JPH058021B2 - - Google Patents
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- JPH058021B2 JPH058021B2 JP61068007A JP6800786A JPH058021B2 JP H058021 B2 JPH058021 B2 JP H058021B2 JP 61068007 A JP61068007 A JP 61068007A JP 6800786 A JP6800786 A JP 6800786A JP H058021 B2 JPH058021 B2 JP H058021B2
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、正圧と負圧を交互に供給して人工心
臓ポンプや大動脈内バルーンポンプ等の血液ポン
プを膨張・収縮させる血液ポンプ駆動装置に関す
るものである。
臓ポンプや大動脈内バルーンポンプ等の血液ポン
プを膨張・収縮させる血液ポンプ駆動装置に関す
るものである。
(従来の技術)
血液ポンプ駆動装置は、血液ポンプの膨張およ
び収縮速度を早めることが要求されている。この
ためには、血液ポンプに供給される圧力の立ち上
がり(立ち下がり)を急峻なものとすることが望
ましい。そこで、アキユムレータを用いることに
より、圧力の変動を防止するものがある。ところ
が、膨張から収縮あるいはその逆に切り換わる際
にアキユムレータに生ずる圧力上昇あるいは低下
を吸収するためには、アキユムレータの容量をか
なり大きくする必要がある。このため、駆動装置
の小型化が困難なものであつた。
び収縮速度を早めることが要求されている。この
ためには、血液ポンプに供給される圧力の立ち上
がり(立ち下がり)を急峻なものとすることが望
ましい。そこで、アキユムレータを用いることに
より、圧力の変動を防止するものがある。ところ
が、膨張から収縮あるいはその逆に切り換わる際
にアキユムレータに生ずる圧力上昇あるいは低下
を吸収するためには、アキユムレータの容量をか
なり大きくする必要がある。このため、駆動装置
の小型化が困難なものであつた。
そこで、圧力調整弁と並列に電磁弁を配設し、
この電磁弁を所定のタイミングで開閉制御するこ
とにより、コンプレツサまたは負圧ポンプの圧力
源の圧力を直接供給することで、立ち上がりを補
償するものがある。
この電磁弁を所定のタイミングで開閉制御するこ
とにより、コンプレツサまたは負圧ポンプの圧力
源の圧力を直接供給することで、立ち上がりを補
償するものがある。
例えば、特開昭59−177062号公報の示されたも
のは、血液ポンプに負圧が供給されている間に、
電磁弁によりコンプレツサの正圧を直接導いて、
調圧弁で調圧される設定圧よりも高くしておき、
血液ポンプに正圧が供給される際の立ち上がりを
補償するものである。
のは、血液ポンプに負圧が供給されている間に、
電磁弁によりコンプレツサの正圧を直接導いて、
調圧弁で調圧される設定圧よりも高くしておき、
血液ポンプに正圧が供給される際の立ち上がりを
補償するものである。
特開昭59−206698号公報および特開昭59−
207158号公報に示されたものは、血液ポンプに正
圧が供給される際に、電磁弁によりコンプレツサ
の正圧を所定時間、直接供給して立ち上がりを補
償するものである。
207158号公報に示されたものは、血液ポンプに正
圧が供給される際に、電磁弁によりコンプレツサ
の正圧を所定時間、直接供給して立ち上がりを補
償するものである。
特開昭59−206699号公報および特開昭59−
207158号公報に示されたものは、調圧された圧力
を貯えるアキユムレータとは別に、コンプレツサ
の正圧を貯える補助アキユムレータを備えるもの
である。血液ポンプに調圧された圧を供給する際
に、補助アキユムレータの圧を供給することで、
立ち上がりを補償している。
207158号公報に示されたものは、調圧された圧力
を貯えるアキユムレータとは別に、コンプレツサ
の正圧を貯える補助アキユムレータを備えるもの
である。血液ポンプに調圧された圧を供給する際
に、補助アキユムレータの圧を供給することで、
立ち上がりを補償している。
特開昭60−106462号公報に示された駆動装置
は、血液ポンプに正圧が供給される際に、電磁弁
によりコンプレツサの正圧を直接供給して立ち上
がりを補償し、血液ポンプの圧力が所定値となる
とこの電磁弁を閉じるものである。
は、血液ポンプに正圧が供給される際に、電磁弁
によりコンプレツサの正圧を直接供給して立ち上
がりを補償し、血液ポンプの圧力が所定値となる
とこの電磁弁を閉じるものである。
(発明が解決しようとする問題点)
これらの駆動装置は全て、立ち上がり(立ち下
がり)を補償するため、圧力源の圧力を直接導い
ている。したがつて、膨張時には管路内等の負圧
分を補うための正圧流体が必要であり、また収縮
時には正圧分を補うための負圧流体が必要であ
る。このため、膨張・収縮の切り換わり時の、立
ち上がりに若干の鈍りが残るのは避けられなかつ
た。
がり)を補償するため、圧力源の圧力を直接導い
ている。したがつて、膨張時には管路内等の負圧
分を補うための正圧流体が必要であり、また収縮
時には正圧分を補うための負圧流体が必要であ
る。このため、膨張・収縮の切り換わり時の、立
ち上がりに若干の鈍りが残るのは避けられなかつ
た。
そこで、本発明は、この立ち上がりをより鋭く
することをその目的とする。
することをその目的とする。
(問題点を解決するための手段)
上記問題点を解決するために本発明において講
じた技術的手段は、血液ポンプ駆動装置として、
正圧を供給する正圧供給手段と、負圧を供給する
負圧供給手段と、内部空間が移動隔膜により入力
室および出力室に区画され、出力室が血液ポンプ
に接続されたアイソレータ手段と、前記正圧供給
手段とアイソレータ手段の入力室間に介在され、
両者は接続または遮断する正圧用切換弁と、前記
負圧供給手段とアイソレータ手段の入力室間に介
在され、両者を接続または遮断する負圧用切換弁
と、前記アイソレータ手段の入力室の接続された
調圧弁と、前記正圧用切換弁、負圧用切換弁およ
び調圧弁に接続され、正圧印加時に正圧用切換弁
を開、負圧用切換弁を閉とし、負圧印加時に負圧
用切換弁を開、負圧用切換弁を閉とするととも
に、前記正圧用切換弁の開または負圧用切換弁の
開の後、前記調圧弁を開閉しアイソレータ手段の
入力室の圧力をアイソレータ手段の移動隔膜が移
動しないだけの圧力で調圧する電子制御手段とを
備えたことである。
じた技術的手段は、血液ポンプ駆動装置として、
正圧を供給する正圧供給手段と、負圧を供給する
負圧供給手段と、内部空間が移動隔膜により入力
室および出力室に区画され、出力室が血液ポンプ
に接続されたアイソレータ手段と、前記正圧供給
手段とアイソレータ手段の入力室間に介在され、
両者は接続または遮断する正圧用切換弁と、前記
負圧供給手段とアイソレータ手段の入力室間に介
在され、両者を接続または遮断する負圧用切換弁
と、前記アイソレータ手段の入力室の接続された
調圧弁と、前記正圧用切換弁、負圧用切換弁およ
び調圧弁に接続され、正圧印加時に正圧用切換弁
を開、負圧用切換弁を閉とし、負圧印加時に負圧
用切換弁を開、負圧用切換弁を閉とするととも
に、前記正圧用切換弁の開または負圧用切換弁の
開の後、前記調圧弁を開閉しアイソレータ手段の
入力室の圧力をアイソレータ手段の移動隔膜が移
動しないだけの圧力で調圧する電子制御手段とを
備えたことである。
(作用)
上記技術的手段によれば、正圧用切換弁を開を
すると正圧供給手段がアイソレータ手段の入力室
に接続され、入力室が加圧される。これにより、
アイソレータ手段の移動隔膜が移動し、出力室内
の圧力が高まり、血液ポンプに正圧が印加され
る。また、負圧用切換弁を開をすると負圧供給手
段がアイソレータ手段の入力室に接続され、入力
室が減圧される。これにより、アイソレータ手段
の移動隔膜が移動し、出力室内の圧力が低下し、
血液ポンプに負圧が印加される。
すると正圧供給手段がアイソレータ手段の入力室
に接続され、入力室が加圧される。これにより、
アイソレータ手段の移動隔膜が移動し、出力室内
の圧力が高まり、血液ポンプに正圧が印加され
る。また、負圧用切換弁を開をすると負圧供給手
段がアイソレータ手段の入力室に接続され、入力
室が減圧される。これにより、アイソレータ手段
の移動隔膜が移動し、出力室内の圧力が低下し、
血液ポンプに負圧が印加される。
ここで、調圧弁を開くと、正圧切換弁が開のと
きには、アイソレータ手段の入力室の気体が調圧
弁を通して排出され、アイソレータ手段の入力室
の圧力が減圧される。また、負圧切換弁が開のと
きには、アイソレータ手段の入力室に気体が調圧
弁を通して供給され、アイソレータ手段の入力室
の圧力が増圧される。
きには、アイソレータ手段の入力室の気体が調圧
弁を通して排出され、アイソレータ手段の入力室
の圧力が減圧される。また、負圧切換弁が開のと
きには、アイソレータ手段の入力室に気体が調圧
弁を通して供給され、アイソレータ手段の入力室
の圧力が増圧される。
電子制御手段は、まず、正圧切換弁を開とし、
その後、調圧弁を開閉制御してアイソレータ手段
の入力室の圧力を調圧する。したがつて、最初に
正圧供給手段により供給される圧力が入力室に印
加されるが、その後、入力室の圧力は減圧され
る。減圧された圧力はアイソレータ手段の移動隔
膜が移動しないだけの圧力であるため、アイソレ
ータ手段の出力室側の圧力は保持される。次に、
正圧切換弁を閉じ、負圧切換弁を開くとき、負圧
供給手段が入力室に接続されるが、正圧の供給開
始後に、入力室の圧力が下げられているため、入
力室の内部は速やかに減圧され、負圧となる。ま
た、これにより、入力室の圧力は負圧供給手段に
より供給される圧力に等しくなるが、その後、電
子制御手段が調圧弁を開閉制御してアイソレータ
手段の入力室の圧力を調圧するので、入力室の圧
力が増圧される。増圧された圧力はアイソレータ
手段の移動隔膜が移動しないだけの圧力であるた
め、アイソレータ手段の出力室側の圧力は保持さ
れる。次に、負圧切換弁を閉じ、正圧切換弁を開
くとき、正圧供給手段が入力室に接続されるが、
負圧の供給開始後に、入力室の圧力が上げられて
いるため、入力室の内部は速やかに増圧され、正
圧となる。
その後、調圧弁を開閉制御してアイソレータ手段
の入力室の圧力を調圧する。したがつて、最初に
正圧供給手段により供給される圧力が入力室に印
加されるが、その後、入力室の圧力は減圧され
る。減圧された圧力はアイソレータ手段の移動隔
膜が移動しないだけの圧力であるため、アイソレ
ータ手段の出力室側の圧力は保持される。次に、
正圧切換弁を閉じ、負圧切換弁を開くとき、負圧
供給手段が入力室に接続されるが、正圧の供給開
始後に、入力室の圧力が下げられているため、入
力室の内部は速やかに減圧され、負圧となる。ま
た、これにより、入力室の圧力は負圧供給手段に
より供給される圧力に等しくなるが、その後、電
子制御手段が調圧弁を開閉制御してアイソレータ
手段の入力室の圧力を調圧するので、入力室の圧
力が増圧される。増圧された圧力はアイソレータ
手段の移動隔膜が移動しないだけの圧力であるた
め、アイソレータ手段の出力室側の圧力は保持さ
れる。次に、負圧切換弁を閉じ、正圧切換弁を開
くとき、正圧供給手段が入力室に接続されるが、
負圧の供給開始後に、入力室の圧力が上げられて
いるため、入力室の内部は速やかに増圧され、正
圧となる。
以上のように、アイソレータ手段の入力室の圧
力は正圧または負圧の切換時には、正圧供給手段
または負圧供給手段に接続され、高圧または低圧
となる。その後、調圧弁が作動し、入力室内の圧
力を正圧供給手段または負圧供給手段の出力圧の
絶対値よりも下げる。したがつて、次に、正から
負へ、または、負から正へ、圧力供給を切り換え
たときには、速やかに入力室内の圧力が切り替わ
る。血液ポンプは入力室が加圧されたとき膨張
し、入力室が減圧されたとき収縮する。よつて、
上記作用により血液ポンプの圧力の切り替わりが
素早くなる。
力は正圧または負圧の切換時には、正圧供給手段
または負圧供給手段に接続され、高圧または低圧
となる。その後、調圧弁が作動し、入力室内の圧
力を正圧供給手段または負圧供給手段の出力圧の
絶対値よりも下げる。したがつて、次に、正から
負へ、または、負から正へ、圧力供給を切り換え
たときには、速やかに入力室内の圧力が切り替わ
る。血液ポンプは入力室が加圧されたとき膨張
し、入力室が減圧されたとき収縮する。よつて、
上記作用により血液ポンプの圧力の切り替わりが
素早くなる。
尚、調圧弁は、正圧印加時には減圧、負圧印加
時には増圧を行うものであるため、大気とアイソ
レータ手段の入力室間に配設すればよい。しか
し、正圧だけを調圧する場合には、負圧供給手段
とアイソレータ手段の入力室間に配設してもよ
い。また、負圧だけを調圧する場合には、正圧供
給手段とアイソレータ手段の入力室間に配設して
もよい。当然ながら、調圧弁を正圧用と負圧用の
2つを設け、上述のように配置してもかまわな
い。
時には増圧を行うものであるため、大気とアイソ
レータ手段の入力室間に配設すればよい。しか
し、正圧だけを調圧する場合には、負圧供給手段
とアイソレータ手段の入力室間に配設してもよ
い。また、負圧だけを調圧する場合には、正圧供
給手段とアイソレータ手段の入力室間に配設して
もよい。当然ながら、調圧弁を正圧用と負圧用の
2つを設け、上述のように配置してもかまわな
い。
(実施例)
以下図面に基づいて、本発明の一実施例を説明
する。第1図に血液ポンプ駆動装置のブロツク図
を示す。正圧源であるコンプレツサ10の出力は
調圧弁11に接続され、調圧弁11の出力はタン
ク12に接続されている。タンク12には、圧力
検出用の圧力センサ13が配設されている。
する。第1図に血液ポンプ駆動装置のブロツク図
を示す。正圧源であるコンプレツサ10の出力は
調圧弁11に接続され、調圧弁11の出力はタン
ク12に接続されている。タンク12には、圧力
検出用の圧力センサ13が配設されている。
タンク12の出力は、切換え弁手段である電磁
弁14に接続されている。電磁弁14の出力は、
アイソレータ手段であるアイソレータ20に接続
されている。このアイソレータ20は、血液ポン
プの駆動媒体を空気よりヘリウム等のガスに変換
するものである。これにより、駆動媒体を生体に
とつて安全なものとする。
弁14に接続されている。電磁弁14の出力は、
アイソレータ手段であるアイソレータ20に接続
されている。このアイソレータ20は、血液ポン
プの駆動媒体を空気よりヘリウム等のガスに変換
するものである。これにより、駆動媒体を生体に
とつて安全なものとする。
ここで、第2図にアイソレータ20の詳細を示
す。第2図において、アイソレータ20は、ハウ
ジング21および22により挟持されたダイアフ
ラム23で、入力室24および出力室25に分割
されている。ダイアフラム23の中央部両側には
プレート26および27が装着されている。この
ダイアフラム23およびプレート26および27
が、移動隔膜を形成している。ハウジング21の
中央部には、プレート26の移動量を規制するた
めの規制部材28が装着されている。規制部材2
8は、螺子28aによりハウジング21に螺合さ
れている。この規制部材28を回動すると、規制
部材28が図示左右に移動する。左側に移動すれ
ば、プレート26および27の移動範囲が大きく
なり、右側に移動すれば、プレート26および2
7の移動範囲は小さくなる。
す。第2図において、アイソレータ20は、ハウ
ジング21および22により挟持されたダイアフ
ラム23で、入力室24および出力室25に分割
されている。ダイアフラム23の中央部両側には
プレート26および27が装着されている。この
ダイアフラム23およびプレート26および27
が、移動隔膜を形成している。ハウジング21の
中央部には、プレート26の移動量を規制するた
めの規制部材28が装着されている。規制部材2
8は、螺子28aによりハウジング21に螺合さ
れている。この規制部材28を回動すると、規制
部材28が図示左右に移動する。左側に移動すれ
ば、プレート26および27の移動範囲が大きく
なり、右側に移動すれば、プレート26および2
7の移動範囲は小さくなる。
また、ハウジング21の入力室24側には、圧
力検出手段である圧力センサ29が配設されてい
る。ハウジング22の出力室25側には、プレー
ト26および27の移動位置を検出するための位
置検出手段である、ホール素子センサ30が配設
されている。このホール素子センサ30に対面す
るように、磁石31がプレート27に配設されて
いる。ホール素子センサ30は、外部磁界に比例
した出力が得られるため、プレート27の位置を
検出することができる。
力検出手段である圧力センサ29が配設されてい
る。ハウジング22の出力室25側には、プレー
ト26および27の移動位置を検出するための位
置検出手段である、ホール素子センサ30が配設
されている。このホール素子センサ30に対面す
るように、磁石31がプレート27に配設されて
いる。ホール素子センサ30は、外部磁界に比例
した出力が得られるため、プレート27の位置を
検出することができる。
再度第1図を参照する。アイソレータ20の出
力室25は、ヘリウムガス吸排機構32および血
液ポンプである大動脈内バルーンポンプ33に接
続されている。このヘリウムガス吸排機構32
は、アイソレータ20およびバルーンポンプ33
内のヘリウムガスを一定に保つものである。
力室25は、ヘリウムガス吸排機構32および血
液ポンプである大動脈内バルーンポンプ33に接
続されている。このヘリウムガス吸排機構32
は、アイソレータ20およびバルーンポンプ33
内のヘリウムガスを一定に保つものである。
次に、負圧源である負圧ポンプ40の出力は調
圧弁41に接続され、調圧弁41の出力はタンク
42に接続されている。タンク42には、圧力検
出用の圧力センサ43が配設されている。
圧弁41に接続され、調圧弁41の出力はタンク
42に接続されている。タンク42には、圧力検
出用の圧力センサ43が配設されている。
タンク42の出力は、切換え弁手段である電磁
弁44に接続されている。電磁弁44の出力は、
アイソレータ20の入力室24に接続されてい
る。
弁44に接続されている。電磁弁44の出力は、
アイソレータ20の入力室24に接続されてい
る。
アイソレータ20の入力室24は、弁手段であ
る電磁弁50の入力に接続されている。電磁弁5
0の出力は大気に開放されている。さらに、アイ
ソレータ20の入力室24は、弁手段である電磁
弁51の入力に接続されている。電磁弁51の出
力は、コンプレツサ10の出力に接続されてい
る。
る電磁弁50の入力に接続されている。電磁弁5
0の出力は大気に開放されている。さらに、アイ
ソレータ20の入力室24は、弁手段である電磁
弁51の入力に接続されている。電磁弁51の出
力は、コンプレツサ10の出力に接続されてい
る。
電子制御手段であるマイクロコンピユータ60
の入力には、圧力センサ13および43、圧力セ
ンサ29およびホール素子センサ30が接続され
ており、出力には調圧弁11および41、および
電磁弁14,44,50および51が接続されて
いる。
の入力には、圧力センサ13および43、圧力セ
ンサ29およびホール素子センサ30が接続され
ており、出力には調圧弁11および41、および
電磁弁14,44,50および51が接続されて
いる。
次に、マイクロコンピユータ60の作動を第
3,4,5および6図に示すフローチヤートに基
づいて説明する。
3,4,5および6図に示すフローチヤートに基
づいて説明する。
第3図は、メインの制御を示している。ステツ
プS10では、バルーンポンプ33が収縮期にある
か否かを判断する。このバルーンポンプ33の収
縮期の判定は、例えば外部よりマイクロコンピユ
ータ60に生体の心電図信号(ECG)おいび/
また血圧信号が入力され、これをもとに生体の状
態に適切な収縮期・膨張期のタイミングを演算し
ている。この演算等については、ここでは省略す
る。
プS10では、バルーンポンプ33が収縮期にある
か否かを判断する。このバルーンポンプ33の収
縮期の判定は、例えば外部よりマイクロコンピユ
ータ60に生体の心電図信号(ECG)おいび/
また血圧信号が入力され、これをもとに生体の状
態に適切な収縮期・膨張期のタイミングを演算し
ている。この演算等については、ここでは省略す
る。
ステツプS10にて、バルーンポンプ33が膨張
期であると判定されると、ステツプS11以下で示
される、正圧供給制御を行う。正圧供給制御は、
まずステツプS11にて、電磁弁44を閉として、
アイソレータ20の入力室24への負圧の供給を
遮断する。次に、ステツプS12にて移動隔膜位置
フラグが“01”か否かを判定する。この移動隔膜
位置フラグは、次のステツプS13にて、ホール素
子センサ30により検出されるプレート27の位
置ST measが、膨張時の所定設定位置ST set1
に達すると、ステツプS14にて“01”フラグを立
てるものである。この状態では、“01”フラグが
立てられていないため、ステツプS15へ進む。ス
テツプS15では、電磁弁14を開として、入力室
24に調圧された正圧をタンク12より供給す
る。これにより、プレート27が移動して、バル
ーンポンプ33を膨張させる。
期であると判定されると、ステツプS11以下で示
される、正圧供給制御を行う。正圧供給制御は、
まずステツプS11にて、電磁弁44を閉として、
アイソレータ20の入力室24への負圧の供給を
遮断する。次に、ステツプS12にて移動隔膜位置
フラグが“01”か否かを判定する。この移動隔膜
位置フラグは、次のステツプS13にて、ホール素
子センサ30により検出されるプレート27の位
置ST measが、膨張時の所定設定位置ST set1
に達すると、ステツプS14にて“01”フラグを立
てるものである。この状態では、“01”フラグが
立てられていないため、ステツプS15へ進む。ス
テツプS15では、電磁弁14を開として、入力室
24に調圧された正圧をタンク12より供給す
る。これにより、プレート27が移動して、バル
ーンポンプ33を膨張させる。
この時、ステツプS20に示される正圧調圧制御
Adj P1を行う。これを、第4図のフローチヤー
トに示す。第4図において、ステツプS21は、タ
ンク12に配された圧力センサ13の検出値の示
すタンク圧力Pmesaが正圧設定値Plset以上であ
るか否かを判定する。圧力Pmeasが正圧設定値
Plsetに満たない場合は、ステツプS22にて、調圧
弁11を開としてコンプレツサ10の圧をタンク
12に導入する。圧力Pmeasが正圧設定値Plset
に達すると、ステツプS23にて、調圧弁11を閉
とする。
Adj P1を行う。これを、第4図のフローチヤー
トに示す。第4図において、ステツプS21は、タ
ンク12に配された圧力センサ13の検出値の示
すタンク圧力Pmesaが正圧設定値Plset以上であ
るか否かを判定する。圧力Pmeasが正圧設定値
Plsetに満たない場合は、ステツプS22にて、調圧
弁11を開としてコンプレツサ10の圧をタンク
12に導入する。圧力Pmeasが正圧設定値Plset
に達すると、ステツプS23にて、調圧弁11を閉
とする。
再び、第3図にもどると、次にステツプS40の
負圧調圧制御Adj V2を行う。これは、バルーン
ポンプ33が正圧により膨張期にある間に、次の
収縮期に必要な負圧をタンク42内に設定してお
くための制御である。これを、第5図に示したフ
ローチヤートで説明する。第5図において、ステ
ツプS41にて、タンク42に配された圧力センサ
43の検出値の示すタンク圧力Vmeasが負圧設
定値V2set以下であるか否かを判定する。圧力
Vmeasが負圧設定値V2setより大の場合は、ステ
ツプS42にて、調圧弁41を開として負圧ポンプ
40の圧をタンク42に導入する。圧力Vmeas
が負圧設定値V2setに達すると、ステツプS43に
て、調圧弁41を閉とする。
負圧調圧制御Adj V2を行う。これは、バルーン
ポンプ33が正圧により膨張期にある間に、次の
収縮期に必要な負圧をタンク42内に設定してお
くための制御である。これを、第5図に示したフ
ローチヤートで説明する。第5図において、ステ
ツプS41にて、タンク42に配された圧力センサ
43の検出値の示すタンク圧力Vmeasが負圧設
定値V2set以下であるか否かを判定する。圧力
Vmeasが負圧設定値V2setより大の場合は、ステ
ツプS42にて、調圧弁41を開として負圧ポンプ
40の圧をタンク42に導入する。圧力Vmeas
が負圧設定値V2setに達すると、ステツプS43に
て、調圧弁41を閉とする。
再び、第3図にもどると、ステツプS50にて、
その他の処理を行い、リターンする。
その他の処理を行い、リターンする。
次に、ステツプS13にて、プレート27の位置
ST measが、膨張時の所定設定位置ST set1に
達したと判定されると、ステツプS14に進む。ス
テツプS14では、“01”フラグを立ててステツプ
S16に進む。ステツプS16では、電磁弁14を閉
として以降の正圧供給を遮断する。
ST measが、膨張時の所定設定位置ST set1に
達したと判定されると、ステツプS14に進む。ス
テツプS14では、“01”フラグを立ててステツプ
S16に進む。ステツプS16では、電磁弁14を閉
として以降の正圧供給を遮断する。
ステツプS17、18、および19は、入力室24の
圧力を所定の圧力値に低下させる制御フローであ
る。まず、ステツプS17で、圧力センサ29の検
出圧力値Mmeasが、第1の圧力設定値Mph+α
より高ければステツプS18に、そうでなければス
テツプS19にすすむ。ステツプS18では、電磁弁
50を開として、入力室24内の圧力を減少させ
る。これは、検出圧力値Mmeasが、第1の圧力
設定値Mph+αに達するまで、継続される。そ
して、ステツプS19にて、電磁弁50を閉とし
て、入力室24内の圧力を第1の圧力設定値に保
持する。
圧力を所定の圧力値に低下させる制御フローであ
る。まず、ステツプS17で、圧力センサ29の検
出圧力値Mmeasが、第1の圧力設定値Mph+α
より高ければステツプS18に、そうでなければス
テツプS19にすすむ。ステツプS18では、電磁弁
50を開として、入力室24内の圧力を減少させ
る。これは、検出圧力値Mmeasが、第1の圧力
設定値Mph+αに達するまで、継続される。そ
して、ステツプS19にて、電磁弁50を閉とし
て、入力室24内の圧力を第1の圧力設定値に保
持する。
なお、これらの処理のあとで、ステツプS30に
て、タンク12内の圧力を磁界の膨張期に備え
て、圧力値を設定圧力P2 setに設定する。これ
は、バルーンポンプ33の膨張を保持している間
に、次回の膨張期に必要な正圧をタンク12内に
設定しておくための制御である。これを、第6図
に示したフローチヤートで説明する。第6図にお
いて、ステツプS31にて、タンク12に配された
圧力センサ13の検出値の示すタンク圧力
Vmeasが正圧設定値P2setであるか否かを判定す
る。圧力Pmeasが正圧設定値P2setに満たない場
合は、ステツプS32にて、調圧弁11を開として
コンプレツサ10の圧をタンク12に導入する。
圧力Pmeasが正圧設定値P2setに達すると、ステ
ツプS33にて、調圧弁11を閉とする。
て、タンク12内の圧力を磁界の膨張期に備え
て、圧力値を設定圧力P2 setに設定する。これ
は、バルーンポンプ33の膨張を保持している間
に、次回の膨張期に必要な正圧をタンク12内に
設定しておくための制御である。これを、第6図
に示したフローチヤートで説明する。第6図にお
いて、ステツプS31にて、タンク12に配された
圧力センサ13の検出値の示すタンク圧力
Vmeasが正圧設定値P2setであるか否かを判定す
る。圧力Pmeasが正圧設定値P2setに満たない場
合は、ステツプS32にて、調圧弁11を開として
コンプレツサ10の圧をタンク12に導入する。
圧力Pmeasが正圧設定値P2setに達すると、ステ
ツプS33にて、調圧弁11を閉とする。
次に第3図により、収縮期の制御を説明する。
ステツプS10にて、バルーンポンプ33が収縮
期であると判定されると、ステツプS61以下で示
される、負圧供給制御を行う。負圧供給制御は、
まずステツプS61にて、電磁弁14を閉として、
アイソレータ20の入力室24への制圧の供給を
遮断する。次に、ステツプS62にて移動隔膜位置
フラグが“00”か否かを判定する。この移動隔膜
位置フラグは、次のステツプS63にて、ホール素
子センサ30により検出されるプレート27の位
置ST measが、収縮時の所定設定位置ST set0
に達すると、ステツプS64にて“00”フラグを立
てるものである。従つて、この状態では、“00”
フラグが立てられていないためステツプS65へ進
む。ステツプS65では、電磁弁44を開として、
入力室24に調圧された負圧をタンク42より供
給する。これにより、プレート27が移動して、
バルーンポンプ33を収縮させる。この時、ステ
ツプS70に示される負圧調圧制御Adj V1を行う。
これを、第7図のフローチヤートに示す。第7図
において、ステツプS71にて、タンク42に配さ
れた圧力センサ43の検出値の示すタンク圧力
Vmeasが負圧設定値V1set以下であるか否かを判
定する。圧力Vmeasが負圧設定値V1setより大の
場合は、ステツプS72にて、調圧弁41を開とし
て負圧ポンプ40の圧をタンク42に導入する。
圧力Vmeasが負圧設定値V1setに達すると、ステ
ツプS73にて、調圧弁41を閉とする。
期であると判定されると、ステツプS61以下で示
される、負圧供給制御を行う。負圧供給制御は、
まずステツプS61にて、電磁弁14を閉として、
アイソレータ20の入力室24への制圧の供給を
遮断する。次に、ステツプS62にて移動隔膜位置
フラグが“00”か否かを判定する。この移動隔膜
位置フラグは、次のステツプS63にて、ホール素
子センサ30により検出されるプレート27の位
置ST measが、収縮時の所定設定位置ST set0
に達すると、ステツプS64にて“00”フラグを立
てるものである。従つて、この状態では、“00”
フラグが立てられていないためステツプS65へ進
む。ステツプS65では、電磁弁44を開として、
入力室24に調圧された負圧をタンク42より供
給する。これにより、プレート27が移動して、
バルーンポンプ33を収縮させる。この時、ステ
ツプS70に示される負圧調圧制御Adj V1を行う。
これを、第7図のフローチヤートに示す。第7図
において、ステツプS71にて、タンク42に配さ
れた圧力センサ43の検出値の示すタンク圧力
Vmeasが負圧設定値V1set以下であるか否かを判
定する。圧力Vmeasが負圧設定値V1setより大の
場合は、ステツプS72にて、調圧弁41を開とし
て負圧ポンプ40の圧をタンク42に導入する。
圧力Vmeasが負圧設定値V1setに達すると、ステ
ツプS73にて、調圧弁41を閉とする。
再び、第3図にもどると、次にステツプS90に
て、タンク12内の圧力を次回の膨張期に備え
て、圧力値を設定圧力P2 setに設定する。これ
は、バルーンポンプ33を収縮している間に、次
回の膨張期に必要な正圧をタンク12内に設定し
ておくための制御である。これは第6図に示した
正圧調圧制御Adj p2の制御と同じであるため、
説明を省略する。
て、タンク12内の圧力を次回の膨張期に備え
て、圧力値を設定圧力P2 setに設定する。これ
は、バルーンポンプ33を収縮している間に、次
回の膨張期に必要な正圧をタンク12内に設定し
ておくための制御である。これは第6図に示した
正圧調圧制御Adj p2の制御と同じであるため、
説明を省略する。
再び、第3図にもどると、ステツプS51にて、
その他の処理を行い、リターンする。
その他の処理を行い、リターンする。
次に、ステツプS63にて、プレート27の位置
ST measが、収縮時の所定設定位置ST set0に
達した時判定されると、ステツプS64に進む。ス
テツプS64では、“00”フラグを立ててステツプ
S66に進む。ステツプS66では、電磁弁44を閉
として以降の負圧供給を遮断する。
ST measが、収縮時の所定設定位置ST set0に
達した時判定されると、ステツプS64に進む。ス
テツプS64では、“00”フラグを立ててステツプ
S66に進む。ステツプS66では、電磁弁44を閉
として以降の負圧供給を遮断する。
ステツプS67、68および69は、入力室24の圧
力を所定の圧力値に上昇させる制御フローであ
る。まず、ステツプS67で、圧力センサ29の検
出圧力値Mmeasが、第2の圧力設定値Mph−α
より低ければステツプS68に、高ければステツプ
S69にすすむ。ステツプS68では、電磁弁51を
開として、入力室24内の圧力を上昇させる。こ
れは、検出圧力値Mmeasが、第2の圧力設定値
Mp1−αに達するまで、継続される。そして、
ステツプS69にて、電磁弁51を閉として、入力
室24内の圧力を第2の圧力設定値に保持する。
力を所定の圧力値に上昇させる制御フローであ
る。まず、ステツプS67で、圧力センサ29の検
出圧力値Mmeasが、第2の圧力設定値Mph−α
より低ければステツプS68に、高ければステツプ
S69にすすむ。ステツプS68では、電磁弁51を
開として、入力室24内の圧力を上昇させる。こ
れは、検出圧力値Mmeasが、第2の圧力設定値
Mp1−αに達するまで、継続される。そして、
ステツプS69にて、電磁弁51を閉として、入力
室24内の圧力を第2の圧力設定値に保持する。
なお、これらの処理のあとで、ステツプS80の
負圧調圧制御Adj V2を行う。これは、バルーン
ポンプ33が負圧により収縮状態に保持されてい
る間に、次の収縮期に必要な負圧をタンク42内
に設定しておくための制御である。これは、第5
図に示したフローチヤートで説明した制御と同じ
であるため、説明を省略する。
負圧調圧制御Adj V2を行う。これは、バルーン
ポンプ33が負圧により収縮状態に保持されてい
る間に、次の収縮期に必要な負圧をタンク42内
に設定しておくための制御である。これは、第5
図に示したフローチヤートで説明した制御と同じ
であるため、説明を省略する。
次に、第8図にそれぞれの電磁弁の開閉状態の
タイミングチヤートを示す。これにより、本実施
例の動作を要約する。
タイミングチヤートを示す。これにより、本実施
例の動作を要約する。
(i) バルーンポンプ33の膨張期:
まず電磁弁14が開となる。これにより、
アイソレータ20の入力室24に、タンク1
2内に設定された正圧値P2 setの制圧が供給
されプレート27は移動を開始する。この
時、タンク12の圧力は低下する。また、調
圧弁11を作動させて、タンク12内の圧力
をプレート27を駆動するのに適切な圧力値
P1 setに調節する。
アイソレータ20の入力室24に、タンク1
2内に設定された正圧値P2 setの制圧が供給
されプレート27は移動を開始する。この
時、タンク12の圧力は低下する。また、調
圧弁11を作動させて、タンク12内の圧力
をプレート27を駆動するのに適切な圧力値
P1 setに調節する。
また、これと同時に、負圧タンク42内の
圧力を、次回の収縮期の初期に必要な圧力値
V2 setに設定しておく。
圧力を、次回の収縮期の初期に必要な圧力値
V2 setに設定しておく。
プレート27が膨張時の所定位置ST set
1に達すると、電磁弁14を閉とし、電磁弁
50を開とする。そして、入力室24内の圧
力を、バルーンポンプ33を膨張させたまま
保持可能な圧力値Mph+αまで低下させる。
この圧力値は、生体の最高血圧値よりも高い
値に設定される。
1に達すると、電磁弁14を閉とし、電磁弁
50を開とする。そして、入力室24内の圧
力を、バルーンポンプ33を膨張させたまま
保持可能な圧力値Mph+αまで低下させる。
この圧力値は、生体の最高血圧値よりも高い
値に設定される。
入力室24内の圧力値が、設定値Mph+
αとなると、電磁弁50を閉としてこの圧力
を保持するとともに、収縮のタイミングまで
待機する。
αとなると、電磁弁50を閉としてこの圧力
を保持するとともに、収縮のタイミングまで
待機する。
また、これと同時に、既に電磁弁14によ
り遮断たれた正圧タンク12内の圧力を、次
回の膨張期の初期に必要な圧力値P2 setに設
定しておく。
り遮断たれた正圧タンク12内の圧力を、次
回の膨張期の初期に必要な圧力値P2 setに設
定しておく。
(ii) バルーンポンプ33の収縮期:
まず電磁弁44が開となる。これにより、
アイソレータ20の入力室24に、タンク4
2内に設定された負圧値V2 setの負圧が供
給されプレート27は移動を開始する。この
時、タンク42の圧力は上昇する。また、調
圧弁41を作動させて、タンク42内の圧力
をプレート27を駆動するのに適切な圧力値
V1 setに調節する。
アイソレータ20の入力室24に、タンク4
2内に設定された負圧値V2 setの負圧が供
給されプレート27は移動を開始する。この
時、タンク42の圧力は上昇する。また、調
圧弁41を作動させて、タンク42内の圧力
をプレート27を駆動するのに適切な圧力値
V1 setに調節する。
また、これと同時に、正圧タンク12内の
圧力を、次回の膨張期の初期に必要な圧力値
P2 setに設定しておく。
圧力を、次回の膨張期の初期に必要な圧力値
P2 setに設定しておく。
プレート27が収縮時の所定位置ST set
0に達すると、電磁弁44を閉とし、電磁弁
51を開とする。そして、入力室24内の圧
力を、バルーンポンプ33を収縮させたまま
保持可能な圧力値Mpl−αまで上昇させる。
この圧力値は、生体の最低血圧値よりも低い
値に設定される。
0に達すると、電磁弁44を閉とし、電磁弁
51を開とする。そして、入力室24内の圧
力を、バルーンポンプ33を収縮させたまま
保持可能な圧力値Mpl−αまで上昇させる。
この圧力値は、生体の最低血圧値よりも低い
値に設定される。
入力室24内の圧力値が、設定値Mpl−α
となると、電磁弁51を閉としてこの圧力を
保持するとともに、膨張のタイミングまて待
機する。
となると、電磁弁51を閉としてこの圧力を
保持するとともに、膨張のタイミングまて待
機する。
また、これと同時に、既に電磁弁44によ
り遮断たれた負圧タンク42内の圧力を、次
回の収縮期の初期に必要な圧力値V2 setに
設定しておく。
り遮断たれた負圧タンク42内の圧力を、次
回の収縮期の初期に必要な圧力値V2 setに
設定しておく。
なお、各設定値の関係は次の通りである。
(正圧設定値)
0<Mph+α<P1set<P2set
(負圧設定値)
V2set<V1set<0
<Mpl−α<Mph+α
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、圧力切
換時に一旦絶対値が高圧の圧力を印加した後、調
圧弁が絶対値を低く調圧する。圧力切換直後には
高圧の圧力を印加し、次の圧力切換時前には低圧
の圧力が印加されているため(2段圧)、血液ポ
ンプの圧力の切り替わりが素早くなり、血液ポン
プの膨張・収縮速度が速くなる。
換時に一旦絶対値が高圧の圧力を印加した後、調
圧弁が絶対値を低く調圧する。圧力切換直後には
高圧の圧力を印加し、次の圧力切換時前には低圧
の圧力が印加されているため(2段圧)、血液ポ
ンプの圧力の切り替わりが素早くなり、血液ポン
プの膨張・収縮速度が速くなる。
大動脈内バルーンポンプの場合、バルーンポン
プの膨張速度が速いと、血圧の昇圧効果が高くな
り、性能が向上する。また、収縮期において、収
縮速度が遅いと心臓収縮の際に血液を遮断してし
まうため、速やかなバルーンポンプの収縮が望ま
れる。本発明は収縮期においても速やかに収縮す
るため都合がよい。
プの膨張速度が速いと、血圧の昇圧効果が高くな
り、性能が向上する。また、収縮期において、収
縮速度が遅いと心臓収縮の際に血液を遮断してし
まうため、速やかなバルーンポンプの収縮が望ま
れる。本発明は収縮期においても速やかに収縮す
るため都合がよい。
人工心臓ポンプの場合、圧力の切り換わりの速
度が高いと、高心拍にも追従でき、広い心拍数変
化に追従できる。
度が高いと、高心拍にも追従でき、広い心拍数変
化に追従できる。
このように、本発明によれば、性能のよい血液
ポンプ駆動装置が得られる。
ポンプ駆動装置が得られる。
尚、更に圧力の切り替わりを急峻なものとする
ために、従来のように、正圧供給手段および負圧
供給手段を、圧力源とタンクと調圧手段を含む構
成で構成し、圧力切換時に直接圧力源から高圧を
直接アイソレータ手段の入力室に導入してもよ
い。
ために、従来のように、正圧供給手段および負圧
供給手段を、圧力源とタンクと調圧手段を含む構
成で構成し、圧力切換時に直接圧力源から高圧を
直接アイソレータ手段の入力室に導入してもよ
い。
尚、本発明においては、調圧の開始を移動隔膜
の端部までの移動を検出して行うようにしてもよ
い。この場合、調圧後は圧力が低く調整されるの
で、圧力切換から調圧開始までの間に、非常に高
圧の圧力を印加しても問題ない。
の端部までの移動を検出して行うようにしてもよ
い。この場合、調圧後は圧力が低く調整されるの
で、圧力切換から調圧開始までの間に、非常に高
圧の圧力を印加しても問題ない。
第1図は本発明の血液ポンプ駆動装置の一実施
例を示すブロツク図、第2図は第1図のアイソレ
ータ手段を示す断面図、第3,4,5,6および
第7図は実施例の動作を示すフローチヤート、第
8図は実施例の動作を示すタイミングチヤートで
ある。尚、以下の符号の説明において、括弧内は
特許請求の範囲に記載された構成を示す。 10……コンプレツサ、11……調圧弁、12
……タンク、13……圧力センサ、10〜13…
…(正圧供給手段)、14……電磁弁(正圧用切
換弁)、20……アイソレータ(アイソレータ手
段)、24……入力室(入力室)、23……ダイア
フラム、25……出力室(出力室)、26,27
……プレート、23,36,27……(移動隔
膜)、29……圧力センサ、30……ホール素子
センサ、31……磁石、33……大動脈内バルー
ンポンプ(血液ポンプ)、40……負圧ポンプ、
41……調圧弁、42……タンク、43……圧力
センサ、40〜43……(正圧供給手段)、44
……電磁弁(負圧用切換弁)、50……電磁弁
(正圧側調圧弁)、51……電磁弁(負圧側調圧
弁)、50,51……(調圧弁)、60……マイク
ロコンピユータ(電子制御手段)。
例を示すブロツク図、第2図は第1図のアイソレ
ータ手段を示す断面図、第3,4,5,6および
第7図は実施例の動作を示すフローチヤート、第
8図は実施例の動作を示すタイミングチヤートで
ある。尚、以下の符号の説明において、括弧内は
特許請求の範囲に記載された構成を示す。 10……コンプレツサ、11……調圧弁、12
……タンク、13……圧力センサ、10〜13…
…(正圧供給手段)、14……電磁弁(正圧用切
換弁)、20……アイソレータ(アイソレータ手
段)、24……入力室(入力室)、23……ダイア
フラム、25……出力室(出力室)、26,27
……プレート、23,36,27……(移動隔
膜)、29……圧力センサ、30……ホール素子
センサ、31……磁石、33……大動脈内バルー
ンポンプ(血液ポンプ)、40……負圧ポンプ、
41……調圧弁、42……タンク、43……圧力
センサ、40〜43……(正圧供給手段)、44
……電磁弁(負圧用切換弁)、50……電磁弁
(正圧側調圧弁)、51……電磁弁(負圧側調圧
弁)、50,51……(調圧弁)、60……マイク
ロコンピユータ(電子制御手段)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 正圧を供給する正圧供給手段; 負圧を供給する負圧供給手段; 内部空間が移動隔膜により入力室および出力室
に区画され、出力室が血液ポンプに接続されたア
イソレータ手段; 前記正圧供給手段とアイソレータ手段の入力室
間に介在され、両者を接続または遮断する正圧用
切換弁; 前記負圧供給手段とアイソレータ手段の入力室
間に介在され、両者を接続または遮断する負圧用
切換弁; 前記アイソレータ手段の入力室に接続された調
圧弁; 前記正圧用切換弁、負圧用切換弁および調圧弁
に接続され、正圧印加時に正圧用切換弁を開、負
圧用切換弁を閉とし、負圧印加時に負圧用切換弁
を開、負圧用切換弁を閉とするとともに、前記正
圧用切換弁の開または負圧用切換弁の開の後、前
記調圧弁を開閉しアイソレータ手段の入力室の圧
力をアイソレータ手段の移動隔膜が移動しないだ
けの圧力で調圧する電子制御手段; を備えた血液ポンプ駆動装置。 2 前記調圧弁は、前記アイソレータの入力室と
前記正圧供給手段または大気との間に介装された
負圧側調圧弁と、前記アイソレータの入力室と前
記負圧供給手段または大気との間に介装された正
圧側調圧弁とからなり、 前記電子制御手段は、正圧印加時には、正圧切
換弁を開とした後、前記正圧側調圧弁手段を開閉
制御してアイソレータの入力室内の圧力を減圧
し、負圧印加時には、負圧切換弁を開とした後、
前記負圧側調圧弁手段を開閉制御してアイソレー
タの入力室内の圧力を増圧することを特徴とす
る、特許請求の範囲第1項記載の血液ポンプ駆動
装置。 3 前記電子制御手段は、アイソレータ手段の移
動隔膜が完全に移動したとき調圧を開始すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の血液ポ
ンプ駆動装置。 4 前記正圧供給手段および負圧供給手段は、血
液ポンプに必要な圧力に対し過度の圧力を供給す
ることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
血液ポンプ駆動装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61068007A JPS62224359A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 血液ポンプ駆動装置 |
US07/229,803 US4974774A (en) | 1986-03-26 | 1988-08-04 | Medical appliance driving apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61068007A JPS62224359A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 血液ポンプ駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62224359A JPS62224359A (ja) | 1987-10-02 |
JPH058021B2 true JPH058021B2 (ja) | 1993-02-01 |
Family
ID=13361371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61068007A Granted JPS62224359A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 血液ポンプ駆動装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4974774A (ja) |
JP (1) | JPS62224359A (ja) |
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US5453091A (en) * | 1989-03-17 | 1995-09-26 | Merit Medical Systems, Inc. | RF transmission module for wirelessly transmitting balloon catheter data in a syringe inflation system |
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1986
- 1986-03-26 JP JP61068007A patent/JPS62224359A/ja active Granted
-
1988
- 1988-08-04 US US07/229,803 patent/US4974774A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4974774A (en) | 1990-12-04 |
JPS62224359A (ja) | 1987-10-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |