JPH0116181B2 - - Google Patents
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- JPH0116181B2 JPH0116181B2 JP57052142A JP5214282A JPH0116181B2 JP H0116181 B2 JPH0116181 B2 JP H0116181B2 JP 57052142 A JP57052142 A JP 57052142A JP 5214282 A JP5214282 A JP 5214282A JP H0116181 B2 JPH0116181 B2 JP H0116181B2
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Description
[発明の目的]
[産業上の利用分野]
本発明は人工心臓の駆動装置に関し、特に空気
等の流体で人工心臓に陽圧と陰圧を交互に与えて
駆動を行なう人工心臓駆動装置に関する。
[従来の技術]
人工心臓は、生体の心臓の脈動によく似た脈動
流を血液に与えるように駆動することが安全性の
面で重要である。人工心臓はダイアフラム型、サ
ツク型、ピストン型等種々のものが知られている
が、これらは一般に空気等の流体から所定の圧力
を受けて駆動される。生体の状態に応じた最良の
条件で人工心臓を駆動するためには、その条件に
応じた正確な圧力を所定のタイミングで出力する
駆動装置が必要である。すなわち、心拍数、陽
圧、陰圧、陽圧および陰圧を人工心臓に印加する
継続時間(Duration)又はデユーテイ比等を全
て正確に、しかもすばやく所定値にセツトしうる
駆動装置がよい。従来より人工心臓駆動装置に
は、正確な圧力を得るための手段として機械式減
圧弁等が陽圧系と陰圧系にそれぞれ用いられてい
る。そして、人工心臓駆動装置においては、人工
心臓に陽圧と陰圧を交互に印加するために陽圧系
の出力端と陰圧系の出力端が互いに接続されてお
り、陽圧と陰圧を切換えるために、陽圧系の出力
端と陰圧系の出力端にそれぞれ開閉制御用の電磁
弁が設けられている。これらの電磁弁は制御装置
により、設定心拍数に応じた所定のタイミングで
交互に開閉を切換えるように制御される。
[発明が解決しようとする問題点]
ところでこの種の人工心臓駆動装置において
は、常時電磁弁を開閉駆動するために騒音の発生
がさけられないという不都合がある。騒音をさけ
るために電磁弁に防音用のカバー等を被せるので
は、装置が大型になり移動が難かしくなるし高価
になるという難点もある。人工心臓及びその駆動
装置を使用する環境においては、手術中の医師の
集中力の妨げになるような騒音を発したり、患者
に不快感を与えるような騒音を発生することは極
力避けなければならない。
本発明は、人工心臓駆動装置において、医師や
患者の迷惑になるような騒音の発生を低減するこ
とを第1の目的とし、比較的小型で安価な人工心
臓駆動装置を提供することを第2の目的とする。
[発明の構成]
[問題点を解決するための手段1]
上記目的を達成するために、第1番の発明にお
いては、正圧調整弁手段を正圧蓄圧タンクの内空
間に配置するとともに、負圧調整弁手段を負圧蓄
圧タンクの内空間に配置する。
つまり、この種の人工心臓駆動装置において
は、人工心臓ポンプの血液サツクを収縮させる正
圧流体を生成する正圧駆動系と該血液サツクを膨
張させる負圧流体を生成する負圧駆動系とが設け
られ、正圧駆動系には、生成する正圧の大きさを
目標圧力に維持するための正圧調整弁手段と、人
工心臓ポンプへの正圧の印加のオン/オフを制御
する正圧切換弁手段とが設けられ、負圧駆動系に
は、生成する負圧の大きさを目標圧力に維持する
ための負圧調整弁手段と、人工心臓ポンプへの負
圧の印加のオン/オフを制御する負圧切換弁手段
とが設けられるが、騒音を発する弁手段のうち正
圧調整弁手段と負圧調整弁手段を、圧力を一定に
するために設けられる蓄圧タンク(即ちアキユー
ムレータ)の内部に配置する。
[作用1]
これによれば、正圧調整弁手段の発する騒音が
正圧蓄圧タンクの壁で遮断され、また負圧調整弁
手段の発する騒音が負圧蓄圧タンク壁で遮断され
るので、駆動装置の外部に漏れる騒音が小さくな
る。しかも、アキユームレータと電磁弁を接続す
る配管、継手等を減らすことができ、それらの配
管、継手により生ずる絞り作用をなくして、陽
圧、陰圧の切換をスムーズに行ないうる。従つ
て、良好な圧力特性が得られる。また、電磁弁を
覆うカバーが不要になるので、無駄な空間がなく
なり装置がコンパクトになる。
正圧調整弁手段及び負圧調整弁手段としては、
機械式の調圧弁や、電磁弁、圧力センサ及び制御
装置を組合せたものが利用できるが、例えば電磁
弁を定周期で高速開閉制御し、開時間と閉時間と
のデユーテイを制御することによつて蓄圧タンク
内の圧力を一定に維持しようとする場合には、電
磁弁の開閉に伴なつて生じる音の周波数が高く、
音量が大きく、しかもデユーテイ調整に伴なつて
音の質がランダムに変化するので、人間にとつて
比較的不快な騒音を生じ易い。しかし、正圧切換
弁手段及び負圧切換弁手段については、それらの
開閉動作が実質上人間の心臓の動きと同期するよ
うに制御されるので、それによつて発生する音
は、周期が一定で、音量が比較的小さく、しかも
周波数が低いので、人間にとつて不快なものとは
なりにくい。
また仮に、正圧調整弁手段、負圧調整弁手段、
正圧切換弁手段、及び負圧切換弁手段の発する騒
音が全て等しくPoで、また正圧蓄圧タンク及び
負圧蓄圧タンク内外の騒音レベルの比が10:1で
ある(タンクによつて騒音レベルが1/10に減衰す
る)場合の騒音のレベルを例にあげると、本発明
を実施しない場合、つまり、正圧調整弁手段及び
負圧調整弁手段が蓄圧タンクの外に配置された場
合は、(特別な場合を除き)Po×4、つまり単一
の弁手段が発する騒音の4倍になり、本発明を実
施する場合には、Po×2+Po/5であり、明ら
かに低減される。
従つて、正圧調整弁手段を正圧蓄圧タンクの内
空間に配置して、負圧調整弁手段を負圧蓄圧タン
クの内空間に配置すれば、人工心臓駆動装置から
発生する騒音は充分に軽減され、本発明の効果が
得られる。
[問題点を解決するための手段2]
上記目的を達成するために、第2番の発明にお
いては、正圧切換弁手段を正圧蓄圧タンクの内空
間に配置するとともに、負圧切換弁手段を負圧蓄
圧タンクの内空間に配置する。
つまり、この種の人工心臓駆動装置において
は、人工心臓ポンプの血液サツクを収縮させる正
圧流体を生成する正圧駆動系と該血液サツクを膨
張させる負圧流体を生成する負圧駆動系とが設け
られ、正圧駆動系には、生成する正圧の大きさを
目標圧力に維持するための正圧調整弁手段と、人
工心臓ポンプの正圧の印加のオン/オフを制御す
る正圧切換弁手段とが設けられ、負圧駆動系に
は、生成する負圧の大きさを目標圧力に維持する
ための負圧調整弁手段と、人工心臓ポンプへの負
圧の印加のオン/オフを制御する負圧切換弁手段
とが設けられるが、騒音を発する弁手段のうち正
圧切換弁手段と負圧切換弁手段を、圧力を一定に
するために設けられる蓄圧タンク(即ちアキユー
ムレータ)の内部に配置する。
[作用2]
これによれば、正圧切換弁手段の発する騒音が
正圧蓄圧タンクの壁で遮断され、また負圧切換弁
手段の発する騒音が負圧蓄圧タンクの壁で遮断さ
れるので、駆動装置の外部に漏れる騒音が小さく
なる。しかも、アキユームレータと電磁弁を接続
する配管、継手等を減らすことができ、それらの
配管、継手により生ずる絞り作用をなくして、陽
圧、陰圧の切換をスムーズに行ないうる。従つ
て、良好な圧力特性が得られる。また、電磁弁を
覆うカバーが不要になるので、無駄な空間がなく
なり装置がコンパクトになる。
正圧調整弁手段及び負圧調整弁手段が発生する
雑音と、正圧切換弁手段及び負圧切換弁手段が発
生する雑音との不快感などの騒音の程度は、それ
らに使用する弁の種類や開閉制御の方式によつて
変化するが、後者の雑音の方が前者より不快であ
る場合には、正圧切換弁手段を正圧蓄圧タンクの
内空間に配置して、負圧切換弁手段を負圧蓄圧タ
ンクの内空間に配置することによつて、人工心臓
駆動装置から発生する騒音を充分に低減すること
ができる。
また仮に、正圧調整弁手段、負圧調整弁手段、
正圧切換弁手段、及び負圧切換弁手段の発する騒
音が全て等しくPoで、また正圧蓄圧タンク及び
負圧蓄圧タンク内外の騒音レベルの比が10:1で
ある(タンクによつて騒音レベルが1/10に減衰す
る)場合の騒音のレベルを例にあげると、本発明
を実施しない場合、つまり、正圧切換弁手段及び
負圧切換弁手段が蓄圧タンクの外に配置された場
合は、(特別な場合を除き)Po×4、つまり単一
の弁手段が発する騒音の4倍になり、本発明を実
施する場合には、Po×2+Po/5であり、明ら
かに低減される。
従つて、正圧切換弁手段を正圧蓄圧タンクの内
空間に配置して、負圧切換弁手段を負圧蓄圧タン
クの内空間に配置すれば、人工心臓駆動装置から
発生する騒音は充分に軽減され、本発明の効果が
得られる。
[問題点を解決するための手段3]
上記目的を達成するために、第3番の発明にお
いては、正圧調整弁手段及び正圧切換弁手段をと
もに正圧蓄圧タンクの内空間に配置し、かつ、負
圧調整弁手段及び負圧切換弁手段をともに負圧蓄
圧タンクの内空間に配置する。
つまり、この種の人工心臓駆動装置において
は、人工心臓ポンプの血液サツクを収縮させる正
圧流体を生成する正圧駆動系と該血液サツクを膨
張させる負圧流体を生成する負圧駆動系とが設け
られ、正圧駆動系には、生成する正圧の大きさを
目標圧力に維持するための正圧調整弁手段と、人
工心臓ポンプへの正圧の印加のオン/オフを制御
する正圧切換弁手段とが設けられ、負圧駆動系に
は、生成する負圧の大きさを目標圧力に維持する
ための負圧調整弁手段と、人工心臓ポンプへの負
圧の印加のオン/オフを制御する負圧切換弁手段
とが設けられるが、騒音を発する弁手段の全て
を、圧力を一定にするために設けられる正圧系又
は負圧系の蓄圧タンクの内部に配置する。
[作用3]
これによれば、正圧調整弁手段及び正圧切換弁
手段の発する騒音が正圧蓄圧タンクの壁で遮断さ
れ、また負圧調整弁手段及び負圧切換弁手段の発
する騒音が負圧蓄圧タンク壁で遮断されるので、
駆動装置の外部に漏れる騒音が小さくなる。しか
も、アキユームレータと電磁弁を接続する配管、
継手等を減らすことができ、それらの配管、継手
により生ずる絞り作用をなくして、陽圧、陰圧の
切換をスムーズに行ないうる。従つて、良好な圧
力特性が得られる。また、電磁弁を覆うカバーが
不要になるので、無駄な空間がなくなり装置がコ
ンパクトになる。
仮に、正圧調整弁手段、負圧調整弁手段、正圧
切換弁手段、及び負圧切換弁手段の発する騒音が
全て等しくPoで、また正圧蓄圧タンク及び負圧
蓄圧タンク内外の騒音レベルの比が10:1である
(タンクによつて騒音レベルが1/10に減衰する)
場合の騒音のレベルを例にあげると、本発明を実
施しない場合、つまり、正圧調整弁手段、正圧切
換弁手段、負圧調整弁手段及び負圧切換弁手段が
蓄圧タンクの外に配置された場合は、(特別な場
合を除き)Po×4、つまり単一の弁手段が発す
る騒音の4倍になり、本発明を実施する場合に
は、Po×2/5であり、明らかに低減される。
従つて、正圧調整弁手段及び正圧切換弁手段を
正圧蓄圧タンクの内空間に配置して、負圧調整弁
手段及び負圧切換弁手段を負圧蓄圧タンクの内空
間に配置すれば、人工心臓駆動装置から発生する
騒音は充分に軽減され、本発明の効果が得られ
る。
また、本発明の好ましい態様においては、テー
パー面にねじを形成した端子を蓄圧タンクに設
け、この端子を介して、蓄圧タンク内に配置され
る電磁弁と蓄圧タンク外の制御装置とを電気的に
接続する。これによれば、蓄圧タンクに対して電
磁弁の装着及び取外しを容易に行なうことがで
き、シールも完全にすることができる。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第1図は本発明を実施する一形式の人工心臓
駆動装置の外観斜視図である。第1図を参照して
説明する。1が人工心臓駆動装置本体であり、1
aが操作パネル、1bが表示パネル、1cが接続
パネルである。表示パネル1bの内側には、右側
心臓用の陽圧、陰圧および陽圧と陰圧のデユーテ
イ比、左側心臓用の陽圧、陰圧、および陽圧と陰
圧のデユーテイ比、心拍数および右側と左側の圧
力(陰・陽)が表示される。接続パネル1cに
は、コネクタで着脱可能なリモート操作ユニツト
REMのケーブルと、右側および左側の人工心臓
に圧力を印加するチユーブ2a,2bが接続され
ている。人工心臓駆動装置本体1は4つのキヤス
ター3で移動可能に支持されている。第2a図は
リモート操作ユニツトREMを示す正面図、第2
b図は第2a図の−線拡大断面図である。第
2a図および第2b図を参照して説明する。リモ
ート操作ユニツトREMは人工心臓駆動装置本体
の全てのパラメータの遠隔制御が可能になつてお
り、14の操作部S1〜S14を有している。操
作部S1〜S4はそれぞれ左側の陽圧上げ、陽圧
下げ、陰圧上げおよび陰圧下げ、操作部S5〜S
8はそれぞれ右側の陽圧上げ、陽圧下げ、陰圧上
げおよび陰圧下げ、操作部S9/S10はそれぞ
れ左側の陽圧又は陰圧の継続時間(又は陽圧と陰
圧のデユーテイ)の上げ、下げ、操作部S11お
よびS12は右側の陽圧又は陰圧の継続時間の上
げ、下げ、操作部S13および14はそれぞれ心
拍数の上げ、下げ、を操作する部分である。PX
は人工心臓駆動装置の電源オンおよびREMが本
体と接続されていることを表示する発光ダイオー
ド、SPはスイツチが押されたときにそれを知ら
せるための音を出力するためのスピーカである。
リモート操作ボードREMのケーシング4は合成
樹脂でできている。ケーシング4の内部には、各
操作部に対応する位置に比較的ストロークの短か
いキースイツチSW9,SW11を装着したプリ
ント基板5が固着されている。ケーシング4の各
操作部の位置には穴をあけてあり、その表面をお
おうように可撓性のフイルム6が貼着され、内部
のスイツチ等が防水されている。7および8はリ
モート操作ボードREMを所定の位置に引つかけ
るために設けた穴である。
第3図はキヤスター3の斜視図、第4a図、第
4b図、第4c図および第4d図はそれぞれキヤ
スター3を構成するケーシング31の正面図、左
側面図、右側面図および縦断面図、第5図はキヤ
スター3を固定するためのボルト32の正面図、
第6a図および第6b図はキヤスター3を支持す
るスタンド33の正面図および左側面図、第7図
は人工心臓駆動装置本体1とキヤスター3の接続
を示す一部切欠正面図である。第3図、第4a
図、第4b図、第4c図、第4d図、第5図、第
6a図、第6b図および第7図を参照して説明す
る。ケーシング31には3つの穴31a,31b
および31cを設けてある。1つの穴31aはキ
ヤスター本体3aとケーシング31を結合するた
めのもので、もう一つの穴31bはスタンド33
の突起34を挿入するためのもので、もう1つの
穴31cはボルト32を挿入するためのものであ
る。ボルト32は第5図に示すように、頭部をテ
ーパ状にして握り易くするとともに滑りにくいよ
うに加工してあり、またねじ山は頭部付近の一部
のみに形成してある。スタンド33は板状の部分
と突起34で構成されている。突起34には、ケ
ーシング31の穴と連通する穴34aが設けてあ
る。33aはスタンド33を人工心臓駆動装置本
体1に固着するためのボルト用の穴である。通常
は人工心臓駆動装置本体1とキヤスター3は第7
図に示すように結合されて一体となつている。す
なわち、人工心臓駆動装置本体1に固着したスタ
ンド33の突起34をキヤスター3の穴31bに
挿入し、穴31cと34aを合わせてその穴にボ
ルト32を挿入して固着してある。35は滅菌処
理済のシーリングビニール、36はパツキンであ
る。
このようにキヤスターを着脱可能にするのは、
汚れたキヤスターと滅菌済のキヤスターを交換で
きるようにするためである。人工心臓駆動装置を
クリーンルーム、手術室等に搬入する場合、第7
図に示すような状態にある人工心臓駆動装置か
ら、クリーンルーム等の入口で次のようにしてキ
ヤスターを交換する。まずボルト32をねじつて
抜き取り、穴31bと突起34との係合は比較的
きつくしてあるのでキヤスター3を突起34に対
して回転させながら抜き取る。パツキン36およ
びシーリングビニール35を除去した後、滅菌処
理済のキヤスターを突起34に差し込んで滅菌処
理済のボルトを装着する。
第8a図、第8b図、第8c図、第8d図およ
び第8e図を参照して説明する。第8a図、第8
b図、第8c図、第8d図および第8e図はそれ
ぞれ人工心臓駆動装置本体1の内部に設けられて
いるタンクユニツト40の斜視図、横断面図(第
8c図のb−b線断面)、第8b図のc−
c線断面図、端子とタンクの接続を示す部分拡
大断面図および圧力センサ41とタンクの接続を
示す部分拡大断面図である。このタンクユニツト
40は4つのタンク(アキユームレータ)を有し
ており、1つのタンクユニツトで一対(左右)の
人工心臓用の陽圧系と陰圧系の一部を構成するよ
うになつている。4つのタンクのそれぞれには、
2つの電磁弁42,43と圧力センサ41が設け
てある。電磁弁43は一般的な開閉制御型のもの
であり、電磁弁42は後で述べるように付勢レベ
ルに応じた開度に制御される電磁制御弁である。
各ブロツク(タンク)の電磁弁42は、それぞれ
入力ポート42a又は出力ポート42bをパネル
44a,44b,44c又は44dの穴45a,
45b,45c又は45dに差し込んで固着して
あり、それらの他のポート(出力ポート又は入力
ポート)は各ブロツク内の空間に開放してある。
各ブロツクの電磁弁43は1つのポート43aを
各ブロツク内の空間に開放し、もう1つのポート
43bをパネル46の穴46a,46b又はパネ
ル47の穴47a,47bに差し込んで固着して
ある。各パネル44a,44b,44c,44d
にはそれらの穴45a,45b,45c,45d
と連通するようにチユーブ48a,48b,48
c,48dが接続されている。チユーブ48aお
よび48dは陰圧源である真空ポンプにそれぞれ
接続され、チユーブ48bおよび48cは陽圧源
であるコンプレツサにそれぞれ接続される。パネ
ル46の穴46aと46bは互いに連通してお
り、その流路にチユーブ49が接続されている。
また、パネル47の穴47aと47bが互いに連
通しており、その流路にチユーブ50が接続され
ている。チユーブ49および50はそれぞれ左お
よび右の人工心臓に接続される。パネル44a,
44b,44cおよび44dにはそれぞれ4つの
端子51と圧力センサ41が固着されている。端
子51および圧力センサ41は第8d図および第
8e図に示すように取り着けられている。端子5
1は棒状の導体51aとそれを保持する絶縁ニツ
プル51bで構成されている。絶縁ニツプル51
bはテフロンでできている。パネル44にはねじ
山を形成したテーパ状の穴があけてあり、絶縁ニ
ツプル51bはそれと対応する形状にしてある。
導体51aと絶縁ニツプル51bもテーパ状のね
じで固着されている。これらのテーパ状のねじが
シールの機能を果やすので得別なシール部材は不
要である。各端子51には電磁弁42および43
のソレノイドからのリード線54がコネクタ52
および53を介して接続されている。圧力センサ
41は端子51と同様なテーパ状のねじでパネル
44に固着されている。
第9a図、第9b図、第9c図および第9d図
を参照して説明する。第9a図、第9b図、第9
c図および第9d図はそれぞれこの実施例で用い
ている電磁弁(電磁制御弁)42の平面図、右側
面図、左側面図および拡大縦断面図である。電磁
制御弁42の弁ハウジング11に第1のポート1
2と第2のポート13が形成されている。ハウジ
ング11の内空間は弁座14で、第1のポート1
2に連通する第1の内室15と第2のポート13
に連通する第2の内室16に区分されている。弁
ハウジング11にはシール材17を介して磁性体
コイルケース18が固着されている。ケース18
内にはコイル19を巻回したコイルボビン20が
挿入されており、これを磁性体ベース21,22
が支持している。ベース21には固定磁性体コア
23が固着されている。コア23は中空であり、
それを非磁性体ガイドロツド24が貫通してい
る。ロツド24には可動磁性体コア25が固着さ
れている。ロツド24の一端はコイルスプリング
26で左方に押されている。ロツド24の他端は
軸受27およびベローズ28を貫通し、その端部
に弁体29が固着されている。ベワーズ28の内
空間は、小孔30および37を通して第1の内室
15(図示状態)又は第2の内室16(ロツド2
4が右方に駆動されたとき)に連通する。
コイル19が付勢されると、コア23−コア2
5−ベース22−ケース18−ベース21−コア
23と循環する磁束を生じ、コア25にコア23
に向けての吸引力が作用し、ロツド24が、この
吸引力とコイルスプリング26の反発力とがバラ
ンスする点まで右方に移動し、弁体29が弁座1
4より、吸引力に応じた距離離れる。コア23の
端面23aは山の字形であり、コア25の端面2
5aはその中央突部を受ける凹形であり、しかも
山の字形の両端突部内側面23bにはテーパが付
されている。このテーパの存在により、通電レベ
ル対ロツド24移動量(23a−25a間のギヤ
ツプ)が広い範囲で比例関係になつている。ま
た、この種の電磁弁は可動部の応答性が良く高速
で開閉制御を行ないうる。
第10図に第1図に示す人工心臓駆動装置の構
成概要を人工心臓と共に示す。第10図を参照し
て説明する。60Rおよび60Lが人工心臓であ
り人工心臓駆動装置とチユーブ2aおよび2bで
接続されている。チユーブ2aおよび2bはそれ
ぞれタンクユニツト40の出力端と接続されてい
る。61Rおよび61Lがコンプレツサであり、
62Rおよび62Lが真空ポンプである。4つの
電磁弁42のソレノイドおよび圧力センサ41は
制御装置CON1に接続されており、4つの電磁
弁43は制御装置CON2に接続されている。制
御装置CON1およびCON2にはそれぞれ演算装
置CPU1およびCPU2が接続されている。演算
装置CPU1およびCPU2の入力ポートには、陽
圧、陰圧、心拍数およびデユーテイの変更を指示
するための操作端が接続されている。操作端は、
人工心臓駆動装置本体1の操作パネル1aに設け
られた本体操作ボードSWUと遠隔操作用のリモ
ート操作ボードREMでなつている。本体操作ボ
ードSWUとリモート操作ボードREMは後述する
ように並列に接続されている。リモート操作ボー
ドREMには音発生装置SGUからの所定の信号が
供給される。音発生装置SGUは演算装置CPU1
およびCPU2で制御される。表示装置DSUは、
数字表示用の7セグメントの発光ダイオード表示
器等で構成されており、制御装置CON1および
CON2からの桁駆動信号およびセグメント駆動
信号でダイナミツク駆動される。
第11図に第10図に示す演算装置CPU1お
よびCPU2の1つの構成を示す。このマイクロ
コンピユータユニツトには日立製のシングルボー
ドマイクロコンピユータユニツトH62SC01を用
いている。H62SC01は6802系のマイクロプロセ
ツサを用いたものであり、I/Oポート、タイ
マ、RAM、ROM等を備えている。RAMはこの
実施例ではCMOSタイプのHM6116を用いてい
る。
第12図はリモート操作ユニツトREMの回路
構成を示す回路図である。SW1〜SW14はそ
れぞれ第2a図に示す操作部S1〜S14に対応
して設けられたキースイツチ、SPはスピーカ、
PLは発光ダイオードである。
第13a図および第13b図は制御装置CON
1に含まれる回路の構成を示す回路図である。制
御装置CON1に使用されている集積回路(IC)
の一覧表を第1表に示す。
[Object of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an artificial heart drive device, and more particularly to an artificial heart drive device that drives the artificial heart by alternately applying positive pressure and negative pressure to the artificial heart using a fluid such as air. [Prior Art] From the viewpoint of safety, it is important for an artificial heart to be driven so as to provide blood with a pulsating flow that closely resembles the pulsation of a living heart. Various types of artificial hearts are known, such as diaphragm type, sack type, and piston type, and these are generally driven by receiving a predetermined pressure from a fluid such as air. In order to drive an artificial heart under the best conditions depending on the condition of the living body, a drive device that outputs accurate pressure according to the conditions at a predetermined timing is required. That is, a drive device that can accurately and quickly set the heart rate, positive pressure, negative pressure, duration or duty ratio for applying positive pressure and negative pressure to predetermined values to predetermined values is desirable. Conventionally, in artificial heart drive devices, mechanical pressure reducing valves and the like have been used in positive pressure systems and negative pressure systems, respectively, as means for obtaining accurate pressure. In the artificial heart drive device, the output end of the positive pressure system and the output end of the negative pressure system are connected to each other in order to alternately apply positive pressure and negative pressure to the artificial heart. For switching, solenoid valves for opening/closing control are provided at the output end of the positive pressure system and the output end of the negative pressure system, respectively. These electromagnetic valves are controlled by a control device to alternately open and close at predetermined timings according to a set heart rate. [Problems to be Solved by the Invention] However, in this type of artificial heart drive device, there is a disadvantage that noise generation cannot be avoided because the solenoid valve is constantly driven to open and close. If a solenoid valve is covered with a soundproof cover or the like in order to avoid noise, the device becomes large, difficult to move, and expensive. In an environment where an artificial heart and its drive device are used, it is necessary to avoid as much as possible the generation of noise that would interfere with the concentration of the doctor during surgery or that would cause discomfort to the patient. . The first object of the present invention is to reduce the generation of noise that may disturb doctors and patients in an artificial heart drive device, and the second object is to provide an artificial heart drive device that is relatively small and inexpensive. The purpose of [Structure of the Invention] [Means for Solving the Problems 1] In order to achieve the above object, in the first invention, the positive pressure regulating valve means is disposed in the inner space of the positive pressure accumulating tank, and Negative pressure regulating valve means is arranged in the inner space of the negative pressure accumulating tank. In other words, in this type of artificial heart drive device, a positive pressure drive system that generates positive pressure fluid that contracts the blood sac of the artificial heart pump and a negative pressure drive system that generates negative pressure fluid that expands the blood sac. The positive pressure drive system includes a positive pressure regulating valve means for maintaining the generated positive pressure at a target pressure, and a positive pressure regulating valve means for controlling the application of positive pressure to the artificial heart pump on/off. A switching valve means is provided, and the negative pressure drive system is provided with a negative pressure regulating valve means for maintaining the magnitude of the generated negative pressure at a target pressure, and a negative pressure regulating valve means for turning on/off the application of negative pressure to the artificial heart pump. Among the valve means that generate noise, the positive pressure regulating valve means and the negative pressure regulating valve means are connected to a pressure accumulating tank (i.e., an accumulator) provided to keep the pressure constant. ). [Effect 1] According to this, the noise emitted by the positive pressure regulating valve means is blocked by the wall of the positive pressure accumulating tank, and the noise produced by the negative pressure regulating valve means is blocked by the wall of the negative pressure accumulating tank, so that the drive The noise leaking to the outside of the device is reduced. Furthermore, the number of pipes, joints, etc. that connect the accumulator and the solenoid valve can be reduced, and the throttling effect caused by these pipes and joints can be eliminated, allowing smooth switching between positive pressure and negative pressure. Therefore, good pressure characteristics can be obtained. Furthermore, since a cover covering the solenoid valve is not required, there is no wasted space and the device becomes more compact. As the positive pressure regulating valve means and the negative pressure regulating valve means,
A mechanical pressure regulating valve, a combination of a solenoid valve, a pressure sensor, and a control device can be used. Therefore, when trying to maintain a constant pressure in a pressure storage tank, the frequency of the sound generated when the solenoid valve opens and closes is high.
Since the volume is large and the quality of the sound changes randomly as the duty is adjusted, it tends to produce noise that is relatively unpleasant to humans. However, since the opening and closing operations of the positive pressure switching valve means and the negative pressure switching valve means are controlled so as to be substantially synchronized with the movement of the human heart, the sound generated by them has a constant period. Since the volume is relatively low and the frequency is low, it is unlikely to be unpleasant to humans. Furthermore, if the positive pressure regulating valve means, the negative pressure regulating valve means,
The noise emitted by the positive pressure switching valve means and the negative pressure switching valve means are all equally Po, and the ratio of the noise levels inside and outside the positive pressure accumulator tank and the negative pressure accumulator tank is 10:1 (the noise level varies depending on the tank). For example, if the present invention is not implemented, that is, if the positive pressure regulating valve means and the negative pressure regulating valve means are arranged outside the pressure accumulation tank, , (except in special cases) Po×4, i.e. four times the noise emitted by a single valve means, and when implementing the invention it is Po×2+Po/5, which is clearly reduced. Therefore, if the positive pressure regulating valve means is arranged in the inner space of the positive pressure accumulation tank and the negative pressure regulating valve means is arranged in the inner space of the negative pressure accumulation tank, the noise generated from the artificial heart drive device can be sufficiently reduced. The effect of the present invention can be obtained. [Means for solving the problem 2] In order to achieve the above object, in the second invention, the positive pressure switching valve means is arranged in the inner space of the positive pressure accumulator tank, and the negative pressure switching valve means is placed in the inner space of the negative pressure accumulation tank. In other words, in this type of artificial heart drive device, a positive pressure drive system that generates positive pressure fluid that contracts the blood sac of the artificial heart pump and a negative pressure drive system that generates negative pressure fluid that expands the blood sac. The positive pressure drive system includes a positive pressure regulating valve means for maintaining the generated positive pressure at a target pressure, and a positive pressure switching means for controlling on/off of application of positive pressure to the artificial heart pump. The negative pressure drive system includes a negative pressure regulating valve means for maintaining the magnitude of the generated negative pressure at a target pressure, and a negative pressure regulating valve means for turning on/off the application of negative pressure to the artificial heart pump. Of the valve means that generate noise, the positive pressure switching valve means and the negative pressure switching valve means are provided with a pressure accumulating tank (i.e., an accumulator) provided to keep the pressure constant. Place it inside. [Effect 2] According to this, the noise generated by the positive pressure switching valve means is blocked by the wall of the positive pressure accumulation tank, and the noise generated by the negative pressure switching valve means is blocked by the wall of the negative pressure accumulation tank, so that Noise leaking to the outside of the drive device is reduced. Furthermore, the number of pipes, joints, etc. that connect the accumulator and the solenoid valve can be reduced, and the throttling effect caused by these pipes and joints can be eliminated, allowing smooth switching between positive pressure and negative pressure. Therefore, good pressure characteristics can be obtained. Furthermore, since a cover covering the solenoid valve is not required, there is no wasted space and the device becomes more compact. The degree of noise, such as discomfort caused by the noise generated by the positive pressure regulating valve means and negative pressure regulating valve means, and the noise generated by the positive pressure switching valve means and negative pressure switching valve means, depends on the type of valve used for them. If the latter type of noise is more unpleasant than the former, the positive pressure switching valve means is placed in the internal space of the positive pressure accumulator tank, and the negative pressure switching valve means By arranging this in the inner space of the negative pressure accumulation tank, the noise generated from the artificial heart drive device can be sufficiently reduced. Furthermore, if the positive pressure regulating valve means, the negative pressure regulating valve means,
The noise emitted by the positive pressure switching valve means and the negative pressure switching valve means are all equally Po, and the ratio of the noise levels inside and outside the positive pressure accumulator tank and the negative pressure accumulator tank is 10:1 (the noise level varies depending on the tank). For example, if the present invention is not implemented, that is, if the positive pressure switching valve means and the negative pressure switching valve means are arranged outside the pressure accumulation tank, , (except in special cases) Po×4, i.e. four times the noise emitted by a single valve means, and when implementing the invention it is Po×2+Po/5, which is clearly reduced. Therefore, if the positive pressure switching valve means is arranged in the inner space of the positive pressure accumulation tank and the negative pressure switching valve means is arranged in the inner space of the negative pressure accumulation tank, the noise generated from the artificial heart drive device can be sufficiently reduced. The effect of the present invention can be obtained. [Means for solving the problem 3] In order to achieve the above object, in the third invention, both the positive pressure regulating valve means and the positive pressure switching valve means are arranged in the inner space of the positive pressure accumulating tank. , and both the negative pressure regulating valve means and the negative pressure switching valve means are arranged in the inner space of the negative pressure accumulating tank. In other words, in this type of artificial heart drive device, a positive pressure drive system that generates positive pressure fluid that contracts the blood sac of the artificial heart pump and a negative pressure drive system that generates negative pressure fluid that expands the blood sac. The positive pressure drive system includes a positive pressure regulating valve means for maintaining the generated positive pressure at a target pressure, and a positive pressure regulating valve means for controlling the application of positive pressure to the artificial heart pump on/off. A switching valve means is provided, and the negative pressure drive system is provided with a negative pressure regulating valve means for maintaining the magnitude of the generated negative pressure at a target pressure, and a negative pressure regulating valve means for turning on/off the application of negative pressure to the artificial heart pump. However, all of the valve means that generate noise are arranged inside a pressure storage tank of a positive pressure system or a negative pressure system provided to keep the pressure constant. [Effect 3] According to this, the noise generated by the positive pressure regulating valve means and the positive pressure switching valve means is blocked by the wall of the positive pressure accumulating tank, and the noise produced by the negative pressure regulating valve means and the negative pressure switching valve means is blocked. Since it is blocked by the negative pressure storage tank wall,
Noise leaking to the outside of the drive device is reduced. Moreover, the piping connecting the accumulator and the solenoid valve,
It is possible to reduce the number of joints, etc., eliminate the throttling effect caused by these piping and joints, and smoothly switch between positive pressure and negative pressure. Therefore, good pressure characteristics can be obtained. Furthermore, since a cover covering the solenoid valve is not required, there is no wasted space and the device becomes more compact. Suppose that the noises emitted by the positive pressure regulating valve means, the negative pressure regulating valve means, the positive pressure switching valve means, and the negative pressure switching valve means are all Po, and the noise levels inside and outside the positive pressure accumulator tank and the negative pressure accumulator tank are The ratio is 10:1 (the tank attenuates the noise level by 1/10)
For example, if the present invention is not implemented, the positive pressure regulating valve means, the positive pressure switching valve means, the negative pressure regulating valve means, and the negative pressure switching valve means are arranged outside the pressure accumulation tank. (except in special cases), the noise would be Po x 4, i.e. 4 times the noise emitted by a single valve means, and when the present invention is practiced it would be Po x 2/5, which is clearly Reduced. Therefore, if the positive pressure regulating valve means and the positive pressure switching valve means are arranged in the inner space of the positive pressure accumulating tank, and the negative pressure regulating valve means and the negative pressure switching valve means are arranged in the inner space of the negative pressure accumulating tank. , the noise generated from the artificial heart drive device is sufficiently reduced, and the effects of the present invention can be obtained. Further, in a preferred embodiment of the present invention, a terminal having a thread formed on the tapered surface is provided on the pressure accumulation tank, and a solenoid valve disposed inside the pressure accumulation tank and a control device outside the pressure accumulation tank are electrically connected via this terminal. Connect to. According to this, the electromagnetic valve can be easily attached to and removed from the pressure accumulation tank, and the seal can be perfected. [Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of one type of artificial heart drive device implementing the present invention. This will be explained with reference to FIG. 1 is the main body of the artificial heart drive device; 1
A is an operation panel, 1b is a display panel, and 1c is a connection panel. The inside of the display panel 1b shows the positive pressure, negative pressure, and duty ratio of positive pressure and negative pressure for the right heart, the positive pressure, negative pressure, and duty ratio of positive pressure and negative pressure for the left heart, heart rate, and The pressure on the right and left side (yin/yang) is displayed. The connection panel 1c has a remote control unit that can be attached and detached using a connector.
The REM cable is connected to tubes 2a and 2b that apply pressure to the right and left artificial hearts. The artificial heart drive device main body 1 is movably supported by four casters 3. Figure 2a is a front view showing the remote operation unit REM;
Figure b is an enlarged sectional view taken along the - line in Figure 2a. This will be explained with reference to FIGS. 2a and 2b. The remote control unit REM is capable of remotely controlling all parameters of the main body of the artificial heart drive device, and has 14 operating sections S1 to S14. Operation parts S1 to S4 are positive pressure increase, positive pressure decrease, negative pressure increase, and negative pressure reduction on the left side, respectively, and operation parts S5 to S
8 is for increasing positive pressure, decreasing positive pressure, increasing negative pressure, and decreasing negative pressure, respectively on the right side, and operation parts S9/S10 are for increasing the duration of positive pressure or negative pressure (or duty of positive pressure and negative pressure) on the left side, respectively. The operating sections S11 and S12 are for increasing and decreasing the duration of the positive pressure or negative pressure on the right side, and the operating sections S13 and S14 are for increasing and decreasing the heart rate, respectively. PX
is a light emitting diode that indicates that the artificial heart drive device is powered on and that the REM is connected to the main body, and SP is a speaker that outputs a sound to notify when the switch is pressed.
The casing 4 of the remote operation board REM is made of synthetic resin. A printed circuit board 5 is fixed inside the casing 4 on which key switches SW9 and SW11 with relatively short strokes are mounted at positions corresponding to the respective operating sections. A hole is made in the casing 4 at the position of each operation part, and a flexible film 6 is pasted to cover the surface of the hole to make the internal switches etc. waterproof. Holes 7 and 8 are provided to attract the remote operation board REM to a predetermined position. FIG. 3 is a perspective view of the caster 3, FIG. 4a, FIG. 4b, FIG. 4c, and FIG. 4d are a front view, a left side view, a right side view, and a vertical sectional view of the casing 31 constituting the caster 3, respectively. FIG. 5 is a front view of the bolt 32 for fixing the caster 3;
6a and 6b are a front view and a left side view of the stand 33 that supports the caster 3, and FIG. 7 is a partially cutaway front view showing the connection between the artificial heart drive device main body 1 and the caster 3. Figure 3, 4a
4b, 4c, 4d, 5, 6a, 6b and 7. The casing 31 has three holes 31a and 31b.
and 31c are provided. One hole 31a is for connecting the caster body 3a and the casing 31, and the other hole 31b is for connecting the stand 33.
The other hole 31c is for inserting the bolt 32. As shown in FIG. 5, the bolt 32 has a tapered head to make it easier to grip and less likely to slip, and a thread is formed only in a portion near the head. The stand 33 is composed of a plate-shaped portion and a protrusion 34. The protrusion 34 is provided with a hole 34a that communicates with a hole in the casing 31. 33a is a hole for a bolt for fixing the stand 33 to the main body 1 of the artificial heart drive device. Normally, the artificial heart drive device main body 1 and the caster 3 are the seventh
As shown in the figure, they are connected to form a single body. That is, the protrusion 34 of the stand 33 fixed to the artificial heart drive device main body 1 is inserted into the hole 31b of the caster 3, the holes 31c and 34a are aligned, and the bolt 32 is inserted into the hole and fixed. 35 is a sterilized sealing vinyl, and 36 is a packing. What makes the casters removable in this way is
This is so that dirty casters can be replaced with sterilized casters. When transporting the artificial heart drive device into a clean room, operating room, etc.,
From the artificial heart drive device in the state shown in the figure, replace the caster at the entrance of a clean room, etc. as follows. First, the bolt 32 is unscrewed and removed, and since the engagement between the hole 31b and the protrusion 34 is relatively tight, the caster 3 is rotated relative to the protrusion 34 and removed. After removing the packing 36 and the sealing vinyl 35, a sterilized caster is inserted into the protrusion 34 and a sterilized bolt is attached. This will be explained with reference to FIGS. 8a, 8b, 8c, 8d and 8e. Figure 8a, 8th
Figure b, Figure 8c, Figure 8d, and Figure 8e are a perspective view and a cross-sectional view (cross section taken along line b-b in Figure 8c) of the tank unit 40 provided inside the artificial heart drive device body 1, respectively. , c- in Figure 8b.
They are a sectional view taken along line C, a partially enlarged sectional view showing the connection between the terminal and the tank, and a partially enlarged sectional view showing the connection between the pressure sensor 41 and the tank. This tank unit 40 has four tanks (accumulators), and one tank unit forms part of a positive pressure system and a negative pressure system for a pair of (left and right) artificial hearts. There is. Each of the four tanks has
Two electromagnetic valves 42, 43 and a pressure sensor 41 are provided. The solenoid valve 43 is of a general open/close control type, and the solenoid valve 42 is a solenoid controlled valve whose opening degree is controlled according to the energization level, as will be described later.
The solenoid valve 42 of each block (tank) has an input port 42a or an output port 42b connected to a hole 45a in a panel 44a, 44b, 44c or 44d, respectively.
45b, 45c, or 45d, and their other ports (output ports or input ports) are open to the space within each block.
The solenoid valve 43 of each block has one port 43a open to the space within each block, and the other port 43b inserted into holes 46a, 46b of panel 46 or holes 47a, 47b of panel 47 and fixed thereto. Each panel 44a, 44b, 44c, 44d
The holes 45a, 45b, 45c, 45d
Tubes 48a, 48b, 48 so as to communicate with
c, 48d are connected. Tubes 48a and 48d are each connected to a vacuum pump that is a negative pressure source, and tubes 48b and 48c are each connected to a compressor that is a positive pressure source. The holes 46a and 46b of the panel 46 communicate with each other, and a tube 49 is connected to the flow path.
Further, the holes 47a and 47b of the panel 47 communicate with each other, and the tube 50 is connected to the flow path. Tubes 49 and 50 are connected to the left and right artificial hearts, respectively. Panel 44a,
Four terminals 51 and a pressure sensor 41 are fixed to each of 44b, 44c and 44d. Terminal 51 and pressure sensor 41 are mounted as shown in Figures 8d and 8e. terminal 5
1 is composed of a rod-shaped conductor 51a and an insulating nipple 51b that holds it. Insulating nipple 51
b is made of Teflon. The panel 44 has a threaded tapered hole, and the insulating nipple 51b has a corresponding shape.
The conductor 51a and the insulating nipple 51b are also fixed with tapered screws. Since these tapered threads perform the sealing function, special sealing elements are not required. Each terminal 51 has a solenoid valve 42 and 43.
The lead wire 54 from the solenoid is connected to the connector 52.
and 53. The pressure sensor 41 is fixed to the panel 44 with a tapered screw similar to the terminal 51. This will be explained with reference to FIGS. 9a, 9b, 9c and 9d. Figure 9a, Figure 9b, Figure 9
Figures c and 9d are a plan view, a right side view, a left side view, and an enlarged longitudinal sectional view, respectively, of the electromagnetic valve (electromagnetic control valve) 42 used in this embodiment. The first port 1 is connected to the valve housing 11 of the electromagnetic control valve 42.
2 and a second port 13 are formed. The inner space of the housing 11 is a valve seat 14, and the first port 1
2, a first internal chamber 15 and a second port 13 communicate with each other.
It is divided into a second interior chamber 16 that communicates with the interior. A magnetic coil case 18 is fixed to the valve housing 11 with a sealing material 17 interposed therebetween. case 18
A coil bobbin 20 with a coil 19 wound thereon is inserted, and this is attached to magnetic bases 21 and 22.
is supported. A fixed magnetic core 23 is fixed to the base 21 . The core 23 is hollow,
A non-magnetic guide rod 24 passes through it. A movable magnetic core 25 is fixed to the rod 24. One end of the rod 24 is pushed to the left by a coil spring 26. The other end of the rod 24 passes through a bearing 27 and a bellows 28, and a valve body 29 is fixed to that end. The interior space of the bellows 28 passes through the small holes 30 and 37 into the first interior chamber 15 (as shown) or the second interior chamber 16 (the rod 2
4 is driven to the right). When coil 19 is energized, core 23 - core 2
5-Base 22-Case 18-Base 21-Core 23 generates a circulating magnetic flux, and the core 25 and core 23
The rod 24 moves to the right to the point where this suction force and the repulsive force of the coil spring 26 are balanced, and the valve body 29 moves toward the valve seat 1.
From 4, move away by a distance according to the suction force. The end surface 23a of the core 23 is mountain-shaped, and the end surface 23a of the core 25 is
5a has a concave shape that receives the central protrusion, and the inner surfaces 23b of the chevron-shaped protrusions at both ends are tapered. Due to the existence of this taper, the energization level and the amount of movement of the rod 24 (the gap between 23a and 25a) are in a proportional relationship over a wide range. Furthermore, this type of solenoid valve has a movable part that has good responsiveness and can perform opening/closing control at high speed. FIG. 10 shows an outline of the configuration of the artificial heart drive device shown in FIG. 1 together with the artificial heart. This will be explained with reference to FIG. 60R and 60L are artificial hearts, which are connected to an artificial heart drive device through tubes 2a and 2b. Tubes 2a and 2b are each connected to an output end of tank unit 40. 61R and 61L are compressors,
62R and 62L are vacuum pumps. The solenoids of the four solenoid valves 42 and the pressure sensor 41 are connected to the control device CON1, and the four solenoid valves 43 are connected to the control device CON2. Arithmetic units CPU1 and CPU2 are connected to the control units CON1 and CON2, respectively. Operation terminals for instructing changes in positive pressure, negative pressure, heart rate, and duty are connected to the input ports of the computing devices CPU1 and CPU2. The operating end is
It consists of a main body operating board SWU provided on the operating panel 1a of the artificial heart drive main body 1 and a remote operating board REM for remote control. The main unit operation board SWU and the remote operation board REM are connected in parallel as described later. A predetermined signal from the sound generator SGU is supplied to the remote operation board REM. Sound generator SGU is arithmetic unit CPU1
and controlled by CPU2. The display device DSU is
It consists of a 7-segment light emitting diode display for numerical display, etc., and is connected to the control device CON1 and
It is dynamically driven by the digit drive signal and segment drive signal from CON2. FIG. 11 shows the configuration of one of the arithmetic units CPU1 and CPU2 shown in FIG. 10. This microcomputer unit uses Hitachi's single board microcomputer unit H62SC01. The H62SC01 uses a 6802 series microprocessor and is equipped with I/O ports, timers, RAM, ROM, etc. The RAM used in this embodiment is CMOS type HM6116. FIG. 12 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the remote operation unit REM. SW1 to SW14 are key switches provided corresponding to the operation parts S1 to S14 shown in FIG. 2a, respectively; SP is a speaker;
PL is a light emitting diode. Figures 13a and 13b are control device CON
1 is a circuit diagram showing the configuration of a circuit included in FIG. Integrated circuit (IC) used in control device CON1
The list is shown in Table 1.
【表】【table】
【表】
まず、第13a図を参照して説明する。コネク
タJ1は演算装置CPU1の出力ポートP3と接
続されており、ダイナミツク表示を行なうため
に、CPU1からの表示データは表示桁データと
表示数値データの2つのBCD信号に分けて入力
される。CPU1が出力する表示データは、左右
各系の陽圧および陰圧のデータを含んでいる。集
積回路Z1は表示桁データのBCD信号をデコー
ドしてトランジスタTr1〜Tr6およびインバー
タZ14に印加する。トランジスタTr1〜Tr6
は発光ダイオード表示器のアノード(桁電極)に
接続される。集積回路Z2〜Z5はそれぞれ表示
数値データのBCD信号を7セグメントの信号に
変換し、7セグメントの信号はドライバZ6〜Z
9を通つて発光ダイオード表示器の各カソード
(セグメント電極)に印加されている。本体操作
ボードSWUのキースイツチ接点とリモート操作
ボードREMのキースイツチ接点はコネクタJ2
の近傍で並列に接続され、それらは集積回路Z1
2およびZ13に接続されている。集積回路Z1
2およびZ13は機械接点のチヤタリングを除去
する回路を有しており、チヤタリングを除去した
信号をインバータZ11を介して集積回路Z10
に印加する。集積回路Z10は予じめ定めた優先
順位で押されたキースイツチに対応する2進コー
ドをマイクロコンピユータCPU1に出力する。
SSR1〜SSR4はソリツドステートリレーであ
り、それらはバツフアZ15を介してマイクロコ
ンピユータCPU1の出力ポートでオン・オフ制
御される。ソリツドステートリレーSSR1〜SSR
4の出力端はコネクタJ4を介して各々の電磁弁
42に接続されている。
第13b図を参照して説明する。Z16はデイ
テル社の16チヤンネル12ビツトA/Dコンバータ
HDAS−16MCである。Z16の端子BIT1〜
BIT12は信号出力端であり、BIT1〜BIT4と
BIT9〜BIT12は互いに接続してある。マイクロ
コンピユータCPU1の入力ポートには12ビツト
の信号が8ビツトづつ2回に分けて印加される。
BIT1〜4とBIT5〜12の切換はCPU1がZ16
のEN1,EN2およびEN3の各端子を制御して
行なう。端子A1,A2,A4およびA8は入力
チヤンネルを選択するためのものである。
HDAS−16は16チヤンネルの入力ポートを有し
ているが、この実施例においてはそのうちの8チ
ヤンネルをコネクタJ5に接続し、そのうちの4
チヤンネルに各圧力センサ41からの信号、すな
わち右陽圧信号RPP、右陰圧信号RNP、左陽圧
信号LPPおよび左陰圧信号LNPを入力する。
第14図は制御装置CON2の回路構成を示す
回路図、第15図は音発生装置SGUの回路構成
を示すブロツク図である。第14図および第15
図を参照して説明する。制御装置CON2および
音発生装置VSUで使用されている集積回路の一
覧表を第2表に示す。[Table] First, explanation will be given with reference to FIG. 13a. Connector J1 is connected to output port P3 of arithmetic unit CPU1, and in order to perform dynamic display, display data from CPU1 is inputted separately into two BCD signals: display digit data and display numerical data. The display data output by the CPU 1 includes positive pressure and negative pressure data for each left and right system. Integrated circuit Z1 decodes the BCD signal of display digit data and applies it to transistors Tr1 to Tr6 and inverter Z14. Transistors Tr1 to Tr6
is connected to the anode (digit electrode) of the light emitting diode display. Integrated circuits Z2 to Z5 each convert the BCD signal of displayed numerical data into a 7-segment signal, and the 7-segment signal is sent to drivers Z6 to Z.
9 to each cathode (segment electrode) of the light emitting diode display. The key switch contact of the main unit operation board SWU and the key switch contact of the remote operation board REM are connected to connector J2.
are connected in parallel in the vicinity of the integrated circuit Z1
2 and Z13. Integrated circuit Z1
2 and Z13 have a circuit for removing chattering of the mechanical contacts, and the signal from which the chattering has been removed is sent to the integrated circuit Z10 via the inverter Z11.
to be applied. The integrated circuit Z10 outputs binary codes corresponding to the pressed key switches to the microcomputer CPU1 in a predetermined priority order.
SSR1 to SSR4 are solid state relays, which are controlled on/off by the output port of the microcomputer CPU1 via the buffer Z15. Solid state relay SSR1~SSR
4 is connected to each electromagnetic valve 42 via a connector J4. This will be explained with reference to FIG. 13b. Z16 is Deitel's 16 channel 12 bit A/D converter.
HDAS-16MC. Z16 terminal BIT1~
BIT12 is the signal output terminal, and BIT1 to BIT4
BIT9 to BIT12 are connected to each other. A 12-bit signal is applied to the input port of the microcomputer CPU1 in two parts of 8 bits each.
Switching between BIT1~4 and BIT5~12 is done by CPU1 using Z16.
This is done by controlling each terminal of EN1, EN2 and EN3. Terminals A1, A2, A4 and A8 are for selecting input channels.
HDAS-16 has 16 channels of input ports, but in this embodiment, 8 channels are connected to connector J5, and 4 of them are connected to connector J5.
Signals from each pressure sensor 41, that is, right positive pressure signal RPP, right negative pressure signal RNP, left positive pressure signal LPP, and left negative pressure signal LNP are input to the channel. FIG. 14 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the control device CON2, and FIG. 15 is a block diagram showing the circuit configuration of the sound generating device SGU. Figures 14 and 15
This will be explained with reference to the figures. Table 2 shows a list of integrated circuits used in the control device CON2 and the sound generator VSU.
【表】
制御装置CON2は前記の制御装置CON1と似
た構成になつているが、制御装置CON2は圧力
の検出は行なわないのでA/Dコンバータは設け
てない。コネクタJ6およびJ7はそれぞれ演算
装置CPU2のポートP3およびP2と接続され
ている。コネクタJ10は電磁弁43のソレノイ
ドに接続されている。集積回路Z30およびZ3
1には、コネクタJ8を介して、本体操作ボード
SWUとリモート操作ボードREMの心拍数の上
げ、下げ、左右の、陽圧を印加する期間と陰圧を
印加する期間の比の上げ、下げを指示する各キー
スイツチ接点が接続されている。音発生装置
SGUは3つの集積回路Z36〜Z38を中心に
構成されている。これらの集積回路Z36〜Z3
8はそれぞれ6つの入力ポートの状態に応じた周
波数の信号を出力端OUTに生ずる。コネクタJ
11には、キー操作されたかどうかを示す信号
「開/閉」と、操作されたキーが上げ、下げいず
れを指示するものかを示す信号「UP/DOWN」
がCPU1およびCPU2からそれぞれ入力されて
いる。集積回路Z36〜Z38のリセツト入力端
RESにはキーを押さない状態では高レベルHが
印加されており、Z36〜Z38はリセツトされ
ている。リセツト入力端RESに低レベルLが印
加されている状態では、Z36の出力端には、オ
アゲートOR1の出力端の論理レベルに応じて、
3.2KHz又は1.6KHzのパルス信号が現われる。Z
37はRES端がLのときには常時2Hzのパルス
信号を出力し、その信号をZ38の入力ポートに
印加する。Z38は、Z37の出力端がHのとき
には、Z36からの3.2Hz又は1.6KHzのパルス信
号をそのまま出力端に出力し、Z37の出力端が
Lのときには、Z36からのパルス信号を1/2分
周した信号を出力端に出力する。したがつて、た
とえばリモート操作ボードREMの左側圧力上げ
操作部S1を押した場合、CPU1からのUP/
DOWN信号がH、CPU1からの閉開信号がHに
なり、Z36の出力端には3.2KHzのパルス信号
が現われ、Z38の出力端には0.5秒おきに周波
数が3.2KHz又は1.6KHzに変化する、パルス信号
が現われる。また、左側圧力下げ操作部S2を押
下すると、Z36の出力端に1.6KHzのパルス信
号が現われ、Z38の出力端には0.5秒おきに周
波数が1.6KHz又は0.8KHzに変化するパルス信号
が現われる。この信号がリモート操作ボード
REMのスピーカに印加される。第16a図、第
16b図および第16c図は演算装置CPU1の
概略の動作フローを示すものであり、それぞれ、
メインプログラム、割込処理プログラムおよびタ
ンク圧入サブルーチンのフローチヤートである。
第10図、第13a図、第13b図、第16a
図、第16b図および第16c図を参照して
CPU1の動作を説明する。まず概略を説明する
と、演算装置CPUは、本体操作ボードSWU又は
リモート操作ボードREMのキー入力読み取り、
各タンク圧(圧力センサ41)の読み取り、各タ
ンク圧の定圧制御(電磁弁42のデユーテイ制
御)、キー入力に応じた圧力パラメータの変更、
表示データの出力および音発生指示を行なう。
電源がオンになると、各パラメータに初期値を
セツトして割込可能にセツトする。この実施例に
おいては初期値はRPP、RNP、LPPおよびLNP
をそれぞれ+30、−30、+100および−50〔mmHg〕
に定めてあり、各圧力の上限/下限は、それぞれ
0/+150、−100/0、0/+300および−150/
0〔mmHg〕に定めてある。割込はCPU1内のタ
イマにより、4msごととに定期的に発生する。
割込がかかると、マイクロプロセツサは第16b
図に示す割込処理ルーチンを実行する。割込処理
ルーチンでは、まずA/DコンバータZ16を選
択し、入力チヤンネルをCH0,CH1,CH3お
よびCH4に順に切換えて各タンクの圧力RPP,
RNP,LPPおよびLNPを順にA/D変換させ、
それらの変換したデジタルデータを読み取る。ま
た、P3の所定のポートに「1」又は「0」を出
力してソリツドステートリレーSSR1〜SSR4を
制御し、4つの電磁弁42をオン又はオフする。
このオン/オフの切換は、CPU1のメモリ中に
設定したデユーテイのパラメータに応じて、n1
回の割込に1度オンからオフに反転させ、n2回
の割込に1度オフからオンに反転させることによ
り行なう。したがつて、そのパラメータを変える
ことによつて、電磁弁42のオン時間とオフ時間
のデユーテイ比が変わる。このデユーテイ比を、
各々のタンクの検出圧力と目標圧力の比較結果に
応じて制御することにより、タンクの圧力が所定
の圧力に保たれる。タンク圧入力サブルーチンで
は、A/DコンバータZ16から読み取つた各タ
ンクの圧力データを平均化し、そのデータを表示
用の4桁の10進数データに変換する。圧力データ
を平均化するのは、弁の開閉による圧力の短時間
の微小変動を除くためである。キー入力があつた
場合、どのキーが押されたのかを判別し、そのキ
ーに対応づけられたパラメータを、少しづつ大き
く(又は小さく)する。また、押されたキーが上
げ、下げいずれを指示するものかを判別して、コ
ネクタJ11に閉開信号とUP/DOWN信号を印
加して、所定の音をリモート操作ボードREMの
スピーカから発生させる。なお、第16b図に示
すニーモニツクコードTR1は、リターン命令
(return from interrupt)を示し、RTSは、リタ
ーン命令(return from subroutine)を示す。
第17図は演算装置CPU2の概略の動作を示
すフローチヤートである。第17図を参照して動
作を説明する。電源がオンになるとマイクロプロ
セツサはまず各I/Oポートを初期状態にセツト
して、心拍数、左右それぞれの陽圧と陰圧を印加
する時間の比率(デユーテイ又は陽圧、陰圧の継
続時間)の各パラメータを初期値にセツトする。
この実施例においては、各パラメータの初期値
は、心拍数を100rpm、左側の人工心臓のデユー
テイを45%(継続時間270ms)、右側の人工心臓
のデユーテイを55%(継続時間330ms)にそれ
ぞれ定めてある。割込処理においては、所定のパ
ラメータ(心拍数)に応じたあるタイミングで所
定の出力ポートの論理レベルを「1」から「0」、
又は「0」から「1」に更新し、ソリツドステー
トリレーSSR5〜SSR8を制御して、電磁弁43
を開閉する。また、表示データ(桁データおよび
セグメントデータ)の出力を行なう。キー入力が
あると、どのキーが押されたのかを判別し、その
キーに対応づけられたパラメータの値を、それが
上限値又は下限値を越えないかどうか確認しなが
ら、キー操作が継続している間インクリメント又
はデクリメントする。そのパラメータと関連する
各種のパラメータを演算処理する。この処理は、
各サブルーチンにジヤンプして行なう。サブルー
チン群は、心拍数に関連する一拍の時間を演算す
るサブルーチン、左側人工心臓の持続時間を演算
するサブルーチン、右側人工心臓の持続時間を演
算するサブルーチン、左側人工心臓のデユーテイ
を演算するサブルーチン、右側人工心臓のデユー
テイを演算するサブルーチン、割算を行なうサブ
ルーチン、掛算を行なうサブルーチン等でなつて
いる。この演算が終了したら、更新された各パラ
メータを表示用のメモリーに記録して、所定時間
の後に割込待ちの処理に戻る。次の割込がかかる
と、更新されたデータが表示される。
以上に説明した実施例においては、電磁弁42
を常時開閉付勢して開時間と閉時間のデユーテイ
を変えて圧力制御しているが、圧力センサ41の
出力信号が所定値を越える時にのみ電磁弁42を
付勢してもよい。また実施例では、リモート操作
ボードREMのスピーカから所定の周波数の音を
発生させるようにしたが、押されたキーに対応し
たパラメータを音声で出力するようにしてもよ
い。その場合には、たとえば第18図に示すよう
な回路構成とすればよい。第18図においてZ3
9,Z40およびZ41はそれぞれテキサスイン
スツルメント社製のTMS1000、TMS5100および
TMS6100である。TMS1000はマイクロプロセツ
サ、TMS5100は音声合成チツプ、TMS6100は
128KbitのマスクROMである。コネクタJ11
は演算装置CPU1およびCPU2と接続し、各演
算装置CPU1,CPU2からマイクロプロセツサ
Z36に所定の音声発生指令を出力して、Z37
の出力する音声信号をリモート操作ボードREM
のスピーカに供給する。
[効果]
以上説明したように、本発明によれば次のよう
な効果が得られる。
第1番の発明においては、正圧調整弁手段の発
する作動音(即ち騒音)が正圧蓄圧タンク壁によ
つて遮断され、負圧調整弁手段の発する作動音は
負圧蓄圧タンク壁によつて遮断されるので、それ
らの弁手段を蓄圧タンクの外側に配置する場合に
比べ、人工心臓駆動装置の外部に漏れる騒音の程
度はかなり低減される。従つて、その音が手術中
の医師の集中力を乱したり、患者に不快感や不安
感を与えることがないので、特別な騒音防止カバ
ーを設けなくても、人工心臓を一般の手術室や病
室等で使用できる。
前述の実施例では正圧、負圧調整弁手段(電磁
弁42)は、負圧蓄圧タンク(タンクユニツト)
内の圧力に応じて開閉時間のデユーテイ比が変更
されるように制御されるので、弁の作動速度が速
く、それによつて発生する騒音の周波数が高く音
量も大きい。また、デユーテイ制御を行なわない
場合でも、例えば、検出した圧力が小さい場合に
だけ弁を開くような制御を行なう場合には、弁の
開閉時期が一定でなく、また弁の開閉速度も速い
ので、それによつて発生する騒音はランダムに発
生し人間にとつて比較的不快で耳障りな音にな
る。それに対して、正/負圧切換用の弁手段(電
磁弁43)は、心臓の拍動と同期して開閉作動す
るので、それによつて発生する音はリズミカルで
音量も一定であり、また弁の作動周期が長いの
で、発生する音の質は人間にとつてそれほど不快
なものではない。
従つて、この種の構成において、圧力調整用の
弁手段と正/負圧切換用の弁手段との一方だけを
蓄圧タンク内に配置する場合には、圧力調整用の
弁手段を蓄圧タンク内に入れる方が、一般的には
騒音低減に関して効果的である。
また、第2番の発明においては、正圧切換弁手
段の発する作動音(即ち騒音)が正圧蓄圧タンク
壁によつて遮断され、負圧切換弁手段の発する作
動音は負圧蓄圧タンク壁によつて遮断されるの
で、それらの弁手段を蓄圧タンクの外側に配置す
る場合に比べ、人工心臓駆動装置の外部に漏れる
騒音の程度はかなり低減される。従つて、その音
が手術中の医師の集中力を乱したり、患者に不快
感や不安感を与えることがないので、特別な騒音
防止カバーを設けなくても、人工心臓を一般の手
術室や病室等で使用できる。第2番の発明は、正
圧調整弁手段及び負圧調整弁手段の発する作動音
に比べ正圧切換弁手段及び負圧切換弁手段の発す
る作動音が大きい場合に効果的である。
また、第3番の発明においては、正圧調整弁手
段及び正圧切換弁手段の発する作動音(即ち騒
音)が正圧蓄圧タンク壁によつて遮断され、負圧
調整弁手段及び負圧切換弁手段の発する作動音は
負圧蓄圧タンク壁によつて遮断されるので、それ
らの弁手段を蓄圧タンクの外側に配置する場合に
比べ、人工心臓駆動装置の外部に漏れる騒音の程
度はかなり低減される。従つて、その音が手術中
の医師の集中力を乱したり、患者に不快感や不安
感を与えることがないので、特別な騒音防止カバ
ーを設けなくても、人工心臓を一般の手術室や病
室等で使用できる。第3番の発明は、正圧調整弁
手段、正圧切換弁手段、負圧調整弁手段及び負圧
切換弁手段のいずれも、それの発する作動音が比
較的大きい場合に特に効果的である。[Table] The control device CON2 has a similar configuration to the above-mentioned control device CON1, but since the control device CON2 does not detect pressure, it is not provided with an A/D converter. Connectors J6 and J7 are connected to ports P3 and P2 of arithmetic unit CPU2, respectively. Connector J10 is connected to a solenoid of electromagnetic valve 43. Integrated circuits Z30 and Z3
1 is connected to the main unit operation board via connector J8.
Each key switch contact point is connected to instruct the SWU and the remote control board REM to increase or decrease the heart rate, and increase or decrease the ratio of the period of applying positive pressure to the period of applying negative pressure on the left and right sides. sound generator
The SGU is mainly composed of three integrated circuits Z36 to Z38. These integrated circuits Z36-Z3
8 produces a signal at the output terminal OUT with a frequency corresponding to the state of each of the six input ports. Connector J
11, a signal "OPEN/CLOSE" indicating whether a key has been operated or not, and a signal "UP/DOWN" indicating whether the operated key is instructing to raise or lower the key.
are input from CPU1 and CPU2, respectively. Reset input terminal of integrated circuits Z36 to Z38
A high level H is applied to RES when no key is pressed, and Z36 to Z38 are reset. When a low level L is applied to the reset input terminal RES, the output terminal of Z36 has the following logic level depending on the logic level of the output terminal of the OR gate OR1.
A 3.2KHz or 1.6KHz pulse signal appears. Z
37 always outputs a 2 Hz pulse signal when the RES terminal is L, and applies that signal to the input port of Z38. When the output terminal of Z37 is H, Z38 outputs the 3.2Hz or 1.6KHz pulse signal from Z36 as it is to the output terminal, and when the output terminal of Z37 is L, it outputs the pulse signal from Z36 by 1/2. Output the cycled signal to the output terminal. Therefore, for example, if you press the left pressure increase operation part S1 on the remote operation board REM, the UP/
The DOWN signal becomes H, the close/open signal from CPU1 becomes H, a 3.2KHz pulse signal appears at the output end of Z36, and the frequency changes to 3.2KHz or 1.6KHz at the output end of Z38 every 0.5 seconds. , a pulse signal appears. Further, when the left pressure reduction operation part S2 is pressed, a 1.6KHz pulse signal appears at the output end of Z36, and a pulse signal whose frequency changes to 1.6KHz or 0.8KHz every 0.5 seconds appears at the output end of Z38. This signal is the remote control board
Applied to the REM speaker. FIGS. 16a, 16b, and 16c show the general operation flow of the arithmetic unit CPU1, and each
This is a flowchart of a main program, an interrupt processing program, and a tank press-fitting subroutine.
Figure 10, Figure 13a, Figure 13b, Figure 16a
With reference to Figures 16b and 16c,
The operation of CPU1 will be explained. First, to give an overview, the arithmetic unit CPU reads key inputs on the main unit operation board SWU or remote operation board REM,
Reading of each tank pressure (pressure sensor 41), constant pressure control of each tank pressure (duty control of solenoid valve 42), changing pressure parameters according to key input,
Outputs display data and instructs sound generation. When the power is turned on, initial values are set for each parameter and interrupts are enabled. In this example, the initial values are RPP, RNP, LPP and LNP
respectively +30, -30, +100 and -50 [mmHg]
The upper and lower limits of each pressure are 0/+150, -100/0, 0/+300 and -150/0, respectively.
It is set at 0 [mmHg]. Interrupts are generated periodically every 4ms by a timer in the CPU1.
When an interrupt occurs, the microprocessor
Execute the interrupt processing routine shown in the figure. In the interrupt processing routine, first select the A/D converter Z16, change the input channels to CH0, CH1, CH3, and CH4 in order to calculate the pressure RPP,
A/D converting RNP, LPP and LNP in order,
Read the converted digital data. Furthermore, "1" or "0" is output to a predetermined port of P3 to control the solid state relays SSR1 to SSR4 and turn the four solenoid valves 42 on or off.
This on/off switching is done according to the duty parameter set in the memory of CPU1.
This is done by inverting from on to off once every n2 interrupts and from off to on once every n2 interrupts. Therefore, by changing the parameters, the duty ratio between the on time and off time of the solenoid valve 42 is changed. This duty ratio is
The pressure of the tank is maintained at a predetermined pressure by controlling according to the comparison result between the detected pressure of each tank and the target pressure. In the tank pressure input subroutine, the pressure data of each tank read from the A/D converter Z16 is averaged and the data is converted into 4-digit decimal data for display. The reason for averaging the pressure data is to remove short-term minute fluctuations in pressure due to opening and closing of valves. When a key is input, it is determined which key was pressed, and the parameter associated with that key is increased (or decreased) little by little. Also, it determines whether the pressed key is for raising or lowering, applies a close/open signal and an UP/DOWN signal to connector J11, and generates a predetermined sound from the speaker of the remote operation board REM. . Note that the mnemonic code TR1 shown in FIG. 16b indicates a return instruction (return from interrupt), and RTS indicates a return instruction (return from subroutine). FIG. 17 is a flowchart showing the general operation of the arithmetic unit CPU2. The operation will be explained with reference to FIG. When the power is turned on, the microprocessor first sets each I/O port to its initial state, and calculates the heart rate, the ratio of the time for applying positive and negative pressure to the left and right sides (duty, or the duration of positive pressure and negative pressure). time) parameters to their initial values.
In this example, the initial values of each parameter are the heart rate of 100 rpm, the duty of the left artificial heart to 45% (duration 270 ms), and the duty of the right artificial heart to 55% (duration 330 ms). There is. In interrupt processing, the logic level of a predetermined output port is changed from "1" to "0" at a certain timing according to a predetermined parameter (heart rate).
Or update from "0" to "1", control solid state relays SSR5 to SSR8, and solenoid valve 43
Open and close. It also outputs display data (digit data and segment data). When a key is input, the key operation is continued while determining which key was pressed and checking whether the value of the parameter associated with that key exceeds the upper or lower limit. Increment or decrement while Arithmetic processing is performed on various parameters related to that parameter. This process is
Jump to each subroutine. The subroutine group includes a subroutine that calculates the duration of one beat related to heart rate, a subroutine that calculates the duration of the left artificial heart, a subroutine that calculates the duration of the right artificial heart, a subroutine that calculates the duty of the left artificial heart, It consists of a subroutine that calculates the duty of the right artificial heart, a subroutine that performs division, a subroutine that performs multiplication, etc. When this calculation is completed, each updated parameter is recorded in the display memory, and after a predetermined period of time, the process returns to the interrupt wait process. When the next interrupt occurs, the updated data will be displayed. In the embodiment described above, the solenoid valve 42
Although the pressure is controlled by constantly energizing the valve to open and close and changing the duty of the opening time and the closing time, the solenoid valve 42 may be energized only when the output signal of the pressure sensor 41 exceeds a predetermined value. Further, in the embodiment, a sound of a predetermined frequency is generated from the speaker of the remote operation board REM, but a parameter corresponding to a pressed key may be outputted as a sound. In that case, a circuit configuration as shown in FIG. 18 may be used, for example. In Figure 18, Z3
9, Z40 and Z41 are Texas Instruments TMS1000, TMS5100 and TMS5100, respectively.
It is TMS6100. TMS1000 is a microprocessor, TMS5100 is a speech synthesis chip, and TMS6100 is a
It is a 128Kbit mask ROM. Connector J11
is connected to the arithmetic units CPU1 and CPU2, and outputs a predetermined sound generation command from each arithmetic unit CPU1 and CPU2 to the microprocessor Z36.
Remote operation board REM outputs audio signals
to the speakers. [Effects] As explained above, according to the present invention, the following effects can be obtained. In the first invention, the operating noise (that is, noise) generated by the positive pressure regulating valve means is blocked by the positive pressure accumulator tank wall, and the operating noise produced by the negative pressure regulating valve means is blocked by the negative pressure accumulating tank wall. As a result, the amount of noise leaking to the outside of the artificial heart drive device is considerably reduced compared to the case where these valve means are arranged outside the pressure accumulator tank. Therefore, the noise does not disturb the concentration of the doctor during surgery or cause discomfort or anxiety to the patient, so the artificial heart can be used in a general operating room without the need for a special noise prevention cover. It can be used in hospitals, hospital rooms, etc. In the above embodiment, the positive pressure and negative pressure regulating valve means (electromagnetic valve 42) is a negative pressure accumulator tank (tank unit).
Since the duty ratio of the opening/closing time is controlled to be changed according to the internal pressure, the operating speed of the valve is fast, and the noise generated thereby has a high frequency and a large volume. Furthermore, even when duty control is not performed, for example, when controlling a valve to open only when the detected pressure is small, the valve opening/closing timing is not constant and the valve opening/closing speed is fast. The resulting noise is generated randomly and is relatively unpleasant and harsh to humans. On the other hand, the valve means (electromagnetic valve 43) for switching between positive and negative pressures opens and closes in synchronization with the heartbeat, so the sound it generates is rhythmic and has a constant volume. Since the operating cycle is long, the quality of the sound generated is not so unpleasant for humans. Therefore, in this type of configuration, when only one of the pressure adjustment valve means and the positive/negative pressure switching valve means is disposed in the pressure accumulation tank, the pressure adjustment valve means is placed inside the pressure accumulation tank. In general, it is more effective in terms of noise reduction. Further, in the second invention, the operating noise (i.e., noise) generated by the positive pressure switching valve means is blocked by the positive pressure storage tank wall, and the operating noise generated by the negative pressure switching valve means is blocked by the negative pressure storage tank wall. As a result, the amount of noise leaking to the outside of the artificial heart drive device is considerably reduced compared to the case where these valve means are placed outside the pressure accumulator tank. Therefore, the noise does not disturb the concentration of the doctor during surgery or cause discomfort or anxiety to the patient, so the artificial heart can be used in a general operating room without the need for a special noise prevention cover. It can be used in hospitals, hospital rooms, etc. The second invention is effective when the operating noise generated by the positive pressure switching valve means and the negative pressure switching valve means is louder than the operating noise produced by the positive pressure regulating valve means and the negative pressure regulating valve means. Further, in the third invention, the operating sound (i.e. noise) generated by the positive pressure regulating valve means and the positive pressure switching valve means is blocked by the positive pressure accumulating tank wall, and the negative pressure regulating valve means and the negative pressure switching valve means are blocked by the positive pressure accumulating tank wall. Since the operating noise emitted by the valve means is blocked by the wall of the negative pressure accumulation tank, the level of noise leaking to the outside of the artificial heart drive device is considerably reduced compared to when the valve means are arranged outside the pressure accumulation tank. be done. Therefore, the noise does not disturb the concentration of the doctor during surgery or cause discomfort or anxiety to the patient, so the artificial heart can be used in a general operating room without the need for a special noise prevention cover. It can be used in hospitals, hospital rooms, etc. The third invention is particularly effective when the positive pressure regulating valve means, the positive pressure switching valve means, the negative pressure regulating valve means, and the negative pressure switching valve means each generate a relatively large operating noise. .
第1図は一実施例を示す人工心臓駆動装置の外
観斜視図、第2a図はリモート操作ユニツト
REMの正面図、第2b図は第2a図の−線
拡大断面図、第3図はキヤスターの斜視図、第4
a図、第4b図、第4c図および第4d図はそれ
ぞれキヤスターを構成するケーシングの正面図、
左側面図、右側面図および縦断面図、第5図はキ
ヤスターを固定するボルトの正面図、第6a図お
よび第6b図はそれぞれキヤスターを支持するス
タンドの正面図および左側面図、第7図は人工心
臓駆動装置本体とキヤスターの接続を示す一部切
欠正面図、第8a図、第8b図、第8c図、第8
d図および第8e図は、それぞれ人工心臓駆動装
置内のタンクユニツトを示す斜視図、横断面図、
第8b図のc−c線断面図、端子とタンクの
接続を示す部分拡大断面図、および圧力センサと
タンクの接続を示す部分拡大断面図、第9a図、
第9b図、第9c図および第9d図は、それぞれ
電磁弁42の平面図、右側面図、左側面図および
拡大縦断面図、第10図は第1図に示す人工心臓
駆動装置の構成概要を示すブロツク図、第11図
は第10図に示す演算装置CPU1,2の構成を
示すブロツク図、第12図はリモート操作ユニツ
トの構成を示す回路図、第13a図および13b
図は第10図に示す制御装置CON1の回路構成
を示す回路図、第14図は第10図に示す制御装
置CON2の回路構成を示す回路図、第15図は
音発生装置SGUの回路構成を示すパラメータ図、
第16a図、第16b図および第16c図はそれ
ぞれ演算装置CPU1の動作フローを示すメイン
ルーチン、割込処理ルーチンおよびサブルーチン
のフローチヤート、第17図は演算装置CPU2
の動作フローを示すフローチヤート、第18図は
本発明の他の実施例の音声発生装置のブロツク図
である。
1:人工心臓駆動装置本体、2a,2b:チユ
ーブ(接続チユーブ)、3:キヤスター、4:ケ
ーシング、5:プリント基板、6:フイルム、
7,8:穴、11:弁ハウジング、30,37:
小孔、31:ケーシング、36:パツキン、4
1:圧力センサ、40:タンクユニツト(正圧、
負圧蓄圧タンク)、42:電磁弁(正圧調整弁手
段、負圧調整弁手段)、43:電磁弁(正圧切換
弁手段、負圧切換弁手段)、44,46,47:
パネル、45:穴、48,49,50:チユー
ブ、51:端子、52,53:コネクタ、60
R,60L:人工心臓(人工心臓ポンプ)、61
R,61L:コンプレツサ(正圧源)、62R,
62L:真空ポンプ(負圧源)。
Fig. 1 is an external perspective view of an artificial heart drive device showing one embodiment, and Fig. 2a is a remote control unit.
A front view of the REM, Figure 2b is an enlarged sectional view taken along the - line in Figure 2a, Figure 3 is a perspective view of the caster, and Figure 4 is a perspective view of the caster.
Figures a, 4b, 4c and 4d are front views of the casing constituting the caster, respectively;
A left side view, a right side view, and a vertical sectional view; FIG. 5 is a front view of bolts that fix the caster; FIGS. 6a and 6b are a front view and left side view of the stand that supports the caster; FIG. 7 8a, 8b, 8c, and 8 are partially cutaway front views showing the connection between the artificial heart drive device main body and the caster;
Figure d and Figure 8e are a perspective view, a cross-sectional view, and a cross-sectional view, respectively, showing the tank unit in the artificial heart drive device.
A sectional view taken along the line CC in Fig. 8b, a partially enlarged sectional view showing the connection between the terminal and the tank, and a partially enlarged sectional view showing the connection between the pressure sensor and the tank, Fig. 9a,
9b, 9c, and 9d are a plan view, a right side view, a left side view, and an enlarged vertical sectional view of the electromagnetic valve 42, respectively, and FIG. 10 is an outline of the configuration of the artificial heart drive device shown in FIG. 1. 11 is a block diagram showing the configuration of the arithmetic unit CPUs 1 and 2 shown in FIG. 10, FIG. 12 is a circuit diagram showing the configuration of the remote operation unit, and FIGS. 13a and 13b.
The figure is a circuit diagram showing the circuit configuration of the control device CON1 shown in FIG. 10, FIG. 14 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the control device CON2 shown in FIG. Parameter diagram shown,
16a, 16b, and 16c are flowcharts of a main routine, an interrupt processing routine, and a subroutine showing the operation flow of the arithmetic unit CPU1, and FIG. 17 is a flowchart of the arithmetic unit CPU2.
FIG. 18 is a block diagram of a sound generating device according to another embodiment of the present invention. 1: Artificial heart drive device main body, 2a, 2b: tube (connection tube), 3: caster, 4: casing, 5: printed circuit board, 6: film,
7, 8: Hole, 11: Valve housing, 30, 37:
Small hole, 31: Casing, 36: Packing, 4
1: Pressure sensor, 40: Tank unit (positive pressure,
Negative pressure storage tank), 42: Solenoid valve (positive pressure regulating valve means, negative pressure regulating valve means), 43: Solenoid valve (positive pressure switching valve means, negative pressure switching valve means), 44, 46, 47:
Panel, 45: Hole, 48, 49, 50: Tube, 51: Terminal, 52, 53: Connector, 60
R, 60L: Artificial heart (artificial heart pump), 61
R, 61L: Compressor (positive pressure source), 62R,
62L: Vacuum pump (negative pressure source).
Claims (1)
出力端に接続され出力端が正圧蓄圧タンクの内空
間に開放された正圧調整弁手段;入力端が正圧蓄
圧タンクの内空間に開放された正圧切換弁手段;
負圧源;負圧蓄圧タンク;入力端が負圧源の出力
端に接続され出力端が負圧蓄圧タンクの内空間に
開放された負圧調整弁手段;入力端が負圧蓄圧タ
ンクの内空間に開放された負圧切換弁手段;前記
正圧切換弁手段の出力端と負圧切換弁手段の出力
端とを互いに接続するとともにそれらを人工心臓
ポンプの駆動流体室と接続する接続チユーブ;及
び前記正圧切換弁手段及び負圧切換弁手段を生体
の拍動リズムに同期して開閉制御する制御手段;
を備える人工心臓駆動装置において: 前記正圧調整弁手段を前記正圧蓄圧タンク内に
配置し、前記負圧調整弁手段を前記負圧蓄圧タン
ク内に配置したことを特徴とする人工心臓駆動装
置。 2 前記正圧調整弁手段、正圧切換弁手段、負圧
調整弁手段及び負圧切換弁手段と前記制御手段と
を、テーパ面にねじを形成した絶縁体で覆われた
導体を介して電気接続した、前記特許請求の範囲
第1項記載の人工心臓駆動装置。 3 導体は、ねじを形成したテーパ面で絶縁体と
固着された、前記特許請求の範囲第2項記載の人
工心臓駆動装置。 4 正圧源;正圧蓄圧タンク;入力端が正圧源の
出力端に接続され出力端が正圧蓄圧タンクの内空
間に開放された正圧調整弁手段;入力端が正圧蓄
圧タンクの内空間に開放された正圧切換弁手段;
負圧源;負圧蓄圧タンク;入力端が負圧源の出力
端に接続され出力端が負圧蓄圧タンクの内空間に
開放された負圧調整弁手段;入力端が負圧蓄圧タ
ンクの内空間に開放された負圧切換弁手段;前記
正圧切換弁手段の出力端と負圧切換弁手段の出力
端とを互いに接続するとともにそれらを人工心臓
ポンプの駆動流体室と接続する接続チユーブ;及
び前記正圧切換弁手段及び負圧切換弁手段を生体
の拍動リズムに同期して開閉制御する制御手段;
を備える人工心臓駆動装置において: 前記正圧切換弁手段を前記正圧蓄圧タンク内に
配置し、前記負圧切換弁手段を前記負圧蓄圧タン
ク内に配置したことを特徴とする人工心臓駆動装
置。 5 正圧源;正圧蓄圧タンク;入力端が正圧源の
出力端に接続され出力端が正圧蓄圧タンクの内空
間に開放された正圧調整弁手段;入力端が正圧蓄
圧タンクの内空間に開放された正圧切換弁手段;
負圧源;負圧蓄圧タンク;入力端が負圧源の出力
端に接続され出力端が負圧蓄圧タンクの内空間に
開放された負圧調整弁手段;入力端が負圧蓄圧タ
ンクの内空間に開放された負圧切換弁手段;前記
正圧切換弁手段の出力端と負圧切換弁手段の出力
端とを互いに接続するとともにそれらを人工心臓
ポンプの駆動流体室と接続する接続チユーブ;及
び前記正圧切換弁手段及び負圧切換弁手段を生体
の拍動リズムに同期して開閉制御する制御手段;
を備える人工心臓駆動装置において: 前記正圧調整弁手段及び正圧切換弁手段を前記
正圧蓄圧タンク内に配置し、前記負圧調整弁手段
及び負圧切換弁手段を前記負圧蓄圧タンク内に配
置したことを特徴とする人工心臓駆動装置。[Scope of Claims] 1 Positive pressure source; Positive pressure accumulator tank; Positive pressure regulating valve means whose input end is connected to the output end of the positive pressure source and whose output end is open to the inner space of the positive pressure accumulator tank; Input end positive pressure switching valve means that is open to the inner space of the positive pressure accumulator;
Negative pressure source; Negative pressure accumulator tank; Negative pressure regulating valve means whose input end is connected to the output end of the negative pressure source and whose output end is open to the internal space of the negative pressure accumulator tank; negative pressure switching valve means open to space; a connection tube connecting the output end of the positive pressure switching valve means and the output end of the negative pressure switching valve means to each other and connecting them to the driving fluid chamber of the artificial heart pump; and a control means for controlling opening and closing of the positive pressure switching valve means and the negative pressure switching valve means in synchronization with the pulsation rhythm of the living body;
An artificial heart drive device comprising: The positive pressure regulating valve means is disposed within the positive pressure accumulating tank, and the negative pressure regulating valve means is disposed within the negative pressure accumulating tank. . 2. The positive pressure regulating valve means, the positive pressure switching valve means, the negative pressure regulating valve means, the negative pressure switching valve means, and the control means are electrically connected to each other through a conductor covered with an insulator having a thread formed on a tapered surface. The artificial heart drive device according to claim 1, which is connected to the artificial heart drive device according to claim 1. 3. The artificial heart drive device according to claim 2, wherein the conductor is fixed to the insulator at a tapered surface with a thread formed thereon. 4 Positive pressure source; Positive pressure accumulator tank; Positive pressure regulating valve means whose input end is connected to the output end of the positive pressure source and whose output end is open to the inner space of the positive pressure accumulator tank; positive pressure switching valve means open to the inner space;
Negative pressure source; Negative pressure accumulator tank; Negative pressure regulating valve means whose input end is connected to the output end of the negative pressure source and whose output end is open to the internal space of the negative pressure accumulator tank; negative pressure switching valve means open to space; a connection tube connecting the output end of the positive pressure switching valve means and the output end of the negative pressure switching valve means to each other and connecting them to the drive fluid chamber of the artificial heart pump; and a control means for controlling opening and closing of the positive pressure switching valve means and the negative pressure switching valve means in synchronization with the pulsation rhythm of the living body;
An artificial heart drive device comprising: The positive pressure switching valve means is disposed within the positive pressure accumulation tank, and the negative pressure switching valve means is disposed within the negative pressure accumulation tank. . 5 Positive pressure source; Positive pressure accumulator tank; Positive pressure regulating valve means whose input end is connected to the output end of the positive pressure source and whose output end is open to the internal space of the positive pressure accumulator tank; positive pressure switching valve means open to the inner space;
Negative pressure source; Negative pressure accumulator tank; Negative pressure regulating valve means whose input end is connected to the output end of the negative pressure source and whose output end is open to the internal space of the negative pressure accumulator tank; negative pressure switching valve means open to space; a connection tube connecting the output end of the positive pressure switching valve means and the output end of the negative pressure switching valve means to each other and connecting them to the drive fluid chamber of the artificial heart pump; and a control means for controlling opening and closing of the positive pressure switching valve means and the negative pressure switching valve means in synchronization with the pulsation rhythm of the living body;
In an artificial heart drive device comprising: The positive pressure regulating valve means and the positive pressure switching valve means are disposed within the positive pressure accumulating tank, and the negative pressure regulating valve means and the negative pressure switching valve means are disposed within the negative pressure accumulating tank. An artificial heart drive device characterized by being placed in.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57052142A JPS58169461A (en) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Artificial heart drive apparatus |
| FR8304952A FR2524318B1 (en) | 1982-03-30 | 1983-03-25 | APPARATUS FOR CONTROLLING AN ARTIFICIAL HEART |
| US06/480,181 US4546760A (en) | 1982-03-30 | 1983-03-28 | Artificial heart driving apparatus |
| DE19833348036 DE3348036A1 (en) | 1982-03-30 | 1983-03-29 | |
| DE19833311430 DE3311430A1 (en) | 1982-03-30 | 1983-03-29 | DRIVING DEVICE FOR AN ARTIFICIAL HEART |
| US06/749,067 US4583525A (en) | 1982-03-30 | 1985-06-26 | Artificial heart driving apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57052142A JPS58169461A (en) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Artificial heart drive apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169461A JPS58169461A (en) | 1983-10-05 |
| JPH0116181B2 true JPH0116181B2 (en) | 1989-03-23 |
Family
ID=12906617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57052142A Granted JPS58169461A (en) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Artificial heart drive apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58169461A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6092767A (en) * | 1983-10-28 | 1985-05-24 | 日本ゼオン株式会社 | Drive apparatus for cardiac venticle auxiliary apparatus |
| JPS6350324U (en) * | 1986-09-22 | 1988-04-05 |
-
1982
- 1982-03-30 JP JP57052142A patent/JPS58169461A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58169461A (en) | 1983-10-05 |
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