JPS6363B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6363B2
JPS6363B2 JP53032342A JP3234278A JPS6363B2 JP S6363 B2 JPS6363 B2 JP S6363B2 JP 53032342 A JP53032342 A JP 53032342A JP 3234278 A JP3234278 A JP 3234278A JP S6363 B2 JPS6363 B2 JP S6363B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
addition
oscillator
counter
pump
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53032342A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS54125891A (en
Inventor
Juichi Sasaki
Hisakazu Sunami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikkiso Co Ltd filed Critical Nikkiso Co Ltd
Priority to JP3234278A priority Critical patent/JPS54125891A/en
Publication of JPS54125891A publication Critical patent/JPS54125891A/en
Publication of JPS6363B2 publication Critical patent/JPS6363B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、人体等に所定時間継続して輸液を
行う場合に使用される輸液注入ポンプの改良に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in an infusion pump used to continuously infuse a human body or the like for a predetermined period of time.

今日、医療分野において、薬液の投与、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
動態に近ず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。
Today, in the medical field, various types of infusion pumps are used for administration of drug solutions, extracorporeal circulation, perfusion experiments on animals for various research purposes, and the like.
However, since most of these types of pumps have a constant flow rate, the idea of making the infusion pattern closer to the hemodynamics of the living body is that the Pulsatile is used for extracorporeal circulation in cardiac surgery and perfusion of medicinal solutions in organ preservation. There is a growing demand for pumps with a variety of infusion patterns.

従来のパルサタイルな輸液パターンを呈する輸
液注入ポンプとしては、プランジヤ型またはダイ
アフラム型のものが採用されているが、この種の
ポンプ型式では、ポンプメカニズムにより、輸液
パターンに制限があり汎用性に欠ける難点があ
る。
Conventional infusion pumps with a pulsatile infusion pattern have been of the plunger type or diaphragm type, but these types of pumps have the disadvantage that the pump mechanism limits the infusion pattern and lacks versatility. There is.

出願人は、既に、同心円上に配設された複数の
ローラを有する回転体に弾性チユーブを巻掛張設
したポンプ部と、前記回転体を回転駆動するため
のパルスモータとからなる微量送液ポンプを開発
し、特許出願を行つた(特開昭53−124306号公
報)。しかるに、この種のポンプにおいては、送
液量制御信号をその信号に比例した周波数を有す
るパルス列に変換し、得られたパルスをパルスモ
ータの駆動に必要なパルス列に変換してパルスモ
ータの駆動制御を行うことができることから、発
明者等はさらに研究並びに改良を重ねた結果、パ
ルスモータの回転速度を可調整な加速、第1定
速、減速および第2定速からなる回転モードで駆
動するよう設定することにより、任意の定常流を
もつたパルサタイルな輸液パターンでポンプ動作
を行うよう構成することができることを突き止め
た。
The applicant has already developed a micro-liquid delivery system consisting of a pump section in which an elastic tube is wound around a rotating body having a plurality of concentrically arranged rollers, and a pulse motor for rotationally driving the rotating body. Developed a pump and filed a patent application (Japanese Unexamined Patent Publication No. 124306/1983). However, in this type of pump, the liquid feeding amount control signal is converted into a pulse train having a frequency proportional to the signal, and the obtained pulses are converted into the pulse train necessary for driving the pulse motor, thereby controlling the drive of the pulse motor. As a result of further research and improvement, the inventors have developed a system in which the rotation speed of the pulse motor is driven in a rotation mode consisting of adjustable acceleration, first constant speed, deceleration, and second constant speed. We have found that by setting this, it is possible to configure the pump to perform a pulsatile infusion pattern with an arbitrary steady flow.

従つて、本発明の目的は、任意のパルサタイル
な輸液パターンでポンプ動作させることができる
モータ駆動制御回路を備えたモータ駆動式輸液注
入ポンプを提供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a motor-driven infusion pump equipped with a motor drive control circuit that can operate the pump in any pulsatile infusion pattern.

本発明の主たる目的は、ポンプ部と、可調整な
加速、第1定速、減速および第2定速からなる回
転モードでモータに回転駆動の指令を行う制御回
路と、前記制御回路の指令により回転駆動し前記
ポンプ部の駆動制御を行うモータとからなり、 前記制御回路は、加速、第1定速および減速の
各時間を設定する発振器と、回転モードの周期を
設定して第2定速時間を決定する発振器と、各発
振器の作動を指令すると共に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前記発振器からの信号を
加減算する加減算カウンタと、加減算カウンタに
対し第2定速としての基準輸液量を定める可調整
なバイアス分を加減算の初期値として入力すると
共に加減算カウンタの出力値と前記バイアス分と
の一致を検出する比較器と、前記バイアス分の調
整に際しこのバイアス分に基づいて加速時間およ
び減速時間が変化しないように保持するための信
号を前記加減算カウンタに供給する周波数補正回
路と、回転モードのそれぞれ開始タイミングを決
定するパルスを発生すると共にこのパルスをOR
ゲートを介して前記状態カウンタに入力する複数
の単安定マルチバイブレータと、前記加減算カウ
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、この周波数変
換器の出力パルスに比例した回転数をモータに与
えるモータ駆動回路とからなり、パルサタイルな
輸液パターンでポンプ動作を行うよう構成するこ
とを特徴とする。
The main object of the present invention is to provide a pump unit, a control circuit for instructing a motor to rotate in a rotation mode consisting of adjustable acceleration, first constant speed, deceleration, and second constant speed, and The control circuit includes a motor that rotates and controls the drive of the pump section, and the control circuit includes an oscillator that sets acceleration, first constant speed, and deceleration times, and a second constant speed that sets the cycle of the rotation mode. an oscillator that determines time; a state counter that commands the operation of each oscillator and also commands an addition or subtraction operation to an addition or subtraction counter; an addition/subtraction counter that adds or subtracts a signal from the oscillator according to the commands of the state counter; A comparator that inputs an adjustable bias amount that determines a reference infusion volume as a second constant rate as an initial value for addition/subtraction and detects a match between the output value of the addition/subtraction counter and the bias amount; A frequency correction circuit supplies a signal to the addition/subtraction counter to keep the acceleration time and deceleration time unchanged based on this bias amount, and a frequency correction circuit that generates a pulse that determines the start timing of each rotation mode, and OR
a plurality of monostable multivibrators input to the state counter via gates, a frequency converter for converting the contents of the addition/subtraction counter into a pulse signal having a frequency proportional to the output pulse of the frequency converter; It consists of a motor drive circuit that applies rotational speed to the motor, and is characterized in that it is configured to perform pump operation in a pulsatile infusion pattern.

前記の輸液注入ポンプにおいて、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を巻掛
張設して構成することができる。
In the above-mentioned infusion pump, the pump section can be constructed by winding an elastic tube around a rotating body having a plurality of rollers.

また、モータはパルスモータを使用してポンプ
部の回転体を回転駆動するように構成すれば好適
である。
Further, it is preferable that the motor be configured to use a pulse motor to rotationally drive the rotating body of the pump section.

次に、本発明に係る輸液注入ポンプの実施例に
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 the infusion pump according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る輸液注入ポンプは、基本的にポン
プ部と、このポンプ部を駆動するためのモータ
と、このモータを回転駆動する制御回路とから構
成される。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を巻掛張設したチユーブ式ポ
ンプが好適に使用され、またモータはパルスモー
タを使用し、ポンプ部の回転体を回転駆動するよ
う構成すれば好適である。
The infusion pump according to the present invention basically includes a pump section, a motor for driving the pump section, and a control circuit for rotationally driving the motor. A tube type pump in which an elastic tube is wound around a rotating body having a plurality of rollers is preferably used as the pump part, and a pulse motor is used as the motor to drive the rotating body of the pump part. It is suitable if

次に、このように構成された本発明の輸液注入
ポンプの制御回路につき説明する。第1図におい
て、参照符号10,12,14は夫々パルスモー
タ16の回転モードすなわち輸液注入ポンプの輸
液パターンを決定する発振器を示し、10は加速
回転制御用発振器、12は第1定速回転制御用発
振器、14は減速回転制御用発振器であり、これ
らの発振器によりパルスモータの回転駆動を加速
回転、第1定速回転、減速回転の3領域に分けて
制御し、各領域の時間を調節することにより、そ
の回転モードを任意に設定できるようにしたもの
である。なお、参照符号18は輸液パターンの周
期を決定する発振器、20は最大輸液量を決定す
る発振器である。
Next, the control circuit of the infusion pump of the present invention configured as described above will be explained. In FIG. 1, reference numerals 10, 12, and 14 each indicate an oscillator that determines the rotation mode of the pulse motor 16, that is, the infusion pattern of the infusion pump, 10 is an oscillator for accelerated rotation control, and 12 is an oscillator for first constant speed rotation control. 14 is an oscillator for controlling deceleration rotation, and these oscillators control the rotational drive of the pulse motor by dividing it into three regions: accelerated rotation, first constant speed rotation, and deceleration rotation, and adjust the time for each region. This allows the rotation mode to be set arbitrarily. Note that reference numeral 18 is an oscillator that determines the period of the infusion pattern, and 20 is an oscillator that determines the maximum amount of infusion.

まず、初期の状態において、分周器22,24
と、フリツプフロツプ26と、状態カウンタ28
と、加減算カウンタ30とが全てリセツトされて
いる。従つて、フリツプフロツプ26の出力は低
電位となり、発振器18及び20は作動しない。
また、状態カウンタ28の出力Q1〜Q4は全て低
電位となり、発振器10,12,14も作動しな
い。さらに、加減算カウンタ30の出力Dも低電
位となり、パルスモータ16は駆動せずポンプ動
作は行われない。
First, in the initial state, the frequency dividers 22 and 24
, flip-flop 26, and status counter 28
and addition/subtraction counter 30 have all been reset. Therefore, the output of flip-flop 26 will be at a low potential and oscillators 18 and 20 will not operate.
Further, the outputs Q 1 to Q 4 of the state counter 28 are all at low potential, and the oscillators 10, 12, and 14 do not operate. Further, the output D of the addition/subtraction counter 30 also becomes a low potential, so that the pulse motor 16 is not driven and no pump operation is performed.

次いで、始動信号Aを投入すると、単安定マル
チバイブレータ32が作動し、この出力信号は
ORゲート64を介して加減算カウンタ30にバ
イアス値Cを初期値としてセツトすると共に、
ORゲート64の出力信号はさらにORゲート3
4を介して状態カウンタ28にクロツクとして入
力され、状態カウンタ28の内容を1つ進める。
すなわち、この場合、状態カウンタ28の出力
Q1のみ高電位にセツトされる。また、始動信号
Aはフリツプフロツプ26をセツトし、この結果
フリツプフロツプ26の出力が高電位となり、発
振器18および20を作動させる。
Next, when the start signal A is applied, the monostable multivibrator 32 is activated, and this output signal is
While setting the bias value C as an initial value in the addition/subtraction counter 30 via the OR gate 64,
The output signal of OR gate 64 is further
4 as a clock to the status counter 28, and increments the contents of the status counter 28 by one.
That is, in this case, the output of the state counter 28
Only Q1 is set to high potential. Start signal A also sets flip-flop 26, which causes the output of flip-flop 26 to go high, activating oscillators 18 and 20.

状態カウンタ28の出力Q1が高電位になるこ
とによつて、発振器10が作動を開始する。この
時、発振器10の信号は、ORゲート36および
周波数変換器58を介して加減算カウンタ30に
入力されるが、周波数変換器58は補数器60と
共に周波数補正回路を構成しており、発振器10
からの信号周波数をバイアス値Cに応じて変換す
るように作用する。
The oscillator 10 starts operating due to the output Q 1 of the status counter 28 becoming a high potential. At this time, the signal of the oscillator 10 is input to the addition/subtraction counter 30 via the OR gate 36 and the frequency converter 58, but the frequency converter 58 and the complementer 60 constitute a frequency correction circuit, and the signal of the oscillator 10
It acts to convert the signal frequency from C according to the bias value C.

一般に、加速時間t1および減速時間t3は次式で
定義される。
Generally, acceleration time t 1 and deceleration time t 3 are defined by the following equations.

t1=T1×N ……(1) t3=T3×N ……(2) 但し、 T1…加速回転制御用発振器10の出力信号周期 T3…減速回転制御用発振器14の出力信号周期 N…加減算カウンタ30の0から最大までのカ
ウント数 そこで、加減算カウンタ30は、バイアス値C
から最大まで加算し、最大からバイアス値Cまで
減算動作するので、この時の加減速時間t1′、
t3′は次式で求められる。
t 1 = T 1 ×N ... (1) t 3 = T 3 × N ... (2) However, T 1 ... Output signal period of the oscillator 10 for acceleration rotation control T 3 ... Output of the oscillator 14 for deceleration rotation control Signal period N...The number of counts from 0 to the maximum of the addition/subtraction counter 30 Therefore, the addition/subtraction counter 30 has a bias value C
Since the operation is performed by adding up to the maximum value and subtracting it from the maximum value to the bias value C, the acceleration/deceleration time at this time is t 1 ′,
t 3 ′ is calculated using the following formula.

t1′=T1×(N−C) ……(3) t3′=T3×(N−C) ……(4) 前記式(3)、(4)に前記式(1)、(2)をそれぞれ代入す
れば次式が成立する。
t 1 ′=T 1 ×(N-C) ……(3) t 3 ′=T 3 ×(N-C) ……(4) The above equations (3) and (4) are replaced by the above equation (1), By substituting each of (2), the following equation is established.

t1′=t1×(N−C)/N ……(5) t3′=t3×(N−C)/N ……(6) この結果、加減速時間t1′、t3′はバイアス値C
によつて変化することになる。従つて、周波数補
正回路では、補数器60によりバイアス値CのN
の補数(N−C)を作り、周波数変換器58によ
り発振器10あるいは発振器14の出力周波数を
(N−C)/N倍する。すなわち、周期T1、T3
N/(N−C)倍し、この補正された信号で加減
算カウンタ30をカウントさせることにより、次
式に示すようにバイアス値Cに拘らずバイアス値
Cが0のときの加減速時間t1、t3を維持すること
ができる。
t 1 ′=t 1 ×(N-C)/N ……(5) t 3 ′=t 3 ×(N-C)/N ……(6) As a result, acceleration/deceleration time t 1 ′, t 3 ' is the bias value C
It will change depending on. Therefore, in the frequency correction circuit, N of the bias value C is calculated by the complementer 60.
The frequency converter 58 multiplies the output frequency of the oscillator 10 or 14 by (N-C)/N. That is, by multiplying the periods T 1 and T 3 by N/(N-C) and causing the addition/subtraction counter 30 to count with this corrected signal, the bias value C is determined regardless of the bias value C as shown in the following equation. The acceleration/deceleration times t 1 and t 3 at zero can be maintained.

t1′=T1×N/(N−C)×(N−C) =T1×N=t1 ……(7) t3′=T3×N/(N−C)×(N−C) =T3×N=t3 ……(8) なお、バイアス値Cが0の場合には、前記周波
数補正回路は発振器10の出力信号をそのまま出
力する。一方、状態カウンタ28の出力Q1が高
電位になることによつて加減算カウンタ30の
U/D入力も高電位になり、加減算カウンタ30
は加算モードとなつて、補正回路により補正され
た発振器10の信号により、バイアス値Cを初期
値として加算動作を行い、その内容が最大になる
まで持続する。加減算カウンタ30の出力Dは、
周波数変換器38に入力され、変換器38におい
て輸液量設定用発振器20の発振周波数を前記出
力Dに比例した周波数を有するパルス信号に変換
する。ここで、加減算カウンタ30の出力Dは、
時間と共に増大するので、周波数変換器38の出
力周波数も時間と共に増大する。従つて、このよ
うに増大するパルス信号は、周波数平滑器40と
パルスモータ駆動用論理回路42と増幅回路44
とから構成されるパルスモータ駆動回路に入力さ
れ、パルスモータ16を加速回転させる。以上の
回路動作が加速回転モードである。
t 1 ′=T 1 ×N/(N-C)×(N-C) =T 1 ×N=t 1 ……(7) t 3 ′=T 3 ×N/(N-C)×(N -C) = T 3 ×N = t 3 (8) Note that when the bias value C is 0, the frequency correction circuit outputs the output signal of the oscillator 10 as it is. On the other hand, as the output Q1 of the state counter 28 becomes high potential, the U/D input of the addition/subtraction counter 30 also becomes high potential, and the addition/subtraction counter 30
enters the addition mode, and performs an addition operation using the bias value C as an initial value according to the signal from the oscillator 10 corrected by the correction circuit, and continues until the content reaches the maximum. The output D of the addition/subtraction counter 30 is
The signal is input to a frequency converter 38, which converts the oscillation frequency of the infusion amount setting oscillator 20 into a pulse signal having a frequency proportional to the output D. Here, the output D of the addition/subtraction counter 30 is
As it increases with time, the output frequency of frequency converter 38 also increases with time. Therefore, the pulse signal that increases in this way is transmitted to the frequency smoother 40, the pulse motor driving logic circuit 42, and the amplifier circuit 44.
The pulse motor 16 is input to a pulse motor drive circuit composed of the following, and accelerates the pulse motor 16 to rotate. The above circuit operation is the accelerated rotation mode.

加減算カウンタ30の内容が最大になると、カ
ウンタ30はキヤリー信号CAを発生してANDゲ
ート66を介して状態カウンタ28の出力Q1
高電位の場合にのみ単安定マルチバイブレータ4
6を作動し、この単安定マルチバイブレータ46
の出力信号はORゲート34を介して状態カウン
タ28にクロツクとして入力され、状態カウンタ
28の内容を1つ進める。すなわち、この場合状
態カウンタ28の出力Q2のみ高電位にセツトさ
れる。この結果、発振器12が作動する。発振器
12の出力信号は分周器22を介し一定時間(後
述する時間t2)後に単安定マルチバイブレータ4
8へ入力されてこれを作動し、この出力信号は
ORゲート34を介して状態カウンタ28にクロ
ツクとして入力し、状態カウンタ28の内容をさ
らに1つ進める。この一定時間(後述する時間
t2)の間は加減算カウンタ30は作動せず、その
内容は最大のままで保持されるので、周波数変換
器38を介してパルスモータ駆動回路に入力され
るパルス信号は変化しないため、パルスモータ1
6の回転は変化しない。以上の回路動作が第1定
速回転モードである。
When the content of the addition/subtraction counter 30 reaches the maximum, the counter 30 generates a carry signal CA to output the monostable multivibrator 4 via the AND gate 66 only if the output Q1 of the state counter 28 is at a high potential.
6, this monostable multivibrator 46
The output signal of is input as a clock to the state counter 28 through the OR gate 34, and the contents of the state counter 28 are incremented by one. That is, in this case, only the output Q2 of the state counter 28 is set to a high potential. As a result, the oscillator 12 is activated. The output signal of the oscillator 12 is passed through the frequency divider 22 to the monostable multivibrator 4 after a certain period of time (time t 2 to be described later).
8 and activates it, and this output signal is
A clock is input to the state counter 28 through the OR gate 34, and the contents of the state counter 28 are further incremented by one. This fixed period of time (time described later)
During t 2 ), the addition/subtraction counter 30 does not operate and its contents remain at the maximum value, so the pulse signal input to the pulse motor drive circuit via the frequency converter 38 does not change. 1
The rotation of 6 does not change. The above circuit operation is the first constant speed rotation mode.

分周器22からの出力信号で状態カウンタ28
の内容が1つ進むことにより、状態カウンタ28
の出力Q3のみが高電位となる。これにより、発
振器14が作動し、発振器14の出力信号はOR
ゲート36および周波数変換器58を介して加減
算カウンタ30のクロツクとして入力する。この
場合、加減算カウンタのU/D入力は低電位であ
るため、加減算カウンタ30は減算モードに変わ
る。すなわち、加減算カウンタ30はその内容が
最大な状態から発振器14の信号を補正した信号
により、バイアス値Cまで減算していく。従つ
て、周波数変換器38を介してパルスモータ駆動
回路に入力されるパルス信号は加減算カウンタ3
0の内容に比例して減少し、この結果パルスモー
タ16は時間の経過と共に減速する。以上の回路
動作が減速回転モードである。
The state counter 28 receives the output signal from the frequency divider 22.
The status counter 28 advances by one.
Only the output Q3 of is at high potential. This activates the oscillator 14, and the output signal of the oscillator 14 is OR
It is input as the clock to the addition/subtraction counter 30 via the gate 36 and the frequency converter 58. In this case, since the U/D input of the addition/subtraction counter is at a low potential, the addition/subtraction counter 30 changes to subtraction mode. That is, the addition/subtraction counter 30 subtracts from its maximum state to the bias value C using a signal obtained by correcting the signal from the oscillator 14. Therefore, the pulse signal input to the pulse motor drive circuit via the frequency converter 38 is input to the addition/subtraction counter 3.
0, and as a result the pulse motor 16 slows down over time. The above circuit operation is the deceleration rotation mode.

加減算カウンタ30の出力が比較器62にセツ
トされたバイアス値Cと一致すると、比較器62
のEQ(イコール)出力が高電位になり、ANDゲ
ート68を介して状態カウンタ28の出力Q3
高電位のときのみ単安定マルチバイブレータ56
を作動し、ORゲート34を介して状態カウンタ
28の内容をさらに1つ進める。すなわち、この
場合状態カウンタ28の出力Q4のみが高電位に
セツトされる。この結果、全回路の1サイクル動
作(後述する1周期の時間t0)は終了し、単安定
マルチバイブレータ50を作動し、この単安定マ
ルチバイブレータ50の出力信号はORゲート5
2を介して分周器22、状態カウンタ28および
加減算カウンタ30をリセツトする。従つて、次
のサイクルの動作モード開始は、周期設定用発振
器18および分周器24とからなるタイマにより
行われる。
When the output of the addition/subtraction counter 30 matches the bias value C set in the comparator 62, the comparator 62
The monostable multivibrator 56 is activated only when the EQ (equal) output of is at a high potential and the output Q3 of the status counter 28 is at a high potential via the AND gate 68.
is activated, and the contents of the status counter 28 are further incremented by one via the OR gate 34. That is, in this case, only the output Q4 of the state counter 28 is set to a high potential. As a result, one cycle operation of the entire circuit (one cycle time t 0 described later) is completed, the monostable multivibrator 50 is activated, and the output signal of this monostable multivibrator 50 is transmitted to the OR gate 5.
2 to reset the frequency divider 22, state counter 28 and addition/subtraction counter 30. Therefore, the start of the next cycle's operation mode is performed by a timer consisting of the period setting oscillator 18 and the frequency divider 24.

そこで、本発明においては、前記タイマがカウ
ントアツプするまでの間、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16
は一定の回転を行う。これが第2定速回転モード
である。
Therefore, in the present invention, the bias value C is input to the pulse motor drive circuit until the timer counts up, and the pulse motor 16
performs a constant rotation. This is the second constant speed rotation mode.

所定時間経過後、タイマがタイムアツプする
と、分周器24からの出力が単安定マルチバイブ
レータ54を作動し、この単安定マルチバイブレ
ータ54の出力信号はORゲート64および34
を介して状態カウンタ28の内容を1つ進める。
すなわち、この場合状態カウンタ28の出力Q1
のみが高電位にセツトされる。このように状態カ
ウンタ28の出力Q1が高電位になることによつ
て、パルスモータ16の回路動作は前述の加速回
転モードが再開される。
When the timer times up after a predetermined period of time has elapsed, the output from the frequency divider 24 activates the monostable multivibrator 54, and the output signal of the monostable multivibrator 54 is output to the OR gates 64 and 34.
The contents of the status counter 28 are incremented by one via .
That is, in this case, the output Q 1 of the state counter 28
only is set to high potential. As the output Q 1 of the status counter 28 becomes a high potential in this manner, the circuit operation of the pulse motor 16 resumes the aforementioned accelerated rotation mode.

なお、回路動作中の任意の時点において、停止
信号Bを投入すると、分周器22,24、フリツ
プフロツプ26、状態カウンタ28および加減算
カウンタ30が全てリセツトされ、パルスモータ
16の駆動を停止させることができる。
Note that when the stop signal B is applied at any time during the circuit operation, the frequency dividers 22 and 24, the flip-flop 26, the status counter 28, and the addition/subtraction counter 30 are all reset, and the drive of the pulse motor 16 can be stopped. can.

上述の加速、第1定速、減速および第2定速の
各回転モードによるパルスモータ駆動のポンプ特
性を第2図に示す。第2図から明らかなように、
加速回転制御用発振器10の作動による加速回転
モードはt1時間持続して最大輸液注入量Qnaxに達
し、次いで第1定速回転制御用発振器12の作動
による第2定速回転モードがt2時間持続した後、
減速回転制御用発振器14の作動による減速回転
モードがt3時間持続する。その後、周期設定用発
振器18により設定された1周期の時間T0が終
了するまでバイアス値Cに基づき第2定速回転モ
ードが持続する。従つて、周期設定用発振器18
の動作が第2周期に入ると、前記の加速、第1定
速、減速および第2定速の回転モードが繰り返さ
れる。
FIG. 2 shows pump characteristics when driven by a pulse motor in each of the rotation modes of acceleration, first constant speed, deceleration, and second constant speed described above. As is clear from Figure 2,
The accelerated rotation mode by the operation of the accelerated rotation control oscillator 10 continues for t 1 hour and reaches the maximum infusion amount Q nax , and then the second constant speed rotation mode by the operation of the first constant speed rotation control oscillator 12 continues for t 1 hour. After lasting an hour,
The deceleration rotation mode caused by the operation of the deceleration rotation control oscillator 14 continues for t3 hours. Thereafter, the second constant speed rotation mode continues based on the bias value C until the time T 0 of one cycle set by the cycle setting oscillator 18 ends. Therefore, the period setting oscillator 18
When the operation enters the second cycle, the rotation modes of acceleration, first constant speed, deceleration, and second constant speed are repeated.

上述したように、本発明においては、周波数変
換器58および補数器60からなる周波数補正回
路を設けたことにより、発振器10あるいは発振
器14の出力周波数を補正して、この補正された
信号で加減算カウンタをカウントさせ、前記式
(7)、(8)に示すようにバイアス値Cの如何に拘らず
バイアス値Cが0のときの加減速時間t1、t3を維
持し、適正な輸液注入ポンプ制御を達成すること
ができる。
As described above, in the present invention, by providing the frequency correction circuit consisting of the frequency converter 58 and the complementer 60, the output frequency of the oscillator 10 or the oscillator 14 is corrected, and the addition/subtraction counter is operated using this corrected signal. is counted, and the above formula
As shown in (7) and (8), it is possible to maintain the acceleration/deceleration times t 1 and t 3 when the bias value C is 0 regardless of the bias value C, and achieve proper infusion pump control. can.

本発明に係る輸液注入ポンプは、パルスモータ
の回転駆動を加速、第1定速、減速および第2定
速からなる可調整な回転モードを設定して行うた
め、任意のバイアス分(基準輸液量)をもつたパ
ルサタイルな輸液パターンでポンプ動作を容易に
達成することができる。また、パルスモータは、
加速、第1定速、減速および第2定速からなる1
サイクル動作につき、各動作時間t1、t2、t3およ
び周期T0を調整することにより、可調整(プロ
グラマブル)なパルサタイルの輸液パターンでポ
ンプ動作を行うことができる。この場合、前記時
間t1、t2、t3および周期T0の調整は発振器18の
発振周波数のみを可調整にすることにより容易に
達成される。また、加速回転モードにおいて到達
する最大輸液注入量Qnaxについても、同様にし
て、最大輸液量設定発振器20により可調整に設
定することができる。
The infusion pump according to the present invention rotates the pulse motor by setting an adjustable rotation mode consisting of acceleration, first constant speed, deceleration, and second constant speed. ) Pump operation can be easily achieved with a pulsatile infusion pattern. In addition, the pulse motor
1 consisting of acceleration, first constant speed, deceleration and second constant speed
By adjusting the respective operating times t 1 , t 2 , t 3 and the period T 0 for the cyclic operation, the pump operation can be performed with a programmable pulsatile infusion pattern. In this case, adjustment of the times t 1 , t 2 , t 3 and the period T 0 is easily achieved by making only the oscillation frequency of the oscillator 18 adjustable. Further, the maximum infusion amount Q nax reached in the accelerated rotation mode can be similarly set adjustable by the maximum infusion amount setting oscillator 20.

前述したところから明らかなように、本発明ポ
ンプにおける輸液注入パターンは、状態カウンタ
28の出力Q1、Q2、Q3、Q4に基づいて、パルス
モータを加速、定速、減速状態で運転し、第2図
に示すような特性となる。また、パルスモータの
回転制御は、加減算カウンタ30の内容を周波数
変換器38でそれに比例した周波数に変換して、
周波数平滑器40、パルスモータ駆動用論理回路
42、増幅器44を介してパルスモータを回転制
御する。このとき、加減算カウンタ30が加算状
態にあるときはモータの回転数は上昇し、また減
算状態にあるときは下降し、さらに停止状態にあ
るときは定速回転となる。従つて、例えば、本実
施例において、加速時間t1、第1定速時間t2、減
速時間t3、1周期の時間T0および最大輸液注入領
Qnaxを具体的に設定すれば、t1=12〜500msec、
t2=10msec〜1sec、t3=12〜500msec、T0=0.6
〜2sec、Qnax=1ml〜5l/minとなる。
As is clear from the above, the infusion injection pattern in the pump of the present invention is based on the outputs Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 of the status counter 28, and the pulse motor is operated in an accelerated state, a constant speed state, and a decelerated state. However, the characteristics shown in FIG. 2 are obtained. Further, the rotation control of the pulse motor is performed by converting the contents of the addition/subtraction counter 30 into a frequency proportional to the contents using a frequency converter 38.
The rotation of the pulse motor is controlled via a frequency smoother 40, a pulse motor drive logic circuit 42, and an amplifier 44. At this time, the rotation speed of the motor increases when the addition/subtraction counter 30 is in the addition state, decreases when it is in the subtraction state, and rotates at a constant speed when it is in the stop state. Therefore, for example, in this example, the acceleration time t 1 , the first constant velocity time t 2 , the deceleration time t 3 , the time of one cycle T 0 and the maximum infusion area
If Q nax is specifically set, t 1 = 12 to 500 msec,
t2 =10msec~1sec, t3 =12~500msec, T0 =0.6
~2sec, Q nax =1ml~5l/min.

本発明ポンプに使用するパルスモータは、1つ
のパルス入力に対して一定角度回転するよう構成
され、その回転速度は許容負荷トルク以下の負荷
条件で使用すればDCモータに見られるような負
荷変動の影響を受けず入力パルス数により正確に
制御される。従つて、この種パルスモータをポン
プ駆動用モータとして使用することにより、ポン
プのデイジタル制御が可能となり、従来のDCモ
ータ、ACモータなどを使用したポンプでは不可
能であつた複雑で高精度の流量コントロールを実
現することができる。
The pulse motor used in the pump of the present invention is configured to rotate at a fixed angle in response to one pulse input, and its rotational speed is such that, if used under load conditions below the allowable load torque, it will not suffer from load fluctuations as seen in DC motors. It is not affected and is precisely controlled by the number of input pulses. Therefore, by using this type of pulse motor as a pump drive motor, it is possible to digitally control the pump, allowing for complex and highly accurate flow rates that were not possible with pumps using conventional DC motors, AC motors, etc. control can be achieved.

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駆動制
御回路図、第2図は第1図に示す駆動制御回路に
よつて作動するポンプの特性曲線図である。 10……加速回転制御用発振器、12……第1
定速回転制御用発振器、14……減速回転制御用
発振器、16……パルスモータ、18……周期設
定用発振器、20……最大輸液量設定発振器、2
2,24……分周器、26……フリツプフロツ
プ、28……状態カウンタ、30……加減算カウ
ンタ、32,46,48,50,54,56……
単安定マルチバイブレータ、34,36,52,
64……ORゲート、38……周波数変換器、4
0……周波数平滑器、42……パルスモータ駆動
用論理回路、44……増幅回路、58……周波数
変換器、60……補数器、62……比較器、6
6,68……ANDゲート。
FIG. 1 is a drive control circuit diagram of an infusion pump according to the present invention, and FIG. 2 is a characteristic curve diagram of the pump operated by the drive control circuit shown in FIG. 1. 10... Acceleration rotation control oscillator, 12... First
Oscillator for constant speed rotation control, 14... Oscillator for deceleration rotation control, 16... Pulse motor, 18... Oscillator for period setting, 20... Maximum infusion amount setting oscillator, 2
2, 24... Frequency divider, 26... Flip-flop, 28... Status counter, 30... Addition/subtraction counter, 32, 46, 48, 50, 54, 56...
Monostable multivibrator, 34, 36, 52,
64...OR gate, 38...Frequency converter, 4
0... Frequency smoother, 42... Pulse motor drive logic circuit, 44... Amplifier circuit, 58... Frequency converter, 60... Complementer, 62... Comparator, 6
6, 68...AND gate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポンプ部と、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に回
転駆動の指令を行う制御回路と、前記制御回路の
指令により回転駆動し前記ポンプ部の駆動制御を
行うモータとからなり、 前記制御回路は、加速、第1定速および減速の
各時間を設定する発振器と、回転モードの周期を
設定して第2定速時間を決定する発振器と、各発
振器の作動を指令すると共に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前記発振器からの信号を
加減算する加減算カウンタと、加減算カウンタに
対し第2定速としての基準輸液量を定める可調整
なバイアス分を加減算の初期値として入力すると
共に加減算カウンタの出力値と前記バイアス分と
の一致を検出する比較器と、前記バイアス分の調
整に際しこのバイアス分に基づいて加速時間およ
び減速時間が変化しないように保持するための信
号を前記加減算カウンタに供給する周波数補正回
路と、回転モードのそれぞれ開始タイミングを決
定するパルスを発生すると共にこのパルスをOR
ゲートを介して前記状態カウンタに入力する複数
の単安定マルチバイブレータと、前記加減算カウ
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、この周波数変
換器の出力パルスに比例した回転数をモータに与
えるモータ駆動回路とから構成することを特徴と
するパルサタイルな輸液パターンでポンプ動作を
行う輸液注入ポンプ。 2 ポンプ部は、複数のローラを有する回転体に
弾性チユーブを巻掛張設してなる特許請求の範囲
第1項記載の輸液注入ポンプ。 3 モータはパルスモータからなり、ポンプ部の
回転体を回転駆動するよう構成してなる特許請求
の範囲第1項または第2項記載の輸液注入ポン
プ。
[Scope of Claims] 1. A pump unit, a control circuit that instructs a motor to rotate in a rotation mode consisting of adjustable acceleration, first constant speed, deceleration, and second constant speed, and according to the commands of the control circuit. The control circuit includes a motor that rotates and controls the drive of the pump section, and the control circuit includes an oscillator that sets acceleration, first constant speed, and deceleration times, and a second constant speed that sets the cycle of the rotation mode. an oscillator that determines time; a state counter that commands the operation of each oscillator and also commands an addition or subtraction operation to an addition or subtraction counter; an addition/subtraction counter that adds or subtracts a signal from the oscillator according to the commands of the state counter; A comparator that inputs an adjustable bias amount that determines a reference infusion volume as a second constant rate as an initial value for addition/subtraction and detects a match between the output value of the addition/subtraction counter and the bias amount; A frequency correction circuit supplies a signal to the addition/subtraction counter to keep the acceleration time and deceleration time unchanged based on this bias amount, and a frequency correction circuit that generates a pulse that determines the start timing of each rotation mode, and OR
a plurality of monostable multivibrators input to the state counter via gates, a frequency converter for converting the contents of the addition/subtraction counter into a pulse signal having a frequency proportional to the output pulse of the frequency converter; An infusion pump that performs pump operation in a pulsatile infusion pattern, characterized by comprising a motor drive circuit that applies rotational speed to the motor. 2. The infusion pump according to claim 1, wherein the pump portion is formed by winding an elastic tube around a rotating body having a plurality of rollers. 3. The infusion pump according to claim 1 or 2, wherein the motor is a pulse motor and is configured to rotationally drive a rotating body of the pump section.
JP3234278A 1978-03-23 1978-03-23 Transport liquid injection pump Granted JPS54125891A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3234278A JPS54125891A (en) 1978-03-23 1978-03-23 Transport liquid injection pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3234278A JPS54125891A (en) 1978-03-23 1978-03-23 Transport liquid injection pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54125891A JPS54125891A (en) 1979-09-29
JPS6363B2 true JPS6363B2 (en) 1988-01-05

Family

ID=12356275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3234278A Granted JPS54125891A (en) 1978-03-23 1978-03-23 Transport liquid injection pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS54125891A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0238370U (en) * 1988-09-06 1990-03-14
US6373598B1 (en) 1995-11-16 2002-04-16 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Facsimile machine for use in combination with PC

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5759539A (en) * 1980-09-27 1982-04-09 Terumo Corp Method and apparatus for intermittently pouring minute amount of drug liquid
JPS61106170A (en) * 1984-10-30 1986-05-24 日機装株式会社 Liquid drug feeding method
CA1274737A (en) * 1985-08-08 1990-10-02 Joanna Schoon Method and apparatus for automatic profiled infusion in cyclic tpn

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0238370U (en) * 1988-09-06 1990-03-14
US6373598B1 (en) 1995-11-16 2002-04-16 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Facsimile machine for use in combination with PC

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54125891A (en) 1979-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4598697A (en) Blood pump apparatus
ES2874680T3 (en) Ventricular assist device
US5695464A (en) Method of injection controlled by an infusion pump
US5413110A (en) Computer gated positive expiratory pressure method
US3911897A (en) Heart assist device
US4231354A (en) Pulsatile blood pumping apparatus and method
EP2618862B1 (en) Control of circulatory assist systems
US3911898A (en) Heart assist method and device
US4884575A (en) Cardiac pacer with patient-controlled exercise rate and method
EP0593745A1 (en) Work-modulated pacing rate deceleration.
JP7171888B2 (en) Systems and methods for controlling heart pumps to minimize myocardial oxygen consumption
ES2088833T1 (en) ADAPTABLE CARDIAC PACEMAKER WITH ADAPTABLE SPEED CONTROLLED BY EJECTION FRACTION.
JPH0570B2 (en)
AU613871B2 (en) Monostroke syringe pusher for automatic parenteral injections with servo-control and programming
JPS6363B2 (en)
JPS6132021B2 (en)
JPS6127065B2 (en)
JP3267404B2 (en) Drive control method for peristaltic infusion pump
US3430624A (en) Delay time computer for heart pump system
JP2821950B2 (en) Peristaltic pump motor drive
JPH02185272A (en) Muscular strength load offering device
JPH0157584B2 (en)
WO2001043797A2 (en) Pulsatile pump or flow modulator for extracorporeal circulation
Nishida et al. Clinical Application of a Newly Developed Autoflow Control System for the Terumo Centrifugal Pump: From External Control to Built‐in Direct Control
JPS5911923B2 (en) Infusion pump device