JPS6461B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願は陽圧と陰圧とを交互に供給して人工心臓
を駆動する人工心臓駆動装置に関する。

従来この種の人工心臓駆動装置においては、陽
圧源発生装置と陰圧源発生装置を備え、前記陽圧
源は陽圧用の連通制御弁を、陰圧源は陰圧用の連
通制御弁を介して、夫々人工心臓ポンプに連通さ
せて、陽圧と陰圧を交互に供給して人工心臓を駆
動していた。ここで、生体や人工心臓ポンプ系の
状態によつては血液の循環系に異常な流通抵抗を
生ずることがある。従つて、人工心臓ポンプを円
滑に駆動し得るように、陽圧源及び陰圧源発生装
置は予め大きなものとしてある。このため、前記
人工心臓駆動装置本体が大型化し、人工心臓を装
着した生体と並行して装置を移動することが困難
となる。人工心臓には、本来生体の有している心
臓と人工心臓とを完全に置き換えてしまう完全人
工心臓と、人工心臓と生体の心臓を並列に接続し
て人工心臓により生体の心臓の補助を行う補助人
工心臓の２種類のものがある。完全人工心臓にお
いては、人工心臓駆動装置を停止させると生体が
死んでしまうので、生体を移動させる際には人工
心臓駆動装置本体が大型であつても人工心臓駆動
装置を止めたり外したりすることはできない。し
たがつて、生体の移動の際には非常に苦労し、ス
ピーデイに移動できない。また補助人工心臓にお
いては、人工心臓駆動装置を停止させ、取り外し
て生体を移動させることもできる。しかしこの場
合、生体にとつて危険であるうえに、人工心臓駆
動装置を停止させると急激に生体の心臓に負担が
かかるため停止の際には数々のテクニツクが必要
になり、時間がかかる。例えば、補助人工心臓の
駆動装置を急に停止させると、補助人工心臓内の
ポンプ、配管に溜まつた血液は流れなくなる。こ
のためポンプ、配管内に血栓ができ、この血栓が
生体の血管に入り込むと非常に危険である。この
ため駆動装置を停止する際には、血栓ができない
ようにしなければならないので、苦労する。

人工心臓の脱着は手術室で行われる。また治療
は集中治療室で行われる。人工心臓を装着した生
体は生体の心臓が弱つている場合が多い。このた
め、集中治療室で治療中に不測の事態が生じ、す
ぐに手術をしなければならない可能性が高い。し
かし人工心臓駆動装置が大きいと移動に困難にな
る。

そこで、本願は、人工心臓への圧力パルス供給
を絶やすことなく、人工心臓を装着した生体が容
易に移動できるように駆動装置を小型にすること
を目的とする。

その構成の要旨は、前記陽圧用の連通制御弁と
前記陽圧源とを連通する連通路には、該連通路か
ら分岐し外部陽圧源を接続しうる外部陽圧源供給
路を設け、該供給路に外部陽圧源用開閉弁を配
し、一方前記陰圧用の連通制御弁と陰圧源とを連
通する連通路には該連通路から分岐し外部陰圧源
を接続しうる外部陰圧源供給路を設け、該供給路
に外部陰圧源用開閉弁を配したことにある。

これにより、前記外部陽圧源供給路及び外部陰
圧源供給路に充分能力のある外部陽圧源及び外部
陰圧源を夫々連結、取り外しが可能になる。これ
によれば、必要なときには外部陽圧源供給路に外
部陽圧源を接続し、または外部陰圧源供給路に外
部陰圧源を接続することができる。外部陽圧源お
よび外部陰圧源を接続し、外部陽圧源用開閉弁お
よび外部陰圧源用開閉弁を開けば、外部陽圧源及
び外部陰圧源が人工心臓駆動装置と連通するか
ら、人工心臓ポンプの駆動力が増加することとな
つて、生体循環系の流通抵抗の増大にも対処でき
る。よつて、人工心臓駆動装置の内部に具備する
陽圧源及び陰圧源発生手段は必要最低限の容量を
備えておればよくなる。したがつて、人工心臓駆
動装置の具備する陽圧源及び陰圧源発生装置の小
型化ができる。このため外部陽圧源および外部陰
圧源を除く人工心臓駆動装置本体を小さくするこ
とができるので、外部陽圧源および外部陰圧源を
取り外したときには、生体と装置の移動が容易と
なつて、本願の目的を達成できる。

生体の移動が容易になるので、人工心臓を装着
した患者はより通常に近い生活ができるようにな
る。また、集中治療室と手術室間の移動時もスピ
ーデイに移動できるようになる。

更に、本装置に内臓の陽圧源及び陰圧源発生装
置が必要最低限の容量でよいことから、人工心臓
駆動装置本体の騒音や発熱量が小さくなる。人工
心臓駆動装置本体は比較的生体の近くに配置され
るので、騒音や発熱量が小さくなれば生体の不快
感が少なくなる。また、より生体の近くに人工心
臓駆動装置を配置できるのでより制御を行いやす
くなる。そして、外部からの陽圧、陰圧源は、万
一装置の具備する小型の陽圧、陰圧源に不具合が
発生した時には、その機能を代行することができ
るので、安全性を高めると同時に保守を容易にす
るという効果をも有している。

以下、本願の実施例について添付図面に基いて
説明する。

第１図は人工心臓ポンプ１０とこれを駆動する
人工心臓駆動装置３０の第１の実施例を示す。空
圧により駆動する人工心臓ポンプ１０は隔壁１１
を備え、隔壁１１により人工心臓ポンプ１０のボ
デイ１２内に区画形成される血液室１２ａと圧力
室１２ｂを有する。そして、血液室１２ａには血
液の入室のみを許容する入室用チエツクバルブ１
３ａを介して入力通路１４ａと、血液の出室のみ
を許容する出室用チエツクバルブ１３ｂを介して
出力通路１４ｂが配設されている。一方、圧力室
１２ｂは、人工心臓駆動装置３０に連通してい
る。

人工心臓駆動装置３０は、モータ（図示せず）
により夫々回転駆動されるコンプレツサー３１ａ
と真空ポンプ３１ｂを具備する。コンプレツサー
３１ａから供給された陽圧は一旦陽圧用サージタ
ンク３２ａに保持された後、陽圧用電磁弁３３ａ
を介して人工心臓ポンプ１０の圧力室１２ｂに連
通される。一方、真空ポンプ３１ｂから供給され
た陰圧は一旦陰圧用サージタンク３２ｂに保持さ
れた後、陰圧用電磁弁３３ｂを介してこれも圧力
室１２ｂに連通される。

両サージタンク３２ａ，３２ｂ内の圧力を所定
値に保持するように、コンプレツサー３１ａと陽
圧用サージタンク３２ａとの間には、サージタン
ク３２ａ側の陽圧力が所定値を越えるとコンプレ
ツサー３１ａとサージタンク３２ａとの連通を遮
断する駆出用調圧弁３４ａが配置される。真空ポ
ンプ３１ｂと陰圧用サージタンク３２ｂの間に
は、サージタンク３２ｂ側の陰圧力が所定値を越
えると真空ポンプ３１ｂとサージタンク３２ｂの
間の連通を遮断する吸引用調圧弁３４ｂが配置さ
れる。

又、コンプレツサー３１ａの駆出側には陽圧用
サージタンク３２ａ側への駆出のみを許容するチ
エツクバルブ３５ａ、及び真空ポンプ３１ｂの吸
引側には陰圧用サージタンク３２ｂ側からの吸引
のみを許容するチエツクバルブ３５ｂが夫々配置
されている。

チエツクバルブ３５ａと駆出用調圧弁３４ａを
連通する連通路３６ａには、該連通路３６ａから
分岐する外部陽圧源供給路３７ａが付設され、同
様にチエツクバルブ３５ｂと吸引用調圧弁３４ｂ
を連通する連通路３６ｂには該連通路３６ｂから
分岐する外部陰圧源供給路３７ｂが付設される。
更に、両通路３７ａ，３７ｂには夫々開閉弁３８
ａ，３８ｂを配設することから人工心臓駆動装置
３０は構成されている。

そして、両外部圧力源供給路３７ａ，３７ｂに
は夫々充分能力のある予備陽圧源発生装置５０
ａ、予備陰圧源発生装置５０ｂが接続されてい
る。

このような第１の実施例の作用を説明する。

両電磁弁３３ａ，３３ｂを交互に作動させる
と、コンプレツサー３１ａから供給された陽圧を
保持する陽圧用のサージタンク３２ａ、及び真空
ポンプ３１ｂから供給された陰圧を保持する陰圧
用のサージタンク３２ｂを交互に人工心臓ポンプ
１０の圧力室１２ｂに連通させられるから、時間
とともに所定の陽圧、陰圧を順次圧力室１２ｂに
付与できることとなる。これに応じて圧力室１２
ｂを形成する隔壁１１は変位作動を繰り返し、血
液室１２ａに入力通路１４ａから流入した血液は
出力通路１４ｂから再び体内に脈動しながら送出
される。

又、充分な能力のある外部圧力源からも供給で
きるように開閉弁３８ａ，３８ｂを手動などによ
り開口してやれば駆動力が強くなるから、生体循
環系に異常な流通抵抗が生じた場合にも隔壁１１
は容易に変位作動することができ人工心臓ポンプ
１０は円滑に作動する。

次に、第２図に基いて人工心臓駆動装置の第２
実施例を説明する。この第２の実施例の説明で
は、第１の実施例と共通する構成は同一番号を付
与し用いることとする。

特に第１の実施例と相違する構成は第１の実施
例で用いていた両開閉弁３８ａ，３８ｂの代わり
に、陽圧用の供給路３７ａには陽圧用の電磁弁
EMVaを、陰圧用の供給路３７ｂには陰圧用の
電磁弁EMVbを配設した点にある。そして、電
磁弁EMVaは、駆出用調圧弁３４ａの入力側３
６ａ及び出力側４０ａの圧力を検知して出力側４
０ａの圧力が増大してその圧力差が所定値以上と
なると電気的に導通作用をする差圧スイツチ４９
ｂを介して、制御回路（図示せず）に接続されて
いる。一方、陰圧用電磁弁EMVbは、吸引用調
圧弁３４ｂの入力側４０ｂの圧力を検知して入力
側４０ｂの陰圧力が増大して所定値以上となると
電気的に導通作用をする圧力スイツチ４９ｂを介
して制御回路に接続されている。

従つて、第２の実施例の人工心臓駆動装置３０
ａは、通常具備するコンプレツサー３１ａ及び真
空ポンプ３１ｂから供給される陽圧及び陰圧によ
り人工心臓ポンプを駆動する。そして、両サージ
タンク３２ａ，３２ｂ内の陽圧又は陰圧が夫々増
大すると、圧力スイツチ４９ａ又は圧力スイツチ
４９ｂが導通作動し、制御回路からの電気信号に
より電磁弁EMVa，EMVbが開口作動する。こ
れにより、充分な能力のある外部陽圧源５０ａ及
び外部陰圧源５０ｂからも人工心臓ポンプ１０に
陽圧及び陰圧を供給できる。

よつて、両サージタンク３２ａ，３２ｂ内の陽
圧及び陰圧の増大と対応する生体循環系の流通抵
抗の増大時、自動的に充分な能力のある外部圧力
源５０ａ，５０ｂから陽圧及び陰圧が供給される
から人工心臓ポンプは円滑に駆動し得るようにな
る。

尚、両調圧弁３４ａ，３４ｂは調圧値を可変で
きるようになつており、具備する圧力源３１ａ，
３１ｂを用いる場合と外部圧力源５０ａ，５０ｂ
を用いる場合のいずれも両タンク３２ａ，３２ｂ
内の圧力を適宜調節することができる。

実施例において、陽圧用電磁弁３３ａと陰圧用
電磁弁３３ｂを一体成形された３方向の電磁弁と
し、共通ポートを圧力室１２ｂにつなげ、他の２
本のポートをサージタンク３２ａ及び３２ｂへつ
なげる様にして切換を行なつてもよい。

また、開閉弁３８ａ，３８ｂを予備陽圧源発生
装置５０ａ、予備陰圧源発生装置５０ｂからの吸
引のみを許容するチエツクバルブとしてもよい。

以上の説明のとおり、本発明の人工心臓駆動装
置は通常は具備する圧力源発生装置を用い、強力
な圧力源を必要とする場合には外部圧力源と連通
できるように構成したから、人工心臓駆動装置の
具備する圧力源発生装置を小型化できることとな
る。

【図面の簡単な説明】

本発明による第１の実施例のシステム図を第１
図に、第２の実施例のシステム図を第２図に各々
示す。 １０……人工心臓ポンプ、３０，３０ａ……人
工心臓駆動装置、３１……コンプレツサー（陽圧
源発生装置）、３１ｂ……真空ポンプ（陰圧源発
生装置）、３２ａ……陽圧用サージタンク、３２
ｂ……陰圧用サージタンク、３３ａ……陽圧用の
電磁弁（陽圧用の連通制御弁）、３３ｂ……陰圧
用の電磁弁（陰圧用の連通制御弁）、３４ａ……
駆出用調圧弁（陽圧用調圧弁）、３４ｂ……吸引
用調圧弁（陰圧用調圧弁）、３５ａ……チエツク
バルブ（陽圧用逆止弁）、３５ｂ……チエツクバ
ルブ（陰圧用逆止弁）、３６ａ……連通路、３６
ｂ……連通路、３７ａ……外部陽圧源供給路、３
７ｂ……外部陰圧源供給路、３８ａ……陽圧用開
閉弁、３８ｂ……陰圧用開閉弁、４９ａ……圧力
スイツチ（陽圧用圧力スイツチ手段）、４９ｂ…
…圧力スイツチ（陰圧用圧力スイツチ手段）、
EMVa……電磁弁（外部陽圧源用電磁弁）、
EMVb……電磁弁（外部陰圧源用電磁弁）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陽圧源発生装置、陰圧源発生装置、陽圧用の
   連通制御弁、陰圧用の連通制御弁、前記陽圧源発
   生装置の出力端と前記陽圧用の連通制御弁の入力
   端とを接続する陽圧用の連通路、前記陰圧源発生
   装置の出力端と前記陰圧用の連通制御弁の入力端
   とを接続する陰圧用の連通路、および前記陽圧用
   の連通制御弁の出力端と前記陰圧用の連通制御弁
   の出力端とを接続し人工心臓ポンプに連通する出
   力用の連通路を備え、前記陽圧用の連通制御弁と
   前記陰圧用の連通制御弁を交互に駆動することで
   陽圧と陰圧を交互に供給して人工心臓を駆動する
   人工心臓駆動装置において、 前記陽圧用の連通制御弁と陽圧源発生装置とを
   連通する連通路に設けられ該連通路から分岐し外
   部陽圧源を接続しうる外部陽圧源供給路； 該外部陽圧源供給路に配置され、その開時に、
   前記外部陽圧源側から前記陽圧用の連通制御弁側
   への流体の流通を可能とし、前記陽圧用の連通制
   御弁側から前記外部陽圧源側への流体の流通を阻
   止し、その閉時に、前記外部陽圧源と前記陽圧用
   の連通制御弁との間の連通を遮断する外部陽圧源
   用電磁弁； 前記陽圧源発生装置と陽圧用の連通制御弁の間
   であり前記外部陽圧源供給路よりも前記陽圧用の
   連通制御弁側に配設され、陽圧用の連通制御弁側
   の通路の圧力を調圧する陽圧用調圧弁； 前記陽圧用調圧弁の両端の差圧を検出し、前記
   陽圧用の連通制御弁側の通路の圧力が前記陽圧源
   発生装置側の通路の圧力に対し同等以上のとき、
   前記外部陽圧源用電磁弁に開信号を送る陽圧用圧
   力スイツチ手段； 前記陽圧源発生装置と前記陽圧用の連通制御弁
   の間であり前記外部陽圧源供給路よりも前記陽圧
   源発生装置側に配設され、前記陽圧源発生装置か
   ら前記陽圧用の連通制御弁への流体の流通を可能
   とし、前記陽圧用の連通制御弁から前記陽圧源発
   生装置への流体の流通を阻止する陽圧用逆止弁； 前記陰圧用の連通制御弁と陰圧源発生装置とを
   連通する連通路に設けられ該連通路から分岐し外
   部陰圧源を接続しうる外部陰圧源供給路； 該外部陰圧源供給路に配置され、その開時に、
   前記外部陰圧源側から前記陰圧用の連通制御弁側
   への流体の流通を阻止し、前記陰圧用の連通制御
   弁側から前記外部陰圧源側への流体の流通を可能
   とし、その閉時に、前記外部陰圧源と前記陰圧用
   の連通制御弁との間の連通を遮断する外部陰圧源
   用電磁弁； 前記陰圧源発生装置と陰圧用の連通制御弁の間
   であり前記外部陰圧源供給路よりも前記陰圧用の
   連通制御弁側に配設され、陰圧用の連通制御弁側
   の通路の圧力を調圧する陰圧用調圧弁； 前記陰圧用調圧弁と陰圧用の連通制御弁との間
   の圧力を検出し、この圧力が所定値に対し同等以
   上のとき、前記外部陰圧源用電磁弁に開信号を送
   る陰圧用圧力スイツチ手段；および 前記陰圧源発生装置と前記陰圧用の連通制御弁
   の間であり前記外部陰圧源供給路よりも前記陰圧
   源発生装置側に配設され、前記陰圧源発生装置か
   ら前記陰圧用の連通制御弁への流体の流通を阻止
   し、前記陰圧用の連通制御弁から前記陰圧源発生
   装置への流体の流通を可能とする陰圧用逆止弁；
   を備える人工心臓駆動装置。 ２ 前記陽圧用の連通制御弁及び前記陰圧用の連
   通制御弁を、前記陽圧源と前記人工心臓ポンプ、
   及び前記陰圧源と前記人工心臓ポンプの連通を
   夫々切り換える３方向弁とする前記特許請求の範
   囲第１項に記載の人工心臓駆動装置。 ３ 前記人工心臓駆動装置は、 前記陽圧源発生装置と前記陽圧用の連通制御弁
   の間であり前記外部陽圧源供給路よりも前記陽圧
   用の連通制御弁側に配設され、前記陽圧源発生装
   置または前記外部陽圧源の発生する圧力を蓄圧す
   る陽圧用サージタンク；および 前記陰圧源発生装置と前記陰圧用の連通制御弁
   の間であり前記外部陰圧源供給路よりも前記陰圧
   用の連通制御弁側に配設され、前記陰圧源発生装
   置または前記外部陰圧源の発生する圧力を蓄圧す
   る陰圧用サージタンク；を備える特許請求の範囲
   第１項に記載の人工心臓駆動装置。