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JPS63249568A - Pumping drive apparatus - Google Patents

Pumping drive apparatus

Info

Publication number
JPS63249568A
JPS63249568A JP62085084A JP8508487A JPS63249568A JP S63249568 A JPS63249568 A JP S63249568A JP 62085084 A JP62085084 A JP 62085084A JP 8508487 A JP8508487 A JP 8508487A JP S63249568 A JPS63249568 A JP S63249568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
valve device
negative pressure
positive
positive pressure
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.)
Granted
Application number
JP62085084A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2681059B2 (en
Inventor
稲垣 芳孝
虫鹿 貞彦
晃 鈴木
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.)
Shinsangyo Kaihatsu KK
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Shinsangyo Kaihatsu KK
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 Aisin Seiki Co Ltd, Shinsangyo Kaihatsu KK filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP62085084A priority Critical patent/JP2681059B2/en
Publication of JPS63249568A publication Critical patent/JPS63249568A/en
Priority to US07/434,571 priority patent/US5147392A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2681059B2 publication Critical patent/JP2681059B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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、負の駆動用流体圧が交互に加えられるこ
とにより他の流体をポンプ給送するポンピング装置に、
該正、負の駆動用流体圧を交互に供給するポンピング駆
動装置に関し、特に、人工心臓にそれをボンピングする
ための正、負の駆動流体圧を印加する駆動装置の駆動圧
力制御に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a pumping device that pumps another fluid by alternately applying positive and negative driving fluid pressures.
The present invention relates to a pumping drive device that alternately supplies positive and negative drive fluid pressures, and particularly relates to drive pressure control of a drive device that applies positive and negative drive fluid pressures for pumping an artificial heart.

(従来の技術) 例えば、特願昭57−52141号に開示された人工心
臓駆動装置は、所定正圧の空気と、所定負圧の吸引圧を
交互に人工心臓に供給する。エアーコンプレッサの吐出
空気が第1正圧開閉弁を介して正圧アキュムレータに供
給され、正圧アキュムレータの圧力が圧力センサで検出
され、正圧アキュムレータの圧力が所定圧力範囲にある
ように、該第1正圧開閉弁がオン/オフ制御される。正
圧アキュムレータの正圧空気は、人工心臓の収縮期間に
第2正圧開閉弁を開にすることにより該第2正圧開閉弁
を介して人工心臓に供給される。一方、デコンプレッサ
(真空引き装置)の負圧が負圧アキュムレータに第1負
圧開閉弁を介して印加され、負圧アキュムレータの圧力
が圧力センサで検出され、負圧アキュムレータの圧力が
所定圧力範囲にあるように、該第1負圧開閉弁がオン/
オフ制御される。
(Prior Art) For example, an artificial heart drive device disclosed in Japanese Patent Application No. 57-52141 alternately supplies air at a predetermined positive pressure and suction pressure at a predetermined negative pressure to an artificial heart. The discharge air of the air compressor is supplied to the positive pressure accumulator via the first positive pressure on-off valve, the pressure of the positive pressure accumulator is detected by the pressure sensor, and the pressure of the positive pressure accumulator is detected so that the pressure of the positive pressure accumulator is within a predetermined pressure range. 1 The positive pressure on/off valve is controlled to be on/off. Positive pressure air from the positive pressure accumulator is supplied to the artificial heart via the second positive pressure on/off valve by opening the second positive pressure on/off valve during the contraction period of the artificial heart. On the other hand, the negative pressure of the decompressor (vacuum pulling device) is applied to the negative pressure accumulator via the first negative pressure on-off valve, the pressure of the negative pressure accumulator is detected by the pressure sensor, and the pressure of the negative pressure accumulator is within a predetermined pressure range. As shown in , the first negative pressure on/off valve is turned on/off.
Controlled off.

負圧アキュムレータの負圧は、人工心臓の膨張期間に第
2負圧開閉弁を開にすることにより該第2負圧開閉弁を
介して人工心臓に印加される。
The negative pressure of the negative pressure accumulator is applied to the artificial heart via the second negative pressure on/off valve by opening the second negative pressure on/off valve during the expansion period of the artificial heart.

人工心臓に交互に加えられる正圧と負圧は、それぞれ正
圧アキュムレータおよび負圧アキュムレータの圧力に実
質上等しい。つまり、第1正圧開閉弁および第1負圧開
閉弁と正圧センサおよび負圧センサを用いて、収縮駆動
正圧と膨張駆動負圧を定め、第2正圧開閉弁と第2負圧
開閉弁で、人工心臓に該正圧と負圧を交互に切換供給す
る。
The alternating positive and negative pressures applied to the artificial heart are substantially equal to the pressures of the positive and negative pressure accumulators, respectively. That is, the first positive pressure on/off valve, the first negative pressure on/off valve, the positive pressure sensor, and the negative pressure sensor are used to determine the contraction drive positive pressure and the expansion drive negative pressure, and the second positive pressure on/off valve and the second negative pressure An on-off valve alternately switches and supplies the positive pressure and negative pressure to the artificial heart.

(発明が解決しようとする問題点) 正、負圧アキュムレータの容量が大きいと、第2正、負
圧開閉弁のが閉から開に切換わったときの、アキュムレ
ータ内圧の低下が小さく、また、第1正、負圧開閉弁の
開閉による1人工心臓供給圧の変動が小さい。しかし、
アキュムレータの容量を小さくすると、あるいはアキュ
ムレータを省略すると、第2開閉弁が閉から開に切換ね
ってから人工心臓に与える圧力が所定圧に立−ヒるとき
のオーバハンチングが大きくなり、第1開閉弁の調圧用
の開閉による1人工心臓供給圧の変動が大きい。したが
って上記従来例では、アキュムレータを例えば4000
cc程度の容量として、第2開閉弁が閉から開に切換わ
ってから人工心臓に与える圧力が所定圧に立上るときの
オーバハンチングを小さくしかつ、第1開閉弁の調圧用
の開閉による、人工心臓供給圧の変動を小さくしている
。アキュムレータの容量を300cc程度あるいはそれ
以下にすると、収縮期間および膨張期間において人工心
臓に印加される圧力の変動が大き過ぎる。
(Problems to be Solved by the Invention) When the capacity of the positive and negative pressure accumulator is large, the drop in the internal pressure of the accumulator is small when the second positive and negative pressure on/off valve is switched from closed to open. Fluctuations in the first artificial heart supply pressure due to opening and closing of the first positive and negative pressure opening/closing valves are small. but,
If the capacity of the accumulator is reduced or if the accumulator is omitted, overhunting will increase when the pressure applied to the artificial heart rises to a predetermined pressure after the second opening/closing valve fails to switch from closed to open. There are large fluctuations in the artificial heart supply pressure due to the opening and closing of the valve for pressure regulation. Therefore, in the above conventional example, the accumulator is
cc capacity to reduce overhunting when the pressure applied to the artificial heart rises to a predetermined pressure after the second on-off valve switches from closed to open, and by opening and closing the first on-off valve for pressure regulation. Reduces fluctuations in artificial heart supply pressure. If the capacity of the accumulator is about 300 cc or less, the fluctuations in the pressure applied to the artificial heart during the contraction and expansion periods will be too large.

本発明はポンピング装置に供給する圧力の変動が小さく
、しかも、アキュムレータの容量を小さくしうるあるい
はアキュムレータを実質上省略しろるポンピング駆動装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pumping drive device in which fluctuations in the pressure supplied to the pumping device are small and the capacity of the accumulator can be reduced or the accumulator can be substantially omitted.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために本出願の第1発明のボンピン
グ駆動装置は:ボンピング装置の駆動室と正圧流体源と
の間に介挿された正圧開閉弁装置;ボンピング装置の駆
動室と負圧源との間に介挿された負圧開閉弁装置l前記
正、負圧開閉弁装置からボンピング装置の駆動室を含む
ボンピング装置駆動用の流体空間の流体圧を検出する圧
力検出手段;および、ボンピング装置の、設定された収
縮期間において、前記圧力検出手段が検出する圧力が第
1所定値以下の間は前記正圧開閉弁装置を連続間とし第
1所定値を越えると該正圧開閉弁装置を所定デユーティ
で開閉し、ボンピング装置の、設定された膨張期間にお
いて、前記圧力検出手段が検出する圧力が第1所定値よ
りも低い第2所定値以上の間は前記負圧開閉弁装置を連
続間とし第2所定値未満になると該負圧開閉弁装置を所
定デユーティで開閉する調圧制御手段;を備える6(作
用) 収縮期間では、前記正圧開閉弁装置を開にしてボンピン
グ装置に正圧アキュムレータ(これがないときには正圧
力源)の圧力を印加するが、ボンピング装置に与えられ
る圧力を圧力検出手段が検出し、調圧制御手段が、圧力
検出手段が検出する圧力が第1所定値以下の間は正圧開
閉弁装置を連続間とし第1所定値を越えると閉とし未満
であると正圧開閉弁装置を所定デユーティで開閉する。
(Means for Solving the Problems) To achieve the above object, the pumping drive device of the first invention of the present application includes: a positive pressure opening/closing device inserted between the drive chamber of the pumping device and a positive pressure fluid source; Valve device: a negative pressure on-off valve device inserted between the drive chamber of the pumping device and a negative pressure source. pressure detection means for detecting fluid pressure; and during a set contraction period of the pumping device, while the pressure detected by the pressure detection means is equal to or lower than a first predetermined value, the positive pressure on-off valve device is operated continuously; 1. When the pressure exceeds a predetermined value, the positive pressure on-off valve device is opened and closed at a predetermined duty, and during the set expansion period of the pumping device, the pressure detected by the pressure detection means is a second predetermined value lower than the first predetermined value. During the contraction period, the negative pressure on/off valve device is continuously operated, and when the value becomes less than a second predetermined value, the negative pressure on/off valve device is opened and closed at a predetermined duty. The pressure on/off valve device is opened to apply pressure from a positive pressure accumulator (a positive pressure source when there is no accumulator) to the pumping device, but the pressure detection means detects the pressure applied to the pumping device, and the pressure regulation control means controls the pressure. When the pressure detected by the detection means is below a first predetermined value, the positive pressure on-off valve device is continuously operated, when it exceeds the first predetermined value, it is closed, and when it is less than the first predetermined value, the positive pressure on-off valve device is opened and closed at a predetermined duty.

したがって、収縮期間になり、正圧開閉弁装置が開に、
負圧開閉弁装置が閉になってボンピング装置の駆動室の
圧力が第1所定値になるまでは、正圧開閉弁装置が連続
間で該駆動室に与えられる圧力が急速に高くなる。第1
所定値になると正圧開閉弁装置が所定デユーティで開閉
′するので圧力上昇が緩やかになり正圧のオーバハンチ
ングを生じない。
Therefore, in the contraction period, the positive pressure on-off valve device opens,
Until the negative pressure on-off valve device is closed and the pressure in the drive chamber of the pumping device reaches the first predetermined value, the pressure applied to the drive chamber increases rapidly while the positive pressure on-off valve device continues. 1st
When the predetermined value is reached, the positive pressure opening/closing valve device opens and closes with a predetermined duty, so that the pressure rise is gradual and overhunting of the positive pressure does not occur.

膨張期間では、正圧開閉弁装置を閉に負圧開閉弁装置を
開にしてボンピング装置に負圧アキュムレータ(それが
ないときには負圧源)の圧力を印加するが、ボンピング
装置に与えられる圧力を圧力検出手段が検出し、調圧制
御手段が、圧力検出手段が検出する圧力が第2所定値以
上であると負圧開閉弁装置を連続間とし未満になると負
圧開閉弁装置を所定デユーティで開閉する。、したがっ
て。
During the expansion period, the positive pressure on-off valve device is closed and the negative pressure on-off valve device is opened to apply pressure from the negative pressure accumulator (or negative pressure source when there is no such device) to the pumping device; The pressure detection means detects the pressure, and the pressure regulation control means sets the negative pressure on-off valve device to a continuous state when the pressure detected by the pressure detection means is equal to or higher than a second predetermined value, and sets the negative pressure on-off valve device to a predetermined duty when the pressure is less than the second predetermined value. Open and close. ,therefore.

膨張期間になり、負圧開閉弁装置が開に、正圧開閉弁装
置が閉になってボンピング装置のg、動室の圧力が第2
所定値に低下するまでは、負圧開閉弁装置が連続間で該
駆動室に与えられる圧力が急速に低くなる。第2所定値
になると負圧開閉弁装置が所定デユーティで開閉するの
で圧力低下が緩やかになり負圧のオーバハンチングを生
じない。
During the expansion period, the negative pressure on-off valve device is opened, the positive pressure on-off valve device is closed, and the g of the pumping device and the pressure of the moving chamber are at the second level.
Until the pressure decreases to a predetermined value, the pressure applied to the drive chamber rapidly decreases while the negative pressure opening/closing valve device continues. When the second predetermined value is reached, the negative pressure opening/closing valve device opens and closes at a predetermined duty, so that the pressure drop becomes gradual and negative pressure overhunting does not occur.

したがって、従来の調圧用の第1正圧開閉弁および第1
負圧開閉弁を省略することができるし、正、負圧アキュ
ムレータを小容量としてもあるいは省略しても、これら
のアキュムレータ(又は圧力源)の圧力(の絶対値)を
、ボンピング装置駆動用の圧力よりも比較的に高くする
ことにより、所定圧をボンピング装置に供給し得る。
Therefore, the conventional first positive pressure on-off valve for pressure regulation and the first
The negative pressure on/off valve can be omitted, and even if the positive and negative pressure accumulators have small capacities or are omitted, the pressure (absolute value) of these accumulators (or pressure sources) can be used to drive the pumping device. A predetermined pressure can be supplied to the pumping device by being relatively higher than the pressure.

上記目的を達成する本出願の第2発明では、ポンピング
装置に正圧流体を供給するための正圧開閉弁装置;正圧
流体源と該正圧開閉弁装置の間にあってそれらの間の流
体通流路を開閉し該正圧流体源から該正圧開閉弁装置に
供給する流体圧を調整する正圧調整弁装置;該正圧調整
弁装置と前記正圧開閉弁装置の間の流体圧を検出する第
1圧力検出手段;ボンピング装置に負圧を供給するため
の負圧開閉弁装置;負圧源と該負圧開閉弁装置の間にあ
ってそれらの間の流体通流路を開閉し該負圧源から該負
圧開閉弁装置に供給する負圧を調整する負圧調整弁装置
;該負圧調整弁装置と前記負圧開閉弁装置の間の流体圧
を検出する第2圧力検出手段;第1圧力検出手段の検出
圧が第1所定値以下の間は前記正圧調整弁装置を連続間
とし第1所定値を越えると該正圧調整弁装置を所定デユ
ーティで開閉し、第2圧力検出手段の検出圧が第1所定
値より小さい第2所定値以上の間は前記負圧調整弁装置
を連続間とし第2所定値より下がると該負圧調整弁装置
を所定デユーティで開閉する調圧制御手段;および、ボ
ンピング装置の、設定された収縮期間において、前記正
圧開閉弁装置を開として前記負圧開閉弁装置を閉とし、
膨張期間において前記正圧開閉弁装置を閉とし前記負圧
開閉弁装置を開とする、圧力切換制御手段;を備える。
In a second invention of the present application that achieves the above object, there is provided a positive pressure on-off valve device for supplying positive pressure fluid to a pumping device; A positive pressure regulating valve device that opens and closes a flow path and adjusts the fluid pressure supplied from the positive pressure fluid source to the positive pressure on/off valve device; a fluid pressure between the positive pressure regulating valve device and the positive pressure on/off valve device; First pressure detection means for detecting; negative pressure on-off valve device for supplying negative pressure to the pumping device; located between a negative pressure source and the negative pressure on-off valve device to open and close the fluid passage between them; a negative pressure regulating valve device that adjusts the negative pressure supplied from a pressure source to the negative pressure switching valve device; a second pressure detection means that detects fluid pressure between the negative pressure regulating valve device and the negative pressure switching valve device; While the detected pressure of the first pressure detection means is below a first predetermined value, the positive pressure regulating valve device is continuously operated, and when the pressure exceeds the first predetermined value, the positive pressure regulating valve device is opened and closed at a predetermined duty, and the second pressure is increased. When the detected pressure of the detection means is equal to or higher than a second predetermined value that is smaller than the first predetermined value, the negative pressure regulating valve device is operated continuously, and when the pressure falls below the second predetermined value, the negative pressure regulating valve device is opened and closed at a predetermined duty. pressure control means; and during a set contraction period of the pumping device, the positive pressure on-off valve device is opened and the negative pressure on-off valve device is closed;
Pressure switching control means for closing the positive pressure on-off valve device and opening the negative pressure on-off valve device during the expansion period.

(作用) 収縮期間では圧力切換制御手段が、正圧開閉弁装置を開
に、負圧開閉弁装置を閉にするので、正圧がボンピング
装置の駆動室に供給される。また、膨張期間では圧力切
換制御手段が、正圧開閉弁装置を閉に、負圧開閉弁装置
を開にするので、負圧がボンピング装置の駆動室に供給
される。このような動作は、前述の従来例と同様である
。また、機構要素も前述の従来例と同様であるが、次の
点が異る。
(Function) During the contraction period, the pressure switching control means opens the positive pressure on-off valve device and closes the negative pressure on-off valve device, so that positive pressure is supplied to the drive chamber of the pumping device. Further, during the expansion period, the pressure switching control means closes the positive pressure on-off valve device and opens the negative pressure on-off valve device, so that negative pressure is supplied to the drive chamber of the pumping device. Such operation is similar to the conventional example described above. Further, the mechanical elements are also similar to those of the conventional example described above, but the following points are different.

すなわち、正圧アキュムレータ(それがないときにはそ
の位置に対応する位置)の圧力が第1所定値以下である
ときには、調圧制御手段が正圧調整弁装置を連続開とし
、第1所定値を越えると正圧調整弁装置を所定デユーテ
ィで開閉する。これにより、正圧開閉弁の閉から開によ
り正圧アキュムレータの圧力が急速に低下したとき、正
圧アキュムレータの圧力復帰が速く、またオーバシュー
トを生じない。負圧アキュムレータ(それがないときに
はその位置に対応する位置)の圧力が第2所定値以上で
あるときには、調圧制御手段が負圧調整弁装置を連続開
とし、第2所定値未満になると負圧調整弁装置を所定デ
ユーティで開閉する。これにより、負圧開閉弁の閉から
開により負圧アキュムレータの圧力が急速に上昇(負圧
は低下)したとき、負圧アキュムレータの負圧復帰が速
く、またオーバシュートを生じない。
That is, when the pressure in the positive pressure accumulator (or the position corresponding to the position when there is no such accumulator) is below the first predetermined value, the pressure regulating control means continuously opens the positive pressure regulating valve device so that the pressure exceeds the first predetermined value. and opens and closes the positive pressure regulating valve device at a predetermined duty. As a result, when the pressure in the positive pressure accumulator rapidly decreases due to the positive pressure on/off valve being closed and opened, the pressure in the positive pressure accumulator is quickly restored and no overshoot occurs. When the pressure of the negative pressure accumulator (the position corresponding to the position when there is no accumulator) is equal to or higher than the second predetermined value, the pressure regulating control means continuously opens the negative pressure regulating valve device, and when the pressure becomes less than the second predetermined value, the negative pressure accumulator is continuously opened. The pressure regulating valve device is opened and closed at a predetermined duty. As a result, when the pressure of the negative pressure accumulator rapidly increases (the negative pressure decreases) due to closing and opening of the negative pressure on/off valve, the negative pressure of the negative pressure accumulator is quickly returned to negative pressure, and overshoot does not occur.

したがって、正、負圧アキュムレータを小容量としても
あるいは省略しても、これらのアキュムレータ(又は圧
力源)の圧力(の絶対値)を、ボンピング装置駆動用の
圧力よりも比較的に高くすることにより、所定圧をボン
ピング装置に供給し得る。
Therefore, even if the positive and negative pressure accumulators are of small capacity or omitted, the pressure of these accumulators (or pressure sources) can be made relatively higher than the pressure for driving the pumping device. , may supply a predetermined pressure to the pumping device.

本出願の発明の他の目的および特徴は、図面を参照した
以下の実施例の説明より明らかになろう。
Other objects and features of the invention of the present application will become clear from the following description of embodiments with reference to the drawings.

(実施例1) 第1図に本発明の一実施例を示す。この実施例は人工心
臓駆動装置である。右用人工心1111Rおよび左用人
工心臓11Lは、生体血液を吸込む吸引室と駆動空気を
導入する駆動室との間を可撓性膜で区切ったものである
。吸引室と血液吸引パイプの間には該パイプから吸引室
への流体の逆流は許すがその逆は阻止する逆止弁があり
、吸引室と血液吐出パイプの間には吸引室から該パイプ
への流体の通流は許すがその逆は阻止する逆止弁がある
。駆動室に高圧空気を供給すると可撓性膜が吸引室を圧
縮し、吸引室の流体が血液吐出パイプに流出する。駆動
室を負圧吸引すると、可撓性膜が吸引室を広げ、吸引室
に血液吸引パイプの流体が流入する。したがって、駆動
室に正圧空気と負圧を交互に切換え供給することにより
1人工心臓は吸引パイプから流体(血液)を吸引し吐出
パイプに送出するボンピングを行なう。
(Example 1) FIG. 1 shows an example of the present invention. This example is an artificial heart drive device. In the right artificial heart 1111R and the left artificial heart 11L, a flexible membrane separates a suction chamber that sucks biological blood and a drive chamber that introduces driving air. There is a check valve between the suction chamber and the blood suction pipe that allows fluid to flow back from the pipe to the suction chamber but prevents the reverse flow, and between the suction chamber and the blood discharge pipe there is a check valve that allows fluid to flow back from the pipe to the suction chamber. There is a check valve that allows fluid to flow but prevents the reverse. When high pressure air is supplied to the drive chamber, the flexible membrane compresses the suction chamber, and the fluid in the suction chamber flows out into the blood discharge pipe. When the drive chamber is suctioned under negative pressure, the flexible membrane expands the suction chamber, and fluid from the blood suction pipe flows into the suction chamber. Therefore, by alternately supplying positive pressure air and negative pressure to the drive chamber, one artificial heart performs pumping, which sucks fluid (blood) from the suction pipe and sends it to the discharge pipe.

人工心1111Rの駆動室には、チューブ12を介して
、正圧開閉弁15の出力ポートと負圧開閉弁20の入力
ポート(負圧の観点では出力ポート)が連通している。
The output port of the positive pressure on-off valve 15 and the input port (output port in terms of negative pressure) of the negative pressure on-off valve 20 communicate with the drive chamber of the artificial heart 1111R via the tube 12.

人工心臓11Rの駆動室に連通ずるエアー流路の圧力(
駆動圧力)を、圧力センサ23が検出する。
The pressure of the air flow path communicating with the drive chamber of the artificial heart 11R (
The pressure sensor 23 detects the driving pressure).

正圧開閉弁15の入力ポートは正圧アキュムレータ16
に、負圧開閉弁20の入力ポートは負圧アキュムレータ
21に、それぞれ連通している。
The input port of the positive pressure on/off valve 15 is connected to the positive pressure accumulator 16
In addition, the input ports of the negative pressure on-off valve 20 are in communication with the negative pressure accumulator 21, respectively.

正圧アキュムレータ16には、直流モータ14で駆動さ
れるエアーコンプレッサ13が圧縮空気を供給し、直流
モータ19で駆動されるデコンプレッサ(真空引き装置
)18が負圧アキュムレータ21の空気を吸引する。エ
アーコンプレッサ13の吐出圧は、人工心臓11Rの所
要正圧力範囲(第3図のh)よりも高く、デコンプレッ
サ18の吸引圧(絶対値)は人工心臓11Rの所要負圧
力範囲(第3図のh)よりも低い。
An air compressor 13 driven by a DC motor 14 supplies compressed air to the positive pressure accumulator 16, and a decompressor (vacuum device) 18 driven by a DC motor 19 sucks air from the negative pressure accumulator 21. The discharge pressure of the air compressor 13 is higher than the required positive pressure range (h in Figure 3) of the artificial heart 11R, and the suction pressure (absolute value) of the decompressor 18 is higher than the required negative pressure range (h in Figure 3) of the artificial heart 11R. lower than h).

開閉弁15および20は前記特願昭57−52421号
に、構造が詳細に開示された電磁弁と実質上同じ構造の
電磁弁であり、それらに備っている電気コイルを通電(
オン)すると開(通流)となり、通電を遮断する(オフ
)と閉(遮断)となる。
The on-off valves 15 and 20 are solenoid valves having substantially the same structure as the solenoid valve whose structure is disclosed in detail in the aforementioned Japanese Patent Application No. 57-52421.
When turned on), it becomes open (conducting), and when the electricity is cut off (off), it becomes closed (cut off).

圧力センサ23は信号処理回路31に接続されている。Pressure sensor 23 is connected to signal processing circuit 31 .

信号処理回路31は、圧力センサ23が検出した圧力を
示すアナログ信号をパルス化調圧回路37pおよび37
nに与える。
The signal processing circuit 31 converts an analog signal indicating the pressure detected by the pressure sensor 23 into pulses using pressure regulating circuits 37p and 37.
Give to n.

ソレノイドドライバ27および28は公知のものであり
、パルス化調圧回路37pおよび37nがそれぞれに高
レベルHを与えると、それぞれ正圧開閉用の電磁弁15
および負圧開閉用の電磁弁20の電気コイルレ;通電(
弁開)する。低レベルLを与えられたときには通電を遮
断(オフ:弁閉)する。
The solenoid drivers 27 and 28 are known ones, and when the pulsed pressure regulating circuits 37p and 37n respectively apply a high level H, the solenoid valves 15 for positive pressure opening/closing are activated.
and the electric coil of the solenoid valve 20 for opening and closing negative pressure; energized (
Open the valve). When a low level L is applied, electricity is cut off (off: valve closed).

モータドライバ25および26は、駆動トルク調整用の
操作子(ポテンショメータ)を有するものであり、CP
U (マイクロプロセッサ)34がそれぞれに高レベル
14を与えると、それぞれモータ14および19に、操
作子で指定された電流(トルク)を通電する。
The motor drivers 25 and 26 have operating elements (potentiometers) for adjusting drive torque, and have CP
When the U (microprocessor) 34 gives the high level 14 to each, the motors 14 and 19 are energized with the current (torque) specified by the operator.

CPtJ34は、インターフェイス33を介してマスタ
ユニット60に接続されている。
CPtJ 34 is connected to master unit 60 via interface 33.

心臓医療においては通常、−人の患者の心臓補助又は心
臓代替に、古川と右用の2つの人工心臓11Rおよび1
1Lが必要である。そこで右(R)用人工心臓(IIR
)駆動装置10と、それと全く同じ構成の左(L)用人
工心臓駆動装置50が、マスクユニット60に接続され
ている。
In cardiac medicine, two artificial hearts 11R and 1 are usually used for heart support or heart replacement for patients.
1L is required. Therefore, the right (R) artificial heart (IIR)
) The drive device 10 and a left (L) artificial heart drive device 50 having exactly the same configuration as the drive device 10 are connected to the mask unit 60.

マスクユニット60は、キャラクタディスプレイ、表示
灯およびブザーを含む表示装置、操作ボード、インター
フェイス、CPU、ROM45゜RAM、システムコン
トローラ、等を有するコンピュータシステムである。マ
スタユニット60のCPUには、インターフェイスを介
して、人工心臓を接続した患者の各器官の状態を検出又
はモニタする、心電計およびその他の医療機器が接続さ
れる。マスタユニット60のCPUは、操作ボードから
入力された駆動圧力(R正圧、L正圧、R負圧、L負圧
)、R比(右用人工心臓の圧縮期間と膨張期間との比)
、L比(左用人工心臓の圧縮期間と膨張期間との比)、
および、心拍数(回/分:心電計が接続されていないと
き必要)又は心電計からの心電パルス、に基づいて、右
用人工心臓11Rと左用人工心WallLのそれぞれに
ついての収縮期開始タイミング(=膨張期終了タイミン
グ)および膨張期開始タイミング(=収縮期終了タイミ
ミング)を演算し、収縮期開始タイミングを示すパルス
(INI割込パルス)と膨張期開始タイミングを示すパ
ルス(IN2割込パルス)を、R(右用人工心臓11R
)とL(左用人工心1111L)のそれぞれについて作
成して右(R)用人工心臓駆動装置10と左(L)用人
工心臓駆動装置50に与える。また、駆動装置10には
R正圧(Rの正圧目標値)およびR負圧(Rの負圧目標
値)を送信し、駆動装置50にはL正圧(Lの正圧目標
値)およびL負圧(Lの負圧目標値)を送信する。
The mask unit 60 is a computer system that includes a display device including a character display, an indicator light, and a buzzer, an operation board, an interface, a CPU, a ROM 45° RAM, a system controller, and the like. The CPU of the master unit 60 is connected via an interface to an electrocardiograph and other medical devices that detect or monitor the state of each organ of a patient connected to an artificial heart. The CPU of the master unit 60 controls the driving pressures (R positive pressure, L positive pressure, R negative pressure, L negative pressure) input from the operation board, and the R ratio (ratio between the compression period and expansion period of the right artificial heart).
, L ratio (ratio between the compression period and the expansion period of the left artificial heart),
and the systolic period for each of the right artificial heart 11R and the left artificial heart WallL based on the heart rate (times/min: required when the electrocardiograph is not connected) or the electrocardiographic pulse from the electrocardiograph. The start timing (= diastolic phase end timing) and diastolic phase start timing (= systolic phase end timing) are calculated, and a pulse indicating the systolic phase start timing (INI interrupt pulse) and a pulse indicating the diastolic phase start timing (IN2 interrupt pulse) are calculated. pulse), R (right artificial heart 11R
) and L (left artificial heart 1111L) and provided to the right (R) artificial heart drive device 10 and the left (L) artificial heart drive device 50. Further, R positive pressure (R positive pressure target value) and R negative pressure (R negative pressure target value) are transmitted to the drive device 10, and L positive pressure (L positive pressure target value) is transmitted to the drive device 50. and L negative pressure (L negative pressure target value).

これらの送信は操作ボードより、これらの入力があった
ときに行なう。
These transmissions are performed when these inputs are received from the operation board.

駆動装置10のCPU34は、R正圧(Rの正圧目標値
)を受けると、これをラッチ36pにラッチし、R負圧
(Rの負圧目標値)を受けるとこれをラッチ36nにラ
ッチする。
When the CPU 34 of the drive device 10 receives R positive pressure (R positive pressure target value), it latches it to the latch 36p, and when it receives R negative pressure (R negative pressure target value), it latches it to the latch 36n. do.

駆動装置10のCPU34は、マスタユニット60から
INI割込パルスを受けてから丁N2割込パルスを受け
るまでの間Hの弁15開指示信号(収縮期間信号)をイ
ンターフェイス33の出力ボートPを介してパルス化調
圧回路37pに与え、また、マスタユニット60からI
N2割込パルスを受けてからINI割込パルスを受ける
までの間Hの弁20開指示信号(膨張期間信号)をイン
ターフェイス33の出力ボートnを介してパルス化調圧
回路37nに与える。
The CPU 34 of the drive device 10 sends an H valve 15 open instruction signal (contraction period signal) through the output port P of the interface 33 after receiving the INI interrupt pulse from the master unit 60 until receiving the N2 interrupt pulse. is applied to the pulsed pressure regulating circuit 37p, and is also applied from the master unit 60 to the I
During the period from receiving the N2 interrupt pulse to receiving the INI interrupt pulse, an H valve 20 open instruction signal (expansion period signal) is applied to the pulsed pressure regulating circuit 37n via the output port n of the interface 33.

パルス化調圧回路37pには、弁15開指示信号(収縮
期間信号)の他に、ラッチ36pからR正圧データが、
パルス発振器38からデユーティが75%のパルスaが
、また、インバータ39からは、パルスaの反転信号で
ある、デユーティが25%のパルスbが印加される。
In addition to the valve 15 open instruction signal (contraction period signal), the pulsed pressure regulating circuit 37p receives R positive pressure data from the latch 36p.
The pulse oscillator 38 applies a pulse a with a duty of 75%, and the inverter 39 applies a pulse b with a duty of 25%, which is an inverted signal of the pulse a.

パルス化調圧回路37nには、弁20開指示信号(膨張
期間信号)の他に、ラッチ36nからR負圧データが、
パルス発振器38からデユーティが75%のパルスaが
、また、インバータ39からはデユーティが25%のパ
ルスbが印加される。
In addition to the valve 20 open instruction signal (expansion period signal), the pulsed pressure regulating circuit 37n receives R negative pressure data from the latch 36n.
The pulse oscillator 38 applies a pulse a with a duty of 75%, and the inverter 39 applies a pulse b with a duty of 25%.

第2図に、パルス化調圧回路37pおよび37nの構成
を示す。
FIG. 2 shows the configuration of the pulse voltage regulating circuits 37p and 37n.

まずパルス化調圧回路37pの構成と動作を説明する。First, the configuration and operation of the pulsed pressure regulator circuit 37p will be explained.

ラッチ36pから与えられるR正圧(正圧目標値Prp
)はD/A変換器40pで、1.05Prpのレベルの
アナログ信号C(第3図参照;1.05は係数:Prp
がR正圧データが示す値)に変換され、比較器41pの
逆相入力端に印加される。
R positive pressure given from latch 36p (positive pressure target value Prp
) is the D/A converter 40p, and the analog signal C at the level of 1.05Prp (see Figure 3; 1.05 is the coefficient: Prp
is converted into a value indicated by the R positive pressure data) and applied to the negative phase input terminal of the comparator 41p.

一方、アナログ電圧Cは、可変抵抗器47pで、d=1
.oOPrpと、e =0.90Prp (第1所定値
)に分圧されて、これらがそれぞれ比較器42Pおよび
43pの逆相入力端に印加される。比較器41p〜43
pの正相入力端には、圧力センサ23の検出圧(アナロ
グ信号)が印加される。
On the other hand, the analog voltage C is applied to the variable resistor 47p with d=1
.. oOPrp and e=0.90Prp (first predetermined value), and these are applied to the negative phase input terminals of comparators 42P and 43p, respectively. Comparators 41p to 43
The detected pressure (analog signal) of the pressure sensor 23 is applied to the positive phase input terminal of p.

CPU34から弁15開指示信号(収縮期間信号:第3
図にr33− PJと示す)が与えられているとき圧力
センサ23の検出圧が第1所定値e =0.90Prp
以下である(第3図の領域■)と、比較器41?〜43
pの出力がすべて高レベルHで、アンドゲートA1〜A
3のA3のみの出力が高レベルHであり、オアゲートR
1およびR2を介してアンドゲートA4およびA5にl
]が加わり、それらがそれぞれ信号aおよびbをオアゲ
ートR3に与え、オアゲートR3が信号aとbの和(論
理和)、すなわち連続して高レベルHの開(オン)信号
をソレノイドドライバ27に与える。
The valve 15 open instruction signal (contraction period signal: third
r33-PJ) is given, the detected pressure of the pressure sensor 23 is the first predetermined value e = 0.90Prp
If the following (area ■ in FIG. 3) is true, the comparator 41? ~43
All the outputs of p are at high level H, and the AND gates A1 to A
3, only the output of A3 is at high level H, and the OR gate R
1 and R2 to AND gates A4 and A5.
] are added, and they respectively give signals a and b to the OR gate R3, and the OR gate R3 gives the sum (logical OR) of the signals a and b, that is, a continuous high-level H open (ON) signal to the solenoid driver 27. .

これにより電磁弁15が連続して開となり、人工心gl
lRに与えられる圧力が急上昇する。
As a result, the solenoid valve 15 is opened continuously, and the artificial heart g
The pressure applied to IR increases rapidly.

圧力センサ23の検出圧が第1所定値 e=0.90Prpを越える(第3図の領域■になる)
と、比較器42pと41pの出力は共に高レベルト■で
あるが、比較器43pの出力が低レベルに切換わり、こ
れによりアンドゲートA1〜A3のA2のみがHを出力
し、アンドゲートA4がオンされて信号aのみがソレノ
イドドライバ27に与えられる。信号aはパルス発振器
38の、周波数が200)1z、デユーティが75%の
パルスであり、この周波数およびデユーティで電磁弁1
5が振動的に開閉し、これにより正圧供給量が少くなり
、人工心臓11Rに与えられる正圧の立上りカjゆるや
かになる。
The detected pressure of the pressure sensor 23 exceeds the first predetermined value e=0.90Prp (area ■ in FIG. 3).
, the outputs of comparators 42p and 41p are both at high level, but the output of comparator 43p switches to low level, and as a result, only A2 of AND gates A1 to A3 outputs H, and AND gate A4 outputs high level. When turned on, only the signal a is given to the solenoid driver 27. The signal a is a pulse of the pulse oscillator 38 with a frequency of 200)1z and a duty of 75%, and at this frequency and duty, the solenoid valve 1
5 opens and closes in a vibratory manner, thereby reducing the amount of positive pressure supplied, and the rise of the positive pressure applied to the artificial heart 11R becomes gradual.

圧力センサ23の検出圧が目標値d=1.oOPrp以
上になる(第3図の領域■)と、比較器41pの出力の
みがHで、比較器42pおよび43pの出力が低レベル
Lとなるので、アンドゲートA1〜A3のA1のみがH
を出力し、アンドゲートA4が遮断に、A5が導通にな
って、ソレノイドドライバ27に、200Hz、デユー
ティ25%の信号すが与えられ、この周波数およびデユ
ーティで電磁弁I5が振動的に開閉し、これにより正圧
供給量が不足となり、人工心臓11Rに与えられる正圧
がゆるやかに低下する。したがって、次には検出圧は領
域■となり、正圧供給量がゆるやかに上昇する。このよ
うな領域■と■の2つにまたがった制御が継続する。
The detected pressure of the pressure sensor 23 is the target value d=1. When the voltage exceeds oOPrp (region ■ in FIG. 3), only the output of the comparator 41p becomes H, and the outputs of the comparators 42p and 43p become low level L, so only A1 of the AND gates A1 to A3 becomes H.
is output, AND gate A4 is cut off and A5 is turned on, and a signal with a frequency of 200 Hz and a duty of 25% is given to the solenoid driver 27. At this frequency and duty, the solenoid valve I5 opens and closes in a vibrational manner. As a result, the amount of positive pressure supplied becomes insufficient, and the positive pressure applied to the artificial heart 11R gradually decreases. Therefore, next time, the detected pressure will be in the region (3), and the positive pressure supply amount will gradually increase. This kind of control that spans two areas (■) and (2) continues.

なお、仮に検出圧がc=1.05Prp以上(第3図の
領域■)になると、アンドゲートA1〜A3のすべての
出力がLとなり、アントゲルトA4およびA5が共にオ
フとなって、電磁弁15は連続開となり、検出圧は高速
で領域■に戻る。
If the detected pressure becomes c=1.05Prp or more (region ■ in Figure 3), all the outputs of AND gates A1 to A3 become L, and both AND gates A4 and A5 turn off, and solenoid valve 15 becomes continuously open, and the detected pressure returns to region ■ at high speed.

パルス化調圧回路37nの構成も、前述の37pの構成
と同様であるが、CPU34がら弁2o開指示信号(膨
張期間信号:第3図にr33−nJと示す)が与えられ
ているとき検出圧が第2所定値f =1.05Prn以
上である(第3図に示す領域■)と、圧力を高速で下げ
るために電磁弁2oを連続開とし、検出圧がf=1.0
5Prn未満でしがもR負圧(負圧目標値)g=1.0
0Prn以上(第3図に示す領域■)であるときには、
圧力をゆるやかに下げるように、信号aをソレノイドド
ライバ28に与え、検出圧がg:1.00Prn未満に
なると、圧力をゆるやかに上げるように、信号すをソレ
ノイドドライバ28に与える。仮に検出圧が h=o、95Prn以下になると、速く圧力を上げるよ
うに、弁20の閉を指示する信号りをソレノイドドライ
バ28に与える。
The configuration of the pulsed pressure regulating circuit 37n is also similar to the configuration of the above-mentioned 37p, but it is detected when the valve 2o open instruction signal (expansion period signal: shown as r33-nJ in FIG. 3) is given from the CPU 34. When the pressure is higher than the second predetermined value f = 1.05Prn (region ■ shown in Fig. 3), the solenoid valve 2o is continuously opened to reduce the pressure at high speed, and the detected pressure is set to f = 1.0.
If less than 5Prn, R negative pressure (negative pressure target value) g = 1.0
When it is 0Prn or more (region ■ shown in Figure 3),
A signal a is applied to the solenoid driver 28 to gradually lower the pressure, and when the detected pressure becomes less than g:1.00Prn, a signal A is applied to the solenoid driver 28 to gradually increase the pressure. If the detected pressure falls below h=o, 95Prn, a signal is given to the solenoid driver 28 to instruct the valve 20 to close so as to quickly increase the pressure.

第4図の表の上半分には、パルス化調圧回路37Pに弁
15開指示信号が与えられているときに、圧力センサ2
3の検出圧力(■〜■:第3図参照)に対応して回路3
7pがソレノイドドライバ27に与える弁付勢信号を示
す。弁15開指示信号が与えられていない(インターフ
ェイス33の出力Pが低レベルL)ときには1回路37
pのアンドゲートA5およびA6が共にオフであり、ソ
レノイドドライバ27には、弁閉(オフ)を指示する低
レベルLが与えられる。
The upper half of the table in FIG. 4 shows that the pressure sensor 2
Circuit 3 corresponds to the detected pressure of No.
7p indicates a valve energizing signal given to the solenoid driver 27. When the valve 15 open instruction signal is not given (the output P of the interface 33 is at a low level L), one circuit 37
AND gates A5 and A6 of p are both off, and the solenoid driver 27 is given a low level L that instructs the valve to close (off).

第4図の表の下半分には、パルス化調圧回路37nに弁
20開指示信号が与えられているときに、圧力センサ2
3の検出圧力(■〜■:第3図参照)に対応して回路3
7nがソレノイドドライバ28に与える弁付勢信号を示
す。弁20開指示信号が与えられていない(インターフ
ェイス33の出力nが低レベルL)ときには、回路37
nのアンドゲートA5およびA6が共にオフであり、ソ
レノイドドライバ28には、弁閉(オフ)を指示する低
レベルLが与えられる。
The lower half of the table in FIG. 4 shows that the pressure sensor 2
Circuit 3 corresponds to the detected pressure of No.
7n indicates the valve energization signal given to the solenoid driver 28. When the valve 20 open instruction signal is not given (the output n of the interface 33 is at a low level L), the circuit 37
Both AND gates A5 and A6 of n are off, and the solenoid driver 28 is given a low level L that instructs the valve to close (off).

マスクユニット60からのIN1割込みパルスとIN2
割込パルスに応答して、CPU34が前述の弁15間指
示信号と弁20開指示信号を交互に発生し、それぞれを
パルス化調圧回路37pおよび37nに与える。CPU
34はまた、マスクユニット60からR正圧データ(d
=Prp)を受けるとそれをラッチ36pにラッチし、
マスタユニット60からR負圧データ(g=Prn)を
受けるとそれをラッチ36nにラッチする。
IN1 interrupt pulse from mask unit 60 and IN2
In response to the interrupt pulse, the CPU 34 alternately generates the above-mentioned valve 15 opening instruction signal and valve 20 opening instruction signal, and applies them to the pulsed pressure regulating circuits 37p and 37n, respectively. CPU
34 also receives R positive pressure data (d
= Prp), it is latched to latch 36p,
When the R negative pressure data (g=Prn) is received from the master unit 60, it is latched into the latch 36n.

第5a図に、古用人工心11111Rを駆動する装置1
0のCPU34の制御動作を示し、第5b図および第5
C図に、CPU34の、マスタユニット60からのタイ
ミングパルス(RのINI割込パルス)および(RのI
N2割込パルス)に応答した割込処理動作を示す。
FIG. 5a shows a device 1 for driving an old artificial heart 11111R.
FIG. 5b and FIG.
FIG. C shows the timing pulse (R's INI interrupt pulse) from the master unit 60 of the CPU 34 and
2 shows an interrupt processing operation in response to N2 interrupt pulse).

まず第5a図を参照する。f!源がオンになる(ステッ
プ1:以下カッコ内ではステップという語を省略)と、
CPtJ34は、入出カポ−1〜の信号を待機状態(1
5,20,14,19:オフ)に設定し、内部タイマ、
カウンタ、レジスタ、フラグ等をクリアし、 INI割
込およびIN2割込を禁止する(2)。CPU34は次
に、マスタユニット60のCPU (図示せず)にデー
タを要求する(3)。
Reference is first made to FIG. 5a. f! When the source is turned on (Step 1: the word step is omitted in parentheses below),
The CPtJ34 is in a standby state (1
5, 20, 14, 19: Off), internal timer,
Clear counters, registers, flags, etc., and disable INI and IN2 interrupts (2). CPU 34 then requests data from the CPU (not shown) of master unit 60 (3).

CPU34とマスクユニット60のCPUとの間のデー
タ送受信は、スタートビット+データ+エンドビット+
エラーチェックピット、を1フレームとするものであり
、ステップ3のデータ要求では、CPU34は、このフ
レームの「データ」の項に「レディ」を示すデータを置
いて送信する。
Data transmission and reception between the CPU 34 and the CPU of the mask unit 60 consists of start bit + data + end bit +
One frame includes an error check pit, and in the data request in step 3, the CPU 34 places data indicating "ready" in the "data" field of this frame and transmits it.

ユニツ1〜60のCPUは、CPU34から1フレーム
を受信すると、そのときCPU34に送信すべきデータ
があるとそれを1フレームの「データ」の項においてC
PU34に送信する。ユニット60のCP Uは、送信
すべきデータが無い(現状態をそのまま継続すべき)と
きには「データ」の項にACK(アクノレツジ)を置い
て1フレームを送信する。
When the CPUs of Units 1 to 60 receive one frame from the CPU 34, if there is data to be sent to the CPU 34 at that time, they send it to the CPU in the "data" section of the one frame.
Send to PU34. When there is no data to be transmitted (the current state should be continued), the CPU of the unit 60 places an ACK (acknowledgement) in the "data" field and transmits one frame.

CPU34は、ユニット60のCPUにデータを要求す
る(3)と、タイマT。(プログラムタイマ)をセット
し、そのタイムオーバを待つ(5)。タイムオーバする
(時間Toが経過)までにユニッ1−60のCPt)か
ら送(ごがあるとステップ6に進む。無かったときには
、またlフレームをユニット60のCPUに送信する。
When the CPU 34 requests data from the CPU of the unit 60 (3), the timer T is activated. (program timer) and wait for the time to expire (5). If there is a transmission (from CPt) of the unit 1-60 before the time expires (time To has elapsed), the process advances to step 6. If there is no transmission, another 1 frame is transmitted to the CPU of the unit 60.

以下、オペレータの、ユニット60にある操作ボードの
キー操作に対応したユニット60のCPUとC:PU3
4の動作を説明する。
Below, the CPU and C:PU3 of the unit 60 corresponding to the operator's key operations on the operation board on the unit 60 are as follows.
The operation of step 4 will be explained.

(1)オペレータが、操作ボードで、R正圧を入力する
と、ユニット60のCPUがこれをCPU34に送信し
、CPU34はこれを受信すると、ステップ4−6−7
−8−11と進んで、ステップ11で、ラッチ36Pに
これをラッチする。これは、データセレクタ35を、ラ
ッチ36Pへの出力に設定してデータセレクタ35にR
正圧データとラッチ指示パルスを送出することにより行
なう。L正圧の駆動装置50への設定もこれと同様であ
る。
(1) When the operator inputs the R positive pressure on the operation board, the CPU of the unit 60 sends this to the CPU 34, and when the CPU 34 receives it, step 4-6-7
-8-11, and in step 11, this is latched into the latch 36P. This is done by setting the data selector 35 to output to the latch 36P and sending R to the data selector 35.
This is done by sending positive pressure data and latch instruction pulses. The setting of the L positive pressure to the drive device 50 is also similar to this.

(2)オペレータが、操作ボードで、R負圧を入力する
と、ユニット60のCPUがこれをCPU34に送信し
、CPU34はこれを受信すると、ステップ4−6−7
−8−9−12と進んで、ステップ12で、R負圧をラ
ッチ36nにセットする。これは、データセレクタ35
をラッチ36nへの出力に設定して、データセレクタ3
5にR負圧およびラッチ指示パルスを与えることにより
行なう、L負圧の駆動装置50への設定もこれと同様で
ある。
(2) When the operator inputs R negative pressure on the operation board, the CPU of the unit 60 sends this to the CPU 34, and when the CPU 34 receives it, step 4-6-7
-8-9-12, and in step 12, the R negative pressure is set in the latch 36n. This is the data selector 35
is set to be output to the latch 36n, and the data selector 3
Setting of the L negative pressure to the drive device 50, which is performed by applying the R negative pressure and the latch instruction pulse to the drive unit 5, is similar to this.

(3)心電計が接続されていない場合は、ユニット60
のCPUは、操作ボードより入力されたR比。
(3) If the electrocardiograph is not connected, unit 60
The CPU is the R ratio input from the operation board.

R比および心拍数(回/分)より、1拍周期Th。From the R ratio and heart rate (beats/min), one beat period Th.

R収縮期間TrcおよびL収縮期間TえCを演算し、周
期T hのパルス(RのINI割込パルス)を、タイマ
制御で発生してCPU34のINI割込ポートに与え、
また、該RのINI割込パルスよりTrc遅れたパルス
(RのIN2割込パルス)を発生してC’P U34の
IN2割込ポートに与える。更に、マスタユニット60
のCPUは、操作ボードから入力された、Rに対するL
の位相ずれデータに基づいて、Rに対するしの位相ずれ
量Tpdを演算して、RのINI割込パルスよりTpd
の位相ずれがあるパルス(LのINI割込パルス)を発
生して駆動装置50に与え、また、このLのINI割込
パルスよりTえC遅れたパルス(LのIN2割込パルス
)を発生してこれを駆動装置50に与える。これらのパ
ルスの発生は、駆動装置10および50に、「スタート
Jを指示する直前から、「ストップ」を指示した直後ま
で継続し、このようにパルスを発生している間に、操作
ボードより更新入力があったときには、これに対応して
、上記演算を再度行って、パルス発生タイミングを更新
する。
calculates the R contraction period Trc and the L contraction period Tc, generates a pulse with a period Th (R INI interrupt pulse) under timer control and applies it to the INI interrupt port of the CPU 34;
Further, a pulse (R IN2 interrupt pulse) delayed by Trc from the R INI interrupt pulse is generated and applied to the IN2 interrupt port of the C'PU34. Furthermore, the master unit 60
CPU inputs L for R input from the operation board.
Based on the phase shift data of R, the phase shift amount Tpd of R is calculated, and Tpd is calculated from the INI interrupt pulse of R.
A pulse (L INI interrupt pulse) with a phase shift of and provides this to the drive device 50. The generation of these pulses continues from just before the start command is given to the drive devices 10 and 50 until just after the stop command is given to the drive devices 10 and 50. When there is an input, the above calculation is performed again in response to the input, and the pulse generation timing is updated.

心電計が接続されてる場合は、マスタユニット60のC
PUは、RのINI割込パルスを、1拍周期で表われる
心電波(パルス)より、操作ボードで入力された遅延量
の遅れをもったのとする。他のパルスはこのTNI割込
パルスに基づいて前記の通りに発生する。
If an electrocardiograph is connected, C of the master unit 60
The PU assumes that the R INI interrupt pulse is delayed by the amount of delay input on the operation board from the electrocardiogram (pulse) that appears in one beat cycle. Other pulses are generated as described above based on this TNI interrupt pulse.

(4)操作ボードに「スタート」が入力され、これに応
答してマスタユニット60のCPUがCPU34に「ス
タート」を送信すると、CPU34は、ステップ4−6
−7−13と進んで、INI、TN2割込を許可しく1
3)、コンプレッサモータ14の付勢を指示する信号を
モータドライバ25に出力(出力ポートにセット)L(
14)、モータ起動による過渡高電流時間T1の経過を
待ち(15)、モータ付勢指示からT1が経過するとデ
コンプレッサモータ19の付勢を指示する信号をモータ
ドライバ26に出力する(16)。そしてデータ要求(
3)に進む。マスクユニット60のCPUは駆動装置5
0にも同様に「スタート」を指示し、!駆動装置50の
マイクロプロセッサ(図示せず)がCPtJ34の上記
動作と同様に動作する。
(4) When "Start" is input to the operation board and in response, the CPU of the master unit 60 transmits "Start" to the CPU 34, the CPU 34 performs step 4-6.
Proceed to -7-13 to enable INI and TN2 interrupts.
3) Output a signal instructing the energization of the compressor motor 14 to the motor driver 25 (set it to the output port) L(
14), waits for the elapse of the transient high current time T1 due to motor activation (15), and when T1 has elapsed since the motor activation instruction, outputs a signal instructing activation of the decompressor motor 19 to the motor driver 26 (16). and the data request (
Proceed to 3). The CPU of the mask unit 60 is the drive device 5.
Instruct 0 to "start" in the same way, and! A microprocessor (not shown) in drive unit 50 operates similarly to the operation described above for CPtJ 34.

ステップ13で割込を許可したことにより、またマスク
ユニット60のCPUが、RのINI割込パルスをCP
U34の割込ボートINIに、RのIN2割込パルスを
CPU34の割込ポートIN2に与えることにより、C
P U 34は、RのINI割込パルスを受けると第5
b図に示すINI割込(37)を実行し、またRのiN
2割込パルスを受けると第5c図に示すIN2割込(4
0)を実行する。これは、TNI、IN2割込が禁止さ
れる(31)まで、実行される。
By allowing interrupts in step 13, the CPU of the mask unit 60 also sends the R INI interrupt pulse to the CPU.
By giving the IN2 interrupt pulse of R to the interrupt port INI of U34 to the interrupt port IN2 of CPU34, C
When P U 34 receives the R INI interrupt pulse, the fifth
Execute the INI interrupt (37) shown in figure b, and also
When receiving the 2 interrupt pulse, the IN2 interrupt (4
0) is executed. This is executed until TNI, IN2 interrupts are disabled (31).

RのINI割込パルスが現われると、CPU34は第5
b図に示すINI割込(37)に進み、負圧フラグ(膨
張期間であることを示すデータ)をクリアしく38)、
正圧フラグ(収縮期間であることを示すデータ)をセッ
トする(39)。そして、メインルーチン(第5a図)
の、この割込(37)に進む直前のステップに戻る。
When the R INI interrupt pulse appears, the CPU 34
Proceed to the INI interrupt (37) shown in Figure b, and clear the negative pressure flag (data indicating that it is the expansion period).38)
A positive pressure flag (data indicating that it is a contraction period) is set (39). And the main routine (Figure 5a)
The process returns to the step immediately before proceeding to this interrupt (37).

RのIN2割込パルスが現われると、CP U 34は
第5c図に示すINI割込(40)に進み、正圧フラグ
をクリアしく41)、負圧フラグをセットする(42)
。そして、メインルーチンの、この割込(40)に進む
直前のステップに戻る。
When the R IN2 interrupt pulse appears, the CPU 34 proceeds to the INI interrupt (40) shown in FIG. 5c, clears the positive pressure flag (41), and sets the negative pressure flag (42).
. Then, the main routine returns to the step immediately before proceeding to this interrupt (40).

なお、マスタユニット60のCPUが、駆動装置50に
はLのINI割込パルスおよびLのIN2割込パルスを
与え、駆動装置50のCPUも、CP U34の、前述
の割込処理(第5b図、第5C図)と同様に割込処理を
実行する。駆動装置50のCPUの動作は、CPU34
の動作と同様であり、駆動装置50の構成および動作も
、駆動装置10の構成および動作と同様であるので、以
下においては、駆動’imtoに関してのみ説明する。
Note that the CPU of the master unit 60 gives an L INI interrupt pulse and an L IN2 interrupt pulse to the drive device 50, and the CPU of the drive device 50 also performs the above-mentioned interrupt processing (Fig. 5b) of the CPU 34. , FIG. 5C). The operation of the CPU of the drive device 50 is performed by the CPU 34.
Since the configuration and operation of the drive device 50 are also similar to the configuration and operation of the drive device 10, only the drive 'imto will be described below.

(5)再度第5a図を参照する。前述のように「スター
ト」の指示を受けて、コンプレッサモータ14およびデ
コンプレッサモータ19を付勢状態とすると、CPU3
4は、データ要求(3)を実行し、マスクユニット60
のCPUより1フレームのデータを受信しく4)、8作
ボードより更新入力(動作パラメータの変更)がない限
り、該フレームのデータはACKであって付加データ(
パラメータデータ)でないので(6)、CPtJ34は
、ステップ19〜25の「切換制御」を実行し、そして
データ要求(3)に戻る。
(5) Refer to FIG. 5a again. When the compressor motor 14 and the decompressor motor 19 are energized upon receiving the "start" instruction as described above, the CPU 3
4 executes the data request (3), and the mask unit 60
When one frame of data is received from the CPU of 4), unless there is an update input (change of operating parameters) from the 8th board, the data of the frame is ACKed and additional data (4) is received.
(6), the CPtJ 34 executes "switching control" in steps 19 to 25, and returns to data request (3).

操作ボードにより新たな入力がない限り、マスクユニッ
ト60のCI) Uがデータ(パラメータデータ)を送
信しない〔データ要求(3)に応答してACKのみを送
信する〕ので、CPU34は、ステップ3−4−6−1
9〜25−3と循環し、ステップ19〜25の「切換制
御」を、実質上定周期で繰り返すことになる。
Unless there is a new input from the operation board, the CI) of the mask unit 60 does not transmit data (parameter data) [it only transmits ACK in response to the data request (3)], so the CPU 34 performs step 3- 4-6-1
9 to 25-3, and the "switching control" of steps 19 to 25 is repeated at substantially regular intervals.

(6)ステップ19〜25の「切換制御」では、正圧フ
ラグがあるか負圧フラグがあるかをチェックしく19.
23) 、いずれもないときには、まだ「スタート」を
受けていない状態であるので、ステップ3に戻る。すな
わち「切換制御」は実質上実行しない。
(6) In the "switching control" of steps 19 to 25, check whether there is a positive pressure flag or a negative pressure flag.19.
23) If there is none, the process returns to step 3 because it has not received a "start" yet. In other words, "switching control" is not substantially executed.

ここで、正圧フラグがあると、これは第5b図のINI
割込(37)でセットされたものであって、INI割込
パルスが現われてからIN2割込パルスが現われるまで
の期間、すなわち現時点が収縮期間(弁15開指示区間
)であることを示す。この場合には、電磁弁20のオフ
を指示する信号をインターフェイス33の出力ポートn
にセットしく2o)、電磁弁15開指示信号(I])を
インターフェイス33の出カポ−1〜pにセットする。
Now, if there is a positive pressure flag, this is the INI in Figure 5b.
It is set by the interrupt (37) and indicates that the period from the appearance of the INI interruption pulse until the appearance of the IN2 interruption pulse, that is, the current time, is the contraction period (valve 15 open instruction period). In this case, a signal instructing to turn off the solenoid valve 20 is sent to the output port n of the interface 33.
2o), and set the solenoid valve 15 open instruction signal (I]) to the output capos-1 to p of the interface 33.

負圧フラグがあったときには、これは第5c図のTN2
割込(40)でセットされたものであって、IN2割込
パルスが現われてからINI割込パルスが現われるまで
の期間、すなわち現時点が膨張期間(弁20開指示区間
)であることを示す。この場合には、電磁弁15をオフ
とする信号をインターフェイス33の出力ポートpに設
定しく24)、電磁弁20をオンとする弁2o開指示信
号(H)をインターフェイス33の出力ポートnに設定
する(25)。
When there is a negative pressure flag, this is TN2 in Figure 5c.
It is set by the interrupt (40) and indicates that the period from when the IN2 interrupt pulse appears to when the INI interrupt pulse appears, that is, the current time is the expansion period (valve 20 open instruction section). In this case, a signal to turn off the solenoid valve 15 should be set to the output port p of the interface 33 (24), and a signal (H) for opening the valve 2o to turn on the solenoid valve 20 should be set to the output port n of the interface 33. (25).

以北に説明した「切換制御」により、第3図に示すr3
3−pJ倍信号よびr33−nJ倍信号それぞれパルス
化調圧回路37Pおよび37nに与えられる。
By the "switching control" explained in the north, r3 shown in Fig. 3
The 3-pJ times signal and the r33-nJ times signal are applied to pulsed pressure regulating circuits 37P and 37n, respectively.

これらの信号に応じて、パルス化調圧回路37pおよび
37nが前述の如くに調圧制御動作を行なう。このよう
に、収縮期(正圧フラグあり)の間は、電磁弁20は閉
で、圧力センサ23の検出圧がR正圧(d)になるよう
に電磁弁15が開閉し、膨張期(負圧フラグあり)の間
は、電磁弁15は閉で、圧力センサ23の検出圧がR負
圧(g)になるように電磁弁20が開閉する。このよう
に、正圧系と負圧系のそれぞれに、1個の開閉電磁弁1
5および20を備えるのみで、正圧/負圧の交が切換え
と、定圧圧(d)制御および定員圧(g)制御が行なわ
れる。
In response to these signals, the pulsed pressure regulating circuits 37p and 37n perform pressure regulating control operations as described above. In this way, during the systolic period (with positive pressure flag), the solenoid valve 20 is closed, and the solenoid valve 15 opens and closes so that the pressure detected by the pressure sensor 23 becomes R positive pressure (d). When the negative pressure flag is present), the solenoid valve 15 is closed, and the solenoid valve 20 opens and closes so that the pressure detected by the pressure sensor 23 becomes R negative pressure (g). In this way, one on-off solenoid valve 1 is provided for each of the positive pressure system and the negative pressure system.
5 and 20, switching of positive pressure/negative pressure, constant pressure (d) control, and capacity pressure (g) control are performed.

(7) l記(6)のように「切換制御」を実行してい
る間に、すなわち人工心UIIR,IIL駆動中に、マ
スクユニット60の操作ボードに入力があると。
(7) If an input is made to the operation board of the mask unit 60 while executing the "switching control" as in (6), that is, while the artificial hearts UIIR and IIL are being driven.

前記(1)および(2)と同様に、ユニソ1−60のc
puがCP U 34にデータを送信し、CP U 3
4がラッチ36p、36nの内容を受信データに更新し
、マスクユニット60のCPUがタイミングを再演算し
て、割込パルスを、演算したデータに基づいたものに変
更する。したがって、上記(6)の「切換制御」はこの
ように変更されたデータおよびパルスに基づいたものに
変化する。
Similar to (1) and (2) above, Uniso 1-60 c
pu sends data to CPU 34, and CPU 3
4 updates the contents of the latches 36p and 36n to the received data, the CPU of the mask unit 60 recalculates the timing, and changes the interrupt pulse to one based on the calculated data. Therefore, the "switching control" in (6) above changes to one based on the data and pulses changed in this way.

(8)オペレータが操作ボードに「ストップ」を入力す
ると、マスクユニット60のCPUがこれをCPtJ3
4に送信する。CPU34がこれを受信すると、ステッ
プ4−6−7−8−9−10−27と進んで、デコンプ
レッサモータ19を停止しく27)、停止過渡期間T2
の経過を待って(28)コンプレッサモータ14を停止
しく29)、その停止過渡期間T3の経過を待って(3
0)、INI、IN2割込を禁止する(31)。ここで
INI、IN2割込(第5b図、第5c図)が実行され
なくなる(フラグの更新がなくなる)ので、人工心臓1
1Rが停止する。CPU34は次いで、電磁弁15をオ
ンとしく32)、コイル通電過渡期間T4の経過を待っ
て(33)、電磁弁20をオンとする(34)。両電磁
弁15.20が共にオンとなったことにより、正圧アキ
ュムレータ16の圧縮空気が負圧アキュムレータ21に
流れて、両アキュムレータ16.21の圧力が共に大気
圧に近づく。
(8) When the operator inputs "stop" on the operation board, the CPU of the mask unit 60 inputs this to CPtJ3.
Send to 4. When the CPU 34 receives this, it proceeds to step 4-6-7-8-9-10-27 to stop the decompressor motor 19 (27), and starts the stop transition period T2.
(28), the compressor motor 14 is stopped (29), and the stop transition period T3 is elapsed (3).
0), INI and IN2 interrupts are prohibited (31). At this point, the INI and IN2 interrupts (Figures 5b and 5c) are no longer executed (the flags are no longer updated), so the artificial heart
1R stops. The CPU 34 then turns on the solenoid valve 15 (32), waits for the coil energization transition period T4 to elapse (33), and then turns on the solenoid valve 20 (34). Since both electromagnetic valves 15.20 are turned on, the compressed air in the positive pressure accumulator 16 flows into the negative pressure accumulator 21, and the pressures in both accumulators 16.21 approach atmospheric pressure.

CPU34は次いで正圧フラグおよび負圧フラグをクリ
アしく35)、両アキュムレータの圧力が中和し合うに
十分な時間T5の経過を待って(36)、データ要求(
3)に進む。
The CPU 34 then clears the positive pressure flag and the negative pressure flag (35), waits for a sufficient time T5 to neutralize the pressures of both accumulators (36), and requests data (35).
Proceed to 3).

前述のように、収縮期には、検出圧が第1所定値(e)
になるまで弁14を連続開とするので人工心BttRに
与えられる圧力の上昇が速い。第1所定圧を越えると7
5%デユーティで弁14を開閉するので圧力の上昇がゆ
るやかになり、R正圧(d)を越えると25%デユーテ
ィで弁14を開閉するので圧力は上昇からゆるやかな下
降となる。
As mentioned above, during the systole, the detected pressure is at the first predetermined value (e).
Since the valve 14 is kept open continuously until the time is reached, the pressure applied to the artificial heart BttR increases quickly. 7 if the first predetermined pressure is exceeded.
Since the valve 14 is opened and closed with a duty of 5%, the pressure rises slowly, and when the R positive pressure (d) is exceeded, the valve 14 is opened and closed with a duty of 25%, so the pressure changes from an increase to a gradual decrease.

したがって、正圧の立上り時に過オーバシュートを生ず
ることがなくなめらかにR正圧(d)に安定し、立上り
期間後の安定期間においても大きな圧力変動を生じない
。これは、弁14に慣性があり、オン/オフ付勢に対し
て開閉遅れがある所、収縮期間においては、第1所定値
(e)を越える目標圧力(d)直前の領域■ではデユー
ティ75%で弁15を振動的に開閉するので正圧の上昇
速度が遅く、目標圧力(d)になったときに弁15の開
閉を降圧に切換えても、従来のように大きなオーバシュ
ートを生ずることがない。目標圧力(d)直後の領域■
ではデユーティ25%で弁15を振動的に開閉するので
正圧の降下速度が遅く、目標圧力(d)になったときに
弁15の開閉を昇圧に切換えても従来のように大きなア
ンダーシュートを生ずることがない。膨張期間において
も、目標圧力(g)の前後の領域■、■で同様に弁2o
の振動的開閉が行なわれる。
Therefore, when the positive pressure rises, excessive overshoot does not occur, and the R positive pressure (d) is smoothly stabilized, and large pressure fluctuations do not occur even during the stable period after the rise period. This is because the valve 14 has inertia and there is a delay in opening/closing with respect to on/off energization, but in the contraction period, the duty is 75 in the region (2) just before the target pressure (d) exceeding the first predetermined value (e). %, the rate of increase in positive pressure is slow, and even if the opening/closing of valve 15 is switched to lower pressure when the target pressure (d) is reached, a large overshoot will not occur as in the conventional case. There is no. Area immediately after target pressure (d)■
In this case, since the valve 15 is opened and closed oscillatingly at a duty of 25%, the rate of drop in positive pressure is slow, and even if the opening and closing of the valve 15 is switched to pressure increase when the target pressure (d) is reached, a large undershoot will not occur as in the conventional case. It never occurs. During the expansion period, valve 2o is similarly controlled in the regions ■ and ■ before and after the target pressure (g).
oscillatory opening and closing.

なお、電磁弁15および20は、デユーティ100%の
通電では全開であるが、周波数20011z、デユーテ
ィ75%の通電では、通電により弁体が全開位置に到来
するまでに通電が断たれるオン/オフ付勢となるので、
時経列の弁開度は70%程度となり、デユーティ25%
の通電では20%程度となる。
Note that the solenoid valves 15 and 20 are fully open when energized with a duty of 100%, but when energized with a frequency of 20011z and a duty of 75%, the energization is cut off before the valve body reaches the fully open position due to the energization. Because it is biased,
The valve opening degree of the time series is about 70%, and the duty is 25%.
When energized, it is about 20%.

(実施例2) 第6図に本出願のもう1つの発明の一実施例を示す。こ
の実施例は、前述の特願昭57−521111号に開示
された如く、正圧調圧用の電磁弁15.正圧アキュムレ
ータ16および正開閉用の電磁弁】7を正圧系に備え、
負圧調圧用の電磁弁20゜負圧アキュムレータ21およ
び負圧開閉用の?I!磁弁22を備え、第1圧カセンサ
23でアキュムレータ16の圧力を、第2圧カセンサ2
4でアキュムレータ21の圧力を検出するようにしたも
のである。正圧アキュムレータ16および負圧アキュム
レータ2】の容積は、本発明の実施により。
(Example 2) FIG. 6 shows an example of another invention of the present application. This embodiment is a positive pressure regulating solenoid valve 15. as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 57-521111. A positive pressure accumulator 16 and a solenoid valve for positive opening/closing ]7 are provided in the positive pressure system,
Solenoid valve 20° for negative pressure regulation, negative pressure accumulator 21 and negative pressure opening/closing? I! A magnetic valve 22 is provided, and the pressure of the accumulator 16 is detected by the first pressure sensor 23 and the pressure of the accumulator 16 is detected by the second pressure sensor 2.
4, the pressure of the accumulator 21 is detected. The volumes of the positive pressure accumulator 16 and the negative pressure accumulator 2] are determined according to the implementation of the present invention.

300cc程度の小容量となっている。It has a small capacity of about 300cc.

この実施例では、上記機構に対応して、電磁弁17およ
び22を、それぞれソレノイドドライバ30および29
を介して、インターフェイス33の出力ボートPの収縮
期間信号r33− pJおよび出力ボートnの膨張期間
信号r33−nJで通電付勢するようにしている。パル
ス化調圧回路37pおよび37nは、第7図に示すよう
に、信号r33− pJおよびr33−nJは入力しな
いものとなっている。
In this embodiment, corresponding to the above mechanism, solenoid valves 17 and 22 are connected to solenoid drivers 30 and 29, respectively.
The output port P of the interface 33 is energized by the contraction period signal r33-pJ and the expansion period signal r33-nJ of the output port N through the interface 33. As shown in FIG. 7, the pulse voltage regulating circuits 37p and 37n do not receive the signals r33-pJ and r33-nJ.

これにより、収縮期間および膨張期間のいずれを問わず
、パルス化調圧回路37pは、第1圧カセンサ23の検
出圧(第3図の■〜■)に対応して第4図に示す表の上
半分に示す信号をソレノイドドライバ27に与える。パ
ルス化調圧回路37nも、収縮期間および膨張期間のい
ずれを問わず、第2圧力センサ24の検出圧(第3図の
■〜■)に対応して第4図に示す表の下半分に示す信号
をソレノイドドライバ28に与える。
As a result, regardless of whether it is a contraction period or an expansion period, the pulsing pressure regulating circuit 37p operates according to the table shown in FIG. The signal shown in the upper half is given to the solenoid driver 27. The pulsing pressure regulating circuit 37n also operates in the lower half of the table shown in FIG. 4 in response to the detected pressure of the second pressure sensor 24 (■ to ■ in FIG. 3), regardless of whether it is a contraction period or an expansion period. A signal shown is applied to the solenoid driver 28.

マスクユニット60およびCPU34の動作は、第1図
に示す実施例1のものと全く同じであり、この実施例2
においても、実施例1の効果と同様な効果が得られる。
The operations of the mask unit 60 and the CPU 34 are exactly the same as those in the first embodiment shown in FIG.
Also, the same effect as that of Example 1 can be obtained.

(他の実施例) 上記実施例1および2のいずれにおいても、目標圧(d
、g)の前後に緩増圧領域(■、■)と緩減圧領域(■
、■)を設定して、目標圧直前直後のオーバシュートお
よびアンダーシュートを抑制し、正確かつ精細に目標圧
相当の圧力を得るようにしている。しかし、従来、最も
大きな圧力偏差は、膨張期間から収縮期間への切換時の
圧力立上り時のオーバシュート、および、収縮期間から
膨張期間への切換時の圧力の立下り時のアンダーシュー
ト(絶対圧ではオーバシュート)で表われ、これが問題
であり、これを抑止することに大きな利点がある。そこ
で、パルス化調圧回路37pおよび37nのD/A変換
器40Pおよび4Onは、目標圧d = Prp、 g
 = Prnをそのまま出力するものとし、比較器4]
、p+41n+アンドゲートA3.A3およびオアゲー
トR1,R1を省略し、アンドゲートA2の出力をアン
ドゲートA4に与え、かつ、比較器42p、42nには
目標圧d=Prp、g=Prnを、比較器43n、43
pには第1所定値e、第2所定値fを与えるようにして
もよい。これによれば、検出圧が領域■、■になったと
きに、弁15.20が閉となる。領域■。
(Other Examples) In both Examples 1 and 2 above, the target pressure (d
, g) before and after the slow pressure increase area (■, ■) and the slow pressure decrease area (■
, ■) are set to suppress overshoot and undershoot immediately before and after the target pressure, and to obtain a pressure equivalent to the target pressure accurately and precisely. However, conventionally, the largest pressure deviations are an overshoot when the pressure rises when switching from the expansion period to the contraction period, and an undershoot when the pressure falls when switching from the contraction period to the expansion period (absolute pressure This is a problem, and there is a great advantage in suppressing it. Therefore, the D/A converters 40P and 4On of the pulsed pressure regulating circuits 37p and 37n set the target pressure d = Prp, g
= Prn is output as is, comparator 4]
, p+41n+and gate A3. A3 and the OR gates R1 and R1 are omitted, and the output of the AND gate A2 is given to the AND gate A4, and the target pressures d=Prp and g=Prn are applied to the comparators 42p and 42n, and the comparators 43n and 43
A first predetermined value e and a second predetermined value f may be given to p. According to this, the valves 15 and 20 are closed when the detected pressure falls within the ranges (1) and (2). Area ■.

■での立とり速度が低いので、膨張期間から収縮期間へ
の切換時およびその逆の切換時のオーバシュ1−が抑止
される。
Since the rising speed at (2) is low, oversh 1- is suppressed when switching from the expansion period to the contraction period and vice versa.

コンプレッサ13は目標圧dより高い所定圧で吐出口と
大気の間を連通とするブリーフ弁を備え。
The compressor 13 includes a brief valve that communicates between the discharge port and the atmosphere at a predetermined pressure higher than the target pressure d.

デコンブレッサ13も11標圧gより低い所定圧で吸気
口と大気の間を連通とするブリーフ弁を備える。前記実
施例2の態様では、これらのブリーフ弁を電磁弁にして
、調圧用の電磁弁15.20に兼用することができる。
The decompressor 13 also includes a brief valve that communicates between the intake port and the atmosphere at a predetermined pressure lower than 11 standard pressure g. In the aspect of the second embodiment, these brief valves can be made into solenoid valves and can be used also as the solenoid valves 15 and 20 for pressure regulation.

この場合には、前述の「電磁弁15の閉/開」は「コン
プレッサ13の吐出口の大気への連通/遮断」と同義と
なり、「電磁弁20の閉/開」はデコンプレッサ18の
吸気口の大気への連通/遮断」と同義となる。
In this case, the aforementioned "closing/opening of the solenoid valve 15" has the same meaning as "communication/blocking of the discharge port of the compressor 13 to the atmosphere", and "closing/opening of the solenoid valve 20" has the same meaning as "closing/opening the solenoid valve 20" It is synonymous with ``communication/blocking of the mouth to the atmosphere''.

以上の説明においてはボンピング装置は人工心臓である
が、本発明は、上記実施例の制御対象である人工心l1
i111Rと同様なボンピング動作を行なう他の生体用
ボンピング装置や工業用ボンピング装置に同様に実施で
きる。
In the above explanation, the pumping device is an artificial heart, but the present invention is directed to the artificial heart l1 which is the controlled object in the above embodiment.
The present invention can be similarly applied to other biological pumping devices and industrial pumping devices that perform the same pumping operation as i111R.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の通り本発明によれば、アキュムレータの容量を小
さくすることができ、しかもボンピング装置(IIR)
に供給する正/負圧の変動が抑制される。
As described above, according to the present invention, the capacity of the accumulator can be reduced, and the pumping device (IIR)
Fluctuations in positive/negative pressure supplied to the system are suppressed.

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

第1図は本出願の第1発明の一実施例を示すブロック図
である。 第2図は第1図に示すパルス化調圧回路37pおよび3
7 nの構成を示すブロック図である。 第3回は、第1図に示す圧力センサ23の検出圧を示す
グラフである。 第4図はパルス化調圧回路37pおよび37nの出力信
号波形を示すタイムチャートである。 第5a図は第1図に示すCPU34の制御動作を示すフ
ローチャー1−である。 第5b図および第5C図はCPU34の割込処理動作を
示すフローチャートである。 第6図は本出願の第2発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。 第7図は第6図に示すパルス化調圧回路37pおよび3
7nの構成を示すブロック図である。 10.50:人工心臓駆動装置  11R:古用人工心
臓II+、:左用人工心臓     12:チューブ1
3:エアーコンプレッサ(正圧流体源)14:直流モー
タ       16:正圧アキュムレータ15:電磁
弁(正圧開閉弁装置−第1図;正圧調整弁装置−第6図
)17:電磁弁(正圧開閉弁装置−第6図)18:デコ
ンプレッサ(負圧流体源) 19:直流モータ       21:負圧アキュムレ
ータ20:電磁弁(負圧開閉弁装置−第1図;負圧調整
弁装置−第6図)22:電磁弁(負圧開閉弁装置−第6
図)23:圧力センサ(圧力検出手段−第1図;第1圧
力検出手段−第6図)24:圧力センサ(第2圧力検出
手段−第6図)25.26:モータドライバ   27
〜30:ソレノイドドライバ31.32:信号処理回路
    33:インターフェイス34:マイクロプロセ
ッサ(圧力切換制御手段)35:データセレクタ   
  36p、36n :ラッチ37ρ、37n:パルス
化調圧回路(調圧制御手段−第1図、第6図)38:パ
ルス発振器      39:インバータ40p、4O
n : D/A変換器    41p−43p、41n
〜43n :比較器47p、47n :可変抵抗器  
  Al〜A5:アンドゲートl1l−R3ニオアゲ−
1−60:マスクユニット第3冒 第4ゾ
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first invention of the present application. FIG. 2 shows the pulsed pressure regulator circuits 37p and 3 shown in FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of 7n. The third graph is a graph showing the detected pressure of the pressure sensor 23 shown in FIG. FIG. 4 is a time chart showing the output signal waveforms of the pulsed pressure regulator circuits 37p and 37n. FIG. 5a is a flowchart 1- showing the control operation of the CPU 34 shown in FIG. 5b and 5C are flowcharts showing the interrupt processing operation of the CPU 34. FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the second invention of the present application. FIG. 7 shows the pulsed pressure regulator circuits 37p and 3 shown in FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of 7n. 10.50: Artificial heart drive device 11R: Old artificial heart II+,: Left artificial heart 12: Tube 1
3: Air compressor (positive pressure fluid source) 14: DC motor 16: Positive pressure accumulator 15: Solenoid valve (positive pressure opening/closing valve device - Fig. 1; Positive pressure regulating valve device - Fig. 6) 17: Solenoid valve (positive pressure Pressure on/off valve device - Fig. 6) 18: Decompressor (negative pressure fluid source) 19: DC motor 21: Negative pressure accumulator 20: Solenoid valve (Negative pressure on/off valve device - Fig. 1; Negative pressure regulating valve device - No. Figure 6) 22: Solenoid valve (negative pressure on/off valve device - No. 6
) 23: Pressure sensor (pressure detection means - Fig. 1; first pressure detection means - Fig. 6) 24: Pressure sensor (second pressure detection means - Fig. 6) 25. 26: Motor driver 27
~30: Solenoid driver 31.32: Signal processing circuit 33: Interface 34: Microprocessor (pressure switching control means) 35: Data selector
36p, 36n: Latch 37ρ, 37n: Pulsing pressure regulation circuit (pressure regulation control means - Figures 1 and 6) 38: Pulse oscillator 39: Inverter 40p, 4O
n: D/A converter 41p-43p, 41n
~43n: Comparator 47p, 47n: Variable resistor
Al~A5: AND GATE l1l-R3 NIOAGE-
1-60: Mask unit 3rd episode 4th zo

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ポンピング装置の駆動室と正圧流体源との間に介
挿された正圧開閉弁装置; ポンピング装置の駆動室と負圧源との間に介挿された負
圧開閉弁装置; 前記正、負圧開閉弁装置からポンピング装置の駆動室を
含むポンピング装置駆動用の流体空間の流体圧を検出す
る圧力検出手段;および、ポンピング装置の、設定され
た収縮期間において、前記圧力検出手段が検出する圧力
が第1所定値以下の間は前記正圧開閉弁装置を連続開と
し第1所定値を越えると該正圧開閉弁装置を所定デュー
ティで開閉し、ポンピング装置の、設定された膨張期間
において、前記圧力検出手段が検出する圧力が第1所定
値よりも低い第2所定値以上の間は前記負圧開閉弁装置
を連続開とし第2所定値未満になると該負圧開閉弁装置
を所定デューティで開閉する調圧制御手段; を備えるポンピング駆動装置。
(1) A positive pressure on/off valve device inserted between the drive chamber of the pumping device and a positive pressure fluid source; A negative pressure on/off valve device inserted between the drive chamber of the pumping device and a negative pressure source; Pressure detection means for detecting fluid pressure in a fluid space for driving the pumping device including a drive chamber of the pumping device from the positive and negative pressure opening/closing valve device; and the pressure detection device during a set contraction period of the pumping device. The positive pressure on-off valve device is continuously opened while the pressure detected by the pump is below a first predetermined value, and when the pressure exceeds the first predetermined value, the positive pressure on-off valve device is opened and closed at a predetermined duty, During the expansion period, while the pressure detected by the pressure detection means is at least a second predetermined value lower than the first predetermined value, the negative pressure on-off valve device is continuously opened, and when the pressure becomes less than the second predetermined value, the negative pressure on-off valve is closed. A pumping drive device comprising: pressure regulation control means for opening and closing the device at a predetermined duty.
(2)ポンピング装置は人工心臓である前記特許請求の
範囲第(1)項記載のポンピング駆動装置。
(2) The pumping drive device according to claim 1, wherein the pumping device is an artificial heart.
(3)ポンピング装置に正圧流体を供給するための正圧
開閉弁装置; 正圧流体源と該正圧開閉弁装置の間にあってそれらの間
の流体通流路を開閉し該正圧流体源から該正圧開閉弁装
置に供給する流体圧を調整する正圧調整弁装置; 該正圧調整弁装置と前記正圧開閉弁装置の間の流体圧を
検出する第1圧力検出手段; ポンピング装置に負圧を供給するための負圧開閉弁装置
; 負圧源と該負圧開閉弁装置の間にあってそれらの間の流
体通流路を開閉し該負圧源から該負圧開閉弁装置に供給
する負圧を調整する負圧調整弁装置; 該負圧調整弁装置と前記負圧開閉弁装置の間の流体圧を
検出する第2圧力検出手段; 第1圧力検出手段の検出圧が第1所定値以下の間は前記
正圧調整弁装置を連続開とし第1所定値を越えると該正
圧調整弁装置を所定デューティで開閉し、第2圧力検出
手段の検出圧が第1所定値より小さい第2所定値以上の
間は前記負圧調整弁装置を連続開とし第2所定値より下
がると該負圧調整弁装置を所定デューティで開閉する調
圧制御手段;および、 ポンピング装置の、設定された収縮期間において、前記
正圧開閉弁装置を開として前記負圧開閉弁装置を閉とし
、膨張期間において前記正圧開閉弁装置を閉とし前記負
圧開閉弁装置を開とする、圧力切換制御手段; を備えるポンピング駆動装置。
(3) A positive pressure on-off valve device for supplying positive pressure fluid to the pumping device; a positive pressure fluid source that is located between a positive pressure fluid source and the positive pressure on-off valve device and opens and closes a fluid communication passage therebetween; a positive pressure regulating valve device that adjusts the fluid pressure supplied from the positive pressure switching valve device to the positive pressure switching valve device; a first pressure detection means that detects the fluid pressure between the positive pressure regulating valve device and the positive pressure switching valve device; a pumping device Negative pressure on-off valve device for supplying negative pressure to the negative pressure on-off valve device; located between a negative pressure source and the negative pressure on-off valve device to open and close a fluid passage between them; a negative pressure regulating valve device that adjusts the negative pressure to be supplied; a second pressure detecting means that detects fluid pressure between the negative pressure regulating valve device and the negative pressure opening/closing valve device; The positive pressure regulating valve device is continuously opened while the first predetermined value is below, and when the first predetermined value is exceeded, the positive pressure regulating valve device is opened and closed at a predetermined duty, and the detected pressure of the second pressure detection means is set to the first predetermined value. A pressure regulating control means that continuously opens the negative pressure regulating valve device while it is at least a second smaller predetermined value, and opens and closes the negative pressure regulating valve device at a predetermined duty when the pressure falls below the second predetermined value; and a pumping device; During the set contraction period, the positive pressure on-off valve device is opened and the negative pressure on-off valve device is closed, and during the expansion period, the positive pressure on-off valve device is closed and the negative pressure on-off valve device is opened. A pumping drive device comprising: switching control means;
(4)ポンピング装置は人工心臓である前記特許請求の
範囲第(3)項記載のポンピング駆動装置。
(4) The pumping drive device according to claim (3), wherein the pumping device is an artificial heart.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021098130A (en) * 2016-10-27 2021-07-01 バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッドBaxter International Incorp0Rated Medical fluid therapy machine including pneumatic pump box and accumulators therefor

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JP2021098130A (en) * 2016-10-27 2021-07-01 バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッドBaxter International Incorp0Rated Medical fluid therapy machine including pneumatic pump box and accumulators therefor

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