JP2762360B2 - ポンプ付貯血槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、患者の静脈から脱血した血液を一時的に貯
溜して除泡するポンプ付貯血槽及びこの貯血槽を用いた
人工肺装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、人工肺を用いた体外血液循環においては、プ
ライミング操作や循環中の安全性に対して回路中の空気
の除去が大きな課題となっている。

従来、この種の体外血液循環を行う人工肺装置におい
ては、例えば特開昭58−99968号公報、特開昭59−22884
9号公報あるいは特開昭61−103451号公報等に開示され
ているように、人体の静脈ラインから脱血ラインを経て
脱血した静脈血を貯血槽内に一時的に貯溜して除泡し、
この貯血槽内の除泡された脱血液をポンプを介して人工
肺、または熱交換器付人工肺に送血するとともに、この
人工肺で酸素化され血液処理された血液を送血ラインを
経て再び人体の動脈ラインに返血させてなる構成を有す
るものがある。

ところで、このような従来の人工肺装置にあっては、
患者の心臓手術が終わると、体外循環する血液量を順次
減らしながら血液の流れを心臓の動きに移行させて行
き、また、血液回路中に若干残る血液も人体に戻す必要
がある。この場合、遠心ポンプを使用する際に、静脈ラ
インをクランプで閉じて、遠心ポンプの作動により残血
を送り出している。そして、特に、貯血槽と遠心ポンプ
とは別体となっており、しかもそれらの間の送血ライン
をチューブで接続しているのが現状である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このように貯血槽と遠心ポンプとの間
の送血ラインをチューブにより接続すると、プライミン
グ特性やポンプの前負荷にとって悪影響を及ぼすばかり
でなく、また、遠心ポンプは、貯血槽内が空になったと
きのように大量の空気が入って来ると、空転してポンプ
機能を失うことで、空気の送出を防ぐ利点があるが、実
際には、ポンプの吸引口側に入った空気を抜くことがで
きず、これによって、直ちに循環再開ができないため
に、結局、大きなダメージを生体に与えてしまうといっ
た危険性があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、プライミングが簡単で、
かつプライミング量が少なく、しかも安全性を高めるこ
とができるようにしたポンプ付貯血槽及び該貯血槽を用
いた人工肺装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明に係るポンプ付貯
血槽は、貯血槽本体の下部に開口させた血液導出口に、
回転駆動軸が鉛直方向に設けられるとともに血液流入口
及び血液流出口を備えてなる遠心ポンプの血液流入口を
直結させたことを特徴とする。また、本発明に係る人工
肺装置は、前記貯血槽本体の血液導入口側に熱交換器付
人工肺を連結したことを特徴とする。さらに、本発明に
係る人工肺装置は、前記ポンプ付貯血槽における遠心ポ
ンプの血液流出口側に人工肺を連結したことを特徴と
し、この場合、前記貯血槽本体下方に熱交換部を備えて
なることが好ましい。

［作 用］ すなわち、本発明に係るポンプ付貯血槽及び該貯血槽
を用いた人工肺装置は、上記の構成とすることによっ
て、遠心ポンプの前負荷が減少し、しかもポンプ内に空
気が入り込んでも、空気を真上の貯血槽本体内に容易に
逃すように働く。また、体外循環中において、一旦、貯
血槽本体内が空になっても、貯血槽本体内の液面が回復
すれば直ちに空気抜きが行われ、循環が再開可能にな
る。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の第１の実施例に係るポンプ付貯血槽
を用いてなる人工肺装置の全体構成を概略的に示すもの
である。図中、１は例えば容量が5000mlの貯血槽であ
る。この貯血槽１は、その下端に血液導出口２が開口
し、この血液流出口２には遠心ポンプ３が一体に設けら
れている。この遠心ポンプ３は、駆動モータ４で回転駆
動する回転駆動軸５が鉛直方向に支持され、かつ、その
上部に吸入口６を開口させてなるとともに、この吸入口
６を貯血槽１の血液流出口２に臨ませて直結されてい
る。

そして、上記遠心ポンプ３の血液流出口７は、人体Ｐ
の動脈ライン（図示せず）に送血ラインである送血チュ
ーブを８を介して接続されるようになっている。一方、
貯血槽１には、人体Ｐの静脈ライン（図示せず）に脱血
ラインである脱血チューブ９を介して接続された熱交換
器付人工肺10が一体に組込まれ、この熱交換器付人工肺
10を通して、人体Ｐの静脈ライン（図示せず）から脱血
チューブ９を介して脱血された静脈血を酸素化し血液処
理した後、上記貯血槽１内に一時的に貯溜して除泡し得
るようになっている。

すなわち、熱交換器付人工肺10は、脱血ライン９が接
続される血液流入口11aを有する熱交換器11と、この熱
交換器11の上流側に設けた人工肺本体12とからなる一体
構造を有し、脱血ライン９を経て脱血された人体Ｐの静
脈ライン（図示せず）からの静脈血を熱交換器11に送血
して温度調整を行った後、人工肺本体12に送血するよう
になっている。この人工肺本体12としては、例えば第２
図に図示されている中空糸膜からなる一般的な構造のも
のが用いられる。図中、21はハウジングであり、このハ
ウジング21は筒状本体22の両端部に環状の取付カバー2
3,24が取付けられている。ハウジング１内には、全体に
広がって多数、例えば10,000〜60,000本の所定の割合で
捲縮の付けられた多孔性中空糸膜25がハウジング21の軸
方向に沿って並列的に相互に離間配置されている。そし
て、この多孔性中空糸膜25の両端部は、取付カバー23,2
4内においてそれぞれの開口が閉塞されない状態で隔壁2
6によりそれぞれ液密に支持されている。また、各隔壁2
6は、多孔性中空糸膜25の外周面とハウジング21の内面
と共に血液室27を構成し、かつ多孔性中空糸膜25の内部
に形成される酸素含有ガス流通空間（図示しない）と血
液室27を隔離するものである。ハウジング21の一端部付
近の側壁には血液を供給する血液流入口28が設けられて
おり、また、ハウジング21の他端部付近の側壁には血液
を排出する血液流出口29が設けられている。そして、ハ
ウジング21の筒状本体22の内面には、軸方向の中央に位
置して突出するテーパ状の絞り用拘束部30が設けられて
いる。この絞り用拘束部30は筒状本体22の内面に筒状本
体22と一体に形成されており、筒状本体22内に挿通され
る多数の多孔性中空糸膜25からなる中空糸束31の外周を
締め付けるようになっている。これにより、中空糸束31
は軸方向の中央において絞り込まれ、絞り部32を形成し
ている。したがって、多孔性中空糸膜25の充填率は軸方
向に沿う各部において異なり、中央部分付近において最
も高くなっている。また、取付カバー23,24にはそれぞ
れ酸素含有ガス導入口33及び酸素含有ガス導出口34が形
成されている。なお、上記多孔性中空糸膜25としては、
多孔性ポリオレフィン系樹脂、例えばポリプロピレン、
ポリエチレンといった樹脂からなるマイクロポーラス膜
が用いられている。

そして、上記人工肺本体12の血液流出口29は、前述の
貯血槽１の血液導入口（図示せず）に連結されていて、
人工肺本体12で酸素化された血液を貯血槽１内に導入さ
せるようになっている。

上記のように貯血槽１と遠心ポンプ３との間を直結し
た本実施例のポンプ付貯血槽によれば、例えば比較例と
して貯血槽１と遠心ポンプ３との間を内径が10mm、長さ
が50cmのチューブで接続して送血ラインを形成した場合
のときより、プライミング量を40mlも減少させることが
でき、また、プライミング操作も簡単に行うことができ
た。さらに、循環中に、一旦貯血槽１内の血液を空にし
てから、再び血液を導入して循環を再開するまでの様子
でも、本実施例の人工肺装置では、遠心ポンプ３内の空
気が自然に抜けて直ちに再開することができた。

第３図は本発明の第２の実施例を示すものである。本
実施例では、第１の実施例と同様に、遠心ポンプ３の血
液流入口６を貯血槽１の下部に設けた血液導出口２に直
結させるが、遠心ポンプ３の血液流出口７と熱交換器付
人工肺31との間を連通させている。

熱交換器付人工肺31としては、例えば特開昭58−8617
1号公報に開示されたような熱交換器内蔵中空糸型人工
肺が用いられる。すなわち、この熱交換器付人工肺31
は、中空糸の内側に血液を流すものであり、ある程度の
圧力を必要とするので、遠心ポンプ３を人工肺31の前に
配置したものである。本実施例の人工肺装置にあって
は、人体Ｐの静脈ラインからの静脈血は貯血槽１内に一
時的に貯血され除泡された後、遠心ポンプ３により熱交
換器付人工肺31に送血され、ガス交換が行われた後、人
体Ｐの動脈ラインに返血される。

また、第４図は本発明の第３の実施例を示すものであ
る。本実施例では、第１の実施例と同様に、遠心ポンプ
３の血液流入口６を貯血槽32の下部に設けた血液導出口
34に直結させるが、さらに遠心ポンプ３の血液流出口７
側に人工肺35を連結して貯血槽32,遠心ポンプ３及び人
工肺35を一体構造としたものである。また、貯血槽32の
下部には熱交換器33が設けられている。すなわち、人体
Ｐの静脈ラインから脱血した静脈血を一時的に貯溜する
とともに温度調節を行った後に、遠心ポンプ３を経て人
工肺35に送血し、ガス交換を行った後に人体Ｐの動脈ラ
インに返血させるものである。なお、36,37はそれぞれ
熱交換部33における給水口及び排水口を示している。

上記第2,第３の実施例による人工肺装置においても、
第１の実施例と同様に、プライミング量を減少させるこ
とができるとともに、プライミング操作も簡単に行うこ
とができ、さらに血液循環中に一旦貯血槽1,32内の血液
を空にしてから再び血液を導入して循環を再開するまで
の様子でも、遠心ポンプ３内の空気が自然に抜けて直ち
に再開することができた。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、貯血槽本体の下
部に開口させた血液導出口に、回転駆動軸が鉛直方向に
設けられた遠心ポンプの血液流入口を直結させてポンプ
付貯血槽を構成するとともに、このようなポンプ付貯血
槽に人工肺を組込んで人工肺装置を構成することによ
り、人体の静脈ラインから脱血した静脈血を酸素化し一
時的に貯溜して除泡するとともに、動脈ラインに返血さ
せるようにしたので、遠心ポンプの前負荷が減少し、し
かもポンプ内に空気が入込んでも、空気を真上の貯血槽
本体内に容易に逃すことができ、このためプライミング
特性を向上させることができ、プライミング量の削減化
を図ることができる。また、体外循環中において、一旦
貯血槽本体内が空になっても、貯血槽本体内の液面が回
復すれば、直ちに空気抜きが行われて循環を再開するこ
とができ、これによって生体へのダメージを与えること
がなく、安全であるという優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るポンプ付貯血槽を
用いた人工肺装置の概略的説明図、第２図は第１図の装
置の人工肺本体を取出して示す断面図、第３図及び第４
図はそれぞれ本発明の第2,第３の実施例に係る人工肺装
置の概略的説明図である。 1,32……貯血槽、２……血液導出口 ３……遠心ポンプ、５……駆動モータ ６……回転駆動軸、７……血液流出口 ８……送血ライン（送血チューブ） ９……脱血ライン（脱血チューブ） 10,31……熱交換器付人工肺 35……人工肺、Ｐ……人体

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯血槽本体の下部に開口させた血液導出口
   に、回転駆動軸が鉛直方向に設けられるとともに血液流
   入口及び血液流出口を備えてなる遠心ポンプの血液流入
   口を直結させたことを特徴とするポンプ付貯血槽。
2. 【請求項２】請求項１記載の貯血槽本体の血液導入口側
   に熱交換器付人工肺を連結したことを特徴とする人工肺
   装置。
3. 【請求項３】請求項１記載のポンプ付貯血槽における遠
   心ポンプの血液流出口と熱交換器付人工肺とを連通させ
   てなることを特徴とする人工肺装置。
4. 【請求項４】請求項１記載のポンプ付貯血槽における遠
   心ポンプの血液流出口側に人工肺を連結したことを特徴
   とする人工肺装置。
5. 【請求項５】前記貯血槽本体下方に熱交換部を備えてな
   る請求項４記載の人工肺装置。