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    公开号:WO1986005697A1
    申请号:PCT/JP1986/000163
    申请日:1986-04-04
    公开日:1986-10-09
    发明作者:Kiyoshi Inokuchi；Kenichiro Okadome；Yoichi Muto；Yoshio Kawai；Tadashi Onuma；Toshiharu Shirakami
    申请人:Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha；
    IPC主号:A61M1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 医用 ポ ンプ装置
    [0002] 技術分野及び背景技術
    [0003] 本発明 は自 然血流 に重畳 し て 脈動 的血流を付与す る よ う に構 成さ れた 医用 ポ ンプ装置に 係 り 、 よ り 詳細 に は 四肢動脈等の末 梢側動脈の閉塞 に対 し て バ イ パス術 に よ っ て 再建 し た動 脈の予 後改善に 有効 な新規な医用 ポ ン プ装置に 係る 。
    [0004] 近年 、 種々 の原因 に よ る動脈硬化性疾患の増加 と と も に動脈 閉 塞 （ 症 ） が成人病 の一 つ と し て 問題 に な っ て い る 。 こ の動脈 閉塞 に対す る治療法 と し て 、 閉塞血管部分を 自 家静脈又は ポ リ 四 フ ッ 化 工チ レ ン な ど か ら な る人工血管でパ イ パス さ せ る こ と に よ っ て 血流 を回復 さ せ る いわ ゆ るバイ パ ス術 が血管外科の進 歩 ♦ 普及 に伴 な つ て一般化 し て い る 。
    [0005] こ のバ イ パス術 は 、 腹部大動脈 、 腸骨動脈で は好結果 に な つ て い る 。
    [0006] し か し乍 ら 、 大腿動脈及び こ れ よ り 末梢側 の動脈で は 、 術後 約 48時間 以内程度の 早期 に 再建動脈が閉塞さ れる早期 閉塞の症 例 、 又 は術後 6 ヶ月 乃至 3 年程度の間 に再建動脈 が閉塞さ れる 晩期 閉塞の症例 が多々 み ら れ、 バ イ パス術の信頼性が必ず し も 十分で な い
    [0007] 一方 、 早期 閉塞を生 じ る症例及び晚期閉塞を生 じ易 い症偶 と 再建動脈の近傍に お け る術後の血流速度波形 （ 血流速度の 時間 変化 ） と の 関係が最近明 らか に さ れた 。
    [0008] す なわ ち 、 第 1 図 （a) , (b), (c) , (d), (e) に 示す五つ の血流波 形 0， I , I , I , IV ( 夫々 の グラ フ に お いて横輪 は時圊 t 、 縱軸 は ド ッ プ ラ ー効果を利用 し て 測定 し た 血流速度 S に対応 し て いる ） の う ち 、 第 1 図 （d) , (e) に示す波形 ΙΠ , W は早期 閉塞 を生 じ る症例 に 、 ま た第 1 図 （c) に 示す波形 互 は晩期 閉塞を生 じ る症例 に相 関 し て お り 、 第 1 図 （a), (b) に 示す波形 0 , は 予後閉塞を生 じ る虞れが比較的少な い症例 に対応す る こ と が 明 ら か に さ れて いる
    [0009] 従 っ て 、 吻合部狭窄や予期 し な い狭窄病変の介在 が原因 と な る こ と が解明 さ れ て い る早期閉塞 に対 し て は、 再建動脈の近傍 に おけ る 後 血 ¾波形が 1又は1 の場合 に直ち に 原因病変を 探 し 俊復再建する^ と に よ り 対処 し 得 る 。
    [0010] し か し乍 ら 、 例 えぱ第 1 図 （c) に 示す タ イ プ ]！ の血流波形の も の の約半数が 該当 す る こ と に な る こ と が統計的に確認さ れて い るもの の 、 そ の原因が解明 されていない晩期閉塞の場合、 適 切 な 予 防策が 確立さ れ て い な か っ た 。
    [0011] 発明の 開示
    [0012] 前記 し た 問題点を解決 す べ く 、 本発明者等は 、 バ イ パス術後 の再建動脈の 予後改善 に つ い て 鋭意研究を続け た結果、 再建動 脈近傍 に お け る再建術直後の自 然血流波形が晩期 閉塞を お こ す 虞れ.の お る異常波形を示す 場合で も 、 血流波形が実質的 に正常 血流波形 （ 第 1 図 （a ) の タ イ プ 0 ) と な る よ う に 所定期 間脈動 を強制 的 に付加す る こ と に よ り 、 術後再建動脈の開存率を 大巾 に 高め得 る こ と を見い出 し 、 本発明 を 完成さ せ る に至 っ た 。
    [0013] 本発明 は 前記知見 に 基づい て な さ れ fc も の で あ り 、 そ の 目 的 と す る と こ ろ は 、 再建術後の再建動 脈 に晚期 閉塞が生 じ る虞れ を抑制 し 得、 再建動脈の 開存率を高め得 る 医用 ポ ン プ装置を 提 供 す る こ と に あ る u
    [0014] 本発明 に よ れば 、 前記 し た 目 的 は.、 バ イ パ ス術後の再建動脈 近傍 に お け る 血流波形の 正'常血流波形か ら のズ レ を補僂 す べ く 前記再建動脈 の近傍 に 血液の脈動 を付加 す る よ う に 構成さ れた 医用 ポ ンプ装置に よ っ て 達成さ れる 。
    [0015] 以上の如 く 構成さ れた本発明 の医用 ポ ンプ装置を再建術直後 に 異常血流波形が検出 さ れた再建動脈近傍に 対 し て 例 え ば 2 週 間〜 1 ヶ 月 程度適用 し た 場合、 前 Ϊ2知見 に従 っ て 再建動脈の 開 存率が高め ら れ得る 。
    [0016] 本発明を添讨 図面 に基づいて更 に詳細 に説明 する 。
    [0017] 添付図面中 .、 第 1 図 は再建術後の再建動脈近傍に生 じ る可 能 性の あ る血流速度パ タ ー ン の説明用 グラ フで あ り 、 第 2 図 は心 電計の 出力 、 晚期閉塞を生 じ る虞れの あ る血流速度バ タ一ン 、 正常な血流速度パ タ ー ン及び速度差のパ タ ー ン並びに一例 の制 御パ タ ー ン を 表わす タ イ ム チ ヤ一 卜 で あ り 、 第 3 図 は本発明 に よ る好 ま し い一具体例の医用 ポ ンプ装置の説明 図であ り 、 第 4 図 は第 3 図 の装置の変形例 の 説明 図で あ り 、 第 5 図 は第 3 図 の 装置 の別 の変形例 の説明 図であ り 、 第 6 図 は第 5 図 の装置の 力 厶板の変形例 の説明 図で あ り 、 第 7 図 は第 4 図の装置の一 部の 変形例 の説 明 図であ り 、 第 8 図 は第 5 図 の装置の一部の変形例 の説明 図で あ り 、 第 9 図乃至第 1 4図 は本発明 の装置の変形例 の 説明図で あ り 、 第 1 5図 は別 の変形例の説明図であ り 、 第 1 6図 は 更 に 別 の 変形例 の説明 図で あ り 、 第 1 7図 は更に別 の変形例 の 説 明 図で あ り 、 第 1 8図及び第 1 9図 は更 に別 の変形倒 の説 明図で あ り 、 第 20図及び第 2 1図 は更 に 別 の変形例 の説明 図で あ る 発明 を実施す る た め の好 ま し い形態
    [0018] 次 に 本発明 に よ る好 ま し い一具体例 の 医用 ポ ン プ装置を第 2 図及び第 3 図 に基づい て 説明 す る
    [0019] 第 3 図 に お い て 、 1 は心臓 、 1 は動 脈 、 3 は再建動脈で あ る は検出部 5 及び増幅部 6 か ら な る心電計であ り 、 心電計 4 か ら は第 2 図 （a ) に 示 さ れる よ う に R 波を 含 み心泊 に対応す る 波 形信号 7 が 出 さ れる 。 二つ の R 波の 間 隔 T は動物種及び代謝 ( 運動状態 ） 等に 依存 し て い る 。 尚 、 心泊 に周期 し た 音響信号 圧力 信号 、 又 は電気信号等を検出 し 同 期信号 と し て 出力 し 得る な ら ば、 心電計 4 の かわ り に 心音計等を用 い て も よ い 。 ま た 、 心電計 4 の かわ り に 、 再建動脈 3 よ り も 上流側 の動脈部 に お け る心泊 に 周期 し た 血流変化を検出 す る 血流計 を用 い て も よ い 。
    [0020] 8 は 心電計 4 か ら 信号 7 を受け取 つ て お り 、 心室筋 の収縮及 び身休各所へ の動脈 2 を介 す る血液の送出 に対応 す る R 波の ピ ー ク の 時点 ： に 駆動信号 9 を 発生 す る 卜
    [0021] 0 + T 0
    [0022] リ ガ 回路で あ る 。
    [0023] 1 0は血流計で あ り 、 血流計 1 0は 、 再建動脈 3 の上流側 3 C又は 下流側 3 bで再建動 脈 3 の近傍 3 aに お け る動脈中 の 血流波形乃 至 血流速度 S を検出す る検出部 1 1と検出部 1 1で検出 さ れた信号を 増幅 し て 出力する増幅部 12と か ら な る 。 血流計 10は再建動脈 3 の近傍 3aに お ける血行動態を把握でき るあ ので あれば 、 そ の原 理、 形式 はい かな る ちので も よ く 、 超音波 ド ッ プラ ー 法を利用 し た も の又は電磁流量計等を例示 し 得る 。
    [0024] 再建動脈 3 の再建が好 ま し く な さ れた 場合、 （ 又 は再建動脈 部 3 が正常で あ っ た 場合 ） に は 、 血流計 10か ら 出 さ れる べき信 号 Sの形 は第 2図 （c) ( 第 1 図 （a) と周 じ ） に示さ れる如 き も の S Q で あ る 。 こ の正常血流波形信号 S Q は 、 再建動脈部 3· の 心臓 1 か ら の距離及び心黷 1 の拍動速度 （ 数 ） に よ っ て 規定さ れる 時間 だけ遅れ た 時点 I: ( = t 0 + Τ ι ) か ら 立ち 上 が り 、 心臓 1 の収縮弛緩運動 に対応 し て 、 時間 （ t 2 - ΐ 1 ) の 間 增加 し て 時点 t 2 に お い て ピ ー ク に 達 し 、 時 間 （ t 一 t 2 ) の 間 減少 し て 時刻 t 3 に お い て 零 に 落ち 、 時間 （ t 4 一 t 3 ) の 間逆流が生起 ♦ 増大 して 時点 t 4 に お い て 逆方向 の ピ ー ク に 達 し 、 そ の後ゆ っ く り と 減衰 し て ほ ぼ時点 t c に お い て 零 に な る よ う な形を し て い る 。
    [0025] こ の第 2図 （c) に 示す正常血流波形信号 S Q は記憶器 13に 保 持さ れて い る 。
    [0026] 再建術後の状態が必ず し も 良好 と は い えず 、 晩期 閉塞の虞れ が あ る 場合 、 再建動脈 3 の近傍 3aの血流計 10か ら 出力 さ れる 血 流波形信号 S の形 は第 2 図 （b) ( 典型的 に は第 1 図 （c) で示さ れる タ イ プ 丑 に一 致 し て お り 、 場合 に よ っ て は 、 第 1 図 （b) 又 は （ d ) で示さ れる タ イ プ ]: 又は ] Π に近 く 判定 が難 し い場合も ほ ぽ周様で あ る ） に符号 で示さ れる 如 き お の と な る 。
    [0027] 信号 S 〗 はそ の立ち 上が り 時点 t 及び ピ ー ク 到達時点 t 。 が 信号 S Q の場合 と ほ ぼ一致 し て いる け れ ど も 、 時点 t 3 〜時 点 t 5 の 間 に逆流域 14がな い点 、 及び時点 t 〜時点 "t 6 ( ほ ぼ 時点 ΐ 3 と 一致 ） の 間 の順方向流量 が正常 な信号 S Q の場合 よ り も小さ い点で正常 血流波形信号 S Q と は異な っ て い る 。
    [0028] 15は比較器で あ り 、 比較器 15は 、 駆動信号 9 を受け取 っ た 後 所与 の遅延時間 τ の経過後で aつ 信 号 sが 血流計 1 ()か ら 与 え ら れ る 間 、 血流計 10か ら の 検 出信号 S と 記憶器 13か ら の 基準信 号 S Q と の差 D = S — S Q を 求め 、 例 え ば血流計 10か ら の信 号 S が 異常血流波形信号 S で あ る場合差信号 D と し て 第 2 図 （ d ) に 符号 ( - 3 — S Q ) で示す如 き信号 を 出力 す る 。
    [0029] 16は ポ ンプ駆動 回路 、 17は液の 出入口 17a が 単一で あ る脈動 ポ ンプ 、 18は ポ ン プ 17の 単一 の 出入口 17a と 再建動脈 3 の近傍 域 3aと を接続す る カ テ ー テ ルで あ り 、 ポ ンプ駆動 回路 16は差信 号 D に 基づき 、 差 Dを補償 す る よ う に す なわ ち 差 D が小さ く な る よ う に ポ ンプ 17を駆動 し て カ テ ー テル 18を介 し て再建動脈 3 の近傍頜域 3aに脈動 を付加 す る 。 尚 、 カ テ ー テル 18及びポ ンプ 17の 内部 に は血液凝固 阻止剤添加 の生理食塩水が満 た さ れて い る 。 ポ ンプ 17は応答速度が 高 く 、 漏浅及び流量変化の少な い も の が好ま し い 。
    [0030] 第 3 図 の如 く 、 カ テ ー テル 18を再建動脈部 3 の下流側 3 bに接 続 し て い る 場合、 例 え ば D く 0 で あ る時間 t 〜 t 6 で は カ テ 一 テル 18を介 し て 吸引 を行な い 、 D > 0 で あ る 時間 t e 〜 t 5 で は カ テ ー テル 18を介 し て 吐出 を行な う 。 一方、 カ テ ー テル 18 を再建動脈部 3 の上流側 3Cに 接続 し て い る 場合 に は 、 例 えば時 H t 1 〜 t 6 で は吐出 を行な い 、 時間 t δ 〜 t 5 で は吸引 を行 な う 。
    [0031] 以上の ポ ンプ装置 19に よ る処置を患者 に対 し て 永久的 に行な う 必要 は な く 、 通常術後 2週間乃至 1 ヶ 月 程度の 間行な え ば よ い 。
    [0032] 尚 、 ポ ンプ装置 19に お い て 、 比較器 15又 は差信号発生器 15a 等 を 7 イ ク 口 プ ロ セ ッ サ等 に よ り 形成 し て コ ン ピ ュ ー タ 制御 す る よ う に し て も よ い 。 又、 場合 に よ っ て は比較器を用 いず 、 血 流波形を 監視 し な が ら 手動で動作乃至操作パ ラ メ ー タ を設定 し 正常血流波形か ら の ズ レ を 補償 する こ と もでき る 。
    [0033] 差信号発生 器 15 a を用 い る 場合、 後述の各種のパ ラ メ ー タ を キ ー ボ ー ド 又 はラ イ 卜 ペ ン等で入力 す る よ う に し て も 、 操作パ ラ メ ー タ の値を リ ア ル タ イ ムで 表示す る よ う に し て も 、 流量計 10で 時々 （ 例 えば拍 動数 に変化が生 じ る毎 に ） 流量パ タ ー ン す なわ ち 血流波形を検出 し .、 操作パ ラ メ ー タ を 自 動 的 に 俊正 す る よ に し て ¾ よ い 。
    [0034] 以上に お い て 、 ポ ンプ 17に よ っ て 脈動 を与え て い な い場合 に 血流 計 10で検出 さ れる血流波形 S は実際 上 0、ΐ間 的 に ほ と ん ど 変動 し な い 故、 血流計 10、 正常波形記憶器 13及び比較器 15を 必 ず し も 設 け て お く 必要 はな い 。 特定 の再建動脈 3 の近傍 3aに お い て 、 術後 、 一 旦 、 血流波形 S を検出 し 、 差 号 波形 D を 求 め た 後 は 、 差信号波形 D ^j を差信号発生 器 15a に 保持さ せ て お き 、 駆動信号 9 に 同 期 し て （ 時間 T 〗 の遅延 を も っ て ） 差信 号 D を差信号発生 器 15a か ら 発生さ せ る よ う に す れば よ い 。
    [0035] ま た 、 差信号発生器 15a 又 は 比較器 15は必ず し も差 D に 一致 す るパ タ ー ン を与 え る必要 は な い 。
    [0036] す な わ ち 、 再建動脈 3 の近傍の動脈部 3aの弾力 性 、 及び ボ ン プ 17の応答遅れ特性等を考慮 し た 場合、 例 え ば第 2 図 （e) に 示 す如 く 、 時 間 ！^ 〜 ！： （ 0〗 が負方向 に 増大 し て いる期 間 ） の 閻及び時間 t 6 ( 又 は t Q ) 〜 t 4 ( D 1 が 正方向 に 増大 し て い る期 間 ） の 間 、 ほぼ K■] - D 1 な る流量の吐出 （ 吸引 ） 及 び吸 引 （ 吐出 ） を行なわ せる信号 Kを駆動 回 路 1.6に与 え る よ う に し て も よ い 。 尚 こ の場合、 Κ ·] の 時闥変化 は D〗 と は異な つ て い て も実用 上差 しつ か えな い 。 カ テ ー テル 18を介 し て の吐出 ( 吸引 ） 及び吸 引 （ 吐出 ） 量 は異な っ て も 良い が周量 と す る場 合 、 第 2図 （e) の K o ， Κ 3 に よ っ て規定 さ れる面積流量 V 〗 V 2 を 周 一 に 設 定 す る か 。 ま た は t < t < t 3 の 間 に流量 V 1 に対応す る量の吸引 （ 吐出 ） を行な い 、 t 3 < t < t 5 又 は次の心拍 時間 内に 流量 に対応 す る量の吐出 （ 吸引 ） を行 な う な ど 、 そ のパ タ ー ン は D 又は K ， K と は異な っ て い て ち よ い 。
    [0037] 尚 、 時点 t Q に対す る 時点 ΐ ， t 2 , t 3 , t Λ ( すな ち 時間 = t！ - t 0 , 時間 T 3 = t 2 - ΐ 1 , 時間 Τ4 = ΐ 3 - t 2 ' 時間 丁 5 = t 4 — t 3 ) 及び面積流量 V Ί , V 2 が所与の も の に な る差信号発生器 15a では 、 時間 丁 〗 ， T 3 , T 4 , T 5 及び面積流量 V ， V 2 が設定可 能換言す れば可変 で あ る こ と が 好 ま し い 。 こ れ ら の 勁作乃 至操作パ ラ メ ー タ T i . T 3 , Α , Τ 5 ， ν 1 , ν 2 は 、 再建術後 、 血流波形を観測 し て 異常 血流波形 S 〗 を検出 し た 場合に 、 基準 と な る正常血流 波形 S fl と の比較の上求め て 、 差信号発生器 15a に 初期設定 す る よ う に す ればよ い 。
    [0038] パ ラ メ ー タ Τ ·] ， Τ 3 , Τ Α , Τ 5 , ν 1 , ν 2 の可変調 整範囲 は例 えば以下 の と お り で あ る 。
    [0039] 標準心拍数 が約 120回 /分 の雑種成犬 に つ い て 該成犬 の心臓 か ら 約 4ΰαι離 れた 血流測定部で測 定 し た と こ ろ 、 Τ = t 1 ― t 0 〜 140 msec , 丁 '、 = t 2 - t -j 〜 50 msec , Γ 4 = ΐ ^ ― t 2 40 msec , Τ 5 = ΐ 4 - t 3 〜 60 msec で あ っ た 。 こ の 成犬 に つ い て 薬剤 注射 に よ り 心泊数を約 160回 /分 に 上昇さ せ た 場合 、 T ~ 120 msecと な り 、 T が約 20 msec 小 さ く な つ た が 、 丁 3 ， T A , T 5 は不変で あ っ た 。
    [0040] こ の テ ス 卜 結果か ら も 明 ら か な と お り 、 遅延 時間. T は拍動 数 に 伎存 じ て かな り 変化す る が 、 心臓の ¾ 動周期 以下故、 生休 の 心拍数を 60〜200 回 /分 と 仮定 すれば 0〜 1000 msec 程度の 範 囲 で可 変で あ れば よ い 。
    [0041] 一方 、 Τ 3 , Τ 4 , Τ 5 は心臓の収縮 、 弛緩の 固有運動 に 由 来 し て い る の で装置が動物種 に かかわ ら ず汎用 的 に 利用 さ れ得 る よ う に す る場合で も 、 0〜 500 msecの範囲で の可変設定 が一 般的で あ る 。
    [0042] 吸引乃至送出量 V ， V 。 ( V 1 ~ V 9 ) は 、 異常血流波形 と 正常血流波形 と のズ レ の大き さ に 関連 し た 量で あ り 、 パ イ パ ス術を施す部位が動脈の中であ末梢 に近い部位の場合血流量が 元 々 少ない 故、 V , V は比較的小さ く て よ く 、 成犬で平均
    [0043] 0.3 程度、 成人で 平均 3 程度で あ り 、 多少の余裕を見込ん で も最大 10 π'以下で よ い 。
    [0044] 尚 、 パラメ ー タ , Τ 3 , Τ 4 ， Τ 5 , V 1 , ν 9 の可変 調整範通が上記のも の よ り 広 く て も よ い 。
    [0045] 次 に 、 本発明 に よ る変形例 の 医用 ポ ンプ装 置 20を第 4 図 に 基 づい て 説明 す る 。 第 4 図 の装置 20の要素中 、 第 3 図の装蘆 19の 要素 と周様な要素 に は周様な符号を付 し て あ る 。
    [0046] 第 ·4 図中 21 , 22は遅延回路で あ り 、 遅延回路 2 ι， 22は 、 心 電計 4 か ら の拍動信号 7 中 の R波 の ピ ー ク に 一 致 し て 卜 リ ガ 回 路 8 か ら 卜 リ ガ信号 9 を受け取る毎 に 、 信号 9 の受け取り 時 点 t Q か ら 夫 々 大 き さ の 調 整 可 能 な 時 圚 Τ , Τ 2 ( = t
    [0047] — t 0 ) 遅れた 時点 ( = t 0 + T 1 ) 、 t 3 又 は t 6 ( = t 0 + T 2 ) か ら 夫々 のゲ ー ト 23, 24毎 に 大き さ の調整可 能 な 時間 T 3 ( = t 2 — t i ) 、 T 5 ( = t 4 — t 3 ::: t 4 — 丁 6 ) の 間夫々 のゲ ー 卜 23, 24を 開 く よ う な ゲ 一 卜 制 御 信 号 Α〗 ， A 2 を発す る 。
    [0048] 25は調整可 能な所与の パル ス 間 隔でパル ス信号 B 及び B 2 を発生す るパルス信号発生 器で あ り 、 ゲ ー 卜 23に 与 え ら れて い るパルス信号 B · は 時点 t 〗 か ら 時点 t 。 ま で の 時間 T 3 の 間 リ ニ ア ステ ッ プモ ー タ 26を後進 （ D方向 ） さ せ る信号を駆動 回 路 16か ら モ ー タ 26に 与 え る よ う に駆動回 路 16の後進駆動信 号発 生用 入力 27に 与え ら れ 、 ゲ ー ト 24に与え ら れて い るパルス信号 Β 2 は 時点 t 6 か ら 時点 t 4 ま で の 時間 T 5 の 間 リ ニ ア ス テ ツ プ モ ー タ 26を前進 （ E方 向 ） さ せ る ¾ を駆動 回路 16か ら 与 え る よ う に 駆動 回路 16の笳 進駆動 信号発生 用 入力 2δに 与 え ら れる 。 こ の 例 で は 、 差信号発生 器 15a は 、 遅延回 路 21 , 22、 ゲ ー 卜 23， 24、 及びパル ス信号発生器 25か ら な る σ
    [0049] カ テ ー テ ル 18が第 3 図 と 周様 に 再建勁脈 3 の 下流側 3Dに 接続 さ れて い る場合、 リ ニ ア ス テ ッ プ モ ー タ 26が後進 動 せ し め ら れる と リ ニ ァ ス テ ッ プ モ ー タ 26は モ ー タ レ ー ル台 30の 上を D方 向 に移動 し 、 外筒乃至中空 シ リ ン ダ部 32が支持台 33に 固定 さ れ た 注射器状ポ ンプ 34の 内筒乃 内側プラ ン ジ ャ 部 35も 中空シ リ ン ダ部 32に 対 し て D 方向 に変位せ し め ら れる 。 従 っ て再建動脈 3 の F流域 3 bか ら カ テ ー テル 1 8に 血液が吸い込 ま れ る 。
    [0050] 一方 、 リ ニ ア ス テ ッ プモ ー タ 26が前進駆動せ し め ら れる と 、 リ ニ ア ス テ ッ プ モ ー タ 26は E 方向 に移動 し 、 こ れ と一休のブ ラ ン ジ ャ 部 35が E 方向 に変位せ し め ら れ 、 力 テ ー テル 1 8か ら再建 動脈 3 の下流域 3 bに 血液が戻さ れ る 。
    [0051] 尚 、 こ の装置 20の場合 、 パルス発生器 25か ら のパルス の繰 り 返 し 周波数又 は注射 器 34の 径 を 変 え る こ と に よ っ て 、 V ·] , V 2 を調整 し 得る 。
    [0052] 前記装置で は リ ニ アパルス モ ー タ に よ り 直接前後運動 を得て い る が 、 こ の代わ り に （ 通常 の 回転型 ） ス テ ッ プ モ ー タ と リ 一 卜 ね じ の組合せ等 に よ り 前後運動 を え る方式でも よ い 。
    [0053] 第 5 図 に は別 の変形例 の 医用 ポ ンプ装置 40が示さ れて い る 。 第 5 図 の ポ ンプ装置 40に お いて 、 第 3 図乃至第 4 図 の ポ ンプ装 置 1 9乃 至 2 0の 要素 と周様な要素 に は周様な符号 が付さ れて い る 第 5 図 の ポ ンプ装置 40で は 、 外筒 32に対する 内筒 35の D , E 方向 の運動制御 は 、 ス テ ッ プモ ー タ 26の 出力 軸 41,に連結さ れた カ ム板 42の カ ム面 43に フ ラ ンジ 44 , 45間 の圧縮パネ 46に よ っ て 外筒 3 !iの端部 フ ラ ン ジ 45の カ ム従節突起 47を圧接さ せ て お く し て
    [0054] の カ ム装置で は 、 カ ム板 42が G 方 一丁
    [0055] な
    [0056] 向 に 回転す る 際、 部位 G ， G 2 間 の カ ム面 43 a が突起 47に 接 て
    [0057] し て い る 間 内 筒 35を E 方向 に 押圧変位さ せ 、 部位 G 2 ， G 3 間
    [0058] ヽ
    [0059] る
    [0060] の 径 一定 の カ ム 面 43 b が突起 47に 接 し て い る 間 内筒 35の D , E 方向変位を停止さ せ 、 部位 G 3 , G Λ 間 の カ ム面 43 c が突起 47 に接 し て い る 間 パネ 46の伸張力 に よ っ て 内筒 35を D 方向 に戻さ せ る し の カ ム板 42は カ テ ー テル 1 8が再建動脈 3 の上流側 3 Cに 接続 さ れ る場合に 用 い ら れる 。 （ 管 1 8が再建動脈 3 の下流側 3 b に 接続 さ れる 場合 に は 、 部位 H か ら 部位 H ·! の 間 で一定 の径 R 1 で あ り 、 部位 H 2 か ら 部位 H 3 の 圚 で -一定 の径 R 2 ( < R ！ ) で あ り 、 部位 H ·] , H 2 間 及び部位 H 3 , H 4 間 の夫々 'C径が 単調 に 変化 し て い る 第 6 図 の如 き 力 ム扳 4 8を 力 ム扳 4 2の かわ り に 用 い れば よ い 。 ） ポ ン プ装置 40に お い て 、 49はパルス発生器 25か ら のパルス B の発生周 波数 B f を 設 定 す る 周 波 数 設 定 器 で あ り 、 5 0は 卜 リ ガ 回路 8 か ら 卜 リ ガ信号 9 が与え ら れる毎 にそ の後所与の 時囿 （ 5 t 0 ) < T a < T 0 の 間周波数 β f のパルス 信号 B の通過を許容 す るゲ ー 卜 回 路で あ る 。 5 1は カ ム板 42の初 期位置 G Q を設定 す る 初期位置設定器で あ り 、 ゲ ー 卜 回路 50か ら 動作終了信号 F に よ っ て 駆動 回路 52に初期位置信号 G を送る 52は ス テ ッ プ モ ー タ 26の駆動 回路で あ り 、 駆動 回路 52は 、 ま ず設定器 51で規定 さ れる部位 G Q が突起 47に 当接する位置に 力 ム板 42を位置設定 する 。 時刻 t Q に お いて 心電計 4 か ら R 波の ピ ー ク を示す信号が与え ら れる と 、 卜 リ ガ回路 8 が作動 さ れ 、 以後時簡 T a の 間ゲー 卜 回路 50を通 っ て 周波数 B f のパルス信 号 B が駆動 回 路 52に 与 え ら れる 。 従 っ て 駆動回路 52は ス テ ッ プ モ ー タ 26を介 し て周 波数 B f で規定さ れる速度で カ ム 42を G方 向 に 回転駆動 さ せ 、 内 筒 35の D ， E 方向 の移動 を制御 し 、 カ テ 一テ ル 18を介 し て 再建動 脈近傍 3aに対 し て 液の送吸を行 な う 。 時間 T a の後次の信号 7 が 出 さ れる前 に 、 カ ム板 42は回路 51 , 52の制御下で初期位置 G Q に 再設定 さ れる 。
    [0061] こ の ポ ンプ装置 40で は 、 差信号発生器 15a は 、 パルス発生器 25、 ゲ ー 卜 回路 50、 初期位置 定器 51、 駆動 回路 52、 モ ー タ 26 カ ム板 42、 及びカ ム従節突起 47か ら な る 。
    [0062] し のポ ンプ裝置 40で は 、 パルス周波数 B f が一定 の 場合、 時 間 T ^j ， Τ 3 , Γ 4 , Τ 5 は 、 角 G Q L G -, , 角 L G 2 、 角 G 2 し G 3 角 G L G に よ っ て 規定 さ れ、 v v
    [0063] 1 · は 、 0、 か ら G 2 , G 3 か ら G 4 ま で の カ ム面 43a, 43c の形及 び注射器状 ポ ンプ 34の径に よ っ て 規定 さ れて い る 。 尚 し は カ ム の 回転中心で あ る 。
    [0064] 尚 、 第 4 図 の ポ ンプ装置 20に お いて 、 注射器状ポ ンプ 34の か わ り に 第 7 図 の 如 き ポ ンプ 55を用 い て も よ い 。 第 7 図 の ポ ンプ 55で は 、 モ ー タ へ ッ ド に連結さ れた連結棒 29の先端 56が押 え部 材 57の孔 58に 接合さ れて お り 、 押 え部材 57は タ 26の後進 に よ り D方向 に変位さ れ 、 モ ー タ 26の前進 に よ り E方向 に変位さ れ る よ う に 凹 部 59で 案内部材 60に め合わ さ れ て い る 。
    [0065] 61は支持台で あ り 、 支持台 61の D , E方向 の位置 は 、 フ レ ー ム 62の ね じ 孔 63に 嫘合さ れ た 台位置調 整ね じ 64に よ っ て 調 整さ れ る 。 尚 65, 66は 支持第 61に 固定 さ れた 案内棒で あ り 、 案内棒 65, 66は 夫々 フ レ ー ム 62の 案内 孔 67， 68を貫通 し て い る 。 69, 70は圧縮パ ネで あ る 。 ポ ンプ 55で は 、 ね じ 64に よ り 支持台 61を 所定位置 に 設定 し た 後、 モ ー タ 26の 前後進 に よ り 、 押 え部材 57 が D , E 方向 に 変位せ し め ら れる と 、 一端 71側 が閉塞 さ れて い る 弾性 チ ュ ー ブ 18の 部位 72の二点鎖線 （ 想像線 ） で示す よ う な 変形状態が変化 し て 、 チ ュ ー ブ 18の 内容積が変化 し て 、 液の送 出乃 至吸 引 が行なわ れる 。 液量 ν ·| ， V 2 は り ， Ε方向 の ス 卜 ロ ー ク 又 は押圧面積を変え る こ と に よ っ て 調整さ れ得る 。 尚 チ ユ ーブ 1 8は カ テ ー テル と周一で も 、 カ テ ー テル 1 8に連通さ れた 別部材で も よ く 、 例 え ば弾力 性の あ るバル ー ン か ら な っ て い て ち ょ い 。
    [0066] 第 4 図 の注射器状ポ ンプ 34のかわ り に第 7 図 に示す如 く 弾性 チ ュ ー ブ 1 8を押圧 し て変形さ せ る方式の ポ ンプを用 い る場合、 必要 に応 じ 、 複数個 を並列又は直列 に接続 し 、 流量或い は導入 タ イ ミ ン グを制御 す る こ と もで き る 。 又、 第 5 図 の カ ム 42を第 8 図 に示す如 く 円 弧状の支持面 75を有す る支持台 76と組み合わ せ て チ ュ ー ブ 1 8の変形を利 用 し た ポ ンプ 7 7と して も よ い 。 尚 、 支持台 76の径 J 方向 の位置 は フ レ ー ム 78に 嫘合 さ れ た ね じ 79に よ っ て 調整さ れる 。
    [0067] 次 に 別 の変形例 こ し て 、 電動 ソ レ ノ イ ド駆動 に よ る装置 につ い て 第 9 図乃至第 1 4図 に よ っ て 説明 す る 。 ソ レ ノ ィ ド ♦ ピ ンチ バルブ δ θは第 9 図に 示す様な構造の ¾ で 、 無通電時に はスプ リ ン グ 8 1に よ っ て プ ラ ン ジャ ー 82が上方 に 押付け ら れ て 、 こ れ に は さ ま れた チ ュ ーブ 83は押 し っ ぷされ （ ピ ン チさ れ ） て い る 。 ソ レ ノ ィ- ド 89に通電す る と電磁石 84の力 に よ っ てプラ ン ジ ャ ー 82が吸引 さ れ、 チ ュ ー ブ 83は 開放さ れる 。 こ の ピ ン チ、 開放動 作 に 従 っ て 、 チ ュ ー ブ 83の一定休積が変化す る ので 、 チ ュ ー ブ 83内 に あ る 液体も左右 に移動 す る 。 内径 3 Φ ( 外径 5 Φ ) の シ リ コ ン チ ュ ーブ 83を ピ ン チ巾約 5顧で 開閉 し た 所 、 体積の移動 は約 0.1〜 08cc程度で あ っ た 。 尚 、 バ ルブ 80に お い て電磁石 84の作動 （ 励磁 ） の際 チ ュ ーブ 83を 閉 じ非作動 の際チ ュ ー ブ 83 を 開 く 機能の物 を用 い て も よ い 。 尚 85はケ ー ス で あ る 。
    [0068] こ の動作機構 を応用 し た 液体ポ ンプ装置 86の概略を第 10図 に 示 す 。 タ イ ミ ン グゲ ー 卜 回 路 87は心電計等か ら 同 期入力 信号 9 を受け 、 こ の 時刻 か ら あ る 時間遅延 D 0 + mD 1 ( mは整数 ） の 後 に 時間 巾 n D 】 + D + n D 3 ( πは整数 ） のゲ一 卜 パルス信 号 を発生 す る 。 リ レ ー ♦ ス イ ッ チ ン グ回 路 88は 節記ゲ ー 卜 信号 を 受け 、 パ ワ ー リ レ ー の 開 閉 を行な う 。 こ の リ レ ー 回 路 は最終 段の ピ ン チバ ル プ 80の ¾磁開 閉 を制御 し て い る 。 本装 置 86で は 1 パルプ当 り の送排液量 が少な い こ と （ 0.1 cc)、 及びソ レ ノ ィ ド δ9は動作速度の調整 が不可 能で 瞬発的 な送出又吸引 動作 に な っ て し ま う こ と を考慮 し て 、 試み と し て 5個 の ソ レ ノ イ ド ♦ ピ ン チパ ルプ 80a, 80b, 80c, 80d, 80e を タ イ ミ ン グ回 路 88に よ つ て 順次開 閉 さ せ適量で ス ム ー ス な送 ♦ 排液 が行な い得る様 に 構成 し た 。 ' ' ま ず 、 タ イ ミ ン グ ♦ ゲ ー ト 回 路 8 7は第 1 1図 に な る様な構成で 卜 リ ガ信号 9 の入力端子 90、 卜 リ ガ信号 9 の入力 時刻か ら 順次 適当 な 時間遅れを持 っ て タ イ ミ ン グ * 卜 リ ガ信号 を発生 す る 遅 延回路 D o , D 1 , D 2 , D 及び こ れ ら の タ イ ミ ン グ ♦ 卜 リ ガ信号がゲ ー 卜 の オ ン又 は オ フ 信号 と し て入力 a , b に入力 さ れ 定 ま つ fo 時刻 か ら 定 ま っ た 時閻 巾 （ オ ン 卜 リ ガ入力 時刻 か ら 才 フ 卜 リ ガ が入力 時刻 ま で ） だけ T T L レ ベル " 1 ( 高 ） " のゲ 一 卜 パル ス 〜 G 5 を発生 す るゲ ー 卜 回 路 G 〜 G 5 か ら 構 成さ れ る 。 こ れ ら の 遅れ 時 間 （ 又 は 時 間 巾 ） は 調 整器 r Q , 「 〜 「 '" ， r , 「 3 〜 「 3 "' に よ っ て 可変設定 で き る 。 尚 「 〜 「 _j '" は連動 し て 動作 し 、 「 3 〜 「 3 "' も連動 し て 動 作す る 。 こ の 回 路 8 7か ら 最終 的 に 出力 さ れるゲ一 卜 信号 G 〜 G 5 と 卜 リ ガ入力 パルス の 関係 を第 1 2図 に 示 す 。 卜 リ ガ入力 信 号立上 り 時刻 か ら 時間 D Q 後 に G■] = " 1 " とな り 、 そ の後順 次 時間 D t の遅れを持 っ て G 2 〜 G 5 が " Ί " と な る 。 G 5 = " " に な っ て か ら 時間 D 。 後 に G 5 == " ◦ ( 低 ） " と な り 、 そ の後頫次時圜遅れ D を持 っ て G 〜 G 〗 が " 0 " と い う 状 態 に復帰す る 。 こ れ ら の ゲー ト 信号が次段の リ レ ー ス ィ ッ チン グ回 路 88を制御 す る 。 リ レ ー ♦ ス イ ッ チ ング回路 88は信号 G 〜 G 5 に対応 し て 5系統 88a, 88 88c, 88d, 88e ( 並列 に ） 並ぶ が 、 そ の 1 回路 88a 例 を第 13図 に 示す 。 T T Lゲ ー ト 信号 G〗 ……， G 5 に 従 っ て ト ラ ン ジ ス タ 91が オ ン ♦ オ フ状態を取 り 、 こ れ に接続 し て い る リ レ ー 92が開閉 す る 。 こ の 回路の代わ り に T T L駆動 の ソ リ ッ ド ス テ ー 卜 リ レ ー （ S S R ) な ど を用 い て も よ い 。 尚 93はサ ー ジ ァブソ ーパ 、 94a は リ レ ー ス イ ッ チ ング &] 路 88a の 出力 で あ る 。
    [0069] 5個 のソ レ ノ ィ ド ピ ン チバルブ 80a， ···.···， 80eは第 14図 の様 に 配置さ れ て お り 、 リ レ ー 回 路 88a,……， 88eか ら の駆動電圧 オ ン ♦ オ フ 94a,……， 94eに 従 い先 に 示 し た タ イ ミ ン グで 、 80a → 80 b → 80c → 80d → 80e の順序で 開 、 80s → 80d → 80c → 80b → 80a の順序で 閉 と な り 、 こ れ に接続さ れて い る チ ュ ーブ 83内の 液休を順次吸引 ♦ 送出 す る 。 吸引 と 送出 の順序を逆に し た い 場 合 は 、 ゲ ー 卜 信号接続を逆順 に し （ 信号 94a をバルブ 80e に 、 ……， 94e を 80a に 接続 〉 、 かつ ゲ ー 卜 出力 信号を反転す'る か 又 は無通電 時 に 開 、 通電時 に 閉 のソ レ ノ イ ド ピ ン チバルブを用 い れば よ い 。 本装置 86に よ り 、 開 時間遅れ D = 0 、 閉 時間遅 れ り 3 = 10 msec に 調 整 し た 時 、 吸引 時間〜 50rasec、 送出 時間 〜50 msec 、 移動容積約 0.4 ccの充分実用 に耐え得る性能が得 ら れ た 。 本装置 86で は直列式の送 ♦ 排液型 と な っ て い る が 、 開 閉 時圜 に よ っ て は 5 本の チ ュ ーブを並列 に継いで運転 し て も よ い 。 ま た、 一移動容積の変更は チ ュ ーブ径の変更 に よ っ て 簡単 に 行なえ る 。
    [0070] 前記装置 86に おい て は 5 個 のソ レ ノ ィ ド ♦ ピ ン チパルプ 80を 連動さ せ 、 滑 ら か.な送 · 排液を行なわせ た が .、 第 15図 に 示す様 な装置 100 を 用 い れば 1 個 の ソ レ ノ イ ド装置 99に よ っ て 滑 ら か な 送 り が実現で き る 。 固 定 台 101 の 上 に压迫さ れる べ き チ ュ ー ブ 102 が 固定 されて お り 、 ピ ンチア ー ム 103 は左端 を回 ¾支点 104 で 固定さ れ、 他端 は部位 105 に お い て ソ レ ノ イ ド 99の ブ ラ ン ジ ャ ー 82a に接続 さ れて い る 。 ソ レ ノ イ ド 99がプ ラ ン ジ ャ ー 82a を 下方 に 引 く よ う に 動作す る と ピ ン チ ♦ ア ー ム 103 が 引 張 ら れチ ュ ー ブ 102 を 左端か ら 煩次圧迫 し て い き チ ュ ー ブ 102 か ら 液 が送出さ れる 。 ソ レ ノ ィ ド 99が 開放動作 を行な う と逆の動 作で チ ュ ー ブ 102 の'径が復元 し 液 が吸引 さ れる 。
    [0071] 送排出 量を連続的 に 細 か く 可変調整で き る装置 106, 107 を第 16図及ひ第 17図 に示す 。 第 16図で はソ レ ノ イ ドプラ ンジ ャ 108 に移動ね じ 109 で 固定 さ れた鋭角の ピ ン チ板 110 を用 い て い る こ の 図で はゾ レ ノ イ ドプラ ン ジ ャ 108 は上下 （ 第 16図 の羝面 に 垂 直 な 方 向 ） に 動 き 、 台 （ 図 示せ す ） に 固 定 さ れ た チ ュ ー ブ 111 を ピ ン チ板 110 が あ る一定 巾 W圧迫 す る 。 移動ね じ 109 を 動 か し 、 ピ ン チ板 110 を X方向 に移動 さ せ る こ と に よ り ピ ン チ 巾 Wを調整で き る 。 尚 、 斜線で示す領域 1.12 は ピ ンチ領域で あ る 。 第 17図 で は一定 巾 Yを有す る ピ ンチ扳 113 に 対 し 、 チ ュ ー プ 114 の 固定台 115 の 角 度 Z を 変 え る こ と に よ り ピ ン チ 領 域 116 の 大き さ 乃至 ピ ン チ面積を可変 と し 送排出量を調整 し て い る 。 117 は支点で あ る 。
    [0072] 次 に別 の変形倒 の装置 139 を第 18図 に示す 。 ア ク リ ルあ る い は テ フ ロ ン 等 の 樹 脂性円 板 の 中 央 部 に 切 削 等 の 方 法 で 凹 面 部 120, 121 を形成 し た物 122, 123 を 用意 し 、 図 の様 に 間 に シ リ コ ン ♦ ゴ ム ♦ シ 一 卜 等の柔 钦性薄膜板 124 を は さ ん で ダイ ヤ フ ラ ム と す る 。 上側容器 123 に は送 ♦ 排液管 125 と 封止バルブ 126 付の エ ア 抜管 127 が 取付け ら れ 、 下側容器 122 に は ダ イ ヤ フ ラ ム作動 流体用 の管 128 が取付 ら れる 。 ダイ ヤ フ ラ ムシ ー ト 124 の上側 129 に は送出 ♦ 吸引 さ れる べ き液体が充頃さ れて い る 。 下 側容器 122 か ら 出 る管 12δ は 2系統に分かれ送出用 及び吸引 用 装置 130, 131 に 接続さ れ る 。 そ れぞれ流量 （ 流速 ） 謂整用 絞 り 弁 132, 133 及び電気信号 に よ り 開 閉 さ れる動作制御用電磁弁 134, 135 を介 し て作動流体用高圧源 136 及び低圧源 137 に 接続 さ れて いる 。 作動 流体 と し て は空気、 油 な ど が用 い ら れる が空 気 は圧縮性 に よ る応答の遅れが ある ので 、 高速の 動作 に は 油圧 が望 ま し い 。 電磁弁 134, 135 の 開 閉信号 G H , G L と 卜 リ ガ入 力 信 号の 関係を第 19図 （a)， （b) に示す 。 時間 Τ χ 後か ら 吸 引 、 Τ η 停止 、 Τ Η 送出 を し た い場合、 油圧方式 の様に 動作遅 れがな ぐ応答性がかな り よ い場合は第 19図 （a) の様な制御信号 で よ い。 空気圧方式 の様 に 応答遅れの あ る場合に は第 19図 （ b) の如 く 遅れ時間 ， d 9 を 設け る 。
    [0073] 別 の変形例 を第 20図及び第 21図に示す 。 ス ピ ー カ の原理を利 用 し た 無芯又 は有芯の動電駆動電磁石型の本装置 140 は永久磁 石 141 の 磁界中 に あ る動電磁石 142 に 電流を流す こ と に よ り 、
    [0074] ' 磁石 142 が移動 す る現象 を応用 し fe 物で お る し の 勁 ¾磁 H
    [0075] 142 の上端 は 、 シ リ コ ン ゴムシ ー ト 等の弾性膜板か らな る ダイ ャ フ ラ ム 143 の 中央 に 固定 さ れて い る 。 勁 ' 磁石 142 の変位 に 伴な つ て ダ イ ヤ フ ラ ム 143 が移動 し 、 ダ イ ヤ フ ラ ム 143 と フ ラ ン ジ 144 間 に あ る液体 は移動 す る 。 動電磁石 142 の位置 V は ( 変位 は ） 電磁石電流 U に対応するので 、 動 電磁石 142 に流れ る電流 U を第 21図 の様に制御す れば 、 吸引 · 停 止 ♦ 送出 の動作 が行な い得 る 。 尚 、 145 は初期変位 （ 位置 ） 、 146 は吸 引 （ 又 は送 出 ） 動 作、 147 は 最終変位 （ 位置 ） 、 148 は送出 （ 又は吸 引 ） 動作 に 対応 し て い る
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    1 . バ イ パス術後の再建動脈近傍に お ける血流波形の正常血流 波形か ら の ズ レ を補償すべ く 、 前記再建動脈の近傍 に血液の 脈動 を付加 する よ う に構成さ れた 医用 ポンプ装置
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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