JPH07136246A - 流体送りポンピング装置 - Google Patents

流体送りポンピング装置

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JPH07136246A
JPH07136246A JP5141735A JP14173593A JPH07136246A JP H07136246 A JPH07136246 A JP H07136246A JP 5141735 A JP5141735 A JP 5141735A JP 14173593 A JP14173593 A JP 14173593A JP H07136246 A JPH07136246 A JP H07136246A
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pressure
fluid
low
beat
pumps
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Application number
JP5141735A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Inagaki
垣 芳 孝 稲
Hiroyuki Takagi
木 啓 之 高
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過敏な駆動圧変動を低減する。 【構成】 往復移動しうるポンピング作用体(5a,5b)
を、それぞれが有する複数個mのポンプ(7a,7b)のうち
の少くとも1個(7a)の拍吐出速度の高/低を検出する手
段(1a,13a,18);拍吸入速度の高/低を検出する手段(1
b,13b,18);および、ポンプ(7a,7b)を拍動周期の1/m
の位相差で拍動駆動し、拍吐出速度の高/低および拍吸
入速度の高/低の一方(拍吐出速度)に対応して駆動圧力
(Pp)を変更し他方(拍吸入速度)に対応して拍動周期を変
更する、流量制御手段(18);を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流体受口に到来する流
体を加圧送出する流体送りポンピング装置に関し、特に
これに限定する意図ではないが、人工透析,心臓手術等
のため生体血液を実質上定流速で体外循環駆動するポン
ピング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば心臓の動作を補助する場合、心臓
の血液を吸引して大動脈に送出する人工心臓が知られて
いるが、心臓の送血能力よりも高い吸引負圧を心臓に与
えることは、心臓に大きな外部作用を加えることになり
好ましくない。したがって心臓が送り出す量の血液をそ
の量を維持したまま大動脈に加圧送出して、実質上心臓
の吐出のみを補助するポンピングが望まれる場合があ
る。
【0003】特開昭62−94171号公報には、2個
のポンプを相互に並列接続して心臓の左房と大動脈の間
に介挿して、一方のポンプが心臓が吐出する血液を収容
している間(吸入期)に他方のポンプを加圧してそれに
収容している血液を大動脈に加圧送出し(吐出期)、こ
れを交互に繰返すポンピング装置が提示されている。各
ポンプは、駆動圧が与えられる作動圧室および該作動圧
室内にあって血液受け空間を包むサックを含む。心臓に
過大な負圧を与えないように吸入期にはポンプの作動圧
室は大気圧に解放され、心臓の吐出圧により血液が自然
にポンプのサック内の血液受け空間に入る。サックは、
作動圧室の圧力に応じてそれが大気圧よりも高いと収縮
して血液受け空間を縮め、作動圧室が大気圧に解放され
るとサックが血液受け空間に流入する血液の圧力により
膨張し血液受け空間が広がる。サックの収縮/膨張運動
をモニタするためサックの、最も大きな往復運動をする
箇所の位置が検出され、一方のポンプが吸入終期になっ
てから他方のポンプが吐出終期になるまでの時間に対応
して、該時間が実質上零になるように、すなわち、一方
のポンプの吸入が終ったときに他方のポンプの吐出が終
了し、このとき両ポンプの吸入期と吐出期が切換わるよ
うに、両ポンプに与えられる正圧値が調整される。これ
により、心臓の吐出流量を乱すことなく、ポンピング装
置により、大動脈に血液が加圧送出され、しかも、心臓
の吐出流量の変動に自動的に追従してポンピング送出流
量(駆動流量)が変化するので、このポンピングにより心
臓に格別な負担をもたらすことがなく、心臓の動作状態
すなわち生体の生理状態、特にその変化、に自動的に適
合する血液送出補助が実現する。
【0004】ところが、人工透析,心臓手術等のため生
体血液を体外循環駆動するときには、所要定流量で送血
(体外循環駆動)することが要求され、上述のようなポ
ンピング装置はこの種の要求を満し得ない。例えば人工
透析の場合、ファイバを通して血液中の電解質を除去又
は置換しかつ水分を除去する透析装置においては、この
ような透析を高い効率で行なうためにはある程度以上の
流量で安定して血液を透析装置に送る必要がある。
【0005】そこで本発明者は、駆動流量を実質上一定
とするためのポンピング装置を提示した(特願平4−3
13197号)。このポンピング装置は、血液導入空間
とポンピング作用流体空間をサックで区分した2個のポ
ンプA,Bを血液吸入管と吐出管の間に並列に接続し、
ポンプAを吐出にポンプBを吸入とし、吐出が終わると
ポンプAを吸入にポンプBを吐出に切換える。この切換
えタイミングは予め設定されており、この切換えタイミ
ングの前に一方のポンプが実質上吐出終期になると(す
なわち拍吐出速度が高いと)吐出駆動用高圧流体源の圧
力を低く更新し該タイミングで吐出終期になっていない
(すなわち拍吐出速度が低い)と高く更新し、かつ、該
切換えタイミングの前に他方のポンプが吸入終期になる
と(すなわち拍吸入速度が高いと)低圧流体源の圧力を
高く更新し、該切換えタイミングで吸入終期になってい
ない(すなわち拍吸入速度が低いと)と低く更新する。
【0006】これにより、定吐出流量よりも高い流量と
なるときには高圧流体源の高圧力が下げられ、低い流量
となるときには高圧力が上げられる。しかも定吸入流量
よりも高い流量となるときには低圧流体源の低圧力が上
げられ、低い流量となるときには低圧力が下げられる。
したがって時系列平均では、定吐出流量がもたらされ
る。高圧流体源の圧力調整と低圧流体源の圧力調整とは
相補関係にある。例えば、定吐出流量を維持するため高
圧流体源の圧力を高くすると吐出が速くなり仮に低圧流
体源の圧力が変わらないと吸入が遅くなるが、上述の低
圧流体源の圧力調整が吸入の遅れを補償するように低圧
流体源の圧力を下げるので、定吐出流量を維持するため
高圧流体源の圧力を高くするとこれに連動して低圧流体
源の圧力が下げられることになり、吐出流量と吸入流量
が自動的に平衡する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】生体からの血液の流入
量が低下すると定流量吸入(&吐出)を維持するために
ポンピング装置の駆動圧が上がり、流入量の回復が遅い
と駆動圧が過度に上昇する。逆に、生体からの流入量が
増加すると定流量吐出を維持するためにポンピング装置
の吐出駆動圧が下がり、流入量の低下が遅いと駆動圧が
過度に低下する。いずれの場合も、駆動圧が設定範囲を
外れるときポンピングは停止される。生体からの血液の
流入量の減/増は、生体自身の生理的条件により生ずる
他に、生体とポンピング装置の間の送血管の管路抵抗も
しくは管圧の変動によっても生ずる。送血管が揺れた
り、一時的に曲ったり延びたりすると、ポンピング装置
の吸入口あるいは吐出口における血流速度が変化し、こ
れによりポンピング装置の駆動圧が比較的に大きく動揺
する。すなわち過敏な駆動圧変動を生ずる。このような
動揺は生体の生理的負担を大きくすると共に透析の安定
性を阻害する。
【0008】本発明は、この種の動揺を低減することを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の流体送りポンピ
ング装置は、流体受け空間(7fa,7fb)と作動流体空間(7p
a,7pb)とを区分し、流体受け空間(7fa,7fb)を収縮/膨
張する方向に往復移動しうるポンピング作用体(5a,5
b),流体受口(23)と流体受け空間(7fa,7fb)の間に介挿
され前者から後者への流体の通流は許し逆方向への通流
は阻止する第1逆止弁(3a,3b)、および、流体送出口(2
4)と流体受け空間(7fa,7fb)の間に介挿され後者から前
者への流体の通流は許し逆方向への通流は阻止する第2
逆止弁(4a,4b)を、それぞれが有する複数個mのポンプ
(7a,7b);圧力流体源(9P,10P,11P,11m);圧力流体源の
圧力を指定された目標圧力(Pp)に定める圧力制御手段(1
4c,18);前記複数個のポンプ(7a,7b)の作動流体空間(7p
a,7pb)を、前記圧力流体源(9p,10P,11p,11m)の圧力(Pp)
と異なる圧力(Pn)と前記圧力流体源(9p,10P,11p,11m)に
選択的に接続する切換手段(8a,8b);前記複数個mのポ
ンプ(7a,7b)のうちの少くとも1個(7a)の拍吐出速度
(拍半周期の間の吐出量)の高/低を検出する拍吐出速
度監視手段(1a,13a,18);前記複数個mのポンプ(7a,7b)
のうちの少くとも1個(7b)の拍吸入速度(拍半周期の間
の吸入量)の高/低を検出する拍吸入速度監視手段(1b,
13b,18);および、前記複数個mのポンプ(7a,7b)を目標
拍動周期の1/mの位相差で拍動駆動するために前記切
換手段(8a,8b)を切換え付勢し、前記拍吐出速度監視手
段(1a,13a,18)および拍吸入速度監視手段(1b,13b,18)が
検出した拍吐出速度の高/低および拍吸入速度の高/低
の一方(拍吐出速度)に対応して速度が高いときには前記
目標圧力(Pp)を小さい値に変更し他方(拍吸入速度)に対
応して速度が高いときには前記目標拍動周期を短く変更
する、流量制御手段(18);を備える。カッコ内に記号等
は、図面に示し後述する実施例の対応要素等を示す
【0010】。
【作用】生体の送血流量が高くなると、流量制御手段(1
8)が、ポンプ駆動圧力(Pp)を下げ、目標拍動周期を短く
(拍動数を高く)する。拍動数の上昇は時系列のポンプ
送血流量を増大させるが、ポンプ駆動圧力(Pp)の低下は
時系列のポンプ送血流量の上昇を抑制する。目標拍動周
期を短くした分、次の拍動の拍吐出速度が低下するの
で、流量制御手段(18)がポンプ駆動圧力(Pp)を下げる確
率が低減し、生体の送血流量の上昇に対応する駆動圧の
低減はゆるやかとなる。
【0011】生体の送血流量が下がると、流量制御手段
(18)が、ポンプ駆動圧力(Pp)を上げ、目標拍動周期を長
く(拍動数を低く)する。拍動数の低下は時系列のポン
プ送血流量を減少させるが、ポンプ駆動圧力(Pp)の上昇
はポンプ送血流量の低下を抑制する。目標拍動周期を長
くした分、次の拍動の拍吸入速度が上昇するので、流量
制御手段(18)がポンプ駆動圧力(Pp)を上げる確率が低減
し、生体の送血流量の降下に対応する駆動圧の上昇はゆ
るやかとなる。
【0012】したがって、生体からの流入量が増加する
ときの駆動圧の低下は緩やかとなり、生体からの血液の
流入量が低下するときの駆動圧の上昇が緩やかとなる。
すなわち過敏な駆動圧変動がなくなり、生体とポンピン
グ装置の間の送血管の管路抵抗もしくは管圧の変動によ
りポンピング装置の駆動圧が大きく動揺することがなく
なる。本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した
以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0013】
【実施例】図1および図2に本発明の一実施例を示す。
図1はポンプ7a,7bおよびそれらに負圧(低圧)と
高圧エア−(高圧)とを交互に与える電磁切換弁8a,
8bを示し、図2は、負圧および高圧エア−供給源なら
びに制御装置を示す。なお、図1の丸付記号と図2の丸
付記号の同じものを重ね合せることにより、一実施例の
全体図が現われる。
【0014】第1ポンプ7aの内空間はサック5aで血
液(流体)受け空間7faとエア−(作動流体)受け空
間7paに区分されている。エア−受け空間7paはエ
ア−ポ−ト6aを通して第1電磁切換弁8aの出力ポ−
トに接続されている。第1電磁切換弁8aの高圧入力ポ
−トには高圧アキュムレ−タ9Pが、低圧入力ポ−トに
は負圧アキュムレ−タ9Nが接続されており、第1電磁
切換弁8aは、その電気コイルに通電があるときには弁
部材が駆動されて出力ポ−ト(7pa)を高圧入力ポ−
ト(アキュムレ−タ9P)に接続するが、非通電のとき
には圧縮コイルスプリングが弁部材を戻し駆動して出力
ポ−ト(7pa)を低圧入力ポ−ト(アキュムレ−タ9
N)に接続する。
【0015】高圧アキュムレ−タ9Pには電磁開閉弁1
0Pの出力ポ−トが接続され、低圧アキュムレ−タ9N
には電磁開閉弁10Nの出力ポ−トが接続されている。
電磁開閉弁10Pの入力ポ−トには電気モ−タ11mで
駆動されるエア−ポンプ11pの吐出口(高圧エア−供
給口)が接続され、電磁開閉弁10Nの入力ポ−トには
エア−ポンプ11pの吸入口が接続されている。なお、
図示しないが、エア−ポンプ11pの吐出口には過大圧
を大気に放出する高圧放出弁が、ポンプ11pの吸入口
には過負圧のとき大気の流入を許す負圧放出弁が接続さ
れている。電磁開閉弁10Pの電気コイルに通電がある
ときには弁部材が駆動されて出力ポ−トを入力ポ−トに
接続し、アキュムレ−タ9Pにはエア−ポンプ11pの
吐出圧が与えられ、電磁開閉弁10Nの電気コイルに通
電があるときには弁部材が駆動されて出力ポ−トを入力
ポ−トに接続し、アキュムレ−タ9Nにはエア−ポンプ
11pの吸引圧が与えられる。電磁開閉弁10Pおよび
10Nの電気コイルが非通電のときには圧縮コイルスプ
リングが弁部材を戻し駆動して、ポンプ11pの吐出口
および吸入口とアキュムレ−タ9Pおよび9Nの間を遮
断する。ポンプ7aおよび7bの駆動中には、アキュム
レ−タ9Pおよび9Nの内圧は、圧力センサ9psおよ
び9nsでそれぞれ検出され、9psの検出圧が高圧目
標値(Pp)より低いと電磁開閉弁10Pが開かれ、高
いと閉じられて、アキュムレ−タ9Pの内圧は常時実質
上高圧目標値(Pp)に維持される。9nsの検出圧が
低圧目標値(Pn)より高いと電磁開閉弁10Nが開か
れ、低いと閉じられて、アキュムレ−タ9Nの内圧は常
時実質上低圧目標値(Pn)に維持される。
【0016】したがって、第1電磁切換弁8aが通電
(オン)されると第1ポンプ7aのエア−受け空間7p
aには高圧目標値(Pp)のエア−が供給されてサック
5aが血液受け空間7faを縮める方向(第1a図に示
す2点鎖線で示す位置に向かう方向)に押され(吐出工
程)、第1電磁切換弁8aが非通電(オフ)にされると
エア−受け空間7paは低圧目標値(Pn)となり、サ
ック5aが血液受け空間7faを拡げる方向(第1a図
でセンサ1aに近付く方向)に吸引される(吸入工
程)。
【0017】サック5aの中心位置には磁化した磁性体
(シ−ト状のフェライト永久磁石)2aが接合されてお
り、その真上にホ−ルIC 1aが配設されている。ホ
−ルIC 1aは、磁性体2aによる磁界強度を検出し
これを示す電気信号を制御装置12の信号処理回路13
aに与える。
【0018】第2ポンプ7bの構造も第1ポンプ7aの
それと同じである。第2ポンプ7bの、第1ポンプ7a
と対応する箇所には、第1ポンプ7aに付した記号の中
の「a」を「b」に代えた記号を付している。
【0019】第2ポンプ7bは、第2電磁切換弁8bの
オン/オフで圧縮/膨張駆動される。第2ポンプ7bの
ホ−ルIC 1bの検出信号は、制御装置12の信号処
理回路13bに与えられる。
【0020】信号処理回路13aおよび13bは、磁界
強度信号を距離信号(アナログ)に変換する。すなわ
ち、ホ−ルIC 1aおよび1bを基点とするサック5
aおよび5bの距離すなわち位置を示すアナログ信号を
発生し、これを入出力ポ−ト16を介してA/Dコンバ
−タ17に与える。サック5a,5bの位置(距離)
が、ホ−ルIC 1a,1bを起点にしており、サック
5a,5bが収縮位置に近いと該アナログ信号のレベル
が高く、膨張位置に近いと信号レベルが低い点に注意さ
れたい。
【0021】第1電磁切換弁8aおよび第2電磁切換弁
8bの電気コイルは、それぞれ制御装置12のソレノイ
ドドライバ14aおよび14bに接続されており、ドラ
イバ14aおよび14bが、マイクロプロセッサ(以下
CPUと称す)18の指示に応じて、電気コイルのオン
(通電)/オフ(非通電)を行なう。
【0022】電磁開閉弁10Pおよび10Nの電気コイ
ルはそれぞれソレノイドドライバ14cおよび14dに
接続されており、ドライバ14cおよび14dが、CP
U18の指示に応じてそれぞれ電磁開閉弁10Pおよび
10Nの電気コイルのオン/オフを行なう。
【0023】エア−ポンプ11pを駆動する電気モ−タ
11mは、モ−タドライバ15に接続されており、ドライ
バ15が、CPU18の指示に応じて電気モ−タ11m
のオン/オフを行なう。
【0024】圧力センサ9psおよび9nsはそれぞれ
アキュムレ−タ9Pおよび9Nの内圧に対応する電気信
号を発生し、信号処理回路13cおよび13dに与え
る。信号処理回路13cおよび13dは、電気信号を圧
力に対してリニアな関係のレベル変化を示すアナログ信
号に変換して入出力ポ−ト16を通してA/Dコンバ−
タ17に与える。
【0025】制御装置12のCPU18には、システム
コントロ−ラ19,RAM20およびROM21が接続
されている。制御装置12には、電源スイッチ,デ−タ
入力用のキ−,2次元ディスプレイ,表示灯およびブザ
−を備える操作/表示ボ−ド22が接続されている。
【0026】図5〜図6に、CPU18の制御動作を示
し、図21に、この制御動作によって現われる、ポンプ
7a,7bへ高圧(陽圧),負圧(陰圧)が加わるタイ
ミングおよびポンプ7a,7bのサック5a,5b(の
磁性体2a,2b)の位置変化を示す。
【0027】図3を参照すると、装置電源が投入されそ
れ自身に所定電圧が印加されると(ステップ1;以下カ
ッコ内ではステップという語を省略し、ステップNo.
数字のみを示す)、CPU18は、内部レジスタ,カウ
ンタ,タイマ等をクリアし、出力ポ−トにはすべて待機
時の信号(電磁弁オフ,モ−タオフ)を出力し、そし
て、制御モ−ドレジスタCmに「正圧制御」を指定する「0」
を、監視モ−ドレジスタMmに「両ポンプ7a,7bの監視」を
指定する「0」を、吐出圧レジスタPpに標準圧Pps(正
圧)を、吸引圧レジスタPnに標準圧Pns(負圧)を、流量
レジスタFtに標準値Ftsを、拍動数レジスタNに標準
値Nを、拍半周期レジスタThに標準値Thsを、収縮位
置レジスタPsにPssを、膨張位置レジスタPeに標
準値Pesを書込み、これらのレジスタの値を操作/表
示ボ−ド22に、図20の(a)に示すように表示する
(ステップ2)。上述の標準値はCPU18の処理プロ
グラム中に存在するものである。
【0028】オペレ−タは、図20の(a)に示すモ−
ドおよびデ−タを変更することができる。例えば、図2
0の(a)に示す表示画面上でオペレ−タが「制御モ−
ドCm」の項の「1」をピックすると、CPU18は、制御
モ−ドレジスタCmの内容を「1」(負圧制御を指定)
に変更して、表示画面上の「0:正圧制御」を網掛け表
示に変更し、「1:負圧制御」を明瞭な文字表示に変更
し、「吐出圧」のデ-タPnを網掛け表示に、Ppを明瞭
な文字表示に変更する(図3の3)。オペレ−タの入力
により変更しうるのは次の項目である。
【0029】制御モ−ドCm(正圧制御/負圧制御),
監視モ−ドMm(A&B/A/B),吐出圧Pp(ただ
し、制御モ−ドCmに負圧制御を指定しているとき),
吸引圧Pn(ただし、制御モ−ドCmに正圧制御を指定し
ているとき),収縮位置Ps 、および、膨張位置Pe。
【0030】拍半周期Thは後述する、CPU18のポ
ンピング制御により自動調整され、拍半周期毎に、最新
の調整値に更新表示される。拍動数NはCPU18が拍
半周期Thを演算式に導入して算出し、流量FtはCPU
18が膨張位置Pe,収縮位置Psおよび拍動数Nを演算
式に導入して算出する(図3の4)。
【0031】この実施例では、CPU18により正圧P
p(アキュムレ−タ9Pが供給するエア−の圧力:正
圧)を制御し負圧Pn(アキュレ−タ9Nが吸入する圧
力:負圧)はオペレ−タが指定又は調整する正圧制御
(Cm=「0」)モ−ドと、CPU18により負圧Pnを
制御し正圧Pnはオペレ−タが指定又は調整する負圧制
御(Cm=「1」)モ−ドを選択しうる。図20の(a)
に示す「制御モ−ドCm」がこのようなモ−ドのいずれ
かを選択指定するための入力項目であり、CPU18
は、正圧制御が指定されると「0」を、負圧制御が指定
されると「1」を、制御モ−ドレジスタCmに書込む。
【0032】この実施例では、拍吐出速度(拍動半周期
の間の吐出流量)および拍吸入速度(拍動半周期の間の
吸入流量)の監視対象を、ポンプ7aおよび7bの両者
について行なうA&Bモ−ド,監視対象をポンプ7aの
みとするAモ−ド、および、重視対象をポンプ7bのみ
とするBモ−ドを選択しうる。図20の(a)に示す
「監視モ−ドMm」がこれらのモ−ドのいずれかを選択
指定するための入力項目であり、CPU18は、A&B
が指定されると「0」を、Aが指定されると「1」を、
また、Bが指定されると「2」を、監視モ−ドレジスタ
Mmに書込む。以下、各モ−ドにおけるCPU18の制
御動作を、図3以下の図面を参照して説明する。
【0033】I.「正圧制御モ−ド」(Cm=0) I−(i) 「A&Bモ−ド」(Cm=0およびMm=0) スタ−トキ−が押されると、CPU18は、電気モ−タ
11mに通電してエア−ポンプ11pを駆動し、次に電
磁切換弁10Pおよび10Nをオン(開:通流)とす
る。そして圧力センサ9psおよび9nsの検出高圧および
検出負圧をA/Dコンバ−タ17を介して読込み、検出
高圧が目標高圧レジスタPpの内容Pp以上かつ検出負圧
が目標低圧レジスタPnの内容Pn以下になるのを待つ。
圧力センサ9psの検出圧がPp以上になると、図示しな
い定圧制御(圧力センサ9psの検出圧を所定周期で読
み、検出圧がPp以上であると電磁開閉弁10Pをオフ
にし、Pp未満であるとオンにする)を開始し、圧力セ
ンサ9nsの検出圧がPn以下になると、図示しない定圧
制御(圧力センサ9nsの検出圧を所定周期で読み、検出
圧がPn以下であると電磁開閉弁10Nをオフにし、Pn
を越えるとオンにする)を開始する(図3の5,6)。
【0034】I−(i)−(1) 第1半サイクルの制御 CPU18は、第1ポンプ7aに接続した電磁切換弁8
aをオン(ポンプ7a:収縮=吐出)に、第2ポンプ7
bに接続した電磁切換弁8bをオフ(ポンプ7b:膨張
=吸入)にして(図3の7)、タイマ(プログラムタイ
マ)に時限値Th−dtをセットして該タイマをスタ−
トしてそのタイムオ−バを待つ(図3の8)。この「時
間待ち」(8)の内容は図7に示す。Thは拍半周期レ
ジスタThの内容、dtはプログラム上定めた時間値で
あり、Thに対してかなり小さい値である。
【0035】図7を参照すると、CPU18はこの「時
間待ち」(8)においてTh−dtタイマがタイムオ−
バ(Th−dtなる時間が経過)するのを待ち(8
2)、待っている間操作/表示ボ−ド22に入力がある
と、入力対応の処理をする。入力は、先のステップ3の
モ−ドあるいは数値入力に加えてストップ入力があり得
る。ストップ入力があったときには、停止処理をする。
数値入力があったときには、ステップ3,4と同様な処
理を行なう(83)。何の入力もないと、あるいは数値
入力があってその処理を終了すると、Th−dtタイマ
がタイムオ−バするのを待つ(82)。タイムオ−バす
るとdt時限のdtタイマをスタ−トし(85)、図3
のチェックステップ9に進む。
【0036】ここでは制御モ−ドレジスタCmの内容を
チェックし、それが「0」であるので、次のチェックステ
ップ10に進む。ステップ10では監視モ−ドレジスタ
Mmの内容をチェックし、それが「0」であるので、
「正圧設定A&拍動数設定B1」(11)を実行する。
その内容を図8に示す。
【0037】図8を参照すると、CPU18はホ−ルI
C 1aおよび1bの位置検出信号(サック5a,5b
の、ホ−ルICからの距離Pa,Pb)を読込み(11
1a,111b)、検出位置Paが収縮位置Ps(収縮
位置レジスタPsの内容)に達っしているかをチェック
し(112a)、達っしていると吐出圧レジスタPpの
内容を1デクレメントする(113a)。また、検出位
置Pbが膨張位置Pe(膨張位置レジスタPsの内容)
に達っしているかをチェックし(112b)、達っして
いると拍半周期レジスタThの内容を1デクレメントす
る(113b)。以上が図21のタイミングt2で実行
される。そしてdtタイマのタイムオ−バを待つ(11
4)。dtタイマがタイムオ−バすると、CPU18は
再度ホ−ルIC 1aおよび1bの位置検出信号Pa,
Pbを読込み(115a,115b)、検出位置Paが
収縮位置Psに達っしているかをチェックし(116
a)、達っしていないと吐出圧レジスタPpの内容を1
インクレメントする(117a)。また、検出位置Pb
が膨張位置Peに達っしているかをチェックし(116
b)、達っしていないと拍半周期レジスタThの内容を
1インクレメントする(117b)。以上が図21のタ
イミングTim2で実行される。そして図3のステップ
14に進む。
【0038】この、吐出圧レジスタPpの内容の調整に
より、第1ポンプ7aが収縮駆動開始から拍半周期Th
よりdt前までに収縮を終了(Ps到達)していると、
吐出圧レジスタPpの内容が1ステップ小さい値に更新
され、拍半周期Thを経過したときにまだ収縮を終了し
ていないときには、吐出圧レジスタPpの内容が1ステ
ップ大きい値に更新される。この更新に対応して、前述
の高圧アキュムレ−タ9Pの圧力制御により、アキュム
レ−タ9Pの圧力が低く又は高く変化する。また、拍半
周期レジスタThの内容の調整により、第2ポンプ7b
が膨張駆動開始から拍半周期Thよりdt前までに膨張
を終了(Pe到達)していると、拍半周期レジスタTh
の内容が1ステップ小さい値に更新され、拍半周期Th
を経過したときにまだ膨張を終了していないときには、
拍半周期レジスタThの内容が1ステップ大きい値に更
新される。すなわち次の拍半周期Thが設定される。
【0039】I−(i)−(2) 第2半サイクルの制御 ステップ14では、CPU18は、第1ポンプ7aに接
続した電磁切換弁8aをオフ(ポンプ7a:膨張=吸
入)に、第2ポンプ7bに接続した電磁切換弁8bをオ
ン(ポンプ7b:収縮=吐出)にする。そして「時間待
ち」(15)を実行する。この内容は、前述の「時間待
ち」(8:詳細は図7)の内容と同じである。「時間待
ち」(15)においてタイマTh−dtがタイムオ−バ
すると、CPU18はタイマ−dtをスタ−トして、
「時間待ち」(15)から図4のステップ16に進み、
制御モ−ドレジスタCmの内容をチェックし、それが
「0」であるので、次のチェックステップ17に進む。ス
テップ17では監視モ−ドレジスタMmの内容をチェッ
クし、それが「0」であるので、「拍動数設定&正圧設
定B」(18)を実行する。その内容を図11に示す。
【0040】図11を参照すると、CPU18はホ−ル
IC 1aおよび1bの位置検出信号Pa,Pbを読込
み(181a,181b)、検出位置Pbが収縮位置P
sに達っしているかをチェックし(182b)、達っし
ていると吐出圧レジスタPpの内容を1デクレメントす
る(183b)。また、検出位置Paが膨張位置Peに
達っしているかをチェックし(182a)、達っしてい
ると拍半周期レジスタThの内容を1デクレメントする
(183b)。以上が図21のタイミングt3で実行さ
れる。そしてdtタイマのタイムオ−バを待つ(18
4)。dtタイマがタイムオ−バすると、CPU18は
再度ホ−ルIC 1aおよび1bの位置検出信号Pa,
Pbを読込み(185a,185b)、検出位置Paが
収縮位置Psに達っしているかをチェックし(186
b)、達っしていないと吐出圧レジスタPpの内容を1
インクレメントする(187b)。また、検出位置Pb
が膨張位置Peに達っしているかをチェックし(186
a)、達っしていないと拍半周期レジスタThの内容を
1インクレメントする(187a)。以上が図21のタ
イミングTim3で実行される。そして図3のステップ
7に進む。
【0041】この、吐出圧レジスタPpの内容の調整に
より、第2ポンプ7bが収縮駆動開始から拍半周期Th
よりdt前までに収縮を終了(Ps到達)していると、
吐出圧レジスタPpの内容が1ステップ小さい値に更新
され、拍半周期Thを経過したときにまだ収縮を終了し
ていないときには、吐出圧レジスタPpの内容が1ステ
ップ大きい値に更新される。この更新に対応して、前述
の高圧アキュムレ−タ9Pの圧力制御により、アキュム
レ−タ9Pの圧力が低く又は高く変化する。また、拍半
周期レジスタThの内容の調整により、第1ポンプ7a
が膨張駆動開始から拍半周期Thよりdt前までに膨張
を終了(Pe到達)していると、拍半周期レジスタTh
の内容が1ステップ小さい値に更新され、拍半周期Th
を経過したときにまだ膨張を終了していないときには、
拍半周期レジスタThの内容が1ステップ大きい値に更
新される。すなわち次の拍半周期Thが設定される。
【0042】I−(i)−(3) 第3半サイクル以下の制御 第3半サイクル,第5半サイクル等、以降の奇数番半サ
イクルの制御は上述の第1半サイクルの制御と同様であ
り、第4半サイクル,第6半サイクル等、以降の偶数番
半サイクルの制御は上述の第2半サイクルの制御と同様
である。
【0043】以上の処理が繰返えされることにより、監
視モ−ドがA&Bのときには、第1ポンプ7aおよび第
2ポンプ7bのサック5aおよびサック5bの位置Pa
およびPbが、図21に示す半周期Thの終了タイミン
グTim1,Tim2,Tim3,・・・とその少し前
(dt前)のタイミングt1,t2,t3,・・・で読
込まれる。
【0044】タイミングt1,t2,t3,・・・で
は、吐出行程のポンプ(7a/7b)のサック(5a/
5b)が収縮終了位置(Ps)に達っしていると、すな
わち半拍(半周期)吐出速度が高いと、目標圧レジスタ
Ppの内容が1小さい値に更新されアキュムレ−タ9P
の圧力が1ステップ低く変更される。吸入行程のポンプ
(7b/7a)のサック(5b/5a)が膨張終了位置
(Pe)に達っしていると、すなわち半拍(半周期)吸
入速度が高いと、半周期Thが1ステップ小さい値に変
更され次の半周期が1ステップ短くなる。
【0045】タイミングTim1,Tim2,Tim
3,・・・では、吐出行程のポンプ(7a/7b)のサ
ック(5a/5b)が収縮終了位置(Ps)に達っして
いないと、すなわち半拍(半周期)吐出速度が低いと、
目標圧レジスタPpの内容が1大きい値に更新されアキ
ュムレ−タ9Pの圧力が1ステップ高く変更される。吸
入行程のポンプ(7b/7a)のサック(5b/5a)
が膨張終了位置(Pe)に達っしていないと、すなわち
半拍(半周期)吸入速度が低いと、半周期Thが1ステ
ップ大きい値に変更され次の半周期が1ステップ長くな
る。
【0046】I−(ii) 「Aモ−ド」(Cm=0およびM
m=1) この場合には、監視モ−ドレジスタMmの内容が1であ
るので、CPU18は、上述のI−(i)項の「正圧設定
A&拍動数設定B1」(図3の11)の代りに「正圧設
定A」(図3の12)を実行し、しかも、「拍動数設定
A1&正圧設定B」(図3の18)の代りに「拍動数設
定A1」(図4の19)を実行する。その他の処理はI
−(i)項の処理と同様である。
【0047】I−(ii)−(1) 正圧制御 「正圧設定A」(図3の12)の内容を図9に示す。こ
れにおいては、CPU18はホ−ルIC 1aの位置検
出信号Paを読込み(121a)、検出位置Paが収縮
位置Psに達っしているかをチェックし(122a)、
達っしていると吐出圧レジスタPpの内容を1デクレメ
ントする(123a)。以上が図21のタイミングt2
で実行される。そしてdtタイマのタイムオ−バを待つ
(114)。dtタイマがタイムオ−バすると、CPU
18は再度ホ−ルIC 1aの位置検出信号Paを読込
み(125a)、検出位置Paが収縮位置Psに達っし
ているかをチェックし(126a)、達っしていないと
吐出圧レジスタPpの内容を1インクレメントする(1
27a)。以上が図21のタイミングTim2で実行さ
れる。そして図3のステップ14に進む。
【0048】この、吐出圧レジスタPpの内容の調整に
より、第1ポンプ7aが収縮駆動開始から拍半周期Th
よりdt前までに収縮を終了(Ps到達)していると、
吐出圧レジスタPpの内容が1ステップ小さい値に更新
され、拍半周期Thを経過したときにまだ収縮を終了し
ていないときには、吐出圧レジスタPpの内容が1ステ
ップ大きい値に更新される。この更新に対応して、前述
の高圧アキュムレ−タ9Pの圧力制御により、アキュム
レ−タ9Pの圧力が低く又は高く変化する。
【0049】I−(ii)−(2) 拍動数制御 「拍動数設定A1」(図3の19)の内容を図12に示
す。これにおいては、CPU18はホ−ルIC 1aの
位置検出信号Paを読込み(191a)、検出位置Pa
が膨張位置Pe(膨張位置レジスタPeの内容)に達っ
しているかをチェックし(192a)、達っしていると
拍半周期レジスタThの内容を1デクレメントする(1
93a)。以上が図21のタイミングt3で実行され
る。そしてdtタイマのタイムオ−バを待つ(19
4)。dtタイマがタイムオ−バすると、位置検出信号
Paを読込み(195a)、検出位置Paが膨張位置P
eに達っしているかをチェックし(196a)、達っし
ていないと拍半周期レジスタThの内容を1インクレメ
ントする(197a)。
【0050】この、拍半周期レジスタThの内容の調整
により、第1ポンプ7aが膨張駆動開始から拍半周期T
hよりdt前までに膨張を終了(Pe到達)している
と、拍半周期レジスタThの内容が1ステップ小さい値
に更新され、拍半周期Thを経過したときにまだ膨張を
終了していないときには、拍半周期レジスタThの内容
が1ステップ大きい値に更新される。すなわち次の拍半
周期Thが設定される。以上の処理が繰返えされること
により、監視モ−ドがAのときには、第1ポンプ7aの
サック5aの位置Paが、図21に示す半周期Thの終
了タイミングTim1,Tim2,Tim3,・・・と
その少し前(dt前)のタイミングt1,t2,t3,
・・・で読込まれる。
【0051】タイミングt2,t4,t6,・・・で
は、吐出行程のポンプ7aのサック5aが収縮終了位置
(Ps)に達っしていると、すなわち半拍(半周期)吐
出速度が高いと、目標圧レジスタPpの内容が1小さい
値に更新されアキュムレ−タ9Pの圧力が1ステップ低
く変更される。タイミングt1,t3,t5,・・・で
は、吸入行程のポンプ7aのサック5aが膨張終了位置
(Pe)に達っしていると、すなわち半拍(半周期)吸
入速度が高いと、半周期Thが1ステップ小さい値に変
更され次の半周期が1ステップ短くなる。
【0052】タイミングTim2,Tim4,Tim
6,・・・では、吐出行程のポンプ7aのサック5aが
収縮終了位置(Ps)に達っしていないと、すなわち半
拍(半周期)吐出速度が低いと、目標圧レジスタPpの
内容が1大きい値に更新されアキュムレ−タ9Pの圧力
が1ステップ高く変更される。タイミングTim1,T
im3,Tim5,・・・では、吸入行程のポンプ7a
のサック5bが膨張終了位置(Pe)に達っしていない
と、すなわち半拍(半周期)吸入速度が低いと、半周期
Thが1ステップ大きい値に変更され次の半周期が1ス
テップ長くなる。
【0053】I−(iii) 「Bモ−ド」(Cm=0および
Mm=2) この場合には、監視モ−ドレジスタMmの内容が2であ
るので、CPU18は、上述のI−(i)項の「正圧設定
A&拍動数設定B1」(図3の11)の代りに「拍動数
設定B1」(図3の13)を実行し、しかも、「拍動数
設定A1&正圧設定B」(図3の18)の代りに「正圧
設定B」(図4の20)を実行する。その他の処理はI
−(i)項の処理と同様である。
【0054】I−(iii)−(1) 拍動数制御 「拍動数設定B1」(図3の13)の内容を図10に示
す。これにおいては、CPU18はホ−ルIC 1bの
位置検出信号Pbを読込み(131b)、検出位置Pb
が膨張位置Pe(膨張位置レジスタPeの内容)に達っ
しているかをチェックし(132b)、達っしていると
拍半周期レジスタThの内容を1デクレメントする(1
33b)。以上が図21のタイミングt2で実行され
る。そしてdtタイマのタイムオ−バを待つ(13
4)。dtタイマがタイムオ−バすると、位置検出信号
Pbを読込み(135b)、検出位置Pbが膨張位置P
eに達っしているかをチェックし(136b)、達っし
ていないと拍半周期レジスタThの内容を1インクレメ
ントする(137b)。以上が図21のタイミングTi
m2で実行される。
【0055】この、拍半周期レジスタThの内容の調整
により、第2ポンプ7bが膨張駆動開始から拍半周期T
hよりdt前までに膨張を終了(Pe到達)している
と、拍半周期レジスタThの内容が1ステップ小さい値
に更新され、拍半周期Thを経過したときにまだ膨張を
終了していないときには、拍半周期レジスタThの内容
が1ステップ大きい値に更新される。すなわち次の拍半
周期Thが設定される。 I−(iii)−(2) 正圧制御 「正圧設定B」(図4の20)の内容を図13に示す。
これにおいては、CPU18はホ−ルIC 1bの位置
検出信号Pbを読込み(201b)、検出位置Pbが収
縮位置Psに達っしているかをチェックし(202
b)、達っしていると吐出圧レジスタPpの内容を1デ
クレメントする(203a)。以上が図21のタイミン
グt3で実行される。そしてdtタイマのタイムオ−バ
を待つ(204)。dtタイマがタイムオ−バすると、
CPU18は再度ホ−ルIC 1bの位置検出信号Pb
を読込み(205b)、検出位置Pbが収縮位置Psに
達っしているかをチェックし(206b)、達っしてい
ないと吐出圧レジスタPpの内容を1インクレメントす
る(207b)。以上が図21のタイミングTim3で
実行される。そして図3のステップ14に進む。
【0056】この、吐出圧レジスタPpの内容の調整に
より、第2ポンプ7bが収縮駆動開始から拍半周期Th
よりdt前までに収縮を終了(Ps到達)していると、
吐出圧レジスタPpの内容が1ステップ小さい値に更新
され、拍半周期Thを経過したときにまだ収縮を終了し
ていないときには、吐出圧レジスタPpの内容が1ステ
ップ大きい値に更新される。この更新に対応して、前述
の高圧アキュムレ−タ9Pの圧力制御により、アキュム
レ−タ9Pの圧力が低く又は高く変化する。
【0057】以上の処理が繰返えされることにより、監
視モ−ドがBのときには、第2ポンプ7bのサック5b
の位置Pbが、図21に示す半周期Thの終了タイミン
グTim1,Tim2,Tim3,・・・とその少し前
(dt前)のタイミングt1,t2,t3,・・・で読
込まれる。
【0058】タイミングt1,t3,t5,・・・で
は、吐出行程のポンプ7bのサック5bが収縮終了位置
(Ps)に達っしていると、すなわち半拍(半周期)吐
出速度が高いと、目標圧レジスタPpの内容が1小さい
値に更新されアキュムレ−タ9Pの圧力が1ステップ低
く変更される。タイミングt2,t4,t6,・・・で
は、吸入行程のポンプ7bのサック5bが膨張終了位置
(Pe)に達っしていると、すなわち半拍(半周期)吸
入速度が高いと、半周期Thが1ステップ小さい値に変
更され次の半周期が1ステップ短くなる。
【0059】タイミングTim1,Tim3,Tim
5,・・・では、吐出行程のポンプ7bのサック5bが
収縮終了位置(Ps)に達っしていないと、すなわち半
拍(半周期)吐出速度が低いと、目標圧レジスタPpの
内容が1大きい値に更新されアキュムレ−タ9Pの圧力
が1ステップ高く変更される。タイミングTim2,T
im4,Tim6,・・・では、吸入行程のポンプ7b
のサック5bが膨張終了位置(Pe)に達っしていない
と、すなわち半拍(半周期)吸入速度が低いと、半周期
Thが1ステップ大きい値に変更され次の半周期が1ス
テップ長くなる。
【0060】以上のように、監視モ−ドが「A&B」の
ときには、すべての半周期の終了時点とその少し前に、
第1および第2ポンプ7a,7bの、各半周期の間の吐
出速度および吸入速度の高,低をチェックして、吐出速
度が高いときには吐出圧レジスタPpの内容を1ステッ
プ小さい値に更新し低いときには1ステップ大きい値に
更新し、吸入速度が高いときには拍半周期レジスタの内
容を1ステップ小さい値に更新し低いときには1ステッ
プ大きい値に更新する。監視モ−ドが「A」のときに
は、第1ポンプ7aの吐出行程の終了時点とその少し前
にポンプ7aの吐出速度をチェックし、ポンプ7aの吸
入行程の終了時点とその少し前にポンプ7aの吸入速度
をチェックする。すなわち、ポンプ7aのみの拍半周期
の間の吐出速度および吸入速度を監視し、それぞれに基
づいて吐出圧レジスタPpおよび拍半周期レジスタの内
容を変更する。監視モ−ドが「B」のときには、第2ポ
ンプ7bの吐出行程の終了時点とその少し前にポンプ7
bの吐出速度をチェックし、ポンプ7bの吸入行程の終
了時点とその少し前にポンプ7bの吸入速度をチェック
する。すなわち、ポンプ7bのみの拍半周期の間の吐出
速度および吸入速度を監視し、それぞれに基づいて吐出
圧レジスタPpおよび拍半周期レジスタの内容を変更す
る。
【0061】以上のように I.「正圧制御モ−ド」
(Cm=0)では、CPU18は、ポンプ7aおよび/
又は7bの半周期間の吐出速度の高,低に対応してアキ
ュレム−タ9Pの目標圧(正圧)を、該吐出速度が高い
と低く、低いと高く変更する。この目標圧の変更に連動
して、図3のステップ6で開始した、調圧制御により、
アキュムレ−タ9Pの圧力が実質上該目標圧になる。す
なわち、半周期間の吐出速度が高いとこれを下げるよう
に吐出圧(9Pの圧力)が下げられ、吐出速度が低いと
これを上げるように吐出圧が上げられる。一方、ポンプ
7aおよび/又は7bの半周期間の吸入速度の高,低に
対応して拍半周期Thを、該吸入速度が高いと短く、低
いと長く変更する。この変更により、タイマ−(Th−
dt)の値が同様に変化し、半周期間の吸入速度が高い
(生体の送血流量が多い)ときにはこれを受入れるよう
に拍動数(回/分)が高くなり、吸入速度が低い(生体
の送血流量が少い)ときにはこれに対応して拍動数が低
くなる。上述の吐出圧の調整は、ポンプの送出流量を一
定にするのに寄与し、拍動数(拍半周期Th)の調整
は、生体の生理的状態に追従するのに寄与する。なお、
「正圧制御モ−ド」(Cm=0)を設定しているときに
は、図20に示す「吐出圧」Ppの項には、吐出圧レジ
スタPpの値が表示され、このモ−ドではオペレ−タが
「吐出圧」Ppの項に入力しようとしてもCPU18は
これを受付けない。しかしオペレ−タが「吸引圧」Pn
の項を指定するとCPU18は数字入力領域にオペレ−
タが入力した数値を吸引圧レジスタPnに読込む。負圧
アキュムレ−タ9Nの圧力(負圧)は、CPU18がこ
の吸引圧レジスタPnのデ−タが示す値になるように、
図3のステップ6で開始した調圧制御を行なうので、ま
た、負圧(吸引圧)により半周期間の吸入速度が変わり
これにより吐出流量(のパラメ−タである拍動数)が変
わるので、オペレ−タは、図20に示す表示を参照しか
つポンプを接続した生体の状態を観察して、負圧Pnを
調整してポンプの定常的吐出流量Ftを適切に調整する
ことができる。
【0062】II.「負圧制御モ−ド」(Cm=1) このモ−ドが設定されているときには、CPU18は、
図3に示すステップ10〜15の代りに図5に示すステ
ップ21〜26を実行し、かつ図4に示すステップ16
〜20の代りに図6に示すステップ27〜30を実行す
る。
【0063】図5に示す「拍動数設定A2&負圧設定
B」(22)の内容は図14に詳細に示す。図14を参
照すると、CPU18はホ−ルIC 1aおよび1bの
位置検出信号Pa,Pbを読込み(221a,221
b)、検出位置Paが収縮位置Psに達っしているかを
チェックし(222a)、達っしていると拍半周期レジ
スタThの内容を1デクレメントする(223a)。ま
た、検出位置Pbが膨張位置Peに達っしているかをチ
ェックし(222b)、達っしていると吸引圧レジスタ
Pnの内容を1インクレメント(負圧の絶対値を1ステ
ップ小さくする:223b)。以上が図21のタイミン
グt2で実行される。そしてdtタイマのタイムオ−バ
を待つ(224)。dtタイマがタイムオ−バすると、
CPU18は再度ホ−ルIC 1aおよび1bの位置検
出信号Pa,Pbを読込み(225a,225b)、検
出位置Paが収縮位置Psに達っしているかをチェック
し(226a)、達っしていないと拍半周期レジスタT
hの内容を1インクレメントする(227a)。また、
検出位置Pbが膨張位置Peに達っしているかをチェッ
クし(226b)、達っしていないと吸引圧レジスタP
nの内容を1デクレメントする(負圧の絶対値を1ステ
ップ大きくする:227b)。以上が図21のタイミン
グTim2で実行される。
【0064】この、吸引圧レジスタPnの内容の調整に
より、収縮駆動開始から拍半周期Thよりdt前までに
収縮を終了(Ps到達)していると、吸引圧レジスタP
nの内容が1ステップ大きい(圧力絶対値では小さい)
値に更新され、拍半周期Thを経過したときにまだ収縮
を終了していないときには、吸引圧レジスタPnの内容
が1ステップ小さい(圧力絶対値では大きい)値に更新
される。この更新に対応して、前述の低圧アキュムレ−
タ9Nの圧力制御により、アキュムレ−タ9Nの圧力の
絶対値が低く又は高く変化する。また、拍半周期レジス
タThの内容の調整により、膨張駆動開始から拍半周期
Thよりdt前までに膨張を終了(Pe到達)している
と、拍半周期レジスタThの内容が1ステップ小さい値
に更新され、拍半周期Thを経過したときにまだ膨張を
終了していないときには、拍半周期レジスタThの内容
が1ステップ大きい値に更新される。
【0065】図5に示す「拍動数設定A2」(23)の
内容は図15に詳細に示す。図15を参照すると、CP
U18はホ−ルIC 1aの位置検出信号Paを読込み
(231a)、検出位置Paが収縮位置Psに達っして
いるかをチェックし(232a)、達っしていると拍半
周期レジスタThの内容を1デクレメントする(233
a)。以上が図21のタイミングt2で実行される。そ
してdtタイマのタイムオ−バを待つ(234)。dt
タイマがタイムオ−バすると、CPU18は再度ホ−ル
IC 1aの位置検出信号Paを読込み(235a)、
検出位置Paが収縮位置Psに達っしているかをチェッ
クし(236a)、達っしていないと拍半周期レジスタ
Thの内容を1インクレメントする(237a)。以上
が図21のタイミングTim2で実行される。
【0066】この、拍半周期レジスタThの内容の調整
により、膨張駆動開始から拍半周期Thよりdt前まで
に膨張を終了(Pe到達)していると、拍半周期レジス
タThの内容が1ステップ小さい値に更新され、拍半周
期Thを経過したときにまだ膨張を終了していないとき
には、拍半周期レジスタThの内容が1ステップ大きい
値に更新される。
【0067】図5に示す「負圧設定B」(24)の内容
は図16に詳細に示す。図16を参照すると、CPU1
8はホ−ルIC 1bの位置検出信号Pbを読込み(2
41b)、検出位置Pbが膨張位置Peに達っしている
かをチェックし(242b)、達っしていると吸引圧レ
ジスタPnの内容を1インクレメント(負圧の絶対値を
1ステップ小さくする:243b)。以上が図21のタ
イミングt2で実行される。そしてdtタイマのタイム
オ−バを待つ(244)。dtタイマがタイムオ−バす
ると、CPU18は再度ホ−ルIC 1bの位置検出信
号Pbを読込み(245b)、検出位置Pbが膨張位置
Peに達っしているかをチェックし(246b)、達っ
していないと吸引圧レジスタPnの内容を1デクレメン
トする(負圧の絶対値を1ステップ大きくする:247
b)。以上が図21のタイミングTim2で実行され
る。
【0068】この、吸引圧レジスタPnの内容の調整に
より、収縮駆動開始から拍半周期Thよりdt前までに
収縮を終了(Ps到達)していると、吸引圧レジスタP
nの内容が1ステップ大きい(圧力絶対値では小さい)
値に更新され、拍半周期Thを経過したときにまだ収縮
を終了していないときには、吸引圧レジスタPnの内容
が1ステップ小さい(圧力絶対値では大きい)値に更新
される。この更新に対応して、前述の低圧アキュムレ−
タ9Nの圧力制御により、アキュムレ−タ9Nの圧力の
絶対値が低く又は高く変化する。
【0069】図6に示す「負圧設定A&拍動数設定B
2」(28)の内容は図17に詳細に示す。図17を参
照すると、CPU18はホ−ルIC 1aおよび1bの
位置検出信号Pa,Pbを読込み(281a,281
b)、検出位置Pbが収縮位置Psに達っしているかを
チェックし(282b)、達っしていると拍半周期レジ
スタThの内容を1デクレメントする(283b)。ま
た、検出位置Paが膨張位置Peに達っしているかをチ
ェックし(282a)、達っしていると吸引圧レジスタ
Pnの内容を1インクレメント(負圧の絶対値を1ステ
ップ小さくする:283a)。以上が図21のタイミン
グt3で実行される。そしてdtタイマのタイムオ−バ
を待つ(284)。dtタイマがタイムオ−バすると、
CPU18は再度ホ−ルIC 1aおよび1bの位置検
出信号Pa,Pbを読込み(285a,285b)、検
出位置Pbが収縮位置Psに達っしているかをチェック
し(286b)、達っしていないと拍半周期レジスタT
hの内容を1インクレメントする(287b)。また、
検出位置Paが膨張位置Peに達っしているかをチェッ
クし(286a)、達っしていないと吸引圧レジスタP
nの内容を1デクレメントする(負圧の絶対値を1ステ
ップ大きくする:287a)。以上が図21のタイミン
グTim3で実行される。
【0070】図6に示す「負圧設定A」(29)の内容
は図18に詳細に示す。図18を参照すると、CPU1
8はホ−ルIC 1aの位置検出信号Paを読込み(2
91a)、検出位置Paが膨張位置Peに達っしている
かをチェックし(292a)、達っしていると吸引圧レ
ジスタPnの内容を1インクレメント(負圧の絶対値を
1ステップ小さくする:293a)。以上が図21のタ
イミングt3で実行される。そしてdtタイマのタイム
オ−バを待つ(294)。dtタイマがタイムオ−バす
ると、CPU18は再度ホ−ルIC 1aの位置検出信
号Paを読込み(295a)、検出位置Paが膨張位置
Peに達っしているかをチェックし(296a)、達っ
していないと吸引圧レジスタPnの内容を1デクレメン
トする(負圧の絶対値を1ステップ大きくする:297
a)。以上が図21のタイミングTim3で実行され
る。
【0071】図6に示す「拍動数設定B2」(30)の
内容は図19に詳細に示す。図19を参照すると、CP
U18はホ−ルIC 1bの位置検出信号Pbを読込み
(301a)、検出位置Pbが収縮位置Psに達っして
いるかをチェックし(302b)、達っしていると拍半
周期レジスタThの内容を1デクレメントする(303
b)。以上が図21のタイミングt3で実行される。そ
してdtタイマのタイムオ−バを待つ(304)。dt
タイマがタイムオ−バすると、CPU18は再度ホ−ル
IC 1bの位置検出信号Pbを読込み(305b)、
検出位置Pbが収縮位置Psに達っしているかをチェッ
クし(306b)、達っしていないと拍半周期レジスタ
Thの内容を1インクレメントする(307b)。以上
が図21のタイミングTim3で実行される。
【0072】以上のように、II.「負圧制御モ−ド」
(Cm=1)では、CPU18は、ポンプ7aおよび/
又は7bの半周期間の吐出速度の高,低に対応して拍半
周期Thを、該吐出速度が高いと短く、低いと長く変更
する。この変更により、タイマ−(Th−dt)の値が
同様に変化し、半周期間の吐出速度が高い(生体の受血
流量が高いときにはこれを受入れるように拍動数(回/
分)が高くなり、吐出速度が低い(生体の受血流量が少
い)ときにはこれに対応して拍動数が低くなる。一方、
ポンプ7aおよび/又は7bの半周期間の吸入速度の
高,低に対応してアキュレム−タ9Nの目標圧(負圧)
を、該吸入速度が高いと高く(絶対値では小さく)、低
いと低く(絶対値では大きく)変更する。この目標圧の
変更に連動して、図3のステップ6で開始した、調圧制
御により、アキュムレ−タ9Nの圧力が実質上該目標圧
になる。すなわち、半周期間の吸入速度が高いとこれを
下げるように吸引圧(9Nの圧力)が上げられ(絶対値
では下げられ)、吸入速度が低いとこれを上げるように
吐出圧が下げられる(絶対値では上げられる)。上述の
吸引圧の調整は、ポンプの送出流量を一定にするのに寄
与し、拍動数(拍半周期Th)の調整は、生体の生理的
状態に追従するのに寄与する。なお、「負圧制御モ−
ド」(Cm=1)を設定しているときには、図20に示
す「吸引圧」Pnの項には、吸引圧レジスタPnの値が
表示され、このモ−ドではオペレ−タが「吸引圧」Pn
の項に入力しようとしてもCPU18はこれを受付けな
い。しかしオペレ−タが「吐出圧」Ppの項を指定する
とCPU18は数字入力領域にオペレ−タが入力した数
値を吐出圧レジスタPpに読込む。正圧アキュムレ−タ
9Pの圧力(正圧)は、CPU18がこの吐出圧レジス
タPpのデ−タが示す値になるように、図3のステップ
6で開始した調圧制御を行なうので、また、正圧(吐出
圧)により半周期間の吐出速度が変わりこれにより吐出
流量が変わるので、オペレ−タは、図20に示す表示を
参照しかつポンプを接続した生体の状態を観察して、正
圧Pnを調整してポンプの定常的吐出流量Ftを適切に
調整することができる。
【0073】以上に説明した実施例では、圧力源として
正圧源(9P)と負圧源(9N)の両者を用いている
が、これらの一方を省略し代りに大気圧としてもよい。
この場合、負圧源(9N)を省略するとオペレ−タによ
る負圧調整が不可能となり、正圧源(9P)を省略する
とオペレ−タによる正圧調整が不可能となるが、オペレ
−タは、収縮位置Psおよび膨張位置Peを調整するこ
とによりある程度流量Ftを調整しうる。なお、オペレ
−タの流量調整は実質上不可能であっても、上述のよう
に拍半周期ThのCPU18による自動調整があるの
で、生体に極端に大きな負担を加えることがなく、使用
可能な用途は広い。
【0074】なお、上述の実施例においては2個のポン
プを用いているが、3個以上としてもよい。3個の場合
には、第1ポンプに対して第2ポンプを2Th/3の遅
れで同一拍動周期で駆動し、第3ポンプは第1ポンプに
対して4Th/3の遅れで同一拍動周期で駆動すればよ
い。4個の場合には、順次Th/2の位相遅れで同一拍
動周期で駆動すればよい。
【0075】また、上述の実施例は生体血液を吸引し吐
出するポンピング装置であるが、本発明は、これに限ら
ず、実質上定流量が必要とされる他の用途にも同様に適
用しうる。
【0076】
【発明の効果】ポンプの外部から内部へのの流入量が増
加するときの駆動圧の低下は緩やかとなり、生体からの
血液の流入量が低下するときの駆動圧の上昇が緩やかと
なる。すなわち過敏な駆動圧変動がなくなり、生体とポ
ンピング装置の間の送血管の管路抵抗もしくは管圧の変
動によりポンピング装置の駆動圧が大きく動揺すること
がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す図面であり、ポンプ
およびそれに接続された電磁切換弁を示す断面図であ
る。
【図2】 図1に示す電磁弁等に接続された、ポンピン
グを制御する電気装置等を示すブロック図である。
【図3】 図2に示すCPU18の制御動作のメインル
−チンの一部を示すフロ−チャ−トである。
【図4】 図2に示すCPU18の制御動作のメインル
−チンの一部を示すフロ−チャ−トである。
【図5】 図2に示すCPU18の制御動作のメインル
−チンの一部を示すフロ−チャ−トである。
【図6】 図2に示すCPU18の制御動作のメインル
−チンの一部を示すフロ−チャ−トである。
【図7】 図3に示すサブル−チン「時間待ち」8の内
容を示すフロ−チャ−トである。
【図8】 図3に示すサブル−チン「正圧設定A&拍動
数設定B1」11の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図9】 図3に示すサブル−チン「正圧設定A」12
の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図10】 図3に示すサブル−チン「拍動数設定B
1」13の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図11】 図4に示すサブル−チン「拍動数設定A1
&正圧設定B」18の内容を示すフロ−チャ−トであ
る。
【図12】 図4に示すサブル−チン「拍動数設定A
1」19の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図13】 図4に示すサブル−チン「正圧設定B」2
0の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図14】 図5に示すサブル−チン「拍動数設定A2
&負圧設定B」22の内容を示すフロ−チャ−トであ
る。
【図15】 図5に示すサブル−チン「拍動数設定A
2」23の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図16】 図5に示すサブル−チン「負圧設定B」2
4の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図17】 図6に示すサブル−チン「負圧設定A&拍
動数設定B2」28の内容を示すフロ−チャ−トであ
る。
【図18】 図6に示すサブル−チン「負圧設定A」2
9の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図19】 図6に示すサブル−チン「拍動数設定B
2」30の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図20】 図2に示す操作/表示ボ−ド22に表示さ
れる設定モ−ドおよびデ−タを示す平面図である。
【図21】 図1に示すポンプ7a,7bに加える圧力
の切換わりと、ポンプ7a,7bのサック5a,5bに
固着された磁性体2a,2bの位置を示すタイムチャ−
トである。
【符号の説明】
1a,1b:ホ−ルIC 2a,2
b:磁性体 3a,3b,4a,4b:逆止弁のボ−ル 5a,5
b:サック 6a,6b:エア−ポ−ト 7a,7
b:ポンプ 7fa,7fb:血液受け空間 7pa,7
pb:作動流体室 8a,8b:電磁切換弁 9P:高圧
アキュムレ−タ 9N:低圧アキュムレ−タ 9ps,9
ns:圧力センサ 10P,10N:電磁開閉弁 11p:エ
ア−ポンプ 11m:電気モ−タ 12:制御
装置 22:操作/表示ボ−ド 23:血液
受け口 24:流体送出口

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流体受け空間と作動流体空間とを区分し、
    流体受け空間を収縮/膨張する方向に往復移動しうるポ
    ンピング作用体,流体受口と流体受け空間の間に介挿さ
    れ前者から後者への流体の通流は許し逆方向への通流は
    阻止する第1逆止弁、および、流体送出口と流体受け空
    間の間に介挿され後者から前者への流体の通流は許し逆
    方向への通流は阻止する第2逆止弁を、それぞれが有す
    る複数個mのポンプ;圧力流体源;圧力流体源の圧力を
    指定された目標圧力に定める圧力制御手段;前記複数個
    のポンプの作動流体空間を、前記圧力流体源の圧力と異
    なる圧力と前記圧力流体源に選択的に接続する切換手
    段;前記複数個mのポンプのうちの少くとも1個の拍吐
    出速度の高/低を検出する拍吐出速度監視手段;前記複
    数個mのポンプのうちの少くとも1個の拍吸入速度の高
    /低を検出する拍吸入速度監視手段;および、 前記複数個mのポンプを目標拍動周期の1/mの位相差
    で拍動駆動するために前記切換手段を切換え付勢し、前
    記拍吐出速度監視手段および拍吸入速度監視手段が検出
    した拍吐出速度の高/低および拍吸入速度の高/低の一
    方に対応して速度が高いときには前記目標圧力を小さい
    値に変更し他方に対応して速度が高いときには前記目標
    拍動周期を短く変更する、流量制御手段;を備える、流
    体送りポンピング装置。
  2. 【請求項2】流体受け空間と作動流体空間とを区分し、
    流体受け空間を収縮/膨張する方向に往復移動しうるポ
    ンピング作用体,流体受口と流体受け空間の間に介挿さ
    れ前者から後者への流体の通流は許し逆方向への通流は
    阻止する第1逆止弁、および、流体送出口と流体受け空
    間の間に介挿され後者から前者への流体の通流は許し逆
    方向への通流は阻止する第2逆止弁を、それぞれが有す
    る複数個mのポンプ;高圧流体源;高圧流体源の圧力を
    指定された目標圧力に定める圧力制御手段;前記複数個
    のポンプの作動流体空間を、前記高圧流体源と低圧に選
    択的に接続する切換手段;前記複数個mのポンプのうち
    の少くとも1個の拍吐出速度の高/低を検出する拍吐出
    速度監視手段;前記複数個mのポンプのうちの少くとも
    1個の拍吸入速度の高/低を検出する拍吸入速度監視手
    段;および、 前記複数個mのポンプを目標拍動周期の1/mの位相差
    で拍動駆動するために前記切換手段を切換え付勢し、前
    記拍吐出速度監視手段が検出した拍吐出速度の高/低に
    対応して高いときには前記目標圧力を小さい値に変更
    し、前記拍吸入速度監視手段が検出した拍吸入速度の高
    /低に対応して高いときには前記目標拍動周期を短く変
    更する、流量制御手段;を備える、流体送りポンピング
    装置。
  3. 【請求項3】流体受け空間と作動流体空間とを区分し、
    流体受け空間を収縮/膨張する方向に往復移動しうるポ
    ンピング作用体,流体受口と流体受け空間の間に介挿さ
    れ前者から後者への流体の通流は許し逆方向への通流は
    阻止する第1逆止弁、および、流体送出口と流体受け空
    間の間に介挿され後者から前者への流体の通流は許し逆
    方向への通流は阻止する第2逆止弁を、それぞれが有す
    る複数個mのポンプ;高圧流体源;低圧流体源;高圧流
    体源の圧力を指定された目標高圧力に定める高圧制御手
    段;低圧流体源の圧力を指定された目標低圧力に定める
    低圧制御手段;前記複数個のポンプの作動流体空間を、
    前記高圧流体源と低圧流体源に選択的に接続する切換手
    段;前記複数個mのポンプのうちの少くとも1個の拍吐
    出速度の高/低を検出する拍吐出速度監視手段;前記複
    数個mのポンプのうちの少くとも1個の拍吸入速度の高
    /低を検出する拍吸入速度監視手段;および、 前記複数個mのポンプを目標拍動周期の1/mの位相差
    で拍動駆動するために前記切換手段を切換え付勢し、前
    記拍吐出速度監視手段が検出した拍吐出速度の高/低に
    対応して高いときには前記目標高圧力を小さい値に変更
    し、前記拍吸入速度監視手段が検出した拍吸入速度の高
    /低に対応して高いときには前記目標拍動周期を短く変
    更する、流量制御手段;を備える、流体送りポンピング
    装置。
  4. 【請求項4】流体受け空間と作動流体空間とを区分し、
    流体受け空間を収縮/膨張する方向に往復移動しうるポ
    ンピング作用体,流体受口と流体受け空間の間に介挿さ
    れ前者から後者への流体の通流は許し逆方向への通流は
    阻止する第1逆止弁、および、流体送出口と流体受け空
    間の間に介挿され後者から前者への流体の通流は許し逆
    方向への通流は阻止する第2逆止弁を、それぞれが有す
    る複数個mのポンプ;低圧流体源;低圧流体源の圧力を
    指定された目標圧力に定める圧力制御手段;前記複数個
    のポンプの作動流体空間を、前記低圧流体源と高圧に選
    択的に接続する切換手段;前記複数個mのポンプのうち
    の少くとも1個の拍吐出速度の高/低を検出する拍吐出
    速度監視手段;前記複数個mのポンプのうちの少くとも
    1個の拍吸入速度の高/低を検出する拍吸入速度監視手
    段;および、 前記複数個mのポンプを目標拍動周期の1/mの位相差
    で拍動駆動するために前記切換手段を切換え付勢し、前
    記拍吸入速度監視手段が検出した拍吸入速度の高/低に
    対応して高いときには前記目標圧力を小さい値に変更
    し、前記拍吐出速度監視手段が検出した拍吐出速度の高
    /低に対応して高いときには前記目標拍動周期を短く変
    更する、流量制御手段;を備える、流体送りポンピング
    装置。
  5. 【請求項5】流体受け空間と作動流体空間とを区分し、
    流体受け空間を収縮/膨張する方向に往復移動しうるポ
    ンピング作用体,流体受口と流体受け空間の間に介挿さ
    れ前者から後者への流体の通流は許し逆方向への通流は
    阻止する第1逆止弁、および、流体送出口と流体受け空
    間の間に介挿され後者から前者への流体の通流は許し逆
    方向への通流は阻止する第2逆止弁を、それぞれが有す
    る複数個mのポンプ;高圧流体源;低圧流体源;高圧流
    体源の圧力を指定された目標高圧力に定める高圧制御手
    段;低圧流体源の圧力を指定された目標低圧力に定める
    低圧制御手段;前記複数個のポンプの作動流体空間を、
    前記高圧流体源と低圧流体源に選択的に接続する切換手
    段;前記複数個mのポンプのうちの少くとも1個の拍吐
    出速度の高/低を検出する拍吐出速度監視手段;前記複
    数個mのポンプのうちの少くとも1個の拍吸入速度の高
    /低を検出する拍吸入速度監視手段;および、 前記複数個mのポンプを目標拍動周期の1/mの位相差
    で拍動駆動するために前記切換手段を切換え付勢し、前
    記拍吸入速度監視手段が検出した拍吐出速度の高/低に
    対応して高いときには前記目標低圧力を小さい値に変更
    し、前記拍吐出速度監視手段が検出した拍吐出速度の高
    /低に対応して高いときには前記目標拍動周期を短く変
    更する、流量制御手段;を備える、流体送りポンピング
    装置。
JP5141735A 1993-06-14 1993-06-14 流体送りポンピング装置 Pending JPH07136246A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4697331B2 (ja) * 2007-03-05 2011-06-08 株式会社ジェイ・エム・エス 補助人工心臓装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4697331B2 (ja) * 2007-03-05 2011-06-08 株式会社ジェイ・エム・エス 補助人工心臓装置

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