JPS58169461A

JPS58169461A - 人工心臓駆動装置

Info

Publication number: JPS58169461A
Application number: JP57052142A
Authority: JP
Inventors: 晃鈴木; 大海　武晴; 高宮　三四郎; 秀夫中澤
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Shinsangyo Kaihatsu KK
Current assignee: Shinsangyo Kaihatsu KK; Aisin Corp
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1983-10-05
Also published as: JPH0116181B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は人工心臓の駆動装置に関し、特に空気等の流体
で人工心臓に陽圧と防圧を交互に与えて駆動を行なう人
工心臓駆動装置に関する。

人工心臓は、生体の（Ｕｓ臓の脈動によく似た脈動流を
血液に与えるように駆動することが安全性の面で重要で
ある。人工心臓はダイアフラノ、型、サック型、ピスト
ン型等種々のものが知られているが、これらは一般に空
気等の流体から所定の圧力を受けて駆動される。生体の
状態に応じた最良の条件で人工心臓を駆動するためには
、その条件に応じた正確な圧力を所定のタイミングで出
力する駆動装置が必要である。すなわち、心拍数、陽圧
、除圧、陽圧および防圧を人工心臓に印加する継続時間
（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）又はデユーティ比等を全て正確に
、しかもすばやく所定値にセツトシうる駆動装置がよい
。従来より人工心臓駆動装置には、正確な圧力を得るた
めの手段として機械式減圧弁等が陽圧系と防圧系にそれ
ぞれ用いられている。そして、人工心臓駆動装置におい
ては１人工心臓に陽圧と防圧を交互に印加するために陽
圧系の出力端と防圧系の出力端が互いに接続されており
、陽圧と防圧を切換えるために、陽圧系の出力端と防圧
系の出力端にそれぞれ開閉制御用の電磁弁が設けられて
いる。これらの電磁弁は制御装置により、設定　　　゛
心拍数に応じた所定のタイミングで交互に開閉を３− 切換えるように制御される。ところでこの種の人工心臓
駆動装置においては、常時電磁弁を開閉駆動するために
騒音の発生がさけられないという不都合がある。騒音を
さけるために電磁弁に防音用のカバー等を被せるのでは
、装置が大型になり移動が難かしくなるし高価になると
いう難点もある。

本発明の１つの目的は、騒音の小さい人工心臓駆動装置
を提供することであり、もう１つの目的は、小型で比較
的安価な人工心臓駆動装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明においては、圧力を一
定にするために設けられるアキュームレータの内部に電
磁弁を装着して、アキュームレータの壁で騒音を遮断す
る。これによれば、騒音を小さくしうるだけでなく、ア
キュームレータと電磁弁を接続する配管、継手等を減ら
す二とができ、それらの配管、継手により生ずる絞り作
用をなくして、陽圧、防圧の切換をスムーズに行ないう
る。

それにより良好な圧力特性が得られる。また、無駄な空
間をなくして装置をコンパクトに構成しう４− る。

本発明の１つの好ましい態様においては、所定の圧力を
得るための弁手段（第１．第３の弁手段）として電磁弁
を用い、それらの弁もアキュームレータの内部に入れる
。また各々の電磁弁は、テーパ面にねじを形成した端子
をアキュームレータに設け、その端子を介して制御装置
と電気接続する。

これにより、アキュームレータに対して電磁弁の装着、
取りはすしを容易に行なうことができ、シールも完全に
することができる。圧力の調整は電磁弁の開時間と閉時
間の比率を変えることにより調整し、目標圧力となるよ
うに制御する。これによれば、電磁弁による圧力制御を
介して、人工心臓駆動装置の全てのパラメータの変更が
電気的に可能となる。

本発明の１つの好ましい態様においては、圧力調整用の
電磁弁として、電気コイルの軸心に固定磁性体コアと可
動磁性体コアを配置し、固定磁性体コアに対して可動磁
性体コアを軸心に沿う方向に可動とした電磁制御弁を用
いる。この種の電磁弁は応答性が良いため、高精度の圧
力制御を行ないうる。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明を実施する一形式の人工心臓駆動装置の外観斜
視図である。第１図を参照して説明する。１が人工心臓
駆動装置本体であり、１ａが操作パネル、■ｂが表示パ
ネル、１ｃが接続パネルである。表示パネル１ｂの内側
には、右側心臓用の陽圧、陽圧および陽圧と陽圧のデユ
ーティ比、左側心臓用の陽圧、陽圧、および陽圧と陽圧
のデユーティ比、心拍数および右側と左側の圧力（陰・
陽）が表示される。接続パネル１ｃには、コネクタで着
脱可能なリモート操作ユニッｌ−ＲＥ　Ｍのケーブルと
、右側および左側の人工心臓に圧力を印加するチューブ
２ａ、２ｂが接続されている。

人工心臓駆動装置本体１は４つのキャスター３で移動可
能に支持されている。第２ａ図はリモート操作ユニット
ＲＥＭを示す正面図、第２ｂ図は第２ａ図のｎ−ｎ線拡
大断面図である。第２ａ図および第２ｂ図を参照して説
明する。リモート操作ユニットＲＥＭは人工心臓駆動装
置本体の全てのパラメータの遠隔制御が可能になってお
り、１４の操作部８１〜ＳＬ４を有している。操作部８
１〜Ｓ４はそれぞれ左側の陽圧上げ、陽圧下げ、陽圧上
げおよび陽圧下げ、操作部８５〜Ｓ８はそれぞれ右側の
陽圧上げ、陽圧下げ、陽圧上げおよび陽圧下げ、操作部
Ｓ９．ＳＩＯはそれぞれ左側の陽圧又は陽圧の継続時間
（又は陽圧と陽圧のデユーティ）の上げ、下げ、操作部
ＳｌｌおよびＳ１２は右側の陽圧又は陽圧の継続時間の
−Ｌげ、下げ、操作部Ｓ１３および１４はそれぞれ心拍
数の上げ。

下げ、を操作する部分である。Ｐ　Ｌは人工心臓駆動装
置の電源オンおよびＲＥＭが本体と接続されていること
を表示する発光ダイオード、ＳＰはスイッチが押された
ときにそれを知らせるための音を出力するためのスピー
カである。リモート操作ボードＲＥＭのケーシング４は
合成樹脂でできている。ケーシング４の内部には、各操
作部に対応する位置に比較的ストロークの短かいキース
イッチ（ＳＷ９．ＳＷＩ　１）を装着したプリント基ｌ
１ｉ５＝７− が固着されている。ケーシング４の各操作部の位置には
穴をあけてあり、その表面をおおうように可撓性のフィ
ルム６が貼着され、内部のスイッチ等が防水されている
。７および８はリモート操作ボードＲＥＶを所定の位置
に引っかけるために設・けた穴である。

第３図はキャスター３の斜視図、第４ａ図、第４ｂ図、
第４ｃ図および第４ｄ図はそれぞれキャスター３を構成
するケーシング３１の正面図、左側面図、右側面図およ
び縦断面図、第５図はキャスター３を固定するためのボ
ルト３２の正面図、第６ａ図および第６ｂ図はキャスタ
ー３を支持するスタンド３３の正面図および左側面図、
第７図は人工心臓駆動装置本体１とキャスター３の接続
を示す一部切欠正面図である。第３図、第４ａ図。

第４ｂ図、第４ｃ図、第４ｄ図、第５図、第６ａ図。

第６ｂ図および第７図を参照して説明する。ケーシング
３１には３つの穴３１ａ、３１ｂおよび３１ｃを設けで
ある。１つの穴３１ａはキャスタ一本体３ａとケーシン
グ３１を結合するためのもの８− で、もう１つの穴３１ｂはスタンド３３の突起３４を挿
入するためのもので、もう１つの六３］ｃはボルト３２
を挿入するためのものである。ボルト３２は第５図に示
すように、頭部をテーパ状にして握り易くするとともに
滑りにくいように加工してあり、またねじ山は頭部付近
の一部のみに形成しである。スタンド３３は板状の部分
と突起３４で構成されている。突起３４には、ケーシン
グ３１の穴と連通ずる穴３４ａが設けである。３３ａは
スタンド３３を人工心臓駆動装置本体ｌに固着するため
のボルト用の穴である。通常は人工心臓駆動装置本体１
とキャスター３は第７図に示すように結合されて一体と
なっている。すなわち、人工心臓駆動装置本体ｌに固着
したスタンド３３の突起３４をキャスター３の穴３１ｂ
に挿入し、穴３１ｃと３４ａを合わせてその穴にボルト
３２を挿入して固着しである。３５は滅菌処理済のシー
リングビニール、３６はパツキンである。

このようにキャスターを着脱可能にするのは、汚れたキ
ャスターと滅菌済のキャスターを交換できるようにする
ためである。人工心臓駆動装置をクリーンルーム、手術
室等に搬入する場合、第７図に示すような状態にある人
工心臓駆動装置から、クリーンルーム等の入口で次のよ
うにしてキャスターを交換する。まずボルト３２をねじ
って抜き取り、穴３１ｂと突起３４との係合は比較的き
つくしであるのでキャスター３を突起３４に対して回転
させながら抜き取る。パツキン３６およびシーリングビ
ニール３５を除去した後、滅菌処理済のキャスターを突
起３４に差し込んで滅菌処理済のボルトを装着する。

第８ａ図、第８ｂ図、第８ｃ図、第８ｄ図および第８ｅ
図を参照して説明する。第８ａ図、第８ｂ図、第８ｃ図
。

第８ｄ図および第８ｅ図はそれぞれ人工心臓駆動装置本
体１の内部に設けられているタンクユニット４０の斜視
図、横断面図（第８ｃ図の■ｂ−■ｂ線断面）、第８ｂ
図の■Ｃ−■Ｃ線断面図、端子とタンクの接続を示す部
分拡大断面図および圧力センサ４１とタンクの接続を示
す部分拡大断面図である。

二のタンクユニッｌ−４’０は４つのタンク（アキュー
ムレータ）を有しており、１つのタンクユニットで一対
（左右）の人工心臓用の陽圧系と陽圧系の一部を構成す
るようになっている。４つのタンクのそれぞれには、２
つの電磁弁４２．４３と圧力センサ４１が設けである。

電磁弁４３は一般的な開閉制御型のものであり、電磁弁
４２は後で述べるように付勢レベルに応じた開度に制御
される電磁制御弁である。各ブロック（タンク）の電磁
弁４２は、それぞれ入力ポート４２ａ又は出力ポート４
２ｂをパネル４４ａ、４４ｂ、４４ｃ又は４４ｄの穴４
５　ａ　、　４５　ｂ　、　４５　ｃ又は４５ｄに差し
込んで固着してあり、それらの他のポート（出力ボート
又は入力ボート）は各ブロック内の空間に開放しである
。各ブロックの電磁弁４３は１つのポート４３ａを各ブ
ロック内の空間に開放し、もう１つのポート４３ｂをパ
ネル４６の穴４６ａ。

４６ｂ又はパネル４７の穴４７ａ、４７ｂに差し込んで
固着しである。各パネル４４ａ、４４ｂ。

４４ｃ、４４．、ｄにはそれらの穴４５　ａ、　４５　
ｂ。

４５ｃ、４５ｄと連通するようにチューブ４８ａ。

１ｌ− ４８ｂ、４８ｃ、４８ｄが接続されている。チューブ４
８ａおよび４８ｄは線圧源である真空ポンプにそれぞれ
接続され、チューブ４８ｂおよび４８ｃは陽圧源である
コンプレッサにそれぞれ接続される。パネル４６の穴４
６ａと４６ｂは互いに連通しており、その流路にチュー
ブ４９が接続されている。また、パネル４７の穴４７ａ
と４７ｂが互いに連通しており、その流路にチューブ５
゜が接続されている。チューブ４９および５ｏはそれぞ
れ左および右の人工心臓に接続される。パネル４４ａ、
４４ｂ、４４ｃおよび４４ｄにはそれぞれ４つの端子５
１と圧力センサ４１が固着されている。端子５１および
圧力センサ４１は第８ｄ図および第８ｅ図に示すように
取り着けられている。端子５１は棒状の導体５１ａとそ
れを保持するＭ縁＝ップル５１ｂで構成されている。絶
縁ニップル５１ｂはテフロンでできている。パネル４４
にはねじ山を形成したテーパ状の穴があけてあり、絶縁
ニップル５１ｂはそれと対応する形状にしである。導体
５１ａと絶縁ニップル５１ｂもテーパ１２− 状のねじで固着されている。これらのテーパ状のねじが
シールの機能を果たすので特別なシール部材は不要であ
る。各端子５１には電磁弁４２および４３のソレノイド
からのリード線５４がコネクタ５２および５３を介して
接続されている。圧力センサ４１は端子５１と同様なテ
ーパ状のねじでパネル４４に固着されている。

第９ａ図、第９ｂ図、第９ｃ図および第９ｄ図を参照し
て説明する。第９ａ図、第９ｂ図、第９ｃ図および第９
ｄ図はそれぞれこの実施例で用いている電磁弁（電磁制
御弁）４２の平面図、右側面図。

左側面図および拡大縦断面図である。電磁制御弁４２の
弁ハウジング１１に第１のポート１２と第２のポート１
３が形成されている。ハウジング１１の内空間は弁座１
４で、第１のポート１２に連通ずる第１の内室１５と第
２のポート１３に連通ずる第２の内室１６に区分されて
いる。弁ハウジング１１にはシール材１７を介して磁性
体コイルケース１８が固着されている。ケース１８内に
はコイル１９を巻回したコイルボビン２ｏが挿入されて
おり、これを磁性体ベース２１．２２が支持している。

ベース２１には固定磁性体コア２３が固着されている。

コア２３は中空であり、それを非磁性体ガイドロッド２
４が貫通している。ロッド２４には可動磁性体コア２５
が固着されている。

ロッド２４の一端はコイルスプリング２６で左方に押さ
れている。ロッド２４の他端は軸受２７およびベローズ
２８を貫通し、その端部に弁体２９が固着されている。

ベローズ２８の内空間は、小孔３０および３７を通して
第１の内室１５（図示状態）又は第２の内室１６（ロッ
ド２４が右方に駆動されたとき）に連通ずる。

コイル１９が付勢されると、コア２３−コア２５−ベー
ス２２−ケース１８−ベース２１−コア２３と循環する
磁束を生じ、コア２５にコア２３に向けての吸引力が作
用し、ロッド２４が、この吸引力とコイルスプリング２
６の反発力とがバランスする点まで右方に移動し、弁体
２９が弁座１４より、吸引力に応じた距離前れる。コア
２３の端面２３ａは山の字形であり、コア２５の端面２
５ａはその中央突部を受ける凹形であり、しかも山の字
形の両端突部内側面２３’ｂにはテーパが付されている
。二のテーパの存在により、通電レベル対ロッド２４移
動量（２３ａ−２５ａ間のギャップ）が広い範囲で比例
関係になっている。また、この種の電磁弁は可動部の応
答性が良く高速で開閉制御を行ないうる。

第１Ｏ図に第１図に示す人工心臓駆動装置の構成概要を
人工心臓と共に示す。第１０図を参照して説明する。６
０Ｒおよび６０Ｉ、が人工心臓であり人工心臓駆動装置
とチューブ２ａおよび２　ｂで接続されている。チュー
ブ２ａおよび２ｂはそれぞれタンクユニット４０の出力
端と接続されている。

６１Ｒおよび６１Ｔ−がコンプレッサであり、６２Ｒお
よび６２Ｌが真空ポンプである。４つの電磁弁４２のソ
レノイドおよび圧力センサ４１は制御装置ＣＯＮ　１に
接続されており、４つの電磁弁４３は制御装置ＣＯＮ２
１こ接続されている。制御装置Ｃ０Ｎ１およびＣＯＮ２
にはそれぞれ演算装置ＣＰＵＩおよびＣＰＵ２が接続さ
れている。演算１５− 装置ｃｐｕｉおよびＣＰＵ２の入力ボートには、陽圧、
防圧、心拍数およびデユーティの変更を指示するための
操作端が接続されている。操作端は、人工心臓駆動装置
本体１の操作パネル１ａに設けられた本体操作ボードＳ
ＷＵと遠隔操作用のリモート操作ボードＲＥＶでなって
いる。本体操作ボードＳＷＵとリモート操作ボードＲＥ
Ｖは後述するように並列に接続されている。リモート操
作ボードＲＥＭには音発生装置ＳＧＵからの所定の信号
が供給される。音発生装置ＳＧＵは演算装置ＣＰＵＩお
よびＣＰ、Ｕ２で制御される。表示装置ＤＳＵは、数字
表示用の７セグメントの発光ダイオード表示器等で構成
されており、制御装置Ｃ０Ｎ１およびＣＯＮ２からの桁
駆動信号およびセグメント駆動信号でダイナミック駆動
される。

第１１図に第１０図に示す演算装置ＣＰＵＩおよびＣＰ
Ｕ２の１つの構成を示す。このマイクロコンピュータユ
ニットには日立製のシングルボードマイクロコンピュー
タユニットＨ６２ＳＣ０１を用いている。Ｈ６２ＳＣＯ
１は６８０２系のマイ−１６＝クロプロセッサを用いたものであり、Ｉ１０ボート、タ
イマ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えている。ＲＡＭはこの実
施例ではＣＭＯＳタイプの１１Ｍ　６　］１６を用いて
いる。

第１２図はリモート操作ユニットＲ，Ｅ　Ｍの回路構成
を示す回路図である。ＳＷＩ〜５Ｗ１４はそれぞれ第２
ａ図に示す操作部８１〜Ｓ１４に対応して設けられたキ
ースイッチ、ＳＰはスピーカ、ＰＬは発光ダイオードで
ある。

第１３ａ図および第１３ｂ図は制御装ｇｃＯＮ］に含ま
れる回路の構成を示す回路図である。制御装置Ｃ０Ｎ１
に使用されている集積回踏（Ｉ　Ｃ）の一覧表を第１表
に示す。

第１表まず、第１３ａ図を参照して説明する。コネクタＪ１は
演算装［ＣＰＵ１の出力ポートＰ３と接続されており、
ダイナミック表示を行なうために、ＣＰＵＩからの表示
データは表示桁データと表示数値データの２つのＢＣＤ
信号に分けて入力される。ＣＰｔＪｌが出力する表示デ
ータは、左右各基の陽圧および防圧のぞ一夕を含んでい
る。集積回＠１１は表示桁データのＢＣＤ信号をデコー
ドしてトランジスタＴｒｌ−Ｔｒ６およびインバータＺ
１４に印加する。トランジスタＴｒｉ〜Ｔｒ６は発光ダ
イオード表示器のアノード（桁電極）に接続される。。

集積回＠Ｚ２〜Ｚ５はそれぞれ表示数値データのＢＣＤ
信号を７セグメントの信号に変換し、７セグメントの信
号はドライバ７６〜ｚ９を通って発光ダイオード表示器
の各カソード（セグメント電極）に印加されている。本
体操作ボード５ＷＴＪのキースイッチ接点とリモート操
作ボードＲＥＭのキースイッチ接点はコネクタＪ２の近
傍で並列に接続され、それらは集積回路２１２およびＺ
１３に接続されている。集積回路Ｚ１２およびＺ１３は
機械接点のチャタリングを除去する回路を有しており、
チャタリングを除去した信号をインバータＺ１１を介し
て集積回路Ｚｏｏに印加するａ集積回路Ｚ１０は予じめ
定めた優先順位で押されたキースイッチに対応する２進
コードをマイクロコンピュータＣＰＵＩに出力する。５
ＳＲＩ−３ＳＲ４はソリッドステートリレーであり、そ
れらはバッファ２１５を介してマイクロコンピュータＣ
ＰＵＩの出力ポートでオン・オフ制御される。ソ１９− リッドステートリレー５ＳＲＩ〜５ＳＲ４の出力端はコ
ネクタＪ４を介して各々の電磁弁４２に接続されている
。

第１３ｂ図を参照して説明する。ｚ１６はディチル社の
１６チヤンネル１２ビツトＡ／ＤコンバータＨＤＡＳ−
１６ＭＣである。Ｚ１６の端子ＢＩＴ１〜Ｂ　Ｉ　Ｔ’
　１２は信号出力端であり、ＢＩＴＩ〜ＢＩＴ４とＢＩ
Ｔ９〜ＢＩＴ１２は互いに接続しである。マイクロコン
ピュータＣＰＵＩの入力ポートには１２ビツトの信号が
８ビツトづつ２回に分けて印加される。Ｂ、ＩＴ１〜４
とＢＩＴ５〜１２の切換はＣＰ　ＴＪ　１が２１６１７
）ＥＮＩ、ＥＮ２およびＥＮ３の各端子を制御して行な
う。端子Ａ１、Ａ２．Ａ４およびＡ８は入力チャンネル
を選択するためのものである。ＨＤＡＳ−１６は１６チ
ヤンネルの入力ポートを有しているが、この実施例にお
いてはそのうちの８チヤンネルをコネクタＪ５に接続し
、そのうちの４チヤンネルに各圧力センサ４１からの信
号、すなわち右隅圧信号ＲＰＰ、右陰圧信号ＲＮＰ、左
陽圧信号ＬＰＰおよ２０− び左防圧信号ＬＮＰを入力する。

第１４図は制御装置ＣＯＮ２の回路構成を示す回路図、
第１５図は音発生装置ＳＧＵの回路構成を示すブロック
図である。第１４図および第１５図を参照して説明する
。制御装置ＣＯＮ２および音発生装置ＶＳＵで使用され
ている集積回路の一覧表を次の第２表に示す。

た構成になっているが、制御装［ＣＯＮ２は圧力の検出
は行なわないのでＡ／Ｄコンバータは設けてない。コネ
クタＪ６およびＪ７はそれぞれ演算装置ｉ’ｃＰＵ２の
ポートＰ３およびＰ２と接続されている。コネクタＪＩ
Ｏは電磁弁４３のソレノイドに接続されている。集積口
＃Ｚ３０およびｚ３１には、コネクタＪ８を介して、本
体操作ボードＳＷＵとリモート操作ボードＲＥＭの心拍
数の上げ、下げ、左右の、陽圧を印加する期間と防圧を
印加する期間の比の上げ、下げを指示する各キースイッ
チ接点が接続されている。音発生装置ＳＧＵは３つの集
積回路２３６〜２３８を中心に構成されている。これら
の集積口＠７３６〜２３８はそれぞれ６つの入力ポート
の状態に応じた周波数の信号を出力端ＯＵＴに生ずる。

コネクタＪｌｌには、キーが操作されたかどうかを示す
信号「開／閉」と、操作されたキーが上げ、下げいずれ
を指示するものかを示す信号ｒＵＰ／ＤＯＷＮ」がＣＰ
ＵＩおよびＣＰＵ２からそれぞれ入力されている。集積
回路２３６〜２３８のリセット入力端ＲＥＳにはキーを
押さない状態では高レベルＨが印加されており、Ｚ３６
〜Ｚ３８はリセットされている。リセット入力端ＲＥＳ
に低レベルＬが印加されている状態では、Ｚ３６の出力
端には、オアゲー１−　ＯＲ１の出力端の論理レベルに
応じて、３．２ＫＨｚ又は１　、６Ｋｌｌｚのパルス信
号が現われる。Ｚ３７はＲＥＳ端がＬのときには常時２
１１Ｚのパルス信号を出力し、その信号を２３８の入力
ポートに印加する。Ｚ３８は、Ｚ３７の出力端がＨのと
きには、Ｚ３６からの３゜２ＫＨｚ又は１　、６ＫＨｚ
のパルス信号をそのまま出力端に出力し、Ｚ３７の出力
端がＬのときには、Ｚ３６からのパルス信号を１ｌ２分
周した信号を出力端に出力する。したがって、たとえば
リモート操作ボードＲＥＭの左側圧力上げ操作部Ｓ１を
押した場合、ＣＰＵＩからのＵＰ／ＤＯすＮ信号がＨ，
ＣＰＵ１からの開開信号が１１になり、Ｚ３６の出力端
には３　、２Ｋｌｌｚのパルス信号が現われ、２３８の
出力端には０．５秒おきに周波数が３．２ＫｌＩＺ又は
１．６ＫＩＩｚに変化する。パルス信号が現われる。ま
た、左側圧力下げ操作部Ｓ２を押下すると、Ｚ３６の出
力端２３− に１　、６ＫＨｚのパルス信号が現われ、２３８の出力
端には０．５秒おきに周波数が１．６ＫＨｚ又は０．８
Ｋ）ｌｚに変化するパルス信号が現われる。この信号が
リモート操作ボードＲＥＭのスピーカに印加される。

第１６ａ図、第１６ｂ図および第１６ｃ図は演算装［Ｃ
ＰＵ１の概略の動作フローを示すものであり、それぞれ
、メインプログラム、割込処理プログラムおよびタンク
圧入カサブルーチンのフローチャートである。第１０図
、第１３ａ図、第１３ｂ図、第１６ａ図、第１６ｂ図お
よび第１６ｃ図を参照してＣＰＵＩの動作を説明する。

まず概略を説明すると、演算装［ＣＰＵ１は、本体操作
ボードＳＷＵ又はリモート操作ボードＲＥＭのキー人力
読み取り、各タンク圧（圧力センサ４１）の読み取り、
各タンク圧の定圧制御（電磁弁４２のデユーティ制御）
、キー人力に応じた圧力パラメータの変更９表示データ
の出力および音発生指示を行なう。

電源がオンになると、各パラメータに初期値をセットし
て割込可能にセットする。二の実施例におい２４− では初期値はＲＦＰ、ＲＮＰ、ＬＰＰおよびＬＮＰをそ
れぞれ＋３０．−３０．　＋１００および−５０（ｍｍ
Ｈｇ）に定めてあり、各圧力の上限／下限は、それぞれ
Ｏ／＋１．５０　、”−１００１０。

０／＋３００および一］　５０　／　ＯＣｍ　ｍ　Ｈｇ
　）に定めである。割込はＣＰＵＩ内のタイマにより、
４　ｍ　ｓごとに定期的に発生する。割込がかかると、
マイクロプロセッサは第１６ｂ図に示す割込処理ルーチ
ンを実行する。割込処理ルーチンでは、まずＡ／Ｄコン
バータ２１６を選択し、入力チャンネルをＣＨＯ，ＣＨ
Ｉ、ＣＨ３およびＣＨ４に順に切換えて各タンクの圧力
ＲＰＰ、Ｒ，ＮＰ、ＬＰＰおよびＬ　Ｎ　Ｐを順にＡ／
Ｄ変換させ、それらの変換したデジタルデータを読み取
る。また、Ｐ３の所定のボートにｒｌＪ又は「０」を出
力してソリッドステートリレー５ＳＲＩ〜５ＳＲ４を制
御し、４つの電磁弁４２をオン又はオフする。二のオン
／オフの切換は、ＣＰｔ１ｌのメモリ中に設定したデユ
ーティのパラメータに応じて、ｎ１回の割込に１度オン
からオフに反転させ、０２回の割込に１度オフからオン
に反転させることにより行なう。したがって、そのパラ
メータを変えることによって、電磁弁４２のオン時間と
オフ時間のデユーティ比が変わる。このデユーティ比を
、各々のタンクの検出圧力と目標圧力の比較結果に応じ
て制御する二とにより、タンクの圧力が所定の圧力に保
たれる。タンク圧入カサブルーチンでは、Ａ／Ｄコンバ
ータＺ１６から読み取った各タンクの圧力データを平均
化し、そのデータを表示用の４桁の１０進数データに変
換する。圧力データを平均化するのは、弁の開閉による
圧力の短時間の微小変動を除（ためである。キー人力が
あった場合、どのキーが押されたのかを判別し、そのキ
ーに対応づけられたパラメータを、少しづつ大きく（又
は小さく）する。また、押されたキーが上げ、下げいず
れを指示するものかを判別して、コネクタＪｌｌに開開
信号とＵＰ／ＤＯＷＮ信号を印加して、所定の音をリモ
ート操作ボニドＲＥＭのスピーカから発生させる。なお
、第１６ｂ図に示す二−モニックコードＲＴＩは、リタ
ーン命令（ｒｅｔｕｒｎ　ｆｒｏＩＩＩｉｎｔｅｒｒｕ
ｐｔ）を示し、ＲＴＳは、リターン命令（ｒｅｔｕｒｎ
　ｆｒｏｍ　５ｕｂｒｏｕｔｉｎｅ）を示す６第１７図
は演算装［ＣＰＵ２の概略の動作を示すフローチャート
である。第１７図を参照して動作を説明する。電源がオ
ンになるとマイクロプロセッサはまず各１１０ボートを
初期状態にセットシて、心拍数、左右それぞれの陽圧と
陰性を印加する時間の比率（デユーティ又は陽圧、陰性
の継続時間）の各パラメータを初期値にセットする。こ
の実施例においては、各パラメータの初期値は、心拍数
を１０　Ｏｒｐｍ、左側の人工心臓のデユーティを４５
％（継続時間２７０ｍ５）、右側の人工心臓のデユーテ
ィを５５％（継続時間３３０ｍ５）にそれぞれ定めであ
る。割込処理においては、所定のパラメータ（心拍数）
に応じたあるタイミングで所定の出力ボートの論理レベ
ルを「１」から「０」、又は「０」からｒｌＪに更新し
、ソリッドステートリレー５ＳＲ５二５ＳＲ８を制御し
て、電磁弁４３を開閉する。また、表示データ（桁デー
タおよびセグメントデータ）の出力を行なう。キー人力
が２７− あると、どのキーが押されたのかを判別し、そのキーに
対応づけられたパラメータの値を、それが上限値又は下
限値を越えないかどうか確認しながら、キー操作が継続
している間インクリメント又はデクリメントする。その
パラメータと関連する各種のパラメータを演算処理する
。二の処理は、各サブルーチンにジャンプして行なう。

サブルーチン群は、心拍数に関連する一拍の時間を演算
するサブルーチン、左側人工心臓の持続時間を演算する
サブルーチン、右側人工心臓の持続時間を演算するサブ
ルーチン、左側人工心臓のデユーティを演算するサブル
ーチン、右側人工心臓のデユーティを演算するサブルー
チン、１１１算を行なうサブルーチン、掛算を行なうサ
ブルーチン等でなっている。二の演算が終了したら、更
新された各パラメータを表示用のメモリーに記録して、
所定時間の後に割込待ちの処理に戻る。次の割込がかか
ると、更新されたデータが表示される。

以上の実施例においては、電磁弁４２を常時開閉付勢し
て開時間と閉時間のデユーティを変えて２８− 圧力制御しているが、圧力センサ４１の出力信号が所定
値を越える時にのみ電磁弁４２を付勢してもよい。また
実施例では、リモート操作ボードＲＥＭのスピーカから
所定の周波数の音を発生させるようにしたが、押された
キーに対応したパラメータを音声で出力するようにして
もよい。その場合には、たとえば第１８図に示すような
回路構成とすればよい。第１８図においてＺ３９．Ｚ４
ＱおよびＺ４１はそれぞれテキサスインスツルメント社
製のＴＭＳ　１０００．ＴＭＳ５１００およびＴＭＳ６
１００である。ＴＭＳｌｏｏＯはマイクロプロセッサ、
ＴＭＳ５１００は音声合成チップ、ＴＭＳ６１００は１
２８ＫｂｉｔのマスクＲＯＭである。

コネクタＪ１１は演算装置［ｃＰＵｌおよびＣＰＵ２と
接続し、各演算装置ｆｃＰＵ１．ＣＰＵ２からマイクロ
プロセッサＺ３６に所定の音声発生指令を出力して、Ｚ
３７の出力する音声信号をリモート操作ボードＲＥＭの
スピーカに供給する。

以上のとおり本発明によれば、電磁弁をアキュームレー
タの内部に設けるので外に漏れる騒音を小さくでき、し
かも装置を小型、安価にしうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す人工心臓駆動装置の外観斜視図
、第２ａ図はリモート操作ユニットＲＥＭの正面図、第
２ｂ図は第２ａ図のｎ−ｎ線拡大断面図、第３図はキャ
スターの斜視図、第４ａ図。第４ｂ図、第４ｃ図および第４ｄ図はそれぞれキャスタ
ーを構成するケーシングの正面図、左側面図。右側面図および縦断面図、第５図はキャスターを固定す
るボルトの正面図、第６ａ図および第６ｂ図はそれぞれ
キャスターを支持するスタンドの正面図および左側面図
、第７図は人工心臓駆動装置本体とキャスターの接続を
示す一部切欠正面図、第８ａ図、第８ｂ図、第８ｃ図、
第８ｄ図および第８ｅ図は、それぞれ人工心臓駆動装置
内のタンクユニットを示す斜視図、横断面図、第８ｂ図
の■Ｃ−■Ｃ線断面図、端子とタンクの接続を示す部分
拡大断面図、および圧力センサとタンクの接続を示す部
分拡大断面図、第９ａ図、第９ｂ図。第９ｃ図および第９ｄ図は、それぞれ電磁弁４２の平面
図、右側面図、左側面図および拡大縦断面図、第１０図
は第１図に示す人工心臓駆動装置の構成概要を示すブロ
ック図、第１１図は第１０図に示す演算装置ＣＰＵＩ、
２の構成を示すブロック図、第１２図はリモート操作ユ
ニットの構成を示す回路図、第１３ａ図および１３ｂ図
は第１０図に示す制御装置ＣＯＮ　１の回路構成を示す
回路図、第１４図は第１０図に示す制御装置ＣＯＮ　２
の回路構成を示す回路図、第１５図は音発生装置ＳＧＵ
の回路構成を示すブロック図、第１６ａ図。第１６ｂ図および第１６ｃ図はそれぞれ演算装置ＣＰＵ
Ｉの動作フローを示すメインルーチン、１Ｆ１込処理ル
ーチンおよびサブルーチンのフローチャート、第１７図
は演算装置ＣＰＵ２の動作フローを示すフローチャート
、第１８図は本発明の他の実施例の音声発生装置のブロ
ック図である。１：人工心臓駆動装置本体　２ａ、２ｂ：チューブ３：
キャスター　　　　４：ケーシング５ニブリント基板　
６：フィルム　７，８：穴１１：弁ハウジング　　　１
２，１３：ポート３１− １４：弁座　１５，１６：内室　１７：シール材１８：
コイルケース　　１９：コイル２０：ボビン　２１，２２：磁性体ベース２３：固定磁
性体コア　２４ニガイドロッド２５：可動磁性体コア　
２６：コイルスプリング２７：軸受　　２８：ベローズ
　２９：弁体３０．３７：小孔　　　３１：ケーシング
３２：ボルト　３３：スタンド　３４：突起３５ニジ−
リングビニール　３６：パツキン４０：タンクユニット
　４１：圧力センサ４２：電磁弁（第１．第３の電磁弁
）４３：電磁弁（第２．第４の電磁弁）４４．４６，４７　：パネル　　４５：穴４８．４９，
５０　：チューブ　５１：端子５２．５３：コネクタ特許出願人　アイシン精機株式会社他１名３２− ？１４　ｂ　’５　　　　　　　　　　￥　４ａ　’＠
第４ｃ’６１？＋５何躬６ｂ阿　　　　　　　　　扇６ａ蒔３０３− 男８ｂＶ躬８ｃ叉特開昭５８−ＩＧ９４Ｇ１　（１３）第１６ａ反箔１６ｂ叉箔１７ｆｆｉ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）陽圧発生手段；陽圧発生手段に接続された第１の弁手段；内部空間が第
１の弁手段の流路と連通する第１のアキュームレータ；第１のアキュームレータの内部空間と連通ずる第２の弁
手段；陽圧発生手段；陽圧発生手段に接続された第３の弁手段；内部空間が第
３の弁手段の流路と連通ずる第２のアキュームレータ；第２のアキュームレータの内部空間と連通ずる第４の弁
手段；および少なくとも、第２の弁手段および第４の弁手段を所定の
タイミングで開閉制御する制御手段；を備える人工心臓
駆動装置におし）て；第１の弁手段、第２の弁手段、第
３の弁手段および第４の弁手段のうち少なくとも１つを
、第１のアキュームレータもしくは第２のアキュームレ
ータの内部に設けたことを特徴とする人工心臓駆動装置
。
（２）第２の弁手段を第１のアキュームレータの内部に
設け、第４の弁手段を第２のアキュームレータの内部に
設けた、前記特許請求の範囲第（１）項記載の人工心臓
駆動装置。
（３）第１の弁手段および第３の弁手段を電磁弁とし、
第１の弁手段を第１のアキュームレータの内部に設け、
第３の弁手段を第２のアキュームレータの内部に設けた
、前記特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の
人工心臓駆動装置。
（４）第１の弁手段、第２の弁手段、第３の弁手段又は
第４の弁手段と制御手段とを、テーパ面にねじを形成し
た絶縁体で覆われた導体を介して電気接続した、前記特
許請求の範囲第（１）項記載の人工心臓駆動装置。
（５）導体は、ねじを形成したテーパ面で絶縁体と固着
されている、前記特許請求の範囲第（４）項記載の人工
心臓駆動装置。
（６）第１の電磁弁および第３の電磁弁の少なくとも一
方を、電気コイルの軸心に固定磁性体コアと可動磁性体
コアを配置し、固定磁性体コアに対して可動磁性体コア
を軸心に沿う方向に可動とした電磁制御弁とした、前記
特許請求の範囲第（１）項記載の人工心臓駆動装置。
（７）電磁制御弁は、固定磁性体コアと可動磁性体コア
の互いに対向する面を、それらの縦断面において、一方
を山の字形とし他方をその中央突部を受ける凹形とし、
山の字形の両端突部内側面もしくは凹形の両端突部外側
面にテーパを何した構成とした、前記特許請求の範囲第
（６）項記載の人工心臓駆動装置。