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JP7103339B2 - IABP drive - Google Patents
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Description

本発明は、IABP(大動脈内バルーンポンピング)法で用いられるIABP駆動装置によるバルーンの駆動方法及びIABP駆動装置に関する。 The present invention relates to a method for driving a balloon by an IABP driving device used in the IABP (intra-aortic balloon pumping) method and an IABP driving device.

IABP法において、十分な補助(心臓の負担軽減)効果を得るためには、患者の心臓の拍動に対して適切なタイミングで大動脈内に留置したバルーンを拡張及び収縮させる必要がある。そこで、IABP法においてバルーンカテーテルのバルーンを駆動する駆動装置では、心電計や血圧計によって取得された患者の心拍に関する信号が入力され、その信号に基づき、バルーンを拡張及び収縮する(たとえば、特許文献1参照)。 In the IABP method, in order to obtain a sufficient assisting (reducing the burden on the heart) effect, it is necessary to expand and contract the balloon placed in the aorta at an appropriate timing for the heartbeat of the patient. Therefore, in the driving device that drives the balloon of the balloon catheter in the IABP method, a signal related to the patient's heartbeat acquired by an electrocardiograph or a sphygmomanometer is input, and the balloon is expanded and contracted based on the signal (for example, patent). Reference 1).

また、IABP駆動装置では、バルーンへ圧力を伝達する配管系に対して、陽圧と陰圧とを交互に印加することにより、バルーンを拡張・収縮させる。ここで、配管系に印加する陽圧及び陰圧はポンプによって形成され、そのポンプによって形成された陽圧及び陰圧は陽圧タンク及び陰圧タンクにおいてそれぞれ略一定の圧力に維持される。 Further, in the IABP drive device, the balloon is expanded and contracted by alternately applying positive pressure and negative pressure to the piping system that transmits the pressure to the balloon. Here, the positive pressure and the negative pressure applied to the piping system are formed by the pump, and the positive pressure and the negative pressure formed by the pump are maintained at substantially constant pressures in the positive pressure tank and the negative pressure tank, respectively.

IABP法に用いられるバルーンの容積は、バルーンを駆動する駆動装置に予め入力される。通常、バルーンの駆動装置は、配管系に対して陽圧を印加してバルーンが拡張するタイミングで、予め入力したバルーン容積に相当するシャトルガスがバルーン内に流入し、バルーンが完全拡張するように、シャトルガスの量を調整する。 The volume of the balloon used in the IABP method is pre-populated in the drive device that drives the balloon. Normally, in the balloon drive device, when a positive pressure is applied to the piping system and the balloon expands, shuttle gas corresponding to the balloon volume input in advance flows into the balloon so that the balloon expands completely. , Adjust the amount of shuttle gas.

ところで、IABP法においては、患者の心機能が回復した場合などに、バルーンによる心機能の補助効果を徐々に弱めたい場合があり、そのような場合に、バルーンが拡張する大きさを徐々に小さくする、いわゆるボリュームウィーニングと呼ばれる手法が用いられる場合がある。また、IABP法を適用する患者の状態に応じて、拡張時にバルーンが完全拡張しない状態で、バルーンの駆動を継続したい場合も存在する。これらのような場合に対応できるIABP駆動装置として、バルーンに送り込むシャトルガスの量又は圧力を調節することによって、バルーンを完全拡張の場合よりも小さく拡張させることができるものが知られている(たとえば、特許文献2参照)。 By the way, in the IABP method, there is a case where it is desired to gradually weaken the assistive effect of the balloon on the cardiac function when the patient's cardiac function is restored. In such a case, the size of the balloon expansion is gradually reduced. In some cases, a so-called volume weaning method is used. Further, depending on the condition of the patient to which the IABP method is applied, there may be a case where the balloon is desired to be continuously driven in a state where the balloon is not completely expanded at the time of expansion. As an IABP drive device that can handle such cases, it is known that the balloon can be expanded smaller than in the case of full expansion by adjusting the amount or pressure of the shuttle gas sent to the balloon (for example). , Patent Document 2).

国際公開第2011/114779号International Publication No. 2011/114779 特開平5-192396号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-192396

しかしながら、拡張時においてもバルーンが完全拡張しない状態で駆動を継続すると、バルーンの膜が常に弛んだ状態となるため、バルーン表面に凹凸が生じた状態が持続されてしまい、凹みの部分に血液が長時間滞留して、血栓が形成されやすくなる問題が生じる。 However, if the driving is continued in a state where the balloon is not completely expanded even at the time of expansion, the membrane of the balloon is always in a loosened state, so that the state where the balloon surface is uneven is maintained, and blood is collected in the recessed part. There is a problem that it stays for a long time and blood clots are easily formed.

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、バルーン表面における血栓の形成を防止し得るIABP駆動装置によるバルーンの駆動方法及びIABP駆動装置に関する。 The present invention relates to a method for driving a balloon by an IABP driving device and an IABP driving device that can prevent the formation of a thrombus on the surface of the balloon, which is made in view of such an actual situation.

上記目的を達成するために、本発明に係るバルーンの駆動方法は、
バルーンが接続されたバルーンカテーテルを取り付け、前記バルーンを拡張及び収縮を繰り返すように駆動させるIABP駆動装置によるバルーンの駆動方法であって、
前記バルーンが拡張時において不完全拡張する第1拡張駆動を検出する検出工程と、
前記第1拡張駆動が30秒間以上の所定時間続いた場合、所定の回数の心拍に対して、前記第1拡張駆動における前記バルーンの拡張時よりも前記バルーンを大きく拡張させる第2拡張駆動を行う工程と、を有する。
In order to achieve the above object, the method for driving the balloon according to the present invention is:
A method of driving a balloon by an IABP driving device in which a balloon catheter to which a balloon is connected is attached and the balloon is driven so as to repeat expansion and contraction.
A detection step for detecting a first expansion drive in which the balloon is incompletely expanded during expansion,
When the first expansion drive continues for a predetermined time of 30 seconds or more, a second expansion drive is performed for a predetermined number of heartbeats to expand the balloon more than when the balloon is expanded in the first expansion drive. It has a process.

本発明によるバルーンの駆動方法は、バルーンが拡張時において不完全拡張する第1拡張駆動を検出し、第1拡張駆動が30秒間以上の所定時間続いた場合、第1拡張駆動におけるバルーンの拡張時よりもバルーンを大きく拡張させる第2拡張駆動を行う。第2拡張駆動では、バルーンが完全拡張するか、又は直前の拡張時に比べて完全拡張に近い状態までバルーンが拡張する。したがって、このようなバルーンの駆動方法によれば、バルーンが完全拡張できない時間が所定の時間を超えて継続することがないので、バルーンの表面に血栓が形成される問題を防止できる。 The method for driving the balloon according to the present invention detects the first expansion drive in which the balloon is incompletely expanded during expansion, and when the first expansion drive continues for a predetermined time of 30 seconds or more, the balloon is expanded during the first expansion drive. The second expansion drive is performed to expand the balloon more than the balloon. In the second expansion drive, the balloon expands completely, or the balloon expands to a state closer to full expansion as compared with the time of the immediately preceding expansion. Therefore, according to such a balloon driving method, the time during which the balloon cannot be fully expanded does not continue for more than a predetermined time, so that the problem of thrombus formation on the surface of the balloon can be prevented.

また、たとえば、前記検出工程では、前記バルーンを拡張させるシャトルガスの量を設定するオーグメンテーション設定値が、所定の閾値以下に設定されたことを検出してもよい。 Further, for example, in the detection step, it may be detected that the augmentation setting value for setting the amount of shuttle gas that expands the balloon is set to a predetermined threshold value or less.

オーグメンテーション設定値が所定の閾値以下に設定されている状態では、バルーンが十分に拡張できていない可能性が高いため、これを検出することにより、第1拡張駆動を適切に検出することができる。 When the augmentation setting value is set below a predetermined threshold value, there is a high possibility that the balloon has not expanded sufficiently. Therefore, by detecting this, the first expansion drive can be appropriately detected. can.

また、たとえば、前記検出工程では、血圧波形にバルーン排除圧が認められなくなることを検出してもよい。 Further, for example, in the detection step, it may be detected that the balloon exclusion pressure is not recognized in the blood pressure waveform.

血圧波形にバルーン排除圧が認められない状態では、バルーンが十分に拡張できていない可能性が高いため、血圧波形にバルーン排除圧が認められないことを検出することにより、第1拡張駆動を適切に検出することができる。 When the balloon exclusion pressure is not observed in the blood pressure waveform, it is highly possible that the balloon is not sufficiently expanded. Therefore, by detecting that the balloon exclusion pressure is not observed in the blood pressure waveform, the first expansion drive is appropriate. Can be detected.

また、たとえば、前記第2拡張駆動では、前記第1拡張駆動における前記バルーンの拡張時よりも、前記バルーンを拡張させるシャトルガスが多い状態で、前記バルーンを拡張させてもよい。 Further, for example, in the second expansion drive, the balloon may be expanded in a state where there is more shuttle gas to expand the balloon than when the balloon is expanded in the first expansion drive.

前記第2拡張駆動では、バルーンを拡張させるためのシャトルガスが、第1拡張駆動におけるバルーンの拡張時より多い状態でバルーンを拡張させることにより、第1拡張駆動と同じタイミングでバルーンを駆動させながら、第1拡張駆動よりもバルーンを大きく拡張させることができる。 In the second expansion drive, the shuttle gas for expanding the balloon expands the balloon in a state where the amount of the shuttle gas for expanding the balloon is larger than that at the time of expansion of the balloon in the first expansion drive, so that the balloon is driven at the same timing as the first expansion drive. , The balloon can be expanded more than the first expansion drive.

また、たとえば、前記IABP駆動装置は、前記バルーンへ圧力を伝達する配管系に陽圧と陰圧とを交互に印加して前記バルーンを駆動するバルーン駆動部を有し、
前記バルーン駆動部は、前記配管系と内部が連通する補助タンクと、前記配管系と前記補助タンクとの間の連通を選択的に開閉する弁である補助バルブとを有し、
前記第1拡張駆動では、前記バルーンの内圧波形におけるプラトー圧と基準圧との圧力差を小さくするように、前記補助バルブを開閉動作させて、前記バルーンを拡張させてもよく、
前記第2拡張駆動では、前記補助バルブを閉状態に維持して前記バルーンを拡張させてもよい。
Further, for example, the IABP drive device has a balloon drive unit that drives the balloon by alternately applying positive pressure and negative pressure to the piping system that transmits pressure to the balloon.
The balloon drive unit has an auxiliary tank that communicates with the piping system and the inside, and an auxiliary valve that is a valve that selectively opens and closes communication between the piping system and the auxiliary tank.
In the first expansion drive, the auxiliary valve may be opened and closed to expand the balloon so as to reduce the pressure difference between the plateau pressure and the reference pressure in the internal pressure waveform of the balloon.
In the second expansion drive, the balloon may be expanded by keeping the auxiliary valve closed.

第1拡張駆動と第2拡張駆動で、バルーンの拡張時における補助バルブの動作を変えることにより、一時的に行われる第2拡張駆動においてのみバルーンを大きく拡張させることができるため、患者の状態にあわせた適切な心機能補助を行いつつ、血栓の形成を好適に防止できる。 By changing the operation of the auxiliary valve when the balloon is expanded in the first expansion drive and the second expansion drive, the balloon can be greatly expanded only in the second expansion drive that is temporarily performed, so that the condition of the patient can be adjusted. It is possible to suitably prevent the formation of thrombi while providing appropriate cardiac function assistance.

また、本発明に係るIABP駆動装置は、
バルーンが接続されたバルーンカテーテルを取り付け、前記バルーンへ圧力を伝達する配管系に陽圧と陰圧とを交互に印加して前記バルーンを駆動するバルーン駆動部と、
心拍に関する信号である心拍信号が入力され、心拍に同期して前記バルーンが拡張及び収縮するように、前記バルーン駆動部を制御する制御部と、
前記バルーンが拡張時において不完全拡張する第1拡張駆動を検出する不完全拡張検出部と、を有し、
前記制御部は、前記バルーンが拡張時において不完全拡張する第1拡張駆動が30秒間以上の所定時間続いた場合、所定の回数の心拍に対して前記第1拡張駆動における前記バルーンの拡張時よりも前記バルーンを大きく拡張させる第2拡張駆動を行った後、再び前記第1拡張駆動を行うように、前記バルーン駆動部を制御する。
Further, the IABP drive device according to the present invention is
A balloon driving unit that drives the balloon by attaching a balloon catheter to which the balloon is connected and alternately applying positive pressure and negative pressure to the piping system that transmits pressure to the balloon.
A control unit that controls the balloon driving unit so that a heartbeat signal, which is a signal related to the heartbeat, is input and the balloon expands and contracts in synchronization with the heartbeat.
It has an incomplete expansion detection unit that detects a first expansion drive in which the balloon expands incompletely at the time of expansion.
When the first expansion drive, in which the balloon is incompletely expanded during expansion, continues for a predetermined time of 30 seconds or more, the control unit receives a predetermined number of heartbeats from the time when the balloon is expanded during the first expansion drive. Also controls the balloon drive unit so that the first expansion drive is performed again after the second expansion drive that greatly expands the balloon.

本発明に係るIABP駆動装置の制御部は、バルーンが不完全拡張する第1拡張駆動を検出し、30秒間以上の所定時間第1拡張駆動が続いた場合、バルーン駆動部に対して、第1拡張駆動よりもバルーンを大きく拡張させる第2拡張駆動を行わせ、その後再び第1拡張駆動を行う。第2拡張駆動では、バルーンが完全拡張するか、又は直前の拡張時に比べて完全拡張に近い状態までバルーンが拡張するため、バルーンが完全拡張できない時間が、所定の時間を超えて継続することがないので、バルーンの表面に血栓が形成される問題を防止できる。また、第2拡張駆動は、第1拡張駆動と同じように心拍周期に対応して行うことができ、かつ、第2拡張駆動を行ったのちに再び第1拡張駆動を行うため、第1拡張駆動と第2拡張駆動との切り換えの間に心機能の補助動作を中断する必要がなく、また、患者の心臓に対する補助効果の変動もほとんど生じない。 The control unit of the IABP drive device according to the present invention detects the first expansion drive in which the balloon is incompletely expanded, and when the first expansion drive continues for a predetermined time of 30 seconds or more, the first expansion drive with respect to the balloon drive unit is performed. The second expansion drive that expands the balloon more than the expansion drive is performed, and then the first expansion drive is performed again. In the second expansion drive, the balloon expands completely or expands to a state closer to full expansion compared to the time of the previous expansion, so that the time during which the balloon cannot fully expand may continue beyond a predetermined time. Since there is no such thing, the problem of blood clot formation on the surface of the balloon can be prevented. Further, the second expansion drive can be performed in accordance with the heartbeat cycle in the same manner as the first expansion drive, and the first expansion drive is performed again after the second expansion drive, so that the first expansion is performed. It is not necessary to interrupt the assisting motion of the cardiac function between the switching between the driving and the second expansion driving, and the assisting effect on the patient's heart hardly fluctuates.

図1は、本発明の一実施形態に係るIABP駆動装置の全体外観図である。FIG. 1 is an overall external view of an IABP drive device according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示すIABP駆動装置の概略構造を表すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic structure of the IABP drive device shown in FIG. 図3は、モニタ部を正面から見た外観図である。FIG. 3 is an external view of the monitor unit as viewed from the front. 図4は、IABP駆動装置に含まれる補助バルブの動作に伴うシャトルガスの流通を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing the flow of shuttle gas accompanying the operation of the auxiliary valve included in the IABP drive device. 図5は、IABP駆動装置に含まれる補助バルブの動作に伴う内圧波形の変化を示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing a change in the internal pressure waveform due to the operation of the auxiliary valve included in the IABP drive device. 図6は、図1に示すIABP駆動装置で行われるバルーンの駆動方法の一例を表すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of a balloon driving method performed by the IABP driving device shown in FIG. 図7は、図1に示すIABP駆動装置の検出部による第1拡張駆動の検出動作の一例を表すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an example of the detection operation of the first extended drive by the detection unit of the IABP drive device shown in FIG. 図8は、図1に示すIABP駆動装置の検出部で行われるバルーンの駆動方法におけるバルブ開閉タイミングと内圧波形を表す概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram showing the valve opening / closing timing and the internal pressure waveform in the balloon driving method performed by the detection unit of the IABP driving device shown in FIG.

以下、本発明に係るIABP駆動装置を、図面に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。 Hereinafter, the IABP drive device according to the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るIABP駆動装置10の全体外観図であり、図2はIABP駆動装置10の概略構造を表すブロック図である。IABP駆動装置10は、図2に示すように、バルーン92が接続されたIABP用バルーンカテーテル90を取り付けて、バルーン92を拡張及び収縮を繰り返すように駆動させるために用いられる駆動装置である。バルーンカテーテル90は、図1に示すIABP駆動装置10の装置本体20に取り付けて使用される。バルーンカテーテル90の先端に接続されたバルーン92は、下行大動脈内に留置されて使用される。IABP駆動装置10は、心臓の拍動に合わせてバルーン92を拡張及び収縮させることにより、心臓の血液循環機能を補助することができる。 FIG. 1 is an overall external view of the IABP drive device 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a schematic structure of the IABP drive device 10. As shown in FIG. 2, the IABP drive device 10 is a drive device used for attaching an IABP balloon catheter 90 to which a balloon 92 is connected and driving the balloon 92 so as to repeatedly expand and contract. The balloon catheter 90 is used by being attached to the device main body 20 of the IABP drive device 10 shown in FIG. The balloon 92 connected to the tip of the balloon catheter 90 is placed and used in the descending aorta. The IABP drive device 10 can assist the blood circulation function of the heart by expanding and contracting the balloon 92 in accordance with the beating of the heart.

図1に示すように、IABP駆動装置10は、装置本体20とモニタ部60とを有する。装置本体20の内部には、バルーン92を拡張及び収縮させるためのバルーン駆動部20aや拡張・収縮手段に電力を供給するための電源手段(不図示)等が収容されている。装置本体20の下部には、キャスター49が取り付けられており、IABP駆動装置10は、病院内等において、容易に移動させることが可能になっている。 As shown in FIG. 1, the IABP drive device 10 has a device main body 20 and a monitor unit 60. Inside the device main body 20, a balloon driving unit 20a for expanding and contracting the balloon 92, a power supply means (not shown) for supplying electric power to the expanding / contracting means, and the like are housed. A caster 49 is attached to the lower part of the device main body 20, and the IABP drive device 10 can be easily moved in a hospital or the like.

モニタ部60は、装置本体20の上面に設けられたモニタ設置部48を介して、装置本体20に取り付けられている。モニタ部60は、装置本体20に対して着脱自在である。ただし、モニタ部60は、図示しないケーブル等を介して装置本体20に接続されており、装置本体20から電力の供給を受けたり、装置本体20との間でデータの受け渡しを行ったり、信号の入出力を行ったりすることができる。 The monitor unit 60 is attached to the device main body 20 via a monitor installation unit 48 provided on the upper surface of the device main body 20. The monitor unit 60 is removable from the device main body 20. However, the monitor unit 60 is connected to the device main body 20 via a cable or the like (not shown), and receives power from the device main body 20, transfers data to and from the device main body 20, and receives signals. I / O can be performed.

図2に示すように、装置本体20の内部には、バルーン92を拡張・収縮するためのバルーン駆動部20aが収納されている。バルーン駆動部20aは、バルーン92が接続されたバルーンカテーテル90が取り付けられ、バルーン92へ圧力を伝達する配管系である二次配管系21bに陽圧と陰圧とを交互に印加して、バルーン92を駆動する。 As shown in FIG. 2, a balloon driving unit 20a for expanding / contracting the balloon 92 is housed inside the apparatus main body 20. In the balloon driving unit 20a, a balloon catheter 90 to which the balloon 92 is connected is attached, and positive pressure and negative pressure are alternately applied to the secondary piping system 21b, which is a piping system for transmitting pressure to the balloon 92, to obtain a balloon. Drives 92.

バルーン駆動部20aは、バルーンカテーテル90内に連通する二次配管系21bと、一次側圧力発生手段としてのポンプ30に連通する一次配管系21aとを有している。一次配管系21aと二次配管系21bとは、圧力伝達隔壁装置25(アイソレータ)によって分離されている。圧力伝達隔壁装置25は、一次配管系21aの圧力を二次配管系21bに伝えるダイヤフラム26を有している。バルーン駆動部20aにおいては、一次配管系21aと二次配管系21bとの間をそれぞれの内部の流体が移動することはできないが、ダイヤフラム26が移動することにより、一次配管系21aの圧力(容積変化)が、二次配管系21bへ伝えられる。 The balloon drive unit 20a has a secondary piping system 21b communicating with the balloon catheter 90 and a primary piping system 21a communicating with the pump 30 as a primary side pressure generating means. The primary piping system 21a and the secondary piping system 21b are separated by a pressure transmission partition wall device 25 (isolator). The pressure transmission partition wall device 25 has a diaphragm 26 that transmits the pressure of the primary piping system 21a to the secondary piping system 21b. In the balloon drive unit 20a, the fluid inside each of the primary piping system 21a and the secondary piping system 21b cannot move, but the pressure (volume) of the primary piping system 21a due to the movement of the diaphragm 26. (Change) is transmitted to the secondary piping system 21b.

このように、一次配管系21aと二次配管系21bとを圧力伝達隔壁装置25を挟んで配置するバルーン駆動部20aは、二次配管系21bに封入されるシャトルガスの容量(化学当量)を一定に制御し易いという利点や、二次配管系21bに使用されるシャトルガスの消費量を抑制することができるという利点を有する。 In this way, the balloon drive unit 20a that arranges the primary piping system 21a and the secondary piping system 21b with the pressure transmission partition wall device 25 sandwiching the primary piping system 21a determines the capacity (chemical equivalent) of the shuttle gas sealed in the secondary piping system 21b. It has the advantage that it is easy to control constantly and that the consumption of shuttle gas used in the secondary piping system 21b can be suppressed.

一次配管系21aの内部流体としては、たとえば空気を用いることができ、二次配管系21bの内部流体(シャトルガス)としては、たとえばヘリウムガスを用いることができる。二次配管系21bの内部流体を、粘性及び質量が小さいヘリウムガスとすることにより、バルーン92の拡張・収縮の応答性を高めることができる。 As the internal fluid of the primary piping system 21a, for example, air can be used, and as the internal fluid (shuttle gas) of the secondary piping system 21b, for example, helium gas can be used. By using helium gas having a small viscosity and mass as the internal fluid of the secondary piping system 21b, the responsiveness of expansion / contraction of the balloon 92 can be enhanced.

図2に示すように、一次配管系21aには、ポンプ30が配置してある。このポンプ30の陽圧出力口には陽圧タンク31が接続してあり、ポンプ30の陰圧発生口には陰圧タンク35が接続してある。なお、図2に示す本実施形態で用いるポンプ30は、駆動により陽圧と陰圧とを同時に発生させるものであるが、陽圧を発生させるポンプ(コンプレッサ等)と陰圧を発生させるポンプ(真空ポンプ等)とを別個のものとして構成してもよい。 As shown in FIG. 2, a pump 30 is arranged in the primary piping system 21a. A positive pressure tank 31 is connected to the positive pressure output port of the pump 30, and a negative pressure tank 35 is connected to the negative pressure generation port of the pump 30. The pump 30 used in the present embodiment shown in FIG. 2 simultaneously generates positive pressure and negative pressure by driving, but a pump (compressor or the like) that generates positive pressure and a pump that generates negative pressure (compressor or the like) It may be configured separately from the vacuum pump, etc.).

陽圧タンク31及び陰圧タンク35には、各タンク31、35の内部と外部(大気)との連通を選択的に開閉するための陽圧調整弁32及び陰圧調整弁36と、各タンク31、35の内部圧力を測定する圧力センサとが設けられており、陽圧タンク31及び陰圧タンク35は、バルーン92の駆動中においても、略一定の内圧になるように制御される。陽圧タンク31及び陰圧タンク35の内圧は、特に限定されないが、たとえば陽圧タンク31の圧力PT1を300mmHg(ゲージ圧)、陰圧タンク35の圧力PT2を-150mmHg(ゲージ圧)に保つように制御される。 The positive pressure tank 31 and the negative pressure tank 35 include a positive pressure adjusting valve 32 and a negative pressure adjusting valve 36 for selectively opening and closing the communication between the inside and the outside (atmosphere) of each of the tanks 31 and 35, and each tank. A pressure sensor for measuring the internal pressures of 31 and 35 is provided, and the positive pressure tank 31 and the negative pressure tank 35 are controlled so as to have a substantially constant internal pressure even while the balloon 92 is being driven. The internal pressures of the positive pressure tank 31 and the negative pressure tank 35 are not particularly limited, but for example, the pressure PT1 of the positive pressure tank 31 is maintained at 300 mmHg (gauge pressure) and the pressure PT2 of the negative pressure tank 35 is maintained at −150 mmHg (gauge pressure). Is controlled by.

陽圧タンク31と陰圧タンク35とは、それぞれ独立して開閉制御される陽圧側電磁弁28と陰圧側電磁弁29を介して、圧力伝達隔壁装置25の入力端に接続してある。バルーン駆動部20aは、陽圧側電磁弁28と陰圧側電磁弁29の開閉状態を切り換えることにより、バルーン92を拡張・収縮させることができる。 The positive pressure tank 31 and the negative pressure tank 35 are connected to the input end of the pressure transmission partition wall device 25 via the positive pressure side solenoid valve 28 and the negative pressure side solenoid valve 29, which are independently controlled to open and close, respectively. The balloon driving unit 20a can expand and contract the balloon 92 by switching the open / closed state of the positive pressure side solenoid valve 28 and the negative pressure side solenoid valve 29.

一方、バルーンカテーテル90に接続する二次配管系21bには、バルーンカテーテル90及び二次配管系21b内を流通してバルーン92を拡張・収縮させるシャトルガスが充填されている。二次配管系21bには、バルーン92の内圧であるバルーン内圧を測定する測定部22と、バルーン内圧を調整する調整部24と、バルーン92の拡張・収縮を補助する補助部40とが備えられる。測定部22は、圧力センサ等で構成されており、シャトルガスで満たされるバルーンカテーテル90の内部の圧力を測定する。測定部22によって測定されたバルーン内圧に関する信号である内圧信号は、モニタ部60の制御部62に出力される。 On the other hand, the secondary piping system 21b connected to the balloon catheter 90 is filled with shuttle gas that circulates in the balloon catheter 90 and the secondary piping system 21b to expand and contract the balloon 92. The secondary piping system 21b is provided with a measuring unit 22 for measuring the internal pressure of the balloon, which is the internal pressure of the balloon 92, an adjusting unit 24 for adjusting the internal pressure of the balloon, and an auxiliary unit 40 for assisting the expansion and contraction of the balloon 92. .. The measuring unit 22 is composed of a pressure sensor or the like, and measures the pressure inside the balloon catheter 90 filled with shuttle gas. The internal pressure signal, which is a signal related to the balloon internal pressure measured by the measuring unit 22, is output to the control unit 62 of the monitor unit 60.

調整部24は、バルーン92を拡張させるために二次配管系21b及びバルーンカテーテル90内を流通するシャトルガス量を調整し、バルーン内圧を調整する。たとえば、調整部24は、バルーン92を拡張させるシャトルガスの量を設定するオーグメンテーション設定値が変更されると、二次配管系21bにシャトルガスを供給するか、又は二次配管系21bからシャトルガスを排出することで、バルーン92が収縮したときのバルーン内圧である基準圧を上昇又は下降させることにより、バルーン内圧を調整する。 The adjusting unit 24 adjusts the amount of shuttle gas circulating in the secondary piping system 21b and the balloon catheter 90 in order to expand the balloon 92, and adjusts the internal pressure of the balloon. For example, the adjusting unit 24 supplies shuttle gas to the secondary piping system 21b or from the secondary piping system 21b when the augmentation setting value for setting the amount of shuttle gas that expands the balloon 92 is changed. By discharging the shuttle gas, the internal pressure of the balloon is adjusted by increasing or decreasing the reference pressure, which is the internal pressure of the balloon when the balloon 92 contracts.

補助部40は、補助タンク42と補助バルブ41とを有する。補助タンク42は、二次配管系21bとその内圧との圧力差に応じて、二次配管系21b内のシャトルガスの一部を吸入し、又は二次配管系21bにその内部のシャトルガスの一部を排出するタンクであり、補助バルブ41を介して二次配管系21bに接続されている。補助バルブ41は、二次配管系21bと補助タンク42との接続部分に設けられており、補助タンク42と二次配管系21bとの間の連通を選択的に開閉する電磁弁であり、制御部62により所定のタイミングでその開閉動作が制御されるようになっている。 The auxiliary portion 40 has an auxiliary tank 42 and an auxiliary valve 41. The auxiliary tank 42 sucks a part of the shuttle gas in the secondary piping system 21b according to the pressure difference between the secondary piping system 21b and its internal pressure, or the secondary piping system 21b receives the shuttle gas inside the auxiliary tank 42. It is a tank that discharges a part of the tank, and is connected to the secondary piping system 21b via an auxiliary valve 41. The auxiliary valve 41 is provided at a connection portion between the secondary piping system 21b and the auxiliary tank 42, and is a solenoid valve that selectively opens and closes the communication between the auxiliary tank 42 and the secondary piping system 21b, and controls the auxiliary valve 41. The opening / closing operation is controlled by the unit 62 at a predetermined timing.

なお、補助タンク42には、補助タンク42へシャトルガスを補充したり、補助タンク42からシャトルガスを排出したりするための図示しない調整手段が接続されていてもよい。また、バルーン内圧を調整する調整部24は、補助部40を介して二次配管系21bに接続されていてもよい。 The auxiliary tank 42 may be connected to an adjusting means (not shown) for replenishing the auxiliary tank 42 with the shuttle gas and discharging the shuttle gas from the auxiliary tank 42. Further, the adjusting unit 24 for adjusting the internal pressure of the balloon may be connected to the secondary piping system 21b via the auxiliary unit 40.

補助バルブ41の動作については、図4及び図5を用いて説明する。
図4は、図2に示すバルーン駆動部20aに含まれる補助バルブ41の動作に伴うシャトルガスの流通を示す概念図である。バルーン92を拡張させる際における補助バルブ41の動作は以下のようなものである。すなわち、図2に示す制御部62は、陽圧側電磁弁28を開いて圧力伝達隔壁装置25により二次配管系21b内に陽圧の印加を開始した時点(陰圧から陽圧に切り換えた時点)から所定時間(たとえば、95msec)の経過後に陽圧側電磁弁28を閉じる。これと並行して、制御部62は、二次配管系21b内に陽圧の印加を開始した時点(陰圧から陽圧に切り換えた時点)から所定時間(たとえば、105msec)の経過後(すなわち、陽圧側電磁弁28を閉じてから10msec後)に補助バルブ41を開き、次の切り換え(陽圧から陰圧への切り換え)の前(たとえば、次の切り換えの10msec前)に補助バルブ41を閉じる。
The operation of the auxiliary valve 41 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the flow of shuttle gas accompanying the operation of the auxiliary valve 41 included in the balloon drive unit 20a shown in FIG. The operation of the auxiliary valve 41 when expanding the balloon 92 is as follows. That is, when the control unit 62 shown in FIG. 2 opens the positive pressure side solenoid valve 28 and starts applying positive pressure into the secondary piping system 21b by the pressure transmission partition wall device 25 (when switching from negative pressure to positive pressure). ) To a predetermined time (for example, 95 msec), the positive pressure side solenoid valve 28 is closed. In parallel with this, the control unit 62 elapses a predetermined time (for example, 105 msec) from the time when the positive pressure is started to be applied into the secondary piping system 21b (the time when the negative pressure is switched to the positive pressure) (that is, the time). , Open the auxiliary valve 41 10 msec after closing the positive pressure side electromagnetic valve 28, and open the auxiliary valve 41 before the next switch (switch from positive pressure to negative pressure) (for example, 10 msec before the next switch). close up.

図4(a)に示すように、二次配管系21bに陽圧が印加された状態で補助バルブ41が開かれると、二次配管系21b内のシャトルガスの一部が、二次配管系21bと補助タンク42との圧力差に応じて、図中に矢印で示すように、補助タンク42内に吸引され、これにより、二次配管系21b内の圧力(プラトー圧)は、補助タンク42によるヘリウムガスの吸引量だけ低下する。 As shown in FIG. 4A, when the auxiliary valve 41 is opened while a positive pressure is applied to the secondary piping system 21b, a part of the shuttle gas in the secondary piping system 21b is released to the secondary piping system. According to the pressure difference between the 21b and the auxiliary tank 42, as shown by the arrow in the figure, the pressure in the auxiliary tank 42 is sucked, so that the pressure (plateau pressure) in the secondary piping system 21b is reduced to the auxiliary tank 42. It decreases by the amount of helium gas sucked by.

また、バルーン92を拡張させる際における補助バルブ41の動作は以下のようなものである。すなわち、図2に示す制御部62は、陰圧側電磁弁29を開いて圧力伝達隔壁装置25により二次配管系21b内に陰圧の印加を開始した時点(陽圧から陰圧に切り換えた時点)から所定時間(たとえば、640msec)の経過後に陰圧側電磁弁29を閉じる。これと並行して、制御部62は、二次配管系21b内に陰圧の印加を開始した時点(陽圧から陰圧に切り換えた時点)から所定時間(たとえば、130msec)の経過後に補助バルブ41を開き、次の切り換え(陰圧から陽圧への切り換え)の前(たとえば、次の切り換えの10msec前)に補助バルブ41を閉じる。 The operation of the auxiliary valve 41 when expanding the balloon 92 is as follows. That is, when the control unit 62 shown in FIG. 2 opens the negative pressure side solenoid valve 29 and starts applying negative pressure into the secondary piping system 21b by the pressure transmission partition wall device 25 (when switching from positive pressure to negative pressure). ) To a predetermined time (for example, 640 msec), the negative pressure side solenoid valve 29 is closed. In parallel with this, the control unit 62 uses the auxiliary valve after a predetermined time (for example, 130 msec) has elapsed from the time when the negative pressure is started to be applied into the secondary piping system 21b (when the positive pressure is switched to the negative pressure). The 41 is opened and the auxiliary valve 41 is closed before the next switching (switching from negative pressure to positive pressure) (for example, 10 msec before the next switching).

図4(b)に示すように、二次配管系21bに陰圧が印加された状態で補助バルブ41が開かれると、補助タンク42内のヘリウムガスの一部(又は全部)が、二次配管系21b内と補助タンク42との圧力差に応じて、図中に矢印で示すように、二次配管系21b内に排出され、これにより、二次配管系21bの圧力(基準圧)は、補助タンク42によるヘリウムガスの排出量だけ上昇する。 As shown in FIG. 4B, when the auxiliary valve 41 is opened while a negative pressure is applied to the secondary piping system 21b, a part (or all) of the helium gas in the auxiliary tank 42 is secondary. Depending on the pressure difference between the piping system 21b and the auxiliary tank 42, the gas is discharged into the secondary piping system 21b as shown by the arrow in the figure, so that the pressure (reference pressure) of the secondary piping system 21b is increased. , The amount of helium gas discharged from the auxiliary tank 42 increases.

補助バルブ41を開くタイミング(陽圧又は陰圧から陰圧又は陽圧への切り換えの時点からの所定時間)は、バルーン92の拡張又は収縮の状態との関係で最適な時間を選定することができ、たとえば、バルーン92が拡張しきった時点又は縮みきった時点となるように設定することができる。この所定時間(拡張しきった時点又は縮みきった時点)は、たとえば水モック試験機(たとえば、背圧を70mmHg、ゲージ圧)を用いて実験的にバルーン92に陽圧又は陰圧を印加してその容積変化を実測することにより求めることができる。 The optimum timing for opening the auxiliary valve 41 (predetermined time from the time of switching from positive pressure or negative pressure to negative pressure or positive pressure) may be selected in relation to the expansion or contraction state of the balloon 92. It can be set, for example, when the balloon 92 is fully expanded or fully contracted. During this predetermined time (when fully expanded or when fully contracted), positive pressure or negative pressure is experimentally applied to the balloon 92 using, for example, a water mock tester (for example, back pressure of 70 mmHg, gauge pressure). It can be obtained by actually measuring the volume change.

図5は、補助バルブ41の動作の有無に伴う内圧波形186、286の変化を示す概念図である。図5(a)は、補助バルブ41を動作させない状態における二次配管系21bの圧力波形186とバルーンの容積変化(B1)を表している。図5(a)では、補助バルブ41は常に閉じた状態に保たれている。 FIG. 5 is a conceptual diagram showing changes in the internal pressure waveforms 186 and 286 with and without the operation of the auxiliary valve 41. FIG. 5A shows the pressure waveform 186 of the secondary piping system 21b and the volume change (B1) of the balloon in a state where the auxiliary valve 41 is not operated. In FIG. 5A, the auxiliary valve 41 is always kept closed.

図2に示す補助バルブ41が閉じられた状態において、二次配管系21bに陽圧が印加されると、図5(a)の内圧波形186に示すように、二次配管系21b内の圧力が上昇し、二次配管系21b内の圧力はプラトー圧(バルーン92が拡張しきったときの圧力)P1よりもオーバーシュートした後、プラトー圧P1まで下降して、次の切り換え(陰圧への切り換え)まで略一定の状態となり、陰圧への切り換えにより、二次配管系21b内の圧力が下降し、二次配管系18内の圧力は基準圧(バルーン92が縮みきったときの圧力)P2よりもオーバーシュートした後、基準圧P2まで上昇して、次の切り換え(陽圧への切り換え)の時点まで略一定の状態となり、これらを順次繰り返すことになる。その結果、図5(a)の(B1)で示すような容積変化が生じ、心臓の拍動に合わせたバルーン92の拡張及び収縮が可能になり、心機能の補助動作を行うことができる。 When a positive pressure is applied to the secondary piping system 21b with the auxiliary valve 41 shown in FIG. 2 closed, the pressure in the secondary piping system 21b is as shown in the internal pressure waveform 186 of FIG. 5 (a). Overshoots the plateau pressure (pressure when the balloon 92 is fully expanded) P1 and then drops to the plateau pressure P1 to switch to the next (negative pressure). It becomes a substantially constant state until switching), and by switching to negative pressure, the pressure in the secondary piping system 21b drops, and the pressure in the secondary piping system 18 is the reference pressure (pressure when the balloon 92 is fully contracted). After overshooting from P2, the pressure rises to the reference pressure P2 and becomes a substantially constant state until the time of the next switching (switching to positive pressure), and these are sequentially repeated. As a result, the volume change as shown in (B1) of FIG. 5A occurs, the balloon 92 can be expanded and contracted according to the heartbeat, and the auxiliary operation of the heart function can be performed.

図5(b)は、補助バルブ41を動作させる状態における二次配管系21bの内圧波形286とバルーンの容積変化(B2)を表している。図5(b)では、図4(a)で説明したように、二次配管系21bに対して陽圧を印加している所定のタイミング(t1)で補助バルブ41を開き、その後、二次配管系21bに対して陽圧を印加している所定のタイミングで補助バルブ41を閉じる。また、図5(b)では、図4(b)で説明したように、二次配管系21bに対して陰圧を印加している所定のタイミング(t2)で補助バルブ41を開き、その後、二次配管系21bに対して陰圧を印加している所定のタイミングで補助バルブ41を閉じる。 FIG. 5B shows the internal pressure waveform 286 of the secondary piping system 21b and the volume change (B2) of the balloon in the state where the auxiliary valve 41 is operated. In FIG. 5B, as described in FIG. 4A, the auxiliary valve 41 is opened at a predetermined timing (t1) when a positive pressure is applied to the secondary piping system 21b, and then the secondary valve 41 is opened. The auxiliary valve 41 is closed at a predetermined timing when positive pressure is applied to the piping system 21b. Further, in FIG. 5B, as described in FIG. 4B, the auxiliary valve 41 is opened at a predetermined timing (t2) when a negative pressure is applied to the secondary piping system 21b, and then the auxiliary valve 41 is opened. The auxiliary valve 41 is closed at a predetermined timing when a negative pressure is applied to the secondary piping system 21b.

補助バルブ41を動作させた状態では、図5(b)の内圧波形286に示すように、二次配管系21bに陽圧が印加されると、二次配管系21b内の圧力が上昇し、オーバーシュートした後に減少に転じ、バルーン92が拡張しきった時点(t1)で、補助バルブ41が開かれることによって二次配管系21b内の圧力は低下してプラトー圧(バルーン92が拡張しきったときの圧力)P3まで下降して、次の切り換え(陰圧への切り換え)まで略一定の状態となり、陰圧への切り換えにより、二次配管系21b内の圧力が下降し、オーバーシュートした後に上昇に転じ、バルーン92が縮みきった時点(t2)で、補助バルブ41が開かれることによって二次配管系21b内の圧力は上昇して基準圧(バルーン92が縮みきったときの圧力)P4まで上昇して、次の切り換え(陽圧への切り換え)まで略一定の状態となり、これらを順次繰り返すことになる。その結果、同図に符号(B2)で示すような容積変化が生じ、心臓の拍動に合わせたバルーン92の拡張及び収縮が可能になり、心機能の補助動作を行うことができる。 In the state where the auxiliary valve 41 is operated, as shown in the internal pressure waveform 286 of FIG. 5B, when a positive pressure is applied to the secondary piping system 21b, the pressure in the secondary piping system 21b rises. After overshooting, the pressure starts to decrease, and when the balloon 92 is fully expanded (t1), the pressure in the secondary piping system 21b is reduced by opening the auxiliary valve 41, and the plateau pressure (when the balloon 92 is fully expanded). Pressure) drops to P3 and remains in a substantially constant state until the next switching (switching to negative pressure). By switching to negative pressure, the pressure in the secondary piping system 21b drops and rises after overshooting. When the balloon 92 is fully contracted (t2), the pressure in the secondary piping system 21b rises due to the opening of the auxiliary valve 41 to the reference pressure (pressure when the balloon 92 is fully contracted) P4. It rises and becomes a substantially constant state until the next switching (switching to positive pressure), and these are repeated in sequence. As a result, the volume change as shown by the reference numeral (B2) in the figure is generated, the balloon 92 can be expanded and contracted according to the heartbeat, and the auxiliary operation of the heart function can be performed.

図5(a)と図5(b)との比較から明らかなように、補助バルブ41を動作させることにより、プラトー圧はP1からP3と下降しており、基準圧はP2からP4へと上昇している。したがって、補助バルブ41を動作させることによって、プラトー圧と基準圧との差を小さくすることができる。これにより、拡張時には基準圧からプラトー圧への到達時間を短くすることができ、一方、収縮時にはプラトー圧から基準圧への到達時間を短くすることができ、したがって、補助バルブ41を動作させることにより、IABP駆動装置10は、バルーン92の応答性を向上させることができる。 As is clear from the comparison between FIGS. 5A and 5B, by operating the auxiliary valve 41, the plateau pressure decreases from P1 to P3, and the reference pressure increases from P2 to P4. is doing. Therefore, by operating the auxiliary valve 41, the difference between the plateau pressure and the reference pressure can be reduced. As a result, the time to reach the plateau pressure from the reference pressure can be shortened during expansion, while the time to reach the plateau pressure from the plateau pressure can be shortened during contraction, and therefore, the auxiliary valve 41 can be operated. Thereby, the IABP drive device 10 can improve the responsiveness of the balloon 92.

図2に示すように、モニタ部60は、制御部62と、表示部64と、不完全拡張検出部65と、操作信号入力部68と、パイロットランプ70と、心拍信号入力部69とを有する。図3に示すように、表示部64は、モニタ部60の前面上半分程度の領域に配置されており、たとえば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイのような表示ディスプレイで構成される。 As shown in FIG. 2, the monitor unit 60 includes a control unit 62, a display unit 64, an incomplete expansion detection unit 65, an operation signal input unit 68, a pilot lamp 70, and a heart rate signal input unit 69. .. As shown in FIG. 3, the display unit 64 is arranged in an area of about the upper half of the front surface of the monitor unit 60, and is composed of a display such as a liquid crystal display or an organic EL display.

制御部62は、マイクロプロセッサ等で構成され、各種の演算処理を実施することにより、IABP駆動装置10に含まれるバルーン駆動部20aや表示部64その他の構成を制御する。後述するように、制御部62には、心拍信号入力部69を介して、心拍に関する信号である心拍信号が入力される。また、制御部62は、心拍に同期してバルーン92が拡張及び収縮するように、バルーン駆動部20aを制御する。パイロットランプ70は、IABP駆動装置10に発生した異常などを含むIABP駆動装置10の駆動状態を、点灯色や点灯・点滅の変化により操作者に知らせる。パイロットランプ70の点灯状態は、制御部62によって制御される。 The control unit 62 is composed of a microprocessor or the like, and controls the balloon drive unit 20a, the display unit 64, and other configurations included in the IABP drive device 10 by performing various arithmetic processes. As will be described later, a heartbeat signal, which is a signal related to the heartbeat, is input to the control unit 62 via the heartbeat signal input unit 69. Further, the control unit 62 controls the balloon drive unit 20a so that the balloon 92 expands and contracts in synchronization with the heartbeat. The pilot lamp 70 informs the operator of the driving state of the IABP driving device 10 including an abnormality that has occurred in the IABP driving device 10 by changing the lighting color and lighting / blinking. The lighting state of the pilot lamp 70 is controlled by the control unit 62.

図2及び図3に示すように、表示部64は、波形表示部64aと、血圧・心拍数表示部64bとを有している。波形表示部64aは、表示部64の中央に配置されており、波形表示部64aには、心電図波形82、血圧波形84、内圧波形86の順に、3つの波形が並んで表示される。心電図波形82は、患者の心臓の電気的な活動を表す心電図信号を表示したものである。心電図信号は、患者に取り付けられた電極パッドを介して心電計により取得され、図2に示す心拍信号入力部69を介してモニタ部60に入力される。モニタ部60の制御部62は、心拍信号入力部69を介して入力された心電図信号を、心電図波形82として波形表示部64aに表示する。なお、心電図信号は、IABP駆動装置10に心電計を内蔵させてIABP駆動装置10自体に直接取得させてもよく、IABP駆動装置10外の心電計(ポリグラフやベッドサイドモニタ等)を介して間接的に取得されてもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the display unit 64 includes a waveform display unit 64a and a blood pressure / heart rate display unit 64b. The waveform display unit 64a is arranged in the center of the display unit 64, and three waveforms are displayed side by side on the waveform display unit 64a in the order of the electrocardiogram waveform 82, the blood pressure waveform 84, and the internal pressure waveform 86. The electrocardiogram waveform 82 displays an electrocardiogram signal representing the electrical activity of the patient's heart. The electrocardiogram signal is acquired by the electrocardiograph via an electrode pad attached to the patient, and is input to the monitor unit 60 via the heartbeat signal input unit 69 shown in FIG. The control unit 62 of the monitor unit 60 displays the electrocardiogram signal input via the heartbeat signal input unit 69 on the waveform display unit 64a as the electrocardiogram waveform 82. The electrocardiogram signal may be acquired directly by the IABP drive device 10 itself by incorporating an electrocardiograph in the IABP drive device 10, or via an electrocardiograph (polygraph, bedside monitor, etc.) outside the IABP drive device 10. May be obtained indirectly.

血圧波形84は、患者の血圧を表す血圧信号を表示したものである。血圧信号は、バルーンカテーテル90又は動脈に接続された他のカテーテルに対して取り付けられた圧力トランスデューサ等を用いて測定され、図2に示す心拍信号入力部69を介してモニタ部60に入力される。モニタ部60の制御部62は、心拍信号入力部69を介して入力された血圧信号を、血圧波形84として波形表示部64aに表示する。なお、心拍信号は、心電図信号及び血圧信号のいずれかから任意に選択して用いることができる。 The blood pressure waveform 84 is a display of a blood pressure signal representing a patient's blood pressure. The blood pressure signal is measured using a balloon catheter 90 or a pressure transducer attached to another catheter connected to an artery, and is input to the monitor unit 60 via the heart rate signal input unit 69 shown in FIG. .. The control unit 62 of the monitor unit 60 displays the blood pressure signal input via the heart rate signal input unit 69 on the waveform display unit 64a as the blood pressure waveform 84. The heartbeat signal can be arbitrarily selected and used from either an electrocardiogram signal or a blood pressure signal.

内圧波形86は、バルーン92の内圧であるバルーン内圧を表す内圧信号を表示したものである。内圧信号は、図2に示すように、装置本体20における二次配管系21bに設けられた測定部22が出力し、モニタ部60に入力される。 The internal pressure waveform 86 displays an internal pressure signal representing the internal pressure of the balloon, which is the internal pressure of the balloon 92. As shown in FIG. 2, the internal pressure signal is output by the measuring unit 22 provided in the secondary piping system 21b of the apparatus main body 20 and input to the monitor unit 60.

図3に示すように、表示部64の右側には、血圧及び心拍数を数値表示する血圧・心拍数表示部64bが配置されている。図3に示す例では、血圧・心拍数表示部64bの上方から、心拍数、収縮期圧、拡張期圧、平均圧、オーグメンテーション圧の順に表示されている。心拍数は心電図信号に基づき、収縮期圧、拡張期圧、平均圧及びオーグメンテーション圧については血圧信号に基づき、それぞれ制御部62で算出される。 As shown in FIG. 3, a blood pressure / heart rate display unit 64b that numerically displays blood pressure and heart rate is arranged on the right side of the display unit 64. In the example shown in FIG. 3, the heart rate, systolic pressure, diastolic pressure, average pressure, and augmentation pressure are displayed in this order from above the blood pressure / heart rate display unit 64b. The heart rate is calculated by the control unit 62 based on the electrocardiogram signal, and the systolic pressure, the diastolic pressure, the average pressure, and the augmentation pressure are calculated based on the blood pressure signal.

図3に示すように、操作信号入力部68は、モニタ部60の前面下方に配置されている。IABP駆動装置10の操作者は、操作信号入力部68を介して、バルーン92の駆動条件や、モニタ部60の表示条件など、IABP駆動装置10の駆動に関する様々な信号を入力することができる。 As shown in FIG. 3, the operation signal input unit 68 is arranged below the front surface of the monitor unit 60. The operator of the IABP drive device 10 can input various signals related to the drive of the IABP drive device 10, such as the drive conditions of the balloon 92 and the display conditions of the monitor unit 60, via the operation signal input unit 68.

操作信号入力部68は、バルーン92を拡張させるシャトルガスの量を設定するオーグメンテーション設定値を入力するための設定値入力部68aを有している。IABP駆動装置10の操作者が、設定値入力部68aの押ボタンを押すと、オーグメンテーション設定値を変更して新たな値を設定する操作信号が、モニタ部60に入力される。オーグメンテーション設定値を変更して新たな値を設定する操作信号が入力された場合、モニタ部60の制御部62は、装置本体20の調整部24を制御し、二次配管系21b及びバルーンカテーテル90内に流通するシャトルガスの量(ヘリウムガスの化学当量)を増加又は減少させ、バルーン内圧を調整する。 The operation signal input unit 68 has a set value input unit 68a for inputting an augmentation set value for setting the amount of shuttle gas that expands the balloon 92. When the operator of the IABP drive device 10 presses the push button of the set value input unit 68a, an operation signal for changing the augmentation set value and setting a new value is input to the monitor unit 60. When an operation signal for changing the augmentation set value and setting a new value is input, the control unit 62 of the monitor unit 60 controls the adjustment unit 24 of the apparatus main body 20, and the secondary piping system 21b and the balloon. The amount of shuttle gas flowing in the catheter 90 (chemical equivalent of helium gas) is increased or decreased to adjust the internal pressure of the balloon.

本実施形態では、オーグメンテーション設定値は、最小値「1」から最大値「10」までの10段階に設定可能であり、オーグメンテーション設定値を大きくするほど二次配管系21b及びバルーンカテーテル90内に流通するシャトルガスの量が大きくなるようになっている。 In the present embodiment, the augmentation set value can be set in 10 steps from the minimum value "1" to the maximum value "10", and the larger the augmentation set value is, the more the secondary piping system 21b and the balloon catheter are set. The amount of shuttle gas circulating in 90 is increasing.

図2に示す不完全拡張検出部65は、バルーン92が拡張時において不完全拡張する第1拡張駆動を検出する。ここで、本実施形態のIABP駆動装置10では、オーグメンテーション設定値が初期値である「10」であれば、患者の心拍数が非常に速いような特殊なケースを除き、二次配管系21bに陽圧が印加された状態において、バルーン92が完全拡張できるように、二次配管系21b及びバルーンカテーテル90内に流通するシャトルガスの量が調整されることとなる。 The incomplete expansion detection unit 65 shown in FIG. 2 detects the first expansion drive in which the balloon 92 is incompletely expanded at the time of expansion. Here, in the IABP drive device 10 of the present embodiment, if the augmentation set value is "10", which is the initial value, the secondary piping system except for a special case where the patient's heart rate is very fast. When a positive pressure is applied to 21b, the amount of shuttle gas flowing in the secondary piping system 21b and the balloon catheter 90 is adjusted so that the balloon 92 can be completely expanded.

しかし、IABP駆動装置10では、上述したオーグメンテーション設定値を変更すること等により、二次配管系21bに陽圧が印加された状態においてもバルーン92が完全拡張せず、バルーン92が拡張時に不完全拡張する第1拡張駆動を実施することが可能である。このような第1拡張駆動は、患者の心機能の回復状態に応じてバルーン92による心機能の補助効果を弱めたい場合などに実施される。なお、バルーン92が完全拡張した状態とは、バルーン92が所定の容積まで拡張して、バルーン92の表面に実質的に凹凸がなくなった状態であることを意味し、バルーン92が不完全拡張した状態とは、バルーン92の1回の拡張時のなかで最大の容積まで拡張したときであっても、バルーン92が所定の容積まで拡張せず、バルーン92の表面に凹凸が存在する状態を意味する。また、バルーン92の容積は、患者の体格などに応じて予め用いるバルーン92の大きさを選択することによって定められ、たとえば30~45mlの範囲で選択される。 However, in the IABP drive device 10, the balloon 92 does not completely expand even when a positive pressure is applied to the secondary piping system 21b by changing the augmentation setting value described above, and the balloon 92 does not expand completely when the balloon 92 expands. It is possible to carry out a first expansion drive that is incompletely expanded. Such a first expansion drive is performed when it is desired to weaken the assistive effect of the balloon 92 on the cardiac function according to the recovery state of the cardiac function of the patient. The state in which the balloon 92 is completely expanded means that the balloon 92 is expanded to a predetermined volume and the surface of the balloon 92 is substantially free of irregularities, and the balloon 92 is incompletely expanded. The state means a state in which the balloon 92 does not expand to a predetermined volume and the surface of the balloon 92 has irregularities even when the balloon 92 is expanded to the maximum volume in one expansion. do. The volume of the balloon 92 is determined by selecting the size of the balloon 92 to be used in advance according to the physique of the patient and the like, and is selected in the range of, for example, 30 to 45 ml.

図2に示す不完全拡張検出部65は、二次配管系21b及びバルーンカテーテル90内に流通するシャトルガスの量を設定するオーグメンテーション設定値が、その値以下である場合には通常の駆動条件下においてバルーン92が拡張時に不完全拡張することになると推定される、予め設定された閾値(本実施形態では「5」)以下であることを検出し、オーグメンテーション設定値がその所定の閾値以下でバルーン92が駆動されている場合は、バルーン駆動部20aによって第1拡張駆動が行われていると判断する。また、さらに、不完全拡張検出部65は、血圧波形84にバルーン排除圧84aが認められなくなることを検出し、血圧波形84にバルーン排除圧84aが認められない状態でバルーン92が駆動されている場合は、バルーン駆動部20aによって第1拡張駆動が行われていると判断する。なお、不完全拡張検出部65は、図3に示す血圧波形84における収縮期圧84bが、血圧波形84におけるオーグメンテーション圧84c以上である場合に、血圧波形84にバルーン排除圧84aが認められないと判断する。 The incomplete expansion detection unit 65 shown in FIG. 2 is normally driven when the augmentation setting value for setting the amount of shuttle gas flowing in the secondary piping system 21b and the balloon catheter 90 is equal to or less than that value. It is detected that the balloon 92 is equal to or less than a preset threshold value (“5” in the present embodiment), which is estimated to be incompletely expanded at the time of expansion under the conditions, and the augmentation setting value is the predetermined value. When the balloon 92 is driven below the threshold value, it is determined that the first expansion drive is being performed by the balloon driving unit 20a. Further, the incomplete expansion detection unit 65 detects that the balloon exclusion pressure 84a is not recognized in the blood pressure waveform 84, and the balloon 92 is driven in a state where the balloon exclusion pressure 84a is not recognized in the blood pressure waveform 84. In this case, it is determined that the first expansion drive is performed by the balloon drive unit 20a. In the incomplete expansion detection unit 65, when the systolic pressure 84b in the blood pressure waveform 84 shown in FIG. 3 is equal to or higher than the augmentation pressure 84c in the blood pressure waveform 84, the balloon exclusion pressure 84a is recognized in the blood pressure waveform 84. Judge that there is no.

このように、不完全拡張検出部65は、オーグメンテーション設定値や、血圧波形84から、バルーン92が拡張時の不完全拡張を伴う第1拡張駆動されているか否かを検出し、結果を制御部62に伝える。制御部62は、不完全拡張検出部65による検出結果に基づき、第1拡張駆動が続く時間を監視する。さらに、制御部62は、第1拡張駆動が1分間以上続いた場合、所定の回数の心拍に対してバルーン92を大きく拡張させる第2拡張駆動を行った後、再び第1拡張駆動を行うように、バルーン駆動部20aを制御する。第2拡張駆動において、バルーン92を大きく拡張させる回数は任意に設定することができるが、好ましくは1~3回であり、さらに好ましくは1回である。 In this way, the incomplete expansion detection unit 65 detects whether or not the balloon 92 is driven by the first expansion accompanied by incomplete expansion at the time of expansion from the augmentation set value and the blood pressure waveform 84, and obtains the result. Notify the control unit 62. The control unit 62 monitors the time during which the first expansion drive continues based on the detection result by the incomplete expansion detection unit 65. Further, when the first expansion drive continues for 1 minute or more, the control unit 62 performs the second expansion drive that greatly expands the balloon 92 with respect to a predetermined number of heartbeats, and then performs the first expansion drive again. In addition, the balloon drive unit 20a is controlled. In the second expansion drive, the number of times the balloon 92 is greatly expanded can be set arbitrarily, but is preferably 1 to 3 times, and more preferably 1 time.

なお、制御部62と不完全拡張検出部65の区別は、機能を説明するための便宜的なものであり、制御部62と不完全拡張検出部65とは1つのマイクロプロセッサ等で構成されていてもよく、複数の回路等で構成されていてもよい。 The distinction between the control unit 62 and the incomplete extension detection unit 65 is for convenience of explaining the function, and the control unit 62 and the incomplete extension detection unit 65 are composed of one microprocessor or the like. It may be composed of a plurality of circuits or the like.

以下、図6~図8を用いて、図2に示すIABP駆動装置10によるバルーン92の具体的な駆動について説明する。図6は、図2に示す制御部62がバルーン駆動部20aを制御する制御方法の一例であり、IABP駆動装置10によるバルーン92の駆動方法の一例を表すフローチャートである。図6に示すステップS001では、IABP駆動装置10の制御部62は、バルーン駆動部20aに対して、バルーン92の駆動を開始させる。制御部62は、バルーン駆動部20aが心拍に同期してバルーン92を拡張・収縮させるように制御し、IABP駆動装置10による心機能補助動作が開始される。また、制御部62は、バルーン92の駆動を開始した際に、第1拡張駆動の継続時間を測る検出タイマーをスタートさせる。 Hereinafter, the specific driving of the balloon 92 by the IABP driving device 10 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is a flowchart showing an example of a control method in which the control unit 62 shown in FIG. 2 controls the balloon drive unit 20a, and an example of a method of driving the balloon 92 by the IABP drive device 10. In step S001 shown in FIG. 6, the control unit 62 of the IABP drive device 10 causes the balloon drive unit 20a to start driving the balloon 92. The control unit 62 controls the balloon drive unit 20a to expand and contract the balloon 92 in synchronization with the heartbeat, and the cardiac function assisting operation by the IABP drive device 10 is started. Further, when the balloon 92 is started to be driven, the control unit 62 starts a detection timer for measuring the duration of the first extended drive.

ステップS002では、制御部62は、バルーン駆動部20aによって、バルーン92が拡張時において不完全拡張する第1拡張駆動が行われているか否かを判断する。ステップS002において、制御部62は、図2に示す不完全拡張検出部65による検出結果に基づき、上述の判断を行う。図7は、不完全拡張検出部65による不完全拡張の検出工程を表すフローチャートである。図7のステップS101では、不完全拡張検出部65が、バルーン92の第1拡張駆動が行われているか否かを検出する検出工程を開始する。不完全拡張検出部65は、制御部62からの求めに応じて、又は所定の周期で、検出工程を開始する。 In step S002, the control unit 62 determines whether or not the balloon drive unit 20a is performing the first expansion drive in which the balloon 92 is incompletely expanded at the time of expansion. In step S002, the control unit 62 makes the above-mentioned determination based on the detection result by the incomplete extension detection unit 65 shown in FIG. FIG. 7 is a flowchart showing an incomplete expansion detection step by the incomplete expansion detection unit 65. In step S101 of FIG. 7, the incomplete expansion detection unit 65 starts a detection step of detecting whether or not the first expansion drive of the balloon 92 is being performed. The incomplete expansion detection unit 65 starts the detection step in response to a request from the control unit 62 or at a predetermined cycle.

図7のステップS102では、不完全拡張検出部65は、血圧信号より算出される収縮期圧(血圧値Sys)84bが、同じく血圧信号より算出されるオーグメンテーション圧(Aug)84c以上であるか否かを判断する。不完全拡張検出部65は、収縮期圧(血圧値Sys)84bがオーグメンテーション圧(Aug)84c以上である場合は、ステップS104へ進み、バルーン92が拡張時において不完全拡張していることを検出する。ステップS104では、不完全拡張検出部65は、現在、バルーン駆動部20aによって第1拡張駆動が行われている旨、制御部62に伝える。また、これとは反対に、収縮期圧(血圧値Sys)84bがオーグメンテーション圧(Aug)84c以上でなかった場合、ステップS103の処理へ進む。 In step S102 of FIG. 7, in the incomplete expansion detection unit 65, the systolic pressure (blood pressure value Sys) 84b calculated from the blood pressure signal is equal to or higher than the augmentation pressure (Aug) 84c calculated from the blood pressure signal. Judge whether or not. When the systolic pressure (blood pressure value Sys) 84b is equal to or higher than the augmentation pressure (Aug) 84c, the incomplete expansion detection unit 65 proceeds to step S104, and the balloon 92 is incompletely expanded at the time of expansion. Is detected. In step S104, the incomplete expansion detection unit 65 informs the control unit 62 that the first expansion drive is currently being performed by the balloon drive unit 20a. On the contrary, when the systolic pressure (blood pressure value Sys) 84b is not equal to or higher than the augmentation pressure (Aug) 84c, the process proceeds to step S103.

図7のステップS103では、不完全拡張検出部65は、シャトルガスの量を設定するオーグメンテーション設定値が、閾値として設定されている「5」以下であるか否かを判断する。不完全拡張検出部65は、オーグメンテーション設定値が「1」から「5」までである場合、ステップS104へ進み、バルーン92が拡張時において不完全拡張していることを検出する。ステップS104における動作は前述したとおりである。 In step S103 of FIG. 7, the incomplete expansion detection unit 65 determines whether or not the augmentation setting value for setting the amount of shuttle gas is “5” or less, which is set as a threshold value. When the augmentation set value is from "1" to "5", the incomplete expansion detection unit 65 proceeds to step S104 and detects that the balloon 92 is incompletely expanded at the time of expansion. The operation in step S104 is as described above.

また、これとは反対に、不完全拡張検出部65は、オーグメンテーション設定値が「6」から「10」までである場合、ステップS105へ進み、バルーン92が拡張時において不完全拡張していない(あるいは、バルーン92が拡張時に完全拡張している)ことを検出する。ステップS105では、不完全拡張検出部65は、現在、バルーン駆動部20aによって第1拡張駆動が行われていないことを、制御部62に伝える。 On the contrary, when the augmentation setting value is from "6" to "10", the incomplete expansion detection unit 65 proceeds to step S105, and the balloon 92 is incompletely expanded at the time of expansion. Detects that it is not (or the balloon 92 is fully inflated when inflated). In step S105, the incomplete expansion detection unit 65 informs the control unit 62 that the first expansion drive is not currently performed by the balloon drive unit 20a.

図7に示すように、不完全拡張検出部65は、バルーン92が拡張時において不完全拡張する第1拡張駆動が行われているか否かを検出し、検出結果を制御部62に伝えた後、検出工程を終了する。 As shown in FIG. 7, the incomplete expansion detection unit 65 detects whether or not the first expansion drive in which the balloon 92 is incompletely expanded at the time of expansion is performed, and after transmitting the detection result to the control unit 62. , The detection process is completed.

図6に示すステップS002において、制御部62は、不完全拡張検出部65の検出結果に基づき、第1拡張駆動が行われていないと判断した場合は、ステップS005へ進んで第1拡張駆動の検出タイマーをリセットした(0秒から再スタートさせた)後、ステップS002の動作へ戻る。 In step S002 shown in FIG. 6, when the control unit 62 determines that the first expansion drive has not been performed based on the detection result of the incomplete expansion detection unit 65, the control unit 62 proceeds to step S005 to perform the first expansion drive. After resetting the detection timer (restarting from 0 seconds), the operation returns to the operation of step S002.

図6に示すステップS002において、制御部62は、不完全拡張検出部65の検出結果に基づき、第1拡張駆動が行われていると判断した場合は、ステップS003へ進む。ステップS003において、制御部62は、バルーン駆動部20aによる第1拡張駆動が、1分間以上続いているかを検出する。より具体的には、制御部62は、駆動開始時にスタートさせた第1拡張駆動の検出タイマーの値が1分以上であるか否かにより、ステップS003の判断を行う。ステップS003において、第1拡張駆動の継続時間を表す検出タイマーの値が1分以上であればステップS004へ進み、検出タイマーの値が1分を下回る場合はステップS002へ戻る。 In step S002 shown in FIG. 6, if the control unit 62 determines that the first expansion drive is being performed based on the detection result of the incomplete expansion detection unit 65, the control unit 62 proceeds to step S003. In step S003, the control unit 62 detects whether the first extended drive by the balloon drive unit 20a continues for 1 minute or more. More specifically, the control unit 62 determines in step S003 depending on whether or not the value of the detection timer of the first extended drive started at the start of driving is 1 minute or more. In step S003, if the value of the detection timer indicating the duration of the first extended drive is 1 minute or more, the process proceeds to step S004, and if the value of the detection timer is less than 1 minute, the process returns to step S002.

ステップS004では、1回の心拍に対して、直前の第1拡張駆動よりもバルーン92を大きく拡張させる第2拡張駆動を行う工程を、制御部62が実施する。図8は、制御部62がバルーン駆動部20aを制御することによって実施された第2拡張駆動95と、第2拡張駆動95の直前に行われた第1拡張駆動94における内圧波形386及びバルブの開閉状態を表す概念図である。 In step S004, the control unit 62 performs a step of performing a second expansion drive that expands the balloon 92 more than the immediately preceding first expansion drive for one heartbeat. FIG. 8 shows the internal pressure waveform 386 and the valve in the second expansion drive 95 implemented by the control unit 62 controlling the balloon drive unit 20a and the first expansion drive 94 performed immediately before the second expansion drive 95. It is a conceptual diagram showing an open / closed state.

図8の左側部分に示す第1拡張駆動94では、陽圧側電磁弁28及び陰圧側電磁弁29の開閉状態から理解できるように、制御部62は、陰圧側電磁弁29を閉じると同時に陽圧側電磁弁28を開き、二次配管系21b内に陽圧の印加を開始した時点から所定時間(たとえば105msec)の経過後に陽圧側電磁弁28を閉じる。また、陽圧側電磁弁28、陰圧側電磁弁29及び補助バルブ41の開閉状態から理解できるように、制御部62は、二次配管系21b内に陽圧の印加を開始した時点から所定時間(たとえば、95msec)の経過後(すなわち、陽圧側電磁弁28を閉じてから10msec後)に補助バルブ41を開き、次の切り換えの前(たとえば、次の切り換えの10msec前)に補助バルブ41を閉じる。 In the first expansion drive 94 shown on the left side of FIG. 8, the control unit 62 closes the negative pressure side solenoid valve 29 and simultaneously closes the positive pressure side solenoid valve 29 so that it can be understood from the open / closed state of the positive pressure side solenoid valve 28 and the negative pressure side solenoid valve 29. The solenoid valve 28 is opened, and the positive pressure side solenoid valve 28 is closed after a predetermined time (for example, 105 msec) has elapsed from the time when the positive pressure is started to be applied into the secondary piping system 21b. Further, as can be understood from the open / closed state of the positive pressure side solenoid valve 28, the negative pressure side solenoid valve 29, and the auxiliary valve 41, the control unit 62 has a predetermined time (from the time when the positive pressure is applied into the secondary piping system 21b). For example, after 95 msec) (that is, 10 msec after closing the positive pressure side solenoid valve 28), the auxiliary valve 41 is opened, and before the next switch (for example, 10 msec before the next switch), the auxiliary valve 41 is closed. ..

第1拡張駆動94では、バルーン92の拡張時に、バルーン92に連続する二次配管系21bに備えられる補助バルブ41を動作させることにより、図4(a)に示すようにシャトルガスの一部が補助タンク42に流入する。補助タンク42へのシャトルガスの流入により、図8に示すバルーン92の内圧波形386におけるプラトー圧P5が下降するため、補助バルブ41は、バルーン92の内圧波形386におけるプラトー圧P5と基準圧P6との圧力差を小さくする。なお、ここで第1拡張駆動94におけるものとして説明した補助バルブ61の開閉動作は、バルーン92が拡張時に完全拡張する場合の通常の駆動においても行われるものである。 In the first expansion drive 94, when the balloon 92 is expanded, a part of the shuttle gas is released as shown in FIG. 4A by operating the auxiliary valve 41 provided in the secondary piping system 21b continuous with the balloon 92. It flows into the auxiliary tank 42. Since the plateau pressure P5 in the internal pressure waveform 386 of the balloon 92 shown in FIG. 8 drops due to the inflow of the shuttle gas into the auxiliary tank 42, the auxiliary valve 41 has the plateau pressure P5 and the reference pressure P6 in the internal pressure waveform 386 of the balloon 92. Reduce the pressure difference of. The opening / closing operation of the auxiliary valve 61 described here as in the first expansion drive 94 is also performed in a normal drive when the balloon 92 is completely expanded at the time of expansion.

一方、図8の右側部分に示す第2拡張駆動95では、制御部62は、第1拡張駆動94の場合と同様に、陰圧側電磁弁29を閉じると同時に陽圧側電磁弁28を開き、二次配管系21b内に陽圧の印加を開始した時点から所定時間(たとえば、105msec)の経過後に陽圧側電磁弁28を閉じる。しかしながら、陽圧側電磁弁28、陰圧側電磁弁29及び補助バルブ41の開閉状態から理解できるように、第2拡張駆動95においては、制御部62は、二次配管系21b内に陽圧の印加を開始した時点から次の切り換え(すなわち、陰圧側電磁弁29を開く時点)まで、補助バルブ41を閉状態に維持する。 On the other hand, in the second expansion drive 95 shown on the right side of FIG. 8, the control unit 62 closes the negative pressure side solenoid valve 29 and opens the positive pressure side solenoid valve 28 at the same time as in the case of the first expansion drive 94. The positive pressure side solenoid valve 28 is closed after a predetermined time (for example, 105 msec) has elapsed from the time when the positive pressure is started to be applied to the next piping system 21b. However, as can be understood from the open / closed states of the positive pressure side solenoid valve 28, the negative pressure side solenoid valve 29, and the auxiliary valve 41, in the second expansion drive 95, the control unit 62 applies a positive pressure into the secondary piping system 21b. The auxiliary valve 41 is maintained in the closed state from the time when the operation is started to the next switching (that is, the time when the negative pressure side solenoid valve 29 is opened).

第2拡張駆動95では、補助バルブ41を閉状態に維持してバルーン92を拡張させることにより、図4(a)に示すようなシャトルガスの補助タンク42への流入が生じない。したがって、第2拡張駆動95では、図8左側部分に示す第1拡張駆動94よりも、バルーン92を拡張させるシャトルガスが多い状態でバルーン92を拡張させることになる。したがって、第2拡張駆動95では、バルーン92の内圧波形386におけるプラトー圧P7が、第1拡張駆動94のプラトー圧P5より上昇し、バルーン92は完全拡張するか、少なくとも、直前の第1拡張駆動94による拡張時に比べて完全拡張に近い状態まで拡張する。 In the second expansion drive 95, by keeping the auxiliary valve 41 in the closed state and expanding the balloon 92, the shuttle gas does not flow into the auxiliary tank 42 as shown in FIG. 4A. Therefore, in the second expansion drive 95, the balloon 92 is expanded in a state where there is more shuttle gas for expanding the balloon 92 than in the first expansion drive 94 shown on the left side of FIG. Therefore, in the second expansion drive 95, the plateau pressure P7 in the internal pressure waveform 386 of the balloon 92 rises from the plateau pressure P5 of the first expansion drive 94, and the balloon 92 is completely expanded, or at least immediately before the first expansion drive. It expands to a state close to full expansion compared to the expansion by 94.

図6に示すように、制御部62は、ステップS004において上述のような第2拡張駆動95をバルーン駆動部20aに実施させた後、ステップS005へ進んで第1拡張駆動の検出タイマーをリセットした(0秒から再スタートさせた)後、ステップS002の動作へ戻る。 As shown in FIG. 6, the control unit 62 causes the balloon drive unit 20a to perform the second expansion drive 95 as described above in step S004, and then proceeds to step S005 to reset the detection timer of the first expansion drive. After (restarting from 0 seconds), the operation returns to the operation of step S002.

このように、図6に示す駆動方法では、1分間以上第1拡張駆動94が続く場合に、制御部62がバルーン駆動部20aに対して、1心拍分の第2拡張駆動95を行うように制御することにより、バルーンが完全拡張できない時間が、所定の時間を超えて継続することを防止することができる。また、第2拡張駆動95により、バルーン92を完全拡張させるか、又は完全拡張に近い状態までバルーン92を拡張させることができるため、バルーン92の表面に血栓が形成される問題を防止できる。 As described above, in the drive method shown in FIG. 6, when the first expansion drive 94 continues for 1 minute or more, the control unit 62 performs the second expansion drive 95 for one heartbeat on the balloon drive unit 20a. By controlling, it is possible to prevent the time during which the balloon cannot be fully expanded from continuing beyond a predetermined time. Further, since the balloon 92 can be completely expanded or the balloon 92 can be expanded to a state close to the complete expansion by the second expansion drive 95, the problem that a thrombus is formed on the surface of the balloon 92 can be prevented.

図6に示す例では、ステップS003に示すように、制御部62は、第1拡張駆動94が1分間以上続く場合に、バルーン駆動部20aに対して第2拡張駆動95を行わせるが、第2拡張駆動95を行わせる第1拡張駆動94の継続時間は1分間に限定されず、30秒間以上の任意の時間から選択すればよく、たとえば1~3分間程度とすることが好ましい。第2拡張駆動95を行わせるタイミングがこれより早すぎると、IABP駆動装置10による心機能補助効果が狙いより強くなりすぎ、意図したウィーング等を行えないなど問題が生じる恐れがある。また、第2拡張駆動95を行わせるタイミングが遅すぎると、バルーン92の表面における血栓の形成を適切に防止できなくなるおそれがある。 In the example shown in FIG. 6, as shown in step S003, the control unit 62 causes the balloon drive unit 20a to perform the second expansion drive 95 when the first expansion drive 94 continues for 1 minute or more. The duration of the first extended drive 94 for performing the two extended drive 95 is not limited to one minute, and may be selected from any time of 30 seconds or more, preferably about 1 to 3 minutes, for example. If the timing at which the second extended drive 95 is performed is earlier than this, the cardiac function assisting effect of the IABP drive device 10 becomes too strong as intended, and there is a risk that problems such as the inability to perform the intended Wiing or the like may occur. Further, if the timing of performing the second expansion drive 95 is too late, the formation of a thrombus on the surface of the balloon 92 may not be properly prevented.

図6に示すような制御を行うことにより、IABP駆動装置10は、患者の状態に応じて適切に心機能を補助しつつ、かつ、バルーン92が完全拡張しない状態が所定時間以上連続することを防止し、バルーン92の表面に血栓が形成される問題を防止することができる。 By performing the control as shown in FIG. 6, the IABP driving device 10 appropriately assists the cardiac function according to the patient's condition, and the balloon 92 does not fully expand for a predetermined time or longer. This can prevent the problem of thrombus formation on the surface of the balloon 92.

以上のように、IABP駆動装置10及びこれによるバルーン92の駆動方法について、実施形態及びそれを用いた具体的な動作を挙げて説明したが、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。たとえば、IABP駆動装置10において、バルーン駆動部20aの構成は、図2に示すものに限定されず、陽圧と陰圧を交互に配管系に印加して、バルーン92を拡張・収縮できるものであれば、どのような構成であってもよい。 As described above, the IABP driving device 10 and the method of driving the balloon 92 by the IABP driving device 10 have been described with reference to the embodiment and the specific operation using the embodiment, but the present invention is limited to the above-described embodiment. It's not a thing. For example, in the IABP drive device 10, the configuration of the balloon drive unit 20a is not limited to that shown in FIG. 2, and the balloon 92 can be expanded / contracted by alternately applying positive pressure and negative pressure to the piping system. If there is, any configuration may be used.

また、図2に示す第1拡張駆動94を検出するための不完全拡張検出部65としては、オーグメンテーション設定値が所定の閾値以下であることを検出するものや、血圧波形84にバルーン排除圧84aが認められなくなることを検出するものに限定されず、たとえば心拍数が所定値(たとえば120bpm)以上となることを検出するものなど、バルーンが拡張時において不完全拡張する第1拡張駆動に関連する他の設定値や信号などの情報に基づいて第1拡張駆動を検出するものであってもよい。なお、第1拡張駆動の検出とは、バルーンの拡張時の不完全拡張を直接的に検出するもののみを意味するものではなく、関連する情報に基づいてバルーン92が拡張時に不完全拡張していると推定することをも含む概念である。 Further, as the incomplete expansion detection unit 65 for detecting the first expansion drive 94 shown in FIG. 2, one that detects that the augmentation set value is equal to or less than a predetermined threshold value, or balloon exclusion in the blood pressure waveform 84. Not limited to those that detect that the pressure 84a is no longer recognized, for example, those that detect that the heart rate exceeds a predetermined value (for example, 120 bpm), for the first expansion drive in which the balloon is incompletely expanded at the time of expansion. The first extended drive may be detected based on information such as other related set values and signals. The detection of the first expansion drive does not mean only the one that directly detects the incomplete expansion at the time of expansion of the balloon, but the balloon 92 is incompletely expanded at the time of expansion based on the related information. It is a concept that also includes presuming that there is.

10…IABP駆動装置
20…装置本体
20a…バルーン駆動部
21a…一次配管系
21b…二次配管系(配管系)
22…測定部
24…調整部
25…圧力伝達隔壁装置
26…ダイヤフラム
28…陽圧側電磁弁
29…陰圧側電磁弁
30…ポンプ
31…陽圧タンク
32…陽圧調整弁
35…陰圧タンク
36…陰圧調整弁
40…補助部
41…補助バルブ
42…補助タンク
PT1、PT2…圧力
P5、P7…プラトー圧
P6…基準圧
48…モニタ設置部
49…キャスター
60…モニタ部
62…制御部
64…表示部
64a…波形表示部
64b…血圧・心拍数表示部
65…不完全拡張検出部
68…操作信号入力部
68a…設定値入力部
69…心拍信号入力部
70…パイロットランプ
82…心電図波形
84…血圧波形
84a…バルーン排除圧
84b…収縮期圧
84c…オーグメンテーション圧
86、88、186、286、386…内圧波形
90…バルーンカテーテル
92…バルーン
94…第1拡張駆動
95…第2拡張駆動
10 ... IABP drive device 20 ... Device body 20a ... Balloon drive unit 21a ... Primary piping system 21b ... Secondary piping system (piping system)
22 ... Measuring unit 24 ... Adjusting unit 25 ... Pressure transmission partition wall device 26 ... Diaphragm 28 ... Positive pressure side electromagnetic valve 29 ... Negative pressure side electromagnetic valve 30 ... Pump 31 ... Positive pressure tank 32 ... Positive pressure adjusting valve 35 ... Negative pressure tank 36 ... Negative pressure adjustment valve 40 ... Auxiliary part 41 ... Auxiliary valve 42 ... Auxiliary tank PT1, PT2 ... Pressure P5, P7 ... Plateau pressure P6 ... Reference pressure 48 ... Monitor installation part 49 ... Caster 60 ... Monitor part 62 ... Control part 64 ... Display Part 64a ... Waveform display unit 64b ... Blood pressure / heart rate display unit 65 ... Incomplete expansion detection unit 68 ... Operation signal input unit 68a ... Set value input unit 69 ... Heart rate signal input unit 70 ... Pilot lamp 82 ... Electrocardiogram waveform 84 ... Blood pressure Waveform 84a ... Balloon exclusion pressure 84b ... Contraction pressure 84c ... Augmentation pressure 86, 88, 186, 286, 386 ... Internal pressure waveform 90 ... Balloon catheter 92 ... Balloon 94 ... First expansion drive 95 ... Second expansion drive

Claims (4)

バルーンが接続されたバルーンカテーテルを取り付け、前記バルーンへ圧力を伝達する配管系に陽圧と陰圧とを交互に印加して前記バルーンを駆動するバルーン駆動部と、
心拍に関する信号である心拍信号が入力され、心拍に同期して前記バルーンが拡張及び収縮するように、前記バルーン駆動部を制御する制御部と、
前記バルーンが拡張時において不完全拡張する第1拡張駆動を検出する不完全拡張検出部と、
前記バルーンを拡張させるシャトルガスの量を設定するオーグメンテーション設定値を入力するための設定値入力部と、を有し、
前記不完全拡張検出部は、前記オーグメンテーション設定値が所定の閾値以下に設定されている場合に前記第1拡張駆動を検出し、
前記制御部は、前記不完全拡張検出部の検出結果に基づき、記第1拡張駆動が30秒間以上の所定時間続いたことが検出された場合、所定の回数の心拍に対して前記第1拡張駆動における前記バルーンの拡張時よりも前記バルーンを大きく拡張させる第2拡張駆動を行った後、再び前記第1拡張駆動を行うように、前記バルーン駆動部を制御するIABP駆動装置。
A balloon driving unit that drives the balloon by attaching a balloon catheter to which the balloon is connected and alternately applying positive pressure and negative pressure to the piping system that transmits pressure to the balloon.
A control unit that controls the balloon driving unit so that a heartbeat signal, which is a signal related to the heartbeat, is input and the balloon expands and contracts in synchronization with the heartbeat.
An incomplete expansion detection unit that detects the first expansion drive in which the balloon expands incompletely when expanded,
It has a setting value input unit for inputting an augmentation setting value for setting the amount of shuttle gas for expanding the balloon .
The incomplete expansion detection unit detects the first expansion drive when the augmentation setting value is set to be equal to or lower than a predetermined threshold value.
Based on the detection result of the incomplete expansion detection unit , the control unit detects that the first expansion drive has continued for a predetermined time of 30 seconds or more, and the control unit receives the first expansion drive for a predetermined number of heartbeats. An IABP drive device that controls the balloon drive unit so as to perform the first expansion drive again after performing the second expansion drive that expands the balloon more than when the balloon is expanded in one expansion drive.
請求項1に記載されたIABP駆動装置であって、The IABP drive device according to claim 1.
前記不完全拡張検出部は、さらに、患者の血圧を示す血圧信号より算出される収縮期圧が、当該血圧信号より算出されるオーグメンテーション圧以上である場合にも前記第1拡張駆動を検出するIABP駆動装置。The incomplete expansion detection unit further detects the first expansion drive even when the systolic pressure calculated from the blood pressure signal indicating the patient's blood pressure is equal to or higher than the augmentation pressure calculated from the blood pressure signal. IABP drive device.
請求項1又は2に記載されたIABP駆動装置であって、The IABP drive device according to claim 1 or 2.
前記制御部は、前記第2拡張駆動では、前記第1拡張駆動における前記バルーンの拡張時よりも、前記バルーンを拡張させるシャトルガスが多い状態で、前記バルーンを拡張させるように、前記バルーン駆動部を制御するIABP駆動装置。In the second expansion drive, the control unit expands the balloon in a state where there is more shuttle gas to expand the balloon than when the balloon is expanded in the first expansion drive. IABP drive device that controls.
請求項1から3までのいずれかに記載されたIABP駆動装置であって、The IABP drive device according to any one of claims 1 to 3.
前記バルーン駆動部は、前記配管系と内部が連通する補助タンクと、前記配管系と前記補助タンクとの間の連通を選択的に開閉する弁である補助バルブとを有し、The balloon drive unit has an auxiliary tank that communicates with the piping system and the inside, and an auxiliary valve that is a valve that selectively opens and closes communication between the piping system and the auxiliary tank.
前記制御部は、前記第1拡張駆動では、前記バルーンの内圧波形におけるプラトー圧と基準圧との圧力差を小さくするように、前記補助バルブを開閉動作させて、前記バルーンを拡張させ、前記第2拡張駆動では、前記補助バルブを閉状態に維持して前記バルーンを拡張させるように、前記バルーン駆動部を制御するIABP駆動装置。In the first expansion drive, the control unit opens and closes the auxiliary valve so as to reduce the pressure difference between the plateau pressure and the reference pressure in the internal pressure waveform of the balloon, and expands the balloon. 2 In the expansion drive, an IABP drive device that controls the balloon drive unit so as to maintain the auxiliary valve in a closed state and expand the balloon.
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