JPS6127065B2 - - Google Patents

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JPS6127065B2
JPS6127065B2 JP53032343A JP3234378A JPS6127065B2 JP S6127065 B2 JPS6127065 B2 JP S6127065B2 JP 53032343 A JP53032343 A JP 53032343A JP 3234378 A JP3234378 A JP 3234378A JP S6127065 B2 JPS6127065 B2 JP S6127065B2
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JP
Japan
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counter
addition
subtraction
pressure
oscillator
Prior art date
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Expired
Application number
JP53032343A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS54125892A (en
Inventor
Juichi Sasaki
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Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nikkiso Co Ltd filed Critical Nikkiso Co Ltd
Priority to JP3234378A priority Critical patent/JPS54125892A/en
Publication of JPS54125892A publication Critical patent/JPS54125892A/en
Publication of JPS6127065B2 publication Critical patent/JPS6127065B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、輸液注入ポンプにおいて、負荷側
の変動によらずポンプ吐出圧を一定に保持するよ
う吐出量を制御する装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for controlling the discharge amount of an infusion pump so as to maintain the pump discharge pressure constant regardless of fluctuations on the load side.

今日、医療分野において、薬液投与、体外循環
もしくは種々の研究を目的とした動物の潅流実験
等に各種の輸液注入ポンプが使用されている。し
かしながら、この種のポンプは、大部分が定流量
のものであるため、輸液パターンを生体の循環動
態に近づけるという考えから、特に心臓外科にお
ける体外循環や臓器保存における薬液の潅流等に
パルサタイルな輸液パターンをもつたポンプが要
求されてきている。また、輸液注入ポンプにおい
て、その吐出圧あるいは潅流圧は、ポンプの吐出
量を一定に保持した場合にポンプの負荷、すなわ
ち輸液を受ける側の状態により左右される。すな
わち、輸液注入ポンプを生体臓器潅流あるいは末
消血液動態の研究等に使用する場合、潅流時間が
長期に及べば血管の抵抗増大に伴ない圧力が増加
して組織破壊が起りやすくなる。従つて、このよ
うな圧力増加を防止するために、圧力を自動的に
定圧コントロールすることが望まれる。
Today, in the medical field, various infusion pumps are used for drug administration, extracorporeal circulation, animal perfusion experiments for various research purposes, and the like. However, most of these types of pumps have a constant flow rate, so in order to bring the infusion pattern closer to the hemodynamics of the living body, pulsatile infusions are used especially for extracorporeal circulation in cardiac surgery and perfusion of medicinal solutions in organ preservation. There is a growing demand for pumps with patterns. Further, in an infusion pump, the discharge pressure or perfusion pressure is influenced by the load on the pump, that is, the state of the side receiving the infusion when the pump discharge amount is kept constant. That is, when an infusion pump is used for research on perfusion of living organs or peripheral hemodynamics, if the perfusion time is extended over a long period of time, the pressure increases as the resistance of the blood vessels increases, making tissue destruction more likely to occur. Therefore, in order to prevent such pressure increase, it is desirable to automatically control the pressure to a constant pressure.

そこで、発明者は、輸液注入ポンプにおいて、
負荷側の変動によらずポンプの吐出圧あるいは潅
流圧を一定に保持し得るよう吐出量を調節するこ
とのできる装置を得るべく鋭意研究を重ねた結
果、制御対象である吐出圧あるいは潅流圧からそ
れらの平均値を一定値に制御するためのポンプ駆
動制御用デイジタル信号を発生させ、次いでこの
発生したデイジタル信号を用いてポンプ吐出圧力
を制御するようにポンプ吐出量を調節するよう構
成すれば、輸液注入ポンプの吐出制御を容易に達
成できることを突き止めた。
Therefore, in an infusion pump, the inventor
As a result of intensive research to create a device that can adjust the discharge amount so that the discharge pressure or perfusion pressure of the pump can be maintained constant regardless of fluctuations in the load side, we have found that If a digital signal for pump drive control is generated to control the average value to a constant value, and then the generated digital signal is used to adjust the pump discharge amount so as to control the pump discharge pressure, We have found that the discharge control of infusion pumps can be easily achieved.

すなわち、吐出圧もしくは潅流圧を積分器で平
均化し、得られた平均値を比較器で所定の設定圧
力値と比較し、測定圧が設定圧よりも低い場合に
は比較器の出力に基づき発振器を作動して加減算
カウンタを加算モードで動作させ吐出圧力が増加
するようにポンプ動作を修正し、また測定圧が設
定圧よりも高い場合には比較器の出力に基づき発
振器を作動して加減算カウンタを減算モードで動
作させ吐出圧力が減少するようにポンプ動作を修
正するように構成する。
That is, the discharge pressure or perfusion pressure is averaged by an integrator, the obtained average value is compared with a predetermined set pressure value by a comparator, and if the measured pressure is lower than the set pressure, the oscillator is activated based on the output of the comparator. to operate the addition/subtraction counter in addition mode and modify the pump operation so that the discharge pressure increases, and if the measured pressure is higher than the set pressure, activate the oscillator based on the output of the comparator to operate the addition/subtraction counter in addition mode. is configured to operate in a subtractive mode and modify the pump operation so that the discharge pressure decreases.

この場合、前記加減算カウンタのデイジタル信
号を使用して吐出圧力を制御するようにポンプ吐
出量を調節するポンプ駆動制御方式としては、本
出願人が既に特開昭54−36089号公報および特開
昭54−125891号公報において夫々提案したものが
好適に使用される。この場合、ポンプ吐出量を調
節する方式として、流速を調節する方式と、輸液
パターンがパルサタイルの場合にその拍動数を調
節する方式とが採用できる。従つて前記加減算カ
ウンタのデイジタル信号をその大きさに比例する
周波数のパルス列を変換する周波数変換器を設け
て、流速を調節する場合には既に提案した駆動制
御回路の最大輸液量設定発振器に前記周波数変換
器を置き換え、また拍動数を調節する場合には周
期設定用発振器に前記周波数変換器を置き換える
ことによりポンプ駆動制御を円滑に達成すること
ができる。
In this case, as a pump drive control method for adjusting the pump discharge amount by controlling the discharge pressure using the digital signal of the addition/subtraction counter, the present applicant has already published Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-36089 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Those proposed in Japanese Patent No. 54-125891 are preferably used. In this case, as a method of adjusting the pump discharge amount, a method of adjusting the flow rate, and a method of adjusting the pulsation rate when the infusion pattern is pulsatile can be adopted. Therefore, if the flow rate is adjusted by providing a frequency converter that converts the digital signal of the addition/subtraction counter into a pulse train with a frequency proportional to the magnitude of the digital signal, the frequency is changed to the maximum infusion volume setting oscillator of the drive control circuit already proposed. Pump drive control can be smoothly achieved by replacing the frequency converter with a period setting oscillator when adjusting the pulsation rate.

本発明の目的は、体外循環や臓器保存における
薬液の潅流等を行う場合、潅流時間が長期に及び
際の血管の抵抗増大に伴う圧力増加によつて生じ
やすくなる組織破壊を防止するため、高精度でポ
ンプ吐出量を調節し、負荷側の瞬時的圧力変動に
影響されず常にポンプの吐出圧を一定に保持し得
るよう構成した輸液注入ポンプの吐出圧制御装置
を提供するにある。
The purpose of the present invention is to prevent tissue destruction that is likely to occur due to increased pressure due to increased resistance in blood vessels when perfusion is performed for a long period of time, such as during extracorporeal circulation or perfusion of medicinal solutions for organ preservation. To provide a discharge pressure control device for an infusion pump configured to adjust the pump discharge amount with precision and to always maintain the pump discharge pressure constant without being affected by instantaneous pressure fluctuations on the load side.

前記の目的を達成するため、本発明において
は、ポンプ吐出圧を測定してこれを平均化する手
段と、平均化された測定圧を所定の設定圧と比較
する手段と、測定圧が設定圧の範囲内の場合には
一定の信号を発生すると共に測定圧が設定圧より
も低い場合または高い場合には加算モードまたは
減算モードの演算を行つて増大または減少する信
号を発生するカウンタと、このカウンタの出力に
応じてポンプ吐出量を調節する制御回路とから構
成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes means for measuring and averaging the pump discharge pressure, means for comparing the averaged measured pressure with a predetermined set pressure, and a means for comparing the averaged measured pressure with a predetermined set pressure. a counter that generates a constant signal when the measured pressure is within the range of , and generates a signal that increases or decreases by performing addition mode or subtraction mode operation when the measured pressure is lower or higher than the set pressure; The pump is characterized by comprising a control circuit that adjusts the pump discharge amount according to the output of the counter.

前記の吐出圧制御装置において、ポンプ吐出圧
を測定してこれを平均化する手段は、積分器で構
成すれば好適である。
In the above-mentioned discharge pressure control device, it is preferable that the means for measuring the pump discharge pressure and averaging the same be constituted by an integrator.

測定圧と設定圧とを比較する手段は、夫々上限
圧力と下限圧力とを設定する一対の並列接続され
た比較器で構成し、測定圧が設定圧の範囲外とな
よた際クロツクパルスを発生する発振器を付勢
し、このクロツクパルスによりカウンタの加減算
を行うよう構成すれば好適である。
The means for comparing the measured pressure and the set pressure consists of a pair of comparators connected in parallel, each setting an upper limit pressure and a lower limit pressure, and generates a clock pulse when the measured pressure wanders outside the set pressure range. It is preferable to energize an oscillator to perform the addition/subtraction of the counter using this clock pulse.

カウンタは加減算カウンタで構成し、比較器の
出力により加算モード、減算モードおよび演算停
止状態に選択設定されかつプリセツト信号で任意
の初基値が設定でき、加算モードまたは減算モー
ドではクロツクパルス発振器の出力により加算ま
たは減算が行われて夫々対応するデイジタル信号
を出力し、また演算停止状態では所定の設定信号
を出力するよう構成する。
The counter consists of an addition/subtraction counter, and can be selectively set to addition mode, subtraction mode, or operation stop state by the output of the comparator, and any initial base value can be set by a preset signal. In addition mode or subtraction mode, the output of the clock pulse oscillator When addition or subtraction is performed, the corresponding digital signals are output, and when the calculation is stopped, a predetermined setting signal is output.

また、ポンプ吐出量を調節する制御回路は、カ
ウンタの出力信号をその大きさに比例する周波数
のパルス列に変換する周波数変換器と、前記パル
ス列を制御信号として駆動用パルスモータを駆動
制御する回路とから構成すれば好適である。
The control circuit that adjusts the pump discharge amount includes a frequency converter that converts the output signal of the counter into a pulse train with a frequency proportional to the magnitude of the output signal, and a circuit that controls the drive pulse motor using the pulse train as a control signal. It is preferable to configure the following.

例えば、前記パルスモータ駆動制御回路は、加
速、定速および減速時間を夫々設定する発振器
と、各発振器の作動を指令して加算または減算操
作を加減算カウンタに指令する状態カウンタと、
回転モードの周期を設定する発振器と、状態カウ
ンタの指令により発振器からの信号を加減算する
加減算カウンタと、加減算カウンタの内容をそれ
に比例した周波数を有するパルス信号に変換する
周波数変換器と、各機器の作動タイミングパルス
を発生させる単安定マルチバイブレータと、最大
輸液量を設定する発振器と、パルスモータ駆動回
路とから構成することができる。
For example, the pulse motor drive control circuit includes an oscillator that sets acceleration, constant speed, and deceleration times, respectively, and a status counter that instructs the operation of each oscillator and instructs an addition or subtraction operation to an addition/subtraction counter.
An oscillator that sets the cycle of the rotation mode, an addition/subtraction counter that adds or subtracts the signal from the oscillator according to the commands of the status counter, a frequency converter that converts the contents of the addition/subtraction counter into a pulse signal with a frequency proportional to it, and a frequency converter for each device. It can be composed of a monostable multivibrator that generates an actuation timing pulse, an oscillator that sets the maximum infusion volume, and a pulse motor drive circuit.

次に、本発明に係る輸液注入ポンプの吐出圧制
御装置に実施例につき添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
Next, embodiments of a discharge pressure control device for an infusion pump according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の基本構成を示すブロツク結線
図であり、積分器10と、比較器12,14と、
加減算カウンタ16と、NANDゲート18と、ク
ロツクパルス発生用発振器20とから構成され
る。すなわち、積分器10では吐出圧もしくは潅
流圧からなる測定圧を導入してこれを平均化
し、この積分器10の出力を並列接続された比較
器12,14に送出する。これらの比較器12,
14では、夫々上限圧力と下限圧力とが設定
され、前記積分器10の出力と比較して制御信号
を発生するよう構成する。しかるに、比較器12
は積分器10の出力が設定値より高い場合に低
電位となり、低い場合に高電位となるようにし、
また比較器14は積分器10の出力が設定値よ
り低い場合に低電位となり、高い場合に高電位と
なるよう構成する。さらに、発振器20はNAND
ゲート18の出力が高電位となつた場合に発振
し、この発振器20の出力は加減算カウンタ16
に供給されると共に加減算カウンタ16はそのセ
ツト状態により適宜加算モードまたは減算モード
で作動し、その内容に対応したデイジタル信号D
を出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention, in which an integrator 10, comparators 12 and 14,
It is composed of an addition/subtraction counter 16, a NAND gate 18, and an oscillator 20 for generating clock pulses. That is, the integrator 10 introduces a measured pressure consisting of the discharge pressure or the perfusion pressure, averages it, and sends the output of the integrator 10 to the comparators 12 and 14 connected in parallel. These comparators 12,
At 14, an upper limit pressure and a lower limit pressure are set, respectively, and compared with the output of the integrator 10, a control signal is generated. However, comparator 12
is made to have a low potential when the output of the integrator 10 is higher than the set value, and a high potential when it is lower,
Further, the comparator 14 is configured to have a low potential when the output of the integrator 10 is lower than a set value, and to have a high potential when the output is higher than the set value. Furthermore, the oscillator 20 is NAND
It oscillates when the output of the gate 18 becomes a high potential, and the output of this oscillator 20 is sent to the addition/subtraction counter 16.
At the same time, the addition/subtraction counter 16 operates in addition mode or subtraction mode as appropriate depending on its set state, and outputs a digital signal D corresponding to the content.
Output.

なお、加減算カウンタ16の作動にさらに詳細
に説明すれば、プリセツト信号(PR)の入力に
より初期状態として加減算カウンタ16に初期値
Eがプリセツトされ、加減算カウンタ16はプリ
セツトされたデイジタル信号D(=E)を出力す
る。この場合、積分器10の出力すなわち、測定
圧の平均値が比較器12,14に設定された範囲
内にあれば、比較器12,14の出力は全て高電
位となり、この結果、NANDゲート18の出力は
低電位となつて発振器20は作動せず、加減算カ
ウンタ16の内容は保持されることとなり、ポン
プは同じ動作丈態を継続することになる。
To explain the operation of the addition/subtraction counter 16 in more detail, the addition/subtraction counter 16 is preset to an initial value E as an initial state by inputting a preset signal (PR), and the addition/subtraction counter 16 receives the preset digital signal D (=E). ) is output. In this case, if the output of the integrator 10, that is, the average value of the measured pressure is within the range set in the comparators 12 and 14, the outputs of the comparators 12 and 14 are all at high potential, and as a result, the NAND gate 18 The output becomes a low potential, the oscillator 20 does not operate, the contents of the addition/subtraction counter 16 are held, and the pump continues in the same operating state.

積分器10の出力が比較器14に設定された下
限値よりも低い場合には、比較器12の出力が
高電位となると共に比較器14の出力は低電位と
なり、NANDゲート18の出力が高電位となつて
発振器20が発振し、加減算カウンタ16はU/
D入力が高電位のため加算モードとなり、発振器
20の出力パルスをクロツクパルスとしてその内
容(デイジタル信号D)を1ずつ増加する。この
結果、加減算カウンタ16の内容が増加し、ポン
プは圧力を増加させるよう動作状態が修正され
る。従つて、この動作は積分器10の出力が比較
器12,14で設定された圧力の範囲内になるま
で継続する。
When the output of the integrator 10 is lower than the lower limit value set in the comparator 14, the output of the comparator 12 becomes a high potential, the output of the comparator 14 becomes a low potential, and the output of the NAND gate 18 becomes a high potential. The oscillator 20 oscillates, and the addition/subtraction counter 16 reaches U/
Since the D input is at a high potential, the addition mode is entered, and the output pulse of the oscillator 20 is used as a clock pulse to increase its content (digital signal D) by one. As a result, the content of the add/subtract counter 16 increases and the pump is modified to increase pressure. Therefore, this operation continues until the output of the integrator 10 falls within the pressure range set by the comparators 12 and 14.

また、積分器10の出力が比較器12に設定さ
れた上限値よりも高い場合には、比較器12の
出力が低電位となると共に比較器14の出力は高
電位となり、NANDゲート18の出力が高電位と
なつて発振器20が発振し、加減算カウンタ16
はU/D入力が低電位のため減算モードとなり、
発振器20の出力パルスをクロツクパルスとして
その内容(デイジタル信号D)を1ずつ減少す
る。この結果、加減算カウンタ16の内容が減少
し、ポンプは圧力を減少させるよう動作状態が修
正される。従つて、この動作は積分器10の出力
が比較器12,14で設定された圧力の範囲内に
なるまで継続する。
Further, when the output of the integrator 10 is higher than the upper limit value set in the comparator 12, the output of the comparator 12 becomes a low potential, the output of the comparator 14 becomes a high potential, and the output of the NAND gate 18 becomes a low potential. becomes a high potential, the oscillator 20 oscillates, and the addition/subtraction counter 16
is in subtraction mode because the U/D input is low potential,
The output pulse of the oscillator 20 is used as a clock pulse, and its content (digital signal D) is decreased by one. As a result, the content of the add/subtract counter 16 decreases and the pump is modified to reduce pressure. Therefore, this operation continues until the output of the integrator 10 falls within the pressure range set by the comparators 12 and 14.

以上の説明から明らかな通り、加減算カウンタ
16のデイジタル信号Dを用いて適宜のポンプ駆
動制御回路を作動し、ポンプ吐出量は調節して吐
出圧力の制御を行うことができる。
As is clear from the above description, the digital signal D from the addition/subtraction counter 16 can be used to operate an appropriate pump drive control circuit to adjust the pump discharge amount and control the discharge pressure.

この場合、吐出圧量を調節する方式としては、
流速を調節する方式と、輸液パターンがパルサタ
イルの場合にその拍動数を調節する方式とが採用
できる。
In this case, the method for adjusting the discharge pressure amount is as follows:
A method of adjusting the flow rate and a method of adjusting the pulsation rate when the infusion pattern is pulsatile can be adopted.

次に、本発明装置を応用するに好適な輸液注入
ポンプの駆動制御回路を例示して説明する。な
お、本実施例に使用するポンプとしては、ポンプ
部と、これを駆動するためのモータと、可調整な
加速、第1定速、減速および第2定速からなる回
転モードでモータを回転駆動する制御回路とを備
え、パルサタイルは輸液パターンでポンプ動作を
行うよう構成される。また、ポンプ部は複数のロ
ーラを有する回転体に弾性チユーブは巻掛張設し
て構成され、モータはパルスモータが使用され
る。
Next, a drive control circuit for an infusion pump suitable for applying the device of the present invention will be described by way of example. The pump used in this example includes a pump section, a motor for driving the pump section, and a motor that is driven to rotate in a rotation mode consisting of adjustable acceleration, first constant speed, deceleration, and second constant speed. and a control circuit configured to perform pumping operations in an infusion pattern. The pump section is constructed by winding an elastic tube around a rotating body having a plurality of rollers, and a pulse motor is used as the motor.

そこで、前記の制御回路は、第2図に示すよう
に、加速、第1定速および減速時間を夫々設定す
る発振器110,112,114と、回転モード
の周期を設定する発振器118と、各発振器の作
動を指令して加算または減算操作を加減算カウン
タ130に指令する状態カウンタ128と、状態
カウンタの指令により発振器からの信号を加減算
する加減算カウンタ130と、加減算カウンタの
内容をそれに比例した周波数を有するパルス信号
に変換する周波数変換器138と、可調整なバイ
アス分を入力してこのバイアス分と加減算カウン
タの内容とを比較する比較器162と、バイアス
分の調整に際し加速時間および減速時間が変化し
ないよう保持する周波数補正回路138,160
と、各機器の作動タイミングパルスを発生させる
単安定マルチバイブレータ132,146,14
8,150,154,156と、パルスモータ駆
動回路140,142,144とから基本的に構
成される。
Therefore, as shown in FIG. 2, the control circuit described above includes oscillators 110, 112, and 114 that set acceleration, first constant speed, and deceleration times, respectively, an oscillator 118 that sets the cycle of the rotation mode, and a state counter 128 that instructs the addition or subtraction operation to the addition/subtraction counter 130; an addition/subtraction counter 130 that adds or subtracts the signal from the oscillator according to the commands of the state counter; A frequency converter 138 that converts into a pulse signal, a comparator 162 that inputs an adjustable bias component and compares this bias component with the contents of an addition/subtraction counter, and an acceleration time and deceleration time that do not change when adjusting the bias component. Frequency correction circuits 138, 160 that maintain
and monostable multivibrators 132, 146, 14 that generate actuation timing pulses for each device.
8, 150, 154, 156 and pulse motor drive circuits 140, 142, 144.

なお、参照符号116はパルスモータであり、
120は最大輸液量を決定する発振器である。さ
らに、本実施例回路には、フリツプフロツプ12
6、分周器122,124,ORゲート134,
136,152,164およびANDゲート16
6,168が夫々設けられている。
In addition, reference numeral 116 is a pulse motor,
120 is an oscillator that determines the maximum infusion volume. Furthermore, the circuit of this embodiment includes a flip-flop 12.
6, frequency divider 122, 124, OR gate 134,
136, 152, 164 and AND gate 16
6,168 are provided respectively.

このように構成された駆動制御回路の作用を簡
単に説明すると、まず初期状態において、分周器
122,124と、フリツプフロツプ126と、
状態カウンタ128と、加減算カウンタ130と
が全てリセツトされている。この場合全ての発振
器110,112,114,118,120は作
動せず、パルスモータも駆動しないため、ポンプ
動作は行われない。
To briefly explain the operation of the drive control circuit configured in this way, first, in the initial state, the frequency dividers 122, 124, the flip-flop 126,
Status counter 128 and addition/subtraction counter 130 have all been reset. In this case, all the oscillators 110, 112, 114, 118, 120 are not activated and the pulse motor is not driven, so no pumping operation is performed.

次いで、始動信号Aの投入によつて、発振器1
18,120が作動すると共に状態カウンタ12
8の作動によつて発振器が動作し、加減算カウン
タ130は加算モードで加算動作し、この結果、
加減算カウンタ130の出力によつて制御される
モータ駆動回路140,142,144はパルス
モータ116を加速回転させる。加減算カウンタ
130の内容が最大になると、状態カウンタ12
8の内容を1つ進めて発振器112が作動する。
この発振器112の出力信号は、状態カウンタ1
28の内容をさらに1つ進めるが、加減算カウン
タ130は作動せずその内容は最大のままで保持
されるので、パルスモータの回転は変化しない
(第1定速回転)。状態カウンタ128の内容が1
つ進むと発振器114が作動する。この発振器1
14の出力信号は加減算カウンタ130のクロツ
クとして入力し加減算カウンタ130を減算モー
ドで減算動作し、この結果パルスモータ116を
減速回速させる。加減算カウンタ130の出力が
比較器162にセツトされたバイアス値Cと一致
すると、状態カウンタ128の内容をさらに1つ
進め、分周器122、状態カウンタ128および
加減算カウンタ130をリセツトし、周期設定用
発振器118と分周器124とからなるタイマに
より次のサイクルの動作モードまでパルスモータ
駆動回路にはバイアス値Cが入力され、パルスモ
ータは一定の回転を行う(第2定速回転)。
Next, by inputting the start signal A, the oscillator 1
18, 120 are activated and the status counter 12
8, the oscillator operates, and the addition/subtraction counter 130 performs addition operation in addition mode, resulting in
Motor drive circuits 140, 142, and 144 controlled by the output of addition/subtraction counter 130 accelerate rotation of pulse motor 116. When the contents of the addition/subtraction counter 130 reach the maximum, the status counter 12
The oscillator 112 operates by advancing the contents of 8 by one.
The output signal of this oscillator 112 is the state counter 1
The contents of 28 are advanced by one, but the addition/subtraction counter 130 does not operate and its contents are kept at the maximum, so the rotation of the pulse motor does not change (first constant speed rotation). The content of the status counter 128 is 1
When the signal advances to one step, the oscillator 114 is activated. This oscillator 1
The output signal 14 is inputted as a clock to the addition/subtraction counter 130, and the addition/subtraction counter 130 performs a subtraction operation in a subtraction mode, and as a result, the pulse motor 116 is decelerated. When the output of the addition/subtraction counter 130 matches the bias value C set in the comparator 162, the contents of the state counter 128 are incremented by one, the frequency divider 122, the state counter 128, and the addition/subtraction counter 130 are reset. A bias value C is input to the pulse motor drive circuit until the next cycle of operation mode by a timer consisting of an oscillator 118 and a frequency divider 124, and the pulse motor performs constant rotation (second constant speed rotation).

しかるに、このように構成される輸液注入ポン
プの駆動制御回路において、第1図に示す本発明
に係る吐出圧制御装置を組込むに際しては加減算
カウンタ16のデイジタル出力信号Dをその大き
さに比例するパルス列に変換する周波数変換器を
設けて、この周波数変換器を第2図に示す最大輸
液量設定発振器120と置換することにより、前
記デイジタル信号Dに基づきポンプの流速を調節
することができる。
However, when incorporating the discharge pressure control device according to the present invention shown in FIG. The flow rate of the pump can be adjusted based on the digital signal D by providing a frequency converter that converts the digital signal D into a frequency converter and replacing this frequency converter with the maximum infusion volume setting oscillator 120 shown in FIG.

また、前記周波数変換器を第2図に示す周期設
定用発振器118と置換することにより、前記デ
イジタル信号Dに基づきポンプの拍動数を調節す
ることができる。
Furthermore, by replacing the frequency converter with the period setting oscillator 118 shown in FIG. 2, the pump pulsation rate can be adjusted based on the digital signal D.

さらに、前記周波数変換器を第2図に示す最大
輸液量設定発振器120および周期設定用発振器
118と夫々置換し、前記デイジタル信号Dに基
づきポンプの流速と拍動数とを同時に調節し、吐
出量を制御することができる。
Furthermore, the frequency converter is replaced with the maximum infusion volume setting oscillator 120 and the period setting oscillator 118 shown in FIG. can be controlled.

なお、上述の最大輸液量設定発振器120また
は周期設定用発振器118に置換してデイジタル
信号変換器を組込む場合、各々の初期値をプリセ
ツト信号によつて加減算カウンタ16にセツト
し、この加減算カウンタ16から出力されるデイ
ジタル信号Dを、第3図に示すように周波数変換
器22に供給して信号Dの大きさに比例する周波
数のパルス列に変換し、この周波数変換器22の
基本パルスを発振器24により発生し、周波数変
換器22の出力を平滑器26を介して平滑化して
パルスの整形を行うように回路構成するのが好適
である。
Note that when a digital signal converter is installed in place of the maximum infusion volume setting oscillator 120 or the cycle setting oscillator 118 described above, each initial value is set in the addition/subtraction counter 16 by a preset signal, and the values are calculated from this addition/subtraction counter 16. The output digital signal D is supplied to a frequency converter 22 as shown in FIG. 3, where it is converted into a pulse train with a frequency proportional to the magnitude of the signal D. It is preferable to configure the circuit so that the pulse is generated and the output of the frequency converter 22 is smoothed through the smoother 26 to shape the pulse.

上述したところから明らかなように、本発明装
置によれば、負荷側の瞬時的圧力変動に影響され
ず、ポンプの吐出圧あるいは潅流圧を一定に保持
し得るよう吐出量を調節することができる。
As is clear from the above, according to the device of the present invention, the discharge amount can be adjusted so as to maintain the pump discharge pressure or perfusion pressure constant without being affected by instantaneous pressure fluctuations on the load side. .

以上、本発明の好適な実施例につき説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る輸液注入ポンプの吐出圧
制御装置の基本構成を示すブロツク制御回路図、
第2図は本発明装置を応用するポンプ駆動制御回
路の一実施例を示すブロツク回路図、第3図は本
発明装置をポンプ駆動制御回路に組込む場合に使
用する信号変換器のブロツク回路図である。 10……積分器、12,14……比較器、16
……加減算カウンタ、18……NANDゲート、2
0……発振器、22……周波数変換器、24……
基本周波数発振器、26……平滑器、110……
加速回転制御用発振器、112……第1定速回転
制御用発振器、114……減速回転制御用発振
器、116……パルスモータ、118……周期設
定用発振器、120……最大輸液量設定発振器、
122,124……分周器、126……フリツプ
フロツプ、128……状態カウンタ、130……
加減算カウンタ、132,146,148,15
0,154,156……単安定マルチバイブレー
タ、134,136,152,164……ORゲ
ート、138……周波数変換器、140,14
2,144……モータ駆動回路、158……周波
数変換器、158,160……周波数補正回路、
162……比較器、166,168……ANDゲ
ート。
FIG. 1 is a block control circuit diagram showing the basic configuration of a discharge pressure control device for an infusion pump according to the present invention;
Figure 2 is a block circuit diagram showing one embodiment of a pump drive control circuit to which the device of the present invention is applied, and Figure 3 is a block circuit diagram of a signal converter used when incorporating the device of the present invention into the pump drive control circuit. be. 10... Integrator, 12, 14... Comparator, 16
...Addition/subtraction counter, 18...NAND gate, 2
0... Oscillator, 22... Frequency converter, 24...
Fundamental frequency oscillator, 26...Smoother, 110...
Oscillator for acceleration rotation control, 112... Oscillator for first constant speed rotation control, 114... Oscillator for deceleration rotation control, 116... Pulse motor, 118... Oscillator for period setting, 120... Maximum infusion amount setting oscillator,
122, 124... Frequency divider, 126... Flip-flop, 128... Status counter, 130...
Addition/subtraction counter, 132, 146, 148, 15
0,154,156...monostable multivibrator, 134,136,152,164...OR gate, 138...frequency converter, 140,14
2,144...Motor drive circuit, 158...Frequency converter, 158,160...Frequency correction circuit,
162... Comparator, 166, 168... AND gate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポンプ吐出圧を測定してこれを平均化する手
段と、平均化された測定圧を所定の設定圧と比較
する手段と、測定圧が設定圧の範囲内の場合には
一定の信号を発生すると共に測定圧が設定圧より
も低い場合または高い場合には加算モードまたは
減算モードの演算を行つて増大または減少する信
号を発生するカウンタと、このカウンタの出力に
応じてポンプ吐出量を調節する制御回路とから構
成することを特徴とする輸液液注入ポンプの吐出
圧制御装置。 2 ポンプ吐出圧を測定してこれを平均化する手
段は、積分器で構成してなる特許請求の範囲第1
項記載の吐出圧制御装置。 3 測定圧と設定圧とを比較する手段は、夫々上
限圧力と下限圧力とを設定する一対の並列接続さ
れた比較器からなり、測定圧が設定圧の範囲外と
なつた際クロツクパルスを発生する発振器を付勢
し、こクロツクパルスによりカウンタの加減算を
行うよう構成してなる特許請求の範囲第1項又は
第2項記載の吐出圧制御装置。 4 カウンタは加減算カウンタからなり、比較器
の出力により加算モード、減算モードおよび演算
停止状態に選択設定されかつプリセツト信号で任
意の初期値が設定でき、加算モードまたは減算モ
ードではクロツクパルス発振器の出力により加算
または減算が行われて夫々対応するデイジタル信
号を出力し、また演算停止状態では所定の設定信
号を出力するよう構成してなる特許請求の範囲第
1項乃至第3項のいずれかに記載の吐出圧制御装
置。 5 ポンプ吐出量を調節する制御回路は、カウン
タの出力信号をその大きさに比例する周波数のパ
ルス列に変換する周波数変換器と、前記パルス列
を制御信号としてポンプ駆動用パルスモータを駆
動制御する回路とから構成してなる特許請求の範
囲第1項乃至第4項のいずれかに記載の吐出圧制
御装置。 6 ポンプ吐出量を調節する制御回路は、加速、
定速および減速時間を夫々設定する発振器と、各
発振器の作動を指令して加算または減算操作を加
減算カウンタに指令する状態カウンタと、状態カ
ウンタの指令により発振器からの信号を加減算す
る加減算カウンタと、加減算カウンタの内容をそ
れに比例した周波数を有するパルス信号に変換す
る周波数変換器と、各機器の作動タイミングパル
スを発生させる単安定マルチバイブレータと、最
大輸液量を設定する発振器と、パルスモータ駆動
回路とからなる特許請求の範囲第1項乃至第5項
のいずれかに記載の吐出圧制御装置。 7 ポンプ吐出量を調節する制御回路は、加速、
定速および減速時間を設定する発振器と、回転モ
ードの周期を設定する発振器と、各発振器の作動
を指令して加算または減算操作を加減算カウンタ
に指令する状態カウンタと、状態カウンタの指令
により発振器からの信号を加減算する加減算カウ
ンタと、加減カウンタの内容をそれに比例した周
波数を有するパルス信号に変換する周波数変換器
と、各機器の作動タイミングパルスを発生させる
単安定マルチバイブレータと、パルスモータ駆動
回路とからなる特許請求の範囲第1項乃至第5項
のいずれかに記載の吐出圧制御装置。
[Claims] 1. Means for measuring and averaging the pump discharge pressure, means for comparing the averaged measured pressure with a predetermined set pressure, and means for measuring the measured pressure within the range of the set pressure. is a counter that generates a constant signal and generates a signal that increases or decreases by performing addition mode or subtraction mode operation when the measured pressure is lower or higher than the set pressure, and depending on the output of this counter. 1. A discharge pressure control device for an infusion liquid injection pump, comprising a control circuit that adjusts a pump discharge amount. 2. The means for measuring and averaging the pump discharge pressure is constituted by an integrator.
Discharge pressure control device as described in . 3. The means for comparing the measured pressure and the set pressure consists of a pair of comparators connected in parallel, each setting an upper limit pressure and a lower limit pressure, and generates a clock pulse when the measured pressure falls outside the range of the set pressure. 3. A discharge pressure control device according to claim 1, wherein the discharge pressure control device is configured to energize an oscillator and perform addition/subtraction on a counter using a clock pulse. 4 The counter consists of an addition/subtraction counter, which can be selectively set to addition mode, subtraction mode, or arithmetic stop state by the output of the comparator, and any initial value can be set by a preset signal. or the discharge device according to any one of claims 1 to 3, configured to output the respective digital signals after the subtraction is performed, and to output a predetermined setting signal when the calculation is stopped. Pressure control device. 5. The control circuit that adjusts the pump discharge amount includes a frequency converter that converts the output signal of the counter into a pulse train with a frequency proportional to the magnitude of the output signal, and a circuit that drives and controls the pump driving pulse motor using the pulse train as a control signal. A discharge pressure control device according to any one of claims 1 to 4, comprising: 6 The control circuit that adjusts the pump discharge amount controls acceleration,
an oscillator that sets constant speed and deceleration times, a status counter that commands the operation of each oscillator and instructs an addition or subtraction operation to an addition/subtraction counter, and an addition/subtraction counter that adds or subtracts signals from the oscillator according to commands from the status counter; A frequency converter that converts the contents of the addition/subtraction counter into a pulse signal with a frequency proportional to the content, a monostable multivibrator that generates the activation timing pulse for each device, an oscillator that sets the maximum infusion volume, and a pulse motor drive circuit. A discharge pressure control device according to any one of claims 1 to 5. 7 The control circuit that adjusts the pump discharge amount controls acceleration,
An oscillator that sets the constant speed and deceleration time, an oscillator that sets the period of rotation mode, a status counter that commands the operation of each oscillator and instructs the addition or subtraction operation to the addition/subtraction counter, and a an addition/subtraction counter that adds and subtracts signals, a frequency converter that converts the content of the addition/subtraction counter into a pulse signal with a frequency proportional to the content of the addition/subtraction counter, a monostable multivibrator that generates operating timing pulses for each device, and a pulse motor drive circuit. A discharge pressure control device according to any one of claims 1 to 5.
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