JP2001029459A - Liquid supply system - Google Patents

Liquid supply system

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JP2001029459A
JP2001029459A JP11204619A JP20461999A JP2001029459A JP 2001029459 A JP2001029459 A JP 2001029459A JP 11204619 A JP11204619 A JP 11204619A JP 20461999 A JP20461999 A JP 20461999A JP 2001029459 A JP2001029459 A JP 2001029459A
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JP
Japan
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temperature
liquid
temperature control
control unit
injected
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JP11204619A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomio Ota
富雄 太田
Tetsuya Miyatake
哲也 宮武
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Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply a liquid into a blood vessel at a predetermined temperature during a medical treatment. SOLUTION: This system 100 for use in a medical treatment for continually supplying a predetermined liquid into a blood vessel (or body) at a predetermined temperature (T0) has a temperature regulating unit 108 which regulates the temperature of the liquid injected into the blood vessel 104, and a pump 110 which injects the liquid into the blood vessel via the temperature regulating unit and a line 114. Control of the liquid temperature by the temperature regulating unit is effected allowing for heat transfer between the liquid and its environment until the liquid discharged from the temperature regulating unit is injected into the blood vessel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、哺乳動物、特にヒ
トに関する医療分野における種々の処置に際して所定の
温度にて液体を血管(または体内)に注入するために使
用するシステム、例えば体外循環装置(またはシステ
ム)に組み込むことができるシステムに関する。尚、体
外循環装置(またはシステム)とは、体内から体液(例
えば血液)を排出して、それを所定のように処理(例え
ば透析処理)した後、再び体内に戻す装置、あるいは体
内から体液を排出して、その代りに別の液体(例えばリ
ンゲル液のような補液と呼ばれるもの)を体内に注入す
る装置(またはシステム)である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system used for injecting a liquid into a blood vessel (or body) at a predetermined temperature during various treatments in the medical field of mammals, particularly humans, such as an extracorporeal circulation device ( Or a system). An extracorporeal circulation device (or system) is a device that discharges a body fluid (eg, blood) from the body, processes it in a predetermined manner (eg, dialysis treatment), and then returns the body fluid to the body again. A device (or system) that drains and instead injects another liquid (called a replacement fluid, such as Ringer's solution) into the body.

【0002】本発明のシステムは、例えば特開平9―2
90021号公報に開示されているような「分離冷却法
(selective cooling method)」(または冷却の代りに
加温する「分離加温法」)のような「分離温度調節法」
により、対象としての身体の一部分を所定温度に保持し
ようとする場合に使用できる体外循環装置(またはシス
テム)に特に好都合に組み込むことができる。
The system of the present invention is disclosed in, for example,
"Separation cooling method" as disclosed in Japanese Patent No. 90021 (or "separation heating method" in which heating is performed instead of cooling).
Thereby, it can be particularly advantageously integrated into an extracorporeal circulation device (or system) that can be used if a part of the body as a subject is to be kept at a predetermined temperature.

【0003】[0003]

【従来の技術】上述の体外循環装置(またはシステム)
は、特開平9―290021号公報に記載されているよ
うに、(1)補液(または希釈液)を冷却して体内(従
って、血管)に計量注入する補液注入ユニット、(2)
体内(従って、血管)から補液によって希釈された希釈
血液を計量導出(または脱血)し、導出した希釈血液を
濃縮するための血液濃縮ユニット、および(3)濃縮血
液を加熱して血管に計量注入する血液注入ユニットを有
して成る。このような体外循環装置を使用して分離冷却
法を効率的に実施することが可能となった。尚、この公
報の開示内容であって、以下に説明する本発明のシステ
ムに妥当する内容は、この引用により本明細書の一部分
を構成する。
2. Description of the Related Art The above-mentioned extracorporeal circulation device (or system)
As described in JP-A-9-290021, (1) a replacement fluid injection unit for cooling a replacement fluid (or diluent) and metering it into a body (accordingly, a blood vessel);
A blood concentration unit for measuring and drawing out (or blood removal) the diluted blood diluted by the replacement fluid from the body (according to the blood vessel), and concentrating the extracted diluted blood, and (3) heating the concentrated blood and measuring it in the blood vessel It has a blood infusion unit for injecting. By using such an extracorporeal circulation device, the separation cooling method can be efficiently performed. The contents disclosed in this publication and applicable to the system of the present invention described below constitute a part of the present specification by this citation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】分離冷却法をより円滑
に実施するために、上述のような既に提案された体外循
環装置について更に検討を加えた結果、分離冷却法をよ
り効果的に実施する上で、分離冷却法を適用する身体の
一部分である対象(または部位、例えば脳のような臓
器、以下、単に「対象」とも呼ぶ)の温度コントロール
をより正確に行うことが必要であり、そのためには、上
述の体外循環装置(またはシステム)を使用して補液を
体内に注入するに際して、実際に体内に注入されている
補液の温度を所定温度にコントロールすることが重要で
あることを見出した。
In order to carry out the separation cooling method more smoothly, the above-mentioned proposed extracorporeal circulation apparatus was further studied, and as a result, the separation cooling method was more effectively carried out. Above, it is necessary to more accurately control the temperature of a subject (or site, for example, an organ such as the brain, hereinafter simply referred to as a “subject”) which is a part of the body to which the separation cooling method is applied, and Found that it is important to control the temperature of the replacement fluid actually injected into the body to a predetermined temperature when injecting replacement fluid into the body using the above-described extracorporeal circulation device (or system). .

【0005】即ち、対象に対する処置に応じて、身体の
一部分である対象を所定温度にコントロールする分離温
度調節法を適用する場合、体内に注入する補液の温度を
可及的に正確にコントロールすることにより、分離温度
調節法を適用する対象の温度コントロールをより正確に
できること、従って、分離温度調節法をより効果的に実
施できることを見出した。
[0005] That is, when applying a separation temperature control method for controlling a subject, which is a part of the body, to a predetermined temperature in accordance with the treatment of the subject, it is necessary to control the temperature of the replacement fluid to be injected into the body as accurately as possible. Has found that the temperature control of the object to which the separation temperature control method is applied can be more accurately performed, and therefore, the separation temperature control method can be more effectively performed.

【0006】尚、特開平9―290021号公報では、
対象を冷却すべき所定温度に応じて、体内に注入すべき
補液自体の温度を補液が通過する導管の途中に配置され
た熱交換器によって熱交換器を出る補液の温度を設定温
度に予めコントロールすることは示唆されているが、以
下に詳細に説明するような本発明のように、補液が体内
に注入される時点における温度を考慮することは全く行
われていない。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-290021,
Depending on the predetermined temperature to cool the target, the temperature of the replacement fluid itself to be injected into the body is controlled in advance by the heat exchanger placed in the middle of the conduit through which the replacement fluid passes to the set temperature. However, no consideration is given to the temperature at the time the replacement fluid is injected into the body, as in the present invention as described in detail below.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述のような従来のコン
トロールでは、補液としての液体が血管(または体内)
に注入される時点の温度に関係無く、熱交換器にて所定
温度に予め温度調節された液体が体内に注入されること
になるが、この場合では、血管(または体内)に注入さ
れる時点の液体の温度は必ずしも当該所定温度に維持さ
れているとは限らず、このことは、冷却分離法のような
分離温度調節法により対象の温度を所定温度にするため
には望ましいことではないことを見出した。従って、血
管(または体内)に液体を注入する場合に、血管(また
は体内)に注入される液体の温度が所定の温度に一層近
づくようにする工夫が必要である。
In the conventional control as described above, a fluid as a replacement fluid is supplied to a blood vessel (or a body).
Regardless of the temperature at the time of injection into the body, the liquid whose temperature has been previously adjusted to a predetermined temperature in the heat exchanger will be injected into the body. In this case, the time at which the liquid is injected into the blood vessel (or the body) The temperature of the liquid is not always maintained at the predetermined temperature, which is not desirable for bringing the target temperature to the predetermined temperature by a separation temperature control method such as a cooling separation method. Was found. Therefore, when injecting a liquid into a blood vessel (or the body), it is necessary to devise a technique that makes the temperature of the liquid injected into the blood vessel (or the body) closer to a predetermined temperature.

【0008】尚、身体内に液体を注入する場合、通常血
管に注入する場合が多いが、血管ではなくて体腔(胸
腔、腹腔等)または体腔内の器官(例えば、消化器官
(胃、腸等)、泌尿器官(膀胱等)、生殖器官(子宮、
膣等))等の「他の箇所」に血管を経由しないで直接注
入する場合(例えば洗浄目的、栄養供給目的の場合)も
あるので、特に断らない限り、「体内」なる用語は、
「血管」(または血管内)に注入する場合および上述の
ような「他の箇所」に注入する場合も含む概念として本
明細書では使用している。また、以下の説明では、主と
して「血管」に注入する場合を例にして説明するが、そ
のような説明が他の箇所に適用が可能である場合には、
「血管に」なる用語は、「他の箇所に」なる意味をも含
むものとして理解されよう。
When a liquid is injected into the body, it is usually injected into a blood vessel in many cases. However, it is not a blood vessel, but a body cavity (thoracic cavity, abdominal cavity, etc.) or an organ within the body cavity (eg, a digestive organ (stomach, intestine, etc.)). ), Urinary organs (such as the bladder), reproductive organs (the uterus,
Vagina etc.)) may be directly injected without passing through blood vessels (for example, for the purpose of washing and nutritional supply), so unless otherwise noted, the term “in the body”
It is used herein as a concept including the case of injecting into a "blood vessel" (or in a blood vessel) and the case of injecting into "another part" as described above. Also, in the following description, a case will be mainly described as an example of injecting into a “blood vessel”. However, when such a description is applicable to other places,
The term “in a blood vessel” will be understood to include the meaning “in other places”.

【0009】尚、体外循環装置(またはシステム)を使
用して分離温度調節法を適用するに際して、分離温度調
節法を適用する対象の種類およびそれに対する処置の種
類(例えば手術、低活性状態の維持等)に応じて、対象
を何℃に維持する必要があるのか(例えば、対象を何℃
に冷却する必要があるのか、あるいは何℃に加温する必
要があるのか)、即ち、対象の所定温度が決まり、それ
に基づいて、何℃の液体をどの程度の流量で血管(また
は体内)に注入する必要があるのかが決まる。このよう
な決定は、その対象に適用する処置に応じて例えば医師
が適当に選択できる。尚、本発明において、液体とは、
純粋な液体である必要は必ずしもなく、液体と同様に取
り扱うことが可能な流体であれば特に限定されるもので
はなく、例えば溶液、血液のように固形分を含むもの
(分散液、懸濁液等)も液体に含まれる。
[0009] When applying the separation temperature control method using an extracorporeal circulation device (or system), the type of target to which the separation temperature control method is applied and the type of treatment for it (eg, surgery, maintenance of a low activity state) How many degrees Celsius the subject needs to be maintained (eg, how many degrees Celsius
Is required to be cooled, or to what degree the temperature needs to be heated), that is, the predetermined temperature of the subject is determined, and based on that, the fluid of what degree and the flow rate to the blood vessel (or the body) It is decided whether injection is necessary. Such a determination can be appropriately selected, for example, by a physician, depending on the treatment applied to the subject. In the present invention, the liquid is
The liquid need not be a pure liquid, and is not particularly limited as long as it can be handled in the same manner as a liquid. For example, a liquid containing a solid such as a solution or blood (dispersion, suspension) Etc.) are also included in the liquid.

【0010】体内に液体を注入する場合に、体内に注入
される時点の液体の温度が所定の温度に一層近づくよう
にする工夫が必要であるのは、上述のような分離温度調
節法を適用する医療的(または医学的)処置の場合だけ
でなく、他の種々の医療的(または医学的)処置、例え
ば人工透析、輸血等の処置においても望まれている。従
って、本発明を以下に主として分離温度調節法に組み込
む場合を例として参照して説明するが、本発明は、所定
温度の液体を体内に注入することが望ましい他の種々の
医療的処置(例えば、経尿道的手術、経腸栄養療法、ハ
イパーサーミア、造影剤注入、ハイポサーミア、抗癌剤
注入、重症患者に対する輸液、経膣的手術等)にも同様
に適用できる。
When injecting a liquid into the body, it is necessary to devise a technique for making the temperature of the liquid at the time of injecting the body closer to a predetermined temperature because the above-described separation temperature control method is applied. Not only in the case of medical (or medical) procedures, but also in various other medical (or medical) procedures such as dialysis, blood transfusion and the like. Therefore, although the present invention will be described below mainly with reference to an example in which the present invention is incorporated into a separation temperature control method, the present invention is applicable to various other medical treatments where it is desirable to inject a liquid at a predetermined temperature into the body (for example, Transurethral surgery, enteral nutrition therapy, hyperthermia, contrast medium injection, hypothermia, anticancer drug injection, infusion for critically ill patients, vaginal surgery, etc.).

【0011】本発明は、所定温度(T0)で所定の液体
を血管(または体内)に連続的に供給する医療的処置に
用いるシステムであって、血管に注入する液体の温度調
節を実施する温度調節ユニット、ならびに温度調節ユニ
ットおよび導管を経由して液体を血管(または体内)に
注入するポンプを有して成り、温度調節ユニットにおけ
る液体の温度コントロールは、温度調節ユニットを出た
液体がその後血管(または体内)に注入されるまでの間
の、液体とその周囲の環境との間の熱移動を考慮して実
施する液体供給システムを提供する。
The present invention is a system used for a medical treatment for continuously supplying a predetermined liquid to a blood vessel (or a body) at a predetermined temperature (T0), wherein the temperature for controlling the temperature of the liquid to be injected into the blood vessel is controlled. A temperature control unit and a pump for injecting liquid into the blood vessel (or body) via the temperature control unit and the conduit, wherein the temperature control of the liquid in the temperature control unit is such that the liquid leaving the temperature control unit is A liquid supply system is provided that takes into account heat transfer between a liquid and its surrounding environment until it is injected into (or into the body).

【0012】このようなシステムによって、血管に注入
すべき液体の温度をそこに注入される時点で所定の温度
(T0)またはそれに近い温度一層近づけることができ
る。その結果、例えば分離温度調節法のような医療的処
置を行う場合に、対外循環装置に本発明のシステムを組
み込むことにより、所定の温度にて補液を体内に注入す
ることが可能となり、分離温度調節法の適用対象が目的
とする温度に一層近い温度で、好ましくは実質的にその
温度で維持されるようなコントロールを実施することが
でき、従って、分離温度調節法を一層効果的に実施でき
る。
With such a system, the temperature of the liquid to be injected into the blood vessel can be brought closer to or at a predetermined temperature (T0) at the time of injection into the blood vessel. As a result, for example, when performing a medical treatment such as a separation temperature control method, by incorporating the system of the present invention into the external circulation device, it becomes possible to inject the replacement fluid into the body at a predetermined temperature, and to increase the separation temperature. A control can be performed at a temperature closer to, and preferably substantially at, the target temperature to which the control method is applied, and thus the separation temperature control method can be performed more effectively. .

【0013】本発明のシステムにおいて、温度調節ユニ
ットにおける液体の温度コントロールは、温度調節ユニ
ットを出た液体が血管に注入されるまでの間に生じる液
体の周囲の環境(一般的にはシステムが配置される部屋
の雰囲気)と液体との間の熱移動を考慮して実施する。
このような考慮は、これまでの医療的処置の分野におい
ては全く為されていない。これは、温度調節ユニットを
出た液体が血管に注入されるまでに流路を流れる間にお
ける、熱的な状態の変化、即ち、放熱または吸熱する
か、あるいは断熱されているかを考慮して、その状態の
変化を温度調節ユニットにフィードバックして;変化を
見越して;あるいはこれらの双方を組み合わせて温度調
節ユニットにおける液体の温度コントロールをすること
を意味する。
In the system of the present invention, the temperature of the liquid in the temperature control unit is controlled by the environment around the liquid (generally the system is placed) that occurs before the liquid exiting the temperature control unit is injected into the blood vessel. This is performed in consideration of heat transfer between the atmosphere of the room and the liquid.
No such consideration has ever been made in the field of medical treatment. This takes into account the change in the thermal state during the flow of the liquid exiting the temperature control unit until it is injected into the blood vessel, i.e., whether heat is radiated or absorbed, or is insulated. This means that the change in the state is fed back to the temperature control unit; anticipating the change; or a combination of both, to control the temperature of the liquid in the temperature control unit.

【0014】本発明の1つの態様では、例えば温度調節
ユニットから血管までの流路としての導管を通過する時
の環境への放熱のために、血管に注入される時点の液体
の温度(注入液体温度T1)が所定温度(T0)より低
い場合には、放熱するであろう熱量分を温度調節ユニッ
トにおいて予め余分に加えておく。また、例えば不充分
な加熱のために、注入液体温度(T1)が所定温度(T
0)より低い場合には、不足していると思われる熱量を
温度調節ユニットにおいて熱を余分に加える。更に、温
度調節ユニットにおいて冷却し過ぎのために、注入液体
温度(T1)が所定温度(T0)より低い場合には、温
度調節ユニットにおける冷却を抑制する。
In one embodiment of the present invention, the temperature of the liquid at the time of injection into the blood vessel (injected liquid), for example, to release heat to the environment when passing through a conduit as a flow path from the temperature control unit to the blood vessel. When the temperature (T1) is lower than the predetermined temperature (T0), an extra amount of heat to be dissipated is added in advance in the temperature control unit. Further, for example, due to insufficient heating, the injection liquid temperature (T1) is increased to a predetermined temperature (T1).
If it is lower than 0), the amount of heat considered to be insufficient is added to the heat in the temperature control unit. Furthermore, when the injection liquid temperature (T1) is lower than the predetermined temperature (T0) due to excessive cooling in the temperature control unit, the cooling in the temperature control unit is suppressed.

【0015】逆に、例えば導管を通過する時に環境から
吸熱した結果、注入液体温度(T1)が所定温度(T
0)より高い場合には、導管で吸熱するであろう熱量分
を温度調節ユニットにおいて加熱する量から減らしてお
く(または余分に冷却しておく)。また、温度調節ユニ
ットにおいて加熱し過ぎのために、注入液体温度(T
1)が所定温度(T0)より高い場合には、過剰と思わ
れる加熱量を温度調節ユニットにおいて減らす。
Conversely, as a result of absorbing heat from the environment, for example, when passing through a conduit, the temperature of the injected liquid (T1) rises to a predetermined temperature (T1).
If it is higher than 0), the amount of heat which will be absorbed by the conduit is reduced (or extra cooled) from the amount to be heated in the temperature control unit. Also, due to overheating in the temperature control unit, the injection liquid temperature (T
If 1) is higher than the predetermined temperature (T0), the amount of heating considered to be excessive is reduced in the temperature control unit.

【0016】更に、導管を液体が通過する時に熱移動が
認められず、実質的に断熱されている場合には、ユニッ
ト出口温度が注入液体温度と同じになるので、温度調節
ユニットにおける液体の温度の設定値を所定温度(T
0)に設定する。そのようにすれば、注入液体温度(T
1)が所定温度(T0)となり、この場合は、温度調節
ユニットは、その状態を維持すればよい。
In addition, if no heat transfer is observed when the liquid passes through the conduit and it is substantially insulated, the temperature of the liquid in the temperature control unit will be the same since the unit outlet temperature will be the same as the injected liquid temperature. Is set to a predetermined temperature (T
Set to 0). By doing so, the injection liquid temperature (T
1) becomes the predetermined temperature (T0), and in this case, the temperature adjustment unit may maintain that state.

【0017】上述の態様では、熱移動の考慮には、液体
が血管に入る時点の温度、即ち、注入液体温度(T1)
を所定温度(T0)と比較することが必要であり、従っ
て、そのために、注入液体温度を測定する第1センサー
を用いる。
In the above-described embodiment, in consideration of the heat transfer, the temperature at the time when the liquid enters the blood vessel, that is, the infused liquid temperature (T1)
Is required to be compared to a predetermined temperature (T0), and therefore a first sensor is used to measure the temperature of the injected liquid.

【0018】従って、1つの好ましい態様において、本
発明のシステムは、血管(または体内)に注入される時
点の液体の温度(注入液体温度T1)を測定する第1セ
ンサー、および温度調節ユニットから出る液体の温度
(ユニット出口温度T2)を測定する第2センサーを更
に有して成り、液体とその周囲の環境との間の熱移動を
考慮した温度調節ユニットにおける液体の温度コントロ
ールは、(1)初期設定温度にて温度調節ユニットを、
また、ポンプを稼動させてシステムの運転を開始し、
(2)注入液体温度(T1)を測定し、(3)所定温度
(T0)と測定される注入液体温度(T1)との温度差
ΔTa(=T0−T1)を求め、(a)ΔTa>0の場
合、ユニット出口温度(T2)を上げるように、(b)
ΔTa<0の場合、ユニット出口温度(T2)を下げる
ように、または(c)ΔTa=0の場合、ユニット出口
温度(T2)を維持するように、実施する。即ち、ΔT
aの情報を温度調節ユニットに戻してそれをコントロー
ルする、一種のフィードバック・コントロールを適用す
る。
Accordingly, in one preferred embodiment, the system of the present invention exits from a first sensor that measures the temperature of the liquid at the time of infusion into the blood vessel (or body) (infusion liquid temperature T1), and a temperature control unit. The liquid temperature control in the temperature control unit, which further includes a second sensor for measuring the temperature of the liquid (unit outlet temperature T2), taking into account the heat transfer between the liquid and the surrounding environment, includes: At the initial setting temperature, the temperature control unit
Also, start the operation of the system by operating the pump,
(2) The injection liquid temperature (T1) is measured, and (3) the temperature difference ΔTa (= T0−T1) between the predetermined temperature (T0) and the injection liquid temperature (T1) to be measured is obtained, and (a) ΔTa> In the case of 0, (b) so as to increase the unit outlet temperature (T2)
When ΔTa <0, the unit outlet temperature (T2) is lowered, or (c) when ΔTa = 0, the unit outlet temperature (T2) is maintained. That is, ΔT
Apply a kind of feedback control, which returns the information of a to the temperature control unit and controls it.

【0019】上述の態様において、特に好ましい場合で
は、液体とその周囲の環境との間の熱移動を考慮した温
度調節ユニットにおける液体の温度コントロールを実施
した後、工程(2)および(3)を、システムの運転
中、繰り返す。
In the above-described embodiment, in a particularly preferable case, after performing the temperature control of the liquid in the temperature control unit in consideration of the heat transfer between the liquid and the surrounding environment, the steps (2) and (3) are performed. Repeat while the system is running.

【0020】このシステムにおいて、工程(2)および
工程(3)の実施は、注入液体温度の測定は、連続的ま
たは間欠的に実施して、それに応じて、ΔTaの算出お
よび温度調節ユニットの温度コントロールも連続的また
は間欠的に実施することによって行ってよく、これを繰
返してΔTaを0に近づけるのが好ましい。尚、温度調
節ユニットの初期設定温度とは、システムの運転に際し
て予め設定する温度の初期値であり、これは、いずれの
適当な温度であってもよいが、一般的に所定温度(T
0)であるが、ΔTa>0となることが予め予想される
場合には、所定温度より高くしてよく、逆の場合には、
低くしてよい。
In this system, the step (2) and the step (3) are carried out in such a manner that the injection liquid temperature is measured continuously or intermittently, and accordingly, the calculation of ΔTa and the temperature of the temperature control unit are performed. The control may also be performed by performing the control continuously or intermittently, and this is preferably repeated to make ΔTa close to zero. Note that the initial set temperature of the temperature control unit is an initial value of a temperature that is set in advance during operation of the system, and may be any appropriate temperature, but is generally a predetermined temperature (T
0), but if it is expected that ΔTa> 0, the temperature may be higher than the predetermined temperature.
May be lower.

【0021】本発明において、注入する液体の温度を調
節する温度調節ユニットは、一般的には0℃〜50℃程
度、好ましくは1℃〜45℃程度の範囲内で注入すべき
液体を所定の温度に調節できるものであれば、いずれの
適当な公知の温度調節ユニットであってもよい。このよ
うな温度調節ユニットは、所望のユニット出口温度を設
定することにより、ユニット内の加熱手段(好ましくは
例えば電気ヒーター)または冷却手段(好ましくは例え
ばペルチェ素子)が作動して温度調節ユニットの熱媒の
温度を調節して、ユニット内を通過する液体を設定した
ユニット出口温度(T2)に調節できる。
In the present invention, the temperature adjusting unit for adjusting the temperature of the liquid to be injected is generally at about 0 ° C. to 50 ° C., preferably at about 1 ° C. to 45 ° C. Any suitable known temperature control unit may be used as long as it can control the temperature. In such a temperature control unit, by setting a desired unit outlet temperature, a heating means (preferably, for example, an electric heater) or a cooling means (preferably, for example, a Peltier element) in the unit is operated to heat the temperature control unit. By adjusting the temperature of the medium, the liquid passing through the unit can be adjusted to the set unit outlet temperature (T2).

【0022】この温度調節ユニットは、ユニットを出る
液体の温度を測定する第2センサーによってユニット出
口温度(T2)を測定し、それと設定温度との間に差が
あれば、いずれかの適当な制御方式で加熱または冷却す
ることによりユニット出口温度(T2)を設定値に近づ
け、必要に応じてこれを繰返して、最終的に設定値にす
ることによりユニット出口温度(T2)をコントロール
する。
This temperature control unit measures the unit outlet temperature (T2) by means of a second sensor which measures the temperature of the liquid exiting the unit and, if there is a difference between it and the set temperature, any suitable control The unit outlet temperature (T2) is brought close to the set value by heating or cooling in a system, and this is repeated as necessary, and finally the unit outlet temperature (T2) is controlled by finally setting the set value.

【0023】例えば、温度調節ユニットは、ウォーター
バス内に冷却手段および加熱手段を有し、バス内の熱媒
(通常、水)の温度をこれらの手段により調節し、注入
すべき液体が通過する導管をこのバス内に(好ましくは
スパイラル形態で)漬けて、バス内の導管中を液体が通
過する間に液体が実質的にバスの温度と同じになるよう
にする常套の間接的熱交換により液体を温度調節するこ
とができる。冷却手段または加熱手段の一方のオン(作
動)/オフ(停止)だけでシステムの運転に十分である
と予め判っている場合には、温度調節ユニットはいずれ
かの手段の一方を有するだけでもよい。
For example, the temperature control unit has a cooling means and a heating means in a water bath, adjusts the temperature of the heat medium (usually water) in the bath by these means, and allows the liquid to be injected to pass. By conventional indirect heat exchange, the conduit is immersed in this bath (preferably in a spiral form) so that the liquid is substantially at the temperature of the bath while the liquid passes through the conduit in the bath. The temperature of the liquid can be adjusted. The temperature control unit may have only one of the cooling means or the heating means if it is known in advance that the on / off operation of one of the cooling means is sufficient for the operation of the system. .

【0024】ΔTaに基づく温度調節ユニットのコント
ロール方式はいずれの方式であってもよく、例えば最も
簡単な場合では、ΔTaの符号に応じて加熱または冷却
手段のオン/オフによりコントロールしてもよく、好ま
しい態様では、ΔTaの絶対値の大きさに応じて加熱ま
たは冷却手段の作動時間、出力等を変えることを含む比
例制御、微分制御、積分制御またはこれらのいずれかの
組み合わせ等のいずれの好ましい方式を用いてもよい。
The control method of the temperature control unit based on ΔTa may be any method. For example, in the simplest case, the control may be performed by turning on / off the heating or cooling means according to the sign of ΔTa. In a preferred embodiment, any preferred method such as proportional control, differential control, integral control, or any combination thereof including changing the operation time, output, etc. of the heating or cooling means according to the magnitude of the absolute value of ΔTa May be used.

【0025】尚、本発明において、環境とは、温度調節
ユニットを出た後、注入される前までの液体の周囲の雰
囲気であり、一般的にはシステムが配置される部屋の雰
囲気であるが、液体が通過する導管が体内に有意な長さ
で挿入されている場合には、体温により液体が加熱また
は冷却されることがあり、それを考慮することが好まし
い場合には、挿入されている導管部分の周囲の身体部分
も環境に含まれる。そのような導管部分の長さが短い場
合、あるいはそのような導管部分での熱移動を無視して
も、医療的処置に悪影響が無い場合には、そのような身
体部分を環境に含める必要はない。
In the present invention, the environment is the atmosphere around the liquid after it leaves the temperature control unit and before it is injected, and is generally the atmosphere of the room in which the system is arranged. If the conduit through which the liquid passes is inserted into the body at a significant length, the liquid may be heated or cooled by body temperature, and it is inserted if it is preferable to take this into account The body part around the conduit part is also included in the environment. It is not necessary to include such body parts in the environment if the length of such conduit sections is short, or if neglecting heat transfer in such conduit sections does not adversely affect the medical procedure. Absent.

【0026】別法では、対象への処置に応じて液体の体
内への注入流量を変更することが可能である場合には、
上述の温度調節ユニットによる液体の温度のコントロー
ルに加えて、またはその代わりに、液体の注入流量を変
えることにより液体の流路における滞留時間が変化し、
その結果、放熱量または吸熱量が変化することを利用す
ることによって、温度をコントロールすることも可能で
ある。通常、流量を増やすと、環境からの影響が小さく
なってΔTaが小さくなる傾向にある。流量を大きく変
更することができない場合が多いので、流量を変更する
態様は、一般的には、注入液体温度(T1)を少し変え
るのに特に好ましく適用できる。このような流量の変更
は、本発明のいずれの態様のシステムにも組み合わせる
ことができる。
Alternatively, if it is possible to change the flow rate of liquid into the body depending on the treatment of the subject,
In addition to or instead of controlling the temperature of the liquid by the temperature control unit described above, the residence time in the flow path of the liquid is changed by changing the injection flow rate of the liquid,
As a result, it is also possible to control the temperature by utilizing the change in the amount of heat radiation or the amount of heat absorption. Usually, when the flow rate is increased, the influence from the environment is reduced, and ΔTa tends to be reduced. Since the flow rate cannot be largely changed in many cases, the mode in which the flow rate is changed is generally particularly preferably applicable to slightly changing the injection liquid temperature (T1). Such a change in flow rate can be combined with the system of any aspect of the present invention.

【0027】もう1つの好ましい態様において、温度調
節ユニットを出た液体が血管に注入されるまでに流路を
流れる間における熱移動、即ち、液体の熱的な状態の変
化を予め見越して温度調節ユニットをコントロールす
る。即ち、一種のフィードフォワード・コントロールで
ある。
In another preferred embodiment, the heat transfer during the flow of the liquid exiting the temperature control unit and flowing through the flow path until it is injected into the blood vessel, that is, the temperature control in anticipation of a change in the thermal state of the liquid. Control the unit. That is, it is a kind of feed forward control.

【0028】即ち、本発明のこの態様では、温度調節ユ
ニットによりユニット出口温度(T2)が所定温度(T
0)となるように運転した時に、何らかの理由で、血管
に注入される時点の液体の温度(注入液体温度T1)が
所定温度(T0)より低くなると予想される場合(例え
ば、所定温度が室温より高く、液体から環境に放熱する
場合)には、温度調節ユニットから血管までの流路とし
ての導管を通過する時に放熱するであろう熱量分を予想
して、温度調節ユニットにおいてその熱量分を予め余分
に加えておく。逆に、温度調節ユニットによりユニット
出口温度(T2)が所定温度(T0)となるように運転
した時に、何らかの理由で、血管に注入液体温度が所定
温度より高くなると予想される場合(例えば所定温度が
室温より低く、液体が環境から吸熱する場合)には、温
度調節ユニットから血管までの流路としての導管を通過
する時に吸熱するであろう熱量分を予想して、温度調節
ユニットにおける冷却を増強する。
That is, in this embodiment of the present invention, the unit outlet temperature (T2) is set to the predetermined temperature (T
0), the temperature of the liquid at the time of injection into the blood vessel (injection liquid temperature T1) is expected to be lower than the predetermined temperature (T0) (for example, when the predetermined temperature is room temperature). Higher, when heat is released from the liquid to the environment), the amount of heat that will be released when passing through the conduit as a flow path from the temperature control unit to the blood vessel is predicted, and the heat amount is calculated by the temperature control unit. Add extra in advance. Conversely, when the temperature adjusting unit is operated so that the unit outlet temperature (T2) becomes the predetermined temperature (T0), for some reason, it is expected that the temperature of the liquid to be injected into the blood vessel becomes higher than the predetermined temperature (for example, the predetermined temperature). Is below room temperature and the liquid absorbs heat from the environment), the cooling in the temperature control unit is anticipated by estimating the amount of heat that will be absorbed when passing through the conduit as a flow path from the temperature control unit to the blood vessel. Strengthen.

【0029】このような熱移動の予想は、所定の液体、
ならびに温度調節ユニット出口から液体注入箇所までの
導管の寸法(長さ、径等)および材料を予め選択して、
これらを準備し、温度調節ユニットの出口温度(T
2)、システムが配置される部屋の室温(T3)および
液体の流量(v)を種々変えて注入液体温度(T1)が
それによってどのように変化するのかに関するデータを
実験的に予め求めておく。
The anticipation of such heat transfer depends on a given liquid,
And pre-selecting the dimensions (length, diameter, etc.) and material of the conduit from the temperature control unit outlet to the liquid injection point,
These are prepared and the outlet temperature of the temperature control unit (T
2) Various data of the room temperature (T3) and the flow rate (v) of the liquid in the room in which the system is placed are variously changed, and data on how the injection liquid temperature (T1) is thereby changed are experimentally obtained in advance. .

【0030】例えば、v=300cc/min、T2=
20℃、T3=25℃とパラメーターを設定した場合
に、所定液体を所定導管中に流した時のT1を測定す
る。次に、T3=30℃とすることを除いて、他の条件
を同じとしてT1を測定する。このような測定を各パラ
メーターについて行って実験データを求め、パラメータ
ーのマトリックス(T2vs.(T1,T3,v))
(またはテーブル)を作成する。
For example, v = 300 cc / min, T2 =
When the parameters are set to 20 ° C. and T3 = 25 ° C., T1 is measured when a predetermined liquid flows through a predetermined conduit. Next, T1 is measured under the same conditions except that T3 = 30 ° C. Such measurement is performed for each parameter to obtain experimental data, and a matrix of parameters (T2 vs. (T1, T3, v))
(Or table).

【0031】このマトリックスを用いると、任意のパラ
メーター条件におけるT2が予想される。即ち、T3、
vが判れば、T1=T0としたい時のT2を温度調節ユ
ニットの液体の設定温度として求めることができる。液
体を他の種類のものに変えた場合について測定をしてお
くと、他の液体の場合についても、同様に、温度調節ユ
ニットの液体の設定温度を予想できる。導管の変更につ
いても同様である。従って、この場合には、本発明のシ
ステムは室温(T3)を測定する第3センサーを有す
る。
Using this matrix, T2 under any parameter conditions is expected. That is, T3,
If v is known, T2 when it is desired to set T1 = T0 can be obtained as the set temperature of the liquid in the temperature control unit. If the measurement is performed for the case where the liquid is changed to another type, the set temperature of the liquid of the temperature control unit can be similarly predicted for the case of another liquid. The same applies to the change of the conduit. Thus, in this case, the system of the present invention has a third sensor that measures room temperature (T3).

【0032】実験的に求めたデータから、マトリックス
またはテーブルの代りに、T2と(T1,T3,v)と
の間の相関を関係式:T2=Fn(T1,T3,v)
(但し、Fnは関数を意味する)を求めてもよい。この
ような式は、適当な近似計算方法により求めることがで
きる。温度調節ユニットの設定温度は、測定された室
温、選択した液体注入流量vおよびT1=T0とを関係
式に代入することにより得られるユニット出口温度(T
2)となる。
From the data obtained experimentally, instead of a matrix or a table, the correlation between T2 and (T1, T3, v) is expressed by a relational expression: T2 = Fn (T1, T3, v)
(Where Fn means a function). Such an expression can be obtained by an appropriate approximation calculation method. The set temperature of the temperature control unit is obtained by substituting the measured room temperature, the selected liquid injection flow rate v, and T1 = T0 into a relational expression, and obtaining the unit outlet temperature (T
2).

【0033】即ち、この態様では、本発明のシステム
は、温度調節ユニットから出る液体の温度(ユニット出
口温度T2)を測定する第2センサー、およびシステム
が配置される室温(T3)を測定する第3センサーを更
に有して成り、液体とその周囲の環境との間の熱移動を
考慮した温度調節ユニットにおける液体の温度コントロ
ールは、(1)液体を所定の導管を経て温度調節ユニッ
トから血管(または体内)に注入する場合において、ユ
ニット出口温度(T2)、室温(T3)および液体注入
流量(v)が注入液体温度(T1)に与える影響をデー
タとして予め実験的に求めておき(あるいは、そのデー
タからT2=Fn(T1,T3,v)(但し、Fnは関
数を表す)を関係式として予め求めておき)、(2)所
定の液体注入流量(v)にてその液体を血管(または体
内)に実際に注入するに際して、室温(T3)を測定
し、その結果に基づいて、液体注入温度(T1)が所定
温度(T0)となるために必要なユニット出口温度(T
2)を、予め求めたデータから推定し(あるいは、関係
式にv、T1=T0およびT3を代入してT2を求
め)、(3)温度調節ユニットを稼動して、ユニット出
口温度(T2)が推定したT2となるように温度調節ユ
ニットにおける液体の温度コントロールを実施し、
(4)その後、ポンプを稼動させてシステムの運転を開
始することにより実施する。
That is, in this aspect, the system of the present invention comprises a second sensor for measuring the temperature of the liquid exiting the temperature control unit (unit outlet temperature T2) and a second sensor for measuring the room temperature (T3) in which the system is located. The temperature control of the liquid in the temperature control unit further including three sensors and considering heat transfer between the liquid and the surrounding environment includes: (1) transferring the liquid from the temperature control unit through a predetermined conduit to the blood vessel ( In the case of injecting into the body, the effects of the unit outlet temperature (T2), room temperature (T3) and liquid injection flow rate (v) on the injection liquid temperature (T1) are experimentally obtained as data in advance (or From the data, T2 = Fn (T1, T3, v) (where Fn represents a function) is obtained in advance as a relational expression), and (2) a predetermined liquid injection flow rate ( At the time of actually injecting the liquid into a blood vessel (or the body) in ()), the room temperature (T3) is measured, and based on the result, the liquid injection temperature (T1) is required to reach the predetermined temperature (T0). Unit outlet temperature (T
2) is estimated from the data obtained in advance (or T2 is obtained by substituting v, T1 = T0 and T3 into the relational expression), and (3) the temperature control unit is operated and the unit outlet temperature (T2) Performs the temperature control of the liquid in the temperature control unit so that the T2 becomes the estimated T2,
(4) Thereafter, the operation is performed by operating the pump to start the operation of the system.

【0034】別の態様では、熱移動の予想を上述のマト
リックスに代えて、モデル式により温度調節ユニット出
口温度T2を予想する。周囲への熱移動を考慮して導管
を流れる液体の熱移動の結果としての熱的状態の変化を
表すためには、種々の熱移動に関するモデル式が考えら
れ、適用する分離温度調節法に実質的に悪影響を与えな
い限り、いずれの式を用いてもよい。具体的には、例え
ばNewtonの冷却法則に基づくモデル式(例えばT
2=fn(T1,T3,v)、但し、fnは関数を表
す)を用いることができる。
In another embodiment, the temperature control unit outlet temperature T2 is predicted by a model formula instead of the above-mentioned matrix for the prediction of heat transfer. In order to express the change in the thermal state as a result of the heat transfer of the liquid flowing through the conduit, taking into account the heat transfer to the surroundings, various heat transfer model formulas are conceivable. Any formula may be used as long as it does not adversely affect the system. Specifically, for example, a model formula (for example, T
2 = fn (T1, T3, v), where fn represents a function.

【0035】尚、上述のようにデータ(それに基づく、
マトリックスまたはテーブル)、関係式またはモデル式
は、液体と環境との間の熱移動の条件が変わる場合、例
えば注入する液体の種類(溶媒、溶質およびその濃度等
を含む)および/または注入する液体を供給するハード
ウェア(温度調節ユニットから注入箇所までの導管の種
類(材質、長さ、肉厚等を含む))等が変わる場合に
は、伝熱係数が変わるので、そのような変化した条件の
下で予め得ておく必要がある。例えば、液体の粘度が変
わる場合には、熱伝導率が変わり、最終的に伝熱係数が
変化する場合がある。
As described above, the data (based on the data,
Matrix or table), relations or model equations may be used when the conditions of heat transfer between the liquid and the environment change, for example, the type of liquid to be injected (including solvent, solute and its concentration etc.) and / or the liquid to be injected If the hardware (such as the type (material, length, wall thickness, etc.) of the conduit from the temperature control unit to the injection point) that supplies the heat changes, the heat transfer coefficient changes, and such changed conditions Must be obtained in advance. For example, when the viscosity of the liquid changes, the thermal conductivity changes, and finally the heat transfer coefficient may change.

【0036】上述の熱移動を予想する、フィードフォワ
ード・コントロールの態様では、種々のパラメーターを
考慮して注入液体温度(T1)が所定温度(T0)とな
るようにするユニット出口温度(T2)を予想するもの
であり、理論的にはT1=T0となるはずであるが、必
ずしも予想通りにならない場合があり、その場合も実際
相当有り得る。そのような場合には、これらの態様にお
いても、第1センサーを設けて注入液体温度(T1)を
実際に測定し、その結果を、所定温度(T0)と比較し
て、即ち、ΔTaを求め、その結果に応じて、先のフィ
ードバック・コントロールの場合と同様に、ユニット出
口温度(T2)をコントロールするのが好ましい。その
後、ΔTaを連続的または間欠的に繰り返し求めて、そ
の値に応じてユニット出口温度(T2)をコントロール
するのがより好ましい。
In the feed-forward control mode for estimating the above-mentioned heat transfer, the unit outlet temperature (T2) for keeping the injection liquid temperature (T1) at the predetermined temperature (T0) in consideration of various parameters. This is expected, and should theoretically be T1 = T0, but may not always be as expected, and in that case, it is actually possible. In such a case, also in these embodiments, the first sensor is provided and the injection liquid temperature (T1) is actually measured, and the result is compared with a predetermined temperature (T0), that is, ΔTa is obtained. According to the result, it is preferable to control the unit outlet temperature (T2) as in the case of the feedback control described above. Thereafter, it is more preferable to repeatedly or intermittently determine ΔTa and control the unit outlet temperature (T2) according to the value.

【0037】本発明のいずれの態様においても、本発明
のシステムでは、注入液体温度(T1)は、液体の注入
箇所またはそこに近い箇所に第1センサーを設けて測定
するのが好ましい。それ故に、注入液体温度は、液体を
体表面に近い箇所の血管に注入する場合には、体に最も
近い箇所(即ち、直近)で測定するのが好ましい。例え
ば、注入液体温度は、液体が体内に入る直前の箇所にて
測定するのが好ましい。勿論、血管に挿入されている導
管の先端またはその付近で測定するのも好ましい。ま
た、液体の注入が血管の奥深い箇所で実際に行われる場
合には、当該箇所またはその近傍で注入液体温度(T
1)を測定するのが好ましい。尚、第2センサーは、温
度調節ユニットの出口に設け、第3センサーは、システ
ムが配置される室内に、好ましくは温度調節ユニットか
ら血管に至る導管に近い部分に設ける。
In any aspect of the present invention, in the system of the present invention, the temperature of the liquid to be injected (T1) is preferably measured by providing a first sensor at or near the liquid injection point. Therefore, if the liquid to be injected is to be injected into a blood vessel near the body surface, it is preferable to measure the temperature of the liquid at the point closest to the body (that is, closest to the body). For example, the temperature of the infused liquid is preferably measured just before the liquid enters the body. Of course, it is also preferable to measure at or near the tip of the conduit inserted into the blood vessel. When the liquid injection is actually performed in a deep part of the blood vessel, the injection liquid temperature (T
It is preferable to measure 1). The second sensor is provided at the outlet of the temperature control unit, and the third sensor is provided in the room where the system is located, preferably in a portion near the conduit from the temperature control unit to the blood vessel.

【0038】本発明のシステムのいずれの態様において
も、液体は導管を経由して輸送される。導管は、注入す
る液体に対して悪影響を与えない、従って、医療的処置
に悪影響を与えないいずれの適当なものであってもよ
く、通常、適当な導管(シリコーンチューブ、ポリ塩化
ビニルチューブ等であってよい。液体が血管または体内
に注入される部分に関しては、導管はカテーテル(例え
ばバルーン付きカテーテル)の形態であるのが特に好ま
しい。導管は、それを通過する液体の温度を測定するの
に好都合であるのが好ましく、温度を測定するセンサー
が導管内壁に露出または薄い層を介して隣接できるよう
になっているのが好ましい。
In any embodiment of the system of the present invention, the liquid is transported via a conduit. The conduit may be any suitable one that does not adversely affect the infused liquid, and thus does not adversely affect the medical procedure, and is usually a suitable conduit (eg, silicone tubing, polyvinyl chloride tubing, etc.). With respect to the part into which the liquid is injected into the blood vessel or body, it is particularly preferred that the conduit is in the form of a catheter (eg a balloon catheter), which is used to measure the temperature of the liquid passing through it. Advantageously, it is preferred that the sensor for measuring the temperature be accessible to the inner wall of the conduit by means of an exposed or thin layer.

【0039】注入する液体は、液体容器から温度調節ユ
ニットを経由して送られる。液体容器は、いずれの適当
な態様であってもよく、例えば液体が封入されているプ
ラスチック容器またはポリ袋であってもよく、あるいは
そのような容器から取り出した液体を保持するタンクで
あってもよい。このような液体容器から温度調節ユニッ
トに液体が送られ、その後、注入されるが、このように
液体を輸送するポンプは、いずれの適当なポンプであっ
てもよく、例えばローラーポンプまたは遠心ポンプであ
ってよい。本発明のいずれのシステムにおいても、所定
流量で液体を送る必要があるいずれの導管に流量計およ
び/またはバルブを設けてもよく、これとポンプが協働
して所定流量が流れる(従って、計量導出または注入す
る)ように確保することができる。ポンプの位置は、温
度調節ユニットの上流または下流のいずれであってもよ
いが、通常、上流に位置する。
The liquid to be injected is sent from the liquid container via the temperature control unit. The liquid container may be in any suitable form, for example a plastic container or a plastic bag in which the liquid is enclosed, or a tank holding the liquid removed from such a container. Good. The liquid is sent from such a liquid container to the temperature control unit and then injected, but the pump for transporting the liquid in this way may be any suitable pump, for example a roller pump or a centrifugal pump. May be. In any of the systems of the present invention, any conduit that needs to deliver liquid at a predetermined flow rate may be provided with a flow meter and / or valve, which cooperates with the pump to provide a predetermined flow rate (and thus metering). Derived or injected). The location of the pump may be either upstream or downstream of the temperature control unit, but is usually located upstream.

【0040】本発明のシステムのいずれの態様において
も、後述するように、液体の注入は最終部分の導管をカ
テーテルで構成してそれを介して実施するのが好ましい
が、特に好ましい態様では、液体を注入するカテーテル
の双方の体に近い側(即ち、遠位側)の先端またはその
近傍にサーミスタを配置して、カテーテルを体内に挿入
して可能な範囲で注入液体温度を測定することにより、
注入する液体の温度精度が向上する。尚、温度を測定す
るセンサーは、温度を測定できるいずれの適当なもので
あってもよいが、一般的にはサーミスタ、熱電対であっ
てよい。
In any of the embodiments of the system of the present invention, as will be described later, the injection of the liquid is preferably carried out through a catheter constituting the final part of the conduit. In a particularly preferred embodiment, the liquid is injected. By placing a thermistor at or near the tip of both sides of the catheter that injects (i.e., distal) and measuring the infused liquid temperature to the extent possible by inserting the catheter into the body,
The temperature accuracy of the liquid to be injected is improved. The sensor for measuring the temperature may be any suitable sensor capable of measuring the temperature, but generally may be a thermistor or a thermocouple.

【0041】本発明のシステムに使用する液体は、適当
な温度調節ユニットで冷却または加熱することができ、
所定の医療的処置の目的のために導管、カテーテルを介
して体内に注入できるものであれば特に限定されるもの
ではない。例えば、そのような液体は、栄養分および電
解質を含む水溶液を例示でき、例えばリンゲル液、乳酸
リンゲル液、低分子デキストリン含有リンゲル液(例え
ば5%含有)等であってよいが、これらに限定されるも
のではない。また、いわゆる補液(希釈、補完、追加ま
たは置換するための液)、輸液およびいわゆる薬液も本
発明のシステムで供給する液体に含まれる。
The liquid used in the system of the present invention can be cooled or heated in a suitable temperature control unit,
There is no particular limitation as long as it can be injected into the body via a conduit or catheter for the purpose of a predetermined medical procedure. For example, such a liquid can be exemplified by an aqueous solution containing nutrients and electrolytes, and may be, for example, Ringer's solution, Ringer's lactate, Ringer's solution containing low molecular dextrin (eg, containing 5%), but is not limited thereto. . In addition, so-called replacement fluids (solutions for dilution, supplementation, addition or replacement), infusions, and so-called drug solutions are also included in the liquid supplied by the system of the present invention.

【0042】尚、本発明は、上述のように液体供給シス
テムを提供するが、「システム」なる用語は、それを構
成する種々の要素(例えば温度調節ユニット、ポンプ、
センサー、導管、液体容器、後述の人工肺等)が一緒に
単一の装置を構成する必要が必ずしも無いという意味で
使用しているが、これらの要素の幾つか、あるいは全部
が一緒に単一の装置を構成している態様も本発明の概念
に含まれるものである。従って、本発明は、上述のよう
なシステムに使用している温度調節ユニット、ポンプ、
センサーおよび導管を有して成る医療的処置用の液体供
給装置をも提供し、注入する液体の熱移動を考慮して、
これらの要素は所定温度(T0)にて液体を血管(また
は体内)に供給する。尚、本発明においては、システム
(または装置)を構成する種々の要素としては、基本的
には種々の医療的処置において常套的に使用されている
ものを用いることができる。
Although the present invention provides a liquid supply system as described above, the term "system" refers to various components (such as a temperature control unit, a pump,
Sensors, conduits, liquid containers, oxygenator, etc.) are used in the sense that they do not necessarily have to constitute a single device, but some or all of these elements may be together Embodiments constituting the above device are also included in the concept of the present invention. Accordingly, the present invention relates to a temperature control unit, a pump,
There is also provided a liquid supply for a medical procedure comprising a sensor and a conduit, taking into account the heat transfer of the injected liquid,
These elements supply liquid to a blood vessel (or body) at a predetermined temperature (T0). In the present invention, as various elements constituting the system (or the apparatus), those commonly used in various medical treatments can be basically used.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】本発明のシステムを組み込むこと
ができる医療的処置の一例としての「分離温度調節法」
なる用語は、身体の一部分である対象を所定温度に維持
する方法であって、これには「分離冷却法」および「分
離加温法」が含まれる。「分離冷却法」なる用語は、医
療分野、特に脳外科の分野で使用されている方法であっ
て、具体的には、対象である身体の一部、例えば脳のよ
うな臓器を選択してその部位を局所的に冷却する方法を
意味する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Separation temperature control" as an example of a medical procedure that can incorporate the system of the present invention.
The term is a method of maintaining an object, which is a part of the body, at a predetermined temperature, including "separated cooling" and "separated warming". The term "separation cooling method" is a method used in the medical field, particularly in the field of neurosurgery, and specifically, selects a part of a target body, for example, an organ such as the brain, and selects the target. Means a method of locally cooling a part.

【0044】分離冷却法は、例えば、身体の局所(例え
ば頭部)に手術を施す時のように出血が心配される場
合、あるいは局部的に生体機能の活性を一時的に低下さ
せてその間に種々の処置または治療を行う場合等に使用
する局部冷却方法である。「分離冷却法」が対象を冷却
するのに対して、「分離加温法」は、対象を加温する点
で「分離冷却法」と異なるに過ぎず、医療分野において
は、例えば癌、凍傷等の治療をするために、対象である
身体の一部、例えば癌存在臓器を選択してその部位を局
所的に加温する「分離加温法」を適用できる。
The separation cooling method is used, for example, when bleeding is a concern, such as when performing surgery on a local part (for example, the head), or when the activity of a biological function is temporarily reduced locally, during which time. This is a local cooling method used when performing various treatments or treatments. While the “separation cooling method” cools the object, the “separation heating method” differs from the “separation cooling method” only in that the object is heated, and in the medical field, for example, cancer, frostbite In order to carry out such treatment, a “separation heating method” in which a target body part, for example, a cancer-containing organ is selected and the site is locally heated can be applied.

【0045】本発明のシステムを組み込んた「分離温度
調節法」の実施は、温度調節しようとする対象に直接的
または間接的に通じる動脈のある箇所にて所定温度に調
節した補液と呼ばれる所定の液体を血管に注入し、その
部位と直接的または間接的に通じる静脈のある箇所から
補液により希釈された血液を血管を介して体内から導出
し、その後、希釈血液を濃縮することによって希釈前の
状態に近い血液、好ましくは希釈前の血液と実質的に同
等の血液を回収し、回収した血液を(例えば体温付近ま
でに)温度調節した後に、当該静脈と直接的または間接
的に通じている静脈の心臓により近い箇所(いわゆる、
心臓側箇所)にて血管を介して体内に戻すことにより行
う。本発明のシステムは、動脈のある箇所にて所定温度
に調節した補液を血管に注入するために組み込むことが
できる。
The implementation of the "separation temperature control method" incorporating the system of the present invention is performed at a certain point in an artery which directly or indirectly communicates with the object to be temperature-controlled. A fluid is injected into a blood vessel, and blood diluted with replacement fluid is extracted from the body through a blood vessel from a point of a vein communicating directly or indirectly with the site, and then the diluted blood is concentrated by concentrating the diluted blood. Blood that is close to the state, preferably substantially equivalent to the blood before dilution, is collected, and the collected blood is temperature-controlled (for example, to around the body temperature) and then directly or indirectly communicates with the vein. Veins closer to the heart (so-called,
At the side of the heart) and back into the body via blood vessels. The system of the present invention can be incorporated to inject a rehydration fluid, adjusted to a predetermined temperature, at a location in an artery into a blood vessel.

【0046】従って、本発明のシステムの1つの態様で
は、分離冷却法を実施する場合に使用する体外循環装置
(またはシステム)であって、対象を選択的に所定の温
度に冷却するために使用するものに組み込むことができ
る。また、別の態様では、冷却するのではなく、所定の
温度に加温する分離加温法を実施する場合に使用する体
外循環装置(またはシステム)に組み込める。このよう
な体外循環装置(またはシステム)は、例えば正常細胞
は影響を受けないが、癌細胞が死滅し得る高温に対象を
加温する場合に使用することができる。具体的には、癌
細胞は、高温、例えば約42〜43℃で死滅することが
判っており、そのような癌細胞が存在する対象のみを加
温するために所定の高温の液体を供給する場合に特に好
都合である。更に、このような加温の終了後、対象の温
度を元の体温に戻すためにより低温の液体を供給して冷
やす必要があるが、その際に、本発明のシステムを用い
ると、所定のより低い温度の液体を一層向上した温度精
度で注入でき、その結果、元の体温に速やかに戻すこと
ができ、患者の負担が軽減される。
Accordingly, one aspect of the system of the present invention is an extracorporeal circulation device (or system) for use in performing a separation cooling method, wherein the device is used to selectively cool an object to a predetermined temperature. It can be incorporated into what you do. In another aspect, the present invention can be incorporated into an extracorporeal circulation device (or system) used when performing a separate heating method of heating to a predetermined temperature instead of cooling. Such an extracorporeal circulation device (or system) can be used, for example, when heating a subject to a high temperature at which normal cells are unaffected but cancer cells can die. Specifically, cancer cells have been found to die at high temperatures, eg, about 42-43 ° C., and provide a predetermined high temperature liquid to heat only those subjects where such cancer cells are present. It is particularly convenient in some cases. Furthermore, after the completion of such heating, it is necessary to supply a lower temperature liquid to cool the object in order to return the temperature to the original body temperature, and at this time, using the system of the present invention, The lower temperature liquid can be injected with further improved temperature accuracy, and as a result, the body temperature can be quickly returned to the original body temperature, and the burden on the patient is reduced.

【0047】1つの好ましい態様では、本発明のシステ
ムは、人工肺を更に有して成る。この人工肺とは、例え
ば血液、希釈血液または補液のような液体中に溶存する
酸素量を増加させる、いわゆる酸素化させる機能を有す
るものであれば、いずれの装置であってもよく、例えば
いわゆる膜型および気泡型のものを使用できる。このよ
うに人工肺を有すると、注入される液体が酸素化される
ので所定の医療的処置に好都合となる場合がある。
In one preferred embodiment, the system of the present invention further comprises an oxygenator. The artificial lung may be any device as long as it has a function of increasing the amount of oxygen dissolved in a liquid such as blood, diluted blood or replacement fluid, that is, has a so-called oxygenation function. Membrane and bubble types can be used. Having an oxygenator in this manner may be advantageous for certain medical procedures because the fluid to be injected is oxygenated.

【0048】以下、添付図面を参照して本発明の装置を
更に詳細に説明する。図1は、本発明のシステムの構成
を模式的に示す概略図(フローシート)である。図1に
示す本発明のシステムは、所定温度(T0)の液体(1
02)を血管(104)(または体内(106))に注
入するシステム(100)であって、血管に注入する液
体の温度調節を実施する温度調節ユニット(108)、
および温度調節ユニットを経由して液体を血管に輸送す
るポンプ(110)を有して成る。液体は、液体容器
(112)内に保持されており、そこから血管(10
4)までは、適当な導管(114)(例えばシリコーン
チューブ)およびカテーテル(116)を経由して液体
は送られる。
Hereinafter, the apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram (flow sheet) schematically showing the configuration of the system of the present invention. The system of the present invention shown in FIG. 1 includes a liquid (1) at a predetermined temperature (T0).
02) into the blood vessel (104) (or the body (106)), a temperature control unit (108) for performing temperature control of a liquid to be injected into the blood vessel;
And a pump (110) for transporting the liquid to the blood vessel via the temperature control unit. Liquid is held in a liquid container (112) from which blood vessels (10
Until 4), the liquid is delivered via a suitable conduit (114) (eg, silicone tubing) and catheter (116).

【0049】図示した態様では、温度調節ユニット(1
08)は、水を熱媒として使用するウォーターバスであ
ってよく、バス内に液体が通過する導管(120)が、
好ましくはスパイラル形態で、配置されている。熱媒は
温度調節ユニットの設定温度に維持されており、液体が
導管(120)を通過する間に、液体が加熱または冷却
されて、実質的に設定温度となる。1つの態様では、注
入液体温度(T1)を、バルーン付きカテーテル(11
6)の先端部に配置した第1センサー(130)により
測定し、ユニット出口温度(T2)を第2センサー(1
32)により測定する。測定されるユニット出口温度
(T2)は、温度調節ユニット(108)によりコント
ロールされた液体のユニットを出る時の温度である。温
度調節ユニット(108)がウォーターバスのタイプの
熱交換器である場合には、温度調節ユニットの熱媒の温
度を測定する温度センサー(134)により測定される
温度(T2’)は温度調節ユニットの設定温度であり、
これは、温度調節ユニット(108)によりコントロー
ルされた液体のユニットを出る時の温度である。従っ
て、温度センサー(134)により測定される温度(T
2’)を第2センサー(132)によるユニット出口温
度(T2)の代りに使用できる。
In the illustrated embodiment, the temperature control unit (1
08) may be a water bath using water as a heat medium, and a conduit (120) through which liquid passes in the bath;
The arrangement is preferably in a spiral form. The heating medium is maintained at the set temperature of the temperature control unit, and the liquid is heated or cooled to substantially the set temperature while the liquid passes through the conduit (120). In one embodiment, the infused liquid temperature (T1) is measured by using a balloon catheter (11).
The temperature at the unit outlet (T2) is measured by the first sensor (130) arranged at the tip of 6).
32). The measured unit exit temperature (T2) is the temperature at which the liquid exits the liquid unit controlled by the temperature control unit (108). When the temperature control unit (108) is a water bath type heat exchanger, the temperature (T2 ′) measured by the temperature sensor (134) for measuring the temperature of the heat medium of the temperature control unit is the temperature control unit. Is the set temperature of
This is the temperature upon exiting the liquid unit controlled by the temperature control unit (108). Accordingly, the temperature (T) measured by the temperature sensor (134)
2 ') can be used instead of the unit outlet temperature (T2) by the second sensor (132).

【0050】本発明のシステムでは、温度調節ユニット
(108)における液体の温度調節は、温度調節ユニッ
ト(108)を出た液体が血管に注入されるまでの間の
液体とその周囲の環境との間の熱移動、即ち、温度調節
ユニットの出口(122)から液体が血管に注入される
箇所(124)(即ち、カテーテルを血管に挿入した
点)までの間の導管およびカテーテルにおける液体とそ
れらの周囲との間の熱移動を考慮する。図示するよう
に、血管の奥深くバルーン付きカテーテルが挿入されて
いる場合は、カテーテルの周囲の血管も環境となる。こ
の場合、カテーテルの先端またはその付近における注入
液体温度(T1)を測定する。このような熱移動を考慮
することにより、本発明のシステムから注入される液体
の温度を所定の値に向上した精度で近づけることが可能
となる。
In the system of the present invention, the temperature of the liquid in the temperature control unit (108) is controlled by the liquid and the surrounding environment until the liquid exiting the temperature control unit (108) is injected into the blood vessel. Heat transfer between the outlet of the temperature control unit (122) and the point at which the liquid is injected into the blood vessel (124) (i.e. the point where the catheter was inserted into the blood vessel) and the liquid at the catheter and their Consider heat transfer to and from the surroundings. As shown in the figure, when a catheter with a balloon is inserted deep inside a blood vessel, the blood vessel around the catheter is also an environment. In this case, the injection liquid temperature (T1) at or near the tip of the catheter is measured. By taking such heat transfer into account, it is possible to bring the temperature of the liquid injected from the system of the present invention closer to a predetermined value with improved accuracy.

【0051】液体が体内に入る箇所(即ち、カテーテル
と身体との接続点)における注入液体温度をコントロー
ルするので十分である場合には、温度調節ユニットの出
口(122)から液体が体内に注入される箇所(12
6)(即ち、カテーテルと身体との接続点)までの間の
導管およびカテーテルにおける液体とそれらの周囲との
間の熱移動を考慮する。その場合、上述のようにカテー
テルの先端またはその付近で注入液体温度(T1)を測
定する必要はなく、カテーテルと身体との接続点または
その近傍において第1センサー(136)により注入液
体温度(T1’)を測定すればよい。このようなシステ
ムにおいて、1つの態様では、熱移動の考慮は、T1ま
たはT1’とT0との差を考慮する。
When it is sufficient to control the temperature of the infused liquid at the point where the liquid enters the body (ie, the point of connection between the catheter and the body), the liquid is injected into the body through the outlet (122) of the temperature control unit. (12
6) Consider the heat transfer between the fluid in the conduit and catheter to their surroundings (ie the point of connection between the catheter and the body) and their surroundings. In that case, it is not necessary to measure the infused liquid temperature (T1) at or near the tip of the catheter as described above, and the first sensor (136) at or near the connection point between the catheter and the body uses the infused liquid temperature (T1). ') Should be measured. In such a system, in one aspect, heat transfer considerations take into account the difference between T1 or T1 ′ and T0.

【0052】別の態様では、更に、図示するように、シ
ステムが配置されている環境の温度(T3)、例えば室
温を第3センサー(138)によって測定し、これと注
入すべき時点の液体の所定温度T0(=T1)および注
入流量vを用いて、上述したような実験的に予め求めら
れたデータまたはマトリックス、あるいは先の式(I)
に基づいて、ユニット出口温度(T2)を求め、この温
度で温度調節ユニットを液体が出るように、温度調節ユ
ニットをコントロールする。
In another embodiment, as shown, the temperature (T3) of the environment in which the system is located, for example, the room temperature, is measured by a third sensor (138) as shown in FIG. Using the predetermined temperature T0 (= T1) and the injection flow rate v, the data or matrix previously obtained experimentally as described above, or the above formula (I)
The temperature at the unit outlet (T2) is determined based on the above formula, and the temperature control unit is controlled so that the liquid exits the temperature control unit at this temperature.

【0053】上述の本発明のシステムは、模式的に図2
に示す、医療的処置の対象である臓器(24)を所定温
度(T0)とするために用いる体外循環装置(またはシ
ステム)に組み込むことができる。この体外循環装置
は、補液注入ユニット(A)として用いられる本発明の
液体供給システムを有し、これは、本発明のシステムに
おける液体としての補液を補液容器(8)から補液を体
内(17)に所定温度(T0)にて注入するポンプ
(1)(送液量の計量および調節機能付き)、温度調節
ユニット(3)及び補液ドリップ・チャンバー(9)を
有し、体内に注入される補液の温度(T1’)は、第1
センサーとしての注入補液温度センサー(4)により測
定する。尚、図示した態様では、ユニット出口温度(T
2)は温度調節ユニット(3)のバスの熱媒の温度(T
2’)で代用している。
The above-described system of the present invention is schematically shown in FIG.
Can be incorporated into an extracorporeal circulation device (or system) used to bring an organ (24) to be subjected to medical treatment to a predetermined temperature (T0). This extracorporeal circulation device has the liquid supply system of the present invention used as a rehydration infusion unit (A). The replenisher as a liquid in the system of the present invention is supplied from a rehydration container (8) to a replenisher in the body (17). Pump (1) for injecting at a predetermined temperature (T0) (with a function of measuring and adjusting the amount of liquid to be sent), a temperature control unit (3), and a rehydration drip chamber (9) for replenishing fluid to be injected into the body Temperature (T1 ′) is the first
It is measured by an infusion fluid temperature sensor (4) as a sensor. In the illustrated embodiment, the unit outlet temperature (T
2) is the temperature (T) of the heat medium of the bath of the temperature control unit (3).
2 ').

【0054】また、図示した体外循環装置(またはシス
テム)は、血液濃縮ユニット(B)を有し、このユニッ
トは、体内(17)から希釈血液を導出して、即ち、脱
血して、最終的には回収した濃縮血液を体内(17)に
戻す血液ポンプ(5)、ヘパリンまたはフサン等抗凝固
剤注入器(18)、血液ドリップ・チャンバー(1
2)、例えば濾過フィルター(またはダイアライザー)
のような血液濃縮器(13)および除水タンク(1
4)、ならびに場合により除水ポンプ(7)を有して成
り、導出された希釈血液の温度(T4)は希釈血液温度
センサー(20)により測定する。尚、血液濃縮ユニッ
トには、装置の運転開始時に装置内の導管および要素内
に補液を満たすために補液タンク(22)が設けられて
いる。
The illustrated extracorporeal circulation device (or system) also has a blood concentrating unit (B), which derives the diluted blood from the body (17), that is, removes the blood and ends the blood. Specifically, a blood pump (5) for returning the collected concentrated blood to the body (17), an anticoagulant injector such as heparin or Fusan (18), a blood drip chamber (1)
2), for example, a filtration filter (or dialyzer)
Blood concentrator (13) and dewatering tank (1
4) and optionally a water removal pump (7), and the derived temperature (T4) of the diluted blood is measured by a diluted blood temperature sensor (20). The blood concentrating unit is provided with a replenisher tank (22) for filling the replenisher in conduits and elements in the device at the start of operation of the device.

【0055】更に、図示した体外循環装置(またはシス
テム)は、血液注入ユニット(C)を有し、このユニッ
トは、返血ドリップ・チャンバー(16)および濃縮し
た血液の温度を調節する熱交換器(6)を有して成る。
濃縮した血液の温度をコントロールするために、熱交換
器は温度センサー(50)を有する。これらのユニット
またはそれを構成する要素との間は、適当な導管(図面
において太実線にて示す)により接続され、各ユニット
と身体(17)との間の必要な接続はカテーテル(1
0、11および15)によって行われる。
Further, the illustrated extracorporeal circulation device (or system) has a blood infusion unit (C), which includes a blood return drip chamber (16) and a heat exchanger for regulating the temperature of the concentrated blood. (6).
In order to control the temperature of the concentrated blood, the heat exchanger has a temperature sensor (50). These units or their constituent elements are connected by appropriate conduits (shown by thick solid lines in the drawings), and the necessary connection between each unit and the body (17) is made by a catheter (1).
0, 11 and 15).

【0056】注入補液ユニットにおいて、補液ポンプ
(1)は、通常10〜800ml/分、好ましくは50
〜500ml/分、より好ましくは100〜400ml
/分の範囲で補液を定量的に体内(17)に注入できる
ものである。ポンプの実際的な流量は、対象に対する処
置の目的に応じてそのような範囲から必要に応じて選択
される。このように補液を定量的に送液できる(従っ
て、計量注入できる)ポンプとしては、血液の送液にし
ばしば使用されるローラーポンプを例示できる。尚、対
象の温度調節を速やかに行うためには、流量が比較的大
きいことが好ましく、例えば100〜400ml/分の
流量を適用することが更に好ましい。ローラーポンプに
代えて、遠心型のポンプを使用することも可能であり、
この場合、適当な流量コントロール手段、例えばバルブ
と組み合わせて使用することが好ましい。
In the infusion rehydration unit, the rehydration pump (1) is usually operated at 10 to 800 ml / min, preferably at 50 ml / min.
~ 500ml / min, more preferably 100 ~ 400ml
The replacement fluid can be quantitatively injected into the body (17) within the range of / minute. The practical flow rate of the pump will be selected as needed from such ranges depending on the purpose of the treatment of the subject. As such a pump capable of quantitatively sending the replacement fluid (and thus capable of metering and injecting), a roller pump often used for sending blood can be exemplified. In order to quickly adjust the temperature of the object, it is preferable that the flow rate is relatively large, for example, it is more preferable to apply a flow rate of 100 to 400 ml / min. Instead of a roller pump, it is also possible to use a centrifugal pump,
In this case, it is preferable to use in combination with a suitable flow control means, for example, a valve.

【0057】補液の注入量を補液ポンプ(1)のモータ
ーの回転数等によってコントロールできる場合、別に流
量計を設ける必要は必ずしもないが、補液のラインに流
量計を設けて補液の注入量を確認してもよい。流量計
は、例えば電磁流量計などであってよい。また、ポンプ
は、流量が所定量でない場合に、所定量となるようにコ
ントロール機能(例えば、ポンプのモーターの回転数を
変更したり、導管の圧力損失を変更できる機能)を有す
るものが好ましい。補液ポンプ(1)の定量性が確保さ
れている場合には流量計を省略してもよく、この意味
で、図示した態様の装置では、導管には流量計を設けて
いない。このような補液ポンプ(1)の特徴は、本発明
の液体供給システムに用いるポンプにも当て嵌まる。
When the injection amount of the replacement fluid can be controlled by the rotation speed of the motor of the replacement fluid pump (1), it is not always necessary to provide a separate flow meter, but a flow meter is provided in the replacement fluid line to check the injection amount of the replacement fluid. May be. The flow meter may be, for example, an electromagnetic flow meter. Further, it is preferable that the pump has a control function (for example, a function of changing the rotation speed of the pump motor or changing the pressure loss of the conduit) so that the flow rate becomes the predetermined amount when the flow rate is not the predetermined amount. The flow meter may be omitted if the replenishment pump (1) is quantitatively secured, and in this sense, the apparatus of the illustrated embodiment does not include a flow meter in the conduit. Such features of the replacement fluid pump (1) also apply to the pump used in the liquid supply system of the present invention.

【0058】補液を保持する容器(8)とポンプ(1)
との間には、液切れ検出器(44)及びドリップ・チャ
ンバー(56)が設けられている。補液注入ユニット
は、上述の要素に加えて、泡抜きのための別のドリップ
・チャンバー(9、圧力計P付き)を有してよく、補液
に同伴する気泡が含まれる場合にはこれを分離できる。
同様のドリップ・チャンバー(12及び16)が血液濃
縮ユニット及び血液注入ユニットにも設けられている。
尚、補液中の不純物除去のためにフィルター(40)
を、補液中の気泡の存在を確認する気泡検出器(42)
を設けてもよい。図1にも示すように、このような種々
の要素を本発明のシステムに使用できる。
Container (8) for holding replacement fluid and pump (1)
Between them, a drain-out detector (44) and a drip chamber (56) are provided. The rehydration infusion unit may have, in addition to the elements described above, a separate drip chamber (9, with pressure gauge P) for defoaming and separating out any entrained air bubbles. it can.
Similar drip chambers (12 and 16) are provided in the blood concentration unit and the blood infusion unit.
A filter (40) for removing impurities in the replacement fluid
A bubble detector (42) for confirming the presence of bubbles in the replacement fluid
May be provided. As also shown in FIG. 1, various such elements can be used in the system of the present invention.

【0059】尚、図2に示した態様では、ポンプ(5)
の手前に、導出した希釈血液の血圧を測定する要素(4
8)が配置され、また、補液タンク(22)の下流側に
はドリップ・チャンバー(52)およびクランプ(5
4)が設けられている。図2を参照した先の説明は、補
液を注入する場合であるが、他の液体を注入する場合に
も、医療的処置に悪影響が生じない限り、同様の特徴が
当て嵌まる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the pump (5)
Before the operation, the element for measuring the blood pressure of the derived diluted blood (4)
8), and a drip chamber (52) and a clamp (5) are provided downstream of the rehydration tank (22).
4) is provided. Although the description above with reference to FIG. 2 is for injecting replacement fluid, similar features apply to injecting other fluids as long as the medical procedure is not adversely affected.

【0060】図1に示した本発明のシステムは、例えば
以下のようにして液体を血管に注入する場合に適用でき
る。
The system of the present invention shown in FIG. 1 can be applied, for example, when a liquid is injected into a blood vessel as follows.

【0061】(ケース1)最初に、実施しようとする処
置に応じて、注入液体流量(v)および注入液体の所定
温度(T0)等の操作条件を決める。次に、温度調節ユ
ニット(108)を運転し、コントロールする液体の設
定温度を例えば所定温度(T0)として温度調節ユニッ
ト(108)を稼動する。この場合、環境との熱移動、
即ち、吸熱または放熱を予め考慮して、温度調節ユニッ
ト(108)の設定温度をT0から多少ずらしてもよ
い。
(Case 1) First, operating conditions such as the flow rate of the injected liquid (v) and the predetermined temperature (T0) of the injected liquid are determined according to the treatment to be performed. Next, the temperature control unit (108) is operated, and the set temperature of the liquid to be controlled is set to, for example, a predetermined temperature (T0) to operate the temperature control unit (108). In this case, heat transfer with the environment,
That is, the set temperature of the temperature control unit (108) may be slightly shifted from T0 in consideration of heat absorption or heat dissipation in advance.

【0062】各カテーテルを体内に挿入し、ポンプ(1
10)を稼動させて液体を液体容器(112)から温度
調節ユニット(108)に供給し、液体の温度を設定温
度(T2)またはそれに近い温度にコントロールした
後、体内に液体を注入してシステムの運転を開始して液
体を供給する。
Each catheter is inserted into the body and a pump (1) is inserted.
10) is operated to supply the liquid from the liquid container (112) to the temperature control unit (108), and to control the temperature of the liquid to the set temperature (T2) or a temperature close to the set temperature (T2), and then inject the liquid into the body to perform system The operation is started to supply the liquid.

【0063】次に、第1センサー(130または13
6)により注入液体温度(T1またはT1’)を測定
し、所定温度(T0)との温度差ΔTa(=T0−T1
またはT0−T1’)を求め、温度調節ユニット(10
8)を出てから注入されるまでの間の液体の熱移動を考
慮する。
Next, the first sensor (130 or 13)
6), the injection liquid temperature (T1 or T1 ′) is measured, and a temperature difference ΔTa (= T0−T1) from a predetermined temperature (T0) is measured.
Or T0−T1 ′), and the temperature control unit (10
8) Consider the heat transfer of the liquid from exiting to injection.

【0064】ΔTa>0である場合、注入液体温度が所
定温度に達していない(温度調節ユニットにおける加熱
量が少な過ぎるおよび/または放熱が多過ぎる)ことに
なるので、温度調節ユニット出口温度(T2)が上がる
ように、温度調節ユニットを自動または手動でコントロ
ールする。逆に、ΔTa<0である場合、注入液体温度
が所定温度より高すぎる(温度調節ユニットにおける加
熱量が多過ぎるおよび/または放熱が少ないもしくは吸
熱している)ことになるので、温度調節ユニット出口温
度(T2)が下がるように、温度調節ユニットを(自動
または手動で)コントロールする。
If ΔTa> 0, the injection liquid temperature has not reached the predetermined temperature (the heating amount in the temperature control unit is too small and / or the heat radiation is too large), so that the temperature control unit outlet temperature (T2 The temperature control unit is controlled automatically or manually so that the temperature rises. Conversely, if ΔTa <0, the injection liquid temperature is too high (the heating amount in the temperature control unit is too large and / or the heat radiation is small or heat is absorbed), so the temperature control unit outlet The temperature control unit is controlled (automatically or manually) so that the temperature (T2) decreases.

【0065】その後、注入液体温度(T1またはT
1’)を再び測定し、同様にしてΔTaを求め、その結
果に応じて、ユニット出口温度(T2)、従って、温度
調節ユニット(108)の設定温度を変え、注入する液
体の温度をコントロールする。
Thereafter, the injection liquid temperature (T1 or T1)
1 ′) is measured again, and ΔTa is obtained in the same manner. According to the result, the unit outlet temperature (T2), that is, the set temperature of the temperature control unit (108) is changed, and the temperature of the liquid to be injected is controlled. .

【0066】第1回目のΔTaの算出と第2回目のΔT
aの算出との間の時間間隔は特に限定されるものではな
いが、過度に長すぎると、注入液体温度(T1)がハン
チングを起こし易いので、短いのが好ましい。勿論、注
入液体温度(T1)を連続的に測定して、その温度差Δ
Taの性質(差の絶対値、差の時間的変化の割合等)を
考慮して温度調節ユニット(108)の設定温度を考慮
することもできる。このような測定および温度調節ユニ
ット(108)設定温度の変更をシステムの運転中繰り
返して、注入液体温度(T1)を対象部位の所定温度
(T0)に近づけ、それを維持する。尚、実質的にΔT
a=ゼロである場合には、特に温度調節ユニット(10
8)の設定を変更する必要はない。
The first calculation of ΔTa and the second calculation of ΔT
The time interval between the calculation of “a” is not particularly limited, but if it is too long, the injection liquid temperature (T1) is likely to cause hunting. Of course, the injection liquid temperature (T1) is continuously measured, and the temperature difference Δ
The set temperature of the temperature control unit (108) can also be considered in consideration of the nature of Ta (absolute value of difference, rate of change of difference over time, etc.). Such a measurement and the change of the set temperature of the temperature control unit (108) are repeated during the operation of the system to bring the temperature of the liquid to be injected (T1) close to the predetermined temperature (T0) of the target site and maintain it. Note that substantially ΔT
If a = 0, the temperature control unit (10
There is no need to change the settings in 8).

【0067】(ケース2)このケースでは、使用するシ
ステムが最初に決まっており、その結果、温度調節ユニ
ット(108)から注入箇所までの導管の種類および長
さが判る。従って、温度調節ユニット出口から液体注入
点までの導管の長さ(l)、導管材料の熱伝達率
(α)、導管の全表面積(A)および導管内の液体の体
積(V)などが予め判っている。また、所定の医療的処
置に応じて注入すべき液体の種類が選択される。このよ
うな条件の下で、ユニット出口温度(T2)、室温(T
3)および注入流量(v)が種々変化した時に、注入液
体温度(T1)がどのように影響を受けるかを予めデー
タ、関係式(T2=Fn(T1,T3,v))またはマ
トリックス表として得ておく。
(Case 2) In this case, the system to be used is determined first, so that the type and length of the conduit from the temperature control unit (108) to the injection point are known. Accordingly, the length (l) of the conduit from the outlet of the temperature control unit to the liquid injection point, the heat transfer coefficient (α) of the conduit material, the total surface area of the conduit (A), and the volume of the liquid in the conduit (V) are determined in advance. I know. Further, the type of liquid to be injected is selected according to a predetermined medical procedure. Under these conditions, the unit outlet temperature (T2), room temperature (T
3) When the injection flow rate (v) changes variously, how the injection liquid temperature (T1) is affected is determined in advance as data, a relational expression (T2 = Fn (T1, T3, v)) or a matrix table. Get it.

【0068】所定の医療的処置を実際に適用するに際し
て、注入液体温度(T0)および注入液体流量(v)が
選択される。次に、システムが配置される室温を第3セ
ンサー(138)により測定する。今、所定温度(T
0)が決まっているので、注入液体温度(T1)はT0
となる必要がある。
In actually applying a given medical procedure, the infused liquid temperature (T0) and the infused liquid flow (v) are selected. Next, the room temperature at which the system is located is measured by the third sensor (138). Now, a predetermined temperature (T
0) is determined, the injection liquid temperature (T1) is T0
Need to be

【0069】従って、予め得たデータから、T1がT0
(既知)となる場合のT2を、既知のvおよびT3に対
して求める。関係式を用いる場合には、既知のvおよび
T3と共にT1に既知のT0を代入してT2を求める。
Therefore, from the data obtained in advance, T1 is T0
T2 in the case of (known) is obtained for known v and T3. When the relational expression is used, T2 is obtained by substituting the known T0 into T1 together with the known v and T3.

【0070】次に、温度調節ユニット(108)を稼動
してユニット出口温度が求めたT2となるように液体の
温度コントロールを実施し、その後、ポンプ(110)
を稼動させてシステムを運転し、液体を注入する。より
好ましくは、その後、第1センサーにより注入液体温度
(T1)を測定して、所定温度(T0)との温度差を求
め、ケース1と同様のコントロールを実施する。
Next, the temperature control unit (108) is operated to control the temperature of the liquid so that the unit outlet temperature becomes the calculated T2, and then the pump (110)
To operate the system to inject liquid. More preferably, thereafter, the injection liquid temperature (T1) is measured by the first sensor, the temperature difference from the predetermined temperature (T0) is obtained, and the same control as in Case 1 is performed.

【0071】(ケース3)所定の液体、所定の導管を用
いる場合に、例えば上述のように、液体の熱移動がパラ
メーター:注入液体温度(T1)、ユニット出口温度
(T2)、室温(T3)および注入液体流量(v)によ
りモデル化されている場合(従って、モデル式:T2=
fn(T1,T3,v)が得られている(fnは関数を
表す)場合)には、最初に室温(T3)を第3センサー
により測定し、予め選択されている所定温度(T0)を
T1として、予め選択されている注入液体流量(v)か
らユニット出口温度(T2)を求める。
(Case 3) When a predetermined liquid and a predetermined conduit are used, for example, as described above, the heat transfer of the liquid is determined by parameters: injection liquid temperature (T1), unit outlet temperature (T2), and room temperature (T3). And modeled by the injected liquid flow rate (v) (therefore, the model equation: T2 =
When fn (T1, T3, v) is obtained (fn represents a function), the room temperature (T3) is first measured by the third sensor, and the predetermined temperature (T0) selected in advance is obtained. As T1, a unit outlet temperature (T2) is obtained from a preselected injection liquid flow rate (v).

【0072】次に、温度調節ユニットの設定温度を求め
たユニット出口温度(T2)で運転し、その後、ポンプ
を稼動させてシステムを運転する。より好ましくは、そ
の後、第1センサーにより注入液体温度(T1)を測定
して、所定温度(T0)との温度差を求め、ケース1と
同様のコントロールを実施する。
Next, the system is operated at the unit outlet temperature (T2) from which the set temperature of the temperature control unit is obtained, and then the pump is operated to operate the system. More preferably, thereafter, the injection liquid temperature (T1) is measured by the first sensor, the temperature difference from the predetermined temperature (T0) is obtained, and the same control as in Case 1 is performed.

【0073】本発明のシステムの使用に際して、液体は
容器(112)から送液ポンプ(110)を経た後、温
度調節ユニット(108)で温度調節され、次いで、例
えば分離温度調節法を適用する対象に至る血管、通常は
動脈にカテーテル(116)を介して体内(106)へ
注入される。この場合、分離温度調節法を適用する対象
(140)に至る血管(動脈)にカテーテルを挿入する
が、体内にカテーテルを挿入する位置は必ずしも対象
(140)の近接部に限られる必要はない。いわゆるセ
ルディンガー法(Seldinger's method)のように例え
ば大腿動脈から経皮的にカテーテルを脳まで挿入して、
補液を注入するような方法も採用できる。
In using the system of the present invention, the liquid is temperature-controlled by the temperature control unit (108) after passing from the container (112) through the liquid feed pump (110), and then subjected to, for example, a separation temperature control method. Into the body (106) via a catheter (116) into a blood vessel, usually an artery. In this case, a catheter is inserted into a blood vessel (artery) reaching the target (140) to which the separation temperature control method is applied, but the position where the catheter is inserted into the body is not necessarily limited to the vicinity of the target (140). For example, a catheter is inserted percutaneously from the femoral artery to the brain like the so-called Seldinger's method,
A method of injecting replacement fluid can also be adopted.

【0074】このような場合、第1センサー(130)
を体外に配置するのではなく、カテーテル(116)の
挿入先端部またはその近傍に配置するのが好ましく、そ
れによって、対象部位により近い位置(即ち、システム
操作者を基準として遠位側)において注入される時点の
液体の温度(T1)を測定することができる。従って、
カーテルの挿入先端部付近に温度センサーを配置するこ
とにより、注入液体の温度コントロールの精度が一段と
向上し、その結果、例えば効率的な分離温度調節法の適
用が可能となる。
In such a case, the first sensor (130)
Is preferably located at or near the insertion tip of the catheter (116), rather than outside the body, so that the infusion is closer to the site of interest (ie, distal to the system operator). It is possible to measure the temperature (T1) of the liquid at the point of time. Therefore,
By arranging the temperature sensor near the insertion end of the cartel, the accuracy of temperature control of the injected liquid is further improved, and as a result, for example, an efficient separation temperature control method can be applied.

【0075】好ましい1つの態様では、本発明のシステ
ムは、希釈血液、補液、自己血および/または輸血等の
液体を酸素化する人工肺を更に含んで成る。例えば、図
3に示す態様では、体内に注入する液体(102)を温
度調節ユニット(108)を出た後、人工肺(150)
に通した後、体内に注入する。尚、図示した構成以外
は、実質的に図1または図2と同様であってよい。別の
態様では、温度調節ユニット(108)の上流側に人工
肺を設けてもよい。
In one preferred embodiment, the system of the present invention further comprises an oxygenator for oxygenating fluids such as diluted blood, replacement fluid, autologous blood and / or transfusion. For example, in the embodiment shown in FIG. 3, after the liquid (102) to be injected into the body exits the temperature control unit (108), the artificial lung (150)
After injecting into the body. Except for the configuration shown, the configuration may be substantially the same as that of FIG. 1 or FIG. In another aspect, an oxygenator may be provided upstream of the temperature control unit (108).

【0076】上述のようないずれかの態様の本発明のシ
ステムを使用することにより、所定温度で液体を体内に
注入することができ、それによって、例えば分離温度調
節法を適用する対象を所望の温度状態にて向上した精度
で維持することが可能となる。特に、注入液体温度(T
1)の測定箇所が、対象に近い、即ち、身体の直近で実
施する場合には、精度が一層向上する。また、血管内に
挿入するカテーテルの先端付近に温度センサーを配置す
る場合には、精度が顕著となる。以下に説明するよう
に、例えば分離温度調節法に本発明のシステムを組み合
わせて医療的処置を実施すると、効率的に実施できる。
By using the system of the present invention in any of the embodiments described above, a liquid can be injected into the body at a predetermined temperature, so that, for example, the subject to which the separation temperature control method is applied can be subjected to a desired method. It is possible to maintain the temperature condition with improved accuracy. In particular, the injection liquid temperature (T
When the measurement point 1) is performed close to the target, that is, in the vicinity of the body, the accuracy is further improved. Further, when a temperature sensor is arranged near the distal end of a catheter to be inserted into a blood vessel, the accuracy becomes remarkable. As described below, for example, the medical treatment can be efficiently performed by combining the system of the present invention with the separation temperature control method.

【0077】例えば、本発明のシステムは、全ての外科
手術に際して分離温度調節法を適用する場合に組み込む
ことができる。例えば、脳、胸部、腹部、手足などにお
ける患部を補液を用いて所定温度に精度よく冷却するこ
とによって臓器などの活性を低下させ損傷の進行を阻止
し、低血圧状態を形成することによって手術の安全性が
高まると同時に、ヘパリン量の低減のみならず、輸血量
も低減でき、感染の危険のない手術が可能となる。
For example, the system of the present invention can be incorporated when applying a separate temperature control for all surgical procedures. For example, by cooling the affected area in the brain, chest, abdomen, limbs, etc. to a predetermined temperature with replacement fluid accurately, the activity of organs etc. is reduced, the progression of damage is prevented, and a low blood pressure state is formed. At the same time as safety is improved, not only the amount of heparin but also the amount of blood transfusion can be reduced, so that surgery without the risk of infection can be performed.

【0078】更に、手術時だけでなく患者の状態を管理
する、特に低活性状態を管理する方法の一環として本発
明のシステムを組み込んで分離冷却法として分離温度調
節法を適用することができる。即ち、本発明のシステム
を組み合わせることで患部を希釈された血液状態下に所
望の温度状態で精度良く維持する(この内容に体温(常
温)維持も含む)ことによって、疾病の進行を遅延、あ
るいは阻止することができる。
Further, the system of the present invention can be incorporated as part of a method for managing the condition of a patient as well as at the time of surgery, particularly, a method for managing a low activity state, and a separation temperature control method can be applied as a separation cooling method. That is, by combining the system of the present invention, the diseased part is accurately maintained at a desired temperature under the diluted blood condition (this content includes body temperature (normal temperature) maintenance), thereby delaying the progress of the disease, or Can be blocked.

【0079】例えば、身体の一部をある程度、例えば約
34〜15℃の範囲の温度に、好ましくは迅速に冷却し
たいが、他の部分はそれ程低くない温度にしたい、例え
ば28℃以下にしたくない場合、本発明のシステムを組
み合わせてそのような身体の一部のみを迅速かつ精度よ
く冷却することが可能である。例としては脳の打撲傷の
治療の前に、脳の腫れを遅延させるために脳だけを急速
に冷却したいが、他の部分は冷却したくない場合があ
る。
For example, one wants to cool a part of the body to a certain extent, for example, to a temperature in the range of about 34 to 15 ° C., preferably quickly, but does not want other parts to be at a not so low temperature, for example, 28 ° C. or less. In such a case, it is possible to cool only such a part of the body quickly and accurately by combining the system of the present invention. For example, prior to treating a bruise to the brain, one may want to cool only the brain rapidly to delay swelling of the brain, but not other parts.

【0080】特に、本発明のシステムを組み込む場合、
身体の一部分のみを冷却して、その他の部分はそれ程冷
却されないので、補液の温度および注入量を調節するこ
とにより、身体全体としては比較的高い温度に保持しな
がらも、一部分のみを非常に低温に精度良く維持するこ
とが可能であり、このことは、交通事故などによる脳挫
傷の治療時に脳だけを急冷することが可能であることを
意味するが、このことは、開頭術等に非常に有効であ
る。また、本発明のシステムを組み込む場合、身体の一
部のみをよりコントロールされた温度で冷却して他の部
分はそれ程冷却しないので、副作用が起こらず、身体の
一部を長時間低温状態で保持できる。
In particular, when incorporating the system of the present invention,
Because only one part of the body is cooled and the other part is not so cooled, by adjusting the temperature and infusion volume of rehydration fluid, only a part of the body is kept at a very low temperature while keeping the whole body at a relatively high temperature. Can be maintained accurately, which means that it is possible to rapidly cool only the brain when treating a cerebral contusion caused by a traffic accident, etc. It is valid. Also, when incorporating the system of the present invention, only a part of the body is cooled at a more controlled temperature and the other part is not so cooled, so that no side effects occur, and a part of the body is kept at a low temperature for a long time. it can.

【0081】本発明のシステムは、上述のような状態管
理に使用する装置、即ち、状態管理装置に組み込むこと
ができる。本明細書において、状態管理とは、患者の局
部または全身を所定温度に維持し、例えば低温下で低活
性状態に置くことにより、あるいは加温下で低体温症な
どによる低体温状態の改善や悪性の細胞を死滅させる条
件に保つことにより、病状の進行を遅延または阻止する
ように管理することを意味するものとして使用してい
る。特に、後者の状態管理においては、正常細胞の保護
の観点から、精度の良い対象の温度維持(特に、過度の
高温を避ける必要がある)が非常に重要であり、この意
味において、精度良く対象を所定温度に維持できる本発
明のシステムは、非常に有用である。
The system of the present invention can be incorporated in a device used for state management as described above, that is, a state management device. As used herein, condition management refers to maintaining a local or whole body of a patient at a predetermined temperature, for example, by placing the patient in a low-activity state at a low temperature, or improving a hypothermic state due to hypothermia or the like under heating. It is used to mean that the progression of the disease state is controlled to be slowed or prevented by maintaining the condition under which the malignant cells are killed. In the latter condition management, in particular, from the viewpoint of protection of normal cells, it is very important to maintain the temperature of the target with high accuracy (especially, it is necessary to avoid an excessively high temperature). The system of the present invention, which can maintain the temperature at a predetermined temperature, is very useful.

【0082】尚、本発明のシステムにより注入できる液
体には、上述の種々の液体以外にも、例えば抗癌剤、血
管新生抑制剤、光増感剤(PDT)、造影剤および/ま
たは栄養剤を含む液体、経尿道還流液、臓器還流液等が
含まれる。また、本発明のシステムによって、液体の大
量の加熱または冷却を注入する必要がある場合には、温
度調節ユニットの上流側に能力の大きい加熱装置または
冷却装置を配置して、液体を予め加熱または冷却するの
が好ましい場合がある。
The liquids that can be injected by the system of the present invention include, for example, anticancer agents, angiogenesis inhibitors, photosensitizers (PDT), contrast agents and / or nutrients in addition to the various liquids described above. Fluid, transurethral perfusate, organ perfusate, etc. are included. When a large amount of heating or cooling of the liquid needs to be injected by the system of the present invention, a high-capacity heating device or cooling device is arranged upstream of the temperature control unit to pre-heat or cool the liquid. Cooling may be preferred.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、本発明のシステムのフローシートを
模式的に示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a flow sheet of the system of the present invention.

【図2】 図2は、本発明のシステムを組み込んだ分離
温度調節法を実施するフローシートを模式的に示す概略
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a flow sheet for implementing a separation temperature control method incorporating the system of the present invention.

【図3】 図3は、人工肺を有する本発明のシステムの
フローシートを模式的に示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing a flow sheet of the system of the present invention having an artificial lung.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…補液ポンプ、3…熱交換器、4、注入補液温度セン
サー、5…導出ポンプ、6…熱交換器、7…除水ポン
プ、8…補液容器、9…ドリップ・チャンバー、10,
11…カテーテル、12…ドリップ・チャンバー、13
…血液濃縮要素、14…除水タンク、15…カテーテ
ル、17…体内、18…ヘパリン注入器、19…注入・
除水コントローラー機構、20…希釈血液温度センサ
ー、24…対象、100…液体供給システム、102…
液体、104…血管、106…体内、108…温度調節
ユニット、110…ポンプ、112…液体容器、114
…導管、116…カテーテル、120…温度調節ユニッ
ト内導管、122…ユニット出口、124…注入箇所
(血管内)、126…体内注入箇所、130…第1(温
度)センサー、132…第2(温度)センサー、134
…温度調節ユニットの温度センサー、136…第1温度
センサー、138…第3(温度)センサー、140…対
象(または臓器)、150…人工肺。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rehydration pump, 3 ... Heat exchanger 4, Infusion rehydration temperature sensor, 5 ... Derivation pump, 6 ... Heat exchanger, 7 ... Water removal pump, 8 ... Rehydration container, 9 ... Drip chamber, 10,
11 catheter, 12 drip chamber, 13
... blood concentration element, 14 ... water removal tank, 15 ... catheter, 17 ... body, 18 ... heparin injector, 19 ... infusion
Water removal controller mechanism, 20: diluted blood temperature sensor, 24: target, 100: liquid supply system, 102:
Liquid, 104: blood vessel, 106: body, 108: temperature control unit, 110: pump, 112: liquid container, 114
... conduit, 116 ... catheter, 120 ... temperature control unit internal conduit, 122 ... unit outlet, 124 ... injection point (intravascular), 126 ... body injection point, 130 ... first (temperature) sensor, 132 ... second (temperature) ) Sensor, 134
... temperature sensors of the temperature control unit, 136 ... first temperature sensor, 138 ... third (temperature) sensor, 140 ... subject (or organ), 150 ... artificial lung.

フロントページの続き (72)発明者 宮武 哲也 静岡県榛原郡榛原町静谷498−1 日機装 株式会社静岡製作所内 Fターム(参考) 4C077 AA03 AA05 AA11 AA25 BB01 BB06 BB09 BB10 DD18 EE01 EE02 HH02 HH03 HH05 HH09 HH13 HH14 HH15 JJ02 JJ03 JJ04 JJ08 JJ13 JJ15 JJ16 JJ19 JJ28 KK25 KK27 Continued on the front page (72) Inventor Tetsuya Miyatake 498-1 Shizuya, Haibara-cho, Haibara-gun, Shizuoka Prefecture Nikkiso Co., Ltd. HH15 JJ02 JJ03 JJ04 JJ08 JJ13 JJ15 JJ16 JJ19 JJ28 KK25 KK27

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定温度(T0)で所定の液体を体内に
連続的に供給する医療的処置に用いるシステムであっ
て、 体内に注入する液体の温度調節を実施する温度調節ユニ
ット、ならびに温度調節ユニットおよび導管を経由して
液体を体内に注入するポンプを有して成り、 温度調節ユニットにおける液体の温度コントロールは、
温度調節ユニットを出た液体がその後体内に注入される
までの間の、液体とその周囲の環境との間の熱移動を考
慮して実施する液体供給システム。
1. A system for medical treatment for continuously supplying a predetermined liquid to a body at a predetermined temperature (T0), comprising: a temperature control unit for controlling a temperature of a liquid to be injected into the body; and a temperature control. Comprising a pump for injecting liquid into the body via the unit and the conduit, wherein the temperature control of the liquid in the temperature control unit comprises:
A liquid supply system that takes into account heat transfer between the liquid and its surrounding environment until the liquid exiting the temperature control unit is subsequently injected into the body.
【請求項2】 体内に注入される時点の液体の温度(注
入液体温度T1)を測定する第1センサー、および温度
調節ユニットから出る液体の温度(ユニット出口温度T
2)を測定する第2センサーを更に有して成り、 液体とその周囲の環境との間の熱移動を考慮した温度調
節ユニットにおける液体の温度コントロールは、 (1)初期設定温度にて温度調節ユニットを、また、ポ
ンプを稼動させてシステムの運転を開始し、 (2)注入液体温度(T1)を測定し、 (3)所定温度(T0)と測定される注入液体温度(T
1)との温度差ΔTa(=T0−T1)を求め、 (a)ΔTa>0の場合、ユニット出口温度(T2)を
上げるように、 (b)ΔTa<0の場合、ユニット出口温度(T2)を
下げるように、または (c)ΔTa=0の場合、ユニット出口温度(T2)を
維持するように、実施する請求項1に記載のシステム。
2. A first sensor for measuring the temperature of the liquid at the time of injection into the body (injection liquid temperature T1), and the temperature of the liquid exiting the temperature control unit (unit outlet temperature T1).
2) a second sensor for measuring the temperature of the liquid, wherein the temperature control of the liquid in the temperature control unit in consideration of heat transfer between the liquid and the surrounding environment includes: (1) temperature control at an initial set temperature; The unit and the pump are operated to start the operation of the system. (2) Injected liquid temperature (T1) is measured. (3) Injected liquid temperature (T0) measured as a predetermined temperature (T0)
The temperature difference ΔTa (= T0−T1) from (1) is obtained. (A) If ΔTa> 0, the unit outlet temperature (T2) is increased. (B) If ΔTa <0, the unit outlet temperature (T2) 2. The system according to claim 1, wherein the system is implemented to reduce (c) or to maintain the unit outlet temperature (T2) when ΔTa = 0.
【請求項3】 液体とその周囲の環境との間の熱移動を
考慮した温度調節ユニットにおける液体の温度コントロ
ールを実施した後、工程(2)および(3)を、システ
ムの運転中、繰り返す請求項2に記載のシステム。
3. After performing temperature control of the liquid in the temperature control unit taking into account heat transfer between the liquid and the surrounding environment, steps (2) and (3) are repeated during operation of the system. Item 3. The system according to Item 2.
【請求項4】 温度調節ユニットから出る液体の温度
(ユニット出口温度T2)を測定する第2センサー、お
よびシステムが配置される室温(T3)を測定する第3
センサーを更に有して成り、 液体とその周囲の環境との間の熱移動を考慮した温度調
節ユニットにおける液体の温度コントロールは、 (1)液体を所定の導管を経て温度調節ユニットから体
内に注入する場合において、ユニット出口温度(T
2)、室温(T3)および液体注入流量(v)が注入液
体温度(T1)に与える影響をデータとして予め実験的
に求めておき(あるいは、そのデータからT2=Fn
(T1,T3,v)(但し、Fnは関数を表す)を関係
式として予め求めておき)、 (2)所定の液体注入流量(v)にてその液体を体内に
実際に注入するに際して、室温(T3)を測定し、その
結果に基づいて、液体注入温度(T1)が所定温度(T
0)となるために必要なユニット出口温度(T2)を、
予め求めたデータから推定し(あるいは、関係式にv、
T1=T0およびT3を代入してT2を求め)、 (3)温度調節ユニットを稼動して、ユニット出口温度
(T2)が推定したT2となるように温度調節ユニット
における液体の温度コントロールを実施し、 (4)その後、ポンプを稼動させてシステムの運転を開
始することにより実施する請求項1に記載のシステム。
4. A second sensor for measuring the temperature of the liquid exiting the temperature control unit (unit outlet temperature T2) and a third sensor for measuring the room temperature (T3) in which the system is located.
The temperature control of the liquid in the temperature control unit taking into account the heat transfer between the liquid and the surrounding environment further includes a sensor. (1) Injecting the liquid into the body from the temperature control unit through a predetermined conduit The unit outlet temperature (T
2) The effects of the room temperature (T3) and the liquid injection flow rate (v) on the injection liquid temperature (T1) are experimentally obtained in advance as data (or T2 = Fn from the data).
(T1, T3, v) (where Fn represents a function) is obtained in advance as a relational expression). (2) When the liquid is actually injected into the body at a predetermined liquid injection flow rate (v), The room temperature (T3) is measured, and based on the result, the liquid injection temperature (T1) is set to the predetermined temperature (T3).
0), the unit outlet temperature (T2) required to become
Estimate from data obtained in advance (or v,
T1 = T0 and T3 are substituted to obtain T2), (3) The temperature control unit is operated, and the liquid temperature control in the temperature control unit is performed so that the unit outlet temperature (T2) becomes the estimated T2. (4) The system according to claim 1, wherein the system is operated by operating a pump to start operation of the system.
【請求項5】 液体は、導管の最終部分を構成するカテ
ーテルを介して体内に注入され、体内に注入される時点
の液体の温度(注入液体温度T1)を測定する第1セン
サーは、カテーテルの遠位側先端またはその付近に配置
される請求項1〜4のいずれかに記載のシステム。
5. The liquid is injected into the body via a catheter which constitutes the last part of the conduit, and a first sensor for measuring the temperature of the liquid at the time of injection into the body (injected liquid temperature T1) comprises: The system according to any of the preceding claims, located at or near the distal tip.
【請求項6】 温度調節ユニットは、液体の加熱および
冷却、加熱または冷却が可能であり、所定のユニット出
口温度(T2)を達成できる間接的熱交換器である請求
項1〜5のいずれかに記載のシステム。
6. The temperature control unit according to claim 1, wherein the temperature control unit is an indirect heat exchanger capable of heating and cooling the liquid, heating or cooling, and achieving a predetermined unit outlet temperature (T2). System.
【請求項7】 注入する液体は、温度調節ユニットの上
流または下流に位置する人工肺を経由して体内に注入さ
れる請求項1〜6のいずれかに記載のシステム。
7. The system according to claim 1, wherein the liquid to be injected is injected into the body via an artificial lung located upstream or downstream of the temperature control unit.
【請求項8】 人工肺に代えて、酸素を吹き込むドリッ
プ・チャンバーを有する請求項7に記載のシステム。
8. The system according to claim 7, further comprising a drip chamber for blowing oxygen instead of the oxygenator.
【請求項9】 液体は血管に注入される請求項1〜8の
いずれかに記載のシステム。
9. The system according to claim 1, wherein the liquid is injected into a blood vessel.
【請求項10】 体内または血管に注入する液体は補液
であり、1℃〜36.5℃の範囲内の所定温度T0に温
度コントロールされ、分離冷却法を実施する場合に使用
する請求項1〜9のいずれかに記載のシステム。
10. A liquid to be injected into a body or a blood vessel is a replacement fluid, which is temperature-controlled to a predetermined temperature T0 in a range of 1 ° C. to 36.5 ° C., and is used when performing a separation cooling method. 10. The system according to any one of items 9.
【請求項11】 体内または血管に注入する液体は補液
であり、36.5〜45℃の範囲内の所定温度T0に温
度コントロールされ、分離加温法を実施する場合に使用
する請求項1〜9のいずれかに記載のシステム。
11. A liquid to be injected into a body or a blood vessel is a replacement fluid, which is temperature-controlled to a predetermined temperature T0 in a range of 36.5 to 45 ° C., and is used when performing a separation heating method. 10. The system according to any one of items 9.
【請求項12】 外科手術用に使用する体外循環システ
ムに組み込まれる請求項1〜11のいずれかに記載のシ
ステム。
12. The system according to claim 1, which is incorporated into an extracorporeal circulation system for use in surgery.
【請求項13】 身体の一部分の状態管理に使用する体
外循環システムに組み込まれる請求項1〜11のいずれ
かに記載のシステム。
13. The system according to claim 1, which is incorporated into an extracorporeal circulation system for use in managing the condition of a body part.
【請求項14】 請求項1〜13のいずれかに記載のシ
ステムを有する体外循環システム。
14. An extracorporeal circulation system comprising the system according to claim 1.
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