JP2012530569A - 体外循環路に血液を送り出すための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、遠心ポンプ（１）を有する体外循環回路に血液を送り出すための装置に関する。このポンプは、ポンプの吸引側に接続された静脈ホースライン（２）を介して送り出される血液を吸引するとともにポンプの排出側に接続された動脈ホースライン（３）を介して血液を排出する。この装置は、ポンプの排出側の排出量を検出するとともに排出量に対応する測定信号を出力する流量センサ（５）と、ポンプの排出側の圧力を検出するとともに圧力に対応する測定信号を出力する圧力センサ（６）と、センサの測定信号が供給されるとともに、２つの測定信号および遠心ポンプの回転速度を考慮してポンプの吸引側の圧力に対応する値を決定する、評価ユニットと、を有する。

Description

本発明は、遠心ポンプを有する体外循環システムに血液を送り出すための装置に関する。

遠心ポンプを有する体外循環システムでの血液の送出は、例えば特許文献１から知られる。これらの装置では、静脈ホースラインが患者からポンプに血液を運ぶとともに動脈ホースラインが血液をポンプから離れて運ぶ。これらの装置では、遠心ポンプが静脈流入ラインに直接接続されるので、ポンプの吸引力が高すぎる場合、静脈ホースライン内で過度に高い真空が発生する可能性があり、これらは血液が損傷を受けることにつながる。これを防ぐために、所定の値に達すると、例えば、操作者に警告することまたは自動的にポンプの操作に介入することによる、過度な高真空に対する適切な対策を開始するために、センサを用いて真空がポンプの吸引側で検出され得る。

しかし、ここに行き渡っている（大気圧と比べた）真空のために圧力センサの側でリークが生じた場合、空気が血液循環システム内に入り込み得るので、ポンプの静脈側の真空の検出は問題を含む。この問題の結果としてシステムに入り込む空気の検出は実行可能ではなく、同時に、体外血液循環システムに入る空気は患者への重大な危険を意味する。

独国特許公開第３９ ３５ ５０２号

問題を形成するこの背景に対して、本発明の基礎は、この目的のために、ポンプの吸引側の真空の量に対応する信頼性の高い値がポンプの静脈側に圧力センサを使用することなく得ることができる方法を明示することである。

この問題は、ポンプの吸引側に接続された静脈ホースラインを介して送り出される血液を吸引するとともにポンプの排出側に接続された動脈ホースラインを介して血液を排出する遠心ポンプと、ポンプの排出側の排出量を検出するとともに排出量に対応する測定信号を出力する流量センサと、ポンプの排出側の圧力を検出するとともに圧力に対応する測定信号を出力する圧力センサと、流量センサの測定信号および圧力センサの測定信号が供給されるとともに、２つの測定信号および遠心ポンプの回転速度を考慮してポンプの吸引側の圧力に対応する値を決定する、評価ユニットと、を有する、体外循環システムに血液を送り出すための装置を用いて解決される。

有利な実施形態では、評価ユニットは、ポンプの吸引側の圧力に対応する値を決定するときに遠心ポンプの特性のセットを用いる。

さらに有利な実施形態では、遠心ポンプの特性のセットは評価ユニットのメモリに格納される。

さらに有利な実施形態では、評価ユニットは、少なくとも、ポンプの吸引側の真空を表示するためのおよび／または操作者に警告するための表示手段に接続される。

さらに有利な実施形態では、回転速度センサからの測定信号が評価ユニットに供給される。

さらに有利な実施形態では、ポンプの回転速度を決定または表すポンプからの制御信号が評価ユニットに供給される。

さらに有利な実施形態では、評価ユニットは、遠心ポンプの回転速度を決定する制御信号が遠心ポンプに供給され得るように、遠心ポンプ用制御装置の機能を担うまたは遠心ポンプ用制御装置に統合される。

さらに有利な実施形態では、評価ユニットは、ポンプの吸引側の圧力の所定値に達するとすぐに、遠心ポンプの回転速度を減少させる。

本発明の実施形態は、以下に図面を参照してより詳細に記述される。

図１は、本発明による装置の実施形態の構造を示す。

図１に示されるように、体外循環システムに血液を送り出すための本発明による装置の実施形態は、ポンプの吸引側に接続された静脈ホースライン２を介して送り出される血液を吸引する遠心ポンプ１を有する。静脈ホースライン２は、患者に直接接続されることができ、その患者の血液は体外血液循環システムに送り出される。しかし、循環システムの図１に示されていない他の構成部品が静脈ラインにさらに統合されてもよい。遠心ポンプ１は、ポンプの排出側に接続された動脈ホースライン３を介して体外血液循環システムの動脈セクションに血液を排出する。

流量センサ５および圧力センサ６がポンプの動脈側に設けられる。流量センサ５は、ポンプ１の排出側の排出された量を検出するとともに排出された量に対応する測定信号を出力するために使用される。圧力センサ６は、ポンプ１の排出側の圧力を検出するとともに流速に対応する測定信号を出力するために使用される。圧力センサ６に関して、（大気圧と比べた）陽圧がポンプの動脈側に行き渡り、したがってリークが測定部位の領域で生じた場合、動脈ホースライン３内への空気の侵入は起こらず、むしろせいぜい血液の動脈ライン３の外への漏れが生じるので、この測定部位が危険ではないことに留意しなければならない。

図１がさらに示すように、ここに記載されるように本発明による装置の実施形態はまた、流量センサ５の測定信号および圧力センサ６の測定信号が供給される評価ユニット４も有する。例えば、回転速度センサ１ａの測定値または遠心ポンプ１の回転速度に対応するポンプの制御信号など、さらなる信号も評価ユニットに供給される。図１が示すように、測定信号およびさらなる信号は、ここに記載された実施形態において信号線４ａから４ｃを介して評価ユニット４に供給される。評価ユニット４がポンプを制御するための制御装置に統合される場合、回転速度依存信号の独立した供給は必要ない。図１では、この構成は、（破線の）制御信号線４ｄが提供され、それを介して、この場合制御装置として構成される評価ユニット４は、制御信号をポンプ１に供給するとともにこの方法においてポンプの回転速度を直接決定することが示される。

評価ユニット４はいずれの場合も測定信号および遠心ポンプの回転速度を評価し、測定信号および回転速度に基づいて、ポンプの吸引側の圧力に対応する値を決定する。したがって、遠心ポンプを介した圧力の増加（出口圧力−入口圧力の勾配）が回転速度および流量の関数であり、例えば特性のセットを用いて記述され得るという事実が利用される。ポンプの静脈または動脈側の抵抗の変化はその点について何の影響を及ぼさない。したがって、排出側の圧力が知られるとともに流量および回転速度もまた知られる場合、吸引側の圧力は、第１に、特性のセット（および特性のセットのサポート値の間の可能な補間）を用いてポンプを介した圧力の増加を決定し、次にポンプの排出側の圧力からこの方法で決定された圧力の増加を減算することにより決定される。

特性のセットは、測定技術を用いて特定のタイプの遠心ポンプに対して事前に決定されなければならない。特性のセットの値は、ポンプの吸引側の圧力に対応する値が決定されるとき、評価ユニットが遠心ポンプの特性のセットにアクセスすることができるように、好ましくは評価ユニット４内のメモリ７に格納され、それにより動脈側のセンサの測定信号および回転速度がアクセスパラメータとして使用され得る。与えられたパラメータの組み合わせに対するサポート値が特性のセット内に提供されない場合、特性のセット内の適切な点は（線形）補間を用いて決定される。

評価ユニット４が遠心ポンプの静脈側の過度な真空を検出する場合、警報表示が表示手段８を介して操作者に出力され、その結果この操作者は静脈ラインの真空を減少させるために適切な対策を取る。この目的のために、評価ユニット４は表示手段８に信号線４ｅを介して接続される。表示手段８を用いて、運転中の現在の圧力状態を概観できるように、評価ユニット４はさらに少なくともポンプの静脈側の真空に対する連続的な圧力表示を提供することができる。

上述のように、評価ユニット４が制御装置の機能も担うまたは制御装置に統合されるならば、遠心ポンプの静脈側の過度の真空の場合、ポンプの操作に直接介入することができるとともに静脈ラインの真空を低下させるために回転数を減少させることができる。既に述べた制御信号線４ｄは、対応する制御信号をポンプ１に供給するために使用され得る。

Claims (8)

1. 体外循環システムに血液を送り出すための装置であって、
   − 遠心ポンプであって、前記ポンプの吸引側に接続された静脈ホースラインを介して送り出される前記血液を吸引するとともに前記ポンプの排出側に接続された動脈ホースラインを介して前記血液を排出する遠心ポンプと、
   − 前記ポンプの前記排出側の排出量を検出するとともに前記排出量に対応する測定信号を出力する流量センサと、
   − 前記ポンプの前記排出側の圧力を検出するとともに前記圧力に対応する測定信号を出力する圧力センサと、
   − 前記流量センサの前記測定信号および前記圧力センサの前記測定信号が供給されるとともに、２つの前記測定信号および前記遠心ポンプの回転速度を考慮して前記ポンプの前記吸引側の圧力に対応する値を決定する、評価ユニットと、を有する、
   装置。
2. 前記評価ユニットは、前記ポンプの前記吸引側の前記圧力に対応する前記値を決定するときに、前記遠心ポンプの特性のセットにアクセスする、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記遠心ポンプの前記特性のセットは前記評価ユニットのメモリに格納される、
   請求項２に記載の装置。
4. 前記評価ユニットは、少なくとも、前記ポンプの吸引側の真空を表示するためのおよび／または操作者に警告するための表示手段に接続される、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
5. 回転速度センサの測定信号が前記評価ユニットに供給される、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記ポンプの回転速度に対応する前記ポンプの制御信号が、前記評価ユニットに供給される、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記評価ユニットは、前記遠心ポンプの回転速度を決定する制御信号が前記遠心ポンプに供給され得るように、前記遠心ポンプ用の制御装置の機能を担うまたは前記遠心ポンプ用の制御装置に統合される、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記評価ユニットは、前記ポンプの前記吸引側の圧力の所定値に達したときに、前記遠心ポンプの回転速度を減少させる、
   請求項７に記載の装置。
   

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