JP2806553B2 - 体外循環用血液回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、血栓を防止することができる体外循環用
血液回路に関する。

「従来の技術」 周知のように、従来の体外循環用血液回路は、第５図
に示すように、患者の血液の取出口１に連結される第１
の配管２にリザーバ３が接続され、このリザーバ３に第
２の配管４を介して血液ポンプ５が接続され、この血液
ポンプ５に第３の配管６を介して熱交換器７が接続さ
れ、熱交換器７に第４の配管８を介して人工肺９が接続
され、この人工肺９が患者の血液戻り口10に接続される
第５の配管11に接続されたもので、人工肺９により患者
血液の酸素加，炭酸ガス排出を行っている。なお、第１
の配管2,第２の配管4,第３の配管6,第４の配管8,第５の
配管11により主配管が構成されている。

ところが、患者から取出された血液がどんな状態の血
液で人工肺９に流入するか、またこの血液に人工肺９で
必要量酸素加されて患者に戻されているかどうかを確認
することが必要となる。このため、主配管からの分岐管
12,14に介在された三方活栓16,17を開弁してこれらの三
方活栓16,17に取り付けたシリンジ18,19により前記人工
肺９の血液の入口または出口において定期的に血液サン
プリングを行い、その血液の状態を確認している。

なお、第４の配管８に圧力計13を接続すると共に第５
の配管11に圧力計15を接続し、人工肺９の血液入口，出
口の血圧を確認することができるようにしている。これ
らの圧力測定の目的は、人工肺血液入口の圧力測定の場
合は、人工肺の異状による人工肺の交換の時を知るた
め、例えば血栓形成により有効面積が減少し圧力が上昇
してガス交換能力が低下した人工肺を検知するため、人
工肺出口の圧力測定の場合は、人工肺出口から患者に接
続しているカニューレまでのトラブル（特にこの部分の
血栓の発生）を知るためである。

「発明が解決しようとする課題」 ところが、従来のこのような体外循環用血液回路にお
いては、分岐管12,14及び圧力計13,15部分即ち、採血ラ
イン，圧力測定ラインに血液滞留が生じるため、血液の
滞留部分に血栓が生じ易いという問題があった。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、血液に
滞留が生じるのを防ぎ、血栓の発生を防止することがで
きる体外循環用血液回路を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明は、前記目的を達成させるために次のような構
成としている。即ち、請求項１記載の発明においては、
血液取出口側から順次血液ポンプ，熱交換器，人工肺を
介在させ前記血液取出口及び血液戻り口に接続される主
配管と、この主配管より分岐された分岐管を介して採血
する採血手段と、前記主配管内を流通する血液の圧力を
測定する圧力計とを備えた体外循環用血液回路におい
て、 前記分岐管に接液機構付き圧力計を接続すると共に、
この接液機構付き圧力計と前記採血手段との間において
前記分岐管に血液凝固防止液導入手段を設けた構成とし
ている。

また、請求項２記載の発明においては、血液取出口側
から順次血液ポンプ，熱交換器，人工肺を介在させ前記
血液取出口及び血液戻り口に接続される主配管と、この
主配管より分岐された分岐管を介して採血する採血手段
と、前記主配管内を流通する血液の圧力を測定する圧力
計とを備えた体外循環用血液回路において、 前記分岐管は、前記人工肺と血液取出口とを連通する
バイパス通路からなり、該バイパス通路に定圧器を介在
させ該定圧器に圧力計を接続すると共に前記分岐管に血
液凝固防止導入手段を設けた構成としている。

「作用」 前記請求項１記載の発明によれば、主配管から分岐さ
れた分岐管に、血液凝固防止液導入手段により持続的に
血液凝固防止液を導入することにより、血液が滞留せ
ず、血栓の発生が防止され、万一、人工肺あるいは人工
肺の下流側に血栓が生じた場合においても、分岐管に設
けられた接液機構付き圧力計が血圧上昇を検知し、人工
肺や血液回路の交換時期がきたことを知らせる。

また、前記請求項２記載の発明によれば、主配管から
分岐された分岐管に、血液凝固防止液導入手段により持
続的に血液凝固防止液を導入することにより、血液が滞
留せず、血栓の発生が防止され、万一、人工肺あるいは
人工肺の下流側に血栓が生じた場合においても、分岐管
に設けられた定圧器が血液を自動的に血液取出口へバイ
パスさせると共に、この血液がバイパスしたことで人工
肺の交換時期がきたことを知ることができる。

「実施例」 以下、本発明の第１実施例を第１図及び第２図に基づ
いて説明する。なお、本実施例において従来例と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略する。この実施
例においては、従来例の分岐管12,14の代わりに分岐管2
1,22が設けられている。

分岐管21,22にはそれぞれ従来例の三方活性16,17の代
わりとして三方活栓23が介在されている。分岐管21,22
の先端にはそれぞれ接液機構付き圧力計（以降接液タイ
プ圧力計という）24の液室24cが接続されている。

この接液機構付き圧力計24は接液機構24aと接続線25
と圧力計26とからなり、接液機構24a内がダイアフラム2
4bにより液室24cと圧力センサ24dとに区画され液室24c
には、この液室24c内へのヘパリン加生理食塩水充填時
における空気抜き用の三方活栓24eが連結されたもの
で、圧力センサ24dには接続線25を介して圧力計26が接
続されている。

三方活性23の一の接続口23aには三方活栓27が接続さ
れている。三方活栓27の一の接続口27aにはシリンダ29
が接続され、三方活栓27の他の接続口27bにはシリンジ3
0が接続されている。三方活栓23,27,シリンジ29,30等に
より採血手段が構成されている。

また、分岐管21,22にはそれぞれ三方活栓23,接液タイ
プ圧力計24間において分岐管21または分岐管22から三方
活栓33を介して分岐された血液凝固防止液供給管31を介
して血液凝固防止液供給源（輸液バッグ、シリンジ等）
32が接続されている。血液凝固防止液供給源32,血液凝
固防止液供給管31により血液凝固防止液導入手段が構成
されている。

そして、本実施例の体外循環用血液回路を使用する場
合には、通常時は三方活栓23を、分岐管21と三方活栓3
3、分岐管22と三方活栓33とがそれぞれ連通し、分岐管2
1と三方活栓27、分岐管22と三方活栓27とが連通しない
状態とし、かつ三方活栓33を、三方活栓23と血液凝固防
止液供給管31とが連通し液室24cと血液凝固防止液供給
管31とが連通しない状態又は分岐管21,液室24c,血液凝
固防止液供給管31がすべて連通する状態及び分岐管22,
液室24c,血液凝固防止液供給管31がすべて連通する状態
（この状態では圧力の連続測定と凝固防止が同時にでき
る）とし、さらに三方活栓27を、三方活栓23とシリンダ
30とが連通し、接続口27aと接続口27bとが連通しない状
態とし、第４の配管8,第５の配管11内に、血液凝固防止
液供給源32より血液凝固防止液例えばヘパリン加生理食
塩水を、血液凝固防止液供給管31,三方活栓33,分岐管21
または分岐管22,三方活栓23を経由して徐々に持続状態
で流入させる。この場合、分岐管21,22,血液凝固防止液
供給管31内においてもヘパリン加生理食塩水が流動する
ため血液の滞留が防止され、接液タイプ圧力計24におい
ては液室24c内に流入したヘパリン加生理食塩水と圧力
センサ24dとはダイアフラム24bにより隔離されている。

また、体外循環用血液回路の血液を入口肺９の血液の
入口，出口において血液サンプリングする場合には、血
液凝固防止液供給源32による血液凝固防止液供給管31内
へのヘパリン加生理食塩水の供給を停止し、三方活栓23
を、三方活栓33と三方活栓27とが連通せず、第4,第５の
配管8,11と三方活栓27とが連通する状態に切り換え、三
方活栓27を、三方活栓23とシリンジ29とが連通し、三方
活栓23とシリンジ30とが連通しない状態に切り換える。
そして、シリンジ29により、ヘパリン加生理食塩水によ
って希釈された血液をすべて吸い取った後、三方活栓27
を、三方活栓23とシリンジ30とが連通し、シリンジ30と
シリンジ29とが連通しない状態に切り換え、シリンジ30
により採血する。この場合、第４の配管8,第５の配管11
内の血液は分岐管21または分岐管22,三方活栓23,27,接
続口27bを経てシリンジ30に流入し、三方活栓23,33間の
分岐管21,分岐管22,血液凝固防止液供給管31,接液タイ
プ圧力計24の液室24c内にはヘパリン加生理食塩水が流
入しているので血液が滞留して凝固する箇所はなく、血
栓の発生が防止される。

従って本実施例によれば、通常時においても血液サン
プリング時においても血液が滞留して血栓が発生するこ
とはない。

なお、接液タイプ圧力計24の圧力計26は、人工肺９の
血液の入口あるいは出口の血圧を表示し、体外循環用血
液回路に血栓が生じると限度以上の圧力を示すことによ
り血栓発生を認知させるため、その表示圧力は体外循環
用血液回路の正常状態確認の目安となると共に人工肺９
の交換時期の目安となる役目を果す。

なお、前記実施例においては、血液凝固防止液として
ヘパリン加生理食塩水を用いたが、これに限られること
なく、本実施例の体外循環用血液回路を適用される患者
の病状に差し障りがない場合には、ヘパリン加していな
い生理食塩水であっても血液凝固を防止できればこれを
用いてもよい。

また、前記実施例における分岐管21,分岐管22,三方活
栓23,27,33,シリンジ29,30等の配管経路は本発明を実施
するための一例であって、これらの経路は本発明の主旨
を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。

次に、本発明の第２実施例を第３図に基づいて説明す
る。患者の血液取出口41に連結される第１の配管42にリ
ザーバ43が接続され、このリザーバ43に第２の配管44を
介して血液ポンプ45が接続され、この血液ポンプ45に第
３の配管46を介して熱交換器47が接続され、熱交換器47
に第４の配管48を介して人工肺49が接続され、この人工
肺49が患者の血液戻り口50に接続される第５の配管51に
接続されたもので、人工肺49により患者血液の酸素加，
炭酸ガス排出を行っている。なお、第１の配管42,第２
の配管44,第３の配管46,第４の配管48,第５の配管51に
より主配管が構成されている。

また、第１の配管42と第４の配管48の人工肺血液人工
近傍部との間に主配管からの第１分岐管（第１バイパス
回路）52が設けられ、第１の配管42と第５の配管51の人
工肺血液出口近傍部との間に主配管からの第２分岐管
（第２バイパス回路）53が設けられている。

第１分岐管52には定圧器54が後記する液室54cを連通
されて介在され、第２分岐管53には定圧器55が後記する
液室55cを連通されて介在されている。

定圧器54は、本体54a内がダイアフラム54bにより液室
54cと空気室54dとに区画され、空気室54dに管54eを介し
て圧力計54fが接続され、さらに管54eに設けられた分岐
管にコック54gを介してシリンジ54hが接続されたもので
ある。定圧器54は、液室54cに血液あるいはヘパリン加
生理食塩水が流通され、空気室54dにシリンジ54hから所
定圧力の空気が封入され、第１分岐管52内の流体圧が空
気室54dの空気圧力より低い場合には、液室54cにおいて
分岐管52内の流体の流通がダイアフラム54bにより阻止
され、第１分岐管52内の流体圧が空気室54bの空気圧力
より高い場合には、分岐管52内の流体が液室54cを流通
し、液室54cを流れる流体圧が常に一定圧になるように
なされたものである。なお、定圧器55は、本体55a,本体
55a内のダイアフラム55b,液室55c,空気室55d,管55e,圧
力計55f,コック54g,シリンジ55hからなり、定圧器54と
同一構成のものであるので、その説明を省略する。

分岐管52の定圧器54と第４の配管48の人工肺血液入口
近傍部との間には、人工肺49側に採血手段56が介在さ
れ、定圧器54側に血液凝固防止液供給管57を介して血液
凝固防止液供給源（輸液バッグ、シリンジ等）58が介在
されている。

採血手段56は、分岐管52に介在された三方活栓59と、
この三方活栓59に接続された三方活栓60と、この三方活
栓60に接続されたシリンジ61,62とからなっている。

また、分岐管52の第１の配管42,定圧器54間には、血
液凝固防止液供給管63を介して血液凝固防止液供給源
（輸液バッグ、シリンジ等）64が介在されている。

一方、分岐管53の定圧器55と第５の配管51の人工肺血
液出口近傍部との間には、人工肺49側に採血手段65が介
在され、定圧器55側に血液凝固防止液供給管66を介して
血液凝固防止液供給源（輸液バッグ、シリンダ等）67が
介在されている。

採血手段65は、分岐管53に介在された三方活栓68と、
この三方活栓68に接続された三方活栓69と、この三方活
栓69に接続されたシリンジ70,71とからなっており、前
記採血手段56と同一構成とされている。

一方、分岐管53の第１の配管42と定圧器55との間に
は、第１の配管42側に採血手段72が介在され、定圧器55
側に血液凝固防止液供給管73を介して血液凝固防止液供
給源（輸液バッグ、シリンジ等）74が介在されている。

採血手段72は、分岐管53に介在された三方活栓75と、
この三方活栓75に接続された三方活栓76と、この三方活
栓76に接続されたシリンジ77,78とからなっており、前
記採血手段56,65と同一構成とされている。

なお、それぞれ血液凝固防止液供給管57と血液凝固防
止液供給源58、血液凝固防止液供給管63と血液凝固防止
液供給源64、血液凝固防止液供給管66と血液凝固防止液
供給源67、血液凝固防止液供給管73と血液凝固防止液供
給源74により血液凝固防止液導入手段が構成されてい
る。

そして、本実施例の体外循環用血液回路の使用時に
は、定圧器54,55の空気室54d,55dの内圧を所定圧力に設
定し、通常時は三方活栓59,68,75をそれぞれ第１分岐管
52,第２分岐管53が開通状態となり、第１分岐管52と三
方活栓60とが連通せず、第２分岐管53と三方活栓69、第
２分岐管53と三方活栓76とが連通しない状態とし、第１
分岐管52,第２分岐管53内に、それぞれ血液凝固防止液
供給源58,64,67,74より血液凝固防止液供給管57,63,66,
73を経由して例えばヘパリン加生理食塩水を徐々に持続
状態で流入させる。

すると、このヘパリン加生理食塩水は、人工肺49及び
人工肺49と血液戻り口50との間の血液が正常であれば、
即ち回路に血液の滞留，血栓が発生していなければ、定
圧器54,55の作用により定圧器54,55に流入すれどもこれ
ら定圧器54,55を流通せず、血液に混入して他の方向へ
流れ血液の滞留、血栓の発生を防止する。

万一、人工肺49に血液の滞留，血栓が生じた場合に
は、人工肺49の血液入口の血圧が上昇し、この人工肺49
の血液入口の血液は第１分岐管52,定圧器54が通り第１
の配管42へ流れる。この第１分岐管52,定圧器54に血液
が流通したことにより人工肺49が交換時期に達したこと
を認知させる。なお、定圧器54を血液が流通した場合に
音あるいは光を発するようにしておけば、このような時
の発音あるいは発光を血栓発生防止用の警報とすること
ができる。

また、人工肺49と血液戻り口50との間に血液の滞留，
血栓が生じた場合（血液戻り口50のカニューレ挿入部に
血栓が生じ易い）には、人工肺49の血液出口側の血圧が
上昇し、人工肺49の血液出口側の血液が分岐管53,定圧
器55を通り第１の配管42へ流れる。この第２分岐管53,
定圧器55に血液が流通したことにより人工肺49と血液戻
り口50との間に血液の滞留，血栓の発生があることを知
らせる。

なお、定圧器55を血液が流通した場合に音あるいは光
を発するようにしておけば、このような時の発音あるい
は発光を血栓発生防止用の警報とすることができるのは
定圧器54の場合と同様である。

また、体外循環用血液回路の血液を人口肺49の血液の
入口において血液サンプリングする場合には、血液凝固
防止液供給源58による血液凝固防止液供給管57内へのヘ
パリン加生理食塩水の供給を停止し、三方活栓59を三方
活栓60と連通し、定圧器54と連通しない状態に切り換
え、三方活栓60を、三方活栓59とシリンジ61とが連通
し、三方活栓59とシリンジ62とが連通しない状態に切り
換える。そして、シリンジ61により、ヘパリン加生理食
塩水によって希釈された血液をすべて吸い取った後、三
方活栓60を、三方活栓59とシリンジ62とが連通し、三方
活栓59とシリンジ61とが連通しない状態に切り換え、シ
リンジ62により静脈血を採血する。この場合、第４の配
管48内の血液は分岐管52,三方活栓59,60を経てシリンジ
62に流入し、三方活栓59,第１の配管42間にはヘパリン
加生理食塩水が流入しているので血液が滞留して凝固す
る箇所はなく、血栓の発生は防止される。

また、体外循環用血液回路の血液を人口肺49の血液の
出口において血液サンプリングする場合には、血液凝固
防止液供給源67による血液凝固防止液供給管66内へのヘ
パリン加生理食塩水の供給を停止し、三方活栓68を三方
活栓69と連通し、定圧器55と連通しない状態に切り換
え、三方活栓69を、三方活栓68とシリンジ70とが連通
し、三方活栓68とシリンジ71とが連通しない状態に切り
換える。そして、シリンジ70により、ヘパリン加生理食
塩水によって希釈された血液をすべて吸い取った後、三
方活栓69を、三方活栓68とシリンジ71とが連通し、三方
活栓68とシリンジ70とが連通しない状態に切り換え、シ
リンジ71により静脈血を採血する。この場合、第５の配
管51内の血液は分岐管53,三方活栓68,69を経てシリンジ
71に流入し、三方活栓68,第１の配管42間にはヘパリン
加生理食塩水が流入しているので血液が滞留して凝固す
る箇所はなく、血栓の発生は防止される。なお、採血手
段72においても他の採血手段56,65と同様に採血するこ
とができる。

なお、動脈血の採血は採血手段65のみで行うが静脈血
の採血は、採血手段56,72あるいは血液凝固防止液供給
管63と第１の配管42の間の第１分岐管52に採血手段56同
様の採血手段を設けることによっても可能であり、すな
わち、これら３ケ所の採血手段のどれか１ケ所で行えば
よい。

従って、本実施例によれば、通常時においても血液サ
ンプリング時においても血液が滞留して血栓が発生する
ことはない。

また、前記第３図に示す第２実施例においては、定圧
器54と第１の配管42とを第１分岐管52により接続し、こ
の第１分岐管52に血液凝固防止液供給管63,血液凝固防
止液供給源64を連通させ、定圧器54と第４の配管48とを
第１分岐管52により接続し、この第１分岐管52に採血手
段56を介入させると共に、血液凝固防止液供給管57,血
液凝固防止液供給源58を連通させ、定圧器55と第１の配
管42とを第２分岐管53により接続し、この第２分岐管53
に採血手段72を介入させると共に、血液凝固防止液供給
管73,血液凝固防止液供給源74を連通させたが、これに
限られることなく、例えば第４図に示すように、第３図
における第１の配管42,定圧器54間の第１分岐管52及び
血液凝固防止液供給管63,血液凝固防止液供給源64及び
採血手段56を省き、第２分岐管53の定圧器55,血液凝固
防止液供給管73間部分と定圧器54の液圧54cとを第２分
岐管53から分岐した第３分岐管（第３バイパス回路）81
により連通し、静脈血は採血手段72のみから採血するよ
うにしてもよい。

従って、本実施例によれば、通常時においても血液サ
ンプリング時においても血液が滞留して血栓が発生する
ことはない（以上第３実施例）。

なお、前記第３図に示す第２実施例における第１分岐
管52,第２分岐管53,三方活栓59,60,68,69,75,76,シリン
ジ61,62,70,71,77,78等の配管経路及び第４図に示す第
３実施例における第１分岐管52,第２分岐管53,第３分岐
管81等の配管経路は本発明を実施するための一例であっ
て、これらの経路は本発明の主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が可能である。

「発明の効果」 請求項１記載の発明によれば、血液取出口側から順次
血液ポンプ，熱交換器，人工肺を介在させ前記血液取出
口及び血液戻り口に接続される主配管と、この主配管よ
り分岐された分岐管を介して採血する採血手段と、前記
主配管内を流通する血液の圧力を測定する圧力計とを備
えた体外循環用血液回路において、 前記分岐管に接液機構付き圧力計を接続すると共に、
この接液機構付き圧力計と前記採血手段との間において
前記分岐管に血液凝固防止液導入手段を設けた構成とし
たので、接触機構付き圧力計により人工肺の血液の入
口，出口における血圧を確認すること及び採血手段によ
り採血し血液状態を確認することができるのは勿論のこ
と、主配管から分岐された分岐管に、血液凝固防止液導
入手段により持続的に血液凝固防止液を導入することが
でき、これにより、血液に滞留が生じるのを防止するこ
とができ、血栓の発生を防止することができる。また、
万一、人工肺あるいは人工肺の下流側に血栓が生じた場
合においても、分岐管に設けられた接液機構付き圧力計
が血圧上昇を検知し、人工肺の交換時期がきたことを知
らせることができる。

また、請求項２記載の発明によれば、血液取出口側か
ら順次血液ポンプ，熱交換器，人工肺を介在させ前記血
液取出口及び血液戻り口に接続される主配管と、この主
配管より分岐された分岐管を介して採血する採血手段
と、前記主配管内を流通する血液の圧力を測定する圧力
計とを備えた体外循環用血液回路において、 前記分岐管は、前記人工肺と血液取出口とを連通する
バイパス通路からなり、該バイパス通路に定圧器を介在
させ該定圧器に圧力計を接続すると共に、前記分岐管に
血液凝固防止液導入手段を設けた構成としたので、主配
管から分岐された分岐管に、血液凝固防止液導入手段に
より持続的に血液凝固防止液を導入することにより、血
液が滞留せず、血栓の発生を防止することができる。

また、万一、人工肺あるいは人工肺の下流側に血栓が
生じた場合においても、分岐管に設けられた定圧器が血
液を自動的に血液取出口へバイパスさせることができる
ので極めて安全であり、その血液のバイパス発生現象に
よって人工肺の交換時期がきたことを知らせることがで
き、使用上の効果が著しく大である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示すもので、
第１図は要部の配管図、第２図は概略配管図、第３図は
本発明の第２実施例を示す概略配管図、第４図は本発明
の第３実施例を示す概略配管図、第５図は従来の体外循
環用血液回路の概略配管図である。 1,41……取出口、5,45……血液ポンプ、7,47……熱交換
器、9,49……人工肺、10,50……血液戻り口、21,22……
分岐管、23,27,33……三方活栓、24……接液機構付き圧
力計（接液タイプ圧力計）、26……圧力計、29,30,61,6
2,70,71,77,78……シリンジ、31,57,63,66,73……血液
凝固防止液供給管、32,58,64,67,74……血液凝固防止液
供給源、52……第１分岐管（第１バイパス回路）、53…
…第２分岐管（第２バイパス回路）、54,55……定圧
器、54f……圧力計、56,65,72……採血手段、81……第
３分岐管（第３バイパス回路）。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血液取出口側から順次血液ポンプ，熱交換
   器，人工肺を介在させ前記血液取出口及び血液戻り口に
   接続される主配管と、この主配管より分岐された分岐管
   を介して採血する採血手段と、前記主配管内を流通する
   血液の圧力を測定する圧力計とを備えた体外循環用血液
   回路において、 前記分岐管に接液機構付き圧力計を接続すると共に、こ
   の接液機構付き圧力計と前記採血手段との間において前
   記分岐管に血液凝固防止液導入手段を設けたことを特徴
   とする体外循環用血液回路。
2. 【請求項２】血液取出口側から順次血液ポンプ，熱交換
   器，人工肺を介在させ前記血液取出口及び血液戻り口に
   接続される主配管と、この主配管より分岐された分岐管
   を介して採血する採血手段と、前記主配管内を流通する
   血液の圧力を測定する圧力計とを備えた体外循環用血液
   回路において、 前記分岐管は、前記人工肺と血液取出口とを連通するバ
   イパス通路からなり、該バイパス通路に定圧器を介在さ
   せ該定圧器に圧力計を接続すると共に、前記分岐管に血
   液凝固防止液導入手段を設けたことを特徴とする体外循
   環用血液回路。