特開 2024-123644 オートクランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024123644

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】オートクランプ

(51)【国際特許分類】

   A61M 39/28 20060101AFI20240905BHJP

   A61M 1/14 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

A61M39/28 100

A61M1/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031238

(22)【出願日】2023-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】000153030

【氏名又は名称】株式会社ジェイ・エム・エス

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(72)【発明者】

【氏名】藤綱 伊織

【テーマコード（参考）】

4C066

4C077

【Ｆターム（参考）】

4C066LL30

4C066QQ15

4C077AA02

4C077BB06

4C077DD27

(57)【要約】

【課題】安全性を確保したうえで、より小型化されたオートクランプを提供すること。
【解決手段】オートクランプは、チューブをクランプして血液の流動を規制し、チューブに押し込まれることによってチューブを閉塞するハンマーと、ハンマーを移動させるための駆動力を生じさせるモーターと、ハンマーが取り付けられ、モーターの駆動力によって移動するモーターシャフトと、モーターシャフトに取り付けられた連動部材と、連動部材に取り付けられ、モーターシャフトと平行な方向に延伸し、モーターシャフトと連動して移動する位置検出用シャフトと、位置検出用シャフトの位置に基づいて、ハンマーの現在位置を検知する位置センサーと、連動部材の位置に基づいて、ハンマーによるチューブの閉塞の完了を検知する閉塞センサーと、を備え、閉塞センサーが、チューブの閉塞の完了を検知した、とする際の連動部材の位置は、ハンマーの可動域の一端に対応する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チューブをクランプして血液の流動を規制するオートクランプであって、
前記チューブに押し込まれることによって前記チューブを閉塞するハンマーと、
前記ハンマーを移動させるための駆動力を生じさせるモーターと、
前記ハンマーが取り付けられ、前記モーターの駆動力によって移動するモーターシャフトと、
前記モーターシャフトに取り付けられた連動部材と、
前記連動部材に取り付けられ、前記モーターシャフトと平行な方向に延伸し、前記モーターシャフトと連動して移動する位置検出用シャフトと、
前記位置検出用シャフトの位置に基づいて、前記ハンマーの現在位置を検知する位置センサーと、
前記連動部材の位置に基づいて、前記ハンマーによる前記チューブの閉塞の完了を検知する閉塞センサーと、を備え、
前記閉塞センサーが、前記チューブの閉塞の完了を検知した、とする際の前記連動部材の位置は、前記ハンマーの可動域の一端に対応する、
オートクランプ。

【請求項2】

前記閉塞センサーは、さらに、前記連動部材の位置に基づいて、前記ハンマーによる前記チューブの開放の完了を検知し、
前記閉塞センサーが、前記チューブの開放の完了を検知した、とする際の前記連動部材の位置は、前記ハンマーの可動域の他端に対応する、
請求項１に記載のオートクランプ。

【請求項3】

前記ハンマーは、前記モーターシャフトの一端に配置されており、
前記連動部材は、前記モーターシャフトの他端に配置されており、
前記位置検出用シャフトは、前記位置検出用シャフトの一端で、前記連動部材に接続されており、
前記モーターシャフトの延伸方向および前記位置検出用シャフトの延伸方向は、前記モーターシャフトの移動方向と、平行である、
請求項１または２に記載のオートクランプ。

【請求項4】

前記位置センサーは、リニアポテンショメーターまたはレーザー式距離センサーによって構成されている、
請求項１または２に記載のオートクランプ。

【請求項5】

前記閉塞センサーは、フォトマイクロセンサーまたはタッチセンサーによって構成されている、
請求項１または２に記載のオートクランプ。

【請求項6】

前記位置センサーおよび前記閉塞センサーは、制御部に接続されており、
前記制御部は、
前記閉塞センサーが、前記ハンマーによる前記チューブの閉塞の完了を検知した場合に、または、前記閉塞センサーが、前記ハンマーによる前記チューブの開放の完了を検知した場合に、前記ハンマーの移動を停止させる、
請求項２に記載のオートクランプ。

【請求項7】

前記制御部は、前記モーターの駆動を制御することによって、前記ハンマーの移動を制御し、
前記制御部は、前記位置センサーが検知した前記ハンマーの現在位置に基づいて、
前記モーターの駆動を制御することによって前記ハンマーを移動させ、
前記チューブの閉塞および開放を制御する、
請求項６に記載のオートクランプ。

【請求項8】

前記制御部は、
前記閉塞センサーが前記閉塞の完了を検知するときに対応する前記位置検出用シャフトの位置よりも、前記チューブがより閉塞される方向に位置する所定の位置、
または、
前記閉塞センサーが前記開放の完了を検知するときに対応する前記位置検出用シャフトの位置よりも、前記チューブがより開放される方向に位置する所定の位置、
に前記位置検出用シャフトがあると前記位置センサーが検知した場合には、前記ハンマーの移動を停止させる、
請求項７に記載のオートクランプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オートクランプに関する。

【背景技術】

【0002】

人工心肺システムなどにおいて、オートクランプが用いられている。オートクランプは、チューブをクランプするための装置である。オートクランプは、チューブ内に気泡が混入した場合などに、チューブをクランプすることによって、チューブ内の液体の流動を規定する。人工心肺システムにおいては、チューブ内を流動する液体は主に血液である。

【0003】

特許文献１には、バネを用いてチューブをクランプするオートクランプが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－４６０２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

設置面積を縮小し、また移動を容易にすることなどを目的として、人工心肺システムなどを小型化することが求められている。これにともない、人工心肺システムなどを構成する一装置であるオートクランプをより小型化することが求められている。

【0006】

これまで、オートクランプをより小型化するための技術は提案されていない。そこで、本発明は、安全性を確保したうえで、より小型化されたオートクランプ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】

【0007】

（１）オートクランプは、チューブをクランプして血液の流動を規制するオートクランプであって、前記チューブに押し込まれることによって前記チューブを閉塞するハンマーと、前記ハンマーを移動させるための駆動力を生じさせるモーターと、前記ハンマーが取り付けられ、前記モーターの駆動力によって移動するモーターシャフトと、前記モーターシャフトに取り付けられた連動部材と、前記連動部材に取り付けられ、前記モーターシャフトと平行な方向に延伸し、前記モーターシャフトと連動して移動する位置検出用シャフトと、前記位置検出用シャフトの位置に基づいて、前記ハンマーの現在位置を検知する位置センサーと、前記連動部材の位置に基づいて、前記ハンマーによる前記チューブの閉塞の完了を検知する閉塞センサーと、を備え、前記閉塞センサーが、前記チューブの閉塞の完了を検知した、とする際の前記連動部材の位置は、前記ハンマーの可動域の一端に対応する。

【0008】

（２）前記閉塞センサーは、さらに、前記連動部材の位置に基づいて、前記ハンマーによる前記チューブの開放の完了を検知し、前記閉塞センサーが、前記チューブの開放の完了を検知した、とする際の前記連動部材の位置は、前記ハンマーの可動域の他端に対応する、（１）に記載のオートクランプ。

【0009】

（３）前記ハンマーは、前記モーターシャフトの一端に配置されており、前記連動部材は、前記モーターシャフトの他端に配置されており、前記位置検出用シャフトは、前記位置検出用シャフトの一端で、前記連動部材に接続されており、前記モーターシャフトの延伸方向および前記位置検出用シャフトの延伸方向は、前記モーターシャフトの移動方向と、平行である、（１）または（２）に記載のオートクランプ。

【0010】

（４）前記位置センサーは、リニアポテンショメーターまたはレーザー式等の距離センサーによって構成されている、（１）から（３）のいずれかに記載のオートクランプ。

【0011】

（５）前記閉塞センサーは、フォトマイクロセンサーまたはタッチセンサー等によって構成されている、（１）から（４）のいずれかに記載のオートクランプ。

【0012】

（６）前記位置センサーおよび前記閉塞センサーは、制御部に接続されており、前記制御部は、前記閉塞センサーが、前記ハンマーによる前記チューブの閉塞の完了を検知した場合に、または、前記閉塞センサーが、前記ハンマーによる前記チューブの開放の完了を検知した場合に、前記ハンマーの移動を停止させる、（２）に記載のオートクランプ。

【0013】

（７）前記制御部は、前記モーターの駆動を制御することによって、前記ハンマーの移動を制御し、前記制御部は、前記位置センサーが検知した前記ハンマーの現在位置に基づいて、前記モーターの駆動を制御することによって前記ハンマーを移動させ、前記チューブの閉塞および開放を制御する、（６）に記載のオートクランプ。

【0014】

（８）前記制御部は、前記閉塞センサーが前記閉塞の完了を検知する際に対応する前記位置検出用シャフトの位置よりも、前記チューブがより閉塞される方向に位置する所定の位置、または、前記閉塞センサーが前記開放の完了を検知する際に対応する前記位置検出用シャフトの位置よりも、前記チューブがより開放される方向に位置する所定の位置、に前記位置検出用シャフトがあると前記位置センサーが検知した場合には、前記ハンマーの移動を停止させる、（７）に記載のオートクランプ。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、安全性を確保したうえで、より小型化されたオートクランプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】人工心肺システムの概要を示す図である。

【図2】人工心肺システムが搬送カートに搭載された様子を示す図である。

【図3】一部が切り取られた、本実施形態のオートクランプを示す図である。

【図4】ハンマーがチューブをクランプする様子を示す断面図である。

【図5】一部のケースが取り外されたオートクランプを示す図である。

【図6】ケースが取り外されたオートクランプを示す図である。

【図7】オートクランプの動作の概要を示す図である。

【図8】ハンマーが開放位置にあるオートクランプを示す図である。

【図9】ハンマーが閉塞位置にあるオートクランプを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

発明を実施するための形態を、図面を参照しながら説明する。本実施形態のオートクランプ４０は、チューブを閉塞し、チューブを閉塞することによってチューブを流れる液体の流れを止める装置である。オートクランプ４０は、人工心肺システムなどで用いられる。オートクランプ４０が人工心肺システムにおいて用いられる場合、オートクランプ４０が流れを止める液体は、血液である。

【0018】

以下、オートクランプ４０が人工心肺システムで用いられる場合を例にして、オートクランプ４０を説明する。まず、人工心肺システム１の概要を説明する。図１は、人工心肺システムの概要を示す図である。

【0019】

図１に示すように、人工心肺システム１は、主には、患者Ｐ、リザーバー８、遠心ポンプ１２、人工肺７、および遠心ポンプ駆動装置１４を含む。患者Ｐ、リザーバー８、遠心ポンプ１２、および人工肺７は、チューブ４６を介して接続されている。図１の矢印は、血液の流れの方向を示す。患者Ｐ、リザーバー８、遠心ポンプ１２、および人工肺７は、チューブ４６を介して接続されることで、血液循環回路を形成している。

【0020】

リザーバー８は、患者Ｐから流出した静脈血および患者Ｐから回収した血液を貯留するための貯血槽である。遠心ポンプ１２は、血液ポンプとして機能する装置である。人工肺７は、リザーバー８から流出した血液に酸素を添加する装置である。

【0021】

血液循環回路は、患者Ｐの血液を体外に循環させるための回路である。血液循環回路は、脱血ライン３２、血液回収ライン３４、および送血ライン３３を含む。脱血ライン３２および血液回収ライン３４は、患者Ｐからリザーバー８に血液を送るためのラインである。送血ライン３３は、リザーバー８から患者Ｐに血液を送るためのラインである。

【0022】

脱血ライン３２は、患者Ｐの血液に酸素を添加するために、患者Ｐから意図的に脱血するためのラインである。

【0023】

血液回収ライン３４は、出血した血液などを術野から回収するためのラインである。術野から回収された血液は、リザーバー８において、脱血ライン３２からの流入した血液と合流する。

【0024】

送血ライン３３は、患者Ｐに、人工肺７によって酸素が添加された血液を送るためのラインである。

【0025】

脱血ライン３２には、第１流量調整装置２４が配置されている。血液回収ライン３４には、第２流量調整装置２５が配置されている。第１流量調整装置２４は、脱血ライン３２を流れる血液の流量を調整する装置である。第２流量調整装置２５は、血液回収ライン３４を流れる血液の流量を調整する装置である。

【0026】

第１流量調整装置２４および第２流量調整装置２５は、それぞれ、ローラーポンプによって構成されている。

【0027】

第１流量調整装置２４および第２流量調整装置２５は、流量制御装置２０が接続されている。流量制御装置２０は、第１流量調整装置２４および第２流量調整装置２５を制御する装置である。流量制御装置２０は、ローラーポンプコントローラーとして機能する。

【0028】

流量制御装置２０は、第１流量調整装置２４を制御することによって、脱血ライン３２の流量を調整する。流量制御装置２０は、第２流量調整装置２５を制御することによって、血液回収ライン３４の流量を調整する。

【0029】

送血ライン３３には、遠心ポンプ１２、人工肺７、フィルタ４４、センサー部４２、およびオートクランプ４０が配置されている。

【0030】

遠心ポンプ１２は、血液循環回路における血液の流れを作り出す装置である。遠心ポンプ１２は、血液ポンプとして機能するポンプである。遠心ポンプ１２は、送血ライン３３における、リザーバー８と人工肺７との間に配置されている。詳しくは、遠心ポンプ１２は、リザーバー８に併設されている。

【0031】

遠心ポンプ１２には、駆動モーター１６が取り付けられる。駆動モーター１６は、遠心ポンプ１２を回転させて、遠心ポンプ１２を作動させる装置である。駆動モーター１６は、接続コード４７を介して、遠心ポンプ駆動装置１４に接続されている。遠心ポンプ駆動装置１４は、遠心ポンプ１２を制御する装置である。遠心ポンプ駆動装置１４は、駆動モーター１６を介して、遠心ポンプ１２を制御する。

【0032】

遠心ポンプ駆動装置１４は、駆動モーター１６の駆動を制御する。駆動モーター１６の駆動は、遠心ポンプ１２に伝えられる。このようにして、遠心ポンプ駆動装置１４は、駆動モーター１６を介して遠心ポンプ１２を制御する。遠心ポンプ駆動装置１４については、後に説明する。

【0033】

送血ライン３３における人工肺７の下流には、フィルタ４４が配置されている。フィルタ４４は、チューブ４６を流れる血液をフィルタリングする部材である。

【0034】

送血ライン３３におけるフィルタ４４の下流等には、センサー部４２が配置されている。センサー部４２は、チューブ４６を流れる血液に関する情報を検知する装置である。センサー部４２は、複数の種類のセンサーを含むことができる。センサー部４２は、血液の流量センサー、血液の温度センサー、血流の圧力センサー、血流中の気泡センサーなどを含むことができる。また、センサー部４２は、リザーバー８中の血液のレベルセンサーを含むことができる。

【0035】

センサー部４２は、接続コード４７を介して遠心ポンプ駆動装置１４に接続されている。センサー部４２が検知した情報は、遠心ポンプ駆動装置１４に送信される。

【0036】

送血ライン３３におけるセンサー部４２の下流には、オートクランプ４０が配置されている。オートクランプ４０は、異常発生時にチューブ４６を閉塞させて、血液の循環を停止させる装置である。オートクランプ４０は、例えばチューブ４６の内部に気泡が混入した場合、チューブ４６に逆流が生じた場合、リザーバー８の液面が低下した場合などに、チューブ４６をクランプすることによって血液の流れを停止させる。オートクランプ４０は、接続コード４７を介して遠心ポンプ駆動装置１４に接続されている。オートクランプ４０の作動は、遠心ポンプ駆動装置１４によって制御される。オートクランプ４０については、後に説明する。

【0037】

遠心ポンプ駆動装置１４には、前述のように、接続コード４７を介して、駆動モーター１６、センサー部４２、およびオートクランプ４０が接続されている。遠心ポンプ駆動装置１４は、駆動モーター１６、センサー部４２、およびオートクランプ４０の動作を制御し、また、それらの動作を監視する。遠心ポンプ駆動装置１４は、人工心肺システム１の複数の装置を制御することで、人工心肺システム１においてメインコントローラーとして機能する。

【0038】

遠心ポンプ駆動装置１４には、コントローラー取り付けアーム５０が取り付けられている。遠心ポンプ駆動装置１４にコントローラー取り付けアーム５０が取り付けられたものを、遠心ポンプ駆動装置ユニット１５という。遠心ポンプ駆動装置１４は、遠心ポンプ駆動装置ユニット１５の状態で、コントローラー取り付けアーム５０を介して搬送カート６０などに取り付けられる。遠心ポンプ駆動装置１４が搬送カート６０に取り付けられた状態は、図２に示されている。コントローラー取り付けアーム５０については、後に説明する。

【0039】

図２は、搬送カート６０に搭載された状態の人工心肺システム１の概要を示す図である。本発明の人工心肺システム１では、人工心肺システム１の構成要素のうち、患者Ｐを除く全ての構成要素を搬送カート６０に搭載することができる。そのため、人工心肺システム１を容易に移動させることができる。

【0040】

（搬送カート）
搬送カート６０は、複数のポール６２、少なくとも１つの設置台６４、および複数のキャスタ６６を含む。搬送カート６０がキャスタ６６を含むことによって、搬送カート６０を容易に移動させることができる。

【0041】

また、搬送カート６０がポール６２を含むことによって、種々の装置などを、クランプなどを介して、ポール６２に取り付けることができる。図２の例では、遠心ポンプ駆動装置１４が、第１の取り付け部５５を介してポール６２に取り付けらえている。また、オートクランプ４０およびフィルタ４４が、それぞれ、支持アーム５８を介して、ポール６２に取り付けられている。

【0042】

コントローラー取り付けアーム５０を例にして、搬送カート６０のポール６２に装置を取り付けるためのアームについて説明する。図１に示すように、コントローラー取り付けアーム５０は、第１のアーム部５１、第２のアーム部５２、接続部５３、第１の取り付け部５５、および第２の取り付け部５６を含む。第１のアーム部５１と第２のアーム部５２とは、接続部５３を介して接続されている。接続部５３は、第２のアーム部５２が第１のアーム部５１に対して屈折すること、および第２のアーム部５２が第１のアーム部５１に対して回転することができるように構成されている。接続部５３が存在することによって、第２のアーム部５２は、水平方向、および垂直方向に位置を変えることができる。

【0043】

第１のアーム部５１における、接続部５３とは反対側の端には、第１の取り付け部５５が配置されている。第１の取り付け部５５は、クランプ機構含む。第１の取り付け部５５は、クランプ機構を介して、ポール６２に取り付けられている。第１の取り付け部５５がポール６２に取り付けられることによって、コントローラー取り付けアーム５０の全体が、ポール６２に固定される。

【0044】

第２のアーム部５２における、接続部５３とは反対側の端には、第２の取り付け部５６が配置されている。遠心ポンプ駆動装置１４は、第２の取り付け部５６を介してコントローラー取り付けアーム５０に取り付けられている。

【0045】

第２の取り付け部５６は、遠心ポンプ駆動装置１４が、水平方向、および垂直方向に位置を変えることができるように構成されている。

【0046】

なお、コントローラー取り付けアーム５０は、第１のアーム部５１および第２のアーム部５２の２つのアーム部を必ずしも含まなくてもよい。コントローラー取り付けアーム５０が１つのアーム部を含むように、コントローラー取り付けアーム５０を構成することもできる。

【0047】

コントローラー取り付けアーム５０を例にして、装置をポール６２に取り付けるためのアームを説明した。このようなアーム５０は、コントローラー以外の装置をポール６２に取り付けるために用いることができる。例えば、オートクランプ４０、または遠心ポンプ駆動装置１４などをポール６２に取り付ける際に、コントローラー取り付けアーム５０と同様のアームを用いることができる。

【0048】

また、搬送カート６０が設置台６４を含むことによって、種々の装置などを、搬送カート６０に配置することができる。図２の例では、バックアップコントローラー１００が、設置台６４に配置されている。バックアップコントローラー１００は、遠心ポンプ駆動装置１４（メインコントローラー）が故障した場合などに、遠心ポンプ１２の回転数を設定し、遠心ポンプ１２の回転を維持するための装置である。

【0049】

また、設置台６４には、図示しないハンドクランクを配置することもできる。ハンドクランクは、遠心ポンプ駆動装置１４（メインコントローラー）または駆動モーター１６が故障した場合などに、手回しで、遠心ポンプ１２の回転を維持するための装置である。

【0050】

バックアップコントローラー１００またはハンドクランクなど、他の装置のバックアップに用いる装置が搬送カート６０に配置されることで、他の装置が故障などした際に、システムを素早く復旧させることができる。

【0051】

図３から図９に基づいて本実施形態のオートクランプ４０を説明する。図３は、本実施形態のオートクランプ４０を示す図である。図３に示すオートクランプ４０は、オートクランプ４０の一部が切り取られている。これは、オートクランプ４０の内部を示すためである。

【0052】

図３に矢印ＤＣで示す方向を閉塞方向ＤＣとする。図３に矢印ＤＲで示す方向を開放方向ＤＲとする。

【0053】

オートクランプ４０は、主には、モーター１２２、モーターシャフト１２４、およびハンマー１２０を含む。モーター１２２は、ハンマー１２０を移動させるための駆動力を生じさせる装置である。モーターシャフト１２４は、モーター１２２の駆動力をハンマー１２０に伝える部品である。モーターシャフト１２４は、モーター１２２を貫通している。モーターシャフト１２４は、モーター１２２を貫通した上で、閉塞方向ＤＣおよび開放方向ＤＲに延伸している。

【0054】

ハンマー１２０は、チューブ４６に押し込まれることによって、チューブ４６を閉塞させる部品である。ハンマー１２０は、モーターシャフト１２４の閉塞方向ＤＣの端に取り付けられている。

【0055】

モーター１２２、モーターシャフト１２４、およびハンマー１２０などは、ケースに収められている。ケースは、チューブ側ケース１０１、モーター側ケース１０２、および蓋１０４を含む。チューブ側ケース１０１は、主にハンマー１２０を収容するケースである。モーター側ケース１０２は、主にモーター１２２およびセンサーを収容するケースである。センサーについては後に説明する。

【0056】

蓋１０４は、オートクランプ４０のチューブ４６への取り付け、および取り外しを可能にするための部品である。蓋１０４は、チューブ側ケース１０１に、開閉可能に取り付けられている。蓋１０４については、図５に基づいて後に説明する。

【0057】

蓋１０４は、ハンマー１２０との間にチューブ４６をはさむことによって、チューブ４６が閉塞されることを可能にする。

【0058】

図４は、ハンマー１２０によるチューブ４６の閉塞の様子を示す図である。図４は、図３のＩ－Ｉ線断面において、ハンマー１２０の近傍を示す。図４に示すように、ハンマー１２０の先端１２６は、とがった形状を有している。ハンマー１２０が閉塞方向ＤＣに移動すると、ハンマー１２０の先端１２６は、チューブ４６に閉塞方向ＤＣに押し込まれていく。チューブ４６の閉塞方向ＤＣ側の表面１２８は、蓋１０４に接している。そのため、ハンマー１２０が閉塞方向ＤＣに移動すると、チューブ４６は、ハンマー１２０の先端１２６と蓋１０４とに挟まれることによって閉塞する。

【0059】

図５および図６に基づいて、オートクランプ４０の内部構造などを説明する。図５は、モーター側ケース１０２が取り外された状態のオートクランプ４０を示す図である。図６は、チューブ側ケース１０１、モーター側ケース１０２、および蓋１０４が取り外された状態のオートクランプ４０を示す図である。

【0060】

図５に示すように、チューブ側ケース１０１には、チューブ４６を設置するための切り欠き部１１０が設けられている。蓋１０４は、回転軸１０８の周りに回転することができるように構成されている。オートクランプ４０は、蓋１０４が開かれた状態でチューブ４６に配置される。オートクランプ４０をチューブ４６に設置することは、切り欠き部１１０にチューブ４６を設置することを意味する。

【0061】

蓋１０４は、切り欠き部１１０にチューブ４６が設置された後に閉じられる。蓋１０４が閉じられることによって、チューブ４６は、閉塞されない状態で、オートクランプ４０に固定される。

【0062】

図５と図６との比較から分かるように、チューブ側ケース１０１の内側には、ハンマー１２０が配置されている。

【0063】

チューブ側ケース１０１の内側における、蓋１０４と接する位置には、蓋スイッチ１０６が配置されている。蓋スイッチ１０６は、蓋１０４が正常にしまっているか否かを監視するための装置である。蓋スイッチ１０６は、閉じられた位置にある蓋１０４は蓋スイッチ１０６を押し、閉じられた位置にない蓋１０４は蓋スイッチを押さないような位置に配置されている。

【0064】

オートクランプ４０は、延伸方向が平行な２つのシャフトを含む。一方のシャフトは、モーターシャフト１２４である。他方のシャフトは、位置検出用シャフト１３４である。

【0065】

モーターシャフト１２４および位置検出用シャフト１３４は、閉塞方向ＤＣおよび開放方向ＤＲに沿って延伸している。モーターシャフト１２４および位置検出用シャフト１３４は、それらが動く方向に沿って、互いに平行である。

【0066】

モーターシャフト１２４および位置検出用シャフト１３４は、連動部材１３０によって接続されている。モーターシャフト１２４と、位置検出用シャフト１３４とは、連動部材１３０によって接続されていることで、連動して動く。連動して動くとは、一体として、同じ方向に同じ距離動く、との意味である。モーターシャフト１２４および位置検出用シャフト１３４の動きについては、図８および図９に基づいて、後に説明する。

【0067】

モーター側ケース１０２の内側には、位置センサー１４６および閉塞センサー１４０が配置されている。位置センサー１４６は、ハンマー１２０の現在の位置を検知するセンサーである。閉塞センサー１４０は、少なくとも、チューブ４６の閉塞が完了したことを検知するセンサーである。ただし、閉塞センサー１４０は、チューブ４６の閉塞が完了したことに加えて、チューブ４６の開放が完了したことを検知するセンサーとすることもできる。この場合、閉塞センサー１４０は、閉塞開放センサーとして機能する。

【0068】

さらには、閉塞センサー１４０は、過剰な閉塞を防ぐことができるセンサーである。また、閉塞センサー１４０が閉塞開放センサーとして構成されている場合には、閉塞センサー１４０は、過剰な閉塞に加えて、過剰な開放を防ぐことができるセンサーとしても機能する。

【0069】

以下の説明においては、閉塞センサー１４０が閉塞開放センサーとして構成されている場合を例にして、各部の構成および機能などを説明する。

【0070】

閉塞センサー１４０が閉塞開放センサーとして構成されている場合には、閉塞センサー１４０は、開放検知センサー１４２および閉塞検知センサー１４４を含む。開放検知センサー１４２は、チューブ４６の開放が完了したことを検知するセンサーである。閉塞検知センサー１４４は、チューブ４６の閉塞が完了したことを検知するセンサーである。センサーの検知と、ハンマー１２０およびシャフトの動きとの関係については、図８および図９に基づいて、後に説明する。なお、上述のように、閉塞センサー１４０は、チューブ４６の閉塞が完了したことのみを検知するように構成することもできる。その場合には、閉塞センサー１４０は、閉塞検知センサー１４４のみを含み、開放検知センサー１４２を含まない。

【0071】

オートクランプ４０の動作の概要を説明する。図７は、オートクランプ４０の動作の概要を示す図である。図７に示すように、オートクランプ４０の動作は、モーター１２２を中心に整理することができる。モーター１２２が駆動すると、モーター１２２の駆動がモーターシャフト１２４を介してハンマー１２０に伝えられる。ハンマー１２０がモーターシャフト１２４を介して移動することによって、チューブ４６が閉塞され、または開放される。

【0072】

モーターシャフト１２４の動きは、連動部材１３０に伝えられる。モーターシャフト１２４と連動部材１３０とは、連動して動作する。これは、ハンマー１２０と連動部材１３０とが連動して動作することを意味する。すなわち、ハンマー１２０、モーターシャフト１２４、および連動部材１３０は、連動して動作することを意味する。

【0073】

連動部材１３０には、位置検出用シャフト１３４が取り付けられている。そのため、位置検出用シャフト１３４と連動部材１３０とは連動して動作する。

【0074】

位置センサー１４６は、位置検出用シャフト１３４の位置または動作を検知する。閉塞センサー１４０は、位置検出用シャフト１３４の位置または動作、もしくは、連動部材１３０の位置または動作を検知する。

【0075】

以上のように、ハンマー１２０、モーターシャフト１２４、連動部材１３０、および位置検出用シャフト１３４は、連動して動作する。位置センサー１４６および閉塞センサー１４０は、位置検出用シャフト１３４または連動部材１３０の位置などを検知する。

【0076】

このような関係により、位置センサー１４６は、ハンマー１２０の現在位置を検知し、また、ハンマー１２０の位置を監視することができる。また、閉塞センサー１４０は、ハンマー１２０によるチューブ４６の閉塞の完了、またはハンマー１２０によるチューブ４６の開放の完了を検知することができる。

【0077】

オートクランプ４０には、蓋スイッチ１０６が備えられている。そのため、蓋１０４が正常に閉まっているかを監視することができる。

【0078】

本実施形態のオートクランプ４０は、２つの、平行した、連動して動くシャフトを備えることによって、小型でありながらも、チューブ４６の閉塞および開放についての多重監視を可能にしている。これにより本実施形態のオートクランプ４０は、装置の安全性が確保されたオートクランプ４０を実現している。

【0079】

本実施形態のオートクランプ４０は、位置センサー１４６および閉塞センサー１４０によるセンシングによって動作監視し、安全動作を確保している。図８および図９に基づいて、多重監視による安全性の確保について説明する。図８および図９は、いずれも、ケースが取り外されたオートクランプを示す図である。図８に示すオートクランプ４０と、図９に示すオートクランプ４０とでは、ハンマー１２０の位置が異なる。図８に示すハンマー１２０は、開放が完了した位置にある。図９に示すハンマー１２０は、閉塞が完了した位置にある。

【0080】

本実施形態のオートクランプ４０は、図８および図９の枠囲みＲに示すように、連動部材１３０を介して、モーターシャフト１２４および位置検出用シャフト１３４などが連動して動作する。

【0081】

図９に示すように、モーターシャフト１２４の閉塞方向ＤＣの端である第１端１２４ａには、ハンマー１２０が取り付けられている。一方、モーターシャフト１２４の開放方向ＤＲの端である第２端１２４ｂには、連動部材１３０が取り付けられている。

【0082】

もう一方のシャフトである位置検出用シャフト１３４について、図８に基づいて説明する。位置検出用シャフト１３４の閉塞方向ＤＣの端である第１端１３４ａは、位置センサー１４６の少なくとも一部を構成する。位置センサー１４６の構成するセンサーの種類は、特には限定されない。位置センサー１４６が、リニアポテンショメーターである場合には、第１端１３４ａには、リニアポテンショメーターの一端が接続される。

【0083】

位置センサー１４６が、レーザー式距離センサーである場合には、第１端１３４ａには、レーザーを照射する部分、または、レーザーが照射される部分などが配置される。

【0084】

一方、位置検出用シャフト１３４の開放方向ＤＲの端である第２端１３４ｂには、連動部材１３０が取り付けられている。位置検出用シャフト１３４に連動部材１３０が取り付けられることによって、モーターシャフト１２４と、位置検出用シャフト１３４とが連動して、一体として移動する。

【0085】

図８および図９に示す線ＬＲと線ＬＣとは、連動部材１３０の可動域の一端と他端とを示す。線ＬＲは、可動域の開放方向ＤＲの端を示す。線ＬＣは、可動域の閉塞方向ＤＣの端を示す。すなわち、可動域とは、線ＬＲと線ＬＣとで両端が規定された範囲である。

【0086】

本実施形態のオートクランプ４０では、連動部材１３０は、可動域の範囲内を移動する。連動部材１３０と、ハンマー１２０とは連動して、一体として移動する。そのため、連動部材１３０が可動域の範囲内を移動することは、ハンマー１２０が、ハンマー１２０にとっての移動許容範囲内を移動することを意味する。

【0087】

具体的には、連動部材１３０が線ＬＲに位置する場合、ハンマー１２０は、チューブ４６の開放が完了した位置に位置する。連動部材１３０が線ＬＣに位置する場合、ハンマー１２０は、チューブ４６の閉塞が完了した位置に位置する。すなわち、連動部材１３０が線ＬＲと線ＬＣとの間を移動する場合、ハンマー１２０は、チューブ４６の開放が完了した位置と、チューブ４６の閉塞が完了した位置との間を移動する。チューブ４６の開放が完了した位置と、チューブ４６の閉塞が完了した位置との間が、ハンマー１２０にとっての移動許容範囲である。

【0088】

連動部材１３０が線ＬＲと線ＬＣとで範囲が規定された可動域の範囲内を移動することは、閉塞センサー１４０によって監視される。閉塞センサー１４０は、開放検知センサー１４２および閉塞検知センサー１４４を含む。開放検知センサー１４２は、連動部材１３０が線ＬＲに位置すること、または連動部材１３０が線ＬＲに到達したことを検知するセンサーである。閉塞検知センサー１４４は、連動部材１３０が線ＬＣに位置すること、または連動部材１３０が線ＬＣに到達したことを検知するセンサーである。

【0089】

閉塞センサー１４０を構成するセンサーの種類は、特には限定されない。閉塞センサー１４０がフォトマイクロセンサーである場合には、開放検知センサー１４２は、連動部材１３０が線ＬＲに位置するとき、または連動部材１３０が線ＬＲに到達したときに、連動部材１３０が、開放検知センサー１４２が受光する光を遮るように構成することができる。

【0090】

また、閉塞センサー１４０がフォトマイクロセンサーである場合には、閉塞検知センサー１４４は、連動部材１３０が線ＬＣに位置するとき、または連動部材１３０が線ＬＣに到達したときに、連動部材１３０が、閉塞検知センサー１４４が受光する光を遮るように構成することができる。

【0091】

閉塞センサー１４０がタッチセンサーである場合には、開放検知センサー１４２は、連動部材１３０が線ＬＲに位置するとき、または連動部材１３０が線ＬＲに到達したときに、連動部材１３０が、開放検知センサー１４２に触れるように構成することができる。

【0092】

また、閉塞センサー１４０がタッチセンサーである場合には、閉塞検知センサー１４４は、連動部材１３０が線ＬＣに位置するとき、または連動部材１３０が線ＬＣに到達したときに、連動部材１３０が、閉塞検知センサー１４４に触れるように構成することができる。

【0093】

なお、閉塞センサー１４０がフォトマイクロセンサーである場合、光を遮る部分は、連動部材１３０には限定されない。また、閉塞センサー１４０がタッチセンサーである場合、タッチセンサーに触れる部分は連動部材１３０には限定されない。

【0094】

連動部材１３０に設けられた突起、または、位置検出用シャフト１３４に設けられた突起などが、光を遮る、または、タッチセンサーに触れるようにすることもできる。

【0095】

センサーによるハンマー１２０の多重監視について説明する。図１に基づいて説明したように、オートクランプ４０は、メインコントローラーとしての遠心ポンプ駆動装置１４に接続されている。遠心ポンプ駆動装置１４は、オートクランプ４０の位置センサー１４６および閉塞センサー１４０に対する制御部として機能する。なお、オートクランプ４０、位置センサー１４６、および閉塞センサー１４０に対する制御部は、遠心ポンプ駆動装置１４に限定する必要はない。遠心ポンプ駆動装置１４とは別の装置を、オートクランプ４０、位置センサー１４６、および閉塞センサー１４０の制御部とすることができる。

【0096】

メインコントローラーなどの、オートクランプ４０、位置センサー１４６および閉塞センサー１４０に対する制御部は、モーター１２２の駆動を制御することによって、ハンマー１２０の移動を制御する。

【0097】

制御部は、閉塞センサー１４０が、ハンマー１２０によるチューブ４６の閉塞の完了を検知した場合に、または、閉塞センサー１４０が、ハンマー１２０によるチューブ４６の開放の完了を検知した場合に、ハンマー１２０の移動を停止させる。閉塞センサー１４０は、連動部材１３０の位置などに基づいて、ハンマー１２０によるチューブ４６の閉塞の完了、および開放の完了を検知する。

【0098】

また、制御部は、位置センサー１４６が検知したハンマー１２０の現在位置に基づいて、モーター１２２の駆動を制御する。制御部は、モーター１２２を制御することで、ハンマー１２０を移動させ、チューブ４６の閉塞および開放を制御する。

【0099】

制御部は、モーター１２２の制御を、位置センサー１４６が検知した位置検出用シャフト１３４の現在位置、延いてはハンマー１２０の現在位置に基づいて行う。言い換えると、制御部は、チューブ４６の閉塞具合の制御を、位置センサー１４６が検知した位置検出用シャフト１３４の現在位置、延いてはハンマー１２０の現在位置に基づいて行う。

【0100】

以上のように、本実施形態のオートクランプ４０では、閉塞センサー１４０の検知結果に基づくハンマー１２０の位置の監視と、位置センサー１４６の検知結果に基づくハンマー１２０の位置の監視と、が行われる。このように、センサーによる多重監視が行われることによって、オートクランプ４０の安全性が高められている。

【0101】

本実施形態のオートクランプ４０では、閉塞センサー１４０の検知結果に基づくハンマー１２０の制御と、位置センサー１４６の検知結果に基づくハンマー１２０の制御とにおいて、制御部が、前記ハンマー１２０の移動を停止させる基準位置を異ならせることができる。

【0102】

具体的には、閉塞センサー１４０がチューブ４６の閉塞の完了を検知する際の位置検出用シャフト１３４の位置よりも、チューブ４６がより閉塞される方向に位置する所定の位置、または、閉塞センサー１４０がチューブ４６の開放の完了を検知する際の位置検出用シャフト１３４の位置よりも、チューブ４６がより開放される方向に位置する所定の位置、に位置検出用シャフト１３４があると位置センサー１４６が検知した場合には、制御部は、ハンマー１２０の移動を停止させる。

【0103】

チューブ４６がより閉塞される方向の位置とは、より閉塞方向ＤＣ側に位置する位置、との意味である。また、チューブ４６がより開放される方向の位置とは、より開放方向ＤＲ側に位置する位置、との意味である。

【0104】

上述のように構成することで、閉塞センサー１４０の検知結果に基づく制御におけるハンマー１２０の可動域を超える範囲に、位置センサー１４６の検知結果に基づくハンマー１２０の可動域を設定することができる。

【0105】

このような制御を行うことによって、閉塞センサー１４０が故障した場合、または閉塞センサー１４０が誤作動するような場合であっても、オートクランプ４０を安全な状態に維持することができる。

【0106】

閉塞センサー１４０が故障などし、閉塞センサー１４０がチューブ４６の閉塞の完了、またはチューブ４６の開放の完了を検知しない場合であっても、位置センサー１４６の検知結果に基づいてハンマー１２０の移動を停止させることができる。

【0107】

本実施形態のオートクランプ４０では、上述のように、小型化と、動作の安定性の確保とが、併せて実現されている。

【0108】

従来のオートクランプでは、バネ機構およびモーターの２つの構成部品が用いられていた。これに対して、本実施形態のオートクランプ４０では、バネ機構を用いずに、モーターのみで動作が実現されている。また、本実施形態のオートクランプ４０では、連動して動く２つのシャフトを、直列に配置するのではなく、並列に配置している。これらによって、本実施形態のオートクランプ４０では、小型化が実現されている。

【0109】

また、本実施形態のオートクランプ４０では、構成部品を減らすことなどによって、小型化に加えて、軽量化が実現されている。本実施形態のオートクランプ４０の重量は、従来のオートクランプの重量の約３０％である。本実施形態のオートクランプ４０の重量は、約１．３ｋｇである。

【0110】

さらに、本実施形態のオートクランプ４０には、防水規格を追加することができる。言い換えると、本実施形態のオートクランプ４０は、防水仕様にすることができる。これは、制御用の回路基板をオートクランプ４０の内部ではなく、オートクランプ４０の外部に配置することによって実現されている。前述のように、オートクランプ４０は、外部の制御部によって制御されている。オートクランプ４０を制御するための回路基板は、外部の制御部に配置されている。

【0111】

オートクランプ４０を防水仕様にすることによって、オートクランプ４０が使用可能な環境の範囲を広げることができる。

【0112】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく、種々の変更、変形及び組み合わせが可能である。

【符号の説明】

【0113】

１ 人工心肺システム
３ 体外循環装置
７ 人工肺
８ リザーバー
１２ 遠心ポンプ
１４ 遠心ポンプ駆動装置（メインコントローラー）
１５ 遠心ポンプ駆動装置ユニット
１６ 駆動モーター
２０ 流量制御装置
２２ 陰圧調整装置
２４ 第１流量調整装置
２５ 第２流量調整装置
３０ 血液循環回路
３２ 脱血ライン
３３ 送血ライン
３４ 血液回収ライン
４０ オートクランプ
４２ センサー部
４４ フィルタ
４６ チューブ
４７ 接続コード
４８ 配線
５０ コントローラー取り付けアーム
５８ 支持アーム
６０ 搬送カート
１００ バックアップコントローラー
１０１ チューブ側ケース
１０２ モーター側ケース
１０４ 蓋
１０６ 蓋スイッチ
１０８ 回転軸
１１０ 切り欠き部
１２０ ハンマー
１２２ モーター
１２４ モーターシャフト
１２６ ハンマーの先端
１２８ チューブの閉塞方向側の表面
１３０ 連動部材
１３４ 位置検出用シャフト
１４０ 閉塞センサー
１４２ 開放検知センサー
１４４ 閉塞検知センサー
１４６ 位置センサー
ＤＣ 閉塞方向
ＤＲ 開放方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】