CN106659841A - 血液循环系统 - Google Patents

Abstract

一种人工心肺装置(100)，具备滚柱泵(120)、引流线(101)、第一送血线(104)、引流流量传感器(111)、以及将滚柱泵(120)与引流流量对应地联动控制的控制部(140)，控制部(140)能够检测引流流量从预先设定的引流条件偏离而成为设定条件外引流的情况。

Description

血液循环系统

技术领域

本发明涉及血液循环系统，其用于利用送血泵使引流出来的血液进行循环。

本申请基于在2014年8月20日在日本提出申请的日本特愿2014－167559号及在2015年3月17日在日本提出申请的日本特愿2015－53600号及在2015年6月22日在日本提出申请的日本特愿2015－124810号而要求优先权，将其内容援引于此。

背景技术

以往，在心脏手术等手术中、手术后，在使心脏成为停止或者接近停止的状态时，根据需要广泛使用人工心肺、用于辅助性地使血液循环的血液循环系统。

例如，如图10所示，以往的具备人工心肺的人工心肺装置(血液循环系统)500具备引流线501、容器502、血液线503、送血泵504、第一送血线505、人工肺506、以及第二送血线507。

引流线501将从患者(人体)P的静脉接收到的血液输送到容器502。引流线501例如由利用聚氯乙烯等树脂形成的管构成。

容器502在内部具有槽，暂时积存被输送过来的血液。

送血泵504经由对容器502和送血泵504进行连接的血液线503、及对送血泵504和人工肺506进行连接的第一送血线505，将积存在容器502中的血液输送到人工肺506。例如，作为送血泵504，使用滚柱泵、离心泵等，利用来自送血泵控制部540的信号输出来控制送血泵504。

人工肺506例如具备透气性优异的中空纤维膜或平膜等，具有将血液中的二氧化碳排出并添加氧的功能。

第二送血线507接收在人工肺506中排出了二氧化碳并添加了氧的血液，并将其输送到患者P的动脉。

为了操作这样结构的人工心肺装置500，需要高度的知识、技术，一般而言，根据医师的指示，临床工学技师通过手动操作来调整血液流量。

在临床工学技师通过手动操作来调整血液流量时，例如，需要一边确认引流的程度、患者的动脉压，一边用钳子夹住引流线501，用钳子夹住来调整引流线501中的血液流量。

另外，在调整血液流量时，例如，通过手动地操作送血泵(滚柱泵、离心泵等)的转速，从而调整送血泵的喷出量，因此，除了各线的调整之外，还需要复杂且高度的操作技术。

于是，例如，在专利文献1中公开了如下技术：为了准确且简易地操作由人工心肺装置进行的引流流量的调整，通过夹住引流线501并使其变形，从而调整引流流量。

专利文献1所记载的人工心肺装置例如通过利用引流调节器操作部520来操作具有由一对夹持部件结构的夹持器和伺服马达的引流调节器521，从而夹住引流线501并使其变形，调整经由引流线501引流的引流流量。

另一方面，例如，在使用了血液循环系统的手术中，优选取得送血与引流的平衡，考虑到存在引流流量会根据手术的状况等而变动的可能性时，希望即使引流流量变动，也顺畅且稳定地使血液循环。

于是，例如，在专利文献2中公开了如下技术：通过使引流调节器控制部与送血调节器控制部联动，操作这些控制部中的任意一个，同时控制引流流量和送血流量，从而有效地调整人工心肺装置中的血液流量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国日本特开昭62－027966号公报

专利文献2：日本国日本特开2006－020712号公报

发明内容

本发明要解决的问题

但是，例如在进行手术时，当根据引流流量的变动来增加送血流量时，即使取得了送血流量与引流流量的平衡，也有可能血压、送血压会过度增加。

另外，当由于引流流量减少而容器的液位水平降低时，需要注意空气的误送。

本发明是考虑到这样的情况而完成的，其目的在于提供一种血液循环系统，即使引流流量变动，也能够有效地进行用于进行顺畅且稳定的手术的血液循环。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述问题，本发明提出了以下的技术手段。

本发明的第一技术方案是一种血液循环系统，其能够与人体连接，利用送血泵将引流出来的血液送血到人体，具备：送血泵；引流线，其使引流出来的血液去往送血泵；送血线，其朝向人体输送从送血泵传送的血液；引流流量测量机构，其设置于引流线并测量引流流量；以及控制部，其控制基于送血泵的送血流量，控制部能够检测引流流量从预先设定的引流条件偏移而成为设定条件外引流的情况。

根据本发明的血液循环系统，由于控制部能够检测引流流量从预先设定的引流条件偏离而成为设定条件外引流的情况，因此，能够以短时间且有效地检测设定条件外引流的发生。

其结果是，即使引流流量变动，也能够进行顺畅且稳定的手术。

在本发明中，所谓引流条件，例如是指引流流量的上限值、引流流量的下限值、由引流流量的上限值和下限值构成的引流流量的范围、相对于预先设定的基准引流流量的范围(例如，包含以相对于基准引流流量的比率、流量差确定的范围，基准引流流量以上或以下的送血流量等)。另外，用于确定引流条件的范围、基准引流流量例如也可以随着时间等参数而变化。

另外，引流条件也可以具备与多个条件对应的多个引流流量。

在本发明中，所谓引流线是构成血液循环系统的血液线中的、形成在从人体引流出来的血液去往送血泵的一侧的血液线。更具体而言，关于血液位于比向空间开放的部位(例如容器等)更靠上游侧的位置而丧失稳定的血液流量的连续性的血液线而言，是指去往容器等的血液线。

另外，所谓送血线是指从送血泵去往人体侧的血液线。

需要说明的是，在血液循环路径中，在指不属于引流线或送血线的结构、引流线、送血线之中的一部分的情况下，为了便于说明，有的情况下也记载为血液线。

另外，在本发明中，所谓引流流量测量机构，当然包含测量引流流量本身的测量机构，但是，也包含用于测量用于确定引流流量的各种引流流量参数的测量机构。

此处，所谓引流流量参数是与引流流量对应地变动的参数，当然包含引流流量本身。但是，例如，也包含引流线的流路截面积为已知的情况下的引流出来的血液的流速、用于确定该流速的参数(例如，超声波的频率的变化)等、用于确定引流流量的各种参数。

本发明的第二技术方案如下：在上述第一技术方案中，控制部在检测到设定条件外引流的情况下输出警报。

根据本发明的血液循环系统，由于控制部在检测到设定条件外引流的情况下输出警报，因此，能够有效地识别引流流量的变动。

本发明的第三技术方案如下：在上述第一技术方案或第二技术方案中，控制部能够以使基于送血泵的送血流量成为引流流量测量机构测量到的引流流量的特定范围内的方式与所述引流流量对应地对所述送血泵进行联动控制，在进行联动控制时引流流量超过了设定上限引流流量的状态、即被检测为设定条件外引流的情况下，以将基于送血泵的送血流量独立于引流流量地限制在送血流量上限值以下的方式进行控制。

根据本发明的血液循环系统，在将送血流量与引流流量联动控制时，当检测到引流流量成为超过了设定上限引流流量的设定条件外引流的情况时，能够将基于送血泵的送血流量控制在送血流量上限值以下。

其结果是，由于即使引流流量变动而增加，也能够将送血流量限制为送血流量上限值，因此，能够抑制血压、送血压的增加而进行顺畅且稳定的手术。

另外，在本发明中，所谓联动控制是指将基于送血泵的送血流量与引流流量联动地控制，是指将基于送血泵的送血流量相对于引流流量控制在特定范围内。

另外，所谓送血流量相对于引流流量在特定范围内，是指相对于引流流量在预先设定的条件的范围内，能够利用相对于引流流量的流量差(例如，上限流量差、下限流量差)、比率等来表示。另外，包含送血流量与引流流量同步的情况。

另外，所谓送血流量与引流流量同步，是指使基于送血泵的送血流量与引流流量相等，包含送血流量与引流流量完全一致的情况、大致一致的情况。需要说明的是，例如，容许因对送血泵的控制信号输出的时间延迟、送血泵的响应时间而引起的误差。

另外，包含利用送血泵以延迟预先设定的时间的方式对与引流流量相等的量的血液进行送血的情况。

另外，所谓使基于送血泵的送血流量成为引流流量测量机构所测量的引流流量的特定范围内，包含不算出引流流量、而是根据引流流量参数的测量值直接控制送血泵而使其在特定范围内的情况。

在本发明中，所谓通常控制，是将基于送血泵的送血流量独立于引流流量地进行控制的情况，是指未与引流流量联动地控制的情况。例如，包含根据通过手动操作做出的关于送血流量的指示进行控制的情况、根据预先设定的条件进行控制的情况。

本发明的第四技术方案如下：在上述第一技术方案至第三技术方案中，具备流量调整机构，该流量调整机构对在引流线和送血线中的至少任意一方中流通的血液的流量进行调整，控制部能够以使基于送血泵的送血流量成为引流流量测量机构测量到的引流流量的特定范围内的方式进行联动控制，在检测到设定条件外引流的情况下，利用引流流量调整机构调整血液的流量。

根据本发明的血液循环系统，由于具备对在引流线和送血线中的至少任意一方中流通的血液的流量进行调整的流量调整机构，在控制部在联动控制中检测到设定条件外引流的情况下，引流流量调整机构调整血液的流量，因此，能够有效地调整在引流线、送血线中流通的血液的流量。

本发明的第五技术方案如下：在上述第三技术方案或第四技术方案中，控制部将基于送血泵的送血流量独立于引流流量地进行控制，在设定条件外引流被解除的情况下，使基于送血泵的送血返回到联动控制。

根据本发明的血液循环系统，由于控制部一边将基于送血泵的送血流量独立于引流流量地进行通常控制一边进行设定条件外引流处理，在设定条件外引流被解除的情况下，使基于送血泵的送血返回到联动控制，因此，能够有效地进行联动控制。

发明效果

根据本发明的血液循环系统，由于控制部能够检测引流流量从预先设定的引流条件偏离而成为设定条件外引流的情况，因此，能够以短时间且有效地检测设定条件外引流的发生。

其结果是，即使引流流量变动，也能够进行顺畅且稳定的手术。

附图说明

图1是说明本发明的第一实施方式的人工心肺装置的概略结构的回路图。

图2是说明本发明的第一实施方式的人工心肺装置的控制部的概略结构的框图。

图3是说明本发明的第一实施方式的人工心肺装置的通常控制与联动控制的切换的流程图。

图4是说明本发明的第一实施方式的人工心肺装置的通常控制时的工作步骤的一个例子的流程图。

图5是说明本发明的第一实施方式的人工心肺装置的联动控制时的工作步骤的一个例子的流程图。

图6是说明本发明的第二实施方式的人工心肺装置的概略结构的回路图。

图7是说明本发明的第二实施方式的人工心肺装置的控制部的概略结构的框图。

图8是说明本发明的第二实施方式的人工心肺装置的通常控制时的工作步骤的一个例子的流程图。

图9是说明本发明的第二实施方式的人工心肺装置的联动控制时的工作步骤的一个例子的流程图。

图10是说明以往的人工心肺装置的概略结构的图。

具体实施方式

＜第一实施方式＞

以下，参照图1～图5，说明本发明的第一实施方式的人工心肺装置(血液循环系统)。

图1是说明本发明的第一实施方式的人工心肺装置的概略结构的回路图，图2是说明第一实施方式的人工心肺装置的控制部的概略结构的框图。

在图1、图2中，附图标记100示出人工心肺装置，附图标记111示出引流流量传感器(引流流量测量机构)，附图标记120示出滚柱泵，附图标记140示出控制部，附图标记160示出引流条件设定部，附图标记170示出送血控制切换部，附图标记180示出条件外引流显示部。

如图1所示，人工心肺装置100例如具备引流线101、容器102、血液线103、第一送血线(送血线)104、人工肺105、第二送血线(送血线)106、引流流量传感器111、引流调节器(引流流量调整机构)121、滚柱泵(送血泵)120、控制部140、引流条件设定部160、送血控制切换部170、以及条件外引流显示部180。

另外，在本实施方式中，人工心肺装置100能够进行如下两种控制：将基于滚柱泵120的送血流量与引流流量独立地设定的通常控制；以及将送血流量与引流流量联动地设定的联动控制。

在通常控制中，在成为设定条件外引流(例如超过了设定上限引流流量的状态或低于设定下限引流流量的状态，以下称为条件外引流)的情况下，条件外引流显示部180亮灯。

另外，在联动控制中，在成为条件外引流的情况下，条件外引流显示部180亮灯，在条件外引流中的、超过了设定上限引流流量的情况下，以送血流量上限值送血。

另外，引流线101、容器102、血液线103、滚柱泵120、第一送血线104、人工肺105、第二送血线106依次进行连接。

另外，引流调节器121、引流流量传感器111依次配置在引流线101上。

而且，经由引流线101引流出来的血液经由第一送血线104、第二送血线106循环到患者(人体)P。

引流线101例如由利用聚氯乙烯等树脂形成的管结构，一端能够与患者P连接，将从静脉接收到的血液输送到容器102。

另外，在引流线101上根据需要而设置有用于监视血液的浓度、氧的浓度的传感器等(未图示)。需要说明的是，上述传感器等也可以不设置在引流线101上，取而代之，设置在血液线103、第一送血线104上。

容器102在内部具有槽，暂时积存输送过来的血液。

另外，在容器102上例如连接有：用于对患者P的手术区域的血液进行吸引的吸入线(未图示)；以及用于对右心室内的血液进行吸引的排出线(未图示)。

血液线103是与引流线101同样的结构，上游连接于容器102，下游连接于滚柱泵120，将从容器102接收到的血液输送到滚柱泵120。

滚柱泵120例如具备：旋转滚子；以及配置在旋转滚子的外侧且由柔软的树脂形成的管。通过旋转滚子旋转并捋一捋管而吸引、送出血液，从而将积存在容器102中的血液经由血液线103吸引，并且经由第一送血线104将血液输送到人工肺105。

另外，滚柱泵120根据控制部140所输出的旋转控制信号来控制旋转滚子的转速，对与旋转滚子的转速相应的量的血液进行吸引、送血。

第一送血线104为与引流线101同样的结构，上游连接于滚柱泵120，下游连接于人工肺105，将从滚柱泵120送出的血液输送到人工肺105。

人工肺105例如具备透气性优异的中空纤维膜或平膜等，排出血液中的二氧化碳并添加氧。

需要说明的是，人工肺105例如一体地形成有用于调整血液的温度的换热器。

第二送血线106为与引流线101同样的结构，从人工肺105接收被排出了二氧化碳并添加了氧的血液，输送到患者P的动脉。

需要说明的是，在第二送血线106上，例如设置有用于去除血栓、气泡等血液中的异物的过滤器(未图示)。

引流调节器121设置在引流线101，例如具备：由一对夹持部件结构的夹持器121A；使该夹持器121A动作的伺服马达(未图示)；以及引流调节器操作部121B。操作者手动操作引流调节器操作部121B，利用伺服马达调整夹持器121A的夹持量(夹入量)，使引流线101的截面积变化来调整流过引流线101的引流流量。

另外，例如，对于与夹持器121A的夹持量对应的引流线101的流路截面积，掌握了定量特性，通过变化夹持量，从而能够线性地或者根据规定的函数(曲线等)使流路截面积变化，使引流流量递增、递减。

引流流量传感器(引流流量测量机构)111设置于引流线101，例如使用利用超声波来测量血液的流速的超声波传感器，将测量到的引流流量信号(引流流量参数信号)传送到控制部140。

接下来，参照图2，说明控制部140的概略结构。图2是说明第一实施方式的控制部140的概略结构的框图。

控制部140例如具备引流流量信号输入接收部141、引流流量算出部142、条件外引流处理部143、送血流量算出部144、滚柱泵控制量算出部145、滚柱泵控制部146、设定引流条件数据接收部161、以及送血控制切换指示接收部171。

另外，控制部140与引流流量传感器111、滚柱泵120、引流条件设定部160、送血控制切换部170、条件外引流显示部180由电缆连接。

引流条件设定部160在进行手术时，能够根据患者P的属性(例如，以体重为首的身体的特征)、手术内容，设定适宜的设定引流条件数据。

设定引流条件数据例如具备条件外引流判定数据、以及条件外引流处理数据。

另外，条件外引流判定数据例如具备设定上限引流流量、设定下限引流流量等。另外，条件外引流处理数据具备送血流量上限值。

送血控制切换部170是对人工心肺装置100指示以通常控制和联动控制中的哪一方进行送血的结构，例如，具备二选一的开关。

需要说明的是，送血控制切换部170例如也可以具备对人工心肺装置100指示转移到通常控制的传感器等、多个结构要素。

条件外引流显示部180例如由LED灯构成，在引流流量成为条件外引流的情况下，根据条件外引流处理部143的输出而被亮灯，显示是条件外引流状态。

设定引流条件数据接收部161从引流条件设定部160接收设定引流条件数据。

送血控制切换指示接收部171从送血控制切换部170接收送血控制切换指示。

引流流量信号输入接收部141与引流流量传感器111连接，接收从引流流量传感器111传送的引流流量信号(引流流量参数信号)。

引流流量算出部142根据从引流流量信号输入接收部141传送的引流流量信号来算出引流流量。具体而言，例如，利用从引流流量信号算出的引流流速(流量参数)、与引流线101的流路面积的乘积来算出引流流量。

条件外引流处理部143例如根据从引流流量算出部142接收到的引流流量、和从设定引流条件数据接收部161接收到的设定引流条件数据，判定引流流量是否是引流条件范围内，检测条件外引流。而且，在是条件外引流的情况下，条件外引流处理部143使条件外引流显示部180亮灯。

另外，条件外引流处理部143在引流流量是引流条件范围内的情况、和被设为条件外引流且引流流量未超过设定上限引流流量的情况、即是(引流流量≦设定上限引流流量)的情况下，将从引流流量算出部142接收到的引流流量传送到送血流量算出部144。

另一方面，在是条件外引流且超过了设定上限引流流量的情况、即是(引流流量＞设定上限引流流量)的情况下，条件外引流处理部143设定送血流量的上限值并传送到送血流量算出部144。

此处，条件外引流处理部143从设定引流条件数据接收部161接收的设定引流条件数据例如具备设定上限引流流量、设定下限引流流量、送血流量上限值。

设定上限引流流量例如是为了在引流流量超过了设定上限引流流量的情况下，抑制利用联动控制送血的患者的血压、送血压变得过度而设置的。

需要说明的是，设定上限引流流量、送血流量上限值不需要是固定的数值，例如，也可以是由函数等定义的带有变动的数值，该函数是将与血压、送血压的关联、或与手术的持续时间等的关联考虑在内的函数。

送血流量算出部144例如能够基于送血控制切换部160切换通常控制与联动控制，算出通常控制及联动控制时的滚柱泵120的送血流量(作为目标的送血流量)。

送血流量算出部144例如根据经由条件外引流处理部143接收到的送血流量调整旋钮(未图示)的操作量来算出通常控制时的送血流量。

另外，送血流量算出部144例如根据经由条件外引流处理部143接收到的引流流量来算出联动控制时的通常(不是条件外引流时)的送血流量。

在本实施方式中，使对滚柱泵120的送血流量(作为目标的送血流量)与引流流量一致而使送血流量与引流流量同步。

需要说明的是，所谓利用滚柱泵120使送血流量与引流流量同步，是将送血流量相对于引流流量控制在特定范围内(例如，以相对于引流流量的比率表示的范围、以相对于引流流量的流量差表示的范围内)的技术方案的一个方式。

另外，送血流量算出部144在联动控制中，根据从条件外引流处理部143接收到的送血流量的上限值来算出(引流流量＞设定上限引流流量)的情况下的送血流量。

另外，在本实施方式中，例如，送血流量算出部144在基于上限值算出了送血流量之后，在成为(引流流量≦设定上限引流流量)的情况下，解除条件外引流处理，送血流量自动地返回到联动控制时的通常的送血流量的算出。

滚柱泵控制量算出部145例如根据从送血流量算出部144传送的送血流量，算出在通常控制及联动控制中对滚柱泵120输出的转速(控制量)。

滚柱泵120的转速例如是通过参照表示滚柱泵120的转速与送血流量的关系的数据表、运算表示滚柱泵120的转速与送血流量的关系的算出式而算出的，其中，滚柱泵120的转速表示滚柱泵120的送血流量特性。

另外，在联动控制的情况下设定的滚柱泵120的转速例如是用于使基于滚柱泵120的送血流量与引流流量同步的转速。

滚柱泵控制部146将与从滚柱泵控制量算出部145接收到的控制量对应的信号输出到滚柱泵120。

＜通常控制与联动控制的切换＞

以下，参照图3，说明第一实施方式的人工心肺装置100的通常控制与联动控制的切换。图3是说明人工心肺装置100的通常控制与联动控制的切换的流程图。

人工心肺装置100的通常控制与联动控制的切换例如按照以下所示的顺序进行。

首先，送血切换部170判断送血控制切换指示是否是联动控制(S111)。

在送血控制切换指示是联动控制的情况下(S111：是)，转移到对人工心肺装置100进行联动控制的处理(S112)，在送血控制切换指示不是联动控制(是通常控制)的情况下(S111：否)，转移到对人工心肺装置100进行通常控制的处理(S113)。

上述S111～S113的处理例如在人工心肺装置100运转的期间，以规定的周期被重复执行。

＜通常控制＞

接下来，参照图4，说明在人工心肺装置100中通过操作送血流量调整部(未图示)对送血流量进行通常控制的情况下的工作步骤的一个例子。图4是说明人工心肺装置100的通常控制时的工作步骤的一个例子的流程图。

人工心肺装置100的通常控制时的工作步骤如以下所示。

(1)首先，设定引流条件数据接收部161接收从引流条件设定部160输入的设定引流条件数据(S121)。

(2)接下来，引流流量信号输入接收部141接收引流流量信号(引流流量参数信号)(S122)。

(3)接下来，引流流量算出部142根据接收到的引流流量信号来算出引流流量(S123)。

(4)接下来，条件外引流处理部143对在S123中算出的引流流量、和引流条件数据(例如，设定上限引流流量及设定下限引流流量)进行比较，判断引流流量是否是引流条件范围内(S124)。

引流流量是否是引流条件范围内的判断例如是根据引流流量是否是(设定上限引流流量≧引流流量≧设定下限引流流量)而判断的。

在引流流量不是引流条件范围内的情况下(S124：否)，转移到使条件外引流显示部180亮灯而表示是条件外引流的处理(S125)，在引流流量是引流条件范围内的情况下(S124：是)，转移到送血流量算出部144接收从送血流量调整部(未图示)输入的送血流量调整数据的处理(S126)。

(5)接下来，送血流量算出部144根据接收到的送血流量调整数据，算出送血流量(S127)。

(6)接下来，例如，参照滚柱泵120的送血流量特性，根据在S127中算出的送血流量，滚柱泵控制量算出部145算出控制量(转速)(S128)。

(7)接下来，滚柱泵控制部146对滚柱泵120输出与控制量对应的信号(S129)。

上述S121～S129的处理例如在人工心肺装置100被通常控制的期间，以规定的周期被重复执行。

＜联动控制＞

接下来，参照图5，说明人工心肺装置100的联动控制时的工作步骤的一个例子。图5是说明人工心肺装置100的联动控制时的工作步骤的一个例子的流程图。

人工心肺装置100的联动控制时的工作步骤如以下所示。

(1)首先，设定引流条件数据接收部161接收从引流条件设定部160输入的设定引流条件数据(S131)。

(2)接下来，引流流量信号输入接收部141接收引流流量信号(引流流量参数信号)(S132)。

(3)接下来，引流流量算出部142根据接收到的引流流量信号算出引流流量(S133)。

(4)接下来，条件外引流处理部143对在S133中算出的引流流量、和引流条件数据(例如，设定上限引流流量及设定下限引流流量)进行比较，判断引流流量是否是引流条件范围内(S134)。

引流流量是否是引流条件范围内的判断例如是根据引流流量是否是(设定上限引流流量≧引流流量≧设定下限引流流量)而判断的。

在引流流量是引流条件范围内的情况下(S134：是)，转移到根据引流流量算出送血流量(作为目标的送血流量)的处理(S135)，在引流流量不是引流条件范围内的情况下(S134：否)，转移到使条件外引流显示部亮灯而表示是条件外引流的处理(S136)。

(5)接下来，送血流量算出部144对在S133中算出的引流流量、和引流条件数据(设定上限引流流量)进行比较，例如，判断是否是(引流流量＞设定上限引流流量)(S137)。

在不是(引流流量＞设定上限引流流量)的情况下(S137：否)，转移到S135并进行联动控制，在是(引流流量＞设定上限引流流量)的情况下(S137：是)，转移到设定送血流量的上限值的处理(S138)，设定与条件外引流对应的送血流量。在设定了送血流量的上限值之后，转移到S135。

(6)接下来，滚柱泵控制量算出部145例如参照滚柱泵120的送血流量特性，根据在S135中算出的送血流量、或在S138中设定的送血流量上限值(与条件外引流对应的送血流量)，算出控制量(转速)(S139)。

(7)接下来，滚柱泵控制部146对滚柱泵120输出与控制量对应的信号(S140)。

上述S131～S140的处理例如在人工心肺装置100被联动控制的期间，以规定的周期被重复执行。

根据第一实施方式的人工心肺装置100，由于能够检测条件外引流(引流流量＜设定下限引流流量、及引流流量＞设定上限引流流量)，因此，能够有效地管理条件外引流。

另外，根据第一实施方式的人工心肺装置100，由于在检测到条件外引流的情况下，条件外引流显示部180亮灯，因此，控制部140能够有效地把握引流流量的变动。

另外，根据第一实施方式的人工心肺装置100，在对送血流量与引流流量进行联动控制时，当检测到引流流量超过了设定上限引流流量的状态时，将基于滚柱泵120的送血流量控制在送血流量上限值以下。因此，即使引流流量发生变动而增加，也能够抑制血压及送血压的增加而进行顺畅且稳定的手术。

根据第一实施方式的人工心肺装置100，由于在成为条件外引流且在进行了条件外引流处理之后解除了条件外引流的情况下，滚柱泵120的送血流量自动地返回到联动控制，因此，能够有效地进行联动控制。

另外，根据第一实施方式的人工心肺装置100，控制部140对基于滚柱泵120的送血流量与引流流量进行联动控制，使送血流量与引流流量同步(或使其在特定范围内)，因此，即使在引流流量发生了变动的情况下，也能够稳定地使血液循环。

另外，根据第一实施方式的人工心肺装置100，由于作为送血泵具备滚柱泵120，因此，受到压力的影响的情况得以抑制，能够以稳定的送血流量送血。

另外，根据第一实施方式的人工心肺装置100，由于在引流线101上设置有引流调节器121，因此，能够适当调整经由引流线101引流的血液流量。

＜第二实施方式＞

接下来，参照图6～图9，说明本发明的第二实施方式的人工心肺装置(血液循环系统)。

图6是说明第二实施方式的人工心肺装置的概略结构图，图7是说明第二实施方式的人工心肺装置的控制部的概略结构的框图。

在图6、图7中，附图标记200示出人工心肺装置，附图标记111示出引流流量传感器(引流流量测量机构)，附图标记112示出送血流量传感器(送血流量测量机构)，附图标记220示出离心泵(送血泵)，附图标记240示出控制部，附图标记160示出引流条件设定部，附图标记170示出送血控制切换部，附图标记180示出条件外引流显示部。

如图6所示，人工心肺装置200例如具备引流线101、容器102、血液线103、第一送血线(送血线)104、人工肺105、第二送血线(送血线)106、引流流量传感器111、送血流量传感器112、引流调节器(引流流量调整机构)121、送血调节器(送血流量调整机构)122、离心泵(送血泵)220、控制部240、引流条件设定部160、送血控制切换部170、以及条件外引流显示部180。

另外，在本实施方式中，人工心肺装置200能够进行：将基于离心泵220的送血流量与引流流量独立地设定的通常控制；以及将送血流量与引流流量联动地设定的联动控制。

在通常控制中，在成为设定条件外引流(例如，超过了设定上限引流流量的状态或低于设定下限引流流量的状态，以下，称为条件外引流)的情况下，条件外引流显示部180亮灯。

另外，在联动控制中，在成为条件外引流的情况下，条件外引流显示部180亮灯，在条件外引流中的、超过了设定上限引流流量的情况下，以送血流量上限值送血。

另外，引流线101、容器102、血液线103、离心泵220、第一送血线104、人工肺105、第二送血线106依次进行连接。

引流调节器121、引流流量传感器111依次配置在引流线101上。

另外，送血调节器122、送血流量传感器112依次配置在第一送血线104上。

需要说明的是，对于引流线101、容器102、血液线103、第一送血线104、人工肺105、第二送血线106、引流流量传感器111、引流调节器121、引流条件设定部160、送血控制切换部170、条件外引流显示部180，由于与第一实施方式同样，因此省略说明。

送血流量传感器(送血流量测量机构)112例如与引流流量传感器111同样使用了超声波传感器，将测量结果传送到控制部240。

此处，所谓送血流量测量机构，当然包含测量送血流量本身的测量机构，但是，也包含用于测量用于确定送血流量的各种引流流量参数的测量机构。

另外，所谓送血流量参数，是与送血流量对应地变动的参数，当然包含送血流量本身，但是，例如也包含送血线的流路截面积为已知的情况下的送血的血液的流速、用于确定该流速的参数(例如，超声波的频率的变化)等、用于确定送血流量的各种参数。

另外，所谓对比送血流量参数与引流流量参数，包含如下所有对比：在送血流量参数与引流流量参数为相同种类的情况下将它们对比；以及在送血流量参数、引流流量参数为不同种类的情况下将它们直接对比、或者转换任意一方或双方而设为能够进行对比的形态进行对比。

离心泵220例如利用AC伺服马达或DC伺服马达使叶轮叶片旋转，经由血液线103吸引积存在容器102中的血液，并经由第一送血线104输送到人工肺105。

另外，离心泵220由从控制部240输出的控制信号控制，与引流流量独立地控制通常控制时的转速。另外，联动控制时的转速例如以使由送血流量传感器112测量的送血流量与由引流流量传感器111测量到的引流流量同步的方式被控制。在任意一种情况下，都被反馈控制。

送血调节器122设置于第一送血线104，例如具备：由一对夹持部件构成的夹持器122A；使该夹持器122A动作的伺服马达(未图示)；以及送血调节器操作部122B。而且，操作者手动操作送血调节器操作部122B，利用伺服马达调整夹持器122A的夹持量(夹入量)来使第一送血线104闭塞，从而防止离心泵220停止时的血液的逆流。需要说明的是，也可以与离心泵220的停止联动地闭塞第一送血线104。

接下来，参照图7，说明控制部240的概略结构。图7是说明第二实施方式的控制部240的概略结构的框图。

控制部240例如具备引流流量信号输入接收部141、引流流量算出部142、送血流量信号接收部241、送血流量算出部242、目标送血流量算出部243、离心泵控制量算出部244、离心泵控制部245、设定引流条件数据接收部161、以及送血控制切换指示接收部171。

另外，控制部240与引流流量传感器111、送血流量传感器112、引流条件设定部160、送血控制切换部170、条件外引流显示部180、离心泵220由电缆连接。

需要说明的是，对于引流流量信号输入接收部141、引流流量算出部142、设定引流条件数据接收部161、送血控制切换指示接收部171，由于与第一实施方式同样，因此，省略说明。

送血流量信号接收部241与送血流量传感器112连接，接收从送血流量传感器112传送的送血流量信号(送血流量参数信号)。

送血流量算出部242根据从送血流量信号接收部241传送的送血流量信号来算出送血流量。具体而言，例如，利用从送血流量信号算出的送血流速(流量参数)、和第一送血线104的流路面积来算出送血流量。

条件外引流处理部143例如根据从引流流量算出部142接收到的引流流量、和从设定引流条件数据接收部161接收到的设定引流条件数据，判定引流流量是否是引流条件范围内，检测条件外引流。而且，在是条件外引流的情况下，条件外引流处理部143使条件外引流显示部180亮灯。

另外，条件外引流处理部143在引流流量是引流条件范围内的情况、和被设为条件外引流且引流流量未超过设定上限引流流量的情况、即是(引流流量≦设定上限引流流量)的情况下，将从引流流量算出部142接收到的引流流量传送到目标送血流量算出部243。

另一方面，条件外引流处理部143在是条件外引流且超过了设定上限引流流量的情况、即是(引流流量＞设定上限引流流量)的情况下，设定送血流量的上限值并传送到目标送血流量算出部243。

需要说明的是，对于设定引流条件数据，由于与第一实施方式同样，因此，省略说明。

目标送血流量算出部243例如能够利用送血控制切换部160来切换通常控制与联动控制，算出通常控制及联动控制时的离心泵220的目标送血流量(作为目标的送血流量)。

目标送血流量算出部243例如根据经由条件外引流处理部143接收到的送血流量调整旋钮(未图示)的操作量，来算出通常控制时的通常(不是条件外引流时)的目标送血流量。

另外，目标送血流量算出部243例如根据经由条件外引流处理部143接收到的引流流量，来算出联动控制时的通常(不是条件外引流时)的目标送血流量。

在本实施方式中，使对离心泵220的送血流量(作为目标的送血流量)与引流流量一致而使送血流量与引流流量同步。

需要说明的是，所谓使基于离心泵220的送血流量与引流流量同步，是将送血流量相对于引流流量控制在特定范围内(例如，以相对于引流流量的比率表示的范围、以相对于引流流量的流量差表示的范围内)的技术方案的一个方式。

另外，目标送血流量算出部243根据从条件外引流处理部143接收到的与条件外引流对应的送血流量算出数据(在本实施方式中是送血流量上限值)，来设定通常控制及联动控制时的是条件外引流的情况下的送血流量。

离心泵控制量算出部244例如对从目标送血流量算出部243传送的目标送血流量与送血流量进行对比，来算出基于反馈控制的转速(控制量)。

联动控制时的对离心泵220的控制量是使送血流量与引流流量同步的控制量。

离心泵控制部245将与从离心泵控制量算出部244接收到的控制量对应的信号输出到离心泵220。

＜通常控制与联动控制的切换＞

对于通常控制与联动控制的切换，由于与图3所示的第一实施方式的人工心肺装置100的情况同样，因此，省略说明。

＜通常控制＞

接下来，参照图8，说明在第二实施方式的人工心肺装置200中对送血进行通常控制的情况下的工作步骤的一个例子。图8是说明人工心肺装置200的通常控制时的工作步骤的一个例子的流程图。

人工心肺装置200的通常控制时的工作步骤如以下所示。

(1)首先，设定引流条件数据接收部161接收从引流条件设定部160输入的设定引流条件数据(S221)。

(2)接下来，引流流量信号输入接收部141接收引流流量信号(引流流量参数信号)(S222)。

(3)接下来，引流流量算出部142根据接收到的引流流量信号来算出引流流量(S223)。

(4)接下来，条件外引流处理部143对在S223中算出的引流流量、和引流条件数据(例如，设定上限引流流量及设定下限引流流量)进行比较，判断引流流量是否是引流条件范围内(S224)。

引流流量是否是引流条件范围内的判断例如是根据引流流量是否是(设定上限引流流量≧引流流量≧设定下限引流流量)来判断的。

在引流流量不是引流条件范围内的情况下(S224：否)，转移到使条件外引流显示部亮灯而表示是条件外引流的处理(S225)，在引流流量是引流条件范围内的情况下(S224：是)，条件外引流处理部143转移到接收从送血流量调整部(未图示)输入的送血流量调整数据的处理(S226)。

(5)接下来，根据接收到的送血流量调整数据，目标送血流量算出部243算出目标送血流量(S227)。

(6)接下来，送血流量算出部242接收送血流量信号(S228)。

(7)接下来，送血流量算出部242根据接收到的送血流量信号来算出送血流量(S229)。

(8)接下来，对在S227中算出的目标送血流量、和在S229中算出的送血流量进行比较，例如算出(目标送血流量－送血流量)，离心泵控制量算出部244判断是否是(目标送血流量≧送血流量)(S230)。

在是(目标送血流量≧送血流量)的情况下(S230：是)，转移到离心泵控制量算出部244根据S230中的差异(＝(目标送血流量－送血流量))来算出对离心泵220的控制量(增加转速)的处理(S231)，在不是(目标送血流量≧送血流量)的情况下(S230：否)，转移到离心泵控制量算出部244根据S230中的差异(＝(目标送血流量－送血流量))来算出对离心泵220的控制量(减少转速)的处理(S232)。

需要说明的是，在目标送血流量＝送血流量的情况下，控制量(增加转速)设为零。

(9)接下来，离心泵控制部245对离心泵220输出与在S231或S232中算出的控制量对应的信号(S233)。

上述S221～S233的处理例如在人工心肺装置200被通常控制的期间，以规定的周期被重复执行。

＜联动控制＞

接下来，参照图9，说明人工心肺装置200的联动控制时的工作步骤的一个例子。图9是说明人工心肺装置200的联动控制时的工作步骤的一个例子的流程图。

人工心肺装置200的联动控制时的工作步骤如以下所示。

(1)首先，设定引流条件数据接收部161接收从引流条件设定部160输入的设定引流条件数据(S241)。

(2)接下来，引流流量信号输入接收部141接收引流流量信号(引流流量参数信号)(S242)。

(3)接下来，引流流量算出部142根据接收到的引流流量信号来算出引流流量(S243)。

(4)接下来，条件外引流处理部143对在S243中算出的引流流量、和引流条件数据(例如，设定上限引流流量及设定下限引流流量)进行比较，判断引流流量是否是引流条件范围内(S244)。

引流流量是否是引流条件范围内的判断例如是根据引流流量是否是(设定上限引流流量≧引流流量≧设定下限引流流量)来判断的。

在引流流量是引流条件范围内的情况下(S244：是)，转移到根据引流流量来算出目标送血流量的处理(S245)，在引流流量不是引流条件范围内的情况下(S244：否)，转移到使条件外引流显示部亮灯而表示是条件外引流的处理(S246)。

(5)接下来，条件外引流处理部243对在S243中算出的引流流量、和引流条件数据(设定上限引流流量)进行比较，例如判断是否是(引流流量＞设定上限引流流量)(S247)。

在不是(引流流量＞设定上限引流流量)的情况下(S247：否)，转移到S245并进行联动控制，在是(引流流量＞设定上限引流流量)的情况下(S247：是)，转移到设定送血流量的上限值的处理(S248)，设定与条件外引流对应的送血流量。在设定了送血流量的上限值之后，转移到S245。

(6)接下来，送血流量信号接收部241接收送血流量信号(送血流量参数信号)(S249)。

(7)接下来，送血流量算出部242根据接收到的送血流量信号来算出送血流量(S250)。

(8)接下来，离心泵控制量算出部245对在S245中算出的目标送血流量、与在S250中算出的送血流量进行比较，例如算出(目标送血流量－送血流量)，判断是否是(目标送血流量≧送血流量)(S251)。

在是(目标送血流量≧送血流量)的情况下(S251：是)，转移到根据S251中的差异(＝(目标送血流量－送血流量))来算出对离心泵220的控制量(增加转速)的处理(S252)，在不是(目标送血流量≧送血流量)的情况下(S251：否)，转移到根据S251中的差异(＝(目标送血流量－送血流量))来算出对离心泵220的控制量(减少转速)的处理(S253)。

需要说明的是，在目标送血流量＝送血流量的情况下，控制量(增加转速)设为零。

(9)接下来，离心泵控制部245对离心泵220输出与在S252或S253中算出的控制量对应的信号(S254)。

上述S241～S254的处理例如在人工心肺装置200被联动控制的期间，以规定的周期被重复执行。

根据第二实施方式的人工心肺装置200，由于能够检测条件外引流(引流流量＜设定下限引流流量、及引流流量＞设定上限引流流量)，因此，能够有效地管理条件外引流。

另外，根据第二实施方式的人工心肺装置200，由于控制部240在检测到条件外引流的情况下使条件外引流显示部180亮灯，因此，能够有效地把握引流流量的变动。

另外，根据第二实施方式的人工心肺装置200，由于在对送血流量与引流流量进行联动控制时，当检测到引流流量超过了设定上限引流流量的状态时，将基于离心泵220的送血流量控制在送血流量上限值以下，因此，即使引流流量变动而增加，也能够抑制血压及送血压的增加而进行顺畅且稳定的手术。

根据第二实施方式的人工心肺装置200，由于在成为条件外引流并在进行了条件外引流处理之后解除了条件外引流的情况下，离心泵220的送血流量自动地返回到联动控制，因此，能够有效地进行联动控制。

另外，根据第二实施方式的人工心肺装置200，由于送血泵由离心泵220构成，因此，能够迅速地对稳定的送血流量进行送血。

另外，根据第二实施方式的人工心肺装置200，由于在引流线101上设置有引流调节器121，因此，能够适当调整引流流量。

另外，由于在第一送血线104上设置有送血调节器122，因此，在离心泵220停止时，能够闭塞第一送血线104，防止血液逆流。

需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，说明了在人工心肺装置100、200中使送血流量与引流流量同步的情况，但是，也可以以送血流量相对于引流流量成为特定范围的方式进行调整。

另外，在上述实施方式中，说明了作为表示设定条件外引流的警报，使用条件外引流显示部180的情况，但是，例如，也可以设为具备警报的结构，也可以使用声音、基于声音的警报。

另外，在上述实施方式中，说明了对基于滚柱泵120、离心泵220的送血流量设定送血流量上限值的情况，但是，例如，也可以利用引流调节器121、送血调节器122来控制送血流量上限值。

另外，在上述实施方式中，说明了在根据上限值算出了送血流量之后成为(引流流量≦设定上限引流流量)的情况下，解除条件外引流处理，送血流量自动地返回到联动控制的情况。但是，例如，也可以设为不自动地返回到联动控制的结构，也可以在成为(引流流量≦设定上限引流流量)之后经过了规定时间之后返回到联动控制，能够任意地设定自动地返回到联动控制时的条件。

另外，在上述实施方式中，说明了设定引流条件具备设定上限引流流量、设定下限引流流量、送血流量上限值的情况，但是，能够任意地设定关于设定引流条件的结构。

另外，说明了如下情况：在第一实施方式中，设置引流调节器121，在第二实施方式中，设置引流调节器121、送血调节器122。但是，也可以设为不设置引流调节器121、送血调节器122的任一方的结构，也可以设为具备引流调节器121、送血调节器122中的任意一方的结构。

另外，作为流量调整机构，也可以设置引流调节器121、送血调节器122以外的流量调整机构。

另外，在上述第一实施方式、第二实施方式中，说明了引流调节器121、引流流量传感器111依次配置在引流线101上的情况，但是，也可以以引流流量传感器111、引流调节器121的顺序配置。

另外，在上述第二实施方式中，说明了送血调节器122、送血流量传感器112依次配置于第一送血线104的情况，但是，也可以以送血流量传感器112、送血调节器122的顺序配置。另外，也可以不配置于第一送血线104，取而代之，配置于第二送血线106。

另外，在上述实施方式中，说明了作为引流流量测量机构、送血流量测量机构，分别使用测量血液的流速的引流流量传感器111、送血流量传感器112的情况。但是，也可以测量引流流速以外的引流流量参数(包含引流流量)、送血流速以外的送血流量参数(包含送血流量)，来测量引流流量、送血流量。

另外，在上述实施方式中，说明了作为引流流量传感器111、送血流量传感器112，使用超声波传感器的情况，但是，也可以代替超声波传感器，而使用利用了激光、红外线等的公知的各种流量测量机构。

例如，在上述实施方式中，说明了送血泵是滚柱泵120、离心泵220的情况，但是，也可以使用除此以外的送血泵。

另外，在上述第一实施方式中，说明了在送血线上未设置送血流量传感器112的情况，但是，也可以在第一送血线104、第二送血线106上适当设置超声波传感器等流量传感器(流量参数测量机构)。

另外，在上述实施方式中，说明了用于控制人工心肺装置100、200的流程图的概略结构的例子，但是，也可以使用上述流程图以外的方法(算法)来进行控制。

另外，在上述实施方式中，说明了人工心肺装置100、200具备容器102的情况，但是，例如，也可以作为不具备容器102的辅助循环装置(血液循环系统)而使用。

工业实用性

根据本发明的血液循环系统，即使引流流量变动，也能够有效地进行用于进行顺畅且稳定的手术的血液循环。

附图标记说明

P：患者(人体)，100、200：人工心肺装置(血液循环系统)，101：引流线，102：容器，104：第一送血线(送血线)，105：人工肺，106：第二送血线(送血线)，111：引流流量传感器(引流流量测量机构)，112：送血流量传感器(送血流量测量机构)，120：滚柱泵(送血泵)，121：引流调节器(引流流量调整机构)，122：送血调节器(送血流量调整机构)，140、240：控制部，160：引流条件设定部，180：条件外引流显示部(警报)，220：离心泵(送血泵)。

Claims (5)

1.一种血液循环系统，其能够与人体连接，利用送血泵将引流出来的血液送血到人体，所述血液循环系统的特征在于，具备：

送血泵；

引流线，其使引流出来的血液去往所述送血泵；

送血线，其朝向人体输送从所述送血泵传送的血液；

引流流量测量机构，其设置于所述引流线并测量引流流量；以及

控制部，其控制基于所述送血泵的送血流量，

所述控制部被构成为能够检测所述引流流量从预先设定的引流条件偏离而成为设定条件外引流的情况。

2.根据权利要求1所述的血液循环系统，其特征在于，

所述控制部在检测到所述设定条件外引流的情况下输出警报。

3.根据权利要求1或2所述的血液循环系统，其特征在于，

所述控制部能够以使基于所述送血泵的送血流量成为所述引流流量测量机构测量到的引流流量的特定范围内的方式，与所述引流流量对应地对所述送血泵进行联动控制，在进行所述联动控制时所述引流流量超过了设定上限引流流量的状态、即被检测为设定条件外引流的情况下，所述控制部以将基于所述送血泵的送血流量独立于所述引流流量地限制在送血流量上限值以下的方式进行控制。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的血液循环系统，其特征在于，

所述血液循环系统具备流量调整机构，所述流量调整机构对在所述引流线和所述送血线中的至少任一方中流通的血液的流量进行调整，

所述控制部能够以使基于所述送血泵的送血流量成为所述引流流量测量机构测量到的引流流量的特定范围内的方式进行联动控制，在检测到所述设定条件外引流的情况下，利用所述引流流量调整机构调整血液的流量。

5.根据权利要求3或4所述的血液循环系统，其特征在于，

所述控制部将基于所述送血泵的送血流量独立于所述引流流量地进行控制，在所述设定条件外引流被解除的情况下，使基于所述送血泵的送血返回到联动控制。