JPH0328595B2 - - Google Patents

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JPH0328595B2
JPH0328595B2 JP59249878A JP24987884A JPH0328595B2 JP H0328595 B2 JPH0328595 B2 JP H0328595B2 JP 59249878 A JP59249878 A JP 59249878A JP 24987884 A JP24987884 A JP 24987884A JP H0328595 B2 JPH0328595 B2 JP H0328595B2
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JP
Japan
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valve
pressure
detection means
accumulator
negative pressure
Prior art date
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JP59249878A
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Japanese (ja)
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JPS61129500A (en
Inventor
Sanshiro Takamya
Shoichi Nakagawa
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Shinsangyo Kaihatsu KK
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Shinsangyo Kaihatsu KK
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Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Shinsangyo Kaihatsu KK filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP59249878A priority Critical patent/JPS61129500A/en
Publication of JPS61129500A publication Critical patent/JPS61129500A/en
Publication of JPH0328595B2 publication Critical patent/JPH0328595B2/ja
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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
する駆動装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a drive device for driving medical equipment such as an artificial heart or an intra-aortic balloon pump by alternately supplying positive pressure and negative pressure. Regarding.

(従来の技術) これらの駆動装置としては、例えば、特開昭58
−103466号公報に示されたものがある。
(Prior art) As these drive devices, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58
-There is one shown in Publication No. 103466.

このものは、正圧発生装置としてコンプレツサ
を、負圧発生装置として真空ポンプをそれぞれ備
え、前記正圧発生装置には正圧用の開閉弁を前記
負圧発生装置には負圧用の開閉弁を介して、それ
ぞれ人工心臓ポンプに連通させて、正圧と負圧を
交互に供給して人工心臓を駆動するものであつ
た。
This device is equipped with a compressor as a positive pressure generating device and a vacuum pump as a negative pressure generating device. Each of these pumps was connected to an artificial heart pump, and the artificial heart was driven by alternately supplying positive pressure and negative pressure.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、この駆動装置では、正圧発生用のコ
ンプレツサの負圧発生用の真空ポンプとの2つの
圧力発生装置が必要である。このため、圧力発生
装置を駆動するモータも2つ必要となり、これら
のモータの消費電力が大きいものであつた。ま
た、駆動装置自体も当然大きなものとなるものだ
つた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, this drive device requires two pressure generating devices: a compressor for generating positive pressure and a vacuum pump for generating negative pressure. Therefore, two motors are required to drive the pressure generator, and the power consumption of these motors is large. Furthermore, the drive device itself was naturally large.

そこで、本発明は1つの圧力発生装置で正圧お
よび負圧を発生させることにより、消費電力を少
なく、かつ装置自体を小さくすることを目的とす
る。
Therefore, an object of the present invention is to reduce power consumption and downsize the device itself by generating positive pressure and negative pressure with one pressure generating device.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) そこで本発明では、正圧と負圧を発生する圧力
発生手段の出力端に第1の逆止弁を通して第1の
蓄圧器を接続し、圧力発生手段の入力端に第2の
逆止弁を通して第2の蓄圧器を接続した。
(Means for Solving the Problems) Therefore, in the present invention, a first pressure accumulator is connected to the output end of the pressure generation means that generates positive pressure and negative pressure through a first check valve, and the first pressure accumulator is connected to the output end of the pressure generation means that generates positive pressure and negative pressure. A second pressure accumulator was connected to the input end through a second check valve.

また、第1の蓄圧器に蓄えられる正圧を制御す
るために第1の蓄圧器に第1の圧力検出手段を接
続し、圧力発生手段の出力端に第3の開閉弁をし
た。さらに、第2の蓄圧器に蓄えられる負圧を制
御するために第2の蓄圧器に第2の圧力検出手段
を接続し、圧力発生手段の入力端に第4の開閉弁
をした。
Further, in order to control the positive pressure stored in the first pressure accumulator, a first pressure detection means was connected to the first pressure accumulator, and a third on-off valve was provided at the output end of the pressure generation means. Furthermore, in order to control the negative pressure stored in the second pressure accumulator, a second pressure detection means was connected to the second pressure accumulator, and a fourth on-off valve was provided at the input end of the pressure generation means.

第3および第4の開閉弁は、電子制御装置によ
つて、第1の開閉弁が開で第2の開閉弁が閉の時
は第1の圧力検出手段の検出圧力が第1の正圧設
定値と等しくなるように開閉制御され、また第1
の開閉弁が閉で第2の開閉弁が開の時は、第2の
圧力検出手段の検出圧力が第1の負圧設定値と等
しくなるように開閉制御される。
The third and fourth on-off valves are controlled by the electronic control device so that when the first on-off valve is open and the second on-off valve is closed, the detected pressure of the first pressure detection means is the first positive pressure. The opening/closing is controlled to be equal to the set value, and the first
When the on-off valve is closed and the second on-off valve is open, the opening and closing control is performed so that the detected pressure of the second pressure detection means is equal to the first negative pressure setting value.

(作用) これによれば、圧力発生手段により発生する正
圧は第1の逆止弁を介して第1の蓄圧器に供給さ
れる。そして、圧力発生手段の入力端には第2の
蓄圧器が第2の逆止弁を介して接続されているた
め、正圧発生手段により正圧が発生する際には第
2の蓄圧器内の流体が第2の逆止弁を介して吸引
されることとなる。即ち、圧力発生手段により第
1の蓄圧器に正圧が、第2の蓄圧器に負圧が同時
に発生することとなる。そして、第3の開閉弁を
開とすれば、正圧発生手段により発生する正圧が
第3の開閉弁を介して外部に放出されるため、第
1の蓄圧器内の正圧は一定のまま変化しない。ま
た、第4の開閉弁が開となると、第4の開閉弁よ
り大気が供給されるため、第2の蓄圧器内の負圧
は一定のまま変化しない。また、第3の開閉弁、
第4の開閉弁をともに開とすると、第1の蓄圧
器、第2の蓄圧器ともに内部の圧力に変化が生じ
ない。従つて、第1の圧力検出手段と第2の圧力
検出手段の検出圧力を予め設定した第1の正圧設
定値および第1の負圧設定値と等しくなるように
第3の開閉弁および第4の開閉弁を開閉制御する
ことにより、正圧および負圧を好ましい圧力に制
御することができる。
(Operation) According to this, the positive pressure generated by the pressure generating means is supplied to the first pressure accumulator via the first check valve. Since the second pressure accumulator is connected to the input end of the pressure generating means via the second check valve, when positive pressure is generated by the positive pressure generating means, the second pressure accumulator is connected to the input end of the pressure generating means. fluid will be sucked through the second check valve. That is, the pressure generating means simultaneously generates positive pressure in the first pressure accumulator and negative pressure in the second pressure accumulator. Then, when the third on-off valve is opened, the positive pressure generated by the positive pressure generating means is released to the outside via the third on-off valve, so the positive pressure in the first pressure accumulator remains constant. It remains unchanged. Further, when the fourth on-off valve is opened, atmospheric air is supplied from the fourth on-off valve, so the negative pressure in the second pressure accumulator remains constant and does not change. In addition, a third on-off valve,
When both the fourth on-off valves are opened, no change occurs in the internal pressure of either the first pressure accumulator or the second pressure accumulator. Therefore, the third on-off valve and the third on-off valve are adjusted so that the detected pressures of the first pressure detection means and the second pressure detection means are equal to the preset first positive pressure setting value and first negative pressure setting value. By controlling the opening and closing of the on-off valve No. 4, the positive pressure and the negative pressure can be controlled to preferred pressures.

このように、前述した手段によれば、1つの圧
力発生手段で正圧と負圧の両方を発生することが
できる。このため、圧力発生装置を駆動するモー
タも1つでよく、消費電力も少なくてすむ。ま
た、装置自体の大きさも小さなものとなる。
In this way, according to the above-mentioned means, both positive pressure and negative pressure can be generated with one pressure generating means. Therefore, only one motor is required to drive the pressure generator, and power consumption can be reduced. Moreover, the size of the device itself becomes small.

(実施例) 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。第1図により説明する。コンプレツサ10
は、モータ11により駆動される。このコンプレ
ツサ10の出力端は、第1の逆止弁12の入力端
に接続されている。第1の逆止弁12の出力端は
第1の蓄圧器13に接続されている。また第1の
蓄圧器13は第1の開閉弁14に接続され、第1
の開閉弁14の出力端が第2の開閉弁15の入力
端に接続されている。第2の開閉弁15の出力端
は第2の蓄圧器16に接続され、第2の蓄圧器1
6は第2の逆止弁17の入力端に接続されてい
る。第2の逆止弁17の出力端はコンプレツサ1
0の入力端に接続される。以上の如く、コンプレ
ツサ10の出力端と入力端とは、それぞれの機器
を介して一つの閉ループを形成している。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. This will be explained with reference to FIG. Compressa 10
is driven by a motor 11. The output end of this compressor 10 is connected to the input end of a first check valve 12. The output end of the first check valve 12 is connected to a first pressure accumulator 13 . Further, the first pressure accumulator 13 is connected to the first on-off valve 14, and the first pressure accumulator 13 is connected to the first on-off valve 14.
The output end of the on-off valve 14 is connected to the input end of the second on-off valve 15. The output end of the second on-off valve 15 is connected to the second pressure accumulator 16.
6 is connected to the input end of the second check valve 17. The output end of the second check valve 17 is connected to the compressor 1
Connected to the 0 input terminal. As described above, the output end and the input end of the compressor 10 form one closed loop via their respective devices.

第1の蓄圧器13と第1の開閉弁14との間に
は、第1の圧力検出手段21が接続されている。
また、第2の蓄圧器16と第2の開閉弁15との
間には、第2の圧力検出手段22が接続されてい
る。
A first pressure detection means 21 is connected between the first pressure accumulator 13 and the first on-off valve 14 .
Further, a second pressure detection means 22 is connected between the second pressure accumulator 16 and the second on-off valve 15.

さらに、コンプレツサ10の出力端と第1の逆
止弁12との間には、第3の開閉弁18の入力端
が接続されている。また、コンプレツサ10の入
力端と第2の逆止弁17との間には、第4の開閉
弁19の出力端が接続されている。そして、第3
の開閉弁18の出力端と第4の開閉弁19の入力
端とは連結されており、この間に第3の逆止弁2
0の出力端および抵抗手段であるオリフイス23
が接続されている。このため、第3の開閉弁18
の出力端と第4の開閉弁19の入力端とは、第3
の逆止弁20を介して大気の流入は容易にできる
が、大気の流出はオリフイス23により決まる抵
抗を有して大気と連通するようになつている。コ
ンプレツサ10は所定の負荷の下で最も効率良く
動作するように設計されているため、コンプレツ
サ10が無負荷運転されると、コンプレツサ10
の出力端から非常に大きなノイズが発生すること
がある。本実施例装置では、大気の流出がオリフ
イス23を通して行われるため、コンプレツサ1
0の出力端から発生したノイズが駆動装置の外部
へ漏れにくい構造となつている。
Further, an input end of a third on-off valve 18 is connected between the output end of the compressor 10 and the first check valve 12. Further, an output end of a fourth on-off valve 19 is connected between the input end of the compressor 10 and the second check valve 17. And the third
The output end of the on-off valve 18 and the input end of the fourth on-off valve 19 are connected, and between them, the third check valve 2
0 output end and an orifice 23 which is a resistance means.
is connected. For this reason, the third on-off valve 18
The output end of the third on-off valve 19 and the input end of the fourth on-off valve 19 are
Atmospheric air can easily flow in through the check valve 20, but air can flow out with resistance determined by the orifice 23. Since the compressor 10 is designed to operate most efficiently under a predetermined load, when the compressor 10 is operated under no load, the compressor 10
Very loud noise may be generated from the output end of the In this embodiment, the air is discharged through the orifice 23, so the compressor 1
The structure is such that the noise generated from the zero output terminal does not easily leak to the outside of the drive device.

そして、第1の圧力検出手段21および第2の
圧力検出手段22は、電子制御手段30に入力さ
れている。また、電子制御装置30の出力として
第1の開閉弁14、第2の開閉弁15、第3の開
閉弁18、第4の開閉弁19およびモータ10が
それぞれ接続されている。
The first pressure detection means 21 and the second pressure detection means 22 are input to the electronic control means 30. Furthermore, a first on-off valve 14, a second on-off valve 15, a third on-off valve 18, a fourth on-off valve 19, and a motor 10 are connected as outputs of the electronic control device 30, respectively.

また、以上の如く構成された駆動装置において
は、第1の開閉弁14と第2の開閉弁15との間
に出力部40が設けられる。なお、出力部40は
後述するアダプタ50を介して医療機器に連結さ
れる。
Furthermore, in the drive device configured as described above, the output section 40 is provided between the first on-off valve 14 and the second on-off valve 15. Note that the output unit 40 is connected to medical equipment via an adapter 50, which will be described later.

次にアダプタ50を第2図に示す。これは、人
工心臓等をヘリウムガス等の気体を用いて駆動す
る際に、駆動装置内で使用している空気が混入す
ることを防止するものである。第2図により説明
する。アダプタ50は、ハウジング51および5
2に挟んだダイアフラム53で1次側ポート51
aに連通する空間と2次側ポート52aに連通す
る空間とを仕切るものであり、ダイアフラム53
は図示の左右方向に変移可能である。ダイアフラ
ム53の中央部には、プレート54,55がダイ
アフラム53を挟むように装着されている。ハウ
ジング51の中央部には、プレート54の変移量
を規制するための規制部材56が装着されてい
る。規制部材56は、ねじ56aの部分によりハ
ウジング51に係合している。この規制部材56
を回動すると、係合位置が変化して規制部材56
が左右に移動する。左側に移動すればプレート5
4,55の移動範囲が大きくなり、右側に移動す
ればプレート54,55の移動範囲は小さくな
る。以上の構成により、1次側ポート51aに第
1の開閉弁14の出力端および第2の開閉弁15
の入力端が接続され、2次側ポート52aにヘリ
ウムガス供給機構、人工心臓ポンプ等が接続され
る。なお、ここでは、ヘリウムガス供給機構につ
いては、説明を省略する。
Next, the adapter 50 is shown in FIG. This is to prevent air used in the drive device from getting mixed in when an artificial heart or the like is driven using a gas such as helium gas. This will be explained with reference to FIG. Adapter 50 connects housings 51 and 5
The primary side port 51 is connected to the diaphragm 53 sandwiched between the two
The diaphragm 53 partitions a space communicating with the port 52a from a space communicating with the secondary port 52a.
is movable in the horizontal direction shown in the figure. Plates 54 and 55 are attached to the center of the diaphragm 53 so as to sandwich the diaphragm 53 therebetween. A regulating member 56 for regulating the amount of displacement of the plate 54 is attached to the center of the housing 51. The regulating member 56 is engaged with the housing 51 through a screw 56a. This regulating member 56
When rotated, the engagement position changes and the regulating member 56
moves left and right. If you move to the left, plate 5
The movement range of plates 4 and 55 becomes larger, and if they move to the right, the movement range of plates 54 and 55 becomes smaller. With the above configuration, the output end of the first on-off valve 14 and the second on-off valve 15 are connected to the primary port 51a.
A helium gas supply mechanism, an artificial heart pump, etc. are connected to the secondary port 52a. Note that the description of the helium gas supply mechanism is omitted here.

次に、電子制御装置30について説明する。こ
の実施例では、マイクロコンピユータにより構成
されている。このマイクロコンピユータの概略動
作を第3図および第4図に示すフローチヤートを
用いて説明する。第3図にメインルーチンを示
す。電源がオンすると、出力ポートおよびメモリ
をクリアし、パラメータを初期値にセツトする。
このパラメータとしては、例えば、人工心臓に用
いる場合は、心拍数および心拍のデユーテイ比等
である。次いで、割込み待ちを実行する。
Next, the electronic control device 30 will be explained. In this embodiment, it is composed of a microcomputer. The general operation of this microcomputer will be explained using the flowcharts shown in FIGS. 3 and 4. Figure 3 shows the main routine. When the power is turned on, the output ports and memory are cleared and parameters are set to initial values.
For example, when used in an artificial heart, the parameters include the heart rate and the duty ratio of the heartbeat. Next, an interrupt wait is executed.

この割込み処理を第4図に示す。カウンタCO
は、割込み処理を行う度に1つずつカウントアツ
プされる。このカウント値がR(心拍数によつて
決まる時間のパラメータ)になると、カウント値
が0にクリアされる。カウンタCOの値が0にな
ると、第1の開閉弁14を開、第2の開閉弁15
を閉にセツトする。これにより、第1の開閉弁1
4を介して正圧がアダプタ50に供給される。カ
ウンタCOの値がDになると、第1の開閉弁14
を閉、第2の開閉弁15を開とする。これによ
り、第2の開閉弁15を介して負圧がアダプタ5
0に供給される。そして、カウンタCOがRにな
ると、カウント値が0にクリアされる。以上の如
くカウンタCOにより第1および第2の開閉弁1
4,15が制御されて、アダプタ50に正圧およ
び負圧が供給される。そして、カウンタCOの設
定値R、Dにより心拍数およびそのタイミングが
決定される。
This interrupt processing is shown in FIG. counter co
is incremented by one each time an interrupt process is performed. When this count value reaches R (a time parameter determined by the heart rate), the count value is cleared to 0. When the value of the counter CO reaches 0, the first on-off valve 14 is opened and the second on-off valve 15 is opened.
Set to closed. As a result, the first on-off valve 1
Positive pressure is supplied to the adapter 50 via 4. When the value of the counter CO reaches D, the first on-off valve 14
is closed, and the second on-off valve 15 is opened. As a result, negative pressure is applied to the adapter 5 via the second on-off valve 15.
0. Then, when the counter CO reaches R, the count value is cleared to 0. As described above, the first and second on-off valves 1 are
4 and 15 are controlled to supply positive pressure and negative pressure to the adapter 50. Then, the heart rate and its timing are determined by the set values R and D of the counter CO.

次に第3図に戻り、圧力設定処理を説明する。
この例では、第1の開閉弁14と第2の開閉弁1
5の開、閉状態により、2つの状態があり、圧力
設定もこの2つの状態に分けて制御される。割込
み処理が終わると、まず第1の開閉弁14が開で
第2の開閉弁15が閉の状態(正圧印加モード)
か否かを判別し、正圧印加モードであると、ステ
ツプS4で、第1の圧力検出手段21の検出圧力
Pmを第1の正圧設定値Ps1と比較する。この時、
第1の圧力検出手段21の検出圧力Pmが第1の
正圧設定値Ps1より小の場合は、第3の開閉弁1
8を閉とし、第4の開閉弁19を開とする。これ
により、コンプレツサ10の入力端には、第4の
開閉弁19を介して大気が供給され、コンプレツ
サ10の出力端から得られる正圧は、全て第1の
逆止弁12を介して第1の蓄圧器13に供給され
る。従つて、正圧モードでアダプタ50に正圧を
供給中に、正圧が所定値よりも足りない時は、上
記の制御により正圧を供給する。
Next, returning to FIG. 3, the pressure setting process will be explained.
In this example, the first on-off valve 14 and the second on-off valve 1
There are two states depending on the open and closed states of 5, and the pressure setting is also controlled separately for these two states. When the interrupt processing is finished, the first on-off valve 14 is open and the second on-off valve 15 is closed (positive pressure application mode).
If the positive pressure application mode is selected, the detected pressure of the first pressure detection means 21 is determined in step S4.
Pm is compared with the first positive pressure set value Ps1. At this time,
When the detected pressure Pm of the first pressure detection means 21 is smaller than the first positive pressure setting value Ps1, the third on-off valve 1
8 is closed, and the fourth on-off valve 19 is opened. As a result, atmospheric air is supplied to the input end of the compressor 10 via the fourth on-off valve 19, and all positive pressure obtained from the output end of the compressor 10 is supplied to the input end of the compressor 10 via the first check valve 12. is supplied to the pressure accumulator 13. Therefore, while positive pressure is being supplied to the adapter 50 in the positive pressure mode, if the positive pressure is less than a predetermined value, the positive pressure is supplied by the above control.

次に、正圧モードでアダプタ50に正圧を供給
中に、第1の圧力検出手段21の検出圧力Pmが
第1の正圧設定値Ps1より大の場合は、正圧が所
定値に足りているため、第2の圧力検出手段21
をチエツクする(ステツプS6)。なお、以下のス
テツプは、この場合は正圧モードであり、負圧の
供給はされていないため、次回に負圧モードとな
つた場合のための制御を行うものである。まず、
第2の圧力検出手段22の検出圧力Vmが第2の
負圧設定値Vs2よりも大の場合、すなわち負圧が
設定値Vs2まで得られていない場合は、第3の
開閉弁18を開として、第4の開閉弁19を閉と
する。これにより、コンプレツサ10の入力端は
第2の逆止弁17を介して第2の蓄圧器16内の
圧力を減少させる。この時、第3の開閉弁18は
開であるため、第1の逆止弁12の作用により、
第1の蓄圧器13内の圧力には影響を及ぼさな
い。次に、第2の圧力検出手段22の検出圧力
Vmが第2の負圧設定値Vs2よりも小の場合は、
第2の蓄圧器16内の負圧が所定値に足りている
ため、第3の開閉弁18、第4の開閉弁19を共
に開とする。これにより、コンプレツサ10は、
無負荷に近い状態で駆動されることとなる。
Next, while supplying positive pressure to the adapter 50 in the positive pressure mode, if the detected pressure Pm of the first pressure detection means 21 is greater than the first positive pressure set value Ps1, the positive pressure is sufficient to the predetermined value. Therefore, the second pressure detection means 21
Check (step S6). Note that, in this case, the mode is positive pressure mode and negative pressure is not being supplied, so the following steps are for performing control in case the mode becomes negative pressure mode next time. first,
When the detected pressure Vm of the second pressure detection means 22 is larger than the second negative pressure set value Vs2, that is, when the negative pressure has not reached the set value Vs2, the third on-off valve 18 is opened. , the fourth on-off valve 19 is closed. Thereby, the input end of the compressor 10 reduces the pressure in the second pressure accumulator 16 via the second check valve 17. At this time, since the third on-off valve 18 is open, due to the action of the first check valve 12,
The pressure within the first pressure accumulator 13 is not affected. Next, the detected pressure of the second pressure detection means 22
If Vm is smaller than the second negative pressure setting value Vs2,
Since the negative pressure in the second pressure accumulator 16 is sufficient to a predetermined value, both the third on-off valve 18 and the fourth on-off valve 19 are opened. As a result, the compressor 10
It will be driven in a state close to no load.

ここで、正圧モード時に第2の蓄圧器16内の
負圧を第2の負圧設定値Vs2に設定するのは、以
下の理由によるものである。すなわち、人工心臓
は、生体の心臓の脈動にできるだけ近い脈動を血
液に与えるように駆動することが必要であるが、
そのためには、生体の状態に応じて所定のタイミ
ングで正確な圧力を人工心臓に供給することが必
要となる。ところが、この種の駆動装置では、正
圧と負圧を切り換えて人工心臓等を駆動するもの
であるため、その切り換え時に大量の空気を消費
する。このため圧力の大きな低下を防止し、かつ
圧力を安定させるために、アキユムレータを用い
て正圧と負圧のそれぞれを蓄えている。しかし、
よほど大きなアキユムレータを用いない限り、圧
力の低下を防止するのは難しく、また逆に、アキ
ユムレータを用いたために、圧力が変化した場合
には、それを元に戻すのに時間がかかることとな
る。そこで、この実施例では、人工心臓に印加す
る圧力を、正圧と負圧の一方から他方に切り換え
る瞬間の立ち上がりおよび/また立ち下がりのタ
イミングで、急峻に変化させるために、例えば、
人工心臓に正圧を印加している正圧モードでは、
第2の蓄圧器16を所定の負圧よりも低いものと
しておき、次に第1および第2の開閉弁14,1
5を切り換えて、人工心臓に負圧を印加する負圧
モードに切り換える際に、所定値よりも大きな負
圧を印加する。これにより、立ち下がり時を急激
なものとして、動作遅れを防止している。
Here, the reason why the negative pressure in the second pressure accumulator 16 is set to the second negative pressure set value Vs2 in the positive pressure mode is as follows. In other words, it is necessary for an artificial heart to be driven so as to give blood a pulsation as close as possible to that of a living heart.
For this purpose, it is necessary to supply accurate pressure to the artificial heart at a predetermined timing depending on the condition of the living body. However, since this type of drive device drives an artificial heart or the like by switching between positive pressure and negative pressure, a large amount of air is consumed during the switching. Therefore, in order to prevent a large drop in pressure and to stabilize the pressure, an accumulator is used to store positive pressure and negative pressure. but,
Unless a very large accumulator is used, it is difficult to prevent the pressure from decreasing, and conversely, if the pressure changes due to the use of an accumulator, it will take time to restore it to its original value. Therefore, in this embodiment, in order to abruptly change the pressure applied to the artificial heart at the timing of rising and/or falling at the moment of switching from one of positive pressure and negative pressure to the other, for example,
In positive pressure mode, which applies positive pressure to the artificial heart,
The second pressure accumulator 16 is set to be lower than a predetermined negative pressure, and then the first and second on-off valves 14, 1
5 to apply negative pressure to the artificial heart, a negative pressure greater than a predetermined value is applied. This makes the fall time abrupt and prevents an operation delay.

なお、この実施例では、上記圧力を蓄積するた
めの第1および第2の蓄圧器の容積は、100c.c.と
してある。
In this embodiment, the volumes of the first and second pressure accumulators for accumulating the pressure are 100 c.c.

次に、負圧モード時の制御について説明する。
カウンタCOがDとなると、第1の開閉弁14を
閉とし、第2の開閉弁15を開として負圧モード
とする。この負圧モードの時は、まず第2の圧力
検出手段22の検出圧力Vmを第1の負圧設定値
Vs1と比較する(ステツプS10)。第2の圧力検出
手段22の検出圧力Vmが第1の負圧設定値Vs1
より大の時は、第3の開閉弁18を開とし、第4
の開閉弁19を閉とする。これにより、第2の蓄
圧器16の空気は、第2の逆止弁17を介して放
出され、負圧の不足を補う。この時、第1の蓄圧
器13は、第1の逆止弁12の作用により変化し
ない。
Next, control in the negative pressure mode will be explained.
When the counter CO reaches D, the first on-off valve 14 is closed and the second on-off valve 15 is opened to set the negative pressure mode. In this negative pressure mode, first, the detected pressure Vm of the second pressure detection means 22 is set to the first negative pressure setting value.
Compare with Vs1 (step S10). The detected pressure Vm of the second pressure detection means 22 is the first negative pressure set value Vs1
When it is larger, the third on-off valve 18 is opened and the fourth on-off valve 18 is opened.
The on-off valve 19 is closed. As a result, the air in the second pressure accumulator 16 is released via the second check valve 17 to compensate for the lack of negative pressure. At this time, the first pressure accumulator 13 does not change due to the action of the first check valve 12.

第2の圧力検出手段22の検出圧力Vmが第1
の負圧設定値Vs1より小の時は、負圧が充分に得
られているため、第1の蓄圧器13内の圧力を次
に正圧モードに切り換えるための制御をする。す
なわち、前述したように、第1の蓄圧器13内の
圧力を設定値よりもおおきな第2の正圧設定値に
制御する。このために、まず第1の圧力検出手段
21の検出圧力Pmを第2の正圧設定値Ps2と比
較する。第1の圧力検出手段21の検出圧力Pm
が第2の正圧設定値Ps2より小の時は、第3の開
閉弁18を閉、第4の開閉弁19を開とする。こ
れにより、コンプレツサ10により、正圧が第1
の逆止弁12を介して第1の蓄圧器13に供給さ
れて、第1の蓄圧器13内の圧力が増大する。そ
して、第1の圧力検出手段21の検出圧力Pmが
第2の正圧設定値Ps2より大となると、第3およ
び第4の開閉弁18,19を共に開として、コン
プレツサ10を無負荷に近い状態で駆動する。
The detected pressure Vm of the second pressure detection means 22 is the first
When the negative pressure is smaller than the negative pressure set value Vs1, sufficient negative pressure has been obtained, and the pressure in the first pressure accumulator 13 is then controlled to switch to the positive pressure mode. That is, as described above, the pressure in the first pressure accumulator 13 is controlled to the second positive pressure set value, which is greater than the set value. For this purpose, the detected pressure Pm of the first pressure detection means 21 is first compared with the second positive pressure set value Ps2. Detection pressure Pm of the first pressure detection means 21
is smaller than the second positive pressure set value Ps2, the third on-off valve 18 is closed and the fourth on-off valve 19 is opened. This causes the compressor 10 to apply positive pressure to the first
is supplied to the first pressure accumulator 13 through the check valve 12, and the pressure within the first pressure accumulator 13 increases. When the detected pressure Pm of the first pressure detection means 21 becomes larger than the second positive pressure set value Ps2, both the third and fourth on-off valves 18 and 19 are opened, and the compressor 10 is brought to a state close to no load. drive in the state.

以上の制御により、正圧、負圧が予め決められ
た第1および第2の正圧設定値Ps1、Ps2および
第1および第2の負圧設定値Vs1、Vs2に制御で
きる。これらの値は、Vs2≦Vs1≦0mmHg≦Ps1
≦Ps2となつている。そして、この実施例では次
の関係式により各値が決められる。
By the above control, the positive pressure and the negative pressure can be controlled to the predetermined first and second positive pressure set values Ps1 and Ps2 and the first and second negative pressure set values Vs1 and Vs2. These values are Vs2≦Vs1≦0mmHg≦Ps1
≦Ps2. In this embodiment, each value is determined by the following relational expression.

Ps2=Ps1(1+α) 0≦α≦0.65 Vs2=Vs1(1−β) 0≦β≦0.65 そして、これらのα、β、Ps1、Vs1の値は外
部より任意に設定できるようになつている。
Ps2=Ps1 (1+α) 0≦α≦0.65 Vs2=Vs1 (1−β) 0≦β≦0.65 These values of α, β, Ps1, and Vs1 can be arbitrarily set from the outside.

また、Ps1、Vs1の設定範囲は、例えば、 0mmHg≦Ps1≦350mmHg −300mmHg≦Vs1≦0mmHgの範囲で設定できる。
このように各設定値が可変であるのは、駆動され
る医療機器の容積によりパラメータがことなり、
また生体の条件により医療機器の駆動条件が変化
するためである。
Further, the setting range of Ps1 and Vs1 can be set within the following range, for example: 0 mmHg≦Ps1≦350 mmHg -300 mmHg≦Vs1≦0 mmHg.
The reason why each setting value is variable in this way is that the parameters differ depending on the volume of the medical device being driven.
This is also because the driving conditions of the medical device change depending on the conditions of the living body.

〔効果〕 本発明によれば、第1の開閉弁が開となれば正
圧が、第2の開閉弁が開となれば負圧がそれぞれ
供給できる。そして、第3の開閉弁を開とすれ
ば、正圧発生手段により発生する正圧が第3の開
閉弁を介して外部に放出されるため、第1の蓄圧
器内の圧力は一定のまま変化しない。また、第4
の開閉弁が開となると、第4の開閉弁より大気が
供給されるため、第2の蓄圧器内の圧力は一定の
まま変化しない。また、第3の開閉弁、第4の開
閉弁をともに開すると、第1の蓄圧器、第2の蓄
圧器ともに内部の圧力に変化が生じない。従つ
て、第1の圧力検出手段と第2の圧力検出手段の
検出圧力を予め設定した第1の正圧設定値および
第1の負圧設定値と等しくなるように第3の開閉
弁および第4の開閉弁を開閉制御することによ
り、正圧および負圧を好ましい圧力に制御するこ
とができる。
[Effects] According to the present invention, positive pressure can be supplied when the first on-off valve is opened, and negative pressure can be supplied when the second on-off valve is opened. When the third on-off valve is opened, the positive pressure generated by the positive pressure generating means is released to the outside via the third on-off valve, so the pressure in the first pressure accumulator remains constant. It does not change. Also, the fourth
When the on-off valve is opened, atmospheric air is supplied from the fourth on-off valve, so the pressure in the second pressure accumulator remains constant and does not change. Further, when both the third on-off valve and the fourth on-off valve are opened, no change occurs in the internal pressure of either the first pressure accumulator or the second pressure accumulator. Therefore, the third on-off valve and the third on-off valve are adjusted so that the detected pressures of the first pressure detection means and the second pressure detection means are equal to the preset first positive pressure setting value and first negative pressure setting value. By controlling the opening and closing of the on-off valve No. 4, the positive pressure and the negative pressure can be controlled to preferred pressures.

従つて、本発明は、1つの圧力発生手段で正
圧、負圧の両方を発生することができる。このた
め、圧力発生装置を駆動するモータも1つでよ
く、消費電力も少なくてすむ。また、装置自体の
大きさも小さなものとできる。
Therefore, the present invention can generate both positive pressure and negative pressure with one pressure generating means. Therefore, only one motor is required to drive the pressure generator, and power consumption can be reduced. Furthermore, the size of the device itself can be made small.

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

第1図は本発明の医療用機器駆動装置の一実施
例を示す構成図、第2図はアダプタを示す断面
図、第3図および第4図は電子制御装置であるマ
イクロコンピユータの動作を示すフローチヤート
である。 10……コンプレツサ、11……モータ、12
……第1の逆止弁、13……第1の蓄圧器、14
……第1の開閉弁、15……第2の開閉弁、16
……第2の蓄圧器、17……第2の逆止弁、18
……第3の開閉弁、19……第4の開閉弁、20
……第3の逆止弁、21……第1の圧力検出手
段、22……第2の圧力検出手段、23……オリ
フイス、30……マイクロコンピユータ(電子制
御装置)、40……出力部、50……アダプタ。
Fig. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the medical device driving device of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing an adapter, and Figs. 3 and 4 show the operation of a microcomputer that is an electronic control device. It is a flowchart. 10...Compressor, 11...Motor, 12
...First check valve, 13...First pressure accumulator, 14
...First on-off valve, 15... Second on-off valve, 16
...Second pressure accumulator, 17...Second check valve, 18
...Third on-off valve, 19... Fourth on-off valve, 20
... Third check valve, 21 ... First pressure detection means, 22 ... Second pressure detection means, 23 ... Orifice, 30 ... Microcomputer (electronic control device), 40 ... Output section , 50...adapter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 正圧と負圧を発生する圧力発生手段と、該圧
力発生手段の出力端にその入力端が接続された第
1の逆止弁と、該第1の逆止弁の出力端に接続さ
れた第1の蓄圧器と、該第1の蓄圧器に接続され
た第1の開閉弁と、前記第1の逆止弁と該第1の
開閉弁との間の圧力を検出する第1の圧力検出手
段と、前記第1の開閉弁の出力端に接続された第
2の開閉弁と、該第2の開閉弁に接続された第2
の蓄圧器と、該第2の蓄圧器にその入力端が接続
され、出力端が前記圧力発生手段の入力端に接続
された第2の逆止弁と、前記第1の逆止弁の入力
端に接続された第3の開閉弁と、該第2の逆止弁
と前記第2開閉弁との間の圧力を検出する第2の
圧力検出手段と、前記第2の逆止弁の出力端に接
続された第4の開閉弁と、第1の開閉弁と第2の
開閉弁との間に設けられた出力部と、該出力部に
正圧と負圧を交互に供給するために前記第1の開
閉弁および第2の開閉弁をそれぞれ生体の状態に
応じた所定のタイミングで開閉制御し、前記第3
の開閉弁および第4の開閉弁を、第1の開閉弁が
開で第2の開閉弁が閉の時は第1の圧力検出手段
の検出圧力が第1の正圧設定値と等しくなるよう
に開閉制御し、また第1の開閉弁が閉で第2の開
閉弁が開の時は、第2の圧力検出手段の検出圧力
が第1の負圧設定値と等しくなるように開閉制御
する電子制御装置とを備える医療用機器駆動装
置。 2 前記第3の開閉弁の出力端と第4の開閉弁の
入力端との間を連結するとともに、第3の逆止弁
および抵抗手段により大気に連通可能とした前記
特許請求の範囲第1項記載の医療用機器駆動装
置。 3 前記電子制御装置は、さらに、第1の正圧設
定値よりも高く設定された第2の正圧設定値およ
び第1の負正設定値よりも低く設定された第2の
負圧設定値を備え、前記第1の開閉弁が開で第2
の開閉弁が閉の時は、第2の圧力検出手段の検出
圧力を第2の負圧設定値に制御し、また前記第1
の開閉弁が閉で第2の開閉弁が開の時は、第1の
圧力検出手段の検出圧力を第2の設定値に制御す
る前記特許請求の範囲第1項記載の医療用機器駆
動装置。
[Claims] 1. Pressure generating means for generating positive pressure and negative pressure, a first check valve whose input end is connected to the output end of the pressure generating means, and the first check valve. a first pressure accumulator connected to the output end of the pressure accumulator, a first on-off valve connected to the first pressure accumulator, and a pressure between the first check valve and the first on-off valve. a second on-off valve connected to the output end of the first on-off valve; and a second on-off valve connected to the second on-off valve.
a second check valve whose input end is connected to the second pressure accumulator and whose output end is connected to the input end of the pressure generating means; and an input of the first check valve. a third on-off valve connected to the end; a second pressure detection means for detecting pressure between the second check valve and the second on-off valve; and an output of the second check valve. a fourth on-off valve connected to the end; an output section provided between the first on-off valve and the second on-off valve; The first on-off valve and the second on-off valve are controlled to open and close at predetermined timings depending on the state of the living body, and the third on-off valve
and the fourth on-off valve so that when the first on-off valve is open and the second on-off valve is closed, the detected pressure of the first pressure detection means is equal to the first positive pressure setting value. When the first on-off valve is closed and the second on-off valve is open, the opening and closing control is performed so that the detected pressure of the second pressure detection means is equal to the first negative pressure set value. A medical equipment drive device comprising an electronic control device. 2. The output end of the third on-off valve and the input end of the fourth on-off valve are connected, and the third check valve and the resistance means enable communication with the atmosphere. The medical device drive device described in Section 1. 3. The electronic control device further includes a second positive pressure setting value set higher than the first positive pressure setting value and a second negative pressure setting value set lower than the first negative pressure setting value. , the first on-off valve is open and the second on-off valve is open.
When the on-off valve is closed, the detected pressure of the second pressure detection means is controlled to the second negative pressure setting value, and the first
The medical device driving device according to claim 1, wherein when the on-off valve is closed and the second on-off valve is open, the detected pressure of the first pressure detection means is controlled to a second set value. .
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