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JPS60142859A - 拍動血流量自動設定機構付ロ−ラポンプ - Google Patents

拍動血流量自動設定機構付ロ−ラポンプ

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Publication number
JPS60142859A
JPS60142859A JP58247623A JP24762383A JPS60142859A JP S60142859 A JPS60142859 A JP S60142859A JP 58247623 A JP58247623 A JP 58247623A JP 24762383 A JP24762383 A JP 24762383A JP S60142859 A JPS60142859 A JP S60142859A
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JP
Japan
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roller pump
blood flow
error
pulsating
pump
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JP58247623A
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正明 沼澤
田代　栄孝
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Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd filed Critical Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd
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Priority to GB08429219A priority patent/GB2152241B/en
Priority to IT23707/84A priority patent/IT1177300B/it
Priority to FR8419304A priority patent/FR2557461A1/fr
Priority to DE19843445705 priority patent/DE3445705A1/de
Publication of JPS60142859A publication Critical patent/JPS60142859A/ja
Publication of JPH0421498B2 publication Critical patent/JPH0421498B2/ja
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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】 この弁明は人工心肺装ｊ首または補助循環用ポンプとし
て使用されるローラポンプに関づるものである。
従来、拍動血流を発生ざＵるローラポンプにおいては、
予めローラポンプの回転数を必要どりる血流量が得られ
るように設定・固定してＪ３さ、このローラポンプの回
転を開閉器により間歇的に行なわせ、拍動流を得るよう
にしている。そして、上記開閉器の「開」開始時刻は、
患者の心電図波形のＲ波のピーク位置から所要時聞く以
下、遅延時間と称′？ｌ）遅延した位置とし、その１−
聞」肩１持時間は、患者の心電図波形の１（波ピークか
ら次の１又波ビークＪ：での時間（以下、［く−Ｒ間隔
と称す）の所定％Ｊ：たは所定肋間と４１るＪ、うに設
定しくいる。
このような【］−ラボンブにおいて、木発明者らは、上
記遅延時間など所要条件を予め人力してＪ５くたけで、
後は自動的に必要流量を得るだめの−拍動回転数く必要
流量を得るために必要なポンプの回転数）を設定し、こ
の設定値に基づいて間歇運転（拍動）づ−ることのでき
る拍動血流量自動設定機構イ」ローラポンプを本願発明
に先立って提供したく特願昭５７−２１８　Ｅｉ　４６
号）。
上記従来提案の拍動血流堡自動設定機格付目−ラボンプ
は、第１図に示すように、ローラポンプ１と、このロー
ラポンプ１の間歇運転（所要時間の回転ど所要１１．８
間停止とを繰り返す）を指令、制御覆る拍動血流量自動
設定機構（以下、流量設定機構と略称りる）２とから構
成されている。
上記ローラポンプ１は、その一部が湾曲されその内部に
血液が流通されるチューブ３と、このチューブ３の湾曲
部を両端部の回転ローラ４ａ、４ａにより扱いてチュー
ブ３内の血液を送り出づ回転棒４どを具備してなるもの
である。このローラポンプ１にＪ、−）で拍動血流を形
成覆るには、所定回転連続して回転させ、次に所定時間
停止することを繰り返づことににり達成される。従って
、このローラポンプ１による一拍動血流量は、チューブ
３の湾曲部の内容積に連続して回転する回転数を乗じる
ことによってめることができる。それ故、このローラポ
ンプ１によって、所定時間内に所要数の拍動をさせ、必
要血流量を流さけるためには、ポンプの定常回転数と、
回転開始時点および停止時点を指令する信号を与え、そ
の条件下で間歇運転させればよいことになる。このよう
な指令信号をローラポンプ１に与え、制御するのが上記
流量設定機構２であり、次のように構成されている。
づ”なわち、上記流邑設定機（ｊ４２は、検出部５、パ
ルス発生機６、入力部７、演粋部８および加算器９とか
ら構成されている。
上記検出機５は患者の心電図波形Ｗ１１　のＲ波ピーク
とＲ−Ｒ間隔を検出づ°る装置である。
上記パルス発生機６は患者の衰弱などにより心電図波形
Ｗｌ（が微弱となり、読み取るのが困難な時に患者の心
電図波形Ｗ１４に近似したパルス波（Ｒ波のみでよい。
以下、人工心電図波形ど称り°。
）を発生する装置である。
上記入力部７は、必要血流量、前記遅延時間、維持時間
（Ｒ−Ｒ間隔の何％というパーセンテージであられｔｌ
’　）　、Ｉ］−ラボンブ１の１回転送血量（前記チュ
ーブ３の湾曲部の容積）の４条件値の入力を受け、これ
を電気信号に変換する装置である。
上記演樟部８は上記入ノｊ値および上記検出部５から供
給されるＲ−Ｒ間隔に基づいて、ローラポンプ１の定常
回転数を算出し、この定常回転数Ｊ５Ｊ：び上記維持Ｕ
、冒１１１を伝達情報として持つ指令信舅を光り−る装
置である。
上記加算部９は上記指令信号と上記検出部５から供給さ
れるＲ波ピーク位置を知らせる信８（ローラポンプ１の
駆動開始指令信号）とを加算してローラポンプ１の駆動
源へ供給づ゛る装置である。
しかして、例えば下記条イ！ｉ値を上記構造の流量調整
）幾構２に入ノｊすると、順次以下に述べる計算を行な
い、定常回転数を設定し、ローラポンプ１を適切に制御
りることになる。
（条件１＋１　） ・Ｒ−Ｒ間隔・・・０．８５秒（心拍数７０回／分）・
ローラボ２フ１回転送血量・・・３０厭／　ｒｐｍ・必
要流量・・・・・・・・・６０００　ｙｌ　／分・遅延
時間・・・・・・・・・０．４秒・維持時間・・・・・
・・・・５０％ 〔４算〕 必要流量／心拍数＝６０００２１／／７．０回−８５ｙ
ｌ　／回 ８５ｒ／／回／１Ｄｏ転送面ｍ　＝　８５　ｘｉ　／　
Ｄ　／　３０厭／ｌ’Ｉ）ｍ　＝　２．８ｒｐｍ 従って、２．８回がローラポンプ１の１拍動に相当し、
この時８５厭送血づ゛る。
一方、０．４秒（亭０．８５秒Ｘ５０％）で８５ｙｌ　
（２，８ｒｐｎｌ）なければならないので、１分間の回
転数（定常回転数）Ｘは、 ６０秒１０．４秒−ｙ、　ｒｐｍ　／　２　、８　ｒｏ
ｍＸ＝４２Ｏｒｐｍとなる。
このように、上記従来提案の拍動血流ｍ自動設定機構（
ｑローラポンプにおいては、単に条ｆ１値を入力するだ
けで、後は自動的に必要血流量をＩｆするために必要な
定常回転数を算出し、この定常回転数でローラポンプ１
を回転さＵるとともに所定の遅延時間、キ１ｆ持時間に
従い、Ｒ波に同調させて、ローラポンプ１を拍動さける
ことができる。従って、ローラポンプを使用しているに
もかかわらず、患者の心臓の１回拍出量とほとんど同量
の血液をローラポンプ１の１拍動によって送血すること
ができる。また、そのため適切に大動脈圧を高めること
ができ、拡張期冠状動脈血流・血圧増加効果をより一層
高めることができる。さらにまた、上記したにうに、患
者の心臓の拍動に同期して拍動送血し、左心室に不自然
な負荷をかけないで済む（左心室補助効果がある）ので
、高価で、特に手術が複雑で、時間がかかると心筋に損
失をＬコえる心配のある心室補助システムを使用しない
で演む。
従って、手術後、心筋の能力が回復しない可能性がある
場合などに特に有用である。
ところで、上記従来の拍動血流徂自動設定冬幾４ｉｌＳ
イ」ローラポンプには、上記のような欠点があり、この
欠点を解決し４ｒければならないことが判明し１こ　。
づ−なわら、上記拍動血流１ｔ５自動設定ＨＭ　（ｉ＋
’ｒ　（Ｊ　ｌ−］−ラポンプは、そのローラポンプ１
が理想的には、第２図（ａ　）に示すような矩形波に沿
って始動−回転−停止することをめざして製造されたも
のであるが、実際には第２図（１））に示り°にうに、
ローラポンプ１の所要回転数までの立上がり（加速）お
よび立下がり（制ｆｆ１ｌＪ）に時間がかかり、この立
上がり、立下がりに要する時間が原因で設定した必要面
流量に誤差がでてきてしまう。そして、図に示す立上が
り誤差Ｅａと立下がり誤差［三すとか同面積で互いに相
殺されるならば問題はないが、実際にはローラポンプ１
の立」−かり特性（ＩＪ１１速性能）ど立下がり特性（
制動特性〉とが一致Ｕず、−拍出の度毎に正または負の
誤差か生じ、所定時間経過後には必要面流ｍにおいて無
視しえない累積誤差となってしまい、拍動流ローラポン
プの使用目的上好）Ｌしくない。まだ、ローラポンプ１
の駆動モータの機械的、１３よび電気回路上の精度が原
因となって、長時間の使用にＪ′３いては、設定回ｉ１
ｊム数値に対して実際の回転数値がずれてしまうという
誤差が上記立上がりＪ５よび立下がり誤差に加わり、さ
らに実際に１：ノられる血流量の設定必要面流量からの
逸１１り（が人さくなる。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、１」−ラ
ボンプの回転の立上がり、立下がりに要する時間と、ロ
ーラポンプの機械的、電気的精度とが原因となって生じ
る必要血流ｍにＪ５（プる誤差を検出し、この検出誤差
値に基づいて常に正確な必要血流１危か１Ｆ１られるよ
うにローラポンプの回転数を自動的に補ｉＨシ、制御り
゛ることのＣ゛きる拍動血流ｍ自動設定機構イ」ローラ
ポンプを提供とすることを１」的とりるものである。
以下、この発明を図面を参照して説明Ｊる。第３図はこ
の発明の一実施例を示すもので、図中第１図と共通りる
部分には同一１゛〕号をイ」シて説明を簡略化づる。図
中符１．４１　Ｑは演算部を示ηもので、この演算部１
０は前記従来品での演算部８ど同様の機ｆｌｕを付−リ
されているとともに、後述う″るような諸（幾重かイ」
与されてなるもので、マイクロニ」ンビコーター等から
構成されている。なお、この演算部１０の前記演算部８
と同じ機能と、前記した検出部５、パルス発生部６、人
力部７おＪ：び加節器９どは、拍動血流昂設定＋ＸＩ　
＋：＋１１１を第１°４成している。この拍動血流量設
定機構１１の機能は、前記ローラポンプ１の単位時間当
りの拍動血流量を所要流量とづるに必要なローラポンプ
１の一拍動回転数および間歇運転周期を患者の心電図波
形またはパルス発生部６０人工心電図波形に１ルづいて
自動的に設定することにある。
また、上記ローラポンプ１の回転軸には、シＡ７）１〜
・エンコーター等のデジタル式の回転数検出器１２が取
りつりられ、ローラポンプ１の一拍動回転数を検出でき
るようになっている。この回転数検出器１２によって測
定された回転数は、電気信号に変換されて、十記ル’ｉ
　’ｚ：’　ｒｉｌｌ　’Ｉ　Ｏに供給されるようにな
っている。ローラポンプ１の実際の回転数値の供給を受
【ノた演算部１０は、この実際の回転数の前記拍動血流
量設定機構１１で設定した設定−拍動回転数に対する誤
差を締出する。ここまでの誤差検出機構は、上記したよ
うに上記回転数検出器１２ｄ３よび演算部１０により行
なわれるようになってＪ３す、これら回転数検出器１２
および演算部１０は、誤差検出機構１３を構成している
。
上記のようにして実際回転数の誤差を算出した演算部１
０は、ひきつづきこの誤差と、この誤差から予測される
次回の誤差の和を演算し、その数値に基づいて前記設定
−拍動回転数を補正する演算を行なう。−例として、次
回の拍動においても、Ｇｅｔは同数飴の誤差が生ずるこ
とが見込まれる場合は測定誤差を２倍にずればよい。演
算部１０は、この補正回転数と維持時間とを指令信号と
して加ｎ器９に供給する。指令信号を受けた加算器９Ｇ
よ、検出２！ｉ５から供給されるＲ波ピーク位１行を知
ら゛ける信号とを加算して、その信号をローラポンプ１
に送る。それにＪ：って、このローラポンプ１は誤差を
累積することなく、順次間歇運転ブることに４【る。上
記誤差に基づい−（行なわれる補正おｊ：び間歇運転指
令機能は、上記したように演算部１０おにび加ｎ’ｌＡ
９によって行なわれるようになって描１４を構成してい
る。
なお、上記構成にｄ３いて、誤差が小さ過ぎ′（制御可
能な最小回転数では補正過多になったり、逆に誤差が多
ぎ過ぎて一拍動間に補正しされない場合も考えられる。
そのため、上記演算８１ｉ　１０には、第４図に流れ図
で示づ°ような演算機能が（ｑ勾されており、誤差が所
定数値範囲以下の場合、この誤差が次々に累積され、所
定数値以上どなるまで誤差として演算せず、逆に誤差が
所定数値範囲以上の場合、この誤差をＮ回（Ｎ＝１．２
．３．・・・）に等分し、以後のＮ回の拍動において順
次補正Ｊるように構成されている。
このように、この発明の拍ｖＪ血流１１自りＪ設定機構
付ローラポンプは、実際の回転数の設定回転数に対する
誤差を検出づる誤差検出機構と、前記誤差に基づいて前
記設定−拍動回転数を補正し、この補正値に塁づいて順
次ローラポンプを間歇運転さぼる制御機構とが組み込ま
れているので、ローラポンプの立上がり、立下がりおよ
びその他ローラポンプの機械的、電気的精度から生じる
設定回転数に対づ°る実際上の誤差を自動的に修正Ｊ−
ることかでき、所望とする必要血流量を安定した状態で
体外循環回路に供給しつづけることができる。
なお、上記実施例では、検出部において心電図波形（主
に１１波）を検出しくトリガーをかけて）、その検出信
号に基づいて上記各種演算、制御を演算部で行なうよう
にしているが、このトリガーの確認は、従来１〜リガー
ランプ等により行なっていた。しかし、この方式だと、
心電図波形のどの波にトリガーがかかつているかの確認
はできない。
そこで、上記実施例において、第５図に示り゛ように、
心電図波形ＷＨを表示しているブラウン筐上にトリガー
レベルＬを同一１ｉｊｉ白ｒ＋ｉ−にに表示づ゛るにう
にすれば、心電図波形ＷＨのＲ波だけでなく他の波にも
確実にトリガーをかりることもできるようになり、かつ
そのＷｆ認ができるようになる。
以上説明したように、この発明に係る拍動血流量自動設
定機構イ］ローラポンプによれば、ローラポンプの回転
の立−Ｌがり、立下がりに要する時間と、ローラポンプ
の機械的、電気的制度とが原因となって生じる必要血流
量における誤差を検出し、この検出誤差値に基づいて常
に正（イ「な必要血流量が得られるようにローラポンプ
の回転数を自動的に補正し、制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来提案されている拍動血流量自動設定機構付
ローラポンプの構成図、第２図＜ａ　）（ｂ）は上記ロ
ーラポンプの間歇回転状態を３１明するためのもので、
（ａ　）は理想的に行なわれたと仮定した場合の回転数
変化を時間に対しブロワ［−シたグラフ、（Ｉ））は実
際の回転数を１１コツ１〜したグラフ、第３図ないし第
５図はこの発明をに２明づるためのもので、第３図（よ
この発明に係る拍動血流量自動設定機（１４句ローラポ
ンプの−・実施例の構成図、第４図は演算部の一機能を
示１流れ図、第５図はこの発明のローラポンプに設（］
て便利なトリガー表示方式を示プ図である。 １・・・・・・ローラポンプ、１１・・・・・・拍動面
流聞設定機構、１３・・・・・・誤差検出ＰＭ横、１４
・・・・・・制御ＱＩＩ機構。 出願人　泉工医科工業株式会社 第１　図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内部に面液を流通さぼるデユープを回転ローラにＪ：り
    間歇的に扱くことにＪ：って拍動血流を形成°りる１−
    １−ラボンブと、 このローラポンプの単位時間当りの拍動血流量を所要流
    ｍとするに必要な前記【］−ラボンブの一拍動回転数ａ
    ３よび間歇運転周＋１１Ｊを１者の心電図波形または人
    口［二心電図波形に基づいて自動的に設定でる拍動面流
    量設定１幾構と、 前記臼−ラポンプの実際の一拍動回転数をｔｉ測覆ると
    ともに、この実際の一拍動回１１ニア；数の前記設定−
    拍動回転数に対りる誤１ｅを終用する誤差検出機構と、 前記設定−拍動回転数を前記誤差に基づいて補正し、こ
    の補正値により順次前記ローラポンプを間トｊに運転ざ
    ける制御機侶とを具備してなる拍動血流量自動設定機構
    ｆ」ローラポンプ、。
JP58247623A 1983-12-29 1983-12-29 拍動血流量自動設定機構付ロ−ラポンプ Granted JPS60142859A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58247623A JPS60142859A (ja) 1983-12-29 1983-12-29 拍動血流量自動設定機構付ロ−ラポンプ
US06/659,095 US4598697A (en) 1983-12-29 1984-10-09 Blood pump apparatus
GB08429219A GB2152241B (en) 1983-12-29 1984-11-19 Blood pump control
IT23707/84A IT1177300B (it) 1983-12-29 1984-11-23 Dispositivo di pompa per sangue
FR8419304A FR2557461A1 (fr) 1983-12-29 1984-12-13 Dispositif de pompage du sang
DE19843445705 DE3445705A1 (de) 1983-12-29 1984-12-14 Blutpumpeinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58247623A JPS60142859A (ja) 1983-12-29 1983-12-29 拍動血流量自動設定機構付ロ−ラポンプ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60142859A true JPS60142859A (ja) 1985-07-29
JPH0421498B2 JPH0421498B2 (ja) 1992-04-10

Family

ID=17166256

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