特許 5763940 遠心血液ポンプ用外部モータシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5763940

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】遠心血液ポンプ用外部モータシステム

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/10 20060101AFI20150723BHJP

   F04D 13/02 20060101ALI20150723BHJP

【ＦＩ】

   A61M1/10 535

   F04D13/02 Z

【請求項の数】13

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2011-62890(P2011-62890)

(22)【出願日】2011年3月22日

(65)【公開番号】特開2012-196334(P2012-196334A)

(43)【公開日】2012年10月18日

【審査請求日】2014年3月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】504418084

【氏名又は名称】京セラメディカル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100068526

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 恭生

(74)【代理人】

【識別番号】100138863

【弁理士】

【氏名又は名称】言上 惠一

(72)【発明者】

【氏名】金尾 実行

(72)【発明者】

【氏名】横川 道博

【審査官】 宮崎 敏長

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１６７１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０１９１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６３９８５０６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００１−０４１１６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ １／１０ − Ａ６１Ｍ １／１２

Ｆ０４Ｄ １３／０２ − Ｆ０４Ｄ １３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシング内で軸支されたインペラと該インペラに固定された内部磁石とを含む遠心血液ポンプを駆動させるための外部モータシステムであって、
前記内部磁石と磁気的に結合可能な外部磁石と、
前記外部磁石を回転させる電気モータと、
前記電気モータの回転トルクを検出できるトルクセンサと、
前記トルクセンサで測定された回転トルクの測定値を、所定の時間間隔で記憶するための第１の記憶手段と、
第ｎ番目より前に記憶された測定値のうちの１つの測定値、又は２つ以上の測定値の平均値を基準として、第ｎ番目に記憶された第ｎ測定値の変化量又は変化率を算出するための第１の演算手段と、
算出された前記変化量又は前記変化率が、あらかじめ設定された閾値より大きいときに信号を発する信号発生手段と、を含み、
前記遠心血液ポンプ内での異常発生時の前記回転トルクの変化を検出できることを特徴とする遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項2】

ケーシング内で軸支されたインペラと該インペラに固定された内部磁石とを含む遠心血液ポンプを駆動させるための外部モータシステムであって、
前記内部磁石と磁気的に結合可能な外部磁石と、
前記外部磁石を回転させる電気モータと、
前記電気モータの回転トルクを検出できるトルクセンサと、
異常発生時の前記回転トルクを閾値として予め記憶する第２の記憶手段と、
前記トルクセンサで測定された前記回転トルクの測定値が前記閾値より大きいときに信号を発する信号発生手段と、を含み、
前記遠心血液ポンプ内での異常発生時の前記回転トルクの変化を検出できることを特徴とする遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項3】

ケーシング内で軸支されたインペラと該インペラに固定された内部磁石とを含む遠心血液ポンプを駆動させるための外部モータシステムであって、
前記内部磁石と磁気的に結合可能な外部磁石と、
前記外部磁石を回転させる電気モータと、
前記電気モータの回転トルクを検出できるトルクセンサと、
前記トルクセンサで測定された回転トルクの測定値を、所定の時間間隔で記憶するための第１の記憶手段と、
前記遠心血液ポンプにより循環する単位時間当たりの血流量を測定する流量計と、
前記電気モータの回転数と前記血流量とに基づいて前記回転トルクの正常値を算出する換算式を記憶するための第３の記憶手段と、
前記換算式を用いて、前記回転数と測定された前記血流量とから前記正常値を算出する第２の演算手段と、
前記正常値を基準として、第ｎ番目に記憶された第ｎ測定値の変化量又は変化率を算出するための第１の演算手段と、
算出された前記変化量又は前記変化率があらかじめ設定された閾値より大きいときに信号を発する信号発生手段と、を含み、
前記遠心血液ポンプ内での異常発生時の前記回転トルクの変化を検出できることを特徴とする遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項4】

ケーシング内で軸支されたインペラと該インペラに固定された内部磁石とを含む遠心血液ポンプを駆動させるための外部モータシステムであって、
前記内部磁石と磁気的に結合可能な外部磁石と、
前記外部磁石を回転させる電気モータと、
前記電気モータの回転トルクを検出できるトルクセンサと、
前記遠心血液ポンプにより循環する単位時間当たりの血流量を測定する流量計と、
前記電気モータの回転数と前記血流量とに基づいて前記回転トルクの正常値を算出する換算式を記憶するための第３の記憶手段と、
前記換算式を用いて、前記回転数と測定された前記血流量とから前記正常値を算出する第２の演算手段と、
前記正常値に基づいて、異常発生時の前記回転トルクの閾値を算出する第３の演算手段と、
前記閾値を記憶する第２の記憶手段と、
前記トルクセンサで測定された前記回転トルクの測定値が前記閾値より大きいときに信号を発する信号発生手段と、を含み、
前記遠心血液ポンプ内での異常発生時の前記回転トルクの変化を検出できることを特徴とする遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項5】

前記測定値を、所定の時間間隔で記憶するための第１の記憶手段をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項6】

前記測定値を、所定の時間間隔で記憶するための第１の記憶手段をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項7】

前記測定値を表示するための表示手段をさらに含むことを特徴とする請求項２又は５に記載の遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項8】

前記測定値を表示するための表示手段をさらに含むことを特徴とする請求項４又は６に記載の遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項9】

前記換算式は、前記回転数と前記血流量の関数であることを特徴とする請求項３、４、６又は８に記載の遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項10】

前記信号が、電気信号、視覚的信号及び／又は聴覚的信号であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項11】

前記電気モータを任意の回転数で駆動させるための駆動装置をさらに含み、
前記信号発生手段が、前記駆動装置に含まれていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項12】

前記トルクセンサが、前記電気モータと一体にされていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の遠心血液ポンプ用外部モータシステム。

【請求項13】

請求項１乃至１２のいずれかに記載の遠心血液ポンプ用外部モータシステムを用いて、遠心血液ポンプ内での異常発生を検出する方法であって、
前記電気モータで前記外部磁石を回転させることにより、前記遠心血液ポンプの前記インペラを回転させる回転工程と、
前記トルクセンサにより、異常発生時の前記電気モータの回転トルクの変化を検出する検出工程と、
を含むことを特徴とする異常発生の検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遠心血液ポンプを駆動するのに使用される外部モータシステムに関し、特に、遠心血液ポンプ内での血栓発生を検出できる外部モータシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

心臓等の手術において、患者の血液循環を維持するために体外にて血液ポンプが使用される。例えば特許文献１には、遠心血液ポンプが開示されている。この遠心血液ポンプは、中空のケーシング中にインペラが回転可能に軸支されている。インペラには磁石が内蔵されており、ケーシングの外部下側に配置される磁石内蔵の外部モータにより、インペラを回転させることができる。

【0003】

遠心血液ポンプを長期間にわたって使用していると、遠心血液ポンプの軸受け部が熱変形することがある。遠心血液ポンプの熱変形が著しくなると、インペラは正常に回転することができなくなり、その結果として血流量が低下し、異音が発生する。熱変形した遠心血液ポンプは、至急、新しい遠心血液ポンプと交換しなくてはならない。

【0004】

熱変形した遠心血液ポンプを分解して観察すると、インペラの回転用シャフト（主に上側シャフトの端部近傍）に、血栓が巻き付くように付着している。血栓の付着と、遠心血液ポンプの熱変形とは、以下のように関係していると考えられている。
インペラの回転時に、インペラの回転用シャフトの端部は、ケーシングの軸受け部の凹面上で、高速で回転している（成人の場合、２０００〜４０００ｒｐｍ）。正常な状態では、回転軸の端部と軸受け部の凹面との間は、ケーシング内を流れる血液によって潤滑されているので、それらの間に大量の摩擦熱が生じることはない。しかしながら、回転軸の端部近傍に血栓が付着すると、血液が回転軸の端部と軸受け部の凹面との間に浸入するのを阻害する。その結果、回転軸の端部と軸受け部の凹面との間で大量の摩擦熱が生じる。その結果、周囲にある部材（特に、耐熱性の低い軸受け部）が熱変形する。

【0005】

従来、遠心血液ポンプの異常は、血流量低下及び／又は異音発生によって検出していた。しかしながら、異常を検出した時点で、既に遠心血液ポンプは著しく変形していた。そのため、より早い時点（例えば、インペラの回転用シャフトに血栓が付着し始めた時点））に、遠心血液ポンプの異常を検出することが望まれていた。

【0006】

一般的な遠心血液ポンプでは、ケーシングを透明なプラスチック材料で成形しているため、遠心血液ポンプ内を視認することができる。しかしながら、血栓の色と血液の色が似ているため、遠心血液ポンプの使用中に血栓が付着しているかどうかを視覚的に検出することは困難である。

【0007】

遠心血液ポンプ内での血栓を検出するために、超音波トランスデューサを用いる方法が知られている（例えば、特許文献２）。この方法では、血液ポンプの入口と出口に接続された接続管のそれぞれに超音波トランスデューサを設置し、各超音波トランスデューサからの受診信号を用いて、入口及び出口を通る血液中の血栓数を計測する。そして、入口及び出口の血栓数の測定結果に基づいて、血液ポンプ内で血栓が生じているかどうかを判断する。

【0008】

また、血管を流れる血液中に存在する血栓を検出するために、レーザ光又は発光ダイオード光を用いる方法も知られている（例えば、特許文献３）。この方法では、レーザ光又は発光ダイオード光をパルス光として血管中の血液に照射し、パルス光の各パルスに対する反射光又は透過光の光量を計測して、その計測データから血液中の血栓を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００５−２８１５６号公報

【特許文献2】特開２００９−２４０３４８号公報

【特許文献3】特開２００２−３４５７８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

特許文献２〜３に開示されているのは、血液中を流れている血栓を検出する方法である。そのため、遠心血液ポンプの熱変形に直接関係している「インペラの回転用シャフトへの血栓の付着」を検出することができない。

【0011】

そこで、本発明は、遠心血液ポンプ内での異常発生（血栓の付着）を初期段階で検出するためのシステム及び方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明のシステムは、ケーシング内で軸支されたインペラと該インペラに固定された内部磁石とを含む遠心血液ポンプを駆動させるための外部モータシステムであって、
前記内部磁石と磁気的に結合可能な外部磁石と、
前記外部磁石を回転させる電気モータと、
前記電気モータの回転トルクを検出できるトルクセンサと、を含み、
前記遠心血液ポンプ内での異常発生時の前記回転トルクの変化を検出できることを特徴とする。

【0013】

本発明の方法は、本発明に係る遠心血液ポンプ用外部モータシステムを用いて、遠心血液ポンプ内での異常発生を検出する方法であって、
前記電気モータで前記外部磁石を回転させることにより、前記遠心血液ポンプの前記インペラを回転させる回転工程と、
前記トルクセンサにより、異常発生時の前記電気モータの回転トルクの変化を検出する検出工程と、
を含むことを特徴とする。

【0014】

発明者らは、遠心血液ポンプのインペラの回転用シャフトに血栓が付着すると、遠心血液ポンプが熱変形するより前に、電気モータの回転トルクが急激に上昇することを見いだした。そこで、本発明に係る外部モータシステムでは、電気モータの回転トルクを測定するトルクセンサを備えることにより、回転トルクの変化を検出できるようにされている。本発明の外部モータシステムを用いることにより、回転トルクの急激な上昇に基づいて、遠心血液ポンプ内の異常（インペラの回転用シャフトへの血栓の付着）を間接的に検出することができる。

【0015】

また、本発明に係る遠心血液ポンプの異常検出方法では、本発明に係る外部モータシステムを用いて、異常発生時の電気モータの回転トルクの変化を検出する工程を行うことにより、遠心血液ポンプ内の異常（インペラの回転用シャフトへの血栓の付着）を間接的に検出することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の外部モータシステム及びそれを用いた検出方法により、遠心血液ポンプ内の異常発生（インペラの回転用シャフトに血栓が付着したこと）を検出することができる。よって、本発明の外部モータシステム及びそれを用いる方法は、遠心血液ポンプが著しく熱変形するよりも早い段階で、遠心血液ポンプ内の異常を検出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る外部モータシステムと、その外部モータシステムに取り付けられた遠心血液ポンプとを示す概略断面図である。

【図2】図２は、電気モータの回転トルクを時間に対してプロットしたグラフである。

【図3】図３は、実施の形態１に係る外部モータシステムを示すブロック図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係る外部モータシステムを用いた異常検出方法を説明するためのフローチャートである。

【図5】図５は、実施の形態２に係る外部モータシステムを示すブロック図である。

【図6】図６は、実施の形態２に係る外部モータシステムを用いた異常検出方法を説明するためのフローチャートである。

【図7】図６は、実施の形態２の変形例に係る外部モータシステムを用いた異常検出方法を説明するためのフローチャートである。

【図8】図８は、実施の形態３に係る外部モータシステムを示すブロック図である。

【図9】図９は、実施の形態３に係る外部モータシステムを用いた異常検出方法を説明するためのフローチャートである。

【図10】図１０は、実施の形態４に係る外部モータシステムを示すブロック図である。

【図11】図１１は、電気モータの回転トルクの正常値を、遠心血液ポンプにより循環される血流量に対してプロットしたグラフの一例である。なお、グラフ（ａ）は、電気モータの回転数２０００ｒｐｍのときのグラフ、グラフ（ｂ）は回転数３０００ｒｐｍのときのグラフ、グラフ（ｃ）は回転数４０００ｒｐｍのときのグラフである。

【図12】図１２は、実施の形態４に係る外部モータシステムを用いた異常検出方法を説明するためのフローチャートである。

【図13】図１３は、実施の形態５に係る外部モータシステムを示すブロック図である。

【図14】図１４は、実施の形態５に係る外部モータシステムを用いた異常検出方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態に係る外部モータシステム１０と、その外部モータシステム１０に取り付けられた遠心血液ポンプ１００とを示している。
遠心血液ポンプ１００は、ケーシング１１０の内部に軸支されたインペラ１２０と、インペラ１２０に固定された内部磁石１２８とを含んでいる。
本発明の外部モータシステム１０は、少なくとも、内部磁石１２８と磁気的に結合可能な外部磁石２８と、外部磁石２８を回転させる電気モータ２２と、電気モータ２２の回転トルクＲＴを検出できるトルクセンサ２３と、を含んでいる。なお、一般的な外部モータ２０は、外部磁石２８と電気モータ２２とから構成されており、トルクセンサ２３を含んでいない。

【0019】

外部モータシステム１０に遠心血液ポンプ１００を取り付けると、電気モータ２２の回転シャフト２２ａと、インペラ１２０の上側シャフト１２７及び下側シャフト１２６とが、同軸上（回転軸Ｒの軸上）に配列する。
インペラ１２０の内部には、複数個（例えば６個）の内部磁石１２８が、回転軸Ｒの周りに等間隔で配置されている。外部磁石２８は、内部磁石１２８と対応する位置（図１に示すように、内部磁石１２８の直下の位置）に配置されている。

【0020】

外部モータシステム１０に遠心血液ポンプ１００を取り付けて、電気モータ２２を回転させると、外部磁石２８が回転軸Ｒを中心として回転する。外部磁石２８と磁気的に結合している内部磁石１２８も、外部磁石２８の回転に合わせて回転軸Ｒを中心に回転する。その結果、内部磁石１２８を内包するインペラ１２０全体が、回転軸Ｒを中心にして回転する。インペラ１２０が回転すると、遠心血液ポンプ１００の入口１１２から血液が流入し、出口（図示せず）から血液が流出する。この血液の流動により、患者の血液循環を維持することができる。このようにして、外部モータシステム１０は、遠心血液ポンプ１００の外部から、遠心血液ポンプ１００を駆動させることができる。

【0021】

本発明の外部モータシステム１０の特徴は、トルクセンサ２３で検出された回転トルクＲＴの変化から、遠心血液ポンプ１００内で発生した異常（特に、インペラ１２０の上側シャフト１２７への血栓の付着）を検出できることである。
そこで、まず、回転トルクＲＴから異常発生を検出できる理由を以下に詳しく説明する。

【0022】

図２は、トルクセンサ２３で測定した回転トルクＲＴの測定値ＲＴｍを、時間Ｔに対してプロットしたグラフである。このグラフは、傾きの変化する３つの変化点Ｐ_１〜Ｐ_３に基づいて、４つの期間Ａ〜Ｄに分けることができる。期間Ａ〜Ｄと、遠心血液ポンプ１００の内部の状況との間には密接な関係がある。

【0023】

（１）期間Ａ（時間ｔ_０〜ｔ_１、変化点Ｐ_１より前）
この期間Ａでは、回転トルクの測定値ＲＴｍはほぼ一定（初期値ＲＴ０）である。
このとき、遠心血液ポンプ１００内では、回転用シャフト（上側シャフト１２７、下側シャフト１２６）と、軸受け部材（上側軸受け部材１１７、下側軸受け部材１１６）との間は、血液によって十分に潤滑されている。そのため、インペラ１２０は正常に回転することができる（つまり、遠心血液ポンプ１００に異常は発生していない）。

【0024】

（２）期間Ｂ（時間ｔ_１〜ｔ_２、変化点Ｐ_１〜Ｐ_２の間）
期間Ｂでは、回転トルクの測定値ＲＴｍが、短時間（通常は数分間）で初期値ＲＴ０からＲＴ１まで急激に上昇している。この期間Ｂのグラフの傾きは、最大である。
このとき、遠心血液ポンプ１００内では、回転用シャフト（特に、上側シャフト１２７）に血栓が付着している。血栓により、回転用シャフトと軸受け部材との間への血液の浸入が阻害されて、それらの間の潤滑が不十分になる。その結果、回転用シャフトと軸受け部材との間の摩擦係数が急激に増加して、それに伴い、インペラ１２０を回転させている電気モータ２２の回転トルクＲＴも急激に増大する。
期間Ｂでは、遠心血液ポンプ１００の軸受け部の熱変形は、全く生じていない又はごく僅かに生じているだけである。そのため、遠心血液ポンプ１００内には、「血栓付着」という異常が発生しているにも拘わらず、遠心血液ポンプ１００により循環する血流量の減少も、遠心血液ポンプ１００からの異音も観察されない。

【0025】

期間Ｃ（時間ｔ_２〜ｔ_３、変化点Ｐ_２〜Ｐ_３の間）
期間Ｃでは、回転トルクの測定値ＲＴｍが、ＲＴ１からＲＴ２まで緩やかに上昇している。この期間Ｃのグラフの傾きは、期間Ｂの傾きよりも小さい。
このとき、遠心血液ポンプ１００内では、付着した血栓が成長して、巨大な血栓が形成されている。回転用シャフトと軸受け部材との間に血液が浸入することは困難であり、回転用シャフトは、潤滑が不十分なまま高速回転している。その結果、回転用シャフトと軸受け部材との間には大きな摩擦熱が発生する。耐熱性の低い軸受け部は、この摩擦熱によって次第に熱変形してゆく。
期間Ｃでは、遠心血液ポンプ１００の軸受け部（特に、上側軸受け部材１１７）の熱変形が進行しているので、インペラ１２０は、もはや正常に回転できる状態ではない。しかしながら、電気モータ２２の回転トルクＲＴを上昇させることによって正常な血流量を維持できるため、血流量の変化から遠心血液ポンプ１００の異常を発見することは難しい。また、遠心血液ポンプ１００からの異音はまだ発生しない。

【0026】

期間Ｄ（時間ｔ_３〜、変化点Ｐ_３より後）
期間Ｄでは、回転トルクの測定値ＲＴｍが、ＲＴ２からＲＴ０近くまで低下している。つまり、この期間Ｄのグラフの傾きは負の値をとる。
このとき、遠心血液ポンプ１００内では、軸受け部（特に、上側軸受け部材１１７）の熱変形が著しく進行して、インペラ１２０を回転させるのに必要な応力が増加する。必要な応力が、外部モータシステム１０の外部磁石２８と、遠心血液ポンプ１００の内部磁石１２８との間の磁気的結合の結合力を上回ったときに、外部モータシステム１０の電気モータ２２は空回りする。その結果、電気モータ２２の回転トルクＲＴと、インペラ１２０の回転数とが一気に低下する。
期間Ｄでは、インペラ１２０の回転異常により、血流量が低下するため、血流量の変化から遠心血液ポンプ１００の異常を発見することができる。また、遠心血液ポンプ１００からの異音が発生する。

【0027】

以上のことから、回転トルクＲＴから、異常発生（血栓の付着）を検出するには、図２の期間Ｂ（回転トルクが急激に上昇する期間）を検出すればよいことがわかる。本発明の外部モータシステム１０は、回転トルクＲＴを測定するためのトルクセンサ２３を備えているので、回転トルクの測定値ＲＴｍの変化を観察することにより、期間Ｂを検出することができる。

【0028】

次に、期間Ｂを検出するための具体例を説明する。本実施の形態は、表示された回転トルクの測定値ＲＴｍを使用者が観察して、期間Ｂを検出する。
図３に示した本実施の形態の外部モータシステム１０は、外部磁石２８、電気モータ２２及びトルクセンサ２３に加えて、遠心血液ポンプ駆動装置３２と、第１の記憶手段ＭＥ１と、第１の表示手段ＤＰ１と、とを備えている。

【0029】

遠心血液ポンプ駆動装置３２は、電気モータ２２の回転数を制御する装置である。遠心血液ポンプ駆動装置３２に任意の回転数を入力すると、電気モータ２２がその回転数を維持するように、電気モータ２２に供給される電力を自動で制御する。

【0030】

第１の記憶手段ＭＥ１は、トルクセンサ２３で測定された回転トルクの測定値ＲＴｍを、所定の時間間隔で記憶するための手段である。記憶する時間間隔は、期間Ｂ（つまり、ｔ_２−ｔ_１）より短い間隔にするのが好ましい。通常、期間Ｂは数分間であるので、例えば１分おきや、１秒おきに測定値ＲＴｍを記憶するとよい。これにより、期間Ｂを確実に検出することができる。
本実施の形態では、第１の記憶手段ＭＥ１は記憶装置ＭＥに含まれている。

【0031】

本実施の形態では、第１の記憶手段ＭＥ１を省略することもできる。その場合には、回転トルクの測定値ＲＴｍを、以下に記述する第１の表示手段ＤＰ１に直接表示する。

【0032】

第１の表示手段ＤＰ１は、トルクセンサ２３で測定された回転トルクの測定値ＲＴｍ又は第１の記憶手段ＭＥ１に記憶された測定値ＲＴｍを表示するための手段である。第１の表示手段ＤＰ１は、測定値ＲＴｍの数値を表示する手段、及び測定値ＲＴｍを図２のようなグラフとして表示する手段が含まれる。特に、測定値ＲＴｍをグラフとして表示する手段を用いると、期間Ｂが明確に判断できるので好ましい。

【0033】

次に、図４を参照しながら、本実施の形態に係る外部モータシステム１０を用いて、遠心血液ポンプ１００の異常（血栓の付着）を検出する方法を説明する。

【0034】

＜工程１：電気モータ２２の駆動及び回転トルクＲＴの測定＞
遠心血液ポンプ駆動装置３２に、電気モータ２２の回転数（遠心血液ポンプ１００の回転数と一致）を入力する（Ｓ１００）。このとき、遠心血液ポンプ１００が所望の血流量を維持できるように、回転数を選択する。遠心血液ポンプ駆動装置３２は電気モータ２２に適切な電力を供給し、電気モータ２２が回転する（Ｓ１１０）。
トルクセンサ２３により、電気モータ２２の回転トルクＲＴを測定する（Ｓ１２０）。

【0035】

＜工程２ａ：測定値ＲＴｍの記憶及び表示＞
外部モータシステム１０が第１の記憶手段ＭＥ１を備えている場合には、回転トルクの測定値ＲＴｍを所定の時間間隔で保存する（Ｓ１３０）。そして、保存された測定値ＲＴｍ（ｎ）を第１の表示手段ＤＰ１に表示する（Ｓ１４０）。なお、ここでｎは、任意の自然数であり、ＲＴｍ（ｎ）は、ｎ番目に記憶された回転トルクの測定値を表す。
使用者は、第１の表示手段ＤＰ１に表示された測定値ＲＴｍ（ｎ）、又は測定値ＲＴｍ（ｎ）を時間に対してプロットしたグラフを観察する。そして、測定値ＲＴｍ（ｎ）が急激に増加するのを検出したら（つまり、図２の期間Ｂを検出したら）、遠心血液ポンプ１００に異常が発生したと判断する。

【0036】

＜工程２ｂ：測定値ＲＴｍの表示＞
外部モータシステム１０が第１の記憶手段ＭＥ１を備えていない場合には、回転トルクの測定値ＲＴｍを第１の表示手段ＤＰ１に表示する（Ｓ１５０）。
使用者は、第１の表示手段ＤＰ１に表示された測定値ＲＴｍ、又は測定値測定値ＲＴｍを時間に対してプロットしたグラフを観察する。そして、測定値ＲＴｍが急激に増加するのを検出したら（つまり、図２の期間Ｂを検出したら）、遠心血液ポンプ１００に異常が発生したと判断する。

【0037】

本実施の形態では、比較的簡単な構成の遠心血液ポンプ用外部モータ１０を提供できる点と、第１の表示手段ＤＰ１に表示されたグラフから、期間Ｂを直接観察することができる点で有利である。

【0038】

＜実施の形態２＞
本実施の形態では、期間Ｂを検出するための別の具体例を説明する。本実施の形態は、回転トルクの測定値ＲＴｍの変化率又は変化量を、それらの閾値と比較することにより、期間Ｂを検出することを特徴とする。

【0039】

図５に示した本実施の形態の外部モータシステム１０は、実施の形態１に記載された外部磁石２８、電気モータ２２、トルクセンサ２３、遠心血液ポンプ駆動装置３２及び第１の記憶手段ＭＥ１に加えて、第１の演算手段ＣＡ１と、第２の記憶手段ＭＥ２と、信号発生手段３３とを備えている。なお、実施の形態１に記載された第１の表示手段ＤＰ１は、本実施の形態には含まれていない。

【0040】

第１の演算手段ＣＡ１は、第１の記憶手段ＭＥ１に記憶された測定値ＲＴｍから、変化率ＣＲ又は変化量ＣＭを算出するための手段である。具体的には、第ｎ番目より前に記憶された測定値のうちの１つの測定値（例えば、ｎ番目よりα番だけ前に記憶された測定値ＲＴｍ（ｎ−α））を基準として、第ｎ番目に記憶された第ｎ測定値ＲＴｍ（ｎ）の変化量ＣＭ又は変化率ＣＲを算出する。なお、αはｎより小さな任意の自然数である。
ここで、「変化率ＣＲ」とは、基準となる測定値ＲＴｍ（ｎ−α）に対する第ｎ測定値ＲＴｍ（ｎ）の倍率であり、（変化率ＣＲ）＝ＲＴｍ（ｎ）／ＲＴｍ（ｎ−α）で算出できる。また「変化量ＣＭ」とは、基準となる測定値ＲＴｍ（ｎ−α）に対する第ｎ測定値ＲＴｍ（ｎ）の差であり、（変化量ＣＭ）＝ＲＴｍ（ｎ）−ＲＴｍ（ｎ−α）で算出できる。

【0041】

変化率ＣＲと変化量ＣＭは、いずれも測定値ＴＲｍの変化の程度を示す指標であるため、いずれか一方を利用すれば十分であるが、変化率ＣＲと変化量ＣＭとを併用することもできる。

【0042】

第２の記憶手段ＭＥ２は、変化率の閾値ＣＲｔ又は変化量の閾値ＣＭｔを記憶するための手段である。変化率の閾値ＣＲｔ又は変化量の閾値ＣＭｔとは、図２の期間Ｂで生じると予測される変化率ＣＲ又は変化量ＣＭから決定する。このとき閾値ＣＲｔ、ＣＭｔを小さくしすぎると、期間Ａで観測されるノイズによる測定値ＲＴｍの変化率ＣＲ又は変化量ＣＭであっても、閾値ＣＲｔ、ＣＭｔを超える恐れがある。よって、閾値ＣＲｔ、ＣＭｔは、期間Ａで観測される（回転トルクの測定値ＲＴｍの）ノイズによる変化率ＣＲ又は変化量ＣＭよりは大きく、期間Ｂで生じると予想される回転トルクの測定値ＲＴｍの変化率ＣＲ又は変化量ＣＭよりは小さくなるように、決定する必要がある。
変化率の閾値ＣＲｔは、例えば１．５〜２．０とすることができる。また、変化量の閾値ＣＭｔは、例えば０．０１Ｎ・Ｍ〜０．０３Ｎ・Ｍとすることができる。
本実施の形態では、遠心血液ポンプを駆動させる前に、閾値ＣＲｔ、ＣＭｔを予め設定して、第２の記憶手段ＭＥ２に記憶させておく。

【0043】

記憶させる閾値の種類は、第１の演算手段ＣＡ１で算出される値の種類に合わせて決定される。つまり、算出される値が変化率ＣＲの場合には変化率の閾値ＣＲｔを記憶させ、算出される値が変化量ＣＭの場合には変化量の閾値ＣＭｔを記憶させ、算出される値が変化率ＣＲと変化量ＣＭの両方であれば、変化率の閾値ＣＲｔと変化量の閾値ＣＭｔの両方を記憶させる必要がある。

【0044】

図５では、第２の記憶手段ＭＥ２は、第１の記憶手段ＭＥ１と同じ記憶装置ＭＥに含まれている。しかしながら、第２の記憶手段ＭＥ２及び第１の記憶手段ＭＥ１が、それぞれ別の記憶装置に含まれていてもよい。

【0045】

信号発生手段３３は、回転トルクＲＴの変化から図２の期間Ｂに入ったと判断したときに、信号を発する手段である。具体的には、信号発生手段３３は、第１の演算手段ＣＡ１によって算出された変化率ＣＲ又は変化量ＣＭが、第２の記憶手段ＭＥ２に記憶されている閾値ＣＲｔ、ＣＭｔよりも大きくなったときに、信号を発する。

【0046】

なお、算出される値が変化率ＣＲと変化量ＣＭの両方の場合、変化率ＣＲが変化率の閾値ＣＲｔより大きくなったとき、及び／又は変化量ＣＭが変化量の閾値ＣＭｔより大きくなったときに、信号発生手段３３から信号を発するようにする。

【0047】

信号発生手段３３としては、例えば、電気信号、視覚的信号、聴覚的信号などの信号を発することのできる手段を用いることができる。電気信号とは、電気配線を通じてモニタ等に送信可能な信号のことであり、モニタ等が警告を表示するのに利用できる。視覚的信号とは、ランプの点灯、点滅など視覚的に認識できる信号である。聴覚的信号とは、ブザー等の聴覚的に認識できる信号である。

【0048】

次に、図６を参照しながら、本実施の形態に係る外部モータシステム１０を用いて、遠心血液ポンプ１００の異常（血栓の付着）を検出する方法を説明する。

【0049】

＜工程１：閾値ＣＲｔ、ＣＭｔの入力＞
期間Ｂで生じると予想される変化率ＣＲ又は変化量ＣＭから、変化率の閾値ＣＲｔ又は変化量の閾値ＣＭｔを決定し、第２の記憶手段ＭＥ２に記憶する（Ｓ２００）。

【0050】

＜工程２：電気モータ２２の駆動及び回転トルクＲＴの測定＞
実施の形態１の工程１と同様に、遠心血液ポンプ駆動装置３２に、電気モータ２２の回転数（遠心血液ポンプ１００の回転数と一致）を入力する（Ｓ２１０）。このとき、遠心血液ポンプ１００が所望の血流量を維持できるように、回転数を選択する。遠心血液ポンプ駆動装置３２は電気モータ２２に適切な電力を供給し、電気モータ２２が回転する（Ｓ２２０）。
トルクセンサ２３により、電気モータ２２の回転トルクＲＴを測定する（Ｓ２３０）。

【0051】

＜工程３：測定値ＲＴｍの記憶＞
回転トルクの測定値ＲＴｍを、所定の時間間隔で第１の記憶手段ＭＥ１に保存する（Ｓ２４０）。

【0052】

＜工程４：変化率ＣＲ又は変化量ＣＭの算出＞
第１の演算手段ＣＡ１により、第ｎ番目より前（例えば、ｎ番目より１つ前）に記憶された測定値ＲＴｍ（ｎ−１）を基準として、第ｎ番目に記憶された第ｎ測定値ＲＴｍ（ｎ）の変化量ＣＭ又は変化率ＣＲを算出する（Ｓ２５０）。

【0053】

＜工程５：変化率ＣＲ又は変化量ＣＭと、閾値ＣＲｔ、ＣＭｔとの比較＞
信号発生手段３３により、第２の記憶手段ＭＥ２に保存された変化率の閾値ＣＲｔ又は変化量の閾値ＣＭｔと、第１の演算手段ＣＡ１により算出された変化率ＣＲ又は変化量ＣＭと、を比較する（Ｓ２６０）。算出された変化率ＣＲ又は変化量ＣＭが、閾値ＣＲｔ、ＣＭｔより大きくなったら、信号発生手段３３は、信号（電気的信号、視覚的信号、及び／又は聴覚的信号）を発する（Ｓ２７０）。
使用者は、信号発生手段３３から信号が発せられたことを確認して、遠心血液ポンプ１００に異常が発生したと判断する。

【0054】

本実施の形態では、遠心血液ポンプ１００の異常発生を自動化することができる点で有利である。また、本実施の形態では、回転トルクの「測定値ＲＴｍ」そのものの値が不明であっても、期間Ｂにおける回転トルクの測定値ＲＴｍの変化の傾向が分かれば（つまり、閾値ＣＲｔ、ＣＭｔを見積もることができれば）、異常発生を検出できる点で有利である。

【0055】

（変形例）
本変形例は、変化率ＣＲ又は変化量ＣＭの算出において、第ｎ番目より前に記憶された測定値のうちの２つ以上の測定値の平均値を基準とする点で、本実施の形態２と相違する。それ以外は、本実施の形態２と同様である。

【0056】

本実施の形態２では、変化率ＣＲ又は変化量ＣＭは、「測定値ＲＴｍ（ｎ−α）」を基準として算出されていた。本変形例では、第ｎ番目より前に記憶された測定値のうちの２つ以上の測定値（例えば、ｎ番目よりα番だけ前に記憶された測定値ＲＴｍ（ｎ−α）から、Ｎ個の値）の平均値ａｖｅＲＴｍを基準として算出される。平均値ａｖｅＲＴｍ＝１／Ｎ ΣＲＴｍ（ｎ−α）と表記することができる。Ｎは、２以上かつα以下の任意の自然数である。

【0057】

次に、図７を参照しながら、本実施の形態に係る外部モータシステム１０を用いて、遠心血液ポンプ１００の異常（血栓の付着）を検出する方法を説明する。ただし、本実施の形態２（図６）と、「工程４」のみが相違するため、工程４以外の説明は省略する。

【0058】

＜工程４：変化率ＣＲ又は変化量ＣＭの算出＞
第１の演算手段ＣＡ１により、第ｎ番目より前に記憶された測定値のうちの２つ以上の測定値（例えば、ｎ番目より１つ前〜３つ前までの３つの測定値）の平均値ａｖｅＲＴｍ＝１／３（ＲＴｍ（ｎ−１）＋ＲＴｍ（ｎ−２）＋ＲＴｍ（ｎ−３））を求める。
さらに、第１の演算手段ＣＡ１により平均値ａｖｅＲＴｍを基準として、第ｎ番目に記憶された第ｎ測定値ＲＴｍ（ｎ）の変化量ＣＭ又は変化率ＣＲを算出する（Ｓ２５０Ｍ）。

【0059】

本変形例は、本実施の形態２の有利な点に加えて、基準値を平均化することにより、図２の期間Ａで観測されるノイズの影響を低減できる点で有利である。

【0060】

＜実施の形態３＞
本実施の形態では、期間Ｂを検出するための別の具体例を説明する。本実施の形態は、回転トルクの測定値ＲＴｍを、その閾値と比較することにより、期間Ｂを検出することを特徴とする。すなわち、本実施の形態は、閾値の種類が回転トルクＲＴ自体である点で、実施の形態２と相違する。

【0061】

図８に示した本実施の形態の外部モータシステム１０は、実施の形態２に記載された外部磁石２８、電気モータ２２、トルクセンサ２３、遠心血液ポンプ駆動装置３２、第１の記憶手段ＭＥ１、第２の記憶手段ＭＥ２及び信号発生手段３３を備えている。なお、実施の形態２に記載された第１の演算手段ＣＡ１は、本実施の形態には含まれていない

【0062】

本実施の形態では、回転トルクの測定値ＲＴｍと、回転トルクの閾値ＲＴｔとを比較する。そのため、第２の記憶手段ＭＥ２には、回転トルクの閾値ＲＴｔが記憶される。回転トルクの閾値ＲＴｔとは、図２の期間Ｂで生じると予測される回転トルクの閾値ＲＴｔから決定する。このとき閾値ＲＴｔが不適切であると、期間Ａで観測されるノイズによって測定値ＲＴｍが僅かに上昇しただけで、閾値ＲＴｔを超える恐れがある。よって、閾値ＲＴｔは、期間Ａで観測される（回転トルクの測定値ＲＴｍのうち）ノイズによって上昇した測定値ＲＴｍよりは大きく、期間Ｂで観測される回転トルクの測定値ＲＴｍよりは小さくなるように、決定する必要がある。
本実施の形態では、遠心血液ポンプを駆動させる前に、閾値ＲＴｔを予め設定して、第２の記憶手段ＭＥ２に記憶させておく。

【0063】

次に、図９を参照しながら、本実施の形態に係る外部モータシステム１０を用いて、遠心血液ポンプ１００の異常（血栓の付着）を検出する方法を説明する。本実施の形態では、「工程４：変化率ＣＲ又は変化量ＣＭの算出」を含まない点が、実施の形態２と大きく異なる。

【0064】

＜工程１：閾値ＲＴｔの入力＞
期間Ｂで生じると予想される回転トルクの測定値ＲＴｍから、回転トルクの閾値ＲＴｔを決定し、第２の記憶手段ＭＥ２に記憶する（Ｓ３００）。

【0065】

＜工程２：電気モータ２２の駆動及び回転トルクＲＴの測定＞（Ｓ３１０〜Ｓ３３０）
＜工程３：測定値ＲＴｍの記憶＞（Ｓ３４０）
実施の形態２の工程２〜工程３と同様であるので、説明を省略する。

【0066】

＜工程４：回転トルクの測定値ＲＴｍと、閾値ＲＴｔとの比較＞
信号発生手段３３により、第２の記憶手段ＭＥ２に保存された回転トルクの閾値ＲＴｔと、第１の記憶手段ＭＥ１に保存された回転トルクの測定値ＲＴｍ（ｎ）と、を比較する（Ｓ３５０）。保存された測定値ＲＴｍ（ｎ）が、閾値ＲＴｔより大きくなったら、信号発生手段３３は、信号（電気的信号、視覚的信号、及び／又は聴覚的信号）を発する（Ｓ３６０）。
使用者は、信号発生手段３３から信号が発せられたことを確認して、遠心血液ポンプ１００に異常が発生したと判断する。

【0067】

本実施の形態では、遠心血液ポンプ１００の異常発生を自動化することができる点で有利である。また、本実施の形態では、回転トルクの測定値ＲＴｍの閾値を利用することにより、（第１の演算手段ＣＡ１を必要としないため）装置を簡略化することができる点で有利である。

【0068】

＜実施の形態４＞
本実施の形態では、期間Ｂを検出するための別の具体例を説明する。本実施の形態は、実施の形態２の変化率ＣＲ又は変化量ＣＭの算出において、血流値と回転数から算出された正常な回転トルクの正常値ｎＲＴを基準とする点で、実施の形態２と相違する。

【0069】

図１０に示した本実施の形態の外部モータシステム１０は、実施の形態２に記載された外部磁石２８、電気モータ２２、トルクセンサ２３、遠心血液ポンプ駆動装置３２、第１の記憶手段ＭＥ１、第１の演算手段ＣＡ１、第２の記憶手段ＭＥ２及び信号発生手段３３に加えて、流量計４０と、第３の記憶手段ＭＥ３と、第２の演算手段ＣＡ２とを備えている。

【0070】

流量計４０は、遠心血液ポンプ１０により循環する単位時間当たりの血流量を測定するためのものである。図１０では、流量計４０は、例えば、遠心血液ポンプ１０の出口に接続されたチューブＢＯに設置されて、遠心血液ポンプ１０から流出する血流量を測定している。もちろん、流量計４０は、遠心血液ポンプ１０の入口１１２に接続されたチューブＢＩに設置されて、遠心血液ポンプ１０に流出する血流量を測定してもよい。

【0071】

第３の記憶手段ＭＥ３は、電気モータ２２の回転数と、流量計４０で測定された血流量とに基づいて、回転トルクの正常値ｎＲＴを算出する換算式を記憶するための手段である。ここで、「正常値ｎＲＴ」とは、正常な状態にある遠心血液ポンプ１０を、とある回転数で回転する電気モータ２２で駆動して、そのときに循環する血流がとある血流量である場合に、トルクセンサ２３で測定される回転トルクの測定値ＲＴｍのことである。正常値ｎＲＴと、回転数及び血流量とは、図１１に示すような関係を有している。

【0072】

図１１は、ある特定のタイプの遠心血液ポンプに対して、電気モータ２２の回転数が（ａ）２０００ｒｐｍ、（ｂ）３０００ｒｐｍ、（ｃ）４０００ｒｐｍの場合に、血流量（Ｌ／ｍｉｎ）に対して回転トルクの正常値ｎＲＴをプロットしたものである。各グラフ（ａ）〜（ｃ）の横には、血流量＝ｙ、正常値ｎＲＴ＝ｘとしたときの換算式が記載されている。このように、換算式は、回転数と血流量の関数として記述することができる。
第３の記憶手段ＭＥ３には、これらの換算式が記憶されている。なお、換算式は、遠心血液ポンプのタイプに依存しており、タイプに合わせた換算式を選択して用いなければならない。

【0073】

図１０では、第３の記憶手段ＭＥ３は、第２の記憶手段ＭＥ２及び第１の記憶手段ＭＥ１と同じ記憶装置ＭＥに含まれている。しかしながら、第３の記憶手段ＭＥ３、第２の記憶手段ＭＥ２及び第１の記憶手段ＭＥ１が、それぞれ別の記憶装置に含まれていてもよい。

【0074】

第２の演算手段ＣＡ２は、第３の記憶手段ＭＥ３に記憶された換算式を用いて、電気モータ２２の回転数と、流量計４０で測定された血流量とから、回転トルクの正常値ｎＲＴを算出する手段である。具体的には、回転数に合わせて換算式を選択し、換算式に血流量を代入することにより、正常値ｎＲＴが算出できる。
図１０では、第２の演算手段ＣＡ２は、第１の演算手段ＣＡ１と同じ演算装置ＣＡに含まれている。しかしながら、第２の演算手段ＣＡ２及び第１の演算手段ＣＡ１が、それぞれ別の演算装置に含まれていてもよい。

【0075】

本実施の形態では、第１の演算手段ＣＡ１は、この正常値ｎＲＴを基準として、第１の記憶手段ＭＥ１に第ｎ番目に記憶された第ｎ測定値ＲＴｍ（ｎ）の変化量ＣＭ又は変化率ＣＲを算出する。

【0076】

次に、図１２を参照しながら、本実施の形態に係る外部モータシステム１０を用いて、遠心血液ポンプ１００の異常（血栓の付着）を検出する方法を説明する。

【0077】

＜工程１：閾値ＣＲｔ、ＣＭｔの入力＞（Ｓ４００）
実施の形態２の工程１と同様であるので、説明を省略する。

【0078】

＜工程２：換算式の入力＞
回転トルクの正常値ｎＲＴを算出するための複数の換算式（図１１参照）を第３の記憶手段ＭＥ３に入力する（Ｓ４１０）。

【0079】

＜工程３：電気モータ２２の駆動及び回転トルクＲＴの測定＞（Ｓ４２０〜Ｓ４４０）
＜工程４：測定値ＲＴｍの記憶＞（Ｓ４５０）
実施の形態２の工程２〜工程３と同様であるので、説明を省略する。

【0080】

＜工程５：血流の測定＞
流量計４０により、循環している単位時間当たりの血流量を測定する（Ｓ４６０）。

【0081】

＜工程６：回転トルクの正常値ｎＲＴの算出＞
第２の演算手段ＣＡ２により、第３の記憶手段ＭＥ３に記憶されている複数の換算式から、（工程２で入力された）電気モータ２２の回転数に基づいて最適な換算式を選択し、その後、選択された換算式に（流量計４０で測定された）血流量を代入して、回転トルクの正常値ｎＲＴを算出する（Ｓ４７０）。

【0082】

＜工程７：変化率ＣＲ又は変化量ＣＭの算出＞
第１の演算手段ＣＡ１により、算出された正常値ｎＲＴを基準として、第ｎ番目に記憶された第ｎ測定値ＲＴｍ（ｎ）の変化量ＣＭ又は変化率ＣＲを算出する（Ｓ４８０）。

【0083】

＜工程８：変化率ＣＲ又は変化量ＣＭと、閾値ＣＲｔ、ＣＭｔとの比較＞（Ｓ４９０〜Ｓ４９５）
実施の形態２の工程５と同様であるので、説明を省略する。

【0084】

本実施の形態では、遠心血液ポンプ１００の異常発生を自動化することができる点で有利である。また、本実施の形態では、実際の使用条件から回転トルクの正常値ｎＲＴを算出しているので、回転トルクの測定値ＲＴｍの異常を確実に検出することができる点で有利である。さらに、使用中に電気モータ２２及び／又は血流量が変化しても、その時点での正常値を求めることができる点で有利である。

【0085】

＜実施の形態５＞
本実施の形態では、期間Ｂを検出するための別の具体例を説明する。本実施の形態は、回転トルクの測定値ＲＴｍを、その閾値と比較することにより、期間Ｂを検出する点で、実施の形態３と類似する。しかしながら、回転トルクの閾値を、回転トルクの正常値ｎＲＴから算出する点で、実施の形態３と相違する。

【0086】

図１３に示した本実施の形態の外部モータシステム１０は、実施の形態４に記載された外部磁石２８、電気モータ２２、トルクセンサ２３、遠心血液ポンプ駆動装置３２、第１の記憶手段ＭＥ１、信号発生手段３３、流量計４０、第３の記憶手段ＭＥ３及び第２の演算手段ＣＡ２に加えて、第４の記憶手段ＭＥ４と、第３の演算手段ＣＡ３とを備えている。なお、実施の形態４に記載された第１の演算手段ＣＡ１及び第２の記憶手段ＭＥ２は、本実施の形態には含まれていない。

【0087】

第４の記憶手段ＭＥ４は、回転トルクの正常値ｎＲＴから、回転トルクの閾値ＲＴｔを算出するための算出式を記憶するための手段である。
算出式とは、図２の期間Ｂで生じると予想される回転トルクの変化率ＣＲ又は変化量ＣＭに基づいて、回転トルクの閾値ＲＴｔを算出するための式である。例えば、変化率の閾値ＣＲｔを用いれば、算出式は（閾値ＲＴｔ）＝（正常値ｎＲＴ）×（変化率ＣＲｔ）となる。また、変化量の閾値ＣＭｔを用いれば、算出式は、（閾値ＲＴｔ）＝（正常値ｎＲＴ）＋（変化量ＣＭｔ）となる。

【0088】

図１３では、第４の記憶手段ＭＥ４は、第３の記憶手段ＭＥ３及び第１の記憶手段ＭＥ１と同じ記憶装置ＭＥに含まれている。しかしながら、第４の記憶手段ＭＥ４、第３の記憶手段ＭＥ３及び第１の記憶手段ＭＥ１が、それぞれ別の記憶装置に含まれていてもよい。

【0089】

第３の演算手段ＣＡ３は、第４の記憶手段ＭＥ４に記憶された算出式を用いて、正常値ｎＲＴから閾値ＲＴｔを算出する手段である。
図１３では、第３の演算手段ＣＡ３は、第２の演算手段ＣＡ２と同じ演算装置ＣＡに含まれている。しかしながら、第３の演算手段ＣＡ３及び第２の演算手段ＣＡ２が、それぞれ別の演算装置に含まれていてもよい。

【0090】

次に、図１４を参照しながら、本実施の形態に係る外部モータシステム１０を用いて、遠心血液ポンプ１００の異常（血栓の付着）を検出する方法を説明する。

【0091】

＜工程１：換算式の入力＞（Ｓ５００）
実施の形態４の工程２と同様であるので、説明を省略する。

【0092】

＜工程２：算出式の入力＞
回転トルクの正常値ｎＲＴから回転トルクの閾値ＲＴｔを算出するための算出式を第４の記憶手段ＭＥ４に記憶する（Ｓ５１０）。

【0093】

＜工程３：電気モータ２２の駆動及び回転トルクＲＴの測定＞（Ｓ５２０〜Ｓ５４０）
＜工程４：測定値ＲＴｍの記憶＞（Ｓ５５０）
実施の形態２の工程２〜工程３と同様であるので、説明を省略する。

【0094】

＜工程５：血流の測定＞（Ｓ５６０）
＜工程６：回転トルクの正常値ｎＲＴの算出＞（Ｓ５７０）
実施の形態４の工程５〜６と同様であるので、説明を省略する。

【0095】

＜工程７：回転トルクの閾値ＲＴｔの算出＞
第３の演算手段ＣＡ３により、第４の記憶手段ＭＥ４に記憶されている換算式に（流量計４０で測定された）血流量を代入して、回転トルクの閾値ＲＴｔを算出する（Ｓ５８０）。

【0096】

＜工程８：回転トルクの測定値ＲＴｍと、閾値ＲＴｔとの比較＞（Ｓ５９０〜Ｓ５９５）
実施の形態３の工程４と同様であるので、説明を省略する。

【0097】

本実施の形態では、遠心血液ポンプ１００の異常発生を自動化することができる点で有利である。また、本実施の形態では、回転トルクの正常値ｎＲＴから回転トルクの閾値ＲＴｔを算出しているので、回転トルクの閾値ＲＴｔを予め推測することが困難であっても、期間Ｂにおける回転トルクの測定値ＲＴｍの変化の傾向が分かれば（つまり、閾値ＣＲｔ、ＣＭｔを見積もることができれば）、閾値ＲＴｔを決定することができる点で有利である。そして、回転トルクの閾値ＲＴｔは、（実際の使用条件から算出した）回転トルクの正常値ＲＴｔに基づいているので、回転トルクの測定値ＲＴｍの異常を確実に検出することができる点で有利である。さらに、使用中に電気モータ２２及び／又は血流量が変化しても、その時点での正常値を求めることができる点で有利である。

【実施例1】

【0098】

以下に、実施の形態の外部モータシステム１０の構成部品及びその周辺機器について詳述する。
（電気モータ２２）
電気モータ２２には、一般的に知られている電気モータ（直流モータ、交流モータ）のうち、２０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍの範囲内で回転数を正確に制御できる電気モータが用いられる。

【0099】

（トルクセンサ２３）
トルクセンサ２３には、電気モータ２２の回転シャフト２２ａを非接触的に又は接触的に測定できるものが用いられる。非接触タイプのトルクセンサ２３では回転シャフト２２ａの磁歪効果を用いるものが利用できる。接触タイプのトルクセンサ２３では、トルクセンサ２３と回転シャフト２２ａとをベルト等で接続して、回転シャフト２２ａの回転トルクを測定するものが利用できる。

【0100】

なお、実施の形態１〜５では、電気モータ２２とトルクセンサ２３とが別体の例を示している。これらを別体にすることにより、既存の遠心電気モータ２２に、トルクセンサ２３を後付けできる点で有利である。
一方、本発明では、電気モータ２２とトルクセンサ２３とを一体にすることもできる。これにより、本発明の外部モータシステム１０の取扱い（例えば、使用前のシステム組み上げや、使用後のメンテナンス等）が簡便になる点で有利である。

【0101】

（外部磁石２８）
外部磁石２８には、内部磁石１２８と強力に磁気的結合できる永久磁石が適しており、例えば希土類磁石（ネオジム磁石）などが好適である。

【0102】

（遠心血液ポンプ駆動装置３２）
遠心血液ポンプ駆動装置３２は、電気モータ２２の回転数（＝遠心血液ポンプ１００のインペラ１２０の回転数）が所定値になるように、外部モータ２０に供給する電力を制御する装置である。例えば、回転用シャフトに血栓が付着した場合、そのままの電力（＝そのままの回転トルク）では電気モータ２２の回転数が低下する。そこで、遠心血液ポンプ駆動装置３２は、外部モータ２０に供給する電力を増加させて、外部モータ２０の回転数を一定に維持している。

【0103】

（信号発生手段３３）
信号発生手段３３は、閾値と測定値とを比較する機能と、比較結果に基づいて所定の信号を発する機能とを有している。ここで「信号」とは、ランプの点灯又は点滅等の視覚的に認識可能な信号、ブザー等の聴覚的に認識可能な信号だけでなく、監視モニタ等に送信される電気信号も含む。
信号が発せられると、使用者は、遠心血液ポンプ１００に異常（例えば、回転用シャフトへの血栓の付着）が生じていると判断する。

【0104】

なお、実施の形態１〜５では、遠心血液ポンプ駆動装置３２と信号発生手段３３とが別体の例を示している。これらを別体にすることにより、既存の遠心血液ポンプ駆動装置３２に、信号発生手段３３を後付けできる点で有利である。
一方、本発明では、遠心血液ポンプ駆動装置３２に信号発生機能を設けることにより、実質的に、遠心血液ポンプ駆動装置３２と信号発生手段３３とを一体化することもできる。これにより、本発明の外部モータシステム１０の取扱い（例えば、使用前のシステム組み上げや、使用後のメンテナンス等）が簡便になる点で有利である。

【0105】

（流量計４０）
流量計４０は、遠心血液ポンプ１００と患者とを繋ぐチューブに設けられており、循環している単位時間当たりの血流量を測定している。

【0106】

（遠心血液ポンプ１００）
遠心血液ポンプ１００には、遠心血液ポンプ１００は、ケーシング１１０と、ケーシング１１０内に回転可能に軸支されたインペラ１２０と、インペラ１２０に固定された内部磁石１２８と、を備えた一般的な遠心血液ポンプが利用できる。

【0107】

（記憶装置ＭＥ）
記憶装置ＭＥには、データの読み出しと書込みが可能な記憶装置（例えば、半導体メモリ、ハードディスク等）を用いることができる。１つの記憶装置ＭＥに、第１〜第４の記憶手段ＭＥ１〜ＭＥ４を含んでいると、システムが簡略になるので好ましい。

【0108】

（演算装置ＣＡ）
演算装置ＣＡには、記憶装置ＭＥからのデータの読み出しと、データの演算と、演算結果の出力とが可能な処理装置（例えば半導体プロセッサ等）を用いることができる。１つの演算装置ＣＡに、第１〜第３の演算手段ＣＡ１〜ＣＡ３を含んでいると、システムが簡略になるので好ましい。

【0109】

本発明の外部モータシステム１０によれば、遠心血液ポンプ１００に発生した異常を早期の段階で検出することができる。
なお、本明細書では、遠心血液ポンプ１００に血栓が付着する異常を検出することを前提として記載している。しかしながら、その他の遠心血液ポンプ１００の異常であって、インペラの摩擦係数を上昇させるような異常であれば、本発明の外部モータシステム１０によって検出することが可能である。具体的には、遠心血液ポンプ１００の軸受け部材に初期異常（変形、クラック）があり、使用中にそれらの初期異常が顕著化した場合などが考えられる。

【符号の説明】

【0110】

１０ 外部モータシステム
２０ 外部モータ
２２ 電気モータ
２２ａ 電気モータの回転シャフト
２３ トルクセンサ
２８ 外部磁石
３２ 遠心血液ポンプ駆動装置
３３ 信号発生手段
４０ 流量計
１００ 遠心血液ポンプ
１１０ ケーシング
１１２ ケーシングの入口
１１６ 軸受け部材（下側）
１１７ 軸受け部材（上側）
１２０ インペラ
１２６ インペラの回転用シャフト（下側）
１２７ インペラの回転用シャフト（上側）
１２８ 内部磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】