特許 7608638 パルス状流体ポンプを駆動するためのシステム

(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】

(24)【登録日】2024-12-20

(45)【発行日】2025-01-06

(54)【発明の名称】パルス状流体ポンプを駆動するためのシステム

(51)【国際特許分類】

   A61M 60/268 20210101AFI20241223BHJP

   A61M 60/117 20210101ALI20241223BHJP

   A61M 60/441 20210101ALI20241223BHJP

   A61M 60/585 20210101ALI20241223BHJP

   A61M 60/508 20210101ALI20241223BHJP

   F04B 43/04 20060101ALI20241223BHJP

【ＦＩ】

A61M60/268

A61M60/117

A61M60/441

A61M60/585

A61M60/508

F04B43/04 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023575495

(86)(22)【出願日】2021-02-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-15

(86)【国際出願番号】 US2021019262

(87)【国際公開番号】W WO2022182334

(87)【国際公開日】2022-09-01

【審査請求日】2023-10-02

(73)【特許権者】

【識別番号】504317673

【氏名又は名称】ヴェントリフロ・インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】ヴィンセント， ダグラス イー．

(72)【発明者】

【氏名】ベイリー， ブライアン

(72)【発明者】

【氏名】ブズラ， コンラッド

(72)【発明者】

【氏名】オルニー， デイビッド

(72)【発明者】

【氏名】スミス， エリック

(72)【発明者】

【氏名】ネイバー， ジェフリー ピー．

(72)【発明者】

【氏名】ラボンテ， ジュディ

(72)【発明者】

【氏名】ヴィンセント， キャスリーン

(72)【発明者】

【氏名】マーフィー， マシュー ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】シールズ， パトリック

【審査官】松江 雅人

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５１３５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５１８４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２４５４０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０８３０９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｍ ６０／２６８，６０／５６９，６０／５４６，６０／５３８，

６０／５２３，６０／５０８，６０／５８５

Ｆ０４Ｂ ４３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体ポンプアセンブリを駆動するためのパルス状流体ポンプシステムであって、前記パルス状流体ポンプシステムは、
磁石およびコイルを有する往復運動リニアモータであって、前記磁石は、前記コイルに関連して移動し、前記コイルは、電気入力を有する、往復運動リニアモータと、
前記コイルの前記電気入力に結合されている電気出力と原型電気波形が記憶されている記憶システムとを有するコントローラシステムと
を備え、
前記コントローラシステムは、前記電気出力において電気波形を定義する波形プログラムを実行するように構成されており、
前記波形プログラムは、前記リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能なパラメータの組のユーザ提供値を受け入れるように構成されており、前記波形プログラムは、そのようなパラメータのための前記ユーザ提供値に応答して、前記記憶システムから前記原型電気波形を読み取り、振幅、周波数、形状、および、これらの組み合わせから成る群から選択される特徴に関して前記原型電気波形を修正することによって、前記電気出力において前記電気波形を生成するようにさらに構成されている、パルス状流体ポンプシステム。

【請求項2】

前記パルス状流体ポンプシステムは、前記コントローラシステムに結合されているグラフィックディスプレイをさらに備え、前記コントローラシステムは、前記リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能なパラメータの組を示すことを前記グラフィックディスプレイに行わせるように構成されているグラフィックプログラムを実行する、請求項１に記載のパルス状流体ポンプシステム。

【請求項3】

前記パルス状流体ポンプシステムは、一体型ポンプアセンブリを含む流体経路に機械的に結合されている流動センサをさらに備え、前記流動センサは、前記コントローラシステムに結合されている電気出力を有し、前記コントローラシステムは、前記リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能なパラメータの組の値と物理的な流動特性の組の値とを含むアイテムの組を示すことを前記グラフィックディスプレイに行わせるように構成されているグラフィックプログラムを実行する、請求項２に記載のパルス状流体ポンプシステム。

【請求項4】

前記示されるアイテムの組は、ほぼリアルタイムの瞬間流量波形を含む、請求項３に記載のパルス状流体ポンプシステム。

【請求項5】

前記示されるアイテムの組は、ほぼリアルタイムの瞬間拍出体積波形を含む、請求項３に記載のパルス状流体ポンプシステム。

【請求項6】

前記波形プログラムは、前記リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能なパラメータの組に応答する様式で、多区分多項式スプラインアルゴリズムを繰り返し実行することによって、前記電気出力において前記電気波形を生成するように構成されている、請求項１に記載のパルス状流体ポンプシステム。

【請求項7】

前記パルス状流体ポンプシステムは、前記コントローラシステムに電気的に結合されているセンサの組をさらに備え、前記センサの組は、圧送性能に対応するセンサ出力の組を生成するように構成されており、前記波形プログラムは、前記センサ出力の組とユーザ規定可能なパラメータの組とに応答する様式で、前記電気出力において前記電気波形を生成するように構成されている、請求項１に記載のパルス状流体ポンプシステム。

【請求項8】

前記パルス状流体ポンプシステムのユーザは、波形プログラムの組から選定することが可能である、請求項１に記載のパルス状流体ポンプシステム。

【請求項9】

前記グラフィックディスプレイは、タッチセンサ式である、請求項２に記載のパルス状流体ポンプシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願）
本願は、同日に出願され、弁理士整理番号第４７４７／１００１号、第４７４７／１００２号、第４７４７／１００３号、および第４７４７／１００４号をもつ４つの出願のうちの１つである。本願以外のこれらの関連出願の各々は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。

【0002】

（技術分野）
本発明は、パルス状流体ポンプに関し、より具体的に、血液を圧送するために好適なパルス状流体ポンプに関する。

【背景技術】

【0003】

パルス状流体ポンプは、本発明の共同発明者であるＤｏｕｇｌａｓ ＶｉｎｃｅｎｔおよびＭａｔｔｈｅｗ Ｍｕｒｐｈｙの発明に関する米国特許第７，８５０，５９３号（特許文献１）（「本発明者らの先行する特許」）において教示されている。本発明者らの先行する特許は、可撓性膜の往復運動を引き起こすように構成されるリニアモータによって作動されるポンプを開示し、ポンプは、流体筐体の壁としての役割を果たし、次に、パルス状流体流を実装するような様式において対の球状弁に結合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許第７，８５０，５９３号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施形態によると、流体ポンプアセンブリを駆動するためのパルス状流体ポンプシステムは、磁石およびコイルを有する往復運動リニアモータを含み、磁石は、コイルと関連して移動し、コイルは、電気入力を有する。パルス状流体ポンプシステムは、コイルの電気入力に結合された電気出力を有するコントローラシステムをさらに含み、コントローラシステムは、電気出力において電気波形を定義する波形プログラムを実行するように構成されている。波形プログラムは、電気出力において電気波形の振幅、周波数、形状、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される特徴の修正によって、リニアモータの動作を制御するように構成されている。波形プログラムは、リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組を受け入れ、そのようなパラメータに応答して、電気波形を修正するようにさらに構成されている。

【0006】

代替として、または、加えて、パルス状流体ポンプシステムは、コントローラシステムに結合されたグラフィックディスプレイをさらに含み、コントローラシステムは、グラフィックディスプレイに、リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組を示させるように構成されたグラフィックプログラムを実行する。

【0007】

代替として、または、加えて、パルス状流体ポンプシステムは、一体型ポンプアセンブリを含む流体経路に機械的に結合された流動センサをさらに含み、流動センサは、コントローラシステムに結合された電気出力を有し、コントローラシステムは、グラフィックディスプレイに、リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組の値および物理的流動特性の組の値を含むアイテムの組を示させるように構成されたグラフィックプログラムを実行している。

【0008】

また、代替として、または、加えて、示されるアイテムの組は、ほぼリアルタイムにおける瞬間流量波形を含む。代替として、または、加えて、示されるアイテムの組は、ほぼリアルタイムにおける瞬間拍出体積波形を含む。

【0009】

また、代替として、または、加えて、波形プログラムは、リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組に応答する様式において、多区分多項式スプラインアルゴリズムを繰り返し実施することによって、電気出力において電気波形を発生させるように構成されている。

【0010】

関連する実施形態では、コントローラシステムは、原型電気波形が記憶された記憶システムを有し、波形プログラムは、電気出力において電気波形を発生させるために、記憶システムから原型電気波形を読み取り、リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組に基づいて、原型電気波形を修正する。

【0011】

代替として、または、加えて、パルス状流体ポンプシステムは、コントローラシステムに電気的に結合され、圧送性能に対応するセンサ出力の組を生成するように構成されたセンサの組をさらに含む。波形プログラムは、センサ出力の組およびユーザ規定可能パラメータの組に応答する様式において、電気出力において電気波形を発生させるように構成されている。

【0012】

また、代替として、または、加えて、パルス状流体ポンプシステムのユーザは、波形プログラムの組から選定し得る。代替として、または、加えて、グラフィックディスプレイは、タッチセンサ式である。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
流体ポンプアセンブリを駆動するためのパルス状流体ポンプシステムであって、前記パルス状流体ポンプシステムは、
磁石およびコイルを有する往復運動リニアモータであって、前記磁石は、前記コイルと関連して移動し、前記コイルは、電気入力を有する、往復運動リニアモータと、
前記コイルの前記電気入力に結合された電気出力を有するコントローラシステムと
を備え、
前記コントローラシステムは、前記電気出力において電気波形を定義する波形プログラムを実行するように構成され、
前記波形プログラムは、前記電気出力における前記電気波形の振幅、周波数、形状、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される特徴の修正によって、前記リニアモータの動作を制御するように構成され、前記波形プログラムは、前記リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組を受け入れ、そのようなパラメータに応答して、前記電気波形を修正するように構成されている、パルス状流体ポンプシステム。
（項目２）
前記コントローラシステムに結合されたグラフィックディスプレイをさらに備え、前記コントローラシステムは、前記リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組を前記グラフィックディスプレイに示させるように構成されたグラフィックプログラムを実行する、項目１に記載のパルス状流体ポンプシステム。
（項目３）
前記一体型ポンプアセンブリを含む流体経路に機械的に結合された流動センサをさらに備え、前記流動センサは、前記コントローラシステムに結合された電気出力を有し、前記コントローラシステムは、前記リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組の値および物理的流動特性の組の値を含むアイテムの組を前記グラフィックディスプレイに示させるように構成されたグラフィックプログラムを実行する、項目２に記載のパルス状流体ポンプシステム。
（項目４）
前記示されるアイテムの組は、ほぼリアルタイムにおける瞬間流量波形を含む、項目３に記載のパルス状流体ポンプシステム。
（項目５）
前記示されるアイテムの組は、ほぼリアルタイムにおける瞬間拍出体積波形を含む、項目３に記載のパルス状流体ポンプシステム。
（項目６）
前記波形プログラムは、前記リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組に応答する様式において、多区分多項式スプラインアルゴリズムを繰り返し実施することによって、前記電気出力において前記電気波形を発生させるように構成されている、項目１に記載のパルス状流体ポンプシステム。
（項目７）
前記コントローラシステムは、原型電気波形が記憶された記憶システムを有し、前記波形プログラムは、前記記憶システムから前記原型電気波形を読み取り、前記リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの組に基づいて前記原型電気波形を修正し、前記電気出力において前記電気波形を発生させる、項目１に記載のパルス状流体ポンプシステム。
（項目８）
前記コントローラシステムに電気的に結合されたセンサの組をさらに備え、前記センサの組は、圧送性能に対応するセンサ出力の組を生成するように構成され、前記波形プログラムは、前記センサ出力の組およびユーザ規定可能パラメータの組に応答する様式において、前記電気出力において前記電気波形を発生させるように構成されている、項目１に記載のパルス状流体ポンプシステム。
（項目９）
前記パルス状流体ポンプシステムのユーザは、波形プログラムの組から選定可能である、項目１に記載のパルス状流体ポンプシステム。
（項目１０）
前記グラフィックディスプレイは、タッチセンサ式である、項目２に記載のパルス状流体ポンプシステム。

【図面の簡単な説明】

【0013】

実施形態の前述の特徴は、付随の図面を参照して解釈される以下の詳細な説明を参照することによって、より容易に理解されるであろう。

【0014】

【図1】図１は、パルス状流体ポンプシステム３０１の垂直断面であり、コントローラシステム３１１、電力増幅器３２１、リニアモータ３３０（コイル３３２、冷却フィン３３４、および磁石３３９）、プッシュロッドアセンブリ３４１、可撓性シール３５１、制御筐体３６１、および一体型ポンプアセンブリ２００を示す。

【0015】

【図2】図２は、タッチセンサ式グラフィックディスプレイ４００のユーザインターフェースの例であり、ユーザ規定可能モータパラメータ４０１、流動特性４１１、およびユーザ規定可能入力パラメータ４２１を示す。

【0016】

【図3】図３は、プッシュロッドアセンブリ３４１の垂直断面である。

【0017】

【図4】図４は、リニアモータ３３０の垂直断面である。

【0018】

【図5】図５は、波形プログラムを説明する、ブロック図である。

【0019】

【図6】図６は、波形プログラム５１１の第１の実施形態５１１ａを説明するブロック図である。

【0020】

【図7】図７は、波形プログラム５１１の第２の実施形態５１１ｂを説明するブロック図である。

【0021】

【図8】図８は、グラフィックプログラム６１１を説明するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

定義。本説明および付随の請求項内で使用されるように、以下の用語は、文脈上別様に要求されない限り、示される意味を有するものとする。
「組」は、少なくとも１つの部材を含む。
「電気波形」は、電流波形、電圧波形、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される波形である。
用語「ユーザ規定可能入力パラメータ」は、流動下限４２１ａ、流動上限４２１ｂ、および本体表面積４２１ｃ（ＢＳＡ）、および前述の属性のいずれかの組み合わせ等、ユーザインターフェースのための警告設定または計算と関連するユーザ定義可能属性を含む。
圧送の過程における用語「リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータ」は、拍出強度４０１ａ、拍動率４０１ｂ、流量、平均流量、拍出体積、流動指数、パルス圧、出力圧力、磁石変位、および前述の属性のいずれかの組み合わせ等、モータ性能属性を含む。
用語「物理的流動特性」は、拍出強度、拍動率、流量、平均流量４１１ａ、拍出体積４１１ｂ、流動指数４１１ｃ、パルス圧、流量波形４１２、拍出体積波形４１３、（例えば、タイマ４１４によって測定される）ポンプが起動している持続時間、および前述の属性のいずれかの組み合わせ等、測定された属性を含む。ある属性が本発明の所与の実施形態においてユーザ規定されたものである場合、その属性の測定は、その値が規定されているので、補助的に重要である。同様に、測定されているある属性が本発明の所与の実施形態において主要な重要性を有する場合、パラメータは、ユーザ規定されたものではないであろう。

【0023】

図１は、パルス状流体ポンプシステム３０１の垂直断面であり、コントローラシステム３１１（電気出力３１１ｂを伴う）；電力増幅器３２１（電気入力３２１ａおよび電気出力３２１ｂを伴う）；（［電気入力３３２ａを伴う］コイル３３２、フレーム３３３、および冷却フィン３３４を含む静止部材３３１と、図４のばね３３８、および磁石３３９を含む移動部材とから成る）リニアモータ３３０；位置センサ３７１；プッシュロッドアセンブリ３４１（プッシュロッド３４２および力センサ３７２から成る）；可撓性シール３５１；制御筐体３６１；および、シャーシ３６３を示す。一体型ポンプアセンブリ２００（チャンバ１０２を伴うポンプ弁調節アセンブリ１０１、ダイヤフラムアセンブリ２０１、および周辺フランジ２２１ａから成る）は、周辺フランジ２２１ａ、およびチャネル３６２内のコンプライアント部材（図示せず）によって制御筐体３６１内に保持される（これらの図では、同様の付番されたアイテムは、異なる図にわたって類似する構成要素に対応する）。

【0024】

図２は、タッチセンサ式グラフィックディスプレイ４００のユーザインターフェースの例であり、ユーザ規定可能モータパラメータ４０１を示す。このインターフェースに、拍出強度４０１ａおよび拍動率４０１ｂのパラメータが、現れている。これらのパラメータは、リニアモータの性能を定義するユーザ規定可能パラメータの一部である。加えて、本インターフェースに、流動特性４１１（平均流量４１１ａ、拍出体積４１１ｂ、流動指数４１１ｃ）、流量波形４１２、拍出体積波形４１３、およびタイマ４１４が、現れている。これらの流動ベースの属性は、物理的流動特性の一部である。加えて、ユーザインターフェースは、ユーザ規定可能入力４２１（流動下限４２１ａ、流動上限４２１ｂ、および本体表面積４２１ｃ）を表示する。

【0025】

図３は、プッシュロッド３４２および力センサ３７２から成るプッシュロッドアセンブリ３４１の垂直断面である。

【0026】

図４は、リニアモータ３３０の垂直断面であり、電気入力３３２ａを伴うコイル３３２、フレーム３３３、磁石センタリングバネ３３８、および磁石３３９を示す。モータの他の構成要素および詳細は、図１に提供される。

【0027】

図５では、波形プログラム５１１は、コントローラシステム３１１のマイクロプロセッサ３１１ｃによって実行されるコンピュータプログラムであり、波形プログラム５１１は、は、センサの組３７０（図１の位置センサ３７１、図１および３の力センサ３７２、および図８の外部流動センサ３７３を含む）からの入力、圧送の過程におけるリニアモータ３３０の性能を定義するユーザ規定可能モータパラメータの組４０１（拍出強度４０１ａおよび拍動率４０１ｂ）を受け入れる。加えて、図５は、ユーザ規定可能入力パラメータの組４２１（流動下限４２１ａ、流動上限４２１ｂ、および本体表面積４２１ｃ）を示す。波形プログラム５１１は、電気出力３１１ｂにおいて、電気波形５１２（すなわち、アルゴリズムの組５１３の結果）を出力する。電気出力３１１ｂは、リニアモータ３３０の電気入力３３２ａに結合されている。

【0028】

パルス状ポンプの望ましい特性が、十分な血液動態エネルギーおよび人間に近い波形アーキテクチャの両方を含むべきであるという総意が高まりつつある。パルス状流動を評価するために、本発明者らは、最良モデルとして、ヒトの心臓を選定し、最良モデルは、各拍出の最後における生理的安静を伴う自然なリズムにおいて適切な拍出体積を送達することと、拍出体積および拍動率の積として心拍出力を調節することによって患者の生理的要求に適合させることとを行う。左心室を介して、ヒトの心臓は、血液動態エネルギーを提供し、結果として、弾性的な動脈樹を通して完全に伝搬する、圧力波をもたらす。生体模倣時間フレームにおいて送達される生体模倣拍出体積（心臓によって生成される自然な収縮期の収縮のような）のみが、弾性的な動脈樹が拡張期位相中に適切に弛むことを可能にすると考えられる。持続的な流動デバイスの使用は、弾性的な動脈壁を引き延ばすが、適切な弛緩を可能にすることは決してなく、内皮細胞上に一定かつ異常な応力を生成し、自然な圧受容器の交感神経および副交感神経のシグナル伝達に干渉し、したがって、身体の恒常的制御状態を妨害する。

【0029】

波形プログラム５１１は、ユーザ規定された拍動率４０１ｂにおいて、生理的な自然なリズムにおいて、ポンプチャンバ１０２の拍出体積の必要とされる割合の送達を引き起こすことによって、ユーザ規定された拍出強度４０１ａに比例した生理的血液動態エネルギーを送達するためのヒトの心臓の左心室の能力をパルス状流体ポンプシステム３０１に再現させる。患者の生理的要求を満たすために、拍出強度４０１ａ（拍出体積の間接的な規定）および拍動率４０１ｂを調節するのは、パルス状流体ポンプシステム３０１のユーザ（灌流技師）である。さらに、波形プログラム５１１は、各拍出の最後における生理的安静を再現し、それによって、動脈樹の自然な弛緩を可能にする。

【0030】

本発明の種々の実施形態によるパルス状ポンプの構造は、ヒトの心臓の属性を有用に反映することができる。ヒトの心臓は、前負荷敏感性であり、心臓は、血液を左心室の中に「引っ張り込む」ことができず、ヒトの心臓は、利用可能な血液が心室の中に自然に流動することのみを可能にすることができる。ヒトの心臓は、それが下流の血管系におけるコンプライアンスおよび抵抗に応答し、血管系を損傷し得る過剰な力を血液に及ぼさないという点において、後負荷敏感性でもある。最後に、左心室は、それが収縮するときに心室内に存在しない血液を送達することができず、それが送達することができる血液のボーラスは、限定される。

【0031】

パルス状流体ポンプシステム３０１は、類似した固有の安全性の属性を有し：それは、前負荷および後負荷敏感性であり、パルス状流体ポンプシステム３０１は、それが送達できる血液の体積およびそれが血液のボーラスを送達できる力の両方において限定される。充填するとき、パルス状流体ポンプシステム３０１は、静脈内リザーバからの重力充填を可能にし、最小限の陰圧を及ぼす。空にされているとき、リニアモータ３３０は、発生させることができる力において、その設計によって本質的に限定される。したがって、それは、下流の管類または血管系に過度の圧力をかけることができず；代わりに、ポンプチャンバ１０２内の血液の体積より少ない量を送達し、それによって、血管系が受け取ることができる体積と同程度の量のみを送達する。

【0032】

一体型ポンプアセンブリ２００は、ヒトの心臓の左心室と似ており、本明細書の種々の実施形態において使用される流入口球状逆止弁アセンブリは、僧帽弁と似ており、本明細書の種々の実施形態において使用される流出口球状逆止弁アセンブリは、大動脈弁と似ている。ヒトの心臓と同様、流入口および流出口球状逆止弁アセンブリは、受動的であり、閉鎖するために、流動のわずかな逆行を要求する。この流動のわずかな逆行は、ヒトの心臓の大動脈弁が閉鎖するときに生じる、わずかな逆行を模倣する。

【0033】

図６に示される、本発明の一実施形態では、波形プログラム５１１ａは、コントローラシステム３１１のマイクロプロセッサ３１１ｃによって実行されるコンピュータプログラムであり、波形プログラム５１１ａは、は、センサの組３７０、ユーザ規定可能モータパラメータの組４０１、およびユーザ規定可能入力パラメータの組４２１からの入力を受け入れる。波形プログラム５１１ａは、本発明のパルス状流体ポンプシステム３０１の実施形態のために適切であると実験的に決定されている波形をシミュレートするように構成されている。波形プログラム５１１ａは、多区分多項式スプラインアルゴリズム５１３ａを繰り返し実施することによって、実験的に決定された波形をシミュレートし、結果として生じる波形は、リニアモータ３３０を駆動するために使用される。ユーザがユーザ規定可能モータパラメータ４０１のうちの１つを変更する場合、波形プログラム５１１ａは、新しい電気波形５１２ｂを生成するために、ユーザ規定可能モータパラメータの組４０１、０個以上の流動特性４１１、０個以上のユーザ規定可能入力パラメータ４２１、および現在の電気波形５１２ａとともに、センサの組３７０から現在および／または以前の値の０個以上のものを使用する。波形プログラム５１１ａは、電気出力３１１ｂにおいて、定義済みの持続時間での別々の出力電圧から成る新しい電気波形５１２ｂを出力する。電気出力３１１ｂは、リニアモータ３３０の電気入力３３２ａに結合される。

【0034】

図７に示される、本発明の別の実施形態では、波形プログラム５１１ｂは、コントローラシステム３１１のマイクロプロセッサ３１１ｃによって実行されるコンピュータプログラムであり、波形プログラム５１１ｂは、センサの組３７０、ユーザ規定可能モータパラメータの組４０１、およびユーザ規定可能入力パラメータの組４２１からの入力を受け入れる。波形プログラム５１１ｂは、コントローラシステム３１１内に電子的に記憶された原型電気波形５１２ｃを読み取る。波形プログラム５１１ｂは、次いで、アルゴリズム５１３ｂを使用し、原型電気波形５１２ｃを調節する。アルゴリズム５１３ｂは、ユーザ規定可能モータパラメータの組４０１、０個以上の流動特性４１１、０個以上のユーザ規定可能入力パラメータ４２１、および現在の電気波形５１２ａとともに、センサの組３７０の現在および／または以前の値の０個以上のものを使用して、原型電気波形５１２ｃから新しい電気波形５１２ｂを生成する。波形プログラム５１１ｂは、電気出力３１１ｂにおいて、定義済みの持続時間における別々の出力電圧から成る新しい電気波形５１２ｂを出力する。電気出力３１１ｂは、リニアモータ３３０の電気入力３３２ａに結合される。

【0035】

図８では、グラフィックプログラム６１１は、コントローラシステム３１１によって実行されるコンピュータプログラムであり、それは、ユーザ規定可能モータパラメータ４０１およびユーザ規定可能入力パラメータ４２１を受け入れる。グラフィックプログラム６１１は、ユーザ規定可能モータパラメータの現在の値の組４０１、流動特性の組４１１、およびユーザ規定可能入力パラメータの組４２１がグラフィックディスプレイ４００上に示されるようにする。

【0036】

拍出強度４０１ａ値が、０から正の値に遷移するとき、グラフィックプログラム６１１は、タイマ４１４を０に設定し、リアルタイムで、タイマ４１４を増やし、毎秒ごとに、更新されたタイマ４１４の値がグラフィックディスプレイ４００上に示されるようにする。拍出強度４０１ａ値が、正の値から０に遷移するとき、グラフィックプログラム６１１は、タイマ４１４を増やすことを停止し、タイマ４１４の最新の値がグラフィックディスプレイ４００上に示されるようにする。

【0037】

グラフィックプログラム６１１は、流動センサ３７３からの入力を受け入れ、平均流量４１１ａを計算し、平均流量４１１ａがグラフィックディスプレイ４００上に示されるようにする。グラフィックプログラム６１１はまた、ほぼリアルタイムで、流量波形４１２としての瞬間流量がグラフィックディスプレイ４００上に示されるようにする。

【0038】

グラフィックプログラム６１１は、流動センサ３７３からのデータを使用し、平均拍出体積４１１ｂを計算し、平均拍出体積４１１ｂがグラフィックディスプレイ４００上に示されるようにする。グラフィックプログラム６１１は、ほぼリアルタイムで、所与の拍出に関する現在送達されている流体の総体積もグラフィックディスプレイ４００上に示されるようにする。所与の拍出に関する現在送達されている流体の体積は、拍出体積波形４１３としての瞬間流動の積分であり、流量波形４１２の下に網掛けされたエリアとして表示される。

【0039】

グラフィックプログラム６１１は、本体表面積４２１ｃの入力を受け入れ、本体表面積４２１ｃによって除算される平均流量４１１ａとしての流動指数４１１ｃを計算する。グラフィックプログラム６１１は、本体表面積４２１ｃおよび計算された流動指数４１１ｃがグラフィックディスプレイ４００上にさらに示されるようにする。

【0040】

グラフィックプログラム６１１は、流動下限４２１ａおよび流動上限４２１ｂの入力を受け入れ、流動下限４２１ａおよび流動上限４２１ｂの設定がグラフィックディスプレイ４００上に示されるようにする。

【0041】

上記に説明される本発明の実施形態は、単に例示的であることが意図され、多数の変形例および修正が、当業者には明白であろう。全てのそのような変形例および修正は、任意の添付の請求項において定義されるように、本発明の範囲内であることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】