JPS63257573A - 血液を体外的に循環する、および心臓血管および／または呼吸補助する方法および装置 - Google Patents

血液を体外的に循環する、および心臓血管および／または呼吸補助する方法および装置

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JPS63257573A
JPS63257573A JP63069888A JP6988888A JPS63257573A JP S63257573 A JPS63257573 A JP S63257573A JP 63069888 A JP63069888 A JP 63069888A JP 6988888 A JP6988888 A JP 6988888A JP S63257573 A JPS63257573 A JP S63257573A
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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】 本発明は心臓血管補助（ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ
　ａｓｓｉｓ−ｔａｎｃｅ）に体外的に（ｅｘｔｒａ−
ｃｏｒｐａｒｅａｌｌｙ）循環する血液の酸素付加（ｏ
ｘｙｇｅｎａｔ　ｉｎｇ）および輸送（ｐｕｍ＝ｐｉｎ
ｇ）する方法および装置に関する。
体外循環中、心臓血管補助において、血液は心臓および
肺により通常、行われている作用、すなわち、酸素付加
および輸送作用を受ける。現在、これらの作用は患者の
循環系に連結して血液採集タンク、血液フィルターおよ
び温度調整装置を含む回路を形成する酸素供給器（ｏｘ
ｙｇｅｎａｔｏｒｓ）およびポンプにより選択的に行わ
れている。
多くの場合、現在、使用されている流体−分離酸素供給
器は、酸素を血液に直接に供給して血液を洗い、かつ血
液を例えば半透膜により構成された界面で酸素から分離
する旧式の［泡立ち（ｂｕｂｂｌｅ）　ｊ酸素供給器に
取って代わっている。この膜はガスのみを透過し、この
ために酸素は膜を通して除去される血液中を通り、その
中に存在する二酸化炭素と置き換えられる。かかる膜は
、通常、管状であるが、しかし他の形状にすることがで
きる。血液を膜により包囲されている空間に循環する一
方、酸素、付加流体を膜と酸素供給器の壁との間の外部
に流す酸素供給器、および血液を外部に循環し、および
酸素を膜で包囲されている空間の内部に循環する酸素供
給器は知られている。使用されているポンプはもっばら
螺動または「ローラー」タイプであり、これらのポンプ
は血液を定常流（ｃｏｎｓｔ−ａ（ｌｔ　ｆｌｏｗ）で
またはパルス流（ｐｕｌｓｅｄ　ｆｌｏｗ）を圧送する
タイプにできる。連続流と比べて、パルス流は患者に対
して多くの利点があり、特に代謝および種々の器官機能
が改善され、このために現在ではパルス血液流を与える
ポンプに使用されている。
しかしながら、上述する装置は二三の問題点が生ずる。
すなわち、多くの生物医学的特性が血液の人工的環境に
おける循環により、および循環すべき血液で充填される
装置の容積により生ずる。
可能な塞栓症を避けるために、タンクから患者への血液
のすべての通路は血液−空気接触を回避する必要があり
、特に血液は装置の有効容積を、および患者に連結する
管を完全に占めるようにする。この事は２つの主な問題
を生ずる。すなわち、第１に、血液と接触する体外的循
環の表面積が増大することにより、この循環により生ず
る化学的溶血が増加すること、および第２に、患者が、
通常、患者自体の系におよび装置に循環するのに十分な
血液でなくなり、血液、血漿または多くの他の類似する
輸液（ｔｒａｎｓｆｕｓｉｏｎ　ｆｌｕｉｄ）を必要量
とする程度に患者の血液に添加する必要があることであ
る。血液に添加するそれぞれの流体が添加する流体の量
に比例して、いわゆる、輸注ショック（ｔｒａｎｓｆｕ
ｓｉｏｎ　５ｈｏｃｋ）を生ずるから、添加する量、ま
たは体外的循環についての「呼び（ｐｒｉｍｉｍｇ）　
」流体を最小に維持する必要がある。溶血損害に関する
かぎり、破壊された赤小体（ｒｅｄ　ｃｏｒｐｕｓｃｌ
ｅｓ）により遊離された遊離ヘモグロビンが腎臓レベル
に堆積し、腎機能が著しい程度に妨げられ、かつ腎障害
を介して死亡するような重大な危険にさらされることが
思い出される。それ故、化学的溶血を最小にし、かつ輸
注ショックを軽減する体外的循環用装置が必要となる。
本発明の目的は、必要とする体外的循環通路および［呼
びｊ量を減少することによって、上述する問題点を解消
した血液の体外的循環方法および装置を提供することで
ある（ここにおいて、特に記載しないかぎり、「血液」
とは患者自体の血液および任意の「呼び」流体を意味す
る）。
本発明は上述する目的を血液輸送（ｂｌｏｏｄ　ｐｕ＋
ｔ＋−ｐｉｎｇ）および酸素付加機能を単一化すること
により、およびこれら両機能を１つの単一装置において
同時に行うことによって達成することに特徴を有してい
る。
更に、詳細に説明すれば、本発明は静脈血を患者からシ
ャントしくｓｈｕｎｔｉｎｇ）、この血液を膜酸素供給
器を通る調整手段に通して上記血液を酸素付加し、およ
びこの酸素付加血液を患者の循環系に輸送手段により戻
すことからなる血液を体外的に盾環する、および心臓血
管補助する方法において、酸素付加および輸送手段を１
つの相において同時に行うようにすることを特徴とする
。
また、本発明は酸素供給器、ポンプ、およびこれらのポ
ンプおよび酸素供給器を患者の循環系に連結する手段か
らなるタイプの血液の体外的循環および心臓血管補助用
装置に関し、本発明は内部に１または２個以上の血液−
酸素付加流体界面を有し、およびガスを透過するが、し
かし血液および一般に液体を透過しなく、かつ血液およ
び酸素付加流体のそれぞれについて２つの循環空間の間
に交換区域を画成した気密容器からなる単一装置に形成
した酸素付加ちよびポンプ手段；血液循環空間を患者の
循環系に連結する手段；酸素付加流体の供給源および二
酸化炭素を含有する酸素付加液体の排出部から酸素付加
流体循環空間をタンクと連結する手段；および酸素付加
流体の圧力を周期的に変える手段から構成してなること
を特徴とする。
次に、本発明を添付図面に基づいて説明するが、本発明
はこれにより制限されるものではない。
第１図は、心臓血管手術中、血液を体外的に循環する装
置を示しており、この装置は主として気密容器４および
圧力調整器８からなる。この場合、容器４の内部には半
透膜１０、すなわち、ガスを透過するが、しかし血液お
よび／または一般に液体を透過しない膜からなる界面を
設け、このために血液と酸素付加流体との間に分離素子
を構成する。
膜１０は容器４の内部の空間を膜１０のみにより形成さ
れた空間１１、すなわち、膜１０に対して「内部」空間
、および膜１０および容器４の壁により形成された空間
１４、すなわち、膜１０に対して、「外部」空間に分割
する。
明らかなように、膜１０は連続構造ではないが、個々の
空間からなり、これらの空間は同じ膜１０の採集部材に
より互いに連結する。
ここに記載する「空間」は１つのタイプおよび他のタイ
プの構造からなる。
空間１１．１４の１つのタイプの空間（第１図に示す１
例の空間１４）は管６を介して上述する圧力調整２ｇ８
に連結し、更に圧力調整器８は第１図に示す好適例にお
りては酸素、空気または他の流体源からなる酸素付加流
体源に連結する。更に、上記空間は管７を介して二酸化
炭素を含有する酸素付加流体の出口に連結する。好適例
においては、この出口は真空源に連結する。
第１図に示す例において「内部」空間１１である他のタ
イプの空間は血液を流す空間であり、この空間は管３に
より（場合にはマニホールドにより）緩衝タンク２から
の取り入れ口に連結する。緩衝タンク２は患者からシャ
ントした（ｓｈｕｎｔｅｄ）血液を作業区域から吸引さ
れた血液および「呼び」液体と混合する。送出される血
液は、第２７二ホールドを通ず場合には、管９を介して
患者の動脈循環系に送る。一般に、血液温度は患者に戻
す前に調整する。この調整は、第１図においては、酸素
付加器／ポンプ　グループ４の下流に位置する既知の熱
調整装置１５により行う。また、この熱調整装置１５は
上記グループ４の上流に配置することができる。本発明
の好適例においては、熱調整装置を設けないで、血液の
熱調整を酸素付加流体の温度を制御することにより達成
することができる。
一般に、血液通路に沿ってフィルター１６を設け、形成
する凝血塊または任意の固形物を除去する。
通常、逆止弁１２および１３を、それぞれ管３および９
に設ける。これらの弁としては通常の機械的弁、例えば
ボール弁、または補綴組織移植（ｐｒｏｓｔ−ｔｈｅｔ
ｉｃ　ｇｒａｆｔ）　　−またはビオモルフ（ｂｉｏｍ
ｏｒｐｈ）　−タイプ弁を用いることができる。第２お
よび３図は膜１０の構造の１部を示しており、空間１１
は膜１０で包囲されているが、しかし空間は十分な交換
区域を与える任意の形状にすることができる。系の作動
中、患者からの血液は管１を介してタンク２に送り、タ
ンク２から更に管３および弁１２を介して容器４におい
て膜１０で包囲された空間１１に送る。
膜１０および容器４の壁で形成された空間１４に収容さ
れた酸素付加液体は酸素および二酸化炭素を通すガス透
過性膜１０を通して血液を酸素付加する。
空間１４における酸素付加流体は圧力調整器８により、
この場合出口管７に連結した真空により一連の規則正し
い圧力変化の作用を受けて管９および弁１３に送出する
血液のパルス流出流を形成する。
上述するように、上述する本発明の方法、および装置は
血液の移動する通路および「呼び」流体の量を著しく減
らすことができ、これにより溶血を低下でき、か゛つ「
輸注ショック」を軽減することができる。本発明のかか
る特別の利点は、上述する装置および方法により得られ
る血液のパルス流から誘導される。このため、本発明の
装置は心臓血管手術中における血液の体外的循環につい
て、および心臓血管および／または呼吸補助について理
想的な装置を構成している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の装置の１部を切欠にした１例構造の説
明用線図、および 第２および３図は第１図に示す装置に用いる膜により画
成された２つのタイプの空間の１部斜視図である。 １．３，６，７．９・・・管　２・・・緩衝タンク４・
・・気密容器　　　　　　訃・・圧力調整器１０・・・
半透膜　　　　　　　１１．１４・・・空間１２、１３
・・・逆止弁　　　　　１５・・・熱調整装置１６・・
・フィルター

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、静脈血を患者からシャントし、この血液を膜酸素供
    給器を通る調整手段に通して前記血液を酸素付加し、こ
    の酸素付加血液を患者の循環系に輸送手段により戻すこ
    とからなる血液を体外的に循環する、および心臓血管お
    よび／または呼吸補助する方法において、酸素付加およ
    び輸送手段を１つの相において同時に行うようにするこ
    とを特徴とする血液を体外的に循環する、および心臓血
    管および／または呼吸補助する方法。 ２、輸送、酸素付加、および二酸化炭素の除去を、血液
    −流体界面膜における酸素付加流体の圧力を周期的に変
    化させることによって行う請求項１記載の方法。 ３、前記周期的圧力変化をパルス化し、周波数、大きさ
    およびパルス形を調整する請求項２記載の方法。 ４、前記酸素付加および輸送流体の温度を変化させて、
    血液温度を調節する請求項１または２記載の方法。 ５、使用する酸素付加および輸送流体は酸素および空気
    または他の流体からなる請求項１〜４のいずれか一つの
    項記載の方法。 ６、酸素供給器、ポンプ、およびこれらのポンプおよび
    酸素供給器を患者の循環系に連結する手段からなるタイ
    プの血液の体外的循環および心臓血管補助装置において
    、内部に１または２個以上の血液−酸素付加流体界面を
    有し、およびガスを透過するが、しかし血液および一般
    に液体を透過しなく、かつ血液および酸素付加流体のそ
    れぞれについて２つの循環空間の間に交換区域を画成し
    た気密容器からなる単一装置に形成した酸素付加および
    ポンプ手段；血液循環空間を患者の循環系に連結する手
    段；酸素付加流体循環空間を酸素付加流体の供給源およ
    び二酸化炭素を含有する酸素付加液体の排出部からの取
    り入れ口と連結する手段；および酸素付加流体の圧力を
    周期的に変える手段から構成してなることを特徴とする
    血液の体外的循環および心臓血管補助装置。 ７、前記膜は互いに連結する管状の導管に形成した請求
    項６記載の装置。 ８、前記膜は平坦素子により形成し、その間に離間して
    互いに連結した通路を形成した請求項６記載の装置。 ９、前記管または通路には血液を含有させるようにした
    請求項７または８記載の装置。 １０、前記管または通路には酸素付加流体を含有させる
    ようにした請求項７または８記載の装置。 １１、血液循環空間の入口および出口における前記連結
    には機械的、補綴組織移植またはビオモルフ　タイプの
    逆止弁を含めた請求項６記載の装置。 １２、酸素付加流体の圧力を変える前記手段は、前記容
    器の上流に位置する圧力調整器のほかに、二酸化炭素を
    含有する酸化付加流体を排出するのに連結する同じ容器
    の下流に配置した真空源を含む請求項６記載の装置。 １３、前記酸素付加流体は酸素および空気または他の流
    体の混合物とした請求項６〜１２のいずれか一つの項記
    載の装置。
JP63069888A 1987-03-25 1988-03-25 血液を体外的に循環する、および心臓血管および／または呼吸補助する方法および装置 Pending JPS63257573A (ja)

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