ
４２ スイッチング電源
４３ センサ接続部
４４ モジュール接続部

Claims (10)

1. 人工心肺システムに用いられ、人工肺を含む人工心肺回路に血液を循環させる人工心肺ポンプを駆動する、人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
   持ち運びが可能な可搬型のモジュールユニット、及び、前記モジュールユニットが着脱可能に接続されるベースユニット、を備え、
   前記モジュールユニットは、
   当該モジュールユニットの本体であるモジュール本体に組み込まれ又は前記モジュール本体に接続されて前記人工心肺ポンプを駆動するモータと、
   外部からの指令の操作入力に基づいて、前記モータを制御する制御部と、
   前記人工心肺回路を流動する血液の流量を検知する流量計に対して当該流量計の検知信号を受信可能に接続される流量計接続部と、
   少なくとも前記流量計で検知された血液の流量を表示可能なディスプレイとして設けられた表示部と、
   前記ベースユニットに対して電気的に接続されるベース接続部と、
   前記モジュール本体に内蔵されるモジュール側バッテリと、
   を含み、
   前記ベースユニットは、
   外部電源から供給される電流を当該ベースユニットに設けられる機器及び前記モジュールユニットに供給するために変換する電源回路と、
   前記人工心肺回路中の血液に関する情報を検知する少なくとも一つのセンサに対して当該センサの検知信号を受信可能に接続されるセンサ接続部と、
   前記モジュールユニットに対して前記ベース接続部にて電気的に接続されるモジュール接続部と、
   を含み、
   前記ベースユニットは、前記センサの検知信号を前記モジュールユニットに対して出力することを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。
2. 請求項１に記載の人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
   前記ベースユニットに前記モジュールユニットが搭載された状態で、前記ベース接続部と前記モジュール接続部とが電気的に接続されることを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
   前記センサとして、前記人工心肺回路中の血液の温度を血液に関する情報として検知する温度センサ、及び、前記人工心肺回路に含まれる貯血タンクの液面レベルを前記人工心肺回路中の血液に関する情報として検知するレベルセンサ、の少なくともいずれかが、前記センサ接続部に接続されることを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
   前記モジュールユニットに、外部記憶装置が接続される記憶装置接続部が更に設けられていることを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
   前記モジュールユニットに、前記表示部とは異なるディスプレイとして設けられたバックアップ用表示部が更に設けられていることを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
   前記ベースユニットに、当該ベースユニットの本体であるベース本体に内蔵されるベース側バッテリが更に設けられていることを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
   前記ベースユニットに、指令の入力操作が行われる外部の入力操作装置が接続される操作装置接続部が更に設けられていることを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
   前記ベースユニットに、前記人工心肺回路に含まれるチューブをクランプして血液の流動を規制可能なクランプ機構に対して当該クランプ機構の作動を制御する制御信号を出力可能に接続されるクランプ接続部が更に設けられ、
   前記流量計の検知結果に基づいて前記チューブを流動する血液に気泡が混入したことが検知されたときに、前記モジュールユニットの前記制御部が、前記制御信号を生成するとともに前記ベースユニットを介して前記クランプ機構を制御し、血液の流動が規制されることを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
   前記ベースユニットに、前記人工心肺回路に含まれるチューブをクランプして血液の流動を規制可能なクランプ機構に対して当該クランプ機構の作動を制御する制御信号を出力可能に接続されるクランプ接続部が更に設けられ、
   前記レベルセンサの検知結果に基づいて前記貯血タンクの液面レベルが所定のレベルよりも低下したことが検知されたときに、前記モジュールユニットの前記制御部が、前記制御信号を生成するとともに前記ベースユニットを介して前記クランプ機構を制御し、血液の流動が規制されることを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の人工心肺ポンプ用駆動装置であって、
    前記モジュールユニットと前記ベースユニットとが接続された状態で、前記モジュールユニット及び前記ベースユニットの一方に対して他方をロックして一体化するロック機構が更に設けられていることを特徴とする、人工心肺ポンプ用駆動装置。

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