JP7237351B2 - リザーバ及び体外循環システム - Google Patents

Description

本発明は、圧力検出手段を備える血液貯留用のリザーバと、これを備える体外循環システムとに関する。

人工心肺を構成する血液の体外循環回路には、脱血した血液を貯留する貯血槽として機能するリザーバが設けられている。そして、患者が出血した場合、及び脱血流量が過小又は過大である場合等に、リザーバに貯留された血液によって送血流量を増減させることがある。このリザーバ内の血液の液位は、脱血流量が変動した場合、及び吸引した血液等の液体をリザーバに流入させた場合等に変動する。ここで安定して送血するためには、リザーバ内に所定の基準量以上の血液が貯留されていることが望ましい。また、送血中にリザーバ内の血液が空になることを防止する必要もある。そのため、経時的に変動するリザーバ内の血液の液位を、正確に検出することが望まれている。

特許文献１には、リザーバ内に挿入された管と、管の上部に連結されるとともに、大気に連通可能とされた弁と、弁に連通された圧力計とからなる液面計測器が開示されている。この液面計測器によれば、弁を大気に開放した後に大気との連通を遮断して、弁と圧力計とを連通することにより、圧力計が管内の空気圧を検知できる。そして、リザーバ内の液面が上下すると、管内に流入した液の上において空気圧が変化する。そのため、圧力計が検知した空気圧に基づいて、液位を演算して表示させることができる。

実開平３－３５４３０号公報

しかし、特許文献１に記載の構成においては、液位の検出が不正確になる可能性がある。具体的に、リザーバ内が陰圧となった場合、例えば脱血流量を増加させるためにリザーバ内を陰圧にする吸引補助脱血を行う場合、管内の空気圧が変化してしまう。そのため、液位を正確に演算することができなくなってしまう。

本発明の一態様に係るリザーバは、血液を貯留する本体と、前記本体内に挿入されるとともに、封止された下端部を有する導管と、前記導管の下部に配置され、前記導管内に露出する導管側検出部と、前記本体内に露出する本体側検出部とを有する圧力検出手段と、を備え、前記導管の上部には、前記本体の内部と通じる開口部が形成されており、前記圧力検出手段は、前記導管内の圧力と前記本体内に貯留される血液の水頭圧との間の差圧を検出する。

これにより、開口部と圧力検出手段との間で液面が変動する場合に、本体に貯留された液体（血液）の液位を正確に検出できる。具体的に、圧力検出手段は、開口部を介して本体の内部と通じる導管内の圧力と、本体内に貯留される血液の高さ（液面から圧力検出手段までの高さ）に対応する水頭圧との間の差圧を検出する。そのため、本体の内部圧力の変化が補正され、リザーバ内の正確な液位を算出することができる。

また、本発明の一態様に係るリザーバにおいて、前記圧力検出手段は、前記本体において警告液位位置よりも下に配置されている。

また、本発明の一態様に係るリザーバにおいて、前記開口部は、前記本体において最大液位位置よりも上に形成されている。

また、本発明の一態様に係るリザーバにおいて、前記導管は、封止された上端部を有し、前記上端部を介して外部に延びている信号線が、前記導管内を通って前記圧力検出手段と電気的に接続されている。

また、本発明の一態様に係る体外循環システムは、上記リザーバと、脱血した血液を前記リザーバに移送する脱血ラインと、前記リザーバから血液を移送する送血ラインと、前記送血ラインを介して血液を送血する送血ポンプと、前記差圧を前記圧力検出手段から取得して、貯留される血液の液位を算出する算出部と、前記算出された液位を表示する表示部と、を備える。

本発明によれば、導管の内部圧力と貯留された血液の水頭圧との差圧を検出する際に、開口部を介して本体と導管との間で気体が移動する。そのため、本体の内部圧力の変化が補正され、リザーバ内の液体の正確な液位を算出することができる。

体外循環システムの概略図。 リザーバの概略正面図。 検出管部の概略図。

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態において説明する寸法、材料、形状及び構成要素の相対的な位置は任意に設定でき、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に具体的に記載された実施形態に限定されない。なお、本明細書において、上下とは重力方向における上方向と下方向とにそれぞれ対応する。

図１に示すように、人工心肺システムである体外循環システム１００は、例えば、脱血した血液を貯留する貯血槽であるリザーバ２０と、脱血した血液をリザーバ２０に移送する脱血ライン１２（脱血回路）と、リザーバ２０から血液を移送する送血ライン１３（送血回路）とを備えている。さらに、体外循環システム１００は、送血ライン１３を介して血液を送血する送血ポンプ１４と、血液中の二酸化炭素を排出して血液に酸素を付加する人工肺１５とを備えている。また、体外循環システム１００は、リザーバ２０の圧力検出手段の一例としての圧力トランスデューサ５０から差圧（例えば、導管４０内の圧力と本体２１内に貯留される血液の水頭圧との間の差圧に対応する差圧信号）を取得し、送血ポンプ１４等を制御する制御部３０を備えている。

一例として、制御部３０は、不図示のプロセッサと、制御プログラムを記憶した記憶部としてのメモリとを有している。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、又はＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であり、メモリに記憶されたプログラムに基づいて、体外循環システム１００の全体を制御すると共に、各種処理についても統括的に制御する。また、メモリは、プロセッサが動作するためのシステムワークメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）、並びにプログラム及びシステムソフトウェアを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置を含む。本実施形態では、ＣＰＵが、ＲＯＭ又はＨＤＤに記憶された制御プログラムに従って、種々の演算、制御、及び判別等の処理動作を実行できる。また、制御部３０には、所定の指令及びデータを入力するキーボード若しくは各種スイッチを含む不図示の操作部が、有線接続又は無線接続されている。さらに、制御部３０は、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＦ（Compact Flash）カード、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の可搬記録媒体、又はインターネット上のサーバ等の外部記憶媒体に記憶されたプログラムに従って制御を行うこともできる。

制御部３０は、圧力トランスデューサ５０から差圧を取得して、貯留される血液の液位を算出する算出部３１を有している。また、体外循環システム１００は、算出部３１が算出した液位を表示する表示部６０を備えている。この表示部６０は、単体のディスプレイであってもよく、又は複数のディスプレイを有していてもよい。また、表示部６０は、制御部３０に有線又は無線接続されている。一例として、表示部６０は、液位の経時的な変化を示すグラフ等の画像又は動画を表示する。さらに、表示部６０は、液位が後述する最大液位位置Ｐ１、警告液位位置Ｐ２、又は最小液位位置Ｐ３に到達した時に、ユーザに注意を促す警告を表示してもよい。

また、体外循環システム１００は、胸腔内又は心腔内出血のサクションライン若しくはベントラインを有していてもよい。さらに、体外循環システム１００は、吸引補助脱血を行うための吸引補助ライン、補助循環を実施する際に使用する補助循環ライン、心筋保護液を注入するための心筋保護液ライン、及び体外循環血液を濃縮するための血液濃縮器及び血液濃縮ラインを有していてもよい。加えて、体外循環システム１００には、心筋保護液を貯留する心筋保護液貯液槽、体外循環血液中の気泡、異物及び白血球を除去するためのラインフィルタ、異物を除去するための洗浄用フィルタ及び送血フィルタ、血液を冷却加温する熱交換器が設けられてもよい。

脱血ライン１２においては、不図示の脱血カニューレ等を介して患者Ｐの上大静脈及び下大静脈から脱血した血液が、リザーバ２０に向かって流れる。そして、リザーバ２０は、脱血された血液を一時的に貯留する。このリザーバ２０は、血液ライン１６によって人工肺１５と接続されている。その後、リザーバ２０内の血液は、送血ポンプ１４によって人工肺１５に送られ、送血ライン１３を介して患者Ｐに循環される。すなわち、送血ポンプ１４によって送血される血液は、送血ライン１３を通り、不図示の送血カニューレ等を介して患者Ｐの大動脈に向かって流れる。

患者Ｐの体外に脱血（誘導）された酸素付加前の静脈血は、リザーバ２０に貯血された後に人工肺１５へ送血される。人工肺１５は、静脈血から熱交換部の外周に配置されたフィルタによって、気泡を分離する。その後に、人工肺１５は、熱交換部によって静脈血を温調する。そして、人工肺１５は、ガス交換部によって、ガス交換エレメントを介して静脈血を動脈血化（酸素付加及び二酸化炭素除去）する。人工肺１５は、ガス交換部の内周に配置されたフィルタによって、酸素付加後の動脈血から凝固塊を分離する。その後、動脈血は、送血ライン１３を通って患者Ｐへと送血される。

代替的に、リザーバ２０は、静脈血に代えて動脈血を貯留してもよい。この場合、脱血された血液は、脱血ライン１２から人工肺１５へと流れる。そして、人工肺１５は、血液中の二酸化炭素を排出して血液に酸素を付加する。その後、動脈血は、人工肺１５からリザーバ２０へと流れて、リザーバ２０において一時的に貯留される。

脱血ライン１２、送血ライン１３及び血液ライン１６は、一例として、ポリ塩化ビニルにより形成されたチューブを有している。また、脱血ライン１２には、脱血流量調整部（不図示）が設けられている。この脱血流量調整部は、一例としてクランプ部材及びその駆動部を有しており、手動により又はモータ等の駆動部の駆動力により、クランプ量（挟込量）を調整できる。これにより、脱血ライン１２の断面積を変化させて、脱血ライン１２を流れる脱血流量を調整できる。さらに、脱血ライン１２には、脱血流量を検知するセンサ、血液濃度を検知するセンサ、及び酸素濃度を検知するセンサが接続されてもよい。

送血ライン１３には、送血流量を検知するセンサ、血液濃度を検知するセンサ、及び酸素濃度を検知するセンサが設けられていてもよい。さらに、送血ライン１３には、送血流量調整部（不図示）が設けられていてもよい。この送血流量調整部は、一例としてクランプ部材であり、手動により、又は接続されたモータからの駆動力により、クランプ量を調整できる。これにより、送血ライン１３の断面積を変化させて、送血ライン１３を流れる送血流量を調整できる。

送血ポンプ１４は、一例として、回転ローラがチューブを押し潰しながら回転移動することにより、チューブ内の血液を吸引及び押し出すローラポンプである。リザーバ２０に貯留された血液は、血液ライン１６を介して吸引され且つ人工肺１５に移送される。また、送血ポンプ１４は、流量制御部３２に制御され、回転ローラの回転数に応じた量の血液を吸引及び送血する。具体的には、回転ローラの回転数が上がると送血流量が増加し、回転ローラの回転数が下がると送血流量が減少する。

人工肺１５は、例えば、気体透過性に優れた中空糸膜又は平膜等を備えており、血液中の二酸化炭素を排出して酸素を付加する。また、人工肺１５は、血液の温度を調整するための熱交換器を有していてもよい。

体外循環システム１００において、体外に導き出された血液の量を把握することは、安全に体外循環を実施する上で重要である。また、意図せずにリザーバ２０内の血液が空になってしまうことを防止する必要がある。そのために、ユーザは、目視によってリザーバ２０に貯留された貯血量を確認する。さらに、液位が低下した場合に警報を発する液位検出装置を設けることもでき。しかし、液位検出装置は、リザーバ２０内の一定の位置を監視するように設置されるため、任意の設置位置に変更できない。また、リザーバ２０内の血液量を定量化できないため、体外循環の状態に合わせた液位の制御は、体外循環を実施する臨床工学士が行う必要がある。そこで、貯血量を連続的に検出して、経時的な貯血量の変化（連続的に変化する液位）を、検出することが望まれている。そのために、リザーバ２０は、圧力トランスデューサ５０を備えている。

リザーバ２０は、ハードシェル型の貯血槽であり、図１においては側方から見たリザーバ２０が概略的に示されている。このリザーバ２０は、血液を貯留する本体２１と、本体２１の上部に取り付けられて本体２１の開口した上端を覆うキャップ２２とを備えている。また、リザーバ２０は、本体２１内に挿入されるとともに、気密に封止された下端部４３を有する導管４０と、導管４０の下部に配置された圧力トランスデューサ５０とを備えている。この導管４０は、圧力トランスデューサ５０へと圧力を導く導圧管として機能し、圧力トランスデューサ５０とともに検出管部を構成する。さらに、リザーバ２０は、本体２１の内部に配置される仕切板（不図示）と、血液を濾過するための又は気泡を除去するためのフィルタ（不図示）とを備えている。また、リザーバ２０は、脱血した血液の他に、胸腔内血液又は心腔内血液等の患者Ｐから吸引した血液、及び液位を調整するための充填液等の液体を貯留してもよい。

リザーバ２０の本体２１は、下方に延びる突出部を有しており、突出部の下端には血液が流れ出る流出口２３が形成されている。この流出口２３は血液ライン１６と接続されており、流出口２３を介して流れ出た血液は、送血ポンプ１４によって人工肺１５へと送られる。また、キャップ２２には、脱血血液が流入する流入口２４が形成されており、流入口２４が脱血ライン１２に接続されている。また、キャップ２２には、サクションラインに接続される吸引血液の流入口がさらに形成されていてもよい。

リザーバ２０の概略正面図である図２に示すように、本体２１の前面には、リザーバ２０に貯留される血液の液位を目視によって確認可能な目盛２５が表示されている。代替的に、目盛２５は本体２１の側面又は裏面に表示されていてもよく、前面及び側面の両方に表示されていてもよい。この目盛２５は、本体２１の長手方向に沿って上下方向に延びている。また、目盛２５は、本体２１内に貯留可能な最大量に対応する液位を示す最大液位位置Ｐ１と、本体２１内に貯留されている血液が所定の液位よりも低いことを警告する警告液位位置Ｐ２とを示している。また、目盛２５は、本体２１内に貯留可能な最小量に対応する液位を示す最小液位位置Ｐ３と、安定的な送血が可能な液位を示す基準液位位置Ｐ４とをさらに示している。例えば、最大液位位置Ｐ１、警告液位位置Ｐ２、及び最小液位位置Ｐ３は、基準液位位置Ｐ４とは異なる色で示されている。これにより、液位を監視するユーザに対して、血液が所定の液位よりも低いこと、又は最大量に対応する液位よりも高いことを警告できる。

最大液位位置Ｐ１は、一例として、４０００ｍＬの血液に対応する。代替的に、最大液位位置Ｐ１は、４５００ｍＬ、２５００ｍＬ、又は２０００ｍＬの血液に対応していてもよい。また、警告液位位置Ｐ２は、一例として、１００ｍＬの血液に対応する。代替的に、警告液位位置Ｐ２は、８０ｍＬ、６０ｍＬ、４０ｍＬ、２０ｍＬの血液に対応してもよい。また、最小液位位置Ｐ３は、一例として、２０ｍＬの血液に対応する。代替的に、最小液位位置Ｐ３は、１５ｍＬ、１０ｍＬ、５ｍＬの血液に対応してもよい。また、基準液位位置Ｐ４は、一例として、４００ｍＬの血液に対応する。代替的に、基準液位位置Ｐ４は、３００ｍＬ、５００ｍＬ、１０００ｍＬの血液に対応してもよい。

また、キャップ２２には、導管４０を挿入するための挿入口２６が形成されている。この挿入口２６はキャップ２２を貫通しており、挿入口２６の周囲は気密に封止されている。そして、挿入口２６には、目盛２５と平行になるように導管４０が挿入されている。なお、図２においては、挿入口２６に挿入された導管４０の一部を点線で示している。この導管４０の上部には、導管４０の壁を貫通するように、本体２１の内部空間と通じる開口部４１が形成されている。開口部４１は、単なる貫通した穴であってもよく、疎水性の医療用ガス透過膜で覆われていてもよい。

開口部４１は、本体２１内の液面上に位置するように形成されており、気体（空気）が充満している上部空間（空隙）に位置している。これにより、開口部４１と圧力トランスデューサ５０との間で液面が変動する場合に、本体２１に貯留された液体（血液）の液位を正確に検出できる。具体的に、圧力トランスデューサ５０は、導管４０内の圧力と、本体２１内に貯留される血液の高さＨ（液面から圧力トランスデューサ５０までの高さ）に対応する水頭圧との間の差圧を検出する。

開口部４１と圧力トランスデューサ５０との間に液面が位置する範囲において、開口部４１は、圧力トランスデューサ５０より上の任意の位置に配置できる。ただし、好ましくは、開口部４１は、本体２１において最大液位位置Ｐ１よりも上に形成されている。これにより、最大量の血液が貯留されても、開口部４１は、導管４０の内部と本体２１の内部とを気体が移動可能に接続できる。また、開口部４１を介して導管４０から気体（例えば空気）が本体２１へと移動できるので、本体２１の内部圧力と導管４０の内部圧力とが同一になる。そのため、本体２１に陰圧が付加されても、本体２１の内部圧力の変化が補正され、正確な液位を算出できる。また、導管４０には、導管４０の壁を貫通する貫通口４２が形成されている。そして、貫通口４２には、圧力トランスデューサ５０が気密に挿入されている。圧力トランスデューサ５０は、自身と貫通口４２との間の隙間を封止する封止部材（例えばシリコーンゴム製の環状シール部材）をさらに備えていてもよい。

また、開口部４１と圧力トランスデューサ５０との間に液面が位置する範囲において、圧力トランスデューサ５０は、開口部４１より下の任意の位置に配置できる。ただし、好ましくは、圧力トランスデューサ５０は、本体２１において警告液位位置Ｐ２よりも下に配置されている。より好ましくは、圧力トランスデューサ５０は、本体２１において最小液位位置Ｐ３よりも下に配置されている。これにより、液位が圧力トランスデューサ５０よりも下に到達する前に、つまり、液面よりも下に圧力トランスデューサ５０が位置する間に警告を示すことができる。なお、警告を示すという表現の意味には、ユーザに液位を示すことによって注意を促すことも含まれる。

導管４０は、気密に封止された下端部４３と気密に封止された上端部４４とを有している。一例として、下端部４３と上端部４４のそれぞれには、例えばシリコーンゴム製のシール部材が挿入されている。これにより、下端部４３と上端部４４を介して血液が導管４０内に侵入することが防止される。また、導管４０は中空形状を有しており、上端部４４を介して外部に延びている信号線５１が、導管４０内を通って圧力トランスデューサ５０と電気的に接続されている。この信号線５１は、上端部４４に配置された外部コネクタ５２と電気的に接続されている。そして、外部コネクタ５２は、制御部３０と電気的に接続されている。これにより、信号線５１の配線経路を別途設ける必要がない。また、貯血開始の前後に関わらず、制御部３０と圧力トランスデューサ５０とを接続できる。圧力トランスデューサ５０は、信号線５１を介して、検出した差圧を制御部３０に送信する。

下端部４３は圧力トランスデューサ５０より下の部分であり、上端部４４は開口部４１よりも上の部分であればよい。そのため、下端部４３を封止するシール部材は、圧力トランスデューサ５０を固定する固定部材として兼用されてもよい。また、上端部４４を封止するシール部材は、開口部４１の近傍まで挿入されていてもよい。さらに、導管４０はキャップ２２を貫通してなくともよい。この場合、気密にカバーされた信号線５１が上端部４４から延びて、キャップ２２を貫通して外部コネクタ５２と接続される。

図３は、導管４０を有する検出管部の概略断面図であり、長手方向に沿った導管４０の中央断面を示している。図３に示すように、圧力トランスデューサ５０は、導管４０内に露出する導管側検出部５３と、本体２１内に露出する本体側検出部５４とを有する。本体側検出部５４は、圧力を伝達可能な樹脂膜等によって被覆されており、本体２１に貯留された血液の液面下に位置するように配置されている。そして、本体側検出部５４には、本体２１内に貯蓄される血液を介して血液の水頭圧（静水圧）が加わる。また、導管側検出部５３には、導管４０を介して本体２１内の内部圧力が加わる。これにより、圧力トランスデューサ５０は、液圧と内部圧力との差圧を検出する。そして、圧力トランスデューサ５０は、検出した差圧（差圧に対応する差圧信号）を信号線５１及び外部コネクタ５２を介して制御部３０へと送信する。

図３においては、導管側検出部５３及び本体側検出部５４が導管４０から突出している。しかし、導管４０の壁を肉厚に構成した場合には、導管側検出部５３及び本体側検出部５４が突出していなくともよい。さらに、導管側検出部５３及び本体側検出部５４には、不図示の圧力伝達部材を介して、間接的に圧力を加えることもできる。

本実施形態のリザーバ２０によれば、開口部４１を介して本体２１と導管４０との間で気体が移動する。そのため、本体２１の内部圧力の変化が補正され、正確な液位を算出することができる。したがって、高精度に送血流量を増減することができる。また、圧力トランスデューサ５０及び導管４０は、血液の貯留を開始する前に設置できるため、衛生的に設置することができる。さらに、導管４０の下端部４３よりも下に至るほどに液位が低下してしまった後でも、導管４０内の圧力にずれが生じない。そのため、液位が復帰すれば、正確に差圧を検出して液位を算出することができる。

また、血液温度の変化に伴って導管４０内の気体温度が変化した場合であっても、導管４０内の気体の体積変化が補正される。そのため、正確に差圧を検出して液位を算出することができる。さらに、導管４０内に血液が滞留しないため、滞留した血液が凝固して液位の検出を妨げてしまうことを防止できる。また、リザーバ２０に陰圧が加わった状態で外部コネクタ５２と制御部３０との接続を外しても、外気がリザーバ２０内に侵入することがない。加えて、リザーバ２０に形成した貫通孔にセンサを配置して、当該センサによって本体２１内の血液の水頭圧を検出する場合と比較すると、本体２１に貫通孔を形成する必要がないという安全上の利点が存在する。

［送血流量の増減方法］
図１に戻り、送血流量の増減方法の一例を説明する。制御部３０は、送血流量が増減されるように、送血ポンプ１４を制御する流量制御部３２を有している。この流量制御部３２は、脱血ライン１２を流れる脱血流量が増減されるように、脱血流量調整部（不図示）をさらに制御することもできる。流量制御部３２は、リザーバ２０内の液位が基準液位位置Ｐ４より低い場合、送血流量を脱血流量よりも減少させるように、送血ポンプ１４又は脱血流量調整部を制御する。さらに、流量制御部３２は、リザーバ２０内の液位が基準液位位置Ｐ４より高い場合、送血流量を脱血流量よりも増加させるように、送血ポンプ１４又は脱血流量調整部を制御する。

また、流量制御部３２は、リザーバ２０内の液位が基準液位位置Ｐ４より低い場合、吸引補助脱血を行うように、リザーバ２０の本体２１内を陰圧にしてもよい。これにより、脱血ライン１２からリザーバ２０へと血液が吸引されるため、脱血流量を増加させることができる。一例として、流量制御部３２は、本体２１に陰圧が加わるように、リザーバ２０に接続された吸引補助ラインに設けられた吸引装置を制御する。さらに、流量制御部３２は、リザーバ２０内の液位が最大液位位置Ｐ１より高い場合、脱血流量を減少又は脱血を停止するように脱血流量調整部を制御してもよい。

算出部３１は、送血流量を検知するセンサから送られた信号に基づいて送血流量を算出できる。また、算出部３１は、脱血流量を検知するセンサから送られた信号に基づいて脱血流量を算出できる。流量制御部３２は、算出部３１が算出した液位と、送血流量及び脱血流量とを取得する。そして、流量制御部３２は、取得した液位、送血流量、及び脱血流量に基づいて、送血ポンプ１４又は脱血流量調整部を制御する。

また、算出部３１は、圧力トランスデューサ５０から送られる差圧（差圧信号）を受信する。そして、算出部３１は、例えば、不図示のテーブルを参照して、受け取った差圧信号からリザーバ２０内の液位を算出する。代替的に、算出部３１は、液位が基準液位位置Ｐ４（例えば、４００ｍＬに対応する位置）に到達しているときの差圧信号を基準液位信号として受信して、当該基準液位信号に基づいて液位を算出してもよい。この基準液位信号は、ユーザが不図示のスイッチを操作することによって、圧力トランスデューサ５０から算出部３１に送ることができる。この場合、ユーザは、液位が基準液位位置Ｐ４に到達したことを確認してスイッチを操作する。

さらに、制御部３０は、不図示の充填液供給装置をさらに制御してもよい。この場合、制御部３０は、リザーバ２０内の液位が警告液位位置Ｐ２又は最小液位位置Ｐ３に到達した時に、充填液をリザーバ２０に供給するように充填液供給装置を制御する。

また、制御部３０は、表示部６０に警告を表示させる警告部３３を有している。警告部３３は、算出部３１から液位を取得して、取得した液位が最大液位位置Ｐ１、警告液位位置Ｐ２、又は最小液位位置Ｐ３に到達した時に表示部６０に警告画像又は警告文字を表示させる。代替的に、警告部３３は、取得した液位が最大液位位置Ｐ１より高くなった時、又は取得した液位が警告液位位置Ｐ２又は最小液位位置Ｐ３より低くなった時に、表示部６０に警告画像又は警告文字を表示させてもよい。さらに、警告部３３は、警告液位位置Ｐ２又は最小液位位置Ｐ３に到達した時に送血を停止させてもよい。また、警告部３３は、不図示のスピーカ等に警告音を発生させてもよい。

以上説明した実施形態に係るリザーバ２０、及び当該リザーバ２０を備える体外循環システム１００によれば、開口部４１を介して本体２１と導管４０との間で気体が移動する。そのため、本体２１の内部圧力の変化が補正され、正確な液位を算出することができる。これにより、適切なタイミングで送血流量及び脱血流量を増減することができる。また、適切なタイミングで警告を表示させることができる。

以上、各実施形態を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、各実施形態及び各変形形態は、本発明に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。

例えば、リザーバ２０は、箱状又はバッグ状の貯血槽であってもよい。さらに、リザーバ２０は、可撓性の材料によって構成されていてもよい。ただし、リザーバ２０が剛性の材料によって構成されていれば、吸引補助脱血の際により低い陰圧を加えることができる。また、信号線５１は、導管４０の外を通っていてもよい。さらに、体外循環システム１００は、液位検出装置（レベルセンサ）を備えていてもよい。ただし、リザーバ２０に圧力トランスデューサ５０が内蔵されているため、液位検出装置は省略することができる。

さらに、圧力トランスデューサ５０は、最小液位位置Ｐ３より上の位置、例えば最小液位位置Ｐ３と警告液位位置Ｐ２との間の位置に配置してもよい。この場合であっても、警告を示すことが可能であり、液位が復帰すれば、正確に差圧を検出して液位を算出できる。また、開口部４１は、血液の侵入を防止する侵入防止部分を有していてもよい。一例として、侵入防止部分は、上方から落下する血液の侵入を防止するように、本体２１内に突出する張り出し部である。または、侵入防止部分は、本体２１の内部と通じる中空管部の湾曲部分であって、当該湾曲部分に空気を溜めることによって、液位が上昇した際に血液の侵入が防止される。

また、算出部３１は、圧力トランスデューサ５０と協働して圧力検出手段を構成してもよい。この場合、算出部３１は、圧力トランスデューサ５０から送られる差圧として、導管４０内の圧力に対応する第１圧力信号と、本体２１内に貯留される血液の水頭圧に対応する第２圧力信号とを受信する。その後、算出部３１は、第１圧力信号と第２圧力信号とに基づいて、導管４０内の圧力と本体２１内に貯留される血液の水頭圧との間の差圧を算出する。そして、算出部３１は、算出した差圧に基づいて、リザーバ２０内の液位を算出する。

１２ ：脱血ライン
１３ ：送血ライン
１４ ：送血ポンプ
２０ ：リザーバ
２１ ：本体
３１ ：算出部
４０ ：導管
４１ ：開口部
４３ ：下端部
４４ ：上端部
５０ ：圧力検出手段（圧力トランスデューサ）
５１ ：信号線
５３ ：導管側検出部
５４ ：本体側検出部
６０ ：表示部
１００ ：体外循環システム
Ｐ１ ：最大液位位置
Ｐ２ ：警告液位位置

Claims (4)

1. 血液を貯留する本体と、
   前記本体内に挿入されるとともに、封止された下端部を有する導管と、
   前記導管の下部に配置され、前記導管内に露出する導管側検出部と、前記本体内に露出する本体側検出部とを有する圧力検出手段と、を備え、
   前記導管の上部には、前記本体の内部と通じる開口部が形成されており、
   前記圧力検出手段は、前記導管内の圧力と前記本体内に貯留される血液の水頭圧との間の差圧を検出し、
   前記導管は、封止された上端部を有し、
   前記上端部を介して外部に延びている信号線が、前記導管内を通って前記圧力検出手段と電気的に接続されている、リザーバ。
2. 前記圧力検出手段は、前記本体において警告液位位置よりも下に配置されている、請求項１に記載のリザーバ。
3. 前記開口部は、前記本体において最大液位位置よりも上に形成されている、請求項１又は２に記載のリザーバ。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のリザーバと、
   脱血した血液を前記リザーバに移送する脱血ラインと、
   前記リザーバから血液を移送する送血ラインと、
   前記送血ラインを介して血液を送血する送血ポンプと、
   前記差圧を前記圧力検出手段から取得して、貯留される血液の液位を算出する算出部と、
   前記算出された液位を表示する表示部と、を備える、体外循環システム。

Images