JPH02102662A

JPH02102662A - 体外血液循環回路装置

Info

Publication number: JPH02102662A
Application number: JP25679588A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiko Nogawa; 淳彦野川
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1990-04-16
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPH0622619B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ｃ産業上の利用分野Ｊ本発明は、心臓手術等において、患者の静脈から脱血し
た血液を血液処理して再び動脈に戻すために使用される
体外血液循環回路装置の改良に関する。

［従来の技術］一般に、人工肺体外血液循環においては、ブライミング
操作や循環内の安全性に対して回路中の空気の除去が大
きな課題となっている。

従来、この種の体外血液循環回路装置においては、例え
ば特開昭５８−９９９６８号公報、特開昭５９−２２８
８４９号公報あるいは特開昭６１−１０３４５１号公報
等に開示されているように、人体の静脈ラインから脱血
ラインを経て脱血した静脈血を貯血槽（静脈リザーバ）
内に一時的に貯溜して除泡し、この貯血槽内の除泡され
た脱血液を血液ポンプを介して人工肺、または熱交換器
付人工肺に送血するとともに、この人工肺でガス交換が
なされ血液処理された血液な返血ラインを経て再び人体
の動脈ラインに返血させている。

ところが、このような従来の体外血液循環回路装置にあ
っては、患者の心臓手術が終わると、体外循環する血液
量を順次減らしながら血液の流れを心臓の動きに移行さ
せて行き、又、血液回路中に若干残る血液も人体に戻す
必要がある。この場合、静脈ラインをクランプで閉じて
、血液ポンプの作動により残血を送り出すことが考えら
れるが、従来、この血液ポンプとしては流量規制型のロ
ーラポンプが使用されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このようなローラポンプを用いた従来の
体外血液循環回路装置では、次のような問題が生じてい
た。すなわち、ブライミング特性及び対気泡性能の向上
を図るためには、人工肺と貯血槽との間に空気抜き用の
バイパスラインを設ける必要があるが、このバイパスラ
インを設けると血液の体外血液循環回路から心臓への移
行に際して、患者の血圧を見なからポンプをコントロー
ルする必要があるが、次第に血液の流量を下げて行く過
程で、少しでもローラポンプを停止したりすると、動脈
圧があるために、バイパスラインの存在が誤差となって
、動脈ラインから返血ラインを経て血液が逆流して回路
中に流れ込んで来てしまう。また、手術後、血液回路中
に若干残る血液を静脈ラインをクランプで閉じて送り出
すとき、貯血槽内の残血量をコントロールする際に、血
液がバイパスを通って動脈ラインから貯血槽へ流れてし
まう。それを防止するために出口側のラインをクランプ
で止め、その後このクランプを外し忘れてローラポンプ
を回すと、ラインの圧力が上昇して破裂してしまう恐れ
がある。従って、結局そのときはバイパスを閉じていな
ければならない。

このようなことから、従来のローラポンプを用いた回路
構成では、ブライミング特性及び対気泡性能の向上を図
るための空気抜き用のバイパスラインの形成が困難であ
るといった問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
人工肺と貯血槽との間に空気抜き用のバイパスラインの
形成を可能にして、ブライミング特性及び対気泡性能の
向上を図ることができる体外血液循環回路装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するために、本発明は、静脈ラインから
脱血した静脈血を貯血槽内に一時的に貯溜して除泡し、
該貯血槽内の除泡された脱血液を血液ポンプを介して人
工肺に送血するとともに、該人工肺でガス交換がなされ
た血液を動脈ラインに返血させてなる体外血液循環回路
装置において、前記血液ポンプを遠心ポンプとするとと
もに、前記人工肺と貯血槽との間に空気抜き用のバイパ
スラインを連通させて設けたことを特徴とするものであ
る。この場合、前記バイパスラインを常に開放状態にし
、また返血ラインに流量検出器を設置して、この流量検
出器で遠心ポンプを駆動制御するとともに、前記人工肺
の上部に前記バイパスラインに連通した空気抜き部を設
けることが好ましい。

［作　用］上記構成により本発明による体外血液循環回路装置にお
いては、血液を体外循環させる血液ポンプが圧力規制型
の遠心ポンプからなるために、遠心ポンプの回転数を動
脈圧よりも大きな圧力となるようにして流量を制御しな
がら駆動させれば、回路中への動脈血の逆流が発生せず
、人体への送血を容易に行うことができ、しかも人工肺
と貯血槽との間に設けたバイパスラインによる空気抜き
を円滑に行うことができる。また、遠心ポンプに空気が
大量に入り込んで来ると、遠心ポンプが空転して本来の
ポンプ機能を失うことにより空気の送出を防ぐ、しかも
、血液を体外血液循環回路から心臓へ移行させる際にお
いて、患者の血圧な見る必要があるときや、貯血槽内の
残血量をコントロールするときには、遠心ポンプの出口
側のラインをクランプで止めてもラインが破裂すること
はない、さらに、貯血槽が空になっても、人工肺の上部
に設けられた空気抜き部で完全に気泡の流出が防げると
ともに、バイパスラインが常に開放状態となっているた
めに、空気抜きを意識することなく行うことができる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例に係る体外血液循環回路装置
の全体構成を概略的に示すものである。

図中、ｌは例えば軟質塩化ビニルシートを高周波等によ
りシールして内部に貯血空間を形成した第１の貯血槽（
静脈リザーバ）であり、その容量は例えば１０１００Ｏ
である。この第１の貯血槽ｌにはその下部に第１の血液
流入口２、第２の血液流入口３及び血液流出口４が内部
の貯血空間に臨ませてそれぞれ設けられ、一方、上部に
は貯血空間に導入された血液から除泡された空気を排出
する空気抜き口５が開口形成されている。そして、第１
の血液流入口２には、人体Ｐ内の静脈ライン（図示せず
）から脱血した静脈血を貯血槽１内の貯血空間に導入す
る脱血ラインである脱血チエ−プロが接続されている。

すなわち、第１の貯血槽１は、脱血チューブ６を経て貯
血槽ｌ内に一時的に貯溜された静脈血を除泡して、その
空気を空気抜き口５から排出し得るようになっている。

また、第１の貯血槽ｌの血液流出口４には送血チューブ
部７の一端が接続され、この送血チューブ７の途上には
血液ポンプである遠心ポンプ８が設けられ、駆動モータ
９により回転駆動されるようになっている。さらに、こ
の送血チューブ７の他端は熱交換器付人工肺１０に接続
され、遠心ポンプ８の駆動により、第１の貯血槽ｌ内で
除泡された脱血液を人工肺１０に送血するようになって
いる。

上記熱交換器付人工肺１０は、熱交換器１１と、この熱
交換器１１の下流側に設けた人工肺本体１２とからなる
一体構造を有している。熱交換器１１の血液流入口１１
ａには上記送血チューブ７が接続されており、この送血
チューブ７を経て送血された貯血槽ｌ内の静脈血を熱交
換器１１を介して温度調整を行った後１人工肺本体１２
に送血するようになっている。

人工肺本体１２としては、例えば特開昭６０−４００６
５号公報に開示されている中空糸膜からなる一般的な構
造のものが用いられる。すなわち、この中空糸型の人工
肺本体１２は、第２図に示すように、筒状のハウジング
１３と、この筒状ハウジング１３の内部空間に収納され
た多数の中空糸膜１４からなる中空糸束１５と、この中
空糸束１５の上下両端部を液密的に保持する隔壁１６．
１７と、上部の隔壁１６とハウジング１２の上端部内壁
との間にヘッダー１８及びリングナツト状の固定部材１
９を介して形成された血液流入ポート２０を有する血液
流入室２１と、下部の隔壁１７とハウジング１２の下端
部内壁との間にヘッダー２２及びリングナツト状の固定
部材２３を介して形成された血液流出ポート２４を有す
る血液流出室２５とで構成され、ハウジング１２の内面
、各々の中空糸膜１４の外面及び隔壁１６．１７の内面
でガス室２６を画成し、このガス室２６に前記ハウジン
グ１２の外側下部に設けたガス流入ポート２７から酸素
含有ガスを導入することにより、前記血液流入ポート２
０から導入されて各々の中空糸膜１４内を通過する静脈
血を酸素化して血液処理が行なわれるようになっている
。なお、２８は前記ハウジング１２の外側上部に設けた
ガス流出ポートで、このガス流入ポート２７からガス室
２６に導入された血液処理後のガスを排出し得るように
なっているものであり、また、２９は血液流入室２１の
上部に設けた空気抜き部（エアトラップ）であり、その
上部には空気抜き口２９ａが開口形成されている。この
空気抜き口２９ａは後述の熱交換器１１に設けた空気抜
き口１１ｂに接続されている。そして、人工肺本体１２
の血液流出ポート２４には、返血ラインである返血チュ
ーブ３０が接続されていて、この返血チューブ３０を通
して人工肺本体１２でガス交換がなされた血液を人体Ｐ
内の動脈ライン（図示せず）に返血させるようになって
いる。また、上記第１の貯血槽１と熱交換器付人工肺１
０との間には、バイパスラインであるバイパスチューブ
で３１が連通させて設けられている。このバイパスチュ
ーブ３１の一端は、熱交換器付人工肺１０における熱交
換器１１の上部に設けた空気抜き口１１ｂに接続され、
かつその他端は第２の貯血槽（カーデイオドミーリザー
バ）３２を介して第１の貯血槽１の第２の血液流入口３
に接続されており、また、このバイパスチューブ３１は
常に開放状態を維持している。なお、３３は返血チュー
ブ３０の途上に設置した流量検出器であり、この流量検
出器３３により返血チューブ３０内を通る血液の流量を
検出して、遠心ポンプ８を動脈圧よりも大きな圧力とな
るような回転数に制御して駆動させるようになっている
６さらに、３４は脱血ライン６を閉塞可能な第１のクラ
ンプ、３５は送血ライン３０を閉塞可能な第２のクラン
プである。

上記構成により本発明による体外血液循環回路装置にお
いては、血液を体外循環させる血液ポンプが圧力規制型
の遠心ポンプ８からなるために、遠心ポンプ８の回転数
を動脈圧よりも大きな圧力となるようにして流量を制御
しながら駆動させれば、回路中へ動脈血が逆流すること
がな（、熱交換器付人工肺１０への送血を容易に行うこ
とができ、しかも人工肺１０と貯血槽１との間に設けた
バイパスライン３１による空気抜きを円滑に行うことが
できる。また、遠心ポンプ８に空気が大量に入り込んで
来た場合には、遠心ポンプ８が空転して本来のポンプ機
能を失うことにより空気の送出を防ぐ。しかも、血液を
体外血液循環回路から心臓へ移行させる際において、患
者の血圧を見る必要があるときや、第１の貯血槽ｌ内の
残血量をコントロールするときには、遠心ポンプ８の出
口側のラインを第２のクランプ３５で止めてもラインが
破裂することはない。さらに、第１の貯血槽１が空にな
っても、人工肺１０の上部に設けられた小さな空気抜き
部２９により完全に気泡の流出を防ぐことができるとと
もに、バイパスライン３１が常に開放状態となっている
ために、空気抜きを意識することなく行うことができる
。

上記した本実施例による体外血液循環回路装置について
、血液ポンプとして遠心ポンプを用いるが人工肺と貯血
槽との間をバイパスラインで接続していない体外血液循
環回路装置を比較例として実験を行った。すなわち、先
ず、第１及び第２の貯血槽にブライミング液を充填し、
ポンプを作動させたところ、人工肺上部の気泡は、比較
例においては、そのままでは抜けず、若干人工肺を傾け
ることにより抜けたのに対し、本実施例においては何も
せずに空気が抜はブライミングが終了した。次に、第１
及び第２の貯血槽を空にして遠心ポンプに空気を混入さ
せた後、再度貯血槽に血液を入れて循環を再開させたと
ころ、比較例では遠心ポンプより出た若干の気泡が人工
肺の上部に溜り、順次人工肺から送出されたのに対し、
実施例では、遠心ポンプより出た若干の気泡は人工肺の
上部に設けた空気抜き部にトラップされ、バイパスライ
ンを通じて第１の貯血槽に戻された。

以上に実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更し
ない範囲で種々変更可能である。

例えば、上記の実施例においては、バイパスライン３１
を熱交換器１１の上部に設けた空気抜き口１１ｂに接続
したが、人工肺本体１２の血液流入口２１の上部に開口
した空気抜き口２９ａに直接接続してもよい、また、上
記実施例においては、熱交換器付人工肺１０と第１の貯
血槽ｌとの間に第２の貯血槽３２を設けるようにしたが
、この第２の貯血槽３２を設けることなく、人工肺１０
と第１の貯血槽１との間を直接バイパスチューブ３１に
より連結するようにしてもよい、また、人工肺１０にお
ける血液の流れ方向の下流側に空気抜き部を設けて、こ
の空気抜き部と貯血槽との間に空気抜き用のバイパスラ
インを設けるようにしてもよい。さらに、上記実施例に
おいては、貯血槽ｌ、遠心ポンプ８、熱交換器付人工肺
１０をそれぞれ別体としてチューブで連結する構成とし
たが、例えば第３図に示すように、送血チューブ７を廃
止して、貯血槽ｌと熱交換器１１とを一体にするととも
に、熱交換器１１の下端に遠心ポンプ８の流入口を直結
し、かつ遠心ポンプ８の流出口を人工肺１２に直結し、
さらに貯血槽ｌの上部に形成した空気抜き口と人工肺本
体１２の空気抜き口とをバイパスチューブ３１で連通さ
せるように構成すれば、より良好なブライミング特性を
得ることができる。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明の体外血液循環
回路装置によれば、血液ポンプを遠心ポンプとするとと
もに、人工肺と貯血槽との間に空気抜き用のバイパスラ
インを連通させて設けてなる構成としたので、遠心ポン
プの回転数を動脈圧よりも大きな圧力となるようにして
流量を制御しながら駆動させれば、動脈血の回路中への
逆流が発生することがないために、人体への送血を容易
に行うことができ、しかも１人工肺と貯血槽との間に設
けたバイパスラインによる空気抜きを円滑に行え、これ
により良好なブライミング特性及び対気泡性能を得るこ
とができる。また、遠心ポンプの使用により、遠心ポン
プに空気が大量に入り込んでも、遠心ポンプが空転して
本来のポンプ機能を失うことにより空気の送出を防ぐ、
さらに、血液を体外血液循環回路から心臓へ移行させる
際において、患者の血圧を見る必要があるときや、貯血
槽内の残血量をコントロールするときには、遠心ポンプ
の出口側のラインをクランプで止めても、ラインが破裂
することはない、さらに、貯血槽が空になっても、人工
肺の上部に設けた空気抜き部で完全に気泡の流出を防ぐ
ことが可能であるとともに、バイパスラインが常に開放
状態となっているために、空気抜きを意識することなく
行うことができるという優れた効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る体外血液循環回路装置の一実施例
を示す回路構成図、第２図は同じく人工肺本体の断面図
、第３図は本発明の他の実施例を示す正面図である。１−・・第１の貯血槽（静脈リザーバ）２・・・血液流
入口、　　　４・・・血液流出口６・・・脱血ライン（
脱血チューブ）７・・・送血ライン（送血チューブ）８−・・血液ポンプ（遠心ポンプ）ｌＯ・・・熱交換器付人工肺１１・・・熱交換器１１ａ・・・血液流入口、　　１ｌｂ−・・空気抜き口
１２・・・人工肺本体、　　２０・・・血液流入ボート
２１・・・血液流入室、　　２４・・・血液流出ボート
２５・・・血液流出室、　　２６・・・ガス室２７・・
・ガス流入ボート、２８・・・ガス流出ボート２９・・
・空気抜き部３０・・・返血ライン（返血チューブ）３１・・・バイ
パスライン（バイパスチューブ）３２・・・第２の貯血
槽（カーデイオドミーリザーバ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静脈ラインから脱血した静脈血を貯血槽内に一時
的に貯溜して除泡し、該貯血槽内の除泡された脱血液を
血液ポンプを介して人工肺に送血するとともに、該人工
肺でガス交換がなされた血液を動脈ラインに返血させて
なる体外血液循環回路装置において、前記血液ポンプを
遠心ポンプとするとともに、前記人工肺と貯血槽との間
に空気抜き用のバイパスラインを連通させて設けたこと
を特徴とする体外血液循環回路装置。
（２）前記バイパスラインを常に開放状態にしてなる請
求項１記載の体外血液循環回路装置。
（３）返血ラインに前記遠心ポンプを駆動制御するため
の流量検出器を設置してなる請求項１又は２記載の体外
血液循環回路装置。
（４）前記人工肺の上部に前記バイパスラインに連通し
た空気抜き部を設けてなる請求項１乃至３のいずれか１
つに記載の体外血液循環回路装置。
（５）人工肺における血液の流れ方向の下流側に空気抜
き部を設け、該空気抜き部と貯血槽との間に前記バイパ
スラインを設けてなる請求項１乃至４のいずれか１つに
記載の体外血液循環回路装置。