(57)【要約】【課題】種々の医療処置に関連して血液の選択的酸素化、濾過、および再循環に対応できるようにした医療潅流システムを実現する。【解決手段】患者の治療に関連して使用する医療潅流システム（１０）は、患者に連結された流体導管を介して血液を圧送するようにした血液ポンプ（５０ｃ）の形態の第1のタイプの潅流装置と、状態を感知してこの状態に関連する感知信号を発生するようにした感知装置（５０ａ、５０ｂ、５０ｄ、５０ｅ）の形態の第２のタイプの潅流装置とを備えている。この潅流システムは、更に、電力ラインを有する電力ネットワークと、潅流装置を電力ネットワークに選択的に接続する手段と、オペレータからの制御コマンドを受信する入力装置（１１６）付きコントローラ（２０）とを有する。【選択図】図１
2008149184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の治療に関連して使用する医療潅流システムであって、
患者に連結された流体導管を介して血液を圧送するようにした血液ポンプを備える第１のタイプの潅流装置と、
状態を感知して該状態に関連する感知信号を発生するようにした第２のタイプの潅流装置と、
電力ラインを有する電力ネットワークと、
前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置を前記電力ネットワークに選択的に接続する手段と、
前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置に作用的に結合され、前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置に関連する制御コマンドをオペレータから受信する入力装置を有するコントローラと、を備え、
該医療潅流システムが、前記コントローラが知る複数の第１のタイプの装置の中から選択した前記第１のタイプの潅流装置、および前記コントローラが知る複数の第２のタイプの装置の中から選択した前記第２のタイプの潅流装置、の特定目的に沿うように構成され、
前記コントローラは、選択された前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置を検出し、その検出に応じて自動的に必要な電力を構成する医療潅流システム。
【請求項２】
患者の治療に関連して使用する医療潅流システムであって、
患者に連結された流体導管を介して血液を圧送するようにした血液ポンプを備える第１のタイプの潅流装置と、
状態を感知して前記状態に関連する感知信号を発生するようにした第２のタイプの潅流装置と、
それぞれが前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置のうちの１つに作用的に結合されている複数のデータ通信ラインを有するデータ通信ネットワークと、前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置のそれぞれに作用的に結合した電力ラインを有する電力ネットワークとを備える、前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置を作用的に相互接続するネットワークと、
前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置を前記電力ネットワークに選択的に接続する手段と、
前記データ通信ネットワークを通して、メッセージをデジタルデータパケットの形態で前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置間で送信する手段と、
前記データ通信ネットワークを介して前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置に作用的に結合され、前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置に関連する制御コマンドをオペレータから受信する入力装置を有するコントローラと、を備え、
該医療潅流システムが、前記コントローラが知る複数の第１のタイプの装置の中から選択した前記第１のタイプの潅流装置、および前記コントローラが知る複数の第２のタイプの装置の中から選択した前記第２のタイプの潅流装置、の特定目的に沿うように構成され、
前記コントローラは、選択された前記第１のタイプの潅流装置および前記第２のタイプの潅流装置を検出し、その検出に応じて自動的に必要な電力を構成する医療潅流システム。
【請求項３】
前記メッセージ送信手段が、
前記ポンプ用の制御コマンドを含むメッセージを生成する手段と、
前記状態に関するデータを含むメッセージを生成する手段と、
を備える請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記選択的に接続する手段が、
比較的低レベルの電流を供給する手段と、
比較的高レベルの電流を供給する手段と、
前記比較的低レベルの電流または前記比較的高レベルの電流の一方を選択的に供給する手段と、
を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記選択的に接続する手段が、
電力入力と、
電力出力と、
前記電力入力と前記電力出力との間に結合されるスイッチと、
前記電力入力と前記電力出力との間に結合される抵抗手段と、
を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記抵抗手段が、前記スイッチと並列に接続した抵抗を備える請求項５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の医療処置に関連して血液の選択的酸素化、濾過、および再循環に対応できるようにした医療潅流システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の潅流システムは、医療処置の間、患者の血液を酸素化、濾過、および／または再循環するために利用される。そのような潅流システムは、医療処置時に患者から脱血する流体導管と、患者に血液を復液する別の流体導管と、これら導管を通して血液を圧送する１つ以上の血液ポンプと、血液ポンプと協働するフローセンサおよび／またはレベルセンサなど複数の感知装置とを有することができる。この潅流システムは、空気塞栓センサ、温度センサ、フローオクルダー等を備える場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、潅流システムには、特定目的に使用するように特別設計された構造が設けられている。例えば、潅流システムのうちの１つは完全機能心肺装置として特別設計され、別の潅流システムは心室補助システムとして特別設計される。或る目的に合わせて設計された潅流システムを、他の目的で利用できる潅流システムに転換することも可能であるが、そのような再構成は一般に困難および／または面倒である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、患者の治療に関連して使用するための医用潅流システムに関するものである。本発明の一形態において、潅流システムは、患者に連結された流体導管を介して血液を圧送するようにした血液ポンプの形態の第1のタイプの潅流装置と、状態を感知して状態に関連する感知信号を発生するようにした感知装置の形態の第２のタイプの潅流装置とを備える。潅流システムは、電力ラインを有する電力ネットワークと、 潅流装置を電力ネットワークに選択的に接続する手段と、オペレータからの制御コマンドを受信する入力装置付きコントローラと、を有している。
【０００５】
潅流装置を電力ネットワークに選択的に接続する手段は、比較的低レベルの電流を供給する手段と、比較的高レベルの電流を供給する手段と、低レベルまたは高レベルの電流を選択的に供給する手段とを備えていてもよい。選択的接続手段は、電力入力、電力出力、電力入力と電力出力の間に結合されたスイッチ、および電力入力と電力出力の間に連結された抵抗手段を備えていてもよい。潅流システムは、データ通信ネットワークを備え、潅流装置と、潅流装置の間でデジタルデータパケットの形態でメッセージを送信する手段とをデータ通信ネットワークを通して作用的に相互接続してもよい。
【０００６】
別の態様において、本発明は、第１の状態を感知して第1の状態に関連する第１の感知信号を発生する第１の感知装置と、第２の状態を感知して第２の状態に関連する第２の感知信号を発生する第２の感知装置と、感知信号のうちの１つのみに基づいて、血液の圧送などの物理的動作を制御する制御装置の形態の潅流装置とを有する潅流システムに関するものである。潅流システムは、物理的動作を制御する制御装置と、オペレータからの制御コマンドを受信する入力装置を備えたコントローラとに、いずれの感知信号を供給するかを指定する手段を有する。制御装置は、例えば、流体導管を通して血液を圧送する血液ポンプであることが可能であり、感知装置はフローセンサまたはレベルセンサであることが可能である。指定手段は、潅流システムのメモリに記憶されているメッセージ識別データから構成されていてもよい。
【０００７】
潅流システムは、データ通信ネットワークを備え、潅流装置と、潅流装置の中の、デジタルデータパケットの形態でメッセージを送信する手段とをデータ通信ネットワークを通して作用的に相互接続してもよい。その場合、指定手段は、送信されたいずれか感知メッセージの一部と、メモリに記憶されているメッセージ識別データとを比較する手段を備えることができる。メッセージは、いずれかの感知信号に関連する感知メッセージと、この感知信号のうちの１つとは無関係な非感知メッセージとを含むことが可能であり、潅流システムは、感知メッセージに対して相対的に高い優先度を割当て、非感知メッセージに相対的に低い優先度を割り当てる手段を備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の前述および他の特徴は、以下に簡単に説明されている図面を参照しながらなされる好適実施例の詳細な説明から、当業者にはっきり理解されるであろう。
【０００９】
好適実施態様の詳細な説明
図１に、本発明による医用潅流システム１０の好適実施態様を示す。潅流システム１０は、種々の医療処置に関連して血液の選択的酸素化、濾過、および再循環に対応できるように構成されている。潅流システム１０は、それぞれ種々の医療処置に対応する数多くの種々機器構成に配置できる。例えば、潅流システム１０は、完全機能心肺装置、心室補助システム、または手術中の血液吸引または心筋保護の実施など種々目的に利用できる単一ポンプシステムとして構成してもよい。
【００１０】
図１において、メインコントローラ２０は、データ／電力バス３０ａを介してネットワークエキステンダ２２ａに接続され、データ／電力バス３０ｂを介してネットワークエキステンダ２２ｂに接続されている。ネットワークエキステンダ２２ａは、データ／電力バス３０ｃを介して３つのノードコントローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃに接続されているエキステンダコントローラ３２ａを備える。ノードコントローラ３４aは、データ／電力バス３０ｄを介してアダプタポッド４０ａに接続され、アダプタポッド４０ａは、更に、双方向データ／電力ライン５２aを介してフローセンサ５０ａの形態の潅流装置５０に接続されている。ノードコントローラ３４ｂは、データ／電力バス３０ｅを介してアダプタポッド４０ｂに接続され、アダプタポッド４０ｂは、双方向ライン５２ｂを介して空気塞栓センサ５０ｂに接続されている。ノードコントローラ３４cは、データ／電力バス３０ｆを介してアダプタポッド４０ｃに接続され、アダプタポッド４０ｃは、双方向ライン５２ｃを介して血液ポンプ５０ｃに接続されている。
【００１１】
ネットワークエキステンダ２２ｂは、データ／電力バス３０ｇを介して３つのノードコントローラ３４ｄ、３４ｅ、３４ｆに接続されたエキステンダコントローラ３２ｂを備える。ノードコントローラ３４ｄは、データ／電力バス３０ｈを介してアダプタポッド４０ｄに接続され、アダプタポッド４０ｄは、双方向ライン５２ｄを介して圧力センサ５０ｄに接続されている。 ノードコントローラ３４ｅは、データ／電力バス３０ｉを介してアダプタポッド４０ｅに接続され、アダプタポッド４０ｅは、双方向ライン５２ｅを介して温度センサ５０ｅに接続されている。ノードコントローラ３４ｆは、データ／電力バス３０ｊを介してアダプタポッド４０ｆに接続され、アダプタポッド４０ｆは、双方向ライン５２ｆを介してフローオクルダー５０ｆに接続されている。
【００１２】
メインコントローラ２０は、アダプタポッド４０ｇに接続された双方向ライン５２ｇを介して、血液ポンプ５０ｇに作用的に結合されている。ポッド４０ｇは、データ／電力バス３０ｋを介してメインコントローラ２０に接続されている。  メインコントローラ２０は、アダプタポッド４０ｈに接続された双方向ライン５２ｈを介してレベルセンサ５０ｈに作用的に結合され、アダプタポッド４０ｈは、データ／電力バス３０Ｌを介してメインコントローラ２０に接続されている。
【００１３】
本明細書で使用する「潅流装置」という用語は、遠心ポンプまたは軸流ローラポンプなどの血液ポンプ、フローセンサ、圧力センサ、温度センサ、レベルセンサ、空気塞栓センサ、またはオクルダーを、特に限定されずに備える潅流システム用に設計された装置である。
【００１４】
ネットワーク構成要素の機械的構造
図２に、メインコントローラ２０の一機械的実施態様の一部の斜視図を示す。図２において、メインコントローラ２０は、模式的に示されている４つのネットワークコネクタ６０有している。それぞれのネットワークコネクタ６０は全く同一で、同じコネクタ構成を有する。図５に、コネクタ６０の構造を示す。図５に示すように、コネクタ６０のそれぞれは、例えば非対称な金属ハウジング６４によって一部分が囲まれている９本の導電ピン６２を有する標準的なパソコン用コネクタであってもよい。
【００１５】
図３は、図１に模式的に示したネットワークエキステンダ２２の一実施態様の斜視図である。ネットワークエキステンダ２２のそれぞれは、１つの側面に６８に３つのコネクタ７０が配置され、対向する側面にコネクタ７２が配置された六面体のハウジング６６を備える。コネクタ７０のそれぞれはコネクタ６０と全く同一で、図５に示す構造を有している。図６に示すコネクタ７２は、プラスチックなどの絶縁材料から構成された非対称なハウジング７６中に、９つのピンレセプタクル７４が形成されている。ピンレセプタクル７４は、コネクタ６０の９本のピンの位置と一致するように配置されている。その結果、コネクタ７２はコネクタ６０同じコネクタ配置構成を有しており、従ってコネクタ６０に差し込まれることが可能である。  図４は、図１に模式的に示したアダプタポッド６０の斜視図である。図４を参照すると、アダプタポッド４０のそれぞれは、１つの側面８２にコネクタ８４が配置され、対向する側面にコネクタ８６が配置された六面体のハウジングを有する。
【００１６】
コネクタ８４は、前述の潅流装置５０に連結される装置コネクタ（不図示）に接続されるようになっている。コネクタ８４は、コネクタ６０、７０、７２、８６とは異なるコネクタ配置構成を有している。６本の導電ピン８８を備えるようにしたコネクタ８４の一構造例を、図７に示す。アダプタポッド４０のそれぞれは、種々タイプの潅流装置５０（ポンプ５０ｃ、５０ｇは、ローラポンプまたは遠心ポンプなど、種々タイプのポンプであってよい）に接続されるようになっているので、アダプタポッド４０のそれぞれに配設されているコネクタ８４は、種々のコネクタ配置構成であってよい。
【００１７】
メインコントローラ２０のコネクタ６０およびネットワークエキステンダ２２のコネクタ７０は、アダプタポッド４０のコネクタ８６と同じコネクタ配置構成を備えるので、いずれのアダプタポッド４０も、全部のコネクタ６０、７０に差し込める点に留意されたい。その結果、任意の潅流装置５０の組合わせをメインコントローラ２０に接続できる。
【００１８】
図８に、ネットワークエキステンダ２２と、ネットワークエキステンダ２２に接続したアダプタポッド４０とを有するメインコントローラを示す。 図８のアダプタポッド４０のそれぞれは、対応コネクタ（不図示）を介して図１記載の潅流装置５０のうちの対応するものに接続され、対応コネクタはケーブルによって潅流装置５０とつながれている。
【００１９】
図３および図８に示すネットワークエキステンダ２２の形態により、結果的に得られる制御部は小型化され、しかも種々構造を有するネットワークエキステンダを使用できる。例えば、ハウジング６６に固定されたコネクタ７２を有するのではなく、ケーブルを介してハウジング６６にコネクタ７２を接続できる。あるいは、ハウジング６６を無くし、ケーブルを介してコネクタ７０、７２を相互接続することができる。
【００２０】
電子回路
図１に模式的に示したメインコントローラ２０のブロック図を図９に示す。図９において、メインコントローラ２０は、いずれもアドレス／データバス１１２によって相互接続されている、マイクロプロセッサ（ＭＰ）１００、ランダムアクセスメモリ１０２、ハードディスクまたはフラッシュＲＡＭなどの不揮発性メモリ１０４、ネットワークコントローラ１０６、作図コントローラ１０８、および入出力（Ｉ／Ｏ）回路１１０を有する。Ｉ／Ｏ回路１１０は、ＣＲＴまたはフラットパネルディスプレイなどの表示装置１１４と、キーボードまたは電子マウスまたは表示装置１１４のタッチスクリーンなどの入力装置１１６とに接続されている。
【００２１】
メインコントローラ２０は、接地ラインを基準として一対の電力ラインに＋５ボルトおよび＋２４ボルトのＤＣ電力を発生する、内部変圧器（不図示）を備える、外部ＡＣ電源に接続された電力供給回路１１８も有している。接地ラインおよび電力ラインは、いずれも図９に概略的に１２０で示されている。電力および接地ライン１２０は、データ／電力バス３０ｍを介して４つのノードコントローラ３４ｇ〜３４Ｊのそれぞれに接続され、ネットワークバス３０の他の部分を介して別のノードコントローラに接続されている。The データ電力バス３０ｍは、ネットワークコントローラ１０６に接続される多数の通信ラインを備える。
【００２２】
図１０は、図１に模式的に示したエキステンダコントローラ３２ａ（エキステンダコントローラ３２ａ、３２ｂの設計は同一）のブロック図である。図１０において、エキステンダコントローラ３２ａはコントローラ１３０およびスイッチ１３２を有し、コントローラ１３０およびスイッチ１３２はいずれもデータ電力バス３０ａに接続されている。エキステンダコントローラ３２ａは、双方向信号ライン１３３を介して、その親ノードコントローラ３４ｇに接続されている。本明細書で使用する「親」装置は、メインコントローラ２０のネットワークコントローラ１０６（図９）のより近くに接続されている装置である。 ノードコントローラ３４ｇは、ライン１３３を介してエキステンダコントローラ３２ａに一意の物理アドレスを送信し、エキステンダコントローラ３２ａは、ライン１３３を介してノードコントローラ３４ｇに周期的にチェックインコードを送信するのに使うドライバ回路１３５を有している。チェックインコードおよび物理アドレスは、同一バイナリコードであってもよい。
【００２３】
図１１に、図１に模式的に示したノードコントローラ３４ａ（全部のノードコントローラ３４の設計は同一）のブロック図を示す。図１１において、ノードコントローラ３４ａはコントローラ１４０を有し、コントローラ１４０は、ライン１３４のいずれかを介してエキステンダコントローラ３２ａからイネーブル信号またはディスエーブル信号を受信し、ライン１３３を介してアダプタポッド４０ａから周期的なチェックインコードを受信する。コントローラ１４０は、多重信号ライン１４６を介してコード発生器１４４に接続されている。コード発生器１４４は、ノードコントローラ３４ａの物理アドレスを一意に特定する所定のマルチビットバイナリコードを発生する。コード発生器１４４は、例えば、１本のラインがコードの各ビットに対応し、それぞれのラインが＋５ボルト（論理“１”）または接地（論理“０”）に選択的に接続される、多数のプリント金属回路線であってもよい。
【００２４】
コントローラ１４０は、データバス１５２を接続または切断するスイッチ１５０を作動する。データバス１５２は、データ／電力バス３０ｃ、３０ｄ（および、ネットワークを構成する他のバス３０）の一部である独立した２つのデータラインから構成されていてもよい。スイッチ１５０が開状態のときにデータバス３０ｃ、３０ｄは切断されており、スイッチ１５０が閉状態のときにバス３０ｃ、３０ｄは接続されて、アダプタポッド４０ａと、ネットワーク３０に接続された他の装置との間のデータ通信が可能になる。
【００２５】
コントローラ１４０は、電力ライン１２０ａの＋２４ボルトのＤＣ電力（接地ライン１２０ｃを基準として）をアダプタポッド４０ａに供給するかどうかを制御するスイッチ１５４と、電力ライン１２０ｂの＋５ボルトのＤＣ電力をアダプタポッド４０ａに供給するかどうかを制御するスイッチ１５８とを作動する。電力ライン１２０ａ、１２０ｂは、データ／電力バス３０ｃ、３０ｄおよびネットワークを構成する他のバス３０の一部である。スイッチ１５４と並列に抵抗１６２が接続され、スイッチ１５８と並列に抵抗１６４が接続されている。抵抗１６２、１６４は、スイッチ１５４、１５８が開状態のときに電力ライン１２０ａ、１２０ｂから電流が大量供給されるのを防止する限流抵抗器として作用する。コントローラ１５０はドライバ回路１７０に接続され、ドライバ回路１７０はコード発生器１４４が発した物理アドレスをライン１３３を介してアダプタポッド４０ａに送信するために使用される。
【００２６】
図１に模式的に示したアダプタポッド４０ａのブロック図を図１２に示す。図１２において、アダプタポッド４０ａは、電力ライン１２０ａ、１２０ｂに接続された電源１８２によって電力供給されるコントローラ１８０を有する。コントローラ１８０は、ドライバ１８４を介してライン１３３にチェックインコードを送信してもよい。コントローラ１８０は、データバス１５２からネットワークメッセージを受信するとともに、送受信器１８６を介してデータバス１５２にメッセージを送信する。
【００２７】
コントローラ８０は、メモリ１８０とデバイスインタフェース回路１９０とに接続されている。デバイスインタフェース回路１９０は、コネクタ８４（図７）を介して潅流装置５０ａに接続されている複数のデータライン１９２および複数の電力ライン１９４を有する。コントローラ１８０は、データライン１９２を介して潅流装置５０ａに種々タイプのデータ信号を送信させる。
【００２８】
アダプタポッド４０を接続する潅流装置５０のタイプに応じて、データライン１９２上の信号は、例えば、所望のポンプ速度または操作モードといった潅流装置５０の制御に関連するデジタルまたはアナログ信号（例えば、４〜２０個のｍａ信号）を含んでいてもよい。使用されるデータライン１９２の本数は、アダプタポッド４０を接続する特定潅流装置５０によって異なる。
【００２９】
コントローラ１８０は、電力ライン１９４を介し潅流装置５０に対して種々のタイプの電力を送信させる。前述の電力タイプとして、例えば,＋５ボルトのＤＣ電力または＋２４ボルトのＤＣ電力がある。別の電圧レベルの電力が必要な場合、伝量供給回路１８２がＤＣ／ＤＣ変換器を有していてもよい。
【００３０】
潅流回路の構成と表示
医療処置に潅流システム１０を使用するのに先立ち、オペレータは、図８に記載されているように、所望のアダプタポッド４０および／またはネットワークエキステンダ２２をメインコントローラ２０に物理的に接続することによって、所望の潅流装置５０をメインコントローラ２０に接続する。
【００３１】
医療処置の実施に先立ち、メインコントローラ２０が実行する構成コンピュータプログラムルーチン２００のフローチャートである図１３Ａ記載の構成プロセスのときに潅流システム１０の構成が行われる。図１３Ａにおいて、ステップ２０２で、メインコントローラ２０のメモリ１０４から前回の構成ファイルをロードすべきか否かを要求する、オペレータに対する視覚的プロンプトが生成される。構成ファイルは、一般に、潅流回路の画像に対応する画像データを有している。潅流回路の画像は、患者の輪郭、患者に接続されている複数の流体導管の画像、およびシステム１０に使用されるそれぞれの種潅流装置５０の画像を含んでもよい。潅流装置５０のそれぞれは、潅流装置のタイプに応じて別々の画像で表されてもよい。例えば、ポンプはポンプ画像で表してもよく、フローセンサは別の画像であってもよい。
【００３２】
構成ファイルは、装置の製造業者および型番、装置の所望動作モード、アラームを作動させる数値的限界、および協働させる潅流装置の識別など、潅流装置５０に関連するデータを含んでもよい。本明細書で制御装置として言及されている、物理的プロセスの制御に利用される一方の潅流装置が、本明細書で感知装置として言及されている他方の潅流装置からフィードバックを受け取る場合、２つの潅流装置を「協働」させてもよい。
【００３３】
例えば、図１において、ポンプ５０ｇは、レベルセンサ５０ｈ（液体リザーバ内の液位を示す信号を発生する）またはフローセンサ５０ａが発生するフィードバックに基づいて制御されることが可能である。ポンプ５０ｇは、前者の場合はリザーバ内の所定液位を維持するように制御され、後者の場合は導管内の所定流量を維持するように制御されることが可能である。比例積分（ＰＩ）または比例積分偏差（ＰＩＤ）制御といった任意タイプの従来のフィードバック制御を利用することができる。レベルセンサ５０ｈの出力に基づいてポンプ５０ｇを制御したい場合、ポンプ５０ｇとレベルセンサ５０ｈとの連係を公正ファイルに記憶する。
【００３４】
図１３Ａを参照すると、ステップ２０２で、オペレータが構成ファイルのロードを要求すると、ステップ２０４に進んで、いずれかの構成ファイルを選択するようにオペレータに指示メッセージを出す。オペレータが前回記憶した構成ファイルを選択することを望まない場合、ステップ２０６に進んで、所定数の種々タイプの潅流回路画像から１つを選択する。潅流回路画像のそれぞれは、種々の医療処置に利用できる潅流回路に対応させることが可能である。２種類の潅流回路画像を図１４Ａ、図１４Ｂに示し、以下に説明する。
【００３５】
ステップ２０４で選択された構成ファイルまたはステップ２０６で選択された潅流回路画像に対応する潅流回路画像が、ステップ２０８でディスプレイ１１４に表示される。ディスプレイ１１４に表示させてもよい一組の潅流回路画像例を、図１４Ａと図１４Ｂに示す。
【００３６】
図１４Ａには、左心室補助装置（ＬＶＡＤ）に対応する潅流回路の画像２３２が示されている。潅流回路画像２３２は、患者の画像２３４、患者の左心室から脱血する流体導管の画像２３６、ポンプの画像２３８、患者の大動脈に血液を復液する流体導管の画像２４０、および.空気塞栓センサの画像一組２４６を含んでいる。
【００３７】
構成に相当する潅流回路の画像２４８が記載されている。潅流回路画像２４８は、図１４Ａに記載されている全部の画像のほかに、第２の血液ポンプの画像１５０と、患者の右心室から脱血する導管の画像２５２と、患者の肺動脈に血液を復液する導管の画像２５４とが含まれている。図１４Ａと図１４Ｂに示されている潅流回路画像のそれぞれは、他タイプの潅流回路画像とともに、メインコントローラ２０のメモリ１０４に予め記憶しておくこともできる。
【００３８】
ステップ２１０で、オペレータは多数のオプション中から１つを選択して、潅流システム１０の構成を変更してもよい。ステップ２１２で決定される、潅流装置５０を追加するというオプションをオペレータが選択した場合、ステップ２１４に進んで、ディスプレイ１１４に表示された潅流回路画像に追加するためにポンプまたはフローセンサなどの潅流装置５０のタイプを選択するようにとの指示メッセージをオペレータに出す。
【００３９】
ステップ２１６で、オペレータは、新たに選択した潅流装置５０の画像を表示させる位置を選択する。オペレータは、この位置を電子マウスで指定することができ、表示した潅流回路画像は、潅流装置５０を結合できる多数の可能結合個所２５６（図１４Ａ）を備えることができる。可能結合個所２５６がオペレータに容易に分かるように、可能接合点２５６をカラーボールド表示にしたり、点滅させたりして強調表示させることができる。オペレータが位置を選択した後、ステップ２１８で、潅流回路のその位置に潅流装置の画像が表示される。
【００４０】
ステップ２２０で決定される、潅流装置のいずれかを構成するというオプションをオペレータが選択した場合、ステップ２２２に進んで、潅流回路内装置画像の隣に、潅流装置５０の現在構成を表示する。前述したように、現在構成は、潅流装置の操作モード、装置の警報範囲、連係潅流装置等を備えることができる。ステップ２２４で、オペレータが現在構成を変更したり、現在構成に追加してもよい。
【００４１】
ステップ２２６で決定される、潅流装置のデータを表示するというオプションをオペレータが選択した場合、ステップ２２８に進んで、表示に利用できるデータが存在するかどうかを確認および判断する。そのようなデータとして、例えば、製造業者、潅流装置の型番などがある。ステップ２２８で決定される利用可能データが存在する場合、ステップ２８０に進んで、データを潅流回路の潅流装置の隣に表示する。
【００４２】
潅流装置の接続
メインコントローラ２０は、後から還流システム１０に接続される潅流装置５０に適したプラグイン手順を利用してもよい。図１３Ｂは、メインコントローラ２０によって実行されるプラグインルーチン２６０のフローチャートである。プラグインルーチンのとき、メインコントローラ２０は、既に入力されている装置構成を、後からメインコントローラ２０に接続される潅流装置構成にマッチさせる自動マッチングモードで作動してもよい。例えば、オペレータは、連続モードで作動して所定流量を連続的に圧送するように遠心血液ポンプ（コントローラ２０にはまだ接続されていない）を構成してもよい。その後、血液ポンプがコントローラ２０に結合されると、コントローラ２０は、以前に記憶されていたポンプ構成を、血液ポンプに自動的にマッチさせる。
【００４３】
図１３Ｂにおいて、ステップ２６２でメインコントローラ２０が自動マッチングモードの場合、ステップ２６４に進んで、接続されたばかりの潅流装置と、以前に記憶されている装置構成との間の可能マッチングが１通りだけであるかどうかを判断する。これは、以前に記憶されたポンプ構成が１通りだけで、しかもメインコントローラ２０に接続されたばかりの装置がポンプである場合に該当する。
【００４４】
ステップ２６４の判断により可能マッチングが１通りだけの場合、ステップ２６６に進んで、潅流回路画像中に装置を表示する場所が既知かどうかを判断する。以前に記憶されている装置構成にこの位置を備えることができる。位置不明の場合、ステップ２６８に進んで、位置を選択するようにとの指示メッセージをオペレータに出し、その後、ステップ２７０に進んで、新たに接続された潅流装置の画像を潅流回路画像の中に表示する。ステップ２６６の判定により、装置位置が既知の場合、ステップ２６８を飛ばして、直接ステップ２７０に進む。
【００４５】
ステップ２６２の判断により、メインコントローラ２０が自動マッチングモードでない場合、または、ステップ２６４の判断により、複数通りの可能マッチングが存在する場合、ステップ２７２に進む。新たに接続した装置が、既に構成済みである場合、ステップ２７４に進んで、既に記憶されている複数の構成の中から適切な構成を選択するようにとの指示メッセージをオペレータに出す。装置がまだ構成されていない場合、ステップ２７６に進んで、オペレータを、その装置の所望構成パラメータに入れる。その後、前述のステップ２６８とステップ２７０が実行される。
【００４６】
ネットワーク通信
ＣＡＮバージョン２．０Ｂなどの従来のネットワークコントローラであってもよい、メインコントローラ２０内のネットワークコントローラ１０６（図２）は、デジタルパケットを送受信する（２本のワイヤから構成される）データバス１５２をそれぞれ備えるネットワークバス３０を流れるデータを監視する。データパケットのフォーマットは、１）フレーム開始（ＳＯＦ）フィールド、２）仲裁（ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ）フィールド、３）制御フィールド、２）可変長データフィールド、５）巡回冗長検査（ＣＲＣ）フィールドなどのエラー検出／修正フィールド、６）確認応答（ＡＣＫ）フィールド、７）フレーム終結（ＳＯＦ）フィールドから成るデータフィールドから構成される従来のフォーマットであってもよい。
【００４７】
ネットワークバス３０のデータパケット同報通信の優先度を判断するために使用される。優先度は、データパケットの仲裁フィールドの全体数値を基礎とするものである。２つのデータパケットの伝送にコンフリクトが生じた場合、低い数値の仲裁フィールドを有するデータパケットに優先度がある。以下に記載するのは、メッセージタイプを指定するメッセージ識別（ＩＤ）コードを含む、使用してよいデータパケットタイプの数だけ存在する仲裁フィールドである。
【００４８】
【表１】
2008149184.tif 000003
【００４９】
上の表は、メッセージタイプの優先度の最も高いもの（一番上）から優先度の最も低いものまでが表示されている。Ａタイプのメッセージは、ネットワークデータバスに接続されている全装置に対してメインコントローラ２０が制御メッセージを同報通信することに対応する。データフィールド“ｃｃｃｃｃｃｃｃ  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”は、メッセージタイプを設定するために使用される。Ｂタイプのメッセージは、エキステンダコントロールに対してメインコントローラ２０がメッセ時を同報通信することに対応している。データフィールド“ｃｃｃｃｃｃｃｃ  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”は、メッセージのタイプを設定するために使用される。
【００５０】
Ｃタイプのメッセージは警報または安全メッセージに対応し、データフィールド“ａａａａａａａａ”で警報タイプを設定し、データフィールド“ｓｓｓｓｓｓｓｓ”で警報メッセージを生成した装置の論理アドレスを設定する。Ｄタイプのメッセージは、フローセンサなどの感知装置によって生成されるサーボメッセージに対応する。データフィールド“ｃｃｃｃｃｃｃｃ”は、感知されたパラメータのタイプ、例えば流量、を設定し、データフィールド“ｓｓｓｓｓｓｓｓ”は、感知パラメータを生成したセンサの論理アドレスを設定する。
【００５１】
Ｅタイプのメッセージは、メッセージタイプを設定するデータフィールド“ｃｃｃｃｃｃｃｃ  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”と、メッセージの所期の宛先の論理アドレスを設定するデータフィールド“ｄｄｄｄｄｄｄｄ”とを有する一般的なメッセージに対応する。Ｆタイプのメッセージは、メッセージタイプを設定するデータフィールド“ｃｃｃｃｃｃｃｃ  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”と、メッセージソースの論理アドレスを設定するデータフィールド“ｓｓｓｓｓｓｓｓ”とを有する一般的なメッセージに対応する。
【００５２】
Ｇタイプのメッセージは、メッセージタイプを設定するデータフィールド“ｃｃｃｃｃｃｃｃ”と、メッセージの所期の宛先の物理アドレスを設定するデータフィールド“ｄｄｄｄｄｄｄｄ  ｄｄｄｄｄｄｄｄ”とを有する一般的なメッセージに対応する。Ｈタイプのメッセージは、メッセージタイプを設定するデータフィールド“ｃｃｃｃｃｃｃｃ”と、メッセージソースの物理アドレスを設定するデータフィールド“ｓｓｓｓｓｓｓｓ  ｓｓｓｓｓｓｓｓ”とを有する一般的なメッセージに対応する。Ｉタイプのメッセージ（すべて論理“１”）は、ネットワークデータバスに接続された全装置に周期的に同報通信される、メインコントローラ２０からのステータス要求に対応する。
【００５３】
前述のメッセージタイプの中には、データフィールド無しで伝送されるものがある。例えば、メインコントローラ２０からのステータス要求メッセージには、データフィールドが無い。他のメッセージはデータフィールドを有している。例えば、サーボメッセージ（上記Ｄタイプ）は、１分当たり０．２５７リットルという流量読取値など、感知された状態の数値を設定する特定するデータフィールドを備える。
【００５４】
メインコントローラ２０、エキステンダコントローラ３２、およびアダプタポッド４０は、ＣＲＣフィールドを介して受信されたメッセージの精度を確認し、正確に受信されていなかったメッセージの再送信を要求し、正確に受信されるメッセージを受信したことに応じて確認応答メッセージを伝送する、従来の電子機器回路を備えていてもよい。
【００５５】
前述のメッセージは、ネットワーク３０に接続された全装置に送信または同報通信されてもよい。ポッド４０またはエキステンダコントローラ３２などの装置のそれぞれは、同報通信される特定メッセージについてのみ、受信によって判別することができる。例えば、この判別は、受信装置と関係のある、受信装置以外の全装置の論理アドレスを記憶している、受信装置内のメッセージ判別メモリにアクセスすることによって実施されることが可能である。
【００５６】
例えば、フローセンサ５０ａからのフィードバック信号受信に基づいて導管の血液流量を制御する血液ポンプ５０ｃに接続されたアダプタポッド４０ｃが受信装置である場合、ポッド４０ｃのメッセージ判別メモリにフローセンサ５０ａの論理アドレスが含まれているので、ポッド４０ｃは、フローセンサ５０ａに接続されているポッド４０ａが生成する任意のメッセージを受信できる。
【００５７】
メッセージ判別メモリは、メインコントローラ２０の論理アドレスを含んでいるが、他の複数のポッド４０の論理アドレスを含むことも可能である。従って、ネットワーク３０に同報通信されるメッセージは、特定の宛先アドレスを含む必要がない（ただし、宛先アドレスを含むこともできる）点に注意されたい。
【００５８】
ポッド４０およびエキステンダコントローラ３２は、送り主のアイデンティティではなくメッセージタイプに基づいてメッセージを判別することもできる。例えば、ポッド４０は、全部のステータス要求メッセージおよび構成メッセージ（以下に記載）を受信できる。そのようなメッセージのメッセージ識別コードもメッセージ判別メモリに記憶できる。
【００５９】
医療処置で潅流システム１０を使用する前であって、全部の潅流装置５０を前述のように構成した後、ネットワーク３０に接続されている全部のポッド４０に、構成メッセージを含んだデータパケットが送信される。構成メッセージには、前述の必要構成データがすべて含まれている。例えば、血液ポンプの場合、構成データはポンプ操作モード、ポンプの所望流量などである。装置関連データ（例えば、血液ポンプがフィードバックを受信しなくてはならないセンサ）など、任意の構成メッセージをポッド４０が受信すると、対応する装置の論理アドレスによってメッセージ判別メモリが更新される。
【００６０】
ネットワークへのポッドの接続
ネットワークデータ／電力バス３０を介してアダプタポッド４０とメインコントローラ２９とを通信させるには、アダプタポット４０がネットワーク３０に接続されることが許可されていなくてはらなない。この接続は、ネットワークに接続するアダプタポッド４０がメインコントローラ２０に送信する開始要求メッセージによって開始される。開始要求メッセージには、接続要求元のポッド４０に接続される潅流装置５０のタイプを識別する第１のコードと、接続要求元のポッド５０の物理アドレス（図１１のコード発生器１４４によって指定）を識別する第２のコードとが含まれる。
【００６１】
図１３Ｃは、アダプタポッド４０から開始要求メッセージを受信したことに対応して、メインコントローラ２０が実施する開始ルーチン２８０のフローチャートである。開始ルーチン２８０は、メインコントローラ２０が開始要求メッセージを受信したことに応じて呼び出される中断サービスルーチンであってもよい。図１３Ｃを参照すると、ステップ２８２８で、メインコントローラ２０によって受信された開始メッセージがデコードされて、接続要求元のポッド４０に取り付けられる潅流装置４０のタイプを判断するとともに、ポッド４０の物理アドレスを判断する。
【００６２】
ステップ２８４で、要求元ポッド４０にフルパワーが承認されているかどうか判断する。先述したように、潅流装置４０を動かす電力は、ネットワーク３０を介して電源１１８（図９）からポッド４０に供給される。電源１１８から与えられる電力に制限がある場合があり、その場合、メインコントローラ２０は、特定数の潅流装置５０だけしかネットワーク３０に接続できないようにプログラムされていてもよいし、あるいは、特定タイプの潅流装置５０を特定数だけしか接続できないようにプログラムされていてもよい。例えば、血液ポンプなどの制御装置は一般に感知装置より多くの電力を使うので、ネットワーク３０に接続できる制御装置の数の上限をメインコントローラ２０に与えてもよい。
【００６３】
ステップ２８４で、ネットワーク３０に既に接続されている潅流装置５０の数と接続可能な最大数とを比較して、追加装置５０の接続によって最大値を越えてしまうかどうかを判断することによって、フルパワーを承認するか否か決定できる。あるいは、接続要求元の層値が制御装置の場合は、既に接続されている制御装置数と、接続可能な制御タイプ潅流装置の最大数と比較できる。フルパワー非承認と判断された場合は、プログラムはそのまま終了する。
【００６４】
フルパワー承認と判断された場合、ステップ２８６〜２９８が実行され、開始許可メッセージが生成および転送され、それによって潅流装置５０に対応するポッド４０がネットワーク３０に接続される。特にステップ２８６で、新たに接続されたポッド４０に対して固有論理アドレスが割り当てられる。例えば、ネットワーク３０の容量が装置１６個である場合、論理アドレスは４ビットのバイナリコードであってもよい。ステップ２８８で、論理アドレスを含む開始許可メッセージがコード化され、ステップ２９０で開始許可メッセージがネットワーク３０を通じて送信される。
【００６５】
ステップ２９２で、開始要求元のポッド４０が、メインコントローラ２０に対してローカルである場合（すなわち、ネットワークエキステンダ２２無しでメインコントローラに直接に接続されているポット４０ｇまたは４０ｈのいずれかである場合）、ポッド４０へのフルパワーは、潅流装置５０に接続されているローカルノードコントローラ（すなわち、図９のノードコントローラ３４ｉ〜３４ｊのいずれか）を介して可能となる。図１１において、上記はライン１３４にイネーブル信号を送信することによって実施され、それによってコントローラ１４０がスイッチ１４０、１５４、１５８を閉じるので、電力ライン１２０ａ、１２０ｂにフルパワーが供給され、アダプタポッド４０がデータバス１５２に接続される。
【００６６】
図１３Ｃにおいて、ステップ２９２の判断によって潅流装置がローカルな装置でない場合、ステップ２９６に進んで、開始要求元のポッド４０と協働するノードコントローラ３４の物理アドレスを含む接続メッセージを、ネットワーク３０を通して送信する。以下に説明するように、エキステンダコントローラ３２は、接続メッセージを受信するとそのメッセージをデコードして物理アドレスを判断し、ノードコントローラ３２に接続されたライン１３４にイネーブル信号を送信することによって、物理アドレスを有するノードコントローラ３４に接続されたエキステンダコントローラ３２（すなわち、要求ポッド４０と協働するノードコントローラ３４）をフルパワーにする。
【００６７】
ステータス要求
潅流システム１０の操作時、ネットワーク３０に接続された全装置が、適正に機能し且つネットワーク３０を通して同報通信メッセージを受信していることを確認するために、メインコントローラ２０は周期的にステータス要求メッセージをネットワーク３０上のすべてのエキステンダコントローラ３２とアダプタポッド４０とに送信する。エキステンダコントローラ３２のそれぞれおよびアダプタポッド４０は、所定時間内にステータス要求に応答しなくてはならない。この時間内にステータス要求に応答しないエキステンダコントローラ３２およびポッド４０はネットワークから切断され、それに対応する警報メッセージが視覚ディスプレイ１１４に生成され、そのような事態がオペレータに警告される。
【００６８】
図１３Ｄは、メインコントローラ２０によって周期的に実施されるステータス要求ルーチン３００のフローチャートである。図１３Ｄにおいて、ステップ３０２でステータス要求メッセージがコード化され、ステップ３０４でネットワーク３０に接続されている全部のエキステンダコントローラ３２およびアダプタポッド４０にメッセージが同報通信される。前述の通り、ステータス要求メッセージは、データパケットの仲裁でただ単にすべて論理“１”であってもよい。ステップ３０６で、全部のエキステンダコントローラ３２およびポッド４０がステータス要求メッセージに応答しなくてはならない所定のタイムアウト時間が開始する。
【００６９】
ステータス要求メッセージを受信すると、エキステンダコントローラ３２のそれぞれおよびアダプタポッド４０は、その論理アドレスとステータスを利用してステータスメッセージをコード化し、その後、ネットワーク３０を通してこの状態メッセージをメイコントローラ２０に同報通院する。
【００７０】
図１３Ｅは、前にルーチン３００によって送信されたステータス要求メッセージに応答して送られてきた状態メッセージを受信した時にメインコントローラ２０が実施する、ステータス受信ルーチン３１０のフローチャートである。図１３Ｅを参照すると、ステップ３１２で、応答元のエキステンダコントローラ３２またはアダプタポッド４０の論理アドレスがステータスメッセージから判断され、ステップ３１４で、メッセージから装置３２または４０の状態が判断される。ステータスは、数多くの種々のバイナリのステータスコードで指定されてもよい。ステップ３１６で、装置３２または４０のステータスに問題がなければ、そのままプログラム終了となる。しかしながら、ステータスに問題がある場合、ステップ３１８に進んで、ステータスコードによって識別されるステータス状態に応答する。状態がさほど重大でなければ、メインコントローラ２０は還流システム１０の視覚ディスプレイ１１４に警告を表示するだけでよい。状態がかなり重大である場合、メインコントローラ２０は、ネットワーク３０から装置３２または４０を切断してもよい。
【００７１】
図１３Ｆは、エキステンダコントローラまたはアダプタポッド４０をネットワーク３０から切断させる切断ルーチン３３０のフローチャートである。切断ルーチン３３０は、１）装置３２または４０が前述のタイムアウト時間内にメインコントローラ２０にステータスメッセージを送信しなかった場合、または２）図１３Ｅのステップ３１８の判定により装置３２または４０の重大な動作異常の場合に応答して、メインコントローラ２０によって実行される。
【００７２】
図１３Ｆにおいて、ステップ３３２で、切断対象の装置３２または４０がメインコントローラ２０にとってローカルである場合、ステップ３３４に進んで、装置３２または４０を、装置３２または４０に接続されたメインコントローラ２０内のノードコントローラ３４ｇ、３４ｈ、３４ｉまたは３４ｊによって切断する。図１１に参照すると、切断は、ディスエーブル信号をライン１３４に送信することによってコントローラ１４０がスイッチ１５０、１５４、１５８を開いてデータバス１５２および電力ライン１２０ａ、１２０ｂが切断されることによって行われる。
【００７３】
ステップ３３２で、切断対象装置がメインコントローラ２０にとってローカルでない場合、ステップ３３６に進んで、切断対象装置３２または４０のノードコントローラ３４の物理アドレスを含む切断メッセージをコード化し、その後、ステップ３３８に進んで、ネットワーク３０を通して切断メッセージを送信する。
【００７４】
切断対象装置が、ノードコントローラ３４を介してエキステンダコントローラ３２に接続されたポッド４０である場合、エキステンダコントローラ３２が切断メッセージを受信すると、エキステンダコントローラ３２はメッセージをデコードして切断対象のポッドの物理アドレスを判断し、そのポッド４０と協働するノードコントローラ３４は、ノードコントローラ３４に接続されたライン１３４にディスエーブル信号を送ることによってポッド４０を切断する。
【００７５】
メインコントローラに入力されるオペレータコマンド
医療処置に際して潅流システム１０を操作しているとき、メインコントローラ２０はシステムのオペレータが入力する種々のコマンドなどの入力に応答している。図１３Ｇは、これら入力にどのようにメインコントローラ２０が応答するかを示す制御コマンドルーチン３５０のフローチャートである。図１３Ｇには種々の可能オペレータ入力が開示されているが、メインコントローラ２０は、それ以外の他のオペレータ入力にも対応可能であることを理解されたい。
【００７６】
図１３Ｇを参照すると、ステップ３５２で、オペレータによる入力が制御コマンドであった場合、ステップ３５４に進んで、制御コマンドに対応する制御メッセージをデータパケットにコード化し、その後、ステップ３５６に進んで、ネットワーク３０を通して制御メッセージを同報通信する。例えば、制御メッセージは、１）特定感知装置の新警報限界、２）血液ポンプの新動作モード、３）血液ポンプの新目標流量値、４）特定感知装置の新読取速度、５）ポンプ開始コマンド、６）ポンプ停止コマンド、のいずれかであることが可能である。
【００７７】
ステップ３５８で、オペレータが特定警報のリセットを要求した場合は、ステップ３６０に進んで、警報を発生した装置の論理アドレスを含んでいる対応警報リセットメッセージをコード化し、ステップ３６２に進んで、ネットワーク３０を通して警報リセットメッセージを同報通信する。ステップ３６４で、潅流システム１０のリセットをオペレータが要求した場合は、ステップ３６６に進んで、対応システムリセットメッセージをコード化し、ステップ３６２に進んで、システムリセットメッセージをネットワーク３０を通して同報通信する。
【００７８】
メインコントローラによるネットワークメッセージの受信
動作時、メインコントローラ２０は、ネットワーク３０を通して同報通信される種々タイプのメッセージを受信する。図１３Ｈは、メインコントローラ２０が実行する受信ルーチン３７０のフローチャートであり、種々タイプのメッセージの受信に応じてメインコントローラ２０が取る行動を説明するものである。
【００７９】
図１３Ｈを参照すると、ステップ３７２で、受信メッセージが警報または他の事象などの事象メッセージに対応している場合、ステップ３７４に進んで、表示装置１１４に表示される可視表示が更新され事象をオペレータに知らせ、そしてステップ３７６に進んで、メインコントローラ２０のメモリ１０４に記憶される事象ログにこの事象を記録する。
【００８０】
ステップ３７４で、受信メッセージが、フローセンサの出力を表わす数値を含むメッセージなどのデータメッセージに対応している場合は、ステップ３８０に進んで可視表示を更新され、そしてステップ３８２に進んで、データおよびこのデータを生成した装置を、メインコントローラ２０のメモリ１０４に記憶されているデータログに記録する。
【００８１】
ステップ３８４で、受信メッセージがステータスメッセージであった場合、ステップ３８６に進んで、図１３Ｅを参照して先述したようにステータスメッセージを処理し、ステップ３９０で、メモリに記憶されているステータスログにステータスを記憶する。ステップ３９２で、受信メッセージが開始要求であった場合、ステップ３９４に進んで、図１３Ｃを参照して先述したように開始要求を処理し、ステップ３９６で視覚表示を更新する。
【００８２】
エキステンダコントローラの動作
エキステンダコントローラ３２の基本機能は、ネットワーク３０に対するアダプタポッド４０の接続および切断を制御することである。図１５Ａは、それぞれのエキステンダコントローラ３２のコントローラ１３０が実施する開始ルーチンのフローチャートである。図１５Ａを参照すると、ステップ４２２で、エキステンダコントローラ３２は、内部ＲＡＭおよび内部ＲＯＭのテストなど多数の内部自己テストを実施する。ステップ４２４で、テストが正常終了した場合、ステップ４２６に進んで、ネットワークバス３０にメッセージを送信し、同時に、実際にそのメッセージが送信されたか判断するために送信されたメッセージを、ネットワークバス３０から受信することによって、ネットワークバス３０へのエキステンダコントローラ３２の接続を試験する。
【００８３】
ステップ４２８で、データバステストが正常終了した場合、ステップ３２０に進んで、エキステンダコントローラ３２が、ライン１３３を介してその親ノードコントローラ３４にチェックインコードを周期的に転送することを開始する。以下に説明するように、装置（アダプタポッド４０またはエキステンダコントローラ３２）のそれぞれは、その親ノードコントローラ３４に対して周期的にチェックインコードを送信して、ネットワーク３０への接続を維持しなくてはならない。
【００８４】
ステップ４３２で、エキステンダコントローラ３２は、その親ノードコントローラ３４からその物理アドレスが送信されてくるのを待機する。ステップ４３４で、ステップ４２２および４２６で行われたテストのいずれかが不合格だった場合、ネットワーク３０を通してエラーメッセージが同報通信される。エラーメッセージには、エキステンダコントローラ３２の物理アドレスと、どのテストに通らなかったかを示すバイナリコードとが含まれている。
【００８５】
全部のテストに合格した場合、ステップ４３８に進んで、エキステンダコントローラ３２の物理アドレスを含む開始要求メッセージをコード化してネットワーク３０を通して同報通信する。ステップ４４０で、メインコントローラの開始承認メッセージを受信するまで待機し、次にステップ４４２で、その親ノードコントローラ３４の電力ライン１２０ａ、１２０ｂを介してエキステンダコントローラ３２にフルパワーを供給することが承認されるのを待機する。承認されると、ステップ４４４に進み、エキステンダコントローラ３２が電力ライン１２０ａおよび１２０ｂの電圧および電流を測定して、それらが指定範囲内であることを確認する。ステップ４４６で、電力測定値が指定範囲外の場合、ステップ４３６に進んで、この結果に対するメッセージをネットワーク３０を通じてメインコントローラ２０に同報通信する。
【００８６】
図１５Ｂは、エキステンダコントローラ３２がメインコントローラ２０から接続メッセージを受信したときにエキステンダコントローラ３２が実行する接続ルーチン４５０のフローチャートである。図１５Ｂを参照すると、ステップ４５２で、メインコントローラ２０から受信した接続メッセージがデコードされ、ネットワーク３０に接続するアダプタポッド４０の物理アドレスが判断される。ステップ４５４で、物理アドレスが確認され、接続されるアダプタポッド４０が、エキステンダコントローラ３２にとってローカルであるかどうか判断される、これは、アダプタポッド４０が、エキステンダコントローラ３２に接続されている３つのうちの１つであることを意味する。ポッド４０がエキステンダコントローラ３２にとってローカルでない場合、それ以上の動作は行われず、ルーチン４５０は終了する。ポッド４０がエキステンダコントローラ３２にとってローカルである場合、ステップ４５６に進み、いずれかのライン１３４を介して、接続しようとするアダプタポッド４０と協働するノードコントローラ３４にイネーブル信号を送信し、それによってアダプタポッド４０を前述のようにネットワーク３０に対して接続状態にする。
【００８７】
エキステンダコントローラ３２がメインコントローラ２０からの切断メッセージを受信すると、図１５Ｃ記載の切断ルーチン４６０がエキステンダコントローラ３２によって実行される。図１５Ｃを参照すると、ステップ４６２で、メインコントローラ２０から受信された切断メッセージをデコードして、ネットワーク３０から切断されるアダプタポッド４０の物理アドレスを判断する。ステップ４６４で、物理アドレスを確認して、切断対象のアダプタポッド４０がエキステンダコントローラ３２にとってローカルであるかどうか判断する。ポッド４０がローカルでない場合、それ以上の動作は行われない。ポッド４０がローカルである場合、ステップ４６６に進み、いずれかのライン１３４を介して、切断しようとするアダプタポッド４０と協働するノードコントローラ３４にディスネーブル信号を送信し、それによってアダプタポッド４０を前述のようにネットワーク３０に対して切断状態にする。
【００８８】
ノードコントローラの動作
ノードコントローラ３４の基本機能は、ネットワーク３０に対してアダプタポッド４０（ノードコントローラ３４がアダプタポッド４０の親である場合）およびエキステンダコントローラ３２（ノードコントローラ３４がキステンダコントローラ３２の親である場合）を接続および切断することである。接続または切断は、前述のように、メインコントローラ２０から、または、ノードコントローラ３４と協働するエキステンダコントローラ３２から受信されるイネーブルまたはディスエーブル信号に基づいて実施される。また、ノードコントローラ３４のそれぞれは、対応装置３２または４０が周期的にチェックインを行うことを要求する。装置３２または４０が適切なチェックインコードでチェックインを行わなかった場合、ノードコントローラ３４はネットワーク３０から装置３２または４０を切断する。
【００８９】
図１６Ａは、ノードコントローラ３４のそれぞれが実行するノードルーチン４７０のフローチャートである。ルーチン４７０は、対応装置３２または４０が出力したチェックインコードをノードコントローラ３４が受信したときに実行される。図１６Ａを参照すると、ステップ４７２で、装置３２または４０から受信したコードが有効でなかった場合、それ以上の動作は行われずルーチンは終了する。チェックインコードは、ノードコントローラ３４のコード発生器１４４（図１１）によって指定される物理アドレスであってもよい。コードが有効かどうか判断するために、ノードコントローラ３４は、受信コードを所定コードと一致するか比較して判断してもよい。
【００９０】
チェックインコードが有効だった場合、ステップ４７４に進み、タイムアウトタイマーを再スタートする。タイムアウトタイマーは、装置３２または４０が有効チェックインコードを送信しなくてはならない所定時間を把握する。ステップ４７６で、ノードコントローラ３４は、コード発生器１４４が生成した物理アドレスを、ポッド４０に送信する。ステップ４７８で、ノードコントローラ３４は、スイッチ１５０に信号を送ってスイッチ１５０を閉じさせることによって（または、既に閉じている場合は閉じた状態を維持することによって）、装置３２または４０をデータバス１５２（図１１）に接続する。
【００９１】
ステップ４８０で、ノードコントローラ３４に接続されたライン１３４にイネーブル信号が存在する場合、ノードコントローラ３４は、スイッチ１５４、１５８（図１１）に信号を送信することによって装置３２または４０にフルパワーを供給し、スイッチ１５４、１５８を閉じさせる（または、既に閉じている場合は閉じた状態を維持させる）。
【００９２】
ステップ４８０の判断によりイネーブル信号が存在しなかった場合、ステップ４８４に進んで、スイッチ１５０を開くことによってデータバス１５２から装置３２または４０を切断し、ステップ４８４に進んで、スイッチ１５４、１５８を開くことによって電力ライン１２０ａ、１２０ｂから装置３２または４０を切断する。
【００９３】
装置３２または４０が、タイムアウト時間内にノードコントローラ３４に有効チェックインコードを送信しなかった場合、ノードコントローラ３４は図１６Ｂに示したタイムアウトルーチンを実行する。図１６Ｂを参照すると、ステップ４９２で、スイッチ１５０を開くことによってデータバス１５２から装置３２または４０を切断し、ステップ４９４で、スイッチ１５４、１４８を開くことによって電力ライン１２０ａ、１２ｂから装置３２または３４を切断する。
【００９４】
アダプタポッドの動作
アダプタポッド４０は、メインコントローラ２０によって送信された構成および制御メッセージの受信、流量などの感知された状態の数値を含む感知メッセージの受信、および／またはネットワーク３０による感知メッセージの送信など、数多くの機能を実施する。以下にこれらの機能を説明する。
【００９５】
図１７Ａは、それぞれのアダプタポッド４０のコントローラ１８０が実行する開始ルーチン５２０のフローチャートである。図１７Ａを参照すると、ステップ５２２で、アダプタポッド４０が、内部ＲＡＭおよび内部ＲＯＭのテストなど数多くの内部自己テストを実行する。ステップ５２４でテストが正常終了すると、ステップ５２６に進んで、データバス１５２にメッセージを送信すると同時に、メッセージが確かに送信されたかを判断するために送信されたメッセージをデータバス１５２から受信することによって、ポッド４０とデータバス１５２との接続を試験する。
【００９６】
ステップ５２８でデータバステストが正常終了すると、ステップ５３０に進んで、アダプタポッドがライン１３３を介してその親ノードコントローラ３４に周期的にチェックインコードを送信しはじめる。ステップ５３２で、ポッド４０は、その親ノードコントローラ３４からその物理アドレスが送信されてくるのを待機する。ステップ５３４で、ステップ５２２および５２６で実施したテストのいずれかに合格しなかった場合、ネットワーク３０を介してエラーメッセージを同報通信する。エラーメッセージには、ポッド４０の物理アドレスと、合格しなかったテストを特定するバイナリコードとが含まれる。
【００９７】
全試験に合格だった場合、ステップ５３８に進んで、アダプタポッド４０の物理アドレスを含む開始要求メッセージをコード化してネットワーク３０を通じて同報通信する。ステップ５４０で、メインコントローラ２０から開始承認メッセージが出力されるまで待機し、その後、ステップ５４２で、その親ノードコントローラ３４の電力ライン１２０ａ、１２０ｂを介してアダプタポッド４０にフルパワーが承認されるのを待機する。フルパワーが承認されると、ステップ５４４に進み、ポッド４０が電力ライン１２０ａ、１２０ｂの電圧と電流を測定し、それらが指定範囲内であるか確認する。ステップ５４６で電力測定値が指定範囲内にない場合、ステップ５３６に進んで、その結果に対するメッセージをネットワーク３０を通してメインコントローラに同報通信する。
【００９８】
動作時、アダプタポッド４０はネットワークを通してメインコントローラ２０から制御または構成メッセージを受信してもよい。図１７Ｂは、アダプタポッド４０がメッセージを受信するときに実行される受信ルーチン５５０のフローチャートである。図１７Ｂを参照すると、ステップ５５２で、メッセージがデコードして、メッセージに埋め込まれた制御コマンドを判断し、ステップ５５４で、ポッド４０に接続された潅流装置５０に制御信号を（図１２の１つ以上のデータライン１９２を介して）送信する。
【００９９】
動作時、アダプタポッド４０はいずれかのデータライン１９２を介して潅流装置５０から警報信号を受信してもよい。そのような警報信号を受信すると、ポッド４０は図１７Ｃ記載の警報ルーチン５６０を実行する。図１７Ｃを参照すると、ステップ５６２で、警報および警報タイプを生成する潅流装置４０の論理アドレスとともに警報メッセージをコード化し、ステップ５６４で、ネットワーク３０を通してメインコントローラ２０に警報メッセージを同報通信する。
【０１００】
動作時、フローセンサなど、感知信号を発生する潅流装置５０に接続されているアダプタポッド４０は、いずれかのライン１５２を介して感知信号の数値を周期的に読み取る。感知信号の連続読取の間隔は、前述の構成工程のときに指定してもよい。図１７Ｄは、感知信号の値を読み取る時間になったときに実行される感知ルーチン５７０のフローチャートである。図１７Ｄを参照すると、ステップ５７２で、いずれかのデータライン１５２を介して感知信号を読み取る。ステップ５７４で、感知信号の数値を、感知信号発生元の潅流装置４０の論理アドレスとともに、メッセージにコード化する。次に、ステップ４７６で、メッセージを、ネットワーク３０に接続されている全装置にネットワーク３０を通して同報通信する。
【０１０１】
前述のように、ネットワーク３０に接続されたアダプタポッド４０のそれぞれには、ネットワーク３０に接続された装置サブセットだけからのメッセージを選択受信するために使用されるメッセージ判別回路が設けられていてもよい。ステップ５７６で感知メッセージが同報通信されるときにメッセージを受信する装置は、メインコントローラ２０（ネットワーク３０を通して同報通信される全メッセージを受信してもよい）、および、感知メッセージにコード化された感知信号の値に基づいて制御される特定潅流装置５０だけである。
【０１０２】
アダプタポッドは前述以外の機能を備えてもよいことを理解されたい。また、メインコントローラ２０に設けられた単一電源からネットワークに電力を配電する代わりに、電力を、複数の電源、例えば、ネットワークエキステンダのそれぞれに１つずつ設けた電源から配電することも可能である。
【０１０３】
以上、前述の説明に鑑みて、本発明の数多くの変更態様および代替実施態様が当業者に明らかになるであろうが、上記説明は説明のためだけのものと解釈されるべきものであり、当業者に本発明を実施するベストモードを教示するためのものである。構造詳細は、実質的に本発明の精神を逸脱せずに変更されてもよく、添付クレームの適用範囲内にある全ての変更態様の排他的利用が確保されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明による潅流システムの好適実施態様のブロック図である。
【図２】図１に模式的に示したメインコントローラの斜視図である。
【図３】図１に模式的に示した１つのネットワークエキステンダの斜視図である。
【図４】図１に模式的に示した１つのアダプタポッドの斜視図である。
【図５】複数のコネクタ構成の図である。
【図６】複数のコネクタ構成の図である。
【図７】複数のコネクタ構成の図である。
【図８】図１に模式的に示したメインコントローラの斜視図で、２つのネットワークエキステンダと、８つのアダプタポッドが差し込まれている。
【図９】図１に模式的に示したメインコントローラのブロック図である。
【図１０】図１に模式的に示した１つのエクステンダコントローラのブロック図である。
【図１１】図１に模式的に示した１つのノードコントローラのブロック図である。
【図１２】図１に模式的に示した１つのアダプタポッドのブロック図である。
【図１３Ａ】図１記載のメインコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１３Ｂ】図１記載のメインコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１３Ｃ】図１記載のメインコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１３Ｄ】図１記載のメインコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１３Ｅ】図１記載のメインコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１３Ｆ】図１記載のメインコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１３Ｇ】図１記載のメインコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１３Ｈ】図１記載のメインコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１４Ａ】潅流システムの動作時に、図９の表示装置に生成される一組の潅流回路画像の表示例である。
【図１４Ｂ】潅流システムの動作時に、図９の表示装置に生成される一組の潅流回路画像の表示例である。
【図１５Ａ】図１記載のエキステンダコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１５Ｂ】図１記載のエキステンダコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１５Ｃ】図１記載のエキステンダコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１６Ａ】図１記載のノードコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１６Ｂ】図１記載のノードコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１７Ａ】図１記載のアダプタポッドの動作を示すフローチャートである。
【図１７Ｂ】図１記載のアダプタポッドの動作を示すフローチャートである。
【図１７Ｃ】図１記載のアダプタポッドの動作を示すフローチャートである。
【図１７Ｄ】図１記載のアダプタポッドの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
２０    メインコントローラ
３２ａ、３２ｂ    エキステンダコントローラ
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ    ノードコントローラ
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ    ポッド
５０ａ    フローセンサ
５０ｂ    エアセンサ
５０ｃ    ポンプ
５０ｄ    圧力センサ
５０ｅ    温度センサ
５０ｆ    オクルダー
５０ｇ    ポンプ
５０ｈ    レベルセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１３Ｈ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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