BR112017002576B1

BR112017002576B1 - Sistema de circulação sanguínea

Info

Publication number: BR112017002576B1
Application number: BR112017002576-0A
Authority: BR
Inventors: Yoshinari NIIMI; Masahiro Kamiya
Original assignee: Senko Medical Instrument Mfg. Co., Ltd.
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2021-12-21
Also published as: JP6484114B2; JP2016043250A; EP3167920A4; JP2016043261A; JP6517616B2; EP3184130A4; EP3165246A4; US11141519B2; WO2016027868A1; US20180289887A1; CN106794298B; US10751463B2; EP3167920A1; EP3165246B1; EP3167920B1; US20170232182A1; JP2016043259A; JP2016043256A; EP3165246A1; CN106659841A

Abstract

um aparelho de coração e pulmão artificial (100) que pode ser conectado a um paciente (p) e enviar o sangue removido para um corpo humano utilizando uma bomba de roletes (120), dito aparelho (100) sendo provido com: a bomba de roletes (120); uma linha de sangue removido (101) para transportar sangue removido em direção à bomba de roletes (120); uma primeira linha de envio de sangue (104) para transportar sangue enviado a partir da bomba de roletes (120), para um corpo humano; um sensor de vazão de sangue removido (111) provido na linha de sangue removido (101); e uma unidade de controle (140). a unidade de controle (140) controla a vazão do sangue enviado pela bomba de roletes (120) de modo a cair dentro de uma faixa específica no que se refere à vazão do sangue removido medida pelo sensor de vazão de sangue removido (111).

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de circulação sanguínea que circula o sangue removido através de uma bomba de transferência de sangue. A prioridade é reivindicada no Pedido de Patente Japonês No. 2014-167559, depositado no dia 20 de agosto de 2014, e no Pedido De Patente Japonês No. 2015-53600, depositado em 17 de março de 2015, cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.

Fundamentos da Técnica

[002] Na técnica relacionada, um coração e pulmão artificial, e um sistema de circulação sanguínea para circular, de forma adjuvante, o sangue, são amplamente utilizados quando necessário, quando um coração para ou está quase parando durante ou após uma cirurgia, como a cirurgia cardíaca.

[003] Conforme mostrado na figura 9, um aparelho de coração e pulmão artificial (sistema de circulação sanguínea) 500, equipado com um coração e pulmão artificial, na técnica relacionada, inclui uma linha de remoção de sangue 501; um reservatório 502; uma linha de sangue 503; uma linha de transferência de sangue 504; uma primeira linha de transferência de sangue 505; um pulmão artificial 506; e uma segunda linha de transferência de sangue 507.

[004] A linha de remoção de sangue 501 transfere sangue, o qual foi recebido de uma veia de um paciente (corpo humano) P para o reservatório 502. A linha de remoção de sangue 501 é um tubo formado de resina, como cloreto de polivinila.

[005] O reservatório 502 inclui um tanque no mesmo, e armazena temporariamente o sangue transferido.

[006] A bomba de transferência de sangue 504 transfere o sangue armazenado no reservatório 502 para o pulmão artificial 506 através da linha de sangue 503, através da qual o reservatório 502 é conectado à bomba de transferência de sangue 504 e através da primeira linha de transferência de sangue 505, através da qual a bomba de transferência de sangue 504 está conectada ao pulmão artificial 506. Por exemplo, uma bomba de roletes ou uma bomba centrífuga é utilizada como a bomba de transferência de sangue 504. A bomba de transferência de sangue 504 é controlada por um sinal gerado de uma unidade de controle da bomba de transferência de sangue 540.

[007] O pulmão artificial 506 inclui uma membrana de fibra oca, uma membrana plana ou similar, com boa permeabilidade ao gás, e tem a função de descarregar dióxido de carbono de e adicionar oxigênio ao sangue.

[008] A segunda linha de transferência de sangue 507 recebe o sangue, do qual dióxido de carbono foi descarregado, e para o qual oxigênio foi adicionado pelo pulmão artificial 506, e transfere o sangue para uma artéria do paciente P.

[009] Técnicas e conhecimentos avançados são necessários para operar o aparelho de coração e pulmão artificial 500 com essa configuração. Normalmente, um engenheiro clínico ajusta a vazão do sangue através de uma operação manual, de acordo com as instruções do médico.

[0010] Ao ajustar a vazão do sangue através de uma operação manual, o engenheiro clínico precisa ajustar a vazão do sangue na linha de remoção de sangue 501 apertando a linha de remoção de sangue 501 com um fórceps, confirmando ao mesmo tempo o grau de remoção de sangue ou uma pressão arterial do paciente.

[0011] Uma vez que o engenheiro clínico ajusta a quantidade de descarga da bomba de transferência de sangue controlando manualmente a velocidade giratória da bomba de transferência de sangue (bomba de roletes ou bomba centrífuga) ao ajustar a vazão do sangue, uma técnica de operação complexa e avançada é necessária, além do ajuste de cada linha.

[0012] O documento patente 1 descreve a tecnologia para ajustar uma taxa de remoção de sangue em que a linha de remoção de sangue 501 é apertada e deformada para ajustar, de forma precisa e simples, a taxa de remoção de sangue através de um aparelho de coração e pulmão artificial.

[0013] A fim de ajustar a vazão de sangue a ser removido através da linha de remoção de sangue 501, o aparelho de coração e pulmão artificial descrito no documento patente 1 aperta e deforma a linha de remoção de sangue 501 operando um regulador de remoção de sangue 521, que inclui um prendedor formado a partir de um par de membros de preensão e um servomotor, através de uma unidade de operação do regulador de remoção de sangue 520.

[0014] O documento patente 2 descreve uma tecnologia na qual uma unidade de controle reguladora de remoção de sangue é interligada com uma unidade de controle reguladora de transferência de sangue, uma taxa de remoção de sangue e uma taxa de transferência de sangue são controladas simultaneamente através da operação de uma das unidades de controle e, portanto, uma vazão de sangue de um aparelho de coração e pulmão artificial é ajustada com eficiência. Lista de citação Documento patente [Documento patente 1] Pedido de patente japonês não examinado, primeira publicação No. 62-027966 [Documento patente 2] Pedido de patente japonês não examinado, primeira publicação No. 2006-020712

Sumário da invenção Problema Técnico

[0015] A quantidade de sangue a ser removido pode mudar dependendo das situações cirúrgicas, e pode ser difícil transferir, prontamente e de maneira estável, uma quantidade de sangue correspondendo a uma taxa de remoção de sangue em um caso onde a taxa de remoção de sangue muda significativamente.

[0016] Um sistema de circulação sanguínea, que circula o sangue removido através de uma bomba de transferência de sangue, requer tecnologia pela qual o sangue circula de maneira estável a uma vazão adequada.

[0017] A presente invenção é feita tendo em conta este problema, e um objeto da presente invenção é prover um sistema de circulação sanguínea que é capaz de circular, de maneira estável, o sangue removido a uma vazão adequada por meio de uma bomba de transferência de sangue.

Solução para o Problema

[0018] Para resolver este problema, a presente invenção propõe os seguintes meios.

[0019] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é provido um sistema de circulação sanguínea que pode ser conectado a um corpo humano, e que transfere o sangue para o corpo humano através de uma bomba de transferência de sangue, o sistema incluindo: a bomba de transferência de sangue; uma linha de remoção de sangue, através da qual o sangue removido flui para a bomba de transferência de sangue; uma linha de transferência de sangue que transfere o sangue, que é enviado da bomba de transferência de sangue para o corpo humano; meio de medição da taxa de remoção de sangue, que é provido na linha de remoção de sangue; e uma unidade de controle, no qual, de acordo com um parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue, a unidade de controle controla uma taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue, de modo que a taxa de transferência do sangue que flui através da linha de transferência de sangue está em uma faixa específica em relação à taxa de remoção de sangue que flui através da linha de remoção de sangue.

[0020] No sistema de circulação de sangue da invenção, de acordo com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue, a unidade de controle controla uma taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue, de modo que a taxa de transferência do sangue que flui através da linha de transferência de sangue está em uma faixa específica em relação à taxa de remoção de sangue que flui através da linha de remoção de sangue. Portanto, é possível garantir que a taxa de transferência de sangue está no intervalo específico em relação à taxa de remoção de sangue.

[0021] Como resultado, mesmo se a taxa de remoção de sangue mudar, é possível transferir uma quantidade de sangue para o corpo humano a uma taxa de remoção de sangue em uma faixa específica, e é possível fazer o sangue circular, de maneira estável, a uma vazão adequada.

[0022] Na presente invenção, a linha de remoção de sangue representa uma linha de sangue entre as linhas de sangue do sistema de circulação sanguínea, que é formada de tal forma que o sangue retirado do corpo humano flui pela linha de sangue em direção à bomba de transferência de sangue. Mais especificamente, a linha de remoção de sangue representa uma linha de sangue que o conduz em direção a um reservatório. A linha de transferência de sangue representa uma linha de sangue que o conduz em direção ao corpo humano a partir da bomba de transferência de sangue.

[0023] Em um trajeto de circulação sanguínea, uma linha de sangue, que é posicionada no lado a jusante de uma porção (por exemplo, reservatório) em que o sangue se abre para um espaço e em que não há nenhuma continuidade normal de uma vazão do sangue, pode não representar a linha de remoção de sangue ou a linha de transferência de sangue.

[0024] Por uma questão de conveniência, uma linha de sangue pode indicar uma porção da linha de remoção de sangue e da linha de transferência de sangue.

[0025] Na presente invenção, a faixa específica com relação à taxa de remoção de sangue implica que a taxa de transferência de sangue está em uma faixa que é definida em termos da taxa de remoção de sangue. A quantidade de desvio da taxa de transferência de sangue em relação à taxa de remoção do sangue é representada por uma diferença na vazão (por exemplo, uma diferença do limite superior ou do limite inferior na vazão), no que se refere à taxa de remoção de sangue.

[0026] Na presente invenção, é desnecessário dizer que os meio de medição da taxa de remoção de sangue incluem meio de medição para medir uma taxa de remoção de sangue, e o meio de medição para medir vários parâmetros da taxa de remoção de sangue para especificar uma taxa de remoção de sangue.

[0027] É desnecessário dizer que os parâmetros da taxa de remoção de sangue incluem uma taxa de remoção de sangue, e são parâmetros que mudam, correspondendo a uma taxa de remoção de sangue. Ou seja, os parâmetros de taxa de remoção de sangue incluem vários parâmetros para especificar uma taxa de remoção de sangue, por exemplo, a velocidade de fluxo do sangue removido em um caso onde uma área de trajeto de fluxo transversal da linha de remoção de sangue já é conhecida, e um parâmetro (por exemplo, uma mudança na frequência de onda ultrassônica) para especificar a velocidade do fluxo.

[0028] Na presente invenção, em um caso onde, de acordo com o parâmetro da taxa de remoção de sangue, o controle é realizado de modo que a taxa de transferência de sangue esteja em uma faixa específica em relação à taxa de remoção de sangue, a taxa de remoção de sangue pode não ser calculada, e a bomba de transferência de sangue pode ser controlada diretamente de acordo com um valor medido do parâmetro da taxa de remoção de sangue.

[0029] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, no primeiro aspecto, de acordo com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue, a unidade de controle controla a taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue, de modo que a taxa de transferência do sangue que flui através da linha de transferência de sangue é sincronizada com a taxa de remoção de sangue que flui através da linha de remoção de sangue.

[0030] No sistema de circulação de sangue da invenção, de acordo com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue, a unidade de controle controla a taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue, de modo que a taxa de transferência do sangue que flui através da linha de transferência de sangue é sincronizada com a taxa de remoção de sangue que flui através da linha de remoção de sangue. Portanto, é possível transferir a mesma quantidade de sangue que a quantidade de sangue removido para o corpo humano.

[0031] Como resultado, mesmo se a taxa de remoção de sangue mudar, é possível transferir a mesma quantidade de sangue que a quantidade de sangue removido para o corpo humano, e é possível fazer o sangue circular, de maneira estável, a uma vazão adequada.

[0032] Na presente invenção, a sincronização da taxa de transferência do sangue que flui através da linha de transferência de sangue com a taxa de remoção de sangue que flui através da linha de remoção de sangue implica que a taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue é controlada para ser a mesma que a taxa de remoção de sangue. Ou seja, erros causados por um intervalo de tempo de um sinal de controle gerado para a bomba de transferência de sangue ou um tempo de resposta da bomba de transferência de sangue são permitidos.

[0033] A sincronização inclui não apenas um caso em que a taxa de remoção de sangue coincide exatamente com a taxa de transferência de sangue, mas também um caso em que a taxa de remoção de sangue coincide substancialmente com a taxa de transferência de sangue.

[0034] A sincronização inclui um caso em que a mesma quantidade de sangue que a quantidade de sangue removido é transferida pela bomba de transferência de sangue, enquanto que a transferência do sangue é atrasada por um período de tempo previamente definido.

[0035] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, o primeiro e o segundo aspectos incluem ainda uma unidade de configuração do processo de correção, em que, de acordo com a entrada de dados do processo de correção para a unidade de configuração do processo de correção, a unidade de controle realiza a correção de modo que a taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue corresponde à taxa de remoção de sangue.

[0036] No sistema de circulação de sangue da invenção, a unidade de configuração do processo de correção é provida, e de acordo com a entrada de dados do processo de correção na unidade de configuração do processo de correção, a unidade de correção efetua a correção de modo que a taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue corresponde à taxa de remoção de sangue. Em um caso onde uma combinação do meio de medição da taxa de remoção de sangue e da bomba de transferência de sangue é alterada, e a taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue controlada pelo parâmetro da taxa de remoção de sangue não corresponde à taxa de remoção de sangue devido às variações individuais do meio de medição de taxa de remoção de sangue e a bomba de transferência de sangue, a taxa de transferência de sangue pode ser corrigida com eficiência para corresponder à taxa de remoção de sangue.

[0037] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, o primeiro ao terceiro aspectos incluem ainda uma bomba de roletes que é a bomba de transferência de sangue, em que a unidade de controle a velocidade giratória da bomba de roletes, de acordo com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue.

[0038] No sistema de circulação sanguínea da invenção, a bomba de roletes é incluída como a bomba de transferência de sangue, e a unidade de controle controla a velocidade giratória da bomba de roletes, de acordo com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue. Como resultado, o sistema de circulação sanguínea é impedido de ser afetados pela pressão, e é possível assegurar uma taxa de transferência sanguínea estável controlando a velocidade giratória.

[0039] De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, o primeiro ao terceiro aspectos incluem meio de medição da taxa de transferência de sangue, que é provido na linha de transferência de sangue, em que a unidade de controle controla a bomba de transferência de sangue em comparação com um parâmetro da taxa de transferência de sangue medido pelo meio de medição da taxa de transferência de sangue com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue.

[0040] No sistema de circulação sanguínea da invenção, o meio de medição da taxa de transferência de sangue é provido na linha de transferência de sangue, e a unidade de controle controla a bomba de transferência de sangue em comparação com o parâmetro da taxa de transferência de sangue medido pelo meio de medição da taxa de transferência de sangue com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue. Portanto, é possível reduzir eficientemente a diferença entre a taxa de transferência de sangue e a taxa de remoção de sangue.

[0041] Como resultado, é possível fazer, de forma eficiente, que a taxa de transferência de sangue corresponda à taxa de remoção de sangue, e é possível realizar a circulação sanguínea estável.

[0042] Na presente invenção, é desnecessário dizer que os meio de medição da taxa de transferência de sangue incluem meio de medição para medir uma taxa de transferência de sangue, e inclui o meio de medição para medir vários parâmetros da taxa de transferência de sangue para especificar uma taxa de transferência de sangue.

[0043] É desnecessário dizer que os parâmetros da taxa de transferência de sangue incluem uma taxa de transferência de sangue, e são parâmetros que mudam, correspondendo a uma taxa de transferência de sangue. Ou seja, os parâmetros de taxa de transferência de sangue incluem vários parâmetros para especificar uma taxa de remoção de sangue, por exemplo, a velocidade de fluxo do sangue transferido em um caso onde uma área de trajeto de fluxo transversal da linha de transferência de sangue já é conhecida, e um parâmetro (por exemplo, uma mudança na frequência de onda ultrassônica) para especificar a velocidade do fluxo.

[0044] Uma comparação entre um parâmetro da taxa de transferência de sangue e um parâmetro de taxa de remoção de sangue implica em qualquer um de uma comparação entre eles em um caso onde os tipos do parâmetro da taxa de transferência de sangue e o parâmetro da taxa de remoção de sangue são iguais, uma comparação direta entre eles, em um caso onde os tipos de parâmetro da taxa de transferência de sangue e o parâmetro da taxa de remoção de sangue são diferentes entre si, e uma comparação entre eles após um ou os dois do parâmetro da taxa de transferência de sangue e o parâmetro da taxa de remoção de sangue serem convertidos em formas em que ambos podem ser comparados entre si.

[0045] De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, o quinto aspecto inclui ainda uma bomba centrífuga, que é a bomba de transferência de sangue, em que a unidade de controle controla a velocidade giratória da bomba centrífuga.

[0046] No sistema de circulação sanguínea da invenção, a bomba centrífuga é incluída como a bomba de transferência de sangue, e a unidade de controle controla a velocidade giratória da bomba centrífuga por comparação do parâmetro da taxa de transferência de sangue medido pelo meio de medição da taxa de transferência de sangue com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue. Como resultado, é possível transferir sangue prontamente e de maneira estável, cuja taxa de transferência corresponde a uma taxa de remoção de sangue.

[0047] De acordo com um sétimo aspecto da presente invenção, no primeiro ao sexto aspectos, o meio de ajuste de vazão é provido na linha de remoção de sangue.

[0048] No sistema de circulação sanguínea da invenção, o meio de ajuste de vazão é provido na linha de remoção de sangue, e assim, é possível adaptar eficientemente a taxa de remoção de sangue.

[0049] De acordo com um oitavo aspecto da presente invenção, no primeiro ao terceiro, quinto e sexto aspectos, o meio de ajuste da vazão é provido na linha de remoção de sangue e na linha de transferência de sangue.

[0050] No sistema de circulação sanguínea da invenção, o meio de ajuste de vazão é provido na linha de remoção de sangue e na linha de transferência de sangue, e assim, é possível ajustar eficientemente uma vazão do sangue. Se a bomba de transferência de sangue for uma bomba centrífuga, é possível evitar o fluxo de retorno do sangue quando a bomba centrífuga para.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[0051] O sistema de circulação sanguínea da invenção é capaz de transferir sangue, de modo que a taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue corresponde à taxa de remoção de sangue.

[0052] Como resultado, mesmo que a taxa de remoção de sangue mude, é possível circular, de maneira estável, o sangue a uma vazão adequada.

Breve descrição dos desenhos

[0053] A FIGURA 1 é um diagrama de circuito mostrando uma configuração esquemática de um aparelho de coração e pulmão artificial de uma primeira modalidade da presente invenção.

[0054] A FIGURA 2 é um diagrama de blocos mostrando uma configuração esquemática de uma unidade de controle do aparelho de coração e pulmão artificial da primeira modalidade da presente invenção.

[0055] A FIGURA 3 é um fluxograma mostrando uma sequência operacional da unidade de controle em um caso onde um processo de correção não é realizado no aparelho de coração e pulmão artificial da primeira modalidade da presente invenção.

[0056] A FIGURA 4 é um fluxograma mostrando uma sequência operacional da unidade de controle em um caso onde um processo de correção é realizado no aparelho de coração e pulmão artificial da primeira modalidade da presente invenção.

[0057] A FIGURA 5 é um diagrama de circuito mostrando uma configuração esquemática de um aparelho de coração e pulmão artificial de uma segunda modalidade da presente invenção.

[0058] A FIGURA 6 é um diagrama de blocos mostrando uma configuração esquemática de uma unidade de controle do aparelho de coração e pulmão artificial da segunda modalidade da presente invenção.

[0059] A FIGURA 7 é um fluxograma mostrando uma sequência operacional da unidade de controle em um caso onde um processo de correção não é realizado no aparelho de coração e pulmão artificial da segunda modalidade da presente invenção.

[0060] A FIGURA 8 é um fluxograma mostrando uma sequência operacional da unidade de controle em um caso onde um processo de correção não é realizado no aparelho de coração e pulmão artificial da segunda modalidade da presente invenção.

[0061] A FIGURA 9 é um diagrama de circuito mostrando uma configuração esquemática de um aparelho de coração e pulmão artificial na técnica relacionada.

Descrição das Modalidades <Primeira Modalidade>

[0062] A seguir, um aparelho de coração e pulmão artificial (sistema de circulação sanguínea) de uma primeira modalidade da presente invenção será descrito com referência às figuras 1 a 3.

[0063] A FIGURA 1 é um diagrama de circuito mostrando uma configuração esquemática do aparelho de coração e pulmão artificial da primeira modalidade da presente invenção. O sinal de referência 100 representa um aparelho de coração e pulmão artificial, o sinal de referência 111 representa um sensor da taxa de remoção de sangue, o sinal de referência 120 representa uma bomba de roletes, o sinal de referência 140 representa uma unidade de controle e o sinal de referência 160 representa uma unidade de configuração do processo de correção.

[0064] Conforme mostrado na figura 1, o aparelho de coração e pulmão artificial 100 inclui uma linha de remoção de sangue 101; um reservatório 102; uma linha de sangue 103; uma primeira linha de transferência de sangue (linha de transferência de sangue) 104; um pulmão artificial 105; uma segunda linha de transferência de sangue (linha de transferência de sangue) 106; um sensor da taxa de remoção de sangue (meio de medição da taxa de remoção de sangue) 111; uma bomba de roletes (bomba de transferência de sangue) 120; um regulador de remoção de sangue (meio de ajuste da vazão) 121; uma unidade de controle 140; e uma unidade de configuração do processo de correção 160.

[0065] A linha de remoção de sangue 101, o reservatório 102, a linha de sangue 103, a bomba de roletes 120, a primeira linha de transferência de sangue 104, o pulmão artificial 105 e a segunda linha de transferência de sangue 106 são conectados na sequência listada. O regulador de remoção de sangue 121 e o sensor de taxa de remoção de sangue 111 são colocados na linha de remoção de sangue 101 na sequência listada.

[0066] O sangue a ser removido através da linha de remoção de sangue 101 é circulado para um paciente (corpo humano) P através da primeira linha de transferência de sangue 104 e da segunda linha de transferência de sangue 106.

[0067] A linha de remoção de sangue 101 é um tubo formado de resina, como cloreto de polivinila. Uma extremidade da linha de remoção de sangue 101 pode ser conectada ao paciente P e transferir o sangue, que foi recebido de uma veia, para o reservatório 102.

[0068] Um sensor ou algo parecido (não mostrado) é provido na linha de remoção de sangue 101 a fim de monitorar a concentração de sangue ou a concentração de oxigênio, conforme necessário. O sensor, ou algo similar, pode ser provido na linha de sangue 103 ou na primeira linha de transferência de sangue 104 ao invés da linha de remoção de sangue 101.

[0069] O reservatório 102 inclui um tanque no mesmo, e armazena temporariamente o sangue transferido.

[0070] Uma linha de sucção (não mostrada) é conectada ao reservatório 102 para sugar sangue em um sítio cirúrgico do paciente P, e uma linha de ventilação (não mostrada) é conectada ao reservatório 102, para sugar o sangue em uma câmara cardíaca direita.

[0071] A linha de sangue 103 tem a mesma configuração que a linha de remoção de sangue 101. O lado a montante da linha de sangue 103 está conectado ao reservatório 102, e o lado a jusante da linha de sangue 103 está conectado à bomba de roletes 120. A linha de sangue 103 transfere o sangue, que foi recebido do reservatório 102, para a bomba de roletes 120.

[0072] A bomba de roletes 120 inclui um rolo giratório e um tubo que é disposto do lado de fora do rolo giratório e é formado de resina flexível. Se o rolo giratório gira e limpa o tubo, e o sangue é sugado e transferido para fora, o sangue armazenado no reservatório 102 é aspirado através da linha de sangue 103 e é transferido para o pulmão artificial 105 através da primeira linha de transferência de sangue 104.

[0073] A velocidade giratória do rolo giratório é controlada por um de sinal de controle giratório gerado da unidade de controle 140, e a bomba de roletes 120 suga e transfere a quantidade de sangue correspondente à velocidade giratória do rolo giratório.

[0074] A primeira linha de transferência de sangue 104 tem a mesma configuração que a linha de remoção de sangue 101. O lado a montante da primeira linha de transferência de sangue 104 está conectado à bomba de roletes 120, e o lado a jusante da primeira linha de transferência de sangue 104 está conectado ao pulmão artificial 105. A primeira linha de transferência de sangue 104 transfere o sangue, que foi transferido para a bomba de roletes 120, para o pulmão artificial 105.

[0075] O pulmão artificial 105 inclui uma membrana de fibra oca, uma membrana plana ou similar, com boa permeabilidade ao gás, e descarrega dióxido de carbono de e adiciona oxigênio ao sangue.

[0076] Um trocador de calor é formado integralmente com o pulmão artificial 105 a fim de ajustar a temperatura do sangue.

[0077] A segunda linha de transferência de sangue 106 tem a mesma configuração que a linha de remoção de sangue 101 e recebe o sangue, do qual dióxido de carbono foi descarregado e ao qual oxigênio foi adicionado, a partir do pulmão artificial 105, e transfere o sangue para uma artéria do paciente P.

[0078] Um filtro (não mostrado) é provido na segunda linha de transferência de sangue 106 a fim de remover corpos estranhos, como trombos e bolhas do sangue.

[0079] O regulador de remoção de sangue 121 é provido na linha de remoção de sangue 101. O regulador de remoção de sangue 121 inclui um prendedor 121A formado de um par de membros de preensão; um servomotor (não mostrado) que opera o prendedor 121A; e uma unidade de operação do regulador de remoção de sangue 121B. Um operador muda a área de seção transversal da linha de remoção de sangue 101 ajustando a quantidade de fixação (o grau de aperto) do prendedor 121A através do servomotor impulsionado pela operação manual da unidade de operação do regulador de remoção de sangue 121B e, como resultado, a taxa de remoção de sangue que flui através da linha de remoção de sangue 101 é ajustada.

[0080] O sensor da taxa de remoção de sangue (meio de medição da taxa de remoção de sangue) 111 é provido na linha de remoção de sangue 101. O sensor da taxa de remoção de sangue 111 transmite um sinal de parâmetro da taxa de remoção de sangue, que é medido utilizando um sensor ultrassônico que mede a velocidade do fluxo de sangue através de ondas ultrassônicas, para a unidade de controle 140.

[0081] A seguir, uma configuração esquemática da unidade de controle 140 será descrita com referência à FIGURA 2. A FIGURA 2 é um diagrama de blocos, mostrando a configuração esquemática da unidade de controle 140 da primeira modalidade.

[0082] A unidade de controle 140 inclui uma unidade receptora do sinal de parâmetro da taxa de remoção de sangue 141; uma unidade de cálculo da taxa de remoção de sangue 142; uma unidade de cálculo da quantidade de controle da bomba de roletes 143; uma unidade de controle da bomba de roletes 144; e uma unidade de recepção de dados de processamento de correção 151.

[0083] A unidade de controle 140 é conectada ao sensor da taxa de remoção de sangue 111, à unidade de configuração do processo de correção 160 e à bomba de roletes 120 por meio de cabos.

[0084] A unidade de configuração do processo de correção 160 é capaz de definir os dados do processo de correção para corrigir erros de medição do sensor da taxa de remoção de sangue 111, variações de uma característica da taxa de transferência de sangue (relação entre a velocidade giratória e a taxa de transferência de sangue) da bomba de roletes 120 ou um desvio da taxa de transferência de sangue, em relação à velocidade giratória da bomba de roletes 120, que ocorre devido à combinação do sensor da taxa de remoção de sangue 111 e da bomba de roletes 120, ou à correção de um aumento temporário da taxa de transferência de sangue em relação à taxa de remoção de sangue.

[0085] Os dados do processo de correção são preferencialmente definidos pela quantidade de desvio (a quantidade de deslocamento, uma razão ou algo similar) da taxa de transferência de sangue, em relação à taxa de remoção de sangue. Alternativamente, os dados do processo de correção podem ser definidos por outras técnicas, se os dados do processo de correção forem capazes de definir a taxa de transferência de sangue da bomba de roletes 120 em um intervalo específico em relação à taxa de remoção de sangue.

[0086] Na modalidade, a unidade de configuração do processo de correção 160 gera uma instrução de execução do processo de correção indicando a execução de um processo de correção.

[0087] Na modalidade, os dados do processo de correção são de preferência definidos de acordo com pelo menos um dos erros de medição do sensor da taxa de remoção de sangue 111, e a quantidade de um desvio entre a característica da taxa de transferência de sangue (relação entre a velocidade giratória e a taxa de transferência de sangue) da bomba de roletes 120 e uma taxa de transferência de sangue básica característica da bomba de roletes 120, sendo todos estes confirmados com antecedência.

[0088] Os dados do processo de correção podem ser definidos de acordo com um aumento ou diminuição do nível de sangue no reservatório 102, que ocorre após o início da circulação sanguínea.

[0089] A unidade receptora do sinal de parâmetro da taxa de remoção de sangue 141 é conectado ao sensor da taxa de remoção de sangue 111 e recebe um sinal de parâmetro da taxa de remoção de sangue enviado do sensor da taxa de remoção de sangue 111.

[0090] A unidade de cálculo da taxa de remoção de sangue 142 calcula a quantidade de sangue removido de acordo com um sinal enviado da unidade receptora do sinal de parâmetro da taxa de remoção de sangue 141. Especificamente, é possível calcular uma taxa de remoção de sangue multiplicando uma velocidade de remoção de sangue (parâmetro de vazão), que é calculada a partir do sinal do parâmetro da taxa de remoção de sangue, por uma área de trajeto de fluxo da linha de remoção de sangue 101.

[0091] A unidade de recepção de dados de processamento de correção 151 recebe os dados do processo de correção e a instrução de execução do processo de correção, que foram definidos pela unidade de configuração do processo de correção 160, da unidade de configuração do processo de correção 160.

[0092] A unidade de cálculo da quantidade de controle da bomba de roletes 143 calcula a velocidade giratória (de acordo com uma característica da taxa de transferência de sangue básica), que é necessária para sincronizar a taxa de transferência de sangue da bomba de roletes 120 com a taxa de remoção de sangue, de acordo com a taxa de remoção de sangue recebida da unidade de cálculo da taxa de remoção de sangue 142. É possível calcular a velocidade giratória de acordo com a característica da taxa de transferência de sangue básica através de uma tabela de dados que representa a relação entre a velocidade giratória da bomba de roletes 120 e a taxa de transferência de sangue, ou uma expressão de cálculo que representa a relação entre a velocidade giratória da bomba de roletes 120 e a taxa de transferência de sangue.

[0093] A velocidade giratória a ser gerada para a bomba de roletes 120 é calculada de acordo com a velocidade giratória de acordo com a característica da taxa de transferência de sangue básica e os dados do processo de correção recebidos a partir da unidade de recepção de dados de processamento de correção 151.

[0094] A sincronização da taxa de transferência de sangue da bomba de roletes 120 com a taxa de remoção de sangue é um aspecto em que a taxa de transferência de sangue é controlada para estar em uma faixa específica (por exemplo, em uma faixa representada por uma razão para a taxa de remoção de sangue, ou em uma faixa representada por uma diferença na vazão em relação à taxa de remoção de sangue) em relação à taxa de remoção de sangue.

[0095] A unidade de controle da bomba de roletes 144 gera um sinal, o qual corresponde a uma quantidade de controle (velocidade giratória corrigida) recebida da unidade de cálculo da quantidade de controle da bomba de roletes 143 para a bomba de roletes 120.

[0096] A seguir, uma sequência operacional em um caso onde a unidade de controle 140 do aparelho de coração e pulmão artificial 100 da primeira modalidade não executa um processo de correção será descrita tendo como referência a FIGURA 3. A FIGURA 3 é um fluxograma mostrando uma sequência operacional da unidade de controle 140 em um caso onde um processo de correção não é realizado no aparelho de coração e pulmão artificial 100. (1) Primeiro, a unidade de controle 140 recebe um sinal do parâmetro da taxa de remoção de sangue (S11). (2) Posteriormente, a unidade de controle 140 calcula uma taxa de remoção de sangue de acordo com o sinal do parâmetro de taxa de remoção de sangue (S12) recebido. (3) Posteriormente, a unidade de controle 140 calcula uma quantidade de controle (velocidade giratória) de acordo com uma taxa de transferência de sangue básica característica da bomba de roletes 120 de acordo com a taxa de remoção de sangue recebido (S13). (4) Posteriormente, a unidade de controle 140 gera um sinal, que corresponde à quantidade de controle, para a bomba de roletes 120 (S14).

[0097] Se S14 for executado, o processo prosseguirá para S11.

[0098] S11 a S14 são repetidamente executados em intervalos predeterminados, até uma cirurgia ser concluída e a circulação sanguínea terminar.

[0099] A seguir, uma sequência operacional em um caso onde a unidade de controle 140 do aparelho de coração e pulmão artificial 100 da primeira modalidade executa um processo de correção será descrita tendo como referência à FIGURA 4. A FIGURA 4 é um fluxograma mostrando a sequência operacional da unidade de controle 140 em um caso onde um processo de correção não é realizado no aparelho de coração e pulmão artificial 100. (1) Primeiro, a unidade de controle 140 recebe um sinal do parâmetro da taxa de remoção de sangue (S21). (2) Posteriormente, a unidade de controle 140 calcula uma taxa de remoção de sangue de acordo com o sinal do parâmetro de taxa de remoção de sangue (S22) recebido. (3) Posteriormente, a unidade de controle 140 calcula uma velocidade giratória, de acordo com uma taxa de transferência de sangue básica característica da bomba de roletes 120 de acordo com a taxa de remoção de sangue recebido (S23). (4) Posteriormente, a unidade de controle 140 recebe os dados do processo de correção (S24). (5) Posteriormente, a unidade de controle 140 corrige a velocidade giratória, que foi calculada em S23 de acordo com a taxa de transferência de sangue básica característica da bomba de roletes 120, de acordo com os dados do processo de correção, e calcula uma quantidade de controle (velocidade giratória corrigida) a ser gerada para a bomba de roletes 120 (S25). (6) Posteriormente, a unidade de controle 140 gera um sinal, que corresponde à quantidade de controle (velocidade giratória corrigida) para a bomba de roletes 120 (S26).

[00100] Se S26 for executado, o processo prosseguirá para S21.

[00101] S21 a S26 são repetidamente executados em intervalos predeterminados, até uma cirurgia ser concluída e a circulação sanguínea terminar.

[00102] No aparelho de coração e pulmão artificial 100 da primeira modalidade, a unidade de controle 140 controla a bomba de roletes 120 de modo que a taxa de transferência de sangue da bomba de roletes 120 é sincronizada com a vazão de sangue removido que flui através da linha de remoção de sangue 101. Por conseguinte, a quantidade de sangue que corresponde à quantidade de sangue removido pode ser transferida para o paciente P por meio da primeira linha de transferência de sangue 104, o pulmão artificial 105 e a segunda linha de transferência de sangue 106.

[00103] Como resultado, mesmo que a taxa de remoção de sangue mude, é possível circular, de maneira estável, o sangue a uma vazão adequada.

[00104] No aparelho de coração e pulmão artificial 100 da primeira modalidade, a unidade de configuração do processo de correção 160 é provida, e a unidade de controle 140 corrige desvios entre uma característica de medição do sensor da taxa de remoção de sangue 111 e a taxa de transferência de sangue característica da bomba de roletes 120, de acordo com a entrada de dados do processo de correção para a unidade de configuração do processo de correção 160. Nesse sentido, o aparelho de coração e pulmão artificial 100 da primeira modalidade é capaz de sincronizar, eficientemente, a taxa de transferência de sangue da bomba de roletes 120 com a taxa de remoção de sangue.

[00105] Uma vez que o aparelho de coração e pulmão artificial 100 da primeira modalidade inclui a bomba de roletes 120 como a bomba de transferência de sangue, o aparelho de coração e pulmão artificial 100 é pouco susceptível de ser afetado pela pressão, e é capaz de transferir o sangue a uma taxa de transferência de sangue estável.

[00106] No aparelho de coração e pulmão artificial 100 da primeira modalidade, o regulador de remoção de sangue 121 é provido na linha de remoção de sangue 101 e, assim, a vazão do sangue removido por meio da linha de remoção de sangue 101 é adequadamente ajustado.

[00107] O aparelho de coração e pulmão artificial 100 da primeira modalidade inclui o reservatório 102. O aparelho de coração e pulmão artificial 100 é capaz de sincronizar uma taxa de transferência de sangue com uma taxa de remoção de sangue, ou ajustar a taxa de transferência de sangue para estar em uma faixa específica em relação à taxa de remoção de sangue, e de evitar a ocorrência de pressão negativa excessiva. Por conseguinte, um aparelho de circulação auxiliar (sistema de circulação de sangue), no qual o reservatório 102 não é provido e a bomba de roletes 120 é adotada, pode ser utilizado como o aparelho de coração e pulmão artificial 100 mostrado na FIGURA 1.

[00108] A seguir, um aparelho de coração e pulmão artificial (sistema de circulação sanguínea) de uma segunda modalidade da presente invenção será descrito com referência às figuras 5 a 8.

[00109] A FIGURA 5 é um diagrama de circuito mostrando uma configuração esquemática do aparelho de coração e pulmão artificial da segunda modalidade da presente invenção. O sinal de referência 200 representa um aparelho de coração e pulmão artificial, o sinal de referência 112 representa um sensor da taxa de transferência de sangue (meio de medição da taxa de transferência de sangue), o sinal de referência 220 representa uma bomba centrífuga (bomba de transferência de sangue), o sinal de referência 260 representa uma unidade de configuração do processo de correção e o sinal de referência 240 representa uma unidade de controle.

[00110] Conforme mostrado na figura 5, um aparelho de coração e pulmão artificial 200 inclui a linha de remoção de sangue 101; o reservatório 102; a linha de sangue 103; uma bomba centrífuga 220; a primeira linha de transferência de sangue (linha de transferência de sangue) 104; o pulmão artificial 105; a segunda linha de transferência de sangue (linha de transferência de sangue) 106; o sensor da taxa de remoção de sangue 111; um sensor da taxa de transferência de sangue 112; o regulador de remoção de sangue (meio de ajuste da vazão) 121; um regulador de transferência de sangue 122; uma unidade de controle 240; e uma unidade de configuração do processo de correção 260.

[00111] A linha de remoção de sangue 101, o reservatório 102, a linha de sangue 103, a bomba centrífuga 220, a primeira linha de transferência de sangue 104, o pulmão artificial 105 e a segunda linha de transferência de sangue 106 são conectados na sequência listada. O regulador de remoção de sangue 121 e o sensor de taxa de remoção de sangue 111 são colocados na linha de remoção de sangue 101 na sequência listada. O regulador de transferência de sangue 122 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112 dispostos na primeira linha de transferência de sangue 104 na sequência listada.

[00112] A linha de remoção de sangue 101, o reservatório 102, a linha de sangue 103, a primeira linha de transferência de sangue 104, o pulmão artificial 105, a segunda linha de transferência de sangue 106, o sensor de taxa de remoção de sangue 111 e o regulador de remoção de sangue 121 são as mesmas que as da primeira modalidade, e dessa forma, uma descrição dos mesmos será omitida.

[00113] Semelhante ao sensor da taxa de remoção de sangue 111, um sensor ultrassônico é utilizado como o sensor da taxa de transferência de sangue (meio de medição da taxa de transferência de sangue) 112. O sensor da taxa de transferência de sangue 112 envia um resultado de medição para a unidade de controle 240.

[00114] A bomba centrífuga 220 suga o sangue armazenado no reservatório 102 através da linha de sangue 103, e transfere o sangue para o pulmão artificial 105 através da primeira linha de transferência de sangue 104 girando as lâminas do rotor através de um servomotor CA. ou de um servomotor CC.

[00115] A velocidade giratória da bomba centrífuga 220 é controlada por realimentação de tal forma que uma taxa de transferência de sangue medida pelo sensor da taxa de transferência de sangue 112 é sincronizada com uma taxa de remoção de sangue medida pelo sensor da taxa de remoção de sangue 111.

[00116] O regulador de transferência de sangue 122 é provido na primeira linha de transferência de sangue 104. O regulador de transferência de sangue 122 inclui um prendedor 122A formado de um par de membros de preensão; um servomotor (não mostrado) que opera o prendedor 122A; e uma unidade de operação do regulador de transferência de sangue 122B. Um operador bloqueia a primeira linha de transferência de sangue 104 ajustando a quantidade de fixação (a quantidade de aperto) do prendedor 122A através do servomotor impulsionado pela operação manual da unidade de operação do regulador de transferência de sangue 122B, e assim, o retrofluxo do sangue quando a bomba centrífuga 220 para é evitado.

[00117] A seguir, uma configuração esquemática da unidade de controle 240 será descrita com referência à FIGURA 6. A FIGURA 6 é um diagrama de blocos, mostrando a configuração esquemática da unidade de controle 240 da segunda modalidade.

[00118] A unidade de controle 240 inclui a unidade receptora do sinal de parâmetro da taxa de remoção de sangue 141; a unidade de cálculo da taxa de remoção de sangue 142; uma unidade de cálculo da quantidade controle da bomba centrífuga 243; uma unidade de controle da bomba centrífuga 244; uma unidade de recepção de sinal do parâmetro da taxa de transferência de sangue 245; uma unidade de cálculo da taxa de transferência de sangue 246; e a unidade de recepção de dados de processamento de correção 151.

[00119] A unidade de controle 240 é conectada ao sensor da taxa de remoção de sangue 111, ao sensor da taxa de transferência de sangue 112, à unidade de configuração do processo de correção 260 e à bomba centrífuga 220 por meio de cabos.

[00120] A unidade receptora do sinal de parâmetro da taxa de remoção de sangue 141, a unidade de cálculo da taxa de remoção de sangue 142 e a unidade de recepção de dados de processamento de correção 151 são iguais aos da primeira modalidade, e assim, uma da mesma será omitida.

[00121] Como a bomba centrífuga 220 da segunda modalidade é controlada por realimentação, há uma baixa necessidade de levar em consideração erros de taxa de transferência de sangue que são causados por uma característica da taxa de transferência de sangue. Ao contrário, o sensor da taxa de remoção de sangue 111 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112 têm características de medição diferentes. Se as características de medição (erros de medição) do sensor da taxa de remoção de sangue 111 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112 são diferentes um do outro, um desvio entre uma taxa de transferência de sangue e uma taxa de remoção de sangue pode ocorrer devido à combinação do sensor da taxa de remoção de sangue 111 e do sensor da taxa de transferência de sangue 112. O desvio entre a taxa de transferência de sangue e a taxa de remoção de sangue ocorre devido à combinação do sensor da taxa de remoção de sangue 111 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112 ser preferencialmente corrigido.

[00122] A unidade de configuração do processo de correção 260 ajusta os dados do processo de correção para corrigir um desvio ocorrendo devido à combinação do sensor da taxa de remoção de sangue 111 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112, ou para corrigir um aumento temporário da taxa de transferência de sangue em relação à taxa de remoção de sangue.

[00123] Os dados do processo de correção são preferencialmente definidos pela quantidade de desvio (a quantidade de deslocamento, uma razão ou algo similar) da taxa de transferência de sangue, em relação à taxa de remoção de sangue. Alternativamente, os dados do processo de correção podem ser definidos por outras técnicas, se os dados do processo de correção forem capazes de definir a taxa de transferência de sangue da bomba centrífuga 220 para estar em uma faixa específica em relação à taxa de remoção de sangue. Na modalidade, a unidade de configuração do processo de correção 260 gera uma instrução de execução do processo de correção indicando a execução de um processo de correção.

[00124] Na modalidade, os dados do processo de correção são, de preferência, definidos de acordo com o grau de um desvio entre a característica de medição do sensor da taxa de remoção de sangue 111 e a característica de medição do sensor da taxa de transferência de sangue 112, que foram confirmados com antecedência.

[00125] Os dados do processo de correção podem ser definidos de acordo com um aumento ou diminuição do nível de sangue no reservatório 102, que ocorre após o início da circulação sanguínea.

[00126] A unidade de recepção de sinal do parâmetro da taxa de transferência de sangue 245 é conectada ao sensor da taxa de transferência de sangue 112 e recebe um sinal do parâmetro da taxa de transferência de sangue enviado do sensor da taxa de transferência de sangue 112.

[00127] A unidade de cálculo da taxa de transferência de sangue 246 calcula uma taxa de transferência de sangue de acordo com um sinal enviado da unidade de recepção de sinal do parâmetro da taxa de transferência de sangue 245. Especificamente, é possível calcular uma taxa de remoção de sangue multiplicando uma velocidade de transferência de sangue (parâmetro de vazão), que é calculada a partir do sinal do parâmetro da taxa de transferência de sangue, por uma área de trajeto de fluxo da primeira linha de transferência de sangue 104.

[00128] Primeiramente, a unidade de cálculo da quantidade controle da bomba centrífuga 243 calcula uma taxa de transferência de sangue alvo, que é necessária para sincronizar a taxa de transferência de sangue da bomba centrífuga 220 com a taxa de remoção de sangue, de acordo com a taxa de remoção de sangue recebida da unidade de cálculo da taxa de remoção de sangue 142. Posteriormente, uma taxa de transferência de sangue alvo corrigida é calculada corrigindo a taxa de transferência de sangue de acordo com os dados do processo de correção recebidos da unidade de recepção de dados de processamento de correção 151. A unidade de cálculo da quantidade controle da bomba centrífuga 243 aumenta ou diminui uma quantidade de controle (velocidade giratória corrigida) a ser gerada para a bomba centrífuga 220, comparando a taxa de transferência de sangue corrigida alvo com a taxa de transferência de sangue recebido da unidade de cálculo da taxa de transferência de sangue 246.

[00129] A sincronização da taxa de transferência de sangue da bomba centrífuga 220 com a taxa de remoção de sangue é um aspecto em que a taxa de transferência de sangue é controlada para estar em uma faixa específica (por exemplo, em uma faixa representada por uma razão para a taxa de remoção de sangue, ou em uma faixa representada por uma diferença na vazão em relação à taxa de remoção de sangue) em relação à taxa de remoção de sangue.

[00130] Em um caso onde o processo de correção não é realizado, e que não há nenhum desvio entre as características de medição, a bomba centrífuga 220 pode ser controlada através de uma velocidade giratória.

[00131] A unidade de recepção de dados de processamento de correção 151 recebe os dados do processo de correção e a instrução de execução do processo de correção, que foram definidos pela unidade de configuração do processo de correção 260, da unidade de configuração do processo de correção 260.

[00132] A unidade de controle da bomba centrífuga 244 gera um sinal, o qual corresponde à velocidade giratória, para a bomba centrífuga 220 de acordo com a quantidade de controle (velocidade giratória corrigida) recebida da unidade de cálculo da quantidade controle da bomba centrífuga 243.

[00133] A seguir, uma sequência operacional em um caso onde a unidade de controle 240 do aparelho de coração e pulmão artificial 200 da segunda modalidade não executa um processo de correção será descrita tendo como referência à FIGURA 7. A FIGURA 7 é um fluxograma mostrando a sequência operacional da unidade de controle 240 em um caso onde um processo de correção não é realizado no aparelho de coração e pulmão artificial 200. (1) Primeiro, a unidade de controle 240 recebe um sinal do parâmetro da taxa de remoção de sangue (S31). (2) Posteriormente, a unidade de controle 240 calcula uma taxa de remoção de sangue de acordo com o sinal do parâmetro da taxa de remoção de sangue (S32) recebido. (3) Posteriormente, a unidade de controle 240 calcula uma taxa de transferência de sangue alvo de acordo com a taxa de remoção de sangue calculada em S32 (S33). (4) Posteriormente, a unidade de controle 240 recebe um sinal do parâmetro da taxa de transferência de sangue (S34). (5) Posteriormente, a unidade de controle 240 calcula uma taxa de transferência de sangue de acordo com o sinal do parâmetro da taxa de remoção de sangue recebido (S35). (6) Posteriormente, a unidade de controle 240 compara a taxa de transferência de sangue alvo calculada em S33 com a taxa de transferência de sangue calculada em S35, calcula (a taxa de transferência de sangue alvo - a taxa de transferência de sangue) e determina se a taxa de transferência de sangue alvo é maior ou igual à taxa de transferência de sangue (S36).

[00134] Se a taxa de transferência de sangue for maior ou igual à taxa de transferência de sangue (S36: Sim), o processo prossegue até S37. Se a taxa de transferência de sangue for menor do que a taxa de transferência de sangue (S36: Não), o processo prossegue até S38. (7) A unidade de controle 240 calcula uma quantidade de controle (aumento de velocidade giratória) para a bomba centrífuga 220 de acordo com a diferença (= (a taxa de transferência de sangue alvo - a taxa de transferência de sangue)) calculada em S36 (S37).

[00135] Se a taxa de transferência de sangue alvo for igual à taxa de transferência de sangue, a quantidade de controle (velocidade giratória aumentada) torna-se zero. (8) A unidade de controle 240 calcula uma quantidade de controle (velocidade giratória diminuída) para a bomba centrífuga 220 de acordo com uma diferença (= (a taxa de transferência de sangue alvo - a taxa de transferência de sangue)) calculada em S36 (S38). (9) Posteriormente, a unidade de controle 240 gera um sinal, que corresponde à quantidade de controle calculada em S37 ou S38, para a bomba centrífuga 220 (S39).

[00136] Se S39 for executado, o processo prosseguirá para S31.

[00137] S31 a S39 são repetidamente executados em intervalos predeterminados, até uma cirurgia ser concluída e a circulação sanguínea terminar.

[00138] A seguir, uma sequência operacional em um caso onde a unidade de controle 240 do aparelho de coração e pulmão artificial 200 da segunda modalidade executa um processo de correção será descrita tendo como referência a FIGURA 8. A FIGURA 8 é um fluxograma mostrando a sequência operacional da unidade de controle 240 em um caso onde um processo de correção é realizado no aparelho de coração e pulmão artificial 200. (1) Primeiro, a unidade de controle 240 recebe um sinal do parâmetro da taxa de remoção de sangue (S41). (2) Posteriormente, a unidade de controle 240 calcula uma taxa de remoção de sangue de acordo com o sinal do parâmetro da taxa de remoção de sangue (S42) recebido. (3) Posteriormente, a unidade de controle 240 calcula uma taxa de transferência de sangue alvo de acordo com a taxa de remoção de sangue calculada em S42 (S43). (4) Posteriormente, a unidade de controle 240 recebe os dados do processo de correção (S44). (5) Posteriormente, a unidade de controle 240 calcula uma taxa de transferência de sangue alvo corrigida corrigindo a taxa de transferência de sangue alvo de acordo com os dados do processo de correção (S45). (6) Posteriormente, a unidade de controle 240 recebe um sinal do parâmetro da taxa de transferência de sangue (S46). (7) Posteriormente, a unidade de controle 240 calcula uma taxa de transferência de sangue de acordo com o sinal do parâmetro da taxa de transferência de sangue recebido (S47). (8) Posteriormente, a unidade de controle 240 compara a taxa de transferência de sangue alvo corrigida em S45 com a taxa de transferência de sangue calculada em S47, calcula (a taxa de transferência de sangue alvo corrigida - a taxa de transferência de sangue) e determina se a taxa de transferência de sangue alvo corrigida é maior ou igual à taxa de transferência de sangue (S48).

[00139] Se a taxa de transferência de sangue alvo for maior ou igual à taxa de transferência de sangue (S48: Sim), o processo prossegue até S49. Se a taxa de transferência de sangue alvo corrigida for menor do que a taxa de transferência de sangue (S48: Não), o processo prossegue até S50. (9) A unidade de controle 240 calcula uma quantidade de controle (aumento de velocidade giratória) para a bomba centrífuga 220 de acordo com a diferença (= (a taxa de transferência de sangue alvo corrigida - a taxa de transferência de sangue)) calculada em S48 (S49).

[00140] Se a taxa de transferência de sangue alvo corrigida for igual à taxa de transferência de sangue, a quantidade de controle (velocidade giratória aumentada) torna-se zero. (10) A unidade de controle 240 calcula uma quantidade de controle (diminuição de velocidade giratória) para a bomba centrífuga 220 de acordo com uma diferença (= (a taxa de transferência de sangue alvo corrigida - a taxa de transferência de sangue)) calculada em S48 (S50). (11) Posteriormente, a unidade de controle 240 gera um sinal, que corresponde à quantidade de controle calculada em S49 ou S50, para a bomba centrífuga 220 (S51).

[00141] Se S51 for executado, o processo prosseguirá para S41.

[00142] S41 a S51 são repetidamente executados em intervalos predeterminados, até uma cirurgia ser concluída e a circulação sanguínea terminar.

[00143] Como a unidade de controle 240 realiza o ajuste de modo que a vazão de sangue a ser transferido para a primeira linha de transferência de sangue 104 é sincronizada com a vazão de sangue removido fluindo através da linha de remoção de sangue 101, o aparelho de coração e pulmão artificial 200 da segunda modalidade é capaz de transferir a mesma quantidade de sangue que a quantidade de sangue removido para o paciente P.

[00144] Como resultado, mesmo que a taxa de remoção de sangue mudar, é possível assegurar uma taxa de transferência de sangue adequada correspondente à taxa de remoção de sangue, e realizar a circulação sanguínea adequada.

[00145] No aparelho de coração e pulmão artificial 200 da segunda modalidade, a unidade de configuração do processo de correção 260 é provida, e a unidade de controle 240 corrige um desvio entre as características de medição do sensor da taxa de remoção de sangue 111 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112, de acordo com a entrada de dados do processo de correção para a unidade de configuração do processo de correção 260. Como resultado, é possível sincronizar eficientemente a taxa de transferência de sangue da bomba centrífuga 220 com a taxa de remoção de sangue.

[00146] No aparelho de coração e pulmão artificial 200 da segunda modalidade, a bomba centrífuga 220 é utilizada como uma bomba de transferência de sangue, e dessa forma, é possível transferir imediatamente o sangue a uma taxa de transferência de sangue estável.

[00147] No aparelho de coração e pulmão artificial 200 da segunda modalidade, o regulador de remoção de sangue 121 é provido na linha de remoção de sangue 101 e, assim, a taxa do sangue removido é adequadamente ajustada.

[00148] O regulador de transferência de sangue 122 é provido na primeira linha de transferência de sangue 104 e é capaz de prevenir o retrofluxo de sangue, bloqueando a primeira linha de transferência de sangue 104 quando a bomba centrífuga 220 para.

[00149] A presente invenção não se limita às modalidades, e alterações podem ser feitas para as modalidades em diversas formas, na medida em que as alterações não se afastem do conceito da invenção.

[00150] Nos aparelhos de coração e pulmão artificiais 100 e 200 das modalidades, a taxa de transferência de sangue é sincronizada com a taxa de remoção de sangue. Alternativamente, a taxa de transferência de sangue pode ser ajustada para estar em uma faixa específica em relação à taxa de remoção de sangue.

[00151] Nas modalidades, os aparelhos de coração e pulmão artificiais 100 e 200 incluem, respectivamente, as unidades de configuração do processo de correção 160 e 260. Alternativamente, a definição sobre se as unidades de configuração do processo de correção 160 e 260 estão incluídas pode ser arbitrariamente realizada.

[00152] Em um caso onde as unidades de configuração do processo de correção 160 e 260 estão incluídas, as unidades de configuração do processo de correção 160 e 260 podem ser incluídas externamente e de modo conectável.

[00153] Nas modalidades, o sensor da taxa de remoção de sangue 111 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112, que medem a velocidade de fluxo do sangue, são respectivamente utilizados como meio de medição da taxa de remoção de sangue e meio de medição da taxa de transferência de sangue. Alternativamente, uma taxa de remoção de sangue e uma taxa de transferência de sangue podem ser medidas através da medição de um parâmetro da taxa de remoção de sangue (incluindo uma taxa de remoção de sangue) que não seja uma velocidade de remoção do sangue e um parâmetro da taxa de transferência de sangue (incluindo uma taxa de transferência de sangue) que não seja uma velocidade de transferência de sangue.

[00154] Nas modalidades, os sensores ultrassônicos são utilizados como o sensor da taxa de remoção de sangue 111 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112. Alternativamente, vários meios de medição de vazão bem conhecidos utilizando laser, luz infravermelha ou similares podem ser utilizados ao invés de um sensor ultrassônico.

[00155] Nas modalidades, a bomba de roletes 120 e a bomba centrífuga 220 são utilizados como bombas de transferência de sangue. Alternativamente, outros tipos de bombas de transferência de sangue podem ser utilizados.

[00156] Na primeira modalidade, o meio de ajuste da vazão não é provido na linha de transferência de sangue. Alternativamente, os sensores de vazão (meio de medição do parâmetro de vazão), como sensores ultrassônicos, podem ser adequadamente providos na primeira linha de transferência de sangue 104 e na segunda linha de transferência de sangue 106.

[00157] Na primeira modalidade, o regulador de remoção de sangue 121 é provido como meio de ajuste da vazão e, na segunda modalidade, o regulador de remoção de sangue 121 e o regulador de transferência de sangue 122 são providos como meio de ajuste da vazão. Alternativamente, na primeira e na segunda modalidades, nem o regulador de remoção de sangue 121 e nem o regulador de transferência de sangue 122 podem ser providos. Em um caso onde o meio de ajuste da vazão é provido, a configuração de se um ou ambos dentre o regulador de remoção de sangue 121 e o regulador de transferência de sangue 122 são providos pode ser realizada adequadamente, e as porções de uma linha de remoção de sangue e de uma linha de transferência de sangue, em que o regulador de remoção de sangue 121 e o regulador de transferência de sangue 122 são providos, pode ser adequadamente definido.

[00158] Meio de medição de vazão diferentes do regulador de remoção de sangue 121 e do regulador de transferência de sangue 122 podem ser providos.

[00159] Na primeira e na segunda modalidades, o regulador de remoção de sangue 121 e o sensor de taxa de remoção de sangue 111 são colocados na linha de remoção de sangue 101 na sequência listada. Alternativamente, o sensor de taxa de remoção de sangue 111 e o regulador de remoção de sangue 121 são dispostos na sequência listada.

[00160] Na segunda modalidade, o regulador de transferência de sangue 122 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112 são dispostos na primeira linha de transferência de sangue 104 na sequência listada. Alternativamente, o regulador de transferência de sangue 122 e o sensor da taxa de transferência de sangue 112 podem ser dispostos na segunda linha de transferência de sangue 106 em vez de na primeira linha de transferência de sangue 104. O sensor da taxa de transferência de sangue 112 e o regulador de transferência de sangue 122 podem ser colocados na sequência listada.

[00161] Nas modalidades, as figuras 3, 4, 7 e 8 mostram exemplos dos fluxogramas mostrando etapas esquemáticas de controle da bomba de roletes 120 e da bomba centrífuga 220 da presente invenção. Alternativamente, o controle pode ser realizado através de métodos (algoritmos) diferentes dos métodos mostrados nos fluxogramas.

[00162] Nas modalidades, um sistema de circulação sanguínea é aplicado aos os aparelhos de coração e pulmão artificiais 100 e 200. Alternativamente, a presente invenção pode ser aplicada a um aparelho de circulação auxiliar (sistema de circulação sanguínea) e similares, que não inclui um reservatório e é utilizado em uma operação de cirurgia cardíaca, além de um aparelho de coração e pulmão artificial.

Aplicabilidade Industrial

[00163] Em um caso onde um sistema de circulação de sangue da presente invenção circula sangue removido através de uma bomba de transferência de sangue, o sistema de circulação sanguínea é capaz de transferir, de maneira estável, sangue a uma vazão adequada. Lista de sinais de referência P: PACIENTE (CORPO HUMANO) 100: 200: APARELHO DE CORAÇÃO E PULMÃO ARTIFICIAL (SISTEMA DE CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA) 101: LINHA DE REMOÇÃO DE SANGUE 102: RESERVATÓRIO 104: PRIMEIRA LINHA DE TRANSFERÊNCIA DE SANGUE (LINHA DE TRANSFERÊNCIA DE SANGUE) 105: PULMÃO ARTIFICIAL 106: SEGUNDA LINHA DE TRANSFERÊNCIA DE SANGUE (LINHA DE TRANSFERÊNCIA DE SANGUE) 111: SENSOR DA TAXA DE REMOÇÃO DE SANGUE (MEIO DE MEDIÇÃO DA TAXA DE REMOÇÃO DE SANGUE) 112: SENSOR DA TAXA DE TRANSFERÊNCIA DE SANGUE (MEIO DE MEDIÇÃO DA TAXA DE TRANSFERÊNCIA DE SANGUE). 120: BOMBA DE ROLETES (BOMBA DE TRANSFERÊNCIA DE SANGUE) 121: REGULADOR DE REMOÇÃO DE SANGUE (MEIO DE AJUSTE DA VAZÃO) 122: REGULADOR DE TRANSFERÊNCIA DE SANGUE (MEIO DE AJUSTE DA VAZÃO) 140, 240: UNIDADE DE CONTROLE 160, 260: UNIDADE DE CONFIGURAÇÃO DO PROCESSO DE CORREÇÃO 220: BOMBA CENTRÍFUGA (BOMBA DE TRANSFERÊNCIA DE SANGUE)

Claims

1. Sistema de circulação sanguínea (100) que pode ser conectado a um corpo humano e que é configurado para transferir sangue removido para o corpo humano através de uma bomba de transferência de sangue (120), o sistema compreendendo: a bomba de transferência de sangue; uma linha de remoção de sangue (101) configurada para permitir que sangue removido flua para a bomba de transferência de sangue; uma linha de transferência de sangue (104) configurada para transferir sangue, que é enviado a partir da bomba de transferência de sangue para o corpo humano; e uma unidade de controle (140), caracterizadopelo fato de que o sistema de circulação de sangue compreende meio de medição da taxa de remoção de sangue (111) que é provido na linha de remoção de sangue para medir um parâmetro da taxa de remoção de sangue do sangue removido que flui através da linha de remoção de sangue, em que, de acordo com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue, a unidade de controle é configurada para controlar uma taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue através do controle de uma velocidade giratória da bomba de transferência de sangue com um sinal de controle, de modo que a taxa de transferência do sangue que flui através da linha de transferência de sangue está em uma faixa específica definida em relação à taxa de remoção de sangue que flui através da linha de remoção de sangue.

2. Sistema de circulação sanguínea (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que, de acordo com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue (111), a unidade de controle (140) é configurada para controlar a taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue (120) de modo que a taxa de transferência do sangue que flui através da linha de transferência de sangue (104) é sincronizada com a taxa de remoção de sangue que flui através da linha de remoção de sangue (101).

3. Sistema de circulação sanguínea (100) de acordo com a reivindicação 1 ou com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente: uma unidade de configuração do processo de correção (160) adaptada para gerar uma instrução de execução do processo de correção indicando uma execução de um processo de correção, em que, de acordo com a entrada de dados do processo de correção para a unidade de configuração do processo de correção, a unidade de controle (140) é configurada para executar a correção de modo que a taxa de transferência de sangue da bomba de transferência de sangue (120) corresponde à taxa de remoção de sangue.

4. Sistema de circulação sanguínea (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente: uma bomba de roletes (120), que é a bomba de transferência de sangue, em que a unidade de controle (140) é configurada para controlar a velocidade giratória da bomba de roletes de acordo com o parâmetro da taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue (111).

5. Sistema de circulação sanguínea (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente: meio de medição da taxa de transferência de sangue (112) que é provido na linha de remoção de sangue (104); em que a unidade de controle (240) é configurada para controlar a bomba de transferência de sangue (220) pela comparação de um parâmetro de taxa de transferência de sangue medido pela medição de taxa de transferência de sangue com o parâmetro de taxa de remoção de sangue medido pelo meio de medição da taxa de remoção de sangue (111).

6. Sistema de circulação sanguínea (200) de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente: uma bomba centrífuga (220) que é a bomba de transferência de sangue, em que a unidade de controle (240) é configurada para controlar a velocidade giratória da bomba centrífuga.

7. Sistema de circulação sanguínea (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de que o meio de ajuste da vazão (121) é provido na linha de remoção de sangue (101).

8. Sistema de circulação sanguínea (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, 5 e 6, caracterizadopelo fato de que o meio de ajuste da vazão (121, 122) é provido na linha de remoção de sangue (101) e na linha de transferência de sangue (104).