JPS6294171A

JPS6294171A - 人工心臓用ポンプ装置

Info

Publication number: JPS6294171A
Application number: JP60235056A
Authority: JP
Inventors: 高木　啓之
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1987-04-30
Also published as: JPH0460670B2

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】（産業上の利用分野）本発明は人工心臓用ポンプ装置に関するものである。

（従来の技術）サック式の脈動型ポンプを２個並列に接続し、各脈動型
ポンプのサック部の収縮と膨張とを検出する検知器によ
り各脈動型ポンプの駆動サイクルを制御する人工心臓用
ポンプは本出願人により提案され、特公昭５６−３３１
０６号公報によって公告されている。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、生体の閉鎖系を循環する血液の量は生体の状
態に応じて常に変動し、また、脈動型ポンプの品質上の
バラツキ等により対をなす脈動型ポンプの血液の駆出時
間と流入時間とが合わないために、各脈動型ポンプのす
・ツク部の収縮点と膨張点時期とが必ずしも一致せず、
第３図に示すようにｔ、〜ｔ６の時間だけ進んだり、第
４図に示すようにｔ、〜ｔ、の時間だけ遅れたりするか
ら、ただ単に収縮点と膨張点の時期に応じて脈動型ポン
プを駆動させると、駆出能力が不足して血液が停滞し、
静脈圧が上昇したり、逆に駆出能力が大で血管に負圧が
生じて生体に危険をおよぼすという問題点があった。

（問題点を解決するための手段）本発明は前記のような問題点を解決する目的の下に完成
されたもので、流入側の導管から分岐されて駆出側の導
管に接続される枝管の中間に加圧装置をもって交互に駆
動される一対のサック式の脈動型ポンプを並列して設け
た人工心臓用ポンプにおいて、脈動型ポンプにはそのサ
ック部を圧縮する加圧装置の作動時期と該脈動型ポンプ
の駆出時間を変える加圧力調整器の作動とを検知器の検
出信号をもとに演算処理して制御する制御装置を接続す
るとともに、該制御装置には脈動型ポンプのサック部の
収縮および膨張を検出する検知器を接続したことを特徴
とするものである。

（作用）このように構成されたものは、並列して設けられた一対
の脈動型ポンプの一方のサック部を加圧装置により圧縮
すれば、サック部内の血液は駆出側の導管より駆出され
てゆき、加圧装置により加圧されていない脈動型ポンプ
の他方のサック部内には流入側の導管より血液が流入す
ることを交互に繰返すこととなるが、生体の状態あるい
は脈動型ポンプの品質上のバラツキにより、脈動型ポン
プの一方のサック部の圧縮中すなわち血液の駆出時に他
方のサック部に血液が満たされたことが検知器により検
出されたら、圧縮の終了した一方のサック部の収縮時点
と他方のサック部の膨張時点との時間を制御装置により
演算処理し、その進んだ時間に対応して他方の脈動型ポ
ンプの駆出時間を早めるよう加圧力調整器を制御して加
圧装置の加圧力を高めればよく、また、逆に一方の脈動
型ポンプのサック部の圧縮が終了後即ち血液の駆出が終
了した時点においても他方の脈動型ポンプのサック部に
血液が充満されていないことが検知器により検出された
ら、圧縮の終了した一方のサック部の収縮時点と他方の
サック部の膨張時点との時間を制御装置により演算処理
し、その遅れた時間に対応して他方の脈動型ポンプの駆
出時間を遅くするよう加圧力調整器を制御して加圧装置
の加圧力を低めればよく、血液の流れに重大な影響を与
えることなく収縮と膨張の時期を補正することができる
ものである。

（実施例）本発明を図示の実施例について詳細に説明する（１）は
シリコンゴムのような血液に凝固反応を生じ難い材質よ
りなる流入側の導管で、該導管＋１１の先方部は同村よ
りなる枝管（２）、（２）に分岐されたうえ同村よりな
る駆出側の導管（３）に接続集束され、また、枝管（２
）、（２）の中間部には各枝管（２）の流入側および駆
出側にそれぞれ設けられる流入側の弁（４）、（４）お
よび駆出側の弁（５）、（５）と、両弁（４）、（５）
間に拡大形成されるサック部（６）、（７）と、該サッ
ク部（６）を包覆する殻体（８）、（９）とよりなる一
対の脈動型ポンプ（１０）、（１１）が並列して設けら
れている。（１２）は管（１３）を介して殻体（８）、
（９）に接続される圧縮空気式の加圧装置であり、該加
圧装置（１２）の管（１３）には後記する制御装置（２
１）に接続される電磁式の三方切換弁（１４）、（１５
）が設けられていて、脈動型ポンプ（１０）、（１１）
のサック部（６）、（７）を交互に圧縮するようになっ
ている。（１６）は加圧装置（１２）の管（１３）に設
けられる加圧力調整器で、該加圧力調整　　−器（１６
）はステンプモータ（１７）と圧力調整弁（１８）とよ
りなり、脈動型ポンプ（ｌＯ）、（１１）の殻体（８）
、（９）に供給される圧縮空気圧を調整して脈動型ポ・
・ンプ（１０）、（１１）の駆出時間を変える働きをす
る。（１９）、（２０）は脈動型ポンプ（１０）、（１
１）に取付けられる検知器であり、該検知器（１９）、
（２０）は脈動型ポンプ（１０）、（１１）のサック部
（６）、（７）の収縮と膨張を検出するもので、脈動型
ポンプ（ｌＯ）、（１１）の殻体（８）、（９）に取付
けられるホール素子（１９ａ）　、（２０ａ）　　と脈
動型ポンプ（１０）、（１１）のサック部（６）、（７
）に取付けられる磁石（１９ｂ）　、（２０ｂ）　とよ
りなるものである。（２１）は加圧装置（１２）の三方
切換弁（１４）、（１５）と加圧力調整器（１６）およ
び検知器（１９）、（２０）に接続される制御装置で、
該制御装置（２１）は加圧装置（１２）の作動時期と加
圧力調整器（１６）の作動とを検知器（１９）、（２０
）の検出信号をもとに演算処理して制御するためのもの
であり、第２図に示すように脈動型ポンプ（１０）のサ
ック部（６）の圧縮中に、脈動型ポンプ（１１）のサッ
ク部（７）内に血液が流入して充満された状態すなわち
検知器（１９）の検出信号がＬレベルの状態になる前に
検知器（２０）の検出信号がＨレベルとなった時には、
その進んだ時間ｕｔ。

に対応する時間だけ加圧力調整器（１６）のステップモ
ータ（１７）を作動して加圧装置（１２）の加圧力を所
定値まで高めてサック部（７）内からの血液の駆出時間
を早めるよう制御し、それでも収縮に対して膨張の時期
が早ければ前記と同様の操作を繰返して時期のずれを補
正すればよく、また、逆に脈動型ポンプ（１０）のサッ
ク部（６）の圧縮が終了した時点においても脈動型ポン
プ（１１）のサック部（７）内に血液が充満されない状
態、すなわち検知器（１９）の検出信号がＬレベルにな
っても検知器（２０）の検出信号がＬレベルの状態のと
きには、その遅れた時間ｄｔ１に対応する時間だけ加圧
力調整器（１６）のステップモータ（１７）を逆作動し
て加圧装置（１２）の加圧力を所定値まで低めてサック
部（７）内からの血液の駆出時間を遅くするように制御
し、それでも収縮に対して膨張の時期が遅ければ前記と
同様の操作を繰返して時期のずれを補正すればよいもの
である。また、三方切換弁（１４）、（１５）の９変え
は圧縮されている脈動型ポンプが優先するものであり、
一方の脈動型ポンプの駆出が終了しなければ、他方の脈
動型ポンプに血液がすでに充満されていても作動しない
ようにしてポンピングが交互に一行われるようにしてい
る。さらに、第５図に示すようにポンピングの１サイク
ル中、収縮の時期と膨張の時期に時間的進みｕｔ、　　
と遅れｄｔ、　とが混在するような場合は、次のサイク
ルに生した時間的進みｕｔ２を無視する。また、遅れｄ
Ｌ、中ｎ時間だけ無反応期を設けてｎ以上に遅れが生し
た場合にのみｄｔ、−ｎ分だけ加圧力調整器（１６）の
ステップモータ（１７）を逆作動させて加圧力を低める
ようにすれば系全体はより安定することとなる。

なお、検知器は実施例のようなホール素子と磁石の組合
せによるものの他、赤外線を用いた光透過型のものや光
反射型でもよく、要はサック部の収縮と膨張とが検出で
きるものならばいかなるものでもよく、また、加圧装置
や加圧力調整器も実施例のように圧縮空気によりサック
部を圧縮したり、ステップモータにより圧力調整弁を調
整して加圧力を変えるものの他、モータとカムを用いて
サック部圧縮するようにしたり、モータの回転数を変え
ることにより加圧力を変えるようにしてもよいことは勿
論である。

（発明の効果）本発明は前記説明によって明らかなように、並列に設け
られた一対の脈動型ポンプの収縮及び膨張の時期のずれ
が検知器により検出されたら、その検出信号を制御装置
により演算処理し、その時間的ずれに対応して加圧力調
整器を作動させ、加圧装置の加圧力を増減することによ
り脈動型ポンプの駆出時間を速めたり遅らせたりして収
縮および膨張時期の時間的ずれを補正するようにしたか
ら、血液が停滞して静脈圧が上昇したり、血液に負圧が
生じて生体に危険をおよぼすことがなくなる利点があり
、従来の人工心臓用ポンプ装置の問題点を解決したもの
として医学にもたらす益極めて大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部切欠正面図、第２図
は本発明のタイムチャート図、第３図は血液の流入量が
ポンプの駆出能力より大となった場合のタイムチャート
図、第４図はポンプの駆出能力が血液の流入量を上まわ
った場合のタイムチャート図、第５図は血液の流入量が
ポンプの駆出能力より大となったり、ポンプの駆出能力
が血液の流入量を上まわることが１サイクル中に混在し
た場合のタイムチャート図である。（１）：流入側の導管、（２）：枝管、（３）：駆出側
の導管、（６）　、（７）：サック部、（１０）、（１
１）：脈動型ポンプ、（１２）：加圧装置、（１６）　
：加圧力調整器、（１９）、（２０）　：検知器、（２
１）：制御装置。第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

流入側の導管（１）から分岐されて駆出側の導管（３）
に接続される枝管（２）の中間に加圧装置（１２）をも
って交互に駆動される一対のサック式の脈動型ポンプ（
１０）、（１１）を並列して設けた人工心臓用ポンプに
おいて、脈動型ポンプ（１０）、（１１）にはそのサッ
ク部（６）、（７）を圧縮する加圧装置（１２）の作動
時期と該脈動型ポンプ（１０）、（１１）の駆出時間を
変える加圧力調整器（１６）の作動とを検知器（１９）
、（２０）の検出信号をもとに演算処理して制御する制
御装置（２１）を接続するとともに、該制御装置（２１
）には脈動型ポンプ（１０）、（１１）のサック部（６
）、（７）の収縮および膨張を検出する検知器（１９）
、（２０）を接続したことを特徴とする人工心臓用ポン
プ装置。