JPH0257267A

JPH0257267A - 補助比率設定装置

Info

Publication number: JPH0257267A
Application number: JP63184393A
Authority: JP
Inventors: Sanshiro Takamiya; 高宮　三四郎; Sadahiko Mushishika; 虫鹿　貞彦
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Shinsangyo Kaihatsu KK
Current assignee: Shinsangyo Kaihatsu KK; Aisin Corp
Priority date: 1988-07-22
Filing date: 1988-07-22
Publication date: 1990-02-27
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPH0611310B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、正圧と負圧を交互に供給して人工心臓や大動
脈内バルーンポンプ等の医療機器を駆動する医療用駆動
装置に接続されて、その補助比率を調整する補助比率設
定装置に関する。

（従来の技術）これらの補助比率設定装置としては、例えば、米国特許
第４，０１６，８７１号に記載されたものがある。この
ものは、大動脈内バルーンポンプの駆動装置に関するも
ので、正圧および負圧を交互に供給する装置を備え、こ
の供給装置とバルーンポンプとの間にバルーン駆動用チ
ャンバーを配している。このバルーン駆動用チャンバー
は、供給装置にて作り出した空気圧パルスをヘリウムガ
ス圧パルスに変換するだめのもので、バルーンポンプを
生体にとって安全な駆動媒体であるヘリウムガスにて駆
動するとともに、バルーンポンプへ駆出するヘリウムガ
スの量を調整する。

バルーン駆動用チャンバーはその内部をシリコンダイア
フラムにより分割して、空気とヘリウムガスとが混合し
ないように構成されている。そして、シリコンダイアフ
ラムと外側ケースとの間にさらにダイアフラムにより室
を設けている。この室には、ストロークボリーム設定用
のシリンジが連結されており、このシリンジにより室内
の水の量を調整することにより、シリコンダイアフラム
のストローク量を８周整できる。このストローク量を調
整することにより、補助比率を設定する。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、この補助比率設定装置では、装置を操作する
人間が血圧等をモニターしながら、その都度手動によっ
てシリンジを調節することにより補助比率を設定するも
のであった。このため、補助比率の設定は、操作者が常
時モニターを監視しながら行うものであった。

そこで、本発明は補助比率の設定を自然心の回復に合わ
せて自動的に行うことを、その技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）前記技術的課題を解決するために用いた技術的手段は、
補助比率設定装置として、正圧を供給する正圧供給手段
、負圧を供給する負圧供給手段。

前記正圧供給手段および負圧供給手段の出力端に接続さ
れ前記正圧供給手段、および前記負圧供給手段からの供
給圧を生体の拍動リズムに応じて切り換えて見本圧力パ
ルスを発生する切換手段、を備えており該気体圧力パル
スを用いて血液の循環を補助する医療用ポンプを駆動す
るための医療用ポンプ駆動装置と医療用ポンプとに接続
され、前記医療用ポンプ駆動装置と医療用ポンプとの間
の連通・遮断を行う開閉弁；血圧値を設定するための血
圧設定手段；前記医療用ポンプを装着した生体の血圧を
検出する血圧検出手段；および、前記開閉弁、血圧値設
定手段および血圧検出手段に接続され、前記血圧設定手
段により設定された血圧値よりも前記血圧検出手段によ
り検出した血圧値が大きいとき前記開閉弁の開時間を短
縮し、前記血圧設定手段により設定された血圧値よりも
前記血圧検出手段により検出した血圧値が小さいとき前
記開閉弁の開時間を拡張しておき、前記医療用ポンプ駆
動装置の正圧供給時に補正された開時間だけ前記開閉弁
を連通状態とする電子制御装置：を備えたことである。

（作用）前記技術的手段によれば、医療ポンプを着用した患者の
自然心が弱まっていれば、血圧検出手段の検出値は低下
するので、開閉弁の開時間は拡張され、医療ポンプに正
圧が長時間供給され、医療用ポンプによる自然心の補助
の比率が高くなる。

また、医療ポンプを着用した患者の自然心が回復し−で
（れば、自然心による血圧の駆出量が増加し、血圧検出
手段の検出値は上昇するので、開閉弁の開時間は短縮さ
れ、医療ポンプへの正圧供給時間が短くなるので、医療
用ポンプによる補助の比率は低くなる。このように、自
然心の回復に合わせて医療用ポンプの補助率を自動調整
できる。

（実施例）以下図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。本発明
の補助比率設定装置は気体圧パルスを発生する医療用機
器駆動装置に接続されて使用されるものである。ここで
、この医療用機器駆動装置としては、従来一般に用いら
れているもので良く、例えば、特開昭５８−１０３４６
６号、特開昭５８−１６９４６０号等に開示されている
医療用機器駆動装置を用いることができる。ここでは、
この医療用機器駆動装置の概略を示して本発明の実施例
との関係を説明する。

医療用機器駆動装置１０は、概略で説明すれば、正圧を
供給する正圧供給手段１１と負圧を供給する負圧供給手
段１２を備え、それぞれに開閉弁１３．１４を接続しで
ある。そして、電子制御手段１５によりこれらの開閉弁
１３．１４を所定のタイミングで交互に切り換えて気体
圧力パルスを発生する。この開閉弁１３．１４と電子制
御手段１５とが気体圧力パルスを発生する切換手段を構
成している。次に本発明の補助比率設定装置２０を説明
する。補助比率設定装置２０は開閉弁２１を備え、この
開閉弁２１の入力端が医療用機器駆動装置１０の気体圧
力パルス出力端である開閉弁１３の出力端に接続されて
いる。そして開閉弁２１の出力端が気体圧力パルスによ
り駆動される医療用機器３０に接続される。補助比率設
定装置２０はさらに電子制御装置２２を備えている。こ
の電子制御装置２２は、マイクロコンピュータにヨリ構
成されている。開閉弁２１は、電子制御装置２２からの
信号により、パワートランジスタ２３を介して開閉制御
される。電子制御装置２２には、医療用機器駆動装置１
０の切換手段が気体圧力パルスを発生するタイミングを
電子制御手段１５より信号として入力されており、さら
に生体の血圧を検出する血圧検出装置２６からの血圧信
号が人力されている。また、電子制御装置２２には、外
部スイッチ群２４が接続されて、後述する各種の条件を
設定している。また、電子制御装置２２には、これらの
信号を表示するための表示装置２５が接続されている。

以上の構成により、本発明の補助比率設定装置２０は、
医療用機器駆動装置１０より駆出される圧力パルスを開
閉弁２１の開閉を制御することにより変化させて、補助
比率を制御する。

この開閉弁２１の開閉制御タイミングの制御には各種の
方法があり、次にこれらを説明する。

モード１；第１のモードは、予め外部スイッチ群２４により駆出正
圧の圧力を設定しておくものである。この制御のタイミ
ングチャートを第２図に示す。

第１のモードでは、医療用機器駆動装置１０の開閉弁１
３が開となって正圧が駆出されると、この開閉弁１３を
開とする信号を電子制御手段１５より受けて、同時に開
閉弁２１を開とする。これにより正圧が医療用機器３０
に供給される。そして、次に予め設定された圧力設定値
Ｐｓと血圧検出装置２６からの血圧信号Ｐｂｍとを比較
する。この時、血圧信号Ｐｂｍが圧力設定値Ｐｓ以上に
なると（Ｐｓ≦Ｐｂｍ）、開閉弁２１を閉とする。そし
て、次に開閉弁２１が開となるタイミングは、医療用機
器駆動装置１０の開閉弁１３が閉となり、開閉弁１４が
開となって、負圧を供給するタイミングに同期している
。これにより負圧の供給は開閉弁２１により妨げられな
い。以上の如く、第１のモードは、医療用機器駆動装置
１０からの駆出正圧を駆出開始より所定のタイミングで
開閉弁２１により遮断することにより、正圧駆出量を調
節する。ここで、正圧の駆出により、医療用機器３０が
膨張する際の膨張量は、供給される圧力の量によって制
御されるため、正圧駆出量を制御することにより、医療
用機器３０の生体に対する補助比率を可変とできる。そ
して、この時の生体の血圧値は、予め設定された設定値
に自動的に制御される。

−モード２　：第２のモードは、外部スイッチ群２４により、予め医療
用機器３０の補助比率ｋを設定しておき、この補助比率
に基づいて生体の血圧値を制御するものである。第２の
モードの制御タイミングを第３図に示す。まず、外部ス
イッチ群２４により、補助比率ｋ（０≦に≦１）を設定
する。次に、１つ前の医療用機器駆動装置１０の駆出時
間、即ち開閉弁１３が開となっていた時間Ｔｍを測定す
る。

そして、この駆出時間Ｔｍに補助比率ｋを乗積して設定
時間Ｔｓを算出する（Ｔ　ｓ　＝ＴｍＸ　　ｋ）。

医療用機器駆動装置１０の開閉弁１３が開となって、正
圧の駆出が開始されると、開閉弁２１を開とするととも
に、駆出時間Ｔｎを測定し、駆出時間Ｔｎが設定時間Ｔ
ｓ以上となると（Ｔｎ≦Ｔｓ）、開閉弁２１を閉として
正圧の駆出を遮断する。

次に開閉弁２１が開となるタイミングは、第１のモード
と同様に、・医療用機器駆動装置１０の開閉弁１３が閉
となり、開閉弁１４が開となって負圧を供給する信号に
同期する。以上の如く、第２のモードでは、生体の血圧
信号を入力する必要がない。また、このモードでは、医
療用機器駆動装置の制御時間に補助比率を乗積した設定
時間により開閉弁２１の開閉を制御するため、この設定
時間は医療用機器駆動装置自体の制御に追随して設定す
ることができる。医療用機器駆動装置は、一般に生体の
各種の状態によって制御をおこなっているため、従って
、本モードによっても、生体の状態に合わせて自動的に
補助比率を制御できる。

モード３；このモードは、予め外部スイッチ群２４により、開閉弁
２１の開時間、即ち駆出設定時間Ｔｃおよびその変化分
子Ｏとを入力しておくものである。

そして、所定のタイミングにより血圧検出装置２６から
得られる血圧値の平均値Ｐｍ２を求め、前回求めた平均
値Ｐｍｌと比較する。この比較により次の制御を行う。

ｉ）平均値Ｐｍ２＞平均値Ｐｍｌならば、駆出設定時間
Ｔｃを短縮する。

即ち、Ｔｃ−Ｔｃ−Ｔｏと設定する。

ｉｉ）平均値Ｐｍ２≦平均値Ｐｍｌならば、駆出設定時
間Ｔｃを拡張する。

即ち、Ｔｃ＋−Ｔｃ＋Ｔｏと設定する。

以上により駆出設定時間Ｔｃを設定し、医療用機器駆動
装置１０の開閉弁１３が開となるタイミングに同期して
開閉弁２１を開とし、駆出設定時間Ｔｃが経過すると、
開閉弁２１を閉として、正圧の駆出を遮断する。このモ
ードにおいても、次ぎに開閉弁２１が開となるタイミン
グは、医療用機器駆動装置１０の開閉弁１３が閉となり
開閉弁１４が開となるタイミング信号に同期する。

なお、上記血圧値の平均値は以下のようにして求めるこ
とができる。まず、所定のタイミングにて、医療用機器
３０を所定時間停止させる。この停止時間としては、例
えば、心拍数で８拍分とする。そして、この停止期間内
の個々の心拍の血圧変化を血圧検出装置２６により読み
取り、１拍の内で検出圧力値のピーク値近傍の値の内の
１０個のデータの平均をその１拍の最大平均圧力とする
。

そして、この８拍の最大圧力の平均を求めて平均値Ｐｍ
２とする。従って、前回の平均値Ｐｍ４は、前回医療用
機器を停止させた時に算出した平均値となる。ここで、
この停止タイミングとしては、例えば１〜２時間おきと
する。

モード４：このモードにおいては、予め外部スイッチ群２４により
、駆出圧力設定値の下限値Ｐｓｄと上限値Ｐｓｕと駆出
設定時間Ｔｅとその変化分子ｄを入力しておくものであ
る。

このモードでは、まず血圧の移動平均値を算出する。こ
の移動平均値は次のようにして算出する。

医療用機器３０を駆動中において、その１拍内に圧力検
出装置２６から入力される信号値より、１拍の中でその
ピーク値近傍のデータ１０個の平均を求めて、１拍の最
大平均圧力とする。そして、８拍分の最大平均圧力の平
均をさらに求めて、これを移動平均値Ｐｍとする。

以上により求められた移動平均値Ｐｍに基づいて以下の
制御を行う。

）移動平均値Ｐｍ＜圧力設定下限値Ｐｓｄならば、次の
駆出設定時間Ｔｅを拡張する。

即ち、Ｔｅ＋−Ｔｅ＋Ｔｄとする。

１１）移動平均値Ｐｍ＞圧力設定上限値Ｐｓｕならば、
次の駆出設定時間Ｔｅを短縮する。

即ち、Ｔｅ−Ｔｅ−Ｔｄとする。

１１）圧力設定下限値Ｐｓｄ≦移動平移動平均値Ｐｍ膜
圧力設定上限値ならば、駆出設定時間Ｔｅはそのままと
する。

以上の如く、本モードによれば、駆出圧力の上限値およ
び下限値を設定しておいて、生体の血圧値をこの間に入
るように自動的に制御するものである。

なお、本実施例に於いては、上記モードを全て備えてお
き、これらを生体等の条件により選択して駆動すること
ができるように構成される。

〔効果〕

以上の如く、本発明によれば、医療用機器駆動装置の正
圧出力端に接続された本制御装置の開閉弁を患者の血圧
値に応じて補正された開時間により制御することにより
、実際に医療用ポンプに駆出される正圧の駆出流量を制
御することができる。

従って、医療用機器の補助比率を患者の回復に合わせて
自動的に制御することができる。加えて、本発明は従来
からの医療用機器駆動装置の正圧出力端に接続するのみ
で、補助比率を制御することができる。このため、その
操作も極めて容易であり、またその構成も簡単なものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図および
第３図は本発明の動作モードを示すタイミングチャート
である。１０・・・医療用機器駆動装置（医療用ポンプ駆動装置
）、１１・・・正圧供給手段、１２−・・負圧供給手段、１３．１４・・・開閉弁（切換手段）、１５・・・電子
制御手段（切換手段）、２０・・・補助比率設定装置、２１・・・開閉弁、２２・・・電子制御装置、２３・・・パワートランジスタ、２４・・・外部スイッチ群（血圧設定手段）、２５・・
・表示装置、２６・・・血圧検出装置（血圧検出手段）、３０・・・
医療用機器（医療用ポンプ）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）正圧を供給する正圧供給手段、負圧を供給する負
圧供給手段、前記正圧供給手段および負圧供給手段の出
力端に接続され前記正圧供給手段、および前記負圧供給
手段からの供給圧を生体の拍動リズムに応じて切り換え
て気体圧力パルスを発生する切換手段、を備えており該
気体圧力パルスを用いて血液の循環を補助する医療用ポ
ンプを駆動するための医療用ポンプ駆動装置と医療用ポ
ンプとに接続され、前記医療用ポンプ駆動装置と医療用
ポンプとの間の連通・遮断を行う開閉弁；血圧値を設定
するための血圧設定手段；前記医療用ポンプを装着した生体の血圧を検出する血圧
検出手段；および、前記開閉弁、血圧値設定手段および血圧検出手段に接続
され、前記血圧設定手段により設定された血圧値よりも
前記血圧検出手段により検出した血圧値が大きいとき前
記開閉弁の開時間を短縮し、前記血圧設定手段により設
定された血圧値よりも前記血圧検出手段により検出した
血圧値が小さいとき前記開閉弁の開時間を拡張しておき
、前記医療用ポンプ駆動装置の正圧供給時に補正された
開時間だけ前記開閉弁を連通状態とする電子制御装置；
を備えた補助比率設定装置。
（２）前記電子制御装置の制御に用いる血圧値は、心臓
の拍動１拍中の血圧の最大値を数拍分求め、その平均を
求めたものである、前記特許請求の範囲第（１）項記載
の補助比率設定装置。
（３）前記電子制御装置は、前記医療用ポンプ駆動装置
を所定時間停止させ、その停止中に前記血圧検出手段に
より血圧値を求める、前記特許請求の範囲第（１）項記
載の補助比率設定装置。
（４）前記電子制御装置は、前記医療用ポンプ駆動装置
が通常作動中に前記血圧検出手段により血圧値を求める
、前記特許請求の範囲第（１）項記載の補助比率設定装
置。