JP2016043259A - 血液循環システム - Google Patents

Abstract

【課題】脱血流量が変動しても、スムースで安定した手術を進行するための血液循環を効率的に行うことが可能な血液循環システムを提供すること。【解決手段】人工心肺装置１００であって、ローラポンプ１２０と、脱血ライン１０１と、第１の送血ライン１０４と、脱血流量センサ１１１と、前記ローラポンプ１２０を脱血流量と対応させて連動制御する制御部１４０とを備え、前記制御部１４０は、前記脱血流量が予め設定した脱血条件から外れて設定条件外脱血となったことを検出可能に構成されていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、脱血された血液を、送血ポンプによって循環させるための血液循環システムに関する。

従来、心臓手術等の手術中や手術後においては、心臓を停止あるいは停止に近い状態にすることから、必要に応じて、人工心肺や補助循環のための血液循環システムが広く使用されている。

従来の人工心肺を備えた人工心肺装置（血液循環システム）５００は、例えば、図１０に示すように、脱血ライン５０１と、リザーバ５０２と、血液ライン５０３と、送血ポンプ５０４と、第１の送血ライン５０５と、人工肺５０６と、第２の送血ライン５０７とを備えている。

脱血ライン５０１は、患者（人体）Ｐの静脈から受け取った血液をリザーバ５０２に移送するものであり、例えば、ポリ塩化ビニルなどの樹脂により形成されたチューブにより構成されている。
リザーバ５０２は、内部に槽を有していて、移送されてきた血液を一時的に貯留するようになっている。

送血ポンプ５０４は、リザーバ５０２と送血ポンプ５０４とを接続する血液ライン５０３、及び送血ポンプ５０４と人工肺５０６とを接続する第１の送血ライン５０５を介して、リザーバ５０２に貯留された血液を人工肺５０６に移送するものであり、例えば、ローラポンプや遠心ポンプなどが用いられ、送血ポンプ制御部５４０からの信号出力により制御するようになっている。

人工肺５０６は、例えば、気体透過性に優れた中空糸膜または平膜などを備えていて、血液中の二酸化炭素を排出し酸素を付加する機能を有している。
第２の送血ライン５０７は、人工肺５０６において二酸化炭素を排出して酸素を付加された血液を受け取って、患者Ｐの動脈に移送するようになっている。

このように構成された人工心肺装置５００は、操作するのに高度な知識、技術が必要とされ、医師の指示に基づいて、臨床工学技士が手動操作によって血液流量を調整することが一般的である。

臨床工学技士が、手動操作によって血液流量を調整する際には、例えば、脱血の程度や患者の動脈圧を確認しながら、脱血ラインを鉗子で挟んで、脱血ラインにおける血液流量を鉗子で挟んで調整する必要がある。

また、血液流量の調整に際しては、例えば、送血ポンプ（ローラポンプ、遠心ポンプ等）の吐出量を手動で回転数を操作して調整することから、各ラインの調整に加えて、複雑で高度な操作技術が必要である。
そこで、人工心肺装置による脱血流量の調整を正確かつ簡易に操作するために、脱血ライン５０１を挟んで変形させることにより、脱血流量を調整する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載の人工心肺装置は、例えば、脱血レギュレータ操作部５２０によって、一対のクランプ部材からなるクランパとサーボモータとを有する脱血レギュレータ５２１を操作することにより、脱血ライン５０１を挟んで変形させ、脱血ライン５０１を介して脱血される脱血流量を調整するようになっている。

一方、例えば、血液循環システムを用いた手術では、送血と脱血のバランスを取ることが好適であり、手術の状況等によって脱血流量が変動する可能性があることを考慮すると、脱血流量が変動してもスムースに安定した血液循環をすることが望まれる。

そこで、脱血レギュレータ制御部と送血レギュレータ制御部とを連動させて、これら制御部のいずれか一方を操作して、脱血流量と送血流量を同時に制御することにより、人工心肺装置における血液流量を、効率的に調整する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開昭６２−０２７９６６号公報 特開２００６−０２０７１２号公報

しかしながら、例えば、手術に際して、脱血流量の変動に応じて送血流量を増加させると、送血流量と脱血流量のバランスが取れていても、血圧、送血圧が増加し過ぎる可能性がある。
また、脱血流量が減少してリザーバの液位レベルが低下すると、エアーの誤送に対して注意する必要が生じる。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、脱血流量が変動しても、スムースで安定した手術を進行するための血液循環を効率的に行うことが可能な血液循環システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、人体に接続可能とされ、脱血された血液を送血ポンプによって人体に送血する血液循環システムであって、送血ポンプと、脱血された血液が前記送血ポンプに向かう脱血ラインと、前記送血ポンプから送られる血液を人体に向かって移送する送血ラインと、前記脱血ラインに設けられ脱血流量を測定する脱血流量測定手段と、前記送血ポンプによる送血流量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記脱血流量が予め設定した脱血条件から外れて設定条件外脱血となったことを検出可能に構成されていることを特徴とする。

この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が脱血流量が予め設定した脱血条件から外れて設定条件外脱血となったことを検出可能に構成されているので、設定条件外脱血が生じた場合に、短時間で効率的に検出することができる。
その結果、脱血流量が変動しても、スムースで安定した手術を行うことができる。

この明細書において、脱血条件とは、例えば、脱血流量の上限値、脱血流量の下限値、脱血流量の上限値と下限値からなる脱血流量の範囲、予め設定した基準脱血流量に対する範囲（例えば、基準脱血流量に対する比率や流量差で特定される範囲を含み、基準脱血流量以上又は以下の送血流量等）をいう。また、脱血条件を特定するための範囲や、基準脱血流量は、例えば、時間等のパラメータとともに変化する構成としてもよい。
また、脱血条件は、複数の条件に対応する複数の脱血流量を備えていてもよい。

この明細書において、脱血ラインとは、血液循環システムを構成する血液ラインのうち、人体から脱血された血液が送血ポンプに向かう側に形成された血液ラインであり、より具体的には、血液が空間に開放される部位（例えば、リザーバ等）よりも上流側に位置されて、定常的に血液流量の連続性がなくなる血液ラインについてはリザーバ等に向かう血液ラインをいう。

また、送血ラインとは、送血ポンプから人体側に向かう血液ラインをいう。
なお、血液循環路において、脱血ライン又は送血ラインに該当しないものや、脱血ライン、送血ラインのうち、一部のものを、便宜上、血液ラインと記載する場合がある。

また、この明細書において、脱血流量測定手段とは、脱血流量そのものを測定する測定手段を含むことは勿論であるが、脱血流量を特定するための種々の脱血流量パラメータを測定するための測定手段を含むものとする。
ここで、脱血流量パラメータとは、脱血流量と対応して変動するパラメータであり、脱血流量そのものを含むことは勿論であるが、例えば、脱血ラインの流路断面積が既知である場合における脱血された血液の流速や、この流速を特定するためのパラメータ（例えば、超音波の周波数の変化）等、脱血流量を特定するための種々のパラメータを含むものとする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の血液循環システムであって、前記制御部は、前記設定条件外脱血を検出した場合に、警報を出力することを特徴とする。

この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が、設定条件外脱血を検出した場合に、警報を出力するので、脱血流量の変動を効率的に認識することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の血液循環システムであって、前記制御部は、前記送血ポンプによる送血流量を、前記脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内とする連動制御可能とされ、前記連動制御をしているときに前記脱血流量が設定上限脱血流量を超えて形成された設定条件外脱血を検出した場合に、前記送血ポンプによる送血流量を前記脱血流量と独立して送血流量上限値以下に制限して制御することを特徴とする。

この発明に係る血液循環システムによれば、送血流量を脱血流量と連動制御しているときに、脱血流量が設定上限脱血流量を超えた設定条件外脱血となっていることを検出すると、送血ポンプによる送血流量を送血流量上限値以下に制御することができる。
その結果、脱血流量が変動して増加しても、送血流量を送血流量上限値に制限するので、血圧、送血圧が増加するのを抑制してスムースで安定した手術を行うことができる。

また、この明細書において、連動制御とは、送血ポンプによる送血流量を脱血流量と連動して制御することをいい、送血ポンプによる送血流量が脱血流量に対して特定範囲内に制御することをいう。

また、送血流量が脱血流量に対して特定範囲内とは、脱血流量に対して予め設定した条件の範囲内であることをいい、脱血流量に対する流量差（例えば、上限流量差や下限流量差）や比率等により表すことができる。また、送血流量が脱血流量と同期する場合が含まれる。

また、送血流量が脱血流量と同期するとは、送血ポンプによる送血流量を脱血流量と等しくすることをいい、送血流量が脱血流量と完全に一致する場合、ほぼ一致する場合を含むものとする。なお、例えば、送血ポンプに対する制御信号出力のタイムラグや送血ポンプのレスポンスタイムに起因する誤差を許容するものとする。
また、送血ポンプによって、予め設定された時間だけ遅れて脱血流量と等しい量の血液を送血する場合を含むものとする。

また、送血ポンプによる送血流量を脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内とするとは、脱血流量を算出することなく、脱血流量パラメータの測定値に基づいて送血ポンプを直接制御して特定範囲内とする場合を含むものとする。

この明細書において、通常制御とは、送血ポンプによる送血流量が脱血流量と独立して制御されている場合であり、脱血流量と連動して制御されていない場合をいう。例えば、手動操作による送血流量に関する指示に基づいて制御される場合、予め設定された条件に基づいて制御される場合を含む。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の血液循環システムであって、前記脱血ラインと前記送血ラインの少なくともいずれかを流通する血液の流量を調整する流量調整手段を備え、前記制御部は、前記送血ポンプによる送血流量を、前記脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内とする連動制御可能とされ、前記設定条件外脱血を検出した場合に、前記脱血流量調整手段により血液の流量を調整することを特徴とする。

この発明に係る血液循環システムによれば、脱血ラインと送血ラインの少なくともいずれかを流通する血液の流量を調整する流量調整手段を備え、制御部が、連動制御において設定条件外脱血を検出した場合に、脱血流量調整手段により血液の流量を調整するので、脱血ラインや送血ラインを流通する血液の流量を効率的に調整することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の血液循環システムであって、前記制御部は、前記送血ポンプによる送血流量を前記脱血流量と独立して制御していて、前記設定条件外脱血が解除された場合は、前記送血ポンプによる送血を連動制御に戻すことを特徴とする。

この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が、送血ポンプによる送血流量を脱血流量と独立して通常制御しながら設定条件外脱血処理をしていて、設定条件外脱血が解除された場合には、送血ポンプによる送血を連動制御に戻すので、効率的に連動制御をすることができる。

この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が脱血流量が予め設定した脱血条件から外れて設定条件外脱血となったことを検出可能に構成されているので、設定条件外脱血が生じた場合に、短時間で効率的に検出することができる。
その結果、脱血流量が変動しても、スムースで安定した手術を行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の通常制御と連動制御の切換えを説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の通常制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の連動制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図である。 本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の通常制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の連動制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。 従来の人工心肺装置の概略構成を説明する図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置（血液循環システム）について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図であり、図２は、第１の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。

図１、図２において、符号１００は人工心肺装置を、符号１１１は脱血流量センサ（脱血流量測定手段）を、符号１２０はローラポンプを、符号１４０は制御部を、符号１６０は脱血条件設定部を、符号１７０は送血制御切換部を、符号１８０は条件外脱血表示部を示している。

人工心肺装置１００は、図１に示すように、例えば、脱血ライン１０１と、リザーバ１０２と、血液ライン１０３と、第１の送血ライン（送血ライン）１０４と、人工肺１０５と、第２の送血ライン（送血ライン）１０６と、脱血流量センサ１１１と、脱血レギュレータ（脱血流量調整手段）１２１と、ローラポンプ（送血ポンプ）１２０と、制御部１４０と、脱血条件設定部１６０と、送血制御切換部１７０と、条件外脱血表示部１８０とを備えている。

また、人工心肺装置１００は、この実施形態において、ローラポンプ１２０による送血流量が脱血流量と独立して設定される通常制御と、送血流量が脱血流量と連動して設定される連動制御が可能とされている。
通常制御では、設定条件外脱血（例えば、設定上限脱血流量を超えた状態又は設定下限脱血流量を下回った状態、以下、条件外脱血という）となった場合に、条件外脱血表示部１８０を点灯する。
また、連動制御では、条件外脱血となった場合に、条件外脱血表示部１８０を点灯し、条件外脱血のうち、設定上限脱血流量を超えた場合には送血流量上限値で送血する。

また、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、ローラポンプ１２０、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６は、この順に接続されている。
また、脱血ライン１０１には、脱血レギュレータ１２１、脱血流量センサ１１１がこの順に配置されている。
そして、脱血ライン１０１を介して脱血された血液は、第１の送血ライン１０４、第２の送血ライン１０６を介して患者（人体）Ｐに循環されるようになっている。

脱血ライン１０１は、例えば、ポリ塩化ビニルなどの樹脂により形成されたチューブにより構成されていて、一端が患者Ｐに接続可能とされていて、静脈から受け取った血液をリザーバ１０２に移送するようになっている。
また、脱血ライン１０１には、必要に応じて血液の濃度や酸素の濃度をモニターするためのセンサ等（不図示）が設けられている。なお、上記センサ等は、脱血ライン１０１に代えて、血液ライン１０３、第１の送血ライン１０４に設けてもよい。

リザーバ１０２は、内部に槽を有していて、移送されてきた血液を一時的に貯留するようになっている。
また、リザーバ１０２には、例えば、患者Ｐの手術野における血液を吸引するためのサクションライン（不図示）、および右心腔内における血液を吸引するためのベントライン（不図示）が接続されている。

血液ライン１０３は、脱血ライン１０１と同様の構成とされ、上流がリザーバ１０２に接続されて下流がローラポンプ１２０に接続されていて、リザーバ１０２から受け取った血液をローラポンプ１２０に移送するようになっている。

ローラポンプ１２０は、例えば、回転ローラと、回転ローラの外方に配置され柔軟な樹脂により形成されたチューブとを備えていて、回転ローラが回転してチューブをしごいて血液を吸引、送り出すことにより、リザーバ１０２に貯留された血液を血液ライン１０３を介して吸引するとともに、第１の送血ライン１０４を介して人工肺１０５に血液を移送するようになっている。

また、ローラポンプ１２０は、制御部１４０が出力した回転制御信号によって回転ローラの回転数が制御され、回転ローラの回転数に応じた量の血液を吸引、送血するようになっている。

第１の送血ライン１０４は、脱血ライン１０１と同様の構成とされていて、上流がローラポンプ１２０に接続され、下流が人工肺１０５に接続されていて、ローラポンプ１２０から送り出された血液を人工肺１０５に移送するようになっている。

人工肺１０５は、例えば、気体透過性に優れた中空糸膜または平膜などを備えており、血液中の二酸化炭素を排出して酸素を付加するように構成されている。
なお、人工肺１０５は、例えば、血液の温度を調整するための熱交換器が一体に形成されている。

第２の送血ライン１０６は、脱血ライン１０１と同様の構成とされていて、二酸化炭素を排出して酸素を付加された血液を人工肺１０５から受け取って、患者Ｐの動脈に移送するようになっている。
なお、第２の送血ライン１０６には、例えば、血栓や気泡など血液中の異物を取り除くためのフィルター（不図示）が設けられている。

脱血レギュレータ１２１は、脱血ライン１０１に設けられ、例えば、一対のクランプ部材からなるクランパ１２１Ａと、このクランパ１２１Ａを動作させるサーボモータ（不図示）と、脱血レギュレータ操作部１２１Ｂとを備え、操作者が、脱血レギュレータ操作部１２１Ｂを手動操作して、サーボモータによりクランパ１２１Ａのクランプ量（挟込量）を調整して、脱血ライン１０１の断面積を変化させて脱血ライン１０１を流れる脱血流量を調整するように構成されている。

また、例えば、クランパ１２１Ａのクランプ量に対する脱血ライン１０１の流路断面積は、定量特性が把握されていて、クランプ量を変化させることで、流路断面積を直線的にあるいは所定の関数（カーブ等）に基づいて変化させて、脱血流量を逓増、逓減することが可能とされている。

脱血流量センサ（脱血流量測定手段）１１１は、脱血ライン１０１に設けられていて、例えば、超音波によって血液の流速を測定する超音波センサが用いられており、測定した脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を制御部１４０に送るようになっている。

次に、図２を参照して、制御部１４０の概略構成について説明する。図２は、第１の実施形態に係る制御部１４０の概略構成を説明するブロック図である。
制御部１４０は、例えば、脱血流量信号入力受付部１４１と、脱血流量算出部１４２と、条件外脱血処理部１４３と、送血流量算出部１４４と、ローラポンプ制御量算出部１４５と、ローラポンプ制御部１４６と、設定脱血条件データ受付部１６１と、送血制御切換指示受付部１７１とを備えている。

また、制御部１４０は、脱血流量センサ１１１、ローラポンプ１２０、脱血条件設定部１６０、送血制御切換部１７０、条件外脱血表示部１８０とケーブルによって接続されている。

脱血条件設定部１６０は、手術を進行するうえで、患者Ｐの属性（例えば、体重をはじめとする身体的特徴）や手術内容に基づいて、好適とされる設定脱血条件データを設定可能とされている。

設定脱血条件データは、例えば、条件外脱血判定データと、条件外脱血処理データを備えている。
また、条件外脱血判定データは、例えば、設定上限脱血流量、設定下限脱血流量等を備えている。また、条件外脱血処理データは、送血流量上限値を備えている。

送血制御切換部１７０は、人工心肺装置１００を、通常制御と連続制御のいずれで送血するかを指示するものであり、例えば、二者択一のスイッチを備えている。
なお、送血制御切換部１７０は、例えば、人工心肺装置１００を通常制御に移行させる指示をするセンサ等、複数の構成要素を備えていてもよい。

条件外脱血表示部１８０は、例えば、ＬＥＤランプにより構成されていて、脱血流量が条件外脱血となっている場合に、条件外脱血処理部１４３の出力によって点灯され、条件外脱血状態であることを表示するようになっている。

設定脱血条件データ受付部１６１は、脱血条件設定部１６０から、設定脱血条件データを受取るようになっている。

送血制御切換指示受付部１７１は、送血制御切換部１７０から、送血制御切換指示を受取るようになっている。

脱血流量信号入力受付部１４１は、脱血流量センサ１１１と接続されていて、脱血流量センサ１１１から送られた脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取るようになっている。

脱血流量算出部１４２は、脱血流量信号入力受付部１４１から送られた脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出するようになっている。具体的には、例えば、脱血流量信号から算出した脱血流速（流量パラメータ）と、脱血ライン１０１の流路面積の積により脱血流量を算出する。

条件外脱血処理部１４３は、例えば、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量と、設定脱血条件データ受付部１６１から受取った設定脱血条件データに基づいて、脱血流量が脱血条件範囲内かどうか判定して、条件外脱血を検出する。そして、条件外脱血である場合は、条件外脱血表示部１８０を点灯する。

また、条件外脱血処理部１４３は、脱血流量が脱血条件範囲内の場合と、条件外脱血とされ脱血流量が設定上限脱血流量を超えていない場合、すなわち（脱血流量≦設定上限脱血流量）とされている場合は、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量を送血流量算出部１４４に送る。

一方、条件外脱血処理部１４３は、条件外脱血でありかつ設定上限脱血流量を超えている場合、すなわち（脱血流量＞設定上限脱血流量）である場合は、送血流量の上限値を設定して送血流量算出部１４４に送る。

ここで、条件外脱血処理部１４３が設定脱血条件データ受付部１６１から受取る設定脱血条件データは、例えば、設定上限脱血流量、設定下限脱血流量、送血流量上限値を備えている。

設定上限脱血流量は、例えば、送血流量に上限値を設けることにより、脱血流量が設定上限脱血流量を超えた場合に、連動制御により送血されている患者の血圧、送血圧が過度になるのを抑制するためである。
なお、設定上限脱血流量、送血流量上限値は、固定された数値である必要はなく、例えば、血圧、送血圧との関連、又は手術の継続時間等との関連を考慮した関数等により定義される変動をともなうものであってもよい。

送血流量算出部１４４は、例えば、送血制御切換部１６０により通常制御と連動制御とを切換え可能とされ、通常制御及び連動制御におけるローラポンプ１２０の送血流量（目標とする送血流量）を算出するようになっている。

送血流量算出部１４４は、通常制御における送血流量を、例えば、条件外脱血処理部１４３を介して受取った送血流量調整つまみ（不図示）の操作量に基づいて算出する。

また、送血流量算出部１４４は、連動制御における通常（条件外脱血でないとき）の送血流量を、例えば、条件外脱血処理部１４３を介して受取った脱血流量に基づいて算出する。
この実施形態では、ローラポンプ１２０に対する送血流量（目標とする送血流量）を脱血流量と一致させて送血流量を脱血流量と同期させるようになっている。
なお、ローラポンプ１２０による送血流量を脱血流量と同期するとは、送血流量が脱血流量に対して特定範囲内（例えば、脱血流量に対する比率で示される範囲や脱血流量に対する流量差で示される範囲内）に制御することの一態様である。

また、送血流量算出部１４４は、連動制御において、（脱血流量＞設定上限脱血流量）である場合の送血流量を、条件外脱血処理部１４３から受取った送血流量の上限値に基づいて算出する。
また、この実施形態では、例えば、送血流量を上限値に基づいて算出した後に（脱血流量≦設定上限脱血流量）となった場合になった場合に、条件外脱血処理が解除されて、送血流量を連動制御における通常の送血流量の算出に自動的に戻すようになっている。

ローラポンプ制御量算出部１４５は、例えば、送血流量算出部１４４から送られた送血流量に基づいて、通常制御及び連動制御においてローラポンプ１２０に対して出力する回転数（制御量）を算出するようになっている。

ローラポンプ１２０に対する回転数は、例えば、ローラポンプ１２０の送血流量特性を示すローラポンプ１２０の回転数と送血流量との関係を示すデータテーブルの参照や、ローラポンプ１２０の回転数と送血流量との関係を示す算出式を演算することにより行われる。
また、連動制御の場合におけるローラポンプ１２０に対する回転数は、例えば、ローラポンプ１２０による送血流量を脱血流量と同期するための回転数である。

ローラポンプ制御部１４６は、ローラポンプ制御量算出部１４５から受け取った制御量と対応する信号をローラポンプ１２０に出力するようになっている。

＜通常制御と連動制御の切換え＞
以下、図３を参照して、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００における通常制御と連動制御の切換えについて説明する。図３は、人工心肺装置１００における通常制御と連動制御の切換えを説明するフローチャートである。
人工心肺装置１００における通常制御と連動制御の切換えは、例えば、以下に示す手順で行われる。

（１）まず、送血制御切換指示が連動制御かどうかを判断する（Ｓ１１１）。
送血制御切換指示が連動制御である場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）はＳ１１２に移行し、送血制御切換指示が連動制御でない（通常制御である）場合（Ｓ１１１：Ｎｏ）はＳ１１３に移行する。
（２）人工心肺装置１００を連動制御する（Ｓ１１２）。
（３）人工心肺装置１００を通常制御する（Ｓ１１３）。
上記Ｓ１１１〜Ｓ１１３の処理を、例えば、人工心肺装置１００が稼働している間、所定の周期で繰り返して実行する。

＜通常制御＞
次に、図４を参照して、人工心肺装置１００を送血流量調整部（不図示）を操作して送血流量を通常制御する場合の作動手順の一例を説明する。図４は、人工心肺装置１００の通常制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。
人工心肺装置１００の通常制御における作動手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、脱血条件設定部１６０から入力された設定脱血条件データを受け取る（Ｓ１２１）。
（２）次に、脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ１２２）。
（３）次に、受取った脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出する（Ｓ１２３）。
（４）次いで、Ｓ１２３で算出した脱血流量と、脱血条件データ（例えば、設定上限脱血流量及び設定下限脱血流量）を比較して、脱血流量が脱血条件範囲内かどうかを判断する（Ｓ１２４）。
脱血流量が脱血条件範囲内かどうかの判断は、例えば、脱血流量が（設定上限脱血流量≧脱血流量≧設定下限脱血流量）であるかどうかにより判断する。
脱血流量が脱血条件範囲内でない場合（Ｓ１２４：Ｎｏ）はＳ１２５に移行し、脱血流量が脱血条件範囲内の場合（Ｓ１２４：Ｙｅｓ）はＳ１２６に移行する。
（５）条件外脱血標示部を点灯して、条件外脱血であることを表示する（Ｓ１２５）。
（６）送血流量調整部（不図示）から入力された送血流量調整データを受け取る（Ｓ１２６）。
（７）次に、受取った送血流量調整データに基づいて、送血流量を算出する（Ｓ１２７）。
（８）次いで、例えば、ローラポンプ１２０の送血流量特性を参照して、Ｓ１２７で算出した送血流量に基づいて制御量（回転数）を算出する（Ｓ１２８）。
（９）次に、ローラポンプ１２０に対して制御量と対応する信号を出力する（Ｓ１２９）。
上記Ｓ１２１〜Ｓ１２９の処理を、例えば、人工心肺装置１００が通常制御をしている間、所定の周期で繰り返して実行する。

＜連動制御＞
次に、図５を参照して、人工心肺装置１００の連動制御における作動手順の一例を説明する。図５は、人工心肺装置１００の連動制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。
人工心肺装置１００の連動制御における作動手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、脱血条件設定部１６０から入力された設定脱血条件データを受け取る（Ｓ１３１）。
（２）次に、脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ１３２）。
（３）次に、受取った脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出する（Ｓ１３３）。
（４）次いで、Ｓ１３３で算出した脱血流量と、脱血条件データ（例えば、設定上限脱血流量及び設定下限脱血流量）を比較して、脱血流量が脱血条件範囲内かどうかを判断する（Ｓ１３４）。
脱血流量が脱血条件範囲内かどうかの判断は、例えば、脱血流量が（設定上限脱血流量≧脱血流量≧設定下限脱血流量）であるかどうかにより判断する。
脱血流量が脱血条件範囲内の場合（Ｓ１３４：Ｙｅｓ）はＳ１３５に移行し、脱血流量が脱血条件範囲内でない場合（Ｓ１３４：Ｎｏ）はＳ１３６に移行する。
（５）次に、脱血流量に基づいて、送血流量（目標とする送血流量）を算出する（Ｓ１３５）。
（６）条件外脱血標示部を点灯して、条件外脱血であることを表示する（Ｓ１３６）。
（７）次に、Ｓ１３３で算出した脱血流量と、脱血条件データ（設定上限脱血流量）を比較して、例えば、（脱血流量＞設定上限脱血流量）であるかどうかを判断する（Ｓ１３７）。
（脱血流量＞設定上限脱血流量）でない場合（Ｓ１３７：Ｎｏ）はＳ１３５に移行して連動制御し、（脱血流量＞設定上限脱血流量）である場合（Ｓ１３７：Ｙｅｓ）はＳ１３８に移行して条件外脱血に対応する送血流量を設定する。
（８）脱血流量＞設定上限脱血流量であるので、送血流量の上限値を設定する（Ｓ１３８）。送血流量の上限値を設定したらＳ１３５に移行する。
（９）次に、例えば、ローラポンプ１２０の送血流量特性に参照して、Ｓ１３５で算出した送血流量、又はＳ１３８で設定した送血流量上限値（条件外脱血に対応する送血流量）に基づいて制御量（回転数）を算出する（Ｓ１３９）。
（１０）次いで、ローラポンプ１２０に対して制御量と対応する信号を出力する（Ｓ１４０）。
上記Ｓ１３１〜Ｓ１４０の処理を、例えば、人工心肺装置１００が連動制御している間、所定の周期で繰り返して実行する。

第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、条件外脱血（脱血流量＜設定下限脱血流量、及び脱血流量＞設定上限脱血流量）を検出することができるので、条件外脱血を効率的に管理することができることができる。

また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、制御部１４０が、条件外脱血を検出した場合に、条件外脱血表示部１８０を点灯するので、脱血流量の変動を効率的に把握することができる。

また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、送血流量を脱血流量と連動制御しているときに、脱血流量が設定上限脱血流量を超えたのを検出すると、ローラポンプ１２０による送血流量を送血流量上限値以下に制御するので、脱血流量が変動して増加しても、血圧、送血圧が増加するのを抑制してスムースで安定した手術を行うことができる。

第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、条件外脱血となり条件外脱血処理をした後に条件外脱血が解除された場合には、ローラポンプ１２０の送血流量を自動的に連動制御に戻すので、効率的に連動制御することができる。

また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、制御部１４０がローラポンプ１２０による送血流量を脱血流量と連動制御して、送血流量を脱血流量と同期（又は特定範囲内とする）するので、脱血流量が変動した場合でも安定して血液循環させることができる。

また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、送血ポンプとしてローラポンプ１２０を備えているので、圧力の影響を受けることが抑制されて、安定した送血流量で送血することができる。

また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、脱血ライン１０１に脱血レギュレータ１２１が設けられているので、脱血ライン１０１を介して脱血する血液流量を適宜調整することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、図６〜図９を参照して、本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置（血液循環システム）について説明する。
図６は、第２の実施形態に係る人工心肺装置を説明する概略構成図であり、図７は、第２の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。

図６、図７において、符号２００は人工心肺装置を、符号１１１は脱血流量センサ（脱血流量測定手段）を、符号１１２は送血流量センサ（送血流量測定手段）を、符号２２０は遠心ポンプ（送血ポンプ）を、符号２４０は制御部を、符号１６０は脱血条件設定部、符号１７０は送血制御切換部を、符号１８０は条件外脱血表示部を示している。

人工心肺装置２００は、図６に示すように、例えば、脱血ライン１０１と、リザーバ１０２と、血液ライン１０３と、第１の送血ライン（送血ライン）１０４と、人工肺１０５と、第２の送血ライン（送血ライン）１０６と、脱血流量センサ１１１と、送血流量センサ１１２と、脱血レギュレータ（脱血流量調整手段）１２１と、送血レギュレータ（送血流量調整手段）１２２と、遠心ポンプ（送血ポンプ）２２０と、制御部２４０と、脱血条件設定部１６０と、送血制御切換部１７０と、条件外脱血表示部１８０とを備えている。

また、人工心肺装置２００は、この実施形態において、遠心ポンプ２２０による送血流量が脱血流量と独立して設定される通常制御と、送血流量が脱血流量と連動して設定される連動制御が可能とされている。
通常制御では、設定条件外脱血（例えば、設定上限脱血流量を超えた状態又は設定下限脱血流量を下回った状態、以下、条件外脱血という）となった場合に、条件外脱血表示部１８０を点灯する。
また、連動制御では、条件外脱血となった場合に、条件外脱血表示部１８０を点灯し、条件外脱血のうち、設定上限脱血流量を超えた場合には送血流量上限値で送血する。

また、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、遠心ポンプ２２０、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６は、この順に接続されている。
脱血ライン１０１には、脱血レギュレータ１２１、脱血流量センサ１１１がこの順に配置されている。
また、第１の送血ライン１０４には、送血レギュレータ１２２、送血流量センサ１１２がこの順に配置されている。

なお、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６、脱血流量センサ１１１、脱血レギュレータ１２１、脱血条件設定部１６０、送血制御切換部１７０、条件外脱血表示部１８０については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

送血流量センサ（送血流量測定手段）１１２は、例えば、脱血流量センサ１１１と同様に超音波センサが用いられており、測定結果を制御部２４０に送るようになっている。

ここで、送血流量測定手段とは、送血流量そのものを測定する測定手段を含むことは勿論であるが、送血流量を特定するための種々の脱血流量パラメータを測定するための測定手段を含むものとする。
また、送血流量パラメータとは、送血流量と対応して変動するパラメータであり、送血流量そのものを含むことは勿論であるが、例えば、送血ラインの流路断面積が既知である場合における送血された血液の流速や、この流速を特定するためのパラメータ（例えば、超音波の周波数の変化）等、送血流量を特定するための種々のパラメータを含む。

また、送血流量パラメータと脱血流量パラメータとを対比するとは、送血流量パラメータと脱血流量パラメータが同じ種類である場合にこれらを対比すること、送血流量パラメータ、脱血流量パラメータが異なる種類である場合にこれらを直接的に対比すること、又はいずれか一方又は双方を変換して対比可能な形態にして対比することのいずれも含むものとする。

遠心ポンプ２２０は、例えば、ＡＣサーボモータ又はＤＣサーボモータによりインペラ羽根を回転させて、リザーバ１０２に貯留された血液を、血液ライン１０３を介して吸引し、第１の送血ライン１０４を介して人工肺１０５に移送するように構成されている。

また、遠心ポンプ２２０は、制御部２４０から出力される制御信号により制御されるようになっていて、通常制御における回転数は脱血流量と独立して制御され、連動制御における回転数は、例えば、送血流量センサ１１２により測定される送血流量を脱血流量センサ１１１により測定された脱血流量と同期するように制御されている。いずれの場合も、フィードバック制御されるようになっている。

送血レギュレータ１２２は、第１の送血ライン１０４に設けられ、例えば、一対のクランプ部材からなるクランパ１２２Ａと、このクランパ１２２Ａを動作させるサーボモータ（不図示）と、送血レギュレータ操作部１２２Ｂとを備えている。そして、操作者が、送血レギュレータ操作部１２２Ｂを手動操作して、サーボモータによりクランパ１２２Ａのクランプ量（挟込量）を調整して第１の送血ライン１０４を閉塞させることで、遠心ポンプ２２０を停止した際の血液の逆流を防止するようになっている。なお、遠心ポンプ２２０の停止と連動して第１の送血ライン１０４を閉塞してもよい。

次に、図７を参照して、制御部２４０の概略構成について説明する。図７は、第２の実施形態に係る制御部２４０の概略構成を説明するブロック図である。
制御部２４０は、例えば、脱血流量信号入力受付部１４１と、脱血流量算出部１４２と、送血流量信号受付部２４１と、送血流量算出部２４２と、目標送血流量算出部２４３と、遠心ポンプ制御量算出部２４４と、遠心ポンプ制御部２４５と、設定脱血条件データ受付部１６１と、送血制御切換指示受付部１７１とを備えている。

また、制御部２４０は、脱血流量センサ１１１、送血流量センサ１１２、脱血条件設定部１６０、送血制御切換部１７０、条件外脱血表示部１８０、遠心ポンプ２２０とケーブルによって接続されている。

なお、脱血流量信号入力受付部１４１、脱血流量算出部１４２、設定脱血条件データ受付部１６１、送血制御切換指示受付部１７１については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

送血流量信号受付部２４１は、送血流量センサ１１２と接続されていて、送血流量センサ１１２から送られた送血流量信号（送血流量パラメータ信号）を受け取るようになっている。

送血流量算出部２４２は、送血流量信号受付部２４１から送られた送血流量信号に基づいて送血流量を算出するようになっている。具体的には、例えば、送血流量信号から算出した送血流速（流量パラメータ）と、第１の送血ライン１０４の流路面積により送血流量を算出することができる。

条件外脱血処理部１４３は、例えば、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量と、設定脱血条件データ受付部１６１から受取った設定脱血条件データに基づいて、脱血流量が脱血条件範囲内かどうか判定して、条件外脱血を検出する。そして、条件外脱血である場合は、条件外脱血表示部１８０を点灯する。

また、条件外脱血処理部１４３は、脱血流量が脱血条件範囲内の場合と、条件外脱血とされ脱血流量が設定上限脱血流量を超えていない場合、すなわち（脱血流量≦設定上限脱血流量）とされている場合は、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量を目標送血流量算出部２４３に送る。

一方、条件外脱血処理部１４３は、条件外脱血でありかつ設定上限脱血流量を超えている場合、すなわち（脱血流量＞設定上限脱血流量）である場合は、送血流量の上限値を設定して目標送血流量算出部２４３に送る。
なお、設定脱血条件データについては、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

目標送血流量算出部２４３は、例えば、送血制御切換部１６０により通常制御と連動制御とを切換え可能とされ、通常制御及び連動制御における遠心ポンプ２２０の目標送血流量（目標とする送血流量）を算出するようになっている。

目標送血流量算出部２４３は、通常制御における通常（条件外脱血でないとき）の目標送血流量を、例えば、条件外脱血処理部１４３を介して受取った送血流量調整つまみ（不図示）の操作量に基づいて算出する。

また、目標送血流量算出部２４３は、連動制御における通常（条件外脱血でないとき）の目標送血流量を、例えば、条件外脱血処理部１４３を介して受取った脱血流量に基づいて算出する。
この実施形態では、遠心ポンプ２２０に対する送血流量（目標とする送血流量）を脱血流量と一致させて送血流量を脱血流量と同期させるようになっている。
なお、遠心ポンプ２２０による送血流量を脱血流量と同期するとは、送血流量が脱血流量に対して特定範囲内（例えば、脱血流量に対する比率で示される範囲や脱血流量に対する流量差で示される範囲内）に制御することの一態様である。

また、目標送血流量算出部２４３は、通常制御及び連動制御における条件外脱血である場合の送血流量を、条件外脱血処理部１４３から受取った条件外脱血に対応する送血流量算出データ（この実施形態では送血流量上限値）に基づいて設定する。

遠心ポンプ制御量算出部２４４は、例えば、目標送血流量算出部２４３から送られた目標送血流量と送血流量を対比させてフィードバック制御による回転数（制御量）を算出する。
連動制御における遠心ポンプ２２０に対する制御量は、送血流量を脱血流量と同期する制御量である。

遠心ポンプ制御部２４５は、遠心ポンプ制御量算出部２４４から受け取った制御量と対応する信号を遠心ポンプ２２０に出力するようになっている。

＜通常制御と連動制御の切換え＞
通常制御と連動制御の切換えについては、図３に示した第１の実施形態に係る人工心肺装置１００の場合と同様であるので、説明を省略する。

＜通常制御＞
次に、図８を参照して、第２の実施形態に係る人工心肺装置２００において、送血を通常制御する場合の作動手順の一例を説明する。図８は、人工心肺装置２００の通常制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。
人工心肺装置２００の通常制御における作動手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、脱血条件設定部１６０から入力された設定脱血条件データを受け取る（Ｓ２２１）。
（２）次に、脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ２２２）。
（３）次に、受取った脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出する（Ｓ２２３）。
（４）次いで、Ｓ２２３で算出した脱血流量と、脱血条件データ（例えば、設定上限脱血流量及び設定下限脱血流量）を比較して、脱血流量が脱血条件範囲内かどうかを判断する（Ｓ２２４）。
脱血流量が脱血条件範囲内かどうかの判断は、例えば、脱血流量が（設定上限脱血流量≧脱血流量≧設定下限脱血流量）であるかどうかにより判断する。
脱血流量が脱血条件範囲内でない場合（Ｓ２２４：Ｎｏ）はＳ２２５に移行し、脱血流量が脱血条件範囲内の場合（Ｓ２２４：Ｙｅｓ）はＳ２２６に移行する。
（５）条件外脱血標示部を点灯して、条件外脱血であることを表示する（Ｓ２２５）。
（６）送血流量調整部（不図示）から入力された送血流量調整データを受け取る（Ｓ２２６）。
（７）次に、受取った送血流量調整データに基づいて、目標送血流量を算出する（Ｓ２２７）。
（８）次に、送血流量信号を受け取る（Ｓ２２８）。
（９）次いで、受取った送血流量信号に基づいて送血流量を算出する（Ｓ２２９）。
（１０）次に、Ｓ２２７で算出した目標送血流量と、Ｓ２２９で算出した送血流量を比較して、例えば、（目標送血流量−送血流量）を算出して、（目標送血流量≧送血流量）であるかどうかを判断する（Ｓ２３０）。
（目標送血流量≧送血流量）である場合（Ｓ２３０：Ｙｅｓ）はＳ２３１に移行し、（目標送血流量≧送血流量）でない場合（Ｓ２３０：Ｎｏ）はＳ２３２に移行する。
（１１）Ｓ２３０における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（増加回転数）を算出する（Ｓ２３１）。
なお、目標送血流量＝送血流量である場合には、制御量（増加回転数）をゼロとする。
（１２）Ｓ２３０における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（減少回転数）を算出する（Ｓ２３２）。
（１３）次に、遠心ポンプ２２０に対してＳ２３１又はＳ２３２で算出した制御量と対応する信号を出力する（Ｓ２３３）。
上記Ｓ２２１〜Ｓ２３３の処理を、例えば、人工心肺装置２００を通常制御している間、所定の周期で繰り返して実行する。

＜連動制御＞
次に、図９を参照して、人工心肺装置２００の連動制御における作動手順の一例を説明する。図９は、人工心肺装置２００の連動制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。
人工心肺装置２００の連動制御における作動手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、脱血条件設定部１６０から入力された設定脱血条件データを受け取る（Ｓ２４１）。
（２）次に、脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ２４２）。
（３）次に、受取った脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出する（Ｓ２４３）。
（４）次いで、Ｓ２４３で算出した脱血流量と、脱血条件データ（例えば、設定上限脱血流量及び設定下限脱血流量）を比較して、脱血流量が脱血条件範囲内かどうかを判断する（Ｓ２４４）。
脱血流量が脱血条件範囲内かどうかの判断は、例えば、脱血流量が（設定上限脱血流量≧脱血流量≧設定下限脱血流量）であるかどうかにより判断する。
脱血流量が脱血条件範囲内の場合（Ｓ２４４：Ｙｅｓ）はＳ２４５に移行し、脱血流量が脱血条件範囲内でない場合（Ｓ２４４：Ｎｏ）はＳ２４６に移行する。
（５）次に、脱血流量に基づいて、目標送血流量を算出する（Ｓ２４５）。
（６）条件外脱血標示部を点灯して、条件外脱血であることを表示する（Ｓ２４６）。
（７）次に、Ｓ２４３で算出した脱血流量と、脱血条件データ（設定上限脱血流量）を比較して、例えば、（脱血流量＞設定上限脱血流量）であるかどうかを判断する（Ｓ２４７）。
（脱血流量＞設定上限脱血流量）でない場合（Ｓ２４７：Ｎｏ）はＳ２４５に移行して連動制御し、（脱血流量＞設定上限脱血流量）である場合（Ｓ２４７：Ｙｅｓ）はＳ２４８に移行して条件外脱血に対応する送血流量を設定する。
（８）脱血流量＞設定上限脱血流量であるので、送血流量の上限値を設定する（Ｓ２４８）。送血流量の上限値を設定したらＳ２４５に移行する。
（９）次に、送血流量信号（送血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ２４９）。
（１０）次いで、受取った送血流量信号に基づいて送血流量を算出する（Ｓ２５０）。
（１１）次に、Ｓ２４５で算出した目標送血流量と、Ｓ２５０で算出した送血流量を比較して、例えば、（目標送血流量−送血流量）を算出して、（目標送血流量≧送血流量）であるかどうかを判断する（Ｓ２５１）。
（目標送血流量≧送血流量）である場合（Ｓ２５１：Ｙｅｓ）はＳ２５２に移行し、（目標送血流量≧送血流量）でない場合（Ｓ２５１：Ｎｏ）はＳ２５３に移行する。
（１２）Ｓ２５１における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（増加回転数）を算出する（Ｓ２５２）。
なお、目標送血流量＝送血流量である場合には、制御量（増加回転数）をゼロとする。
（１３）Ｓ２５１における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（減少回転数）を算出する（Ｓ２５３）。
（１４）次に、遠心ポンプ２２０に対してＳ２５２又はＳ２５３で算出した制御量と対応する信号を出力する（Ｓ２５４）。
上記Ｓ２４１〜Ｓ２５４の処理を、例えば、人工心肺装置２００を連動制御している間、所定の周期で繰り返して実行する。

第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、条件外脱血（脱血流量＜設定下限脱血流量、及び脱血流量＞設定上限脱血流量）を検出することができるので、条件外脱血を効率的に管理することができることができる。

また、第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、制御部２４０が、条件外脱血を検出した場合に、条件外脱血表示部１８０を点灯するので、脱血流量の変動を効率的に把握することができる。

また、第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、送血流量を脱血流量と連動制御しているときに、脱血流量が設定上限脱血流量を超えたのを検出すると、遠心ポンプ２２０による送血流量を送血流量上限値以下に制御するので、脱血流量が変動して増加しても、血圧、送血圧が増加するのを抑制してスムースで安定した手術を行うことができる。

第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、条件外脱血となり条件外脱血処理をした後に条件外脱血が解除された場合には、遠心ポンプ２２０の送血流量を自動的に連動制御に戻すので、効率的に連動制御することができる。

また、第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、送血ポンプが、遠心ポンプ２２０により構成されているので、安定した送血流量を迅速に送血することができる。

また、第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、脱血ライン１０１に脱血レギュレータ１２１が設けられているので、脱血流量を適宜調整することができる。
また、第１の送血ライン１０４に送血レギュレータ１２２が設けられているので、遠心ポンプ２２０を停止した際に、第１の送血ライン１０４を閉塞して、血液が逆流するのを防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、人工心肺装置１００、２００において、送血流量を脱血流量と同期させる場合について説明したが、送血流量が脱血流量に対して特定範囲となるように調整してもよい。

また、上記実施の形態においては、設定条件外脱血を示す警報として、条件外脱血表示部１８０を用いる場合について説明したが、例えば、警報を備えな構成としてもよいし、音や音声による警報を用いてもよい。

また、上記実施の形態においては、ローラポンプ１２０、遠心ポンプ２２０による送血流量に送血流量上限値を設定する場合について説明したが、例えば、脱血レギュレータ１２１や送血レギュレータ１２２により送血流量上限値を制御してもよい。

また、上記実施の形態においては、送血流量を上限値に基づいて算出した後に（脱血流量≦設定上限脱血流量）となった場合に、条件外脱血処理が解除されて、送血流量を自動的に連動制御に戻す場合について説明したが、例えば、自動的に連動制御に戻さない構成としてもよいし、（脱血流量≦設定上限脱血流量）となってから所定時間が経過した後に連動制御に戻してもよいし、自動的に連動制御に戻す際の条件を任意に設定することができる。

また、上記実施の形態においては、設定脱血条件が、設定上限脱血流量、設定下限脱血流量、送血流量上限値を備える場合について説明したが、設定脱血条件の構成については任意に設定することができる。

また、第１の実施形態において、脱血レギュレータ１２１を設け、第２の実施形態においては、脱血レギュレータ１２１、送血レギュレータ１２２を設ける場合について説明したが、脱血レギュレータ１２１、送血レギュレータ１２２をいずれも設けない構成としてもよいし、脱血レギュレータ１２１、送血レギュレータ１２２のいずれか一方を備える構成としてもよい。
また、流量調整手段として、脱血レギュレータ１２１、送血レギュレータ１２２以外の流量調整手段を設けてもよい。

また、上記第１、第２の実施形態においては、脱血ライン１０１に、脱血レギュレータ１２１、脱血流量センサ１１１がこの順に配置されている場合について説明したが、脱血流量センサ１１１、脱血レギュレータ１２１の順に配置してもよい。

また、上記第２の実施形態においては、第１の送血ライン１０４に、送血レギュレータ１２２、送血流量センサ１１２がこの順に配置されている場合について説明したが、送血流量センサ１１２、送血レギュレータ１２２の順に配置してもよい。また、第１の送血ライン１０４に代えて第２の送血ライン１０６に配置してもよい。

また、上記実施の形態においては、脱血流量測定手段、送血流量測定手段として、それぞれ血液の流速を測定する脱血流量センサ１１１、送血流量センサ１１２を用いる場合について説明したが、脱血流速以外の脱血流量パラメータ（脱血流量を含む）、送血流速以外の送血流量パラメータ（送血流量を含む）を測定して、脱血流量、送血流量を測定してもよい。

また、上記実施の形態においては、脱血流量センサ１１１、送血流量センサ１１２として、超音波センサを用いる場合について説明したが、超音波センサに代えて、レーザ、赤外線等を用いた周知の種々の流量測定手段を用いてもよい。

例えば、上記実施の形態においては、送血ポンプが、ローラポンプ１２０、遠心ポンプ２２０である場合について説明したが、そのほかの送血ポンプを用いて構成してもよい。

また、上記第１の実施形態においては、送血ラインに送血流量センサ１１２を設けない場合について説明したが、第１の送血ライン１０４、第２の送血ライン１０６に超音波センサ等の流量センサ（流量パラメータ測定手段）を適宜設ける構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、人工心肺装置１００、２００を制御するためのフローチャートの概略構成の例を説明したが、上記フローチャート以外の方法（アルゴリズム）を用いて制御してもよい。

また、上記実施の形態においては、人工心肺装置１００、２００がリザーバ１０２を備える場合について説明したが、例えば、リザーバ１０２を備えない構成として補助循環装置（血液循環システム）として使用してもよい。

この発明に係る血液循環システムによれば、脱血流量が変動しても、スムースで安定した手術を進行するための血液循環を効率的に行うことができるので、産業上利用可能である。

Ｐ 患者（人体）
１００、２００ 人工心肺装置（血液循環システム）
１０１ 脱血ライン
１０２ リザーバ
１０４ 第１の送血ライン（送血ライン）
１０５ 人工肺
１０６ 第２の送血ライン（送血ライン）
１１１ 脱血流量センサ（脱血流量測定手段）
１１２ 送血流量センサ（送血流量測定手段）
１２０ ローラポンプ（送血ポンプ）
１２１ 脱血流レギュレータ（脱血流量調整手段）
１２２ 送血レギュレータ（送血流量調整手段）
１４０、２４０ 制御部
１６０ 脱血条件設定部
１８０ 条件外脱血表示部（警報）
２２０ 遠心ポンプ（送血ポンプ）

Claims (5)

1. 人体に接続可能とされ、脱血された血液を送血ポンプによって人体に送血する血液循環システムであって、
   送血ポンプと、
   脱血された血液が前記送血ポンプに向かう脱血ラインと、
   前記送血ポンプから送られる血液を人体に向かって移送する送血ラインと、
   前記脱血ラインに設けられ脱血流量を測定する脱血流量測定手段と、
   前記送血ポンプによる送血流量を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記脱血流量が予め設定した脱血条件から外れて設定条件外脱血となったことを検出可能に構成されていることを特徴とする血液循環システム。
2. 請求項１に記載の血液循環システムであって、
   前記制御部は、
   前記設定条件外脱血を検出した場合に、警報を出力することを特徴とする血液循環システム。
3. 請求項１又は２に記載の血液循環システムであって、
   前記制御部は、
   前記送血ポンプによる送血流量を、前記脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内とする連動制御可能とされ、前記連動制御をしているときに前記脱血流量が設定上限脱血流量を超えて形成された設定条件外脱血を検出した場合に、前記送血ポンプによる送血流量を前記脱血流量と独立して送血流量上限値以下に制限して制御することを特徴とする血液循環システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の血液循環システムであって、
   前記脱血ラインと前記送血ラインの少なくともいずれかを流通する血液の流量を調整する流量調整手段を備え、
   前記制御部は、
   前記送血ポンプによる送血流量を、前記脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内とする連動制御可能とされ、前記設定条件外脱血を検出した場合に、前記脱血流量調整手段により血液の流量を調整することを特徴とする血液循環システム。
5. 請求項３又は４に記載の血液循環システムであって、
   前記制御部は、
   前記送血ポンプによる送血流量を前記脱血流量と独立して制御していて、前記設定条件外脱血が解除された場合は、前記送血ポンプによる送血を連動制御に戻すことを特徴とする血液循環システム。

Images