JPH09182785A - 医療機器用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の小型化、軽量化および部品点数の削滅
を図り、信頼性を向上させた医療機器用駆動装置を提供
すること。 【解決手段】 バルーンカテーテル２０などの医療機器
を駆動する装置において、バルーンカテーテルの駆動前
に、バルーンカテーテルを含む二次配管系１８内のヘリ
ウム置換を行う際に、真空引きするためのポンプ４が、
一次配管系１７で陽圧および陰圧を発生させるためのポ
ンプ４を兼ねる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば陽圧と陰
圧を交互に出力して大動脈内バルーンポンプ（ＩＡＢ
Ｐ）などの医療機器を膨張・収縮駆動する医療機器用駆
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばＩＡＢＰ用バルーンカテーテル
では、そのバルーンを患者の心臓の近くの動脈血管内に
挿入し、心臓の拍動に合わせて膨張および収縮させ、心
臓の補助治療を行う。バルーンを膨張・収縮させるため
の駆動装置として、特開昭６０−１０６４６４号公報に
示す駆動装置が知られている。

【０００３】この公報に示す駆動装置は、一次配管系
と、二次配管系とを有し、これら系を圧力伝達隔壁装置
（一般的には、容量制限装置（ＶＬＤ）またはアイソレ
ータと称する）により隔離し、一次配管系に生じる圧力
変動を二次配管系に伝達し、二次配管系に生じる圧力変
化によりバルーンを膨張および収縮駆動している。この
ように一次配管系と二次配管系とに分離するのは、バル
ーンを駆動するための流体と、陽圧および陰圧の発生源
となる流体とを別流体にし、バルーンの膨張・収縮の応
答性向上を図りつつ、低コストで圧力発生を行うためで
ある。また、間に圧力伝達隔壁装置を介在させること
で、バルーンを膨張および収縮させる時に、過剰なガス
がバルーン内に出入りすることを防止するためである。

【０００４】ところで、このようなＩＡＢＰ用バルーン
カテーテルでは、二次配管系に封入されるガスとして、
質量が小さく応答性に優れたヘリウムガスが好ましく用
いられる。このヘリウムガスをバルーン内および二次配
管系に最初に充填する際には、バルーン内および二次配
管系を減圧状態にしてから行う。すなわち、二次配管系
の空気を抜いて減圧状態にしてから、ヘリウムガスなど
の駆動用シャトルガスを封入する。このヘリウムガスの
封入圧は、大気圧力と同等またはそれよりも低めであ
り、低めにすることで、バルーンの収縮の応答速度が上
がり、血圧補助効果や、高心拍数への追随性能も向上す
る。

【０００５】従来では、一次配管系に陽圧と陰圧とを交
互に発生させるために、一次配管系を陽圧ラインと陰圧
ラインとで構成し、これらラインからの圧力を弁により
切り換えて圧力伝達隔壁装置に伝達している。陽圧ライ
ンには、陽圧発生ポンプおよび陽圧タンクなどを設け、
陰圧ラインには、陰圧発生ポンプおよび陰圧タンクなど
を設け、陽圧および陰圧を別々の圧力発生装置で発生さ
せていた。

【０００６】このような圧力発生装置を２台も設けるこ
とは、消費電力や重量の増加の点からも好ましくないの
で、特公平3-28595号公報や特公平4-61661号公報にも示
されるように、圧力発生装置を１台とし、その流体入力
端と出力端にそれぞれ発生する陰圧と陽圧とを利用し
て、駆動を行う装置が開発されている。

【０００７】しかし、どちらの装置でも、ポンプを１台
としたことにより、重量を軽減するための構造としては
まずまずであるが、エネルギーの効率の点からは、問題
がある。たとえば前者の場合、設定された陽圧以上に陽
圧タンクの圧力が上がろうとすると、圧力発生手段の出
力端に繋がれた電磁弁を用いて、陽圧を大気に逃がす構
造にしてある。また、この前者の装置では、圧力を逃が
し過ぎないため、陽圧タンクと該電磁弁との間に逆止弁
が必須となる。また、陰圧の場合も、設定された陰圧以
下に陰圧タンクの圧力が下がろうとすると、圧力発生手
段の入力端を、同様に電磁弁を用いて大気に解放する。
このため、陰圧タンクと圧力発生手段との入力端の間に
も、逆止弁が必須となる。もちろん、各圧力設定を越え
ている状態でのエネルギー効率は、圧力発生手段である
ポンプの入出力端を大気に解放しているので、大変悪く
なることは自明である。

【０００８】すなわち、この期間に作動するポンプは、
駆動するための陽圧および陰圧の発生に何の寄与もしな
いことを意味する。この期間をできるだけ縮めるため、
ポンプの出力の小さなものを用いると、たとえば、患者
側の要因で心拍数が増えたときには十分な陽陰圧が得ら
れなくなってしまうという欠点がある。よって、必ず過
剰な能力のポンプを用いて、その出力の一部を捨てる必
要が生じる。

【０００９】また、後者の装置においては、圧力発生手
段の陽圧側と陽圧タンクとの間に切り替え弁を設ける。
この切り替え弁は、陽圧タンク圧力が、設定値に至るま
での期間、圧力発生手段の陽圧側と陽圧タンクをつな
ぎ、陽圧タンクが、設定圧力に達したならば、圧力発生
手段と陽圧タンクの接続を断つと同時に、圧力発生手段
の陽圧側を大気へ解放する。

【００１０】陰圧側も同様に、圧力発生手段の陰圧側と
陰圧タンクとの間に切り替え弁を設ける。この切り替え
弁は、陰圧タンク圧力が、設定値に至るまでの期間、圧
力発生手段の陰圧側と陰圧タンクを繋ぎ、陰圧タンク
が、設定圧力より下がったならば、圧力発生手段と陰圧
タンクの接続を断つと同時に、圧力発生手段の陰圧側を
大気へ解放する。

【００１１】この装置においても、圧力発生手段の一方
もしくは両方が大気解放された状態でのエネルギー効率
が良くないことは、前者の装置と全く同様である。どち
らの装置でも、駆動すべき対象が小さく、また、駆動す
べき拍動回数の周期が長い時にエネルギーの効率が落ち
る傾向にある。

【００１２】これは、本来、少ない仕事しかしなくてよ
い時に、エネルギーの効率が悪いことを意味する。ま
た、エネルギー効率が悪く、消費電力が大きいことは、
せっかく圧力発生手段であるポンプを１台に削滅して
も、それに用いる電源容量が減らせないこととなる。

【００１３】このことは、特に病院内および病院外への
移動を伴うことが頻回におこる本機器のような用途の場
合、内蔵電源容量の増加につながり好ましくない。これ
ら２装置と同様な欠点をもつ装置として、さらに、特開
平5-261148号公報に示す装置などもある。この装置にお
いても、圧力発生装置からの出力を捨てることが示され
ており、エネルギー効率が劣ることは明らかである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】医療用駆動装置におい
て、特に人工心臓や大動脈内バルーンなどの駆動装置で
は、軽量化や部品点数の削滅による信頼性向上のため
に、圧力発生手段、すなわち、ポンプを２台から１台に
減らせることの利点は大きい。

【００１５】しかし、これらの装置では、出力端に加え
られる陽圧と陰圧の値がある範囲内でなければならない
制限があるため、従来は、大きめのポンプを用いて発生
する陽圧力および陰圧力の一部を大気に捨てながら、低
めのエネルギー効率で満足しなければならなかった。

【００１６】また、従来では、前述したように、二次配
管系にヘリウムガスなどのシャトルガスを充填する前
に、二次配管系およびバルーン内の空気を排出する必要
があることから、その空気排出用として別途ポンプを設
ける必要があった。このため、駆動装置が大型になり、
軽量化や部品点数の削減の妨げになっていた。

【００１７】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、装置の小型化、軽量化および部品点数の削滅を図
り、信頼性を向上させた医療機器用駆動装置を提供する
ことを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る医療機器用駆動装置は、陽圧と陰圧を
同時に発生する一次側圧力発生手段と、前記一次側圧力
発生手段の陽圧出力端に接続される陽圧ライン、および
前記一次側圧力発生手段の陰圧出力端に接続される陰圧
ラインとを持つ一次配管系と、前記一次側圧力発生手段
で発生された陽圧と陰圧とが前記一次配管系を通して交
互に導入される第１室と、この第１室と気密隔離され、
第１室の圧力の少なくとも一部が伝達される第２室とが
形成された圧力伝達隔壁手段から成る二次側圧力発生手
段と、前記第２室に連通し、膨張および収縮駆動される
被駆動機器に連通する二次配管系と、前記二次配管系と
前記一次配管系の陰圧側ラインとを遮断可能に連通する
ガス置換用配管系と、前記ガス置換用配管系の途中に設
けられ、前記二次配管系と前記一次配管系の陰圧側ライ
ンとの連通および遮断を制御する弁手段と、を有する。

【００１９】本発明において、前記ガス置換用配管系の
途中には、この配管系を流通するガスに含まれる液体を
除去する液体除去手段が装着してあることが好ましい。
前記液体除去手段には、前記一次配管系の陽圧ラインか
らの陽圧力が適宜印加可能に構成してあり、この陽圧力
により液体の除去を強制的に行わせるように構成してあ
ることがさらに好ましい。

【００２０】本発明において、圧力発生手段としては、
特に限定されず、ダイヤフラムポンプ、ピストンポン
プ、リニアーピストンポンプ、ロータリーベーンポンプ
などを用いることができるが、低流量時に高真空度が得
られるダイヤフラムポンプ、ピストンポンプが好まし
い。

【００２１】本発明において、一次配管系または二次配
管系とは、チューブやホースなども含む概念で用い、さ
らに、これらチューブなどに接続されたタンクなども含
む概念で用いる。本発明に係る医療機器用駆動装置で
は、単一の圧力発生手段（ポンプなど）により、陽圧ラ
インに印加される陽圧と、陰圧ラインに印加される陰圧
とを発生させると共に、二次配管系へのシャトルガスの
充填時前に行われる二次配管系内のガスの排出までも行
う。このため、装置の小型化、軽量化および部品点数の
削減を図ることができる。部品点数の削減により、装置
の信頼性も向上する。

【００２２】本発明において、ガス置換用配管系の途中
に、この配管系を流通するガスに含まれる液体を除去す
る液体除去手段が装着してある場合には、二次配管系内
のガスをシャトルガスと置換するために、真空引きする
際に、圧力発生手段としてのポンプおよびそれに接続し
てある一次配管系に水分が入り込むおそれを抑制するこ
とができる。一次配管系およびポンプ内に水分が入り込
むと、ポンプが過負荷で運転不能になるおそれがあるか
らである。

【００２３】また、本発明において、液体除去手段とし
ては、特に限定されないが、単純な排水ドレインを有す
るウォータトラップ（水分離器）、吸湿性のある乾燥剤
等を例示することができる。単純な排水ドレインを有す
るウォータトラップでは、一次配管系の陽圧ラインから
の陽圧力を適宜印加可能に構成すれば、この陽圧力によ
り液体の除去を強制的に行わせることもできる。又、配
管中の一部に乾燥剤や吸水性ポリマー等を置き、水をと
らえ、一次配管系への水分の侵入を防ぐことも可能であ
る。但し、これらの吸水物質を適宜交換する必要があ
る。

【００２４】本発明において、一次配管系の流体ガスと
しては、通常、空気を用いる。空気などの圧縮性ガス
は、ポンプ内での非可逆圧縮過程で発熱し、陰圧タンク
から切り替え機構を通ってガスの非可逆膨張する過程で
は吸熱する。また、ポンプ内での機械的ロスによっても
発熱があり、その伝熱に伴ってもガスの温度変化が起こ
る。

【００２５】このようなことから、閉鎖回路を完全に閉
じたままにすると、陽圧または陰圧のどちらかが足りな
くなってしまうことが予想される。たとえば、系内のガ
ス温度が上がると、陽圧は高くなりすぎ、かつ陰圧も大
気圧に近づいてしまう。このようなことを避けるため、
閉鎖回路系内から、ガスを一部大気中に逃がしてしまえ
ば良い。系から逃がす場所としては、大気圧よりいつも
圧力が高い場所であれば良く、たとえば陽圧タンクやそ
の前後の配管であれば良い。逃がす方法としては、電磁
弁の片側を大気解放して、もう一方を前記ポイントにつ
なぎ、任意の設定時間、開くことを繰り返せば良い。

【００２６】系内のガスの温度が運転条件により下がれ
ば、逆のことが起こる。また、ガス温度の変化のみなら
ず、一部配管に漏れなどがある時、系内ガスの過不足が
発生する。たとえば、圧力が大気圧より低い配管に漏れ
があれば、系内ガスは過剰に、また、圧力が高い配管に
漏れがあれば、系内ガスは不足する。

【００２７】系内にガスを補う方法としては、大気圧よ
りもいつも圧力が低い場所と大気をつなげれば良い。補
う方法としては、電磁弁の片側を大気解放として、陰圧
タンクもしくはその前後に該電磁弁の反対側をつなぐ。
該電磁弁を任意の設定時間、開くことを繰り返せば良
い。

【００２８】本発明において、二次配管系内に封入され
るシャトルガスとしては、特に限定されないが、質量が
小さく流通抵抗の少ないヘリウムガスなどを用いる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る医療機器用駆
動装置を、図面に示す実施形態に基づき、詳細に説明す
る。第１実施形態 図１は本発明の一実施形態に係る医療用機器駆動装置の
概略構成図である。

【００３０】図１に示す実施形態に係る駆動装置は、Ｉ
ＡＢＰ用バルーンカテーテル２０のバルーン２２を膨張
および収縮させるために用いられる。本実施形態に係る
医療用機器駆動装置について説明するに先立ち、まずＩ
ＡＢＰ用バルーンカテーテル２０について説明する。

【００３１】図４に示すように、ＩＡＢＰ用バルーンカ
テーテル２０は、心臓の拍動に合わせて拡張および収縮
するバルーン２２を有する。バルーン２２は、膜厚約１
００〜１５０μｍ程度の筒状のバルーン膜で構成され
る。本実施形態では、拡張状態のバルーン膜の形状は円
筒形状であるが、これに限定されず、多角筒形状であっ
ても良い。

【００３２】ＩＡＢＰ用バルーン２２は耐屈曲疲労特性
に優れた材質で構成される。バルーン２２の外径および
長さは、心機能の補助効果に大きく影響するバルーン２
２の内容積と、動脈血管の内径などに応じて決定され
る。バルーン２２は、通常、その内容積が３０〜５０ｃ
ｃであり、外径が拡張時１４〜１６ｍｍであり、長さが
２１０〜２７０ｍｍである。

【００３３】このバルーン２２の遠位端は、短チューブ
２５を介してまたは直接に内管３０の遠位端外周に熱融
着または接着などの手段で取り付けてある。バルーン２
２の近位端には、金属チューブ２７などの造影マーカー
を介してまたは直接に、カテーテル管２４の遠位端に接
合してある。このカテーテル管２４の内部に形成された
第１のルーメンを通じて、バルーン２２内に、流体が導
入または導出され、バルーン２２が拡張または収縮する
ようになっている。バルーン２２とカテーテル管２４と
の接合は熱融着あるいは紫外線硬化樹脂などの接着剤に
よる接着により行われる。

【００３４】内管３０の遠位端はカテーテル管２４の遠
位端より遠方へ突き出ている。内管３０はバルーン２２
およびカテーテル管２４の内部を軸方向に挿通されてい
る。内管３０の近位端は分岐部２６の第２ポート３２に
連通するようになっている。内管３０の内部には、バル
ーン２２の内部およびカテーテル管２４内に形成された
第１のルーメンとは連通しない第２のルーメンが形成し
てある。内管３０は、遠位端の開口端２３で取り入れた
血圧を分岐部２６の第２ポート３２へ送り、そこから血
圧変動の測定を行うようになっている。

【００３５】バルーンカテーテル２０を動脈内に挿入す
る際に、バルーン２２内に位置する内管３０の第２ルー
メンはバルーン２２を都合良く動脈内に差し込むための
ガイドワイヤー挿通管腔としても用いられる。バルーン
カテーテルを血管などの体腔内に差し込む際には、バル
ーン２２は内管３０の外周に折り畳んで巻回される。図
４に示す内管３０は、たとえばカテーテル管２４と同様
な材質で構成される。内管３０の内径は、ガイドワイヤ
を挿通できる径であれば特に限定されず、たとえば０．
１５〜１．５mm、好ましくは０．５〜１mmである。この
内管３０の肉厚は、０．１〜０．４mmが好ましい。内管
３０の全長は、血管内に挿入されるバルーンカテーテル
２０の軸方向長さなどに応じて決定され、特に限定され
ないが、たとえば５００〜１２００mm、好ましくは７０
０〜１０００mm程度である。

【００３６】カテーテル管２４は、ある程度の可撓性を
有する材質で構成されることが好ましい。カテーテル管
２４の内径は、好ましくは１．５〜４．０mmであり、カ
テーテル管２４の肉厚は、好ましくは０．０５〜０．４
mmである。カテーテル管２４の長さは、好ましくは３０
０〜８００mm程度である。

【００３７】カテーテル管２４の近位端には患者の体外
に設置される分岐部２６が連結してある。分岐部２６は
カテーテル管２４と別体に成形され、熱融着あるいは接
着などの手段で固着される。分岐部２６にはカテーテル
管２４内の第１のルーメンおよびバルーン２２内に圧力
流体を導入または導出するための第１ポート２８と、内
管３０の第２ルーメン内に連通する第２ポート３２とが
形成してある。

【００３８】第１ポート２８は、たとえば図５に示すポ
ンプ装置９に接続され、このポンプ装置９により流体圧
がバルーン２２内に導入または導出されるようになって
いる。導入される流体は特に限定されないが、ポンプ装
置９の駆動に応じて素早くバルーン２２が拡張または収
縮するように、質量の小さいヘリウムガスなどが用いら
れる。

【００３９】ポンプ装置９の詳細については、図１を参
照にして後述する。第２ポート３２は図５に示す血圧変
動測定装置２９に接続され、バルーン膜２２の遠位端の
開口端２３から取り入れた動脈内の血圧の変動を測定可
能になっている。この血圧測定装置２９で測定した血圧
の変動に基づき、図５に示す心臓１の拍動に応じてポン
プ装置９を制御し、０．４〜１秒の短周期でバルーン２
２を拡張および収縮させるようになっている。このポン
プ装置９が、図１に示す医療機器用駆動装置に相当す
る。

【００４０】ＩＡＢＰ用バルーンカテーテル２０では、
前述したように、バルーン２２内に導入および導出する
流体として、より高速にバルーンの膨張及び収縮を行な
わせるため、質量の小さいヘリウムガスなどが用いられ
る。このヘリウムガスの陽圧および陰圧を直接ポンプや
コンプレッサなどで作り出すことはシール部分からの洩
れ等によりヘリウムガスが失われることを考えると経済
的でないことから、図１に示すような構造を採用してい
る。すなわち、バルーン２２内に連通する二次配管系１
８と、一次側圧力発生手段としてのポンプ４に連通する
一次配管系１７とを、二次側圧力発生手段としての圧力
伝達隔壁装置４０により分離している。圧力伝達隔壁装
置４０は、たとえば図３に示すように、ダイヤフラム５
２およびプレート５０により気密に仕切られた第１室４
６と第２室４８とを有する。

【００４１】第１室４６は、ポート４２を通じて図１に
示す一次配管系１７に連通している。第２室４８は、ポ
ート４４を通じて二次配管系１８に連通している。第１
室４６と第２室４８とは、流体の連通は遮断されている
が、第１室４６の圧力変化（容積変化）が、ダイヤフラ
ム５２の変位により、第２室４８の圧力変化（容積変
化）として伝達するようになっている。このような構造
を採用することにより、一次配管系１７と二次配管系１
８とを連通させることなく、一次配管系１７の圧力変動
を二次配管系１８に伝達することができる。

【００４２】本実施形態では、一次配管系１７の内部流
体を空気とし、二次配管系１８の内部流体をヘリウムガ
スとしている。図１に示すように、一次配管系１７に
は、一次側圧力発生手段として、単一のポンプ４が配置
してある。ポンプ４は、たとえばダイヤフラムポンプな
どで構成され、後述するように、その出力を可変にして
ある。

【００４３】ポンプ４の陽圧出力端に陽圧タンクとして
の第１圧力タンク２が接続してある。また、ポンプ４の
陰圧出力端に陰圧タンクとしての第２圧力タンク３が接
続してある。一次配管系１７のうち、第１圧力タンク２
の前後に接続されるラインが、陽圧ライン１７ａとな
り、第２圧力タンク３の前後に接続されるラインが陰圧
ライン１７ｂとなる。

【００４４】第１圧力タンク２および第２圧力タンク３
には、それぞれの内部圧力を検出する圧力検出手段とし
ての圧力センサ５，６が装着してある。圧力センサ５，
６で検出された圧力信号は、図１に示す制御手段１０へ
入力するようになっている。各圧力タンク２，３には、
それぞれ第１電磁弁７および第２電磁弁８の各入力端が
接続してある。これら電磁弁７，８の出力端は、大気に
開放してあり、電磁弁７，８は、制御手段１０からの出
力信号に応じて、各電磁弁７，８の入力端と出力端とを
連通させ、タンク２，３内部を適宜大気開放可能にして
ある。これら電磁弁７，８は、必ずしも各タンク２，３
に装着することなく、タンク２，３前後の配管１７ａ，
１７ｂに装着しても良い。また、開閉弁としては、電磁
弁以外の弁を用いても良い。

【００４５】陽圧ライン１７ａ側の第１タンク２の出力
端は、第３電磁弁１１の入力端に接続してあり、陰圧ラ
イン１７ｂ側の第２タンク３の出力端は、第４電磁弁１
２の入力端に接続してある。これら電磁弁１１，１２の
開閉は、制御手段１０により制御される。これら電磁弁
１１，１２の出力端は、圧力伝達隔壁装置４０の入力ポ
ート４２（図３参照）に接続してある。

【００４６】そして、図３に示す圧力伝達隔壁装置４０
の出力ポート４４が図１に示す二次配管系１８に接続し
てある。二次配管系１８は、バルーン２２の内部に連通
しており、ヘリウムガスが封入された密閉系となってい
る。この二次配管系１８は、ホースまたはチューブなど
で構成される。この二次配管系１８には、その内部圧力
を検出する圧力検出手段としての圧力センサ１５が装着
してある。この圧力センサ１５の出力は、たとえば制御
手段１０へ入力するようになっている。

【００４７】また、この二次配管系１８には、電磁弁１
６が装着してあり、二次配管系１８のガス圧が所定値以
上に上昇した場合には、この電磁弁１６が所定時間開
き、内部のガスを逃がすように構成してある。この制御
は、制御手段１０が行う。さらに、この二次配管系１８
には、二次配管系１８内部に常時ガスの化学当量が一定
に保たれるように所定量のヘリウムガスを補充するため
の補充装置６０が接続してある。補充装置６０は、一次
ヘリウムガスタンク６１を有する。ヘリウムガスタンク
６１には、減圧弁６２，６３を介して、二次ヘリウムガ
スタンク６４が接続してある。二次ヘリウムガスタンク
６４には、圧力センサ６５が装着してあり、タンク６４
内の圧力を検出し、タンク６４内の圧力が一定に保たれ
るように制御される。たとえばタンク６４内の圧力は、
１００mmＨｇ以下程度に制御される。

【００４８】二次ヘリウムタンク６４には、絞り弁６７
を介して補充用電磁弁６６が接続してあると共に、その
補充用電磁弁６６と並列に初期充填用電磁弁６８が接続
してある。これら電磁弁６６，６８は、制御手段１０に
より制御される。初期充填用電磁弁６８は、後述する電
磁弁７０およびポンプ４に連動して開き、負圧にされた
二次配管系１８内に最初にヘリウムガスを充填する際に
用いられる。通常使用状態では、この電磁弁６８は作動
しない。

【００４９】本実施形態では、二次配管系１８と一次配
管系１７の陰圧側ライン１７ｂとを遮断可能に連通する
ガス置換用配管系７１が設けてあり、このガス置換用配
管系７１の途中に、二次配管系１８と一次配管系の陰圧
側ライン１７ｂとの連通および遮断を制御する弁手段と
しての電磁弁７０が装着してある。

【００５０】ガス置換用配管系７１は、バルーンカテー
テル２０の使用前に、二次配管系１８の内部を、効率よ
くヘリウムガスに置換するために、二次配管系１８内を
減圧にして、空気を排気するためのものであり、通常使
用状態では、電磁弁７０は閉じられる。

【００５１】本実施形態では、バルーンカテーテル２０
の使用前に、二次配管系１８の内部を、ヘリウムガスに
置換するために、まず、電磁弁７０を開き、二次配管系
１８と陰圧ライン１７ｂとを連通する。その際に、その
他の電磁弁６６，６８，１６，１１，１２，８は閉じ、
電磁弁７のみを開ける。その状態で、ポンプ４を駆動す
る。ポンプ４の駆動により、二次配管系１８の内部の空
気は、ポンプ４を通して、電磁弁７から大気中に排出さ
れ、二次配管系１８内が排気される。

【００５２】二次配管系１８の内部が、好ましくは−５
００ｍｍＨｇ（ゲージ圧）程度まで減圧されたならば、
次に、初期充填用電磁弁６８を開き、二次配管系１８内
にヘリウムガスを充填する。それと同時または多少遅れ
て、電磁弁７０を閉じると共に、ポンプ４の駆動を停止
する。二次配管系１８内へのヘリウムガスの充填圧力
は、たとえば４０ｃｃの容量のバルーンカテーテル２０
を用いる場合には、その二次配管系１８の充填時のガス
圧を＋１０±４ｍｍＨｇ（ゲージ圧）とし、３０ｃｃの
容量のバルーンカテーテル２０を用いる場合には、その
二次配管系１８の充填時のガス圧を−３０±４ｍｍＨｇ
（ゲージ圧）とする。

【００５３】充填時には、圧力センサ１５によりモニタ
リングして、二次配管系１８の内部が所定の充填圧にな
るように充填し、その後電磁弁６８を閉じる。ヘリウム
ガスは、分子量が小さく、バルーンや配管を構成するチ
ューブの壁面から透過により抜けて行く。そのため、バ
ルーンカテーテルの使用時にも、ヘリウムガスを二次配
管系１８内に補充する必要がある。二次配管系１８内の
ヘリウムガスの不足は、圧力センサ１５により検出し、
不足が生じた場合には、電磁弁６６が、短時間に数回開
き、ヘリウムガスを補充する。

【００５４】次に、本実施形態に係る医療機器用駆動装
置の通常使用時の動作例について説明する。電磁弁７０
を閉じた状態で、ポンプ４を駆動することにより、第１
圧力タンク２内の圧力ＰＴ１が例えば約３００mmＨｇ
（ゲージ圧）に設定され、第２圧力タンク３内の圧力Ｐ
Ｔ２が約−１５０mmＨｇ（ゲージ圧）に設定される。図
１に示す圧力伝達隔壁装置４０の入力端に加わる圧力
を、電磁弁１１，１２を交互に駆動することで、第１圧
力タンク２および第２圧力タンク３の圧力に切り換え
る。この切り替えのタイミングは、患者の心臓の拍動に
合わせて行われるように、制御手段１０によって制御さ
れる。

【００５５】圧力センサ５，６により検出される圧力変
動を図２（Ａ）に示す。また、電磁弁１１，１２による
圧力切り替え駆動の結果、図１に示す二次配管系１８内
の圧力変動を、圧力センサ１５で検出した結果を図２
（Ｂ）に示す。二次配管系１８内の圧力変動の最大値
が、たとえば２８９mmＨｇ（ケージ圧）であり、最小値
が−１１４mmＨｇ（ゲージ圧）である。二次配管系１８
内が、図２（Ｂ）に示す圧力変動を生じる結果、バルー
ン２２では、図２（Ｃ）に示すような容積変化が生じ、
心臓の鼓動に合わせたバルーン２２の膨張および収縮が
可能になり、心臓の補助治療を行うことができる。

【００５６】次に、図１に示す単一のポンプ４を用い
て、効率的に陽圧と陰圧とを同時に発生させるための制
御手段１０の作用について、図６を主として参照して説
明する。図６に示すように、制御がスタートすれば、ス
テップＳ１にて、図１に示す圧力センサ５，６から各タ
ンク２，３内の圧力を読み取る。その値をＰＴ１，ＰＴ
２とする。各圧力ＰＴ１，ＰＴ２は、図２（Ａ）に示す
ように変動するので、それぞれの平均値ＰＴ１’，ＰＴ
２’を求める。平均値ＰＴ１’，ＰＴ２’は、たとえば
０．５〜３秒毎に求める。

【００５７】次に、ステップＳ２では、検出した圧力の
算術平均値Ｐａを求める。その計算式は、たとえばＰａ
＝（ＰＴ１’＋ＰＴ２’）／２である。次に、ステップ
Ｓ３では、各タンク２，３の検出圧力の平均値ＰＴ
１’，ＰＴ２’の差圧（検出差圧）Ｐｂを求める。その
際の計算式は、Ｐｂ＝（ＰＴ１’−ＰＴ２’）である。

【００５８】次に、ステップＳ４では、前記算術平均値
Ｐａが、所定の設定平均値Ｐａ’＋αよりも大きいか否
かを判断する。設定平均値Ｐａ’は、第１圧力タンク２
の設定圧力と、第２圧力タンク４の設定圧力との算術平
均値である。また、αは、例えば０〜１０ｍｍＨｇの値
であり、誤差範囲を示す。算術平均値Ｐａが、所定の設
定平均値Ｐａ’＋αよりも大きい場合には、陽圧側の第
１タンク２の内圧が高い場合と考えられる。その場合に
は、ステップＳ５に行き、図１に示す電磁弁７を駆動
し、陽圧側の第１タンク２の内部を所定時間大気に開放
し、圧力ＰＴ１を下げ、算術平均値Ｐａが設定平均値Ｐ
ａ’に近づくように制御する。第１タンク２の内部を大
気に開放する所定の設定時間は、特に限定されないが、
たとえば５〜５０ミリ秒である。

【００５９】また、ステップＳ４にて、ＰａがＰａ’＋
αよりも小さいと判断された場合には、次に、ステップ
Ｓ６にて、ＰａがＰａ’−αよりも小さいかを判断す
る。小さい場合には、陰圧側の第２タンク３の内圧が低
すぎる場合と考えられる。その場合には、ステップＳ７
に行き、図１に示す電磁弁８を駆動し、陰圧側の第２タ
ンク３の内部を所定時間大気に開放し、圧力ＰＴ２を上
げ、算術平均値Ｐａが設定平均値Ｐａ’に近づくように
制御する。第２タンク３の内部を大気に開放する所定の
設定時間は、特に限定されないが、たとえば第１タンク
２の内部を大気に開放する所定の設定時間と同様であ
る。

【００６０】前記検出された算術平均値Ｐａが、設定平
均値Ｐａ’±α以内である場合には、第１圧力タンク２
内の圧力を大気に逃がす必要もなければ、第２圧力タン
ク３内の圧力を大気に逃がす必要もない。したがって、
ステップＳ５，Ｓ７の制御が不要であり、これらを飛ば
し、ステップＳ６から、次の制御であるステップＳ８へ
行く。ステップＳ５またはＳ７の後も、ステップＳ８以
降の制御を行う。

【００６１】ステップＳ８では、前記検出差圧Ｐｂが、
所定の設定差圧Ｐｂ’＋βよりも大きいか否かを判断す
る。設定差圧Ｐｂ’は、第１圧力タンク２の設定圧力
と、第２圧力タンク４の設定圧力との算術平均差圧であ
る。また、βは、０〜２０ｍｍＨｇの値であり、誤差範
囲を示す。検出差圧Ｐｂが、所定の設定差圧Ｐｂ’＋β
よりも大きい場合には、ポンプ４の出力が大きすぎる場
合と考えられる。その場合には、ステップＳ９に行き、
図１に示す制御手段１０からポンプ４の回転数などを制
御し、ポンプ４の出力を下げ、検出差圧Ｐｂが設定差圧
Ｐｂ’に近づくように制御する。

【００６２】また、ステップＳ８にて、ＰｂがＰｂ’＋
βよりも小さいと判断された場合には、次に、ステップ
Ｓ１０にて、ＰｂがＰｂ’−βよりも小さいかを判断す
る。小さい場合には、ポンプ４の出力が小さすぎる場合
と考えられる。その場合には、ステップＳ１１に行き、
図１に示す制御手段１０からポンプ４の回転数などを制
御し、ポンプ４の出力を上げ、検出差圧Ｐｂが設定差圧
Ｐｂ’に近づくように制御する。

【００６３】具体的なポンプ出力の制御の方法として
は、ＡＣ誘導モータを用いたロータリーポンプやダイヤ
フラムポンプやピストンポンプなどであれば、ＡＣ誘導
モータに与える電源周波数および電源電圧振幅を下げ
て、ポンプの出力を下げる。同じくＡＣ電源を用いるリ
ニアピストン型ポンプでも、電源周波数および電源電圧
振幅を下げてポンプの出力を下げる。サーボモーターを
用いたロータリーポンプやダイヤフラムポンプやピスト
ンポンプなどであれば、目標回転数を上げたり下げたり
して制御すれば良い。さらに、ＤＣモーターを用いたポ
ンプであれば、モーターへの電源のＰＷＭ（Pulse Widt
h Modulation）制御や、励起電圧／電流を上下すること
によってポンプ出力を上げ下げすればよい。

【００６４】前記検出された差圧Ｐｂが、設定差圧Ｐ
ｂ’±β以内である場合には、第１圧力タンク２および
第２圧力タンク３共に、設定値付近に保たれていると考
えられ、電磁弁１１，１２および圧力伝達隔壁装置４０
を介して、バルーン２２を良好に膨張および収縮するこ
とができる。したがって、その場合には、ステップＳ１
０からステップＳ１へ戻る。また、ステップＳ９，Ｓ１
１の後も、ステップＳ１へ戻り、それ以降の制御を繰り
返し行う。

【００６５】本実施形態に係る装置では、定常運転時に
は、電磁弁７，８をほとんど開くことがなくなる。すな
わち、本実施形態では、閉鎖回路系を流れるガスの出入
りを最小限に留め、なおかつ、外部に捨てられてしまう
仕事をほとんどなくすことができる。また、ポンプの出
力を抑えることで消費電力を低減し、エネルギー効率を
高めることができる。

【００６６】また、本実施形態に係る駆動装置では、一
次配管系１７での陽圧および陰圧の発生のみでなく、バ
ルーンカテーテルの使用前のヘリウムガス置換時におけ
る真空引きまでも、単一のポンプで行うので、駆動装置
の小型化、軽量化および信頼性の向上に大きく貢献す
る。

【００６７】第２実施形態 図７に示すように、本実施形態に係る駆動装置は、図１
に示す駆動装置の変形例あり、共通する部材には共通す
る符号を付し、その説明は一部省略する。以下に、前記
第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

【００６８】図７に示すように、本実施形態の駆動装置
では、図１に示す一対の電磁弁１１，１２の代わりに、
単一の三方電磁弁１１ａを用い、圧力伝達隔壁装置４０
へ印加される圧力を、陽圧ライン１７ａからの圧力と陰
圧ライン１７ｂからの圧力とに切り換えている。

【００６９】また、本実施形態では、ガス置換用配管系
７１ａが、二次配管系１８と陰圧ライン１７ｂ側の第２
タンク３内とを連通するように接続してある。このガス
置換用配管系７１ａの途中に、液体除去手段としてのウ
ォータトラップ７４が装着してあり、その配管の前後に
電磁弁７０ａ，７０ｂが装着してある。

【００７０】ウォータトラップ７４は、連通するガス中
に含まれる水分を除去するように、排水ドレインが形成
してある。このウォータトラップ７４には、陽圧印加用
配管系７２の一端が接続してある。この配管系７２の他
端は、陽圧ライン１７ａの第１タンク２に接続してあ
る。この配管系７２の途中には、電磁弁７８が装着して
あり、第１タンク２とウォータトラップ７４との連通お
よび遮断を制御するようになっている。

【００７１】バルーンカテーテルの使用時前に、二次配
管系１８の内部をヘリウムガスで置換するが、その際に
は、まず、二次配管系１８の内部を真空引きする。本実
施形態では、バルーンカテーテル２０の使用前に、二次
配管系１８の内部を、ヘリウムガスに置換するために、
まず、電磁弁７０ａ，７０ｂを開き、二次配管系１８と
陰圧ライン１７ｂの第２タンク３とを連通する。その際
に、その他の電磁弁６６，６８，１６，８は閉じ、電磁
弁７および／または電磁弁７８を開ける。電磁弁１１ａ
は、ライン１７ａと圧力伝達隔壁装置４０とをつなぎ、
ライン１７ｂを閉じる状態とする。その状態で、ポンプ
４を駆動する。ポンプ４の駆動により、二次配管系１８
の内部の空気は、ポンプ４を通して、電磁弁７から大気
中に排出され、二次配管系１８内が真空引きされる。電
磁弁７８を開いた場合には、陽圧側の第２タンク２から
ウォータトラップ７４へ強制的に空気が吹き込まれ、ウ
ォータトラップ７４内が加圧され、水を排水ドレインか
ら強制的に排出することができる。その際には、一時的
に、電磁弁７０ａ，７０ｂを閉じることが好ましい。

【００７２】本実施形態でも、前記第１実施形態と同様
に、二次配管系１８の内部が、好ましくは−５００ｍｍ
Ｈｇ（ゲージ圧）程度まで減圧されたならば、次に、初
期充填用電磁弁６８を開き、二次配管系１８内にヘリウ
ムガスを充填する。それと同時または多少遅れて、電磁
弁７０ａ，７０ｂを閉じると共に、ポンプ４の駆動を停
止する。二次配管系１８内へのヘリウムガスの充填圧力
は、前記第１実施形態と同様である。充填時には、圧力
センサ１５によりモニタリングして、二次配管系１８の
内部が所定の充填圧になるように充填し、その後電磁弁
６８を閉じる。

【００７３】図７に示すように、本実施形態の駆動装置
では、図１に示すヘリウムガス補充装置６０とは異なる
ヘリウムガス補充装置６０ａが装着してある。次に、こ
の本実施形態に係るヘリウムガス補充装置６０ａについ
て説明する。補充装置６０ａは、一次ヘリウムガスタン
ク６１を有する。ヘリウムガスタンク６１の出力側に
は、減圧弁６２ａを介して、電磁弁６３ａが接続してあ
る。この電磁弁６３ａの開閉は、制御手段１０により制
御される。この電磁弁６３ａの出力側には、二次ヘリウ
ムガスタンク６４が接続してあり、この電磁弁６３ａの
開閉により、一次ヘリウムガスタンク６１の出力側に二
次ヘリウムガスタンク６４が連通するようになってい
る。

【００７４】二次ヘリウムガスタンク６４には、タンク
圧力検出手段としての圧力センサ６５が装着してあり、
タンク６４内の圧力を検出し、タンク６４内の圧力が略
一定に保たれるように制御される。たとえばタンク６４
内の圧力は、１００mmＨｇ以下程度に制御される。圧力
センサ６５により検出された圧力は制御手段１０へ入力
されるようになっている。

【００７５】二次ヘリウムタンク６４には、絞り弁６７
および電磁弁６６が接続してある。電磁弁６６は、制御
手段１０により制御される。また、その電磁弁６６と並
列に初期充填用電磁弁６８が接続してある。初期充填用
電磁弁６８は、負圧にされた二次配管系１８内に最初に
ヘリウムガスを充填する際に用いられる。通常使用状態
では、この電磁弁は作動しない。

【００７６】次に、図７に示す駆動装置を用いたバルー
ンカテーテル２０の使用時において、二次配管系１８内
で、透過により不足したヘリウムガスの補充を行う方法
について説明する。図８に示すように、まずステップＳ
１１では、図７に示す圧力センサ１５からの二次配管系
内の圧力を検出する。その際に、本実施形態では、図９
（Ｄ）に示すタイミング＊２（図９（Ａ），（Ｂ）にお
けるバルーンの収縮状態から膨張状態に切り換えるタイ
ミング）で、図７に示す圧力センサ１５による検出圧力
を検出し、その検出圧力Ｐ３（図９（Ａ））が、所定値
Ｐm1以下であるかを判断する。そうでない場合には、ス
テップＳ１１を繰り返す。所定値Ｐm1とは、たとえば４
０ｃｃのバルーンを用いている時は０mmＨｇである。検
出圧力Ｐ３（図９（Ａ））が、所定値Ｐm1以下である場
合とは、二次配管系１８内のヘリウムガスの量が少なく
なった場合であり、その場合には、ステップＳ１２以下
に進み、ガスの補充を行う。

【００７７】なお、本実施形態において、図９（Ｃ）に
示す＊１のタイミングで検知されるプラトー圧Ｐ４（バ
ルーン膨張時の圧力）を基準圧とすることなく、バルー
ンが収縮状態での圧力Ｐ３を基準圧力として用いたの
は、以下の理由による。図９（Ｃ）の＊１に示すタイミ
ングで、バルーン側圧力を検出し、この圧力を一定に保
つように、バルーン側配管内のガス補充を行うようにし
た場合には、バルーンの繰り返し疲労や、不用意な加圧
（間違った圧力の適用、患者の血管の屈曲）や、患者血
管内の突起物への挿入時の引っかかりなどの不慮の事態
で発生するバルーン容量の変動に気づかずに、バルーン
側配管へ、駆動ガスとしてのヘリウムガスを不足分充填
し、使用し続ける危険性が内在している。当然、このよ
うな変形したバルーンの期待寿命は、本来の場合よりも
短くなるため、患者にとっては好ましくない。さらに、
患者回復に伴う血圧上昇によって、バルーンの内圧が設
定上限値を越えれば、最悪、バルーンからヘリウムガス
を抜いてしまうように制御され、バルーンが膨らまらな
くなるおそれもある。

【００７８】これに対し、本実施形態では、図９（Ｄ）
に示すように、バルーン２２が萎んだ状態で、このバル
ーン２２に接続される閉鎖配管系１８に一定容量（一定
モル数：化学当量比）のガスを入れる。その後、バルー
ン２２などからの透過により減少するガスの低減を、必
ず、バルーン２２が萎んだ状態で監視する。

【００７９】このため本実施形態では、外力により変形
し得るバルーン２２部分のガス圧への影響を排除し、任
意の駆動配管系１８（チューブやホースを含む）とバル
ーンの容量に応じたガスの化学当量が一定に保たれるよ
うにすることが可能となる。このように制御すれば、プ
ラトー圧（バルーンが膨らんだ状態での圧力）Ｐ４（図
９参照）をも観測することにより、バルーン２２が曲折
されてるなどの不測の事態によりバルーン２２の容積が
変化したことを検出することができる。たとえば、プラ
トー圧力Ｐ４が、通常よりも高くなった場合には、バル
ーン２２が曲折されているなどの判断ができる。また、
プラトー圧力Ｐ４が、通常よりも小さくなった場合に
は、ガスが透過以外の不測の事態で漏れていると判断す
ることができる。

【００８０】また、本実施形態では、患者血圧がプラト
ー圧Ｐ４より患者血圧が多少高くなっても、バルーン２
２の容積は一定に保たれるように制御される。次に、図
８に示すステップＳ１２以降について説明する。ステッ
プＳ１１にて、ガスの補充が必要と判断された場合に
は、本実施形態では、ステップＳ１２において、図７に
示す電磁弁６３ａを閉じる。その結果、一次ヘリウムガ
スタンク６１と二次ヘリウムガスタンク６４との連通が
遮断される。次に、ステップＳ１３では、図７に示すタ
ンク圧力センサ６５の圧力Ｐ１を読み込む。次に、ステ
ップＳ１４にて、電磁弁６８をｔ秒間ｎ回開けて、二次
配管系１８内へガスタンク６４からヘリウムガスを補充
する。ｔ秒とは、特に限定されないが、たとえば８ミリ
秒である。また、ｎ回とは、特に限定されないが、１〜
４回である。

【００８１】次に、ステップＳ１５では、圧力センサ１
５により図９（Ｄ）に示すタイミング＊２で圧力Ｐ３を
読み取り、この圧力Ｐ３が所定値Ｐm2以上となったかを
判断する。このＰm2は、たとえば１０mmＨｇである。こ
の圧力Ｐ３が所定値Ｐm2以上となるまで、ステップＳ１
４を繰り返し、ガスを補充し続ける。

【００８２】ステップＳ１５において、検出圧力Ｐ３が
所定値Ｐm2以上となった場合には、ガスの補充が十分で
あると判断できるので、ガスの補充を完了し、次にステ
ップＳ１６では、圧力センサ６５による検出圧力Ｐ２を
読み取る。この圧力センサ６５により検出した圧力Ｐ１
は、ガス補充前の二次ヘリウムタンク６４内の圧力であ
り、検出圧力Ｐ２は、ガス補充完了後の二次ヘリウムタ
ンク６４内の圧力である。しかも、一次ヘリウムガスタ
ンク６１からの二次ヘリウムガスタンク６４内への連通
は電磁弁６３により遮断されている。そのため、この圧
力差（Ｐ１−Ｐ２）と二次ヘリウムガスタンク６４の容
積Ｖ（予め測定してある）とから、二次ヘリウムタンク
６４から二次配管系１８へ移動したガス補充量が求めら
れる。その補充量は、（Ｐ１−Ｐ２）×Ｖに比例する。

【００８３】次に、ステップＳ８では、このようにして
求められたガス補充量を、経時的に記録する。記録手段
は、半導体メモリ、磁気ディスク、光記録媒体、あるい
はその他の記録媒体などに記録し、必要に応じて画面あ
るいは紙に出力可能にしておくことが好ましい。そし
て、この記録されたガス補充量の経時変化を観察し、図
１０（Ａ）に示すように、ガス補充の間隔が縮まり始め
たときに、ガスの異常漏れが発生していると判断し、早
めに警報を出すことができる。ガス補充の間隔が縮まり
始めたか否かは、記録手段に記録されたガス補充量の経
時変化を、中央情報処理装置（ＣＰＵ）などが適宜読み
取り、判断すれば自動的に警報を出すことができる。

【００８４】なお、従来では、図７に示す電磁弁６３ａ
がなく、図８に示すような制御を行わず、図１０（Ｂ）
に示すように、ヘリウムガス補充のための電磁弁の開状
態の回数のみを時間軸を横軸にとってグラフ化していた
が、弁の開状態の回数がヘリウムガスの補充量を正確に
反映しているわけではなかった。そのため、ヘリウムガ
スの補充時と補充時との間の時間間隔を観察しても、異
常ガス漏れと正常ガス漏れとを区別することは困難であ
った。

【００８５】本実施形態では、上述のような構成の補充
装置６０ａを有するので、ガス補充量を正確に把握する
ことが可能になり、バルーンカテーテル２０あるいは二
次配管系１８に生じたピンホールなどによる異常な漏れ
と、正常時の漏れとを明確に区別することができ、異常
時に早めに警告を出すことができる。

【００８６】また、本実施形態では、図７に示すよう
に、ガス置換用配管系７１ａの途中に、ウォータトラッ
プ７４が装着してあるので、バルーンカテーテル２０の
使用時前に、二次配管系１８内のガスをヘリウムガスと
置換するする際に、ポンプ４およびそれに接続してある
タンク３，４などの一次配管系１７に水分が入り込むお
それを抑制することができる。一次配管系１７およびポ
ンプ４内に水分が入り込むと、ポンプ４が過負荷で運転
不能になるおそれがあるからである。

【００８７】特に本実施形態では、陽圧ライン１７ａの
タンク２から、陽圧をウォータトラップ７４に導くこと
ができるように構成してあるので、加圧により水分を強
制的に排出することができる。なお、本発明は、上述し
た実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内
で種々に改変することができる。

【００８８】たとえば、前記第１実施形態では、図６に
示すステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４〜Ｓ７の制御と、ステッ
プＳ１，Ｓ３，Ｓ８〜Ｓ１１の制御とを、一連の制御と
して行ったが、本発明では、これらの制御の内のいずれ
か一方のみを行うように制御することもできる。また、
本発明では、図６に示すような制御以外の制御を行って
もよい。

【００８９】また、一次配管系１７のガス種は、空気に
限定されず、その他の流体であっても良い。また、二次
配管系１８のガス種もヘリウムガスに限定されず、その
他の流体であっても良い。また、上述した実施形態で
は、被駆動機器として、バルーンカテーテルを用いた
が、本発明に係る駆動装置は、膨張および収縮を繰り返
す医療機器であれば、その他の医療機器の駆動用に用い
ることもできる。

【００９０】

【実施例】以下、本発明をさらに具体的な実施例に基づ
き説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。実施例１ 図１に示す装置を用い、４０ｃｃのバルーン２２を、１
５０ビート／分の周期で膨張および収縮を繰り返した。
電磁弁７，８およびポンプ４の制御は、図６に示す制御
方法に基づいて行った。

【００９１】消費電力は、７０．８Ｗであった。実施例２ 実施例１で、１５０ビート／分を６０ビート／分に変更
した以外は、実施例１と同様にしてバルーンの駆動制御
を行なった。

【００９２】消費電力は、５５．４Ｗであった。実施例３ Ｐａ＝（ＰＴ１’＋ＰＴ２’）／２の制御のみを行なっ
た以外は実施例１と同様に、１５０ビート／分のバルー
ンの駆動制御を行なった。

【００９３】消費電力は、８０．１Ｗであった。実施例４ Ｐａ＝（ＰＴ１’＋ＰＴ２’）／２の制御のみを行なっ
た以外は実施例２と同様に、６０ビート／分のバルーン
の駆動制御を行なった。

【００９４】消費電力は、７８．３Ｗであった。参考例１ 図６に示す制御方法を用いることなく、図１に示す第１
圧力タンク２の内部の圧力が所定設定圧力以上である場
合には、第１圧力タンク２内を所定時間大気に開放し、
第２圧力タンク３の内部の圧力が所定設定圧力以下であ
る場合には、第２圧力タンク３内を所定時間大気に開放
する制御を行った以外は、前記実施例１と同様に、一台
のポンプ４にて、４０ｃｃのバルーン２２を、１５０ビ
ート／分の周期で膨張および収縮を繰り返した。

【００９５】消費電力は、９１．２Ｗであった。参考例２ 比較例１で、１５０ビート／分を６０ビート／分に変更
した以外は、比較例１と同様にしてバルーンの駆動制御
を行なった。

【００９６】消費電力は、８９．４Ｗであった。評価 実施例１では、参考例１に比較し、約２０％の消費電力
の低減を図ることができた。また、実施例２では、参考
例２と比較し、約４０％の消費電力の低減を図ることが
できた。

【００９７】実施例３，４でも、各々、１０％以上の消
費電力の低減を得ることができた。

【００９８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、医療機器用駆動装置の小型化、軽量化および部品点
数の削減を図ることができると共に消費電力の低減を図
ることができる。また、部品点数の削減により、駆動装
置の信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態に係る医療機器用駆
動装置の概略構成図である。

【図２】図２（Ａ）は各圧力タンクの内圧変化を示すグ
ラフ、同図（Ｂ）はバルーン側の圧力変化を示すグラ
フ、同図（Ｃ）はバルーンの容積変化を示すグラフであ
る。

【図３】図３は圧力伝達隔壁装置の一例を示す要部断面
図である。

【図４】図４はバルーンカテーテルの一例を示す概略断
面図である。

【図５】図５はバルーンカテーテルの使用例を示す概略
図である。

【図６】図６は単一のポンプにより陽圧と陰圧とを同時
に効率的に発生させるための制御フローを示すフローチ
ャート図である。

【図７】図７は本発明の他の実施形態に係る医療機器用
駆動装置の概略構成図である。

【図８】図８はガス補充方法の一例を示すフローチャー
ト図である。

【図９】図９は圧力検出のタイミングを示すチャート図

【図１０】図１０（Ａ）はヘリウムガス補充量の経時変
化を示すグラフ、同図（Ｂ）はヘリウム補充回数の経時
変化を示すグラフである。

【符号の説明】

２… 第１圧力タンク ３… 第２圧力タンク ４… ポンプ ５… 第１圧力センサ ６… 第２圧力センサ ７… 第１電磁弁 ８… 第２電磁弁 １１… 第３電磁弁 １２… 第４電磁弁 １５… 圧力センサ １７… 一次配管系 １７ａ… 陽圧ライン １７ｂ… 陰圧ライン １８… 二次配管系 ２０… バルーンカテーテル ２２… バルーン ４０… 圧力伝達隔壁 ６０，６０ａ… 補充装置 ７０… 電磁弁 ７１… ガス置換用配管系 ７４… ウォータトラップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽圧と陰圧を同時に発生する一次側圧力
   発生手段と、 前記一次側圧力発生手段の陽圧出力端に接続される陽圧
   ライン、および前記一次側圧力発生手段の陰圧出力端に
   接続される陰圧ラインとを持つ一次配管系と、 前記一次側圧力発生手段で発生された陽圧と陰圧とが前
   記一次配管系を通して交互に導入される第１室と、この
   第１室と気密隔離され、第１室の圧力の少なくとも一部
   が伝達される第２室とが形成された圧力伝達隔壁手段か
   ら成る二次側圧力発生手段と、 前記第２室に連通し、膨張および収縮駆動される被駆動
   機器に連通する二次配管系と、 前記二次配管系と前記一次配管系の陰圧側ラインとを遮
   断可能に連通するガス置換用配管系と、 前記ガス置換用配管系の途中に設けられ、前記二次配管
   系と前記一次配管系の陰圧側ラインとの連通および遮断
   を制御する弁手段と、 を有する医療機器用駆動装置。
2. 【請求項２】 前記ガス置換用配管系の途中には、この
   配管系を流通するガスに含まれる液体を除去する液体除
   去手段が装着してある請求項１に記載の医療機器用駆動
   装置。
3. 【請求項３】 前記液体除去手段には、前記一次配管系
   の陽圧ラインからの陽圧力が適宜印加可能に構成してあ
   り、この陽圧力により液体の除去を強制的に行わせるよ
   うに構成してある請求項２に記載の医療機器用駆動装
   置。