JP3816991B2

JP3816991B2 - 送血機構付貯血槽および人工心肺装置

Info

Publication number: JP3816991B2
Application number: JP23716496A
Authority: JP
Inventors: 秀一上之原
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1996-08-19
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2016-08-19
Also published as: JPH1057478A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工肺などに用いられる体外血液循環回路中において血液を一時的に貯留する貯血槽と送血機能とを備える送血機構付貯血槽および人工心肺装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、開心術の際に、生体肺に代わり血液中の二酸化炭素を除去し、血液に酸素を添加するために、人工肺を組み込んだ体外循環回路が用いられている。この体外循環回路では、患者の静脈より脱血し、人工肺によりガス交換を行った後、この血液を再び患者の動脈に戻す体外血液循環が行われる。体外循環回路には、術野から血液を吸引し、異物を除去した後、返血するカーディオトミーラインが設けられる。
このような人工肺体外血液循環回路には、脱血した血液を一時的に貯留しておくための貯血槽や、術野から吸引された血液を濾過し、一時的に貯留しておくためのカーディオトミーリザーバーが設置され、回路内の血液量を調整し、返血量を一定に保つための緩衝機能を果たしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
体外血液循環時に貯血槽内の血液がゼロになると、送血ポンプにより空気が体外循環血液回路に送り込まれることになるので、貯血槽に液面センサを設けて、貯血槽内の貯血量の管理を行っている。最近では、送血ポンプとして、遠心ポンプが用いられるようになってきた。遠心ポンプは、血液損傷を与えにくいなどの利点を有する。
しかし、何らかの原因により、急激に貯血槽内の血液量が減少すると、遠心ポンプは、減少した血液量に併せて、空気を抱き込んだ血液を人工肺に送血することがある。また、遠心ポンプは、一気に多量の空気を吸い込むと空気には遠心力を付加できないため、空気のみを送ることがないという性質を有している。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、遠心ポンプの上記の性質を利用することにより、貯血槽の内部に血液量がある量以下になった場合に、減少した血液量に併せて、空気を人工肺に送血することがなく、自動的に遠心ポンプに多量の空気を送り込むことができ、遠心ポンプによる送血を自動的に中止させることができる安全機構を備えた送血機構付貯血槽および人工心肺装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するものは、血液流入口と、血液流出口と、前記血液流入口および前記血液流出口と連通する貯血部を有し、かつ、該貯血部内に、下端付近にて該貯血部内と連通する連通部を備える血液保留部と、該血液保留部の内部の上部と前記血液流出口とを連通する血液通路を備える貯血槽と、該貯血槽の前記血液流出口に直接もしくは血液チューブを介して、接続された遠心ポンプとを備える送血機構付貯血槽である。
また、前記血液保留部は、上端が閉塞した筒状部材により形成されており、前記血液通路は、管状部材により形成されており、前記筒状部材は、下端に前記貯血部との連通部を備え、上端に前記管状部材が前記筒状部材の内部と連通するように固定されていることが好ましい。さらに、前記連通部は、前記血液保留部と前記貯血部の最下部とを連通するものであることが好ましい。また、前記貯血部は、前記筒状部材の外周面を取り囲むように形成された血液貯留部を有していることが好ましい。さらに、前記血液保留部は、前記血液流出口に接続される血液ポンプの血液充填量の１０％以上の体積を有していることが好ましい。
また、上記目的を達成するものは、上記のような送血機構付貯血槽と、該送血機構付貯血槽に取り付けられた人工肺と、該人工肺と前記送血機構付貯血槽の遠心ポンプとを接続する血液チューブとを備える人工心肺装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで、本発明の送血機構付貯血槽を図面に示す実施例を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の送血機構付貯血槽を備える人工心肺装置の一実施例の側面図である。図２は、図１に示した人工心肺装置の部分断面図である。図３は、本発明の貯血槽に遠心ポンプを取り付けた状態の貯血槽下部の拡大断面部分図である。図４は、本発明の貯血槽（遠心ポンプを取り付けない状態）の血液流出口より若干上方部分にて切断した貯血槽下部の拡大断面部分図である。図５は、本発明の貯血槽（遠心ポンプを取り付けない状態）の突出部（血液保留部収納部）付近の側面図である。
【０００７】
貯血槽１は、血液流入口５と、血液流出口６と、血液流入口５および血液流出口６と連通する貯血部７とを備える。貯血部７内には、下端付近にて貯血部７と連通する血液保留部８と、血液保留部８の内部の上部と血液流出口６とを連通する血液通路９を備える。
図１および図２に示す人工心肺装置１０は、上記の本発明の貯血槽１と、貯血槽１より下流に設けられた遠心ポンプ（送血ポンプ）２と、遠心ポンプ２より下流に設けられた人工肺３を有する。
【０００８】
貯血槽１は、内部に形成された貯血空間である貯血部７と、この貯血部７の上部と連通する血液流入口５、貯血部７の下部と連通する血液流出口６、貯血部７の上部と連通する吸引手段接続ポート１３、貯血部７の上部と連通する心内血吸引用チューブ接続ポート１５とを備える。
血液流入口５には、脱血チューブが、また、心内血吸引用チューブ接続ポート１５には、心内血吸引用チューブが接続される。
【０００９】
貯血槽１は、図１および図２に示すように、硬質樹脂により形成された貯血槽ハウジング本体４ａと蓋体４ｂとで構成されるハウジング４を有している。蓋体ｂは、図１および図２に示すように、ハウジング本体４ａの上部開口を覆うように、ハウジング本体４ａの上端に嵌合されている。蓋体４ｂは、脱血チューブが接続される血液流入口５、吸引手段接続用ポート１３、心内血吸引用チューブ接続ポート１５を有している。吸引手段接続用ポート１３は、心内血吸引用チューブ接続ポート１５より流入する心内血の吸引と貯血槽内部を陰圧にするために用いられる。
【００１０】
貯血槽のハウジング４を構成する部材としては、内部を確認できる程度の透明性を有し、かつ、血液貯留量によっても容積が変化しない程度の硬度を備えるものが好ましい。このような材料としては、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体等が好適に使用できる。特に、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルが好ましい。
そして、貯血槽ハウジング４内部には、図２に示すように、血液を一時的に貯留しておくための貯血部７が形成されている。この貯血部７の容積は、特に限定されないが、通常、成人用では、３０００〜５０００ｍｌ程度であり、小児用では、１０００〜２５００ｍｌである。また、ハウジング４は、貯血量や内部に貯留している血液の状態を容易に確認できるように、実質的に透明または半透明であることが好ましい。
【００１１】
ハウジング４は、下方に突出する突出部４ｃを有する。突出部４ｃは、断面積狭小部であり、この実施例では、図３、図４および図５に示すように、略立方体（突出部を水平に切断した断面形状が、長方形もしくは略正方形となる）形状に形成されている。
【００１２】
突出部は、血液保留部８を形成する略円筒状部材のための収納部を形成する。血液保留部８は、上端が閉塞した略円筒状部材により形成されている。血液通路９は、管状部材により形成されている。図４に示すように、血液保留部８収納部の中央部分に、円筒状部材（血液保留部８）が位置している。血液保留部８の上部が、貯血部７と直接連通しないように形成されており、言い換えれば、貯血部７と血液保留部８内部とが連通部１１を介してのみ連通するように構成されている。円筒状部材８は、下端に貯血部７との連通口を備え、上端に管状部材の一端が円筒状部材８の内部と連通するように固定されている。管状部材の他端は、ハウジング本体４の下端より若干上方の側面に形成された血液流出口６に固定されている。血液保留部８は、血液流出口に接続される血液ポンプ（遠心ポンプ）の血液充填量の１０％以上、より好ましくは１５％以上の体積を有していることが好ましい。具体的には、血液保留部８は、５ｍｌ以上の内部容量を有していることが好ましい。さらに、突出部（血液保留部８収納部）は、血液保留部よりも大きい内部容量を有している。
【００１３】
円筒状部材８は、コップを倒立させた状態となっており、図３および図５に示すように、下端にハウジング４の底面との固定部８ａを有している。この実施例では、固定部８ａは、ほぼ等角度（約９０゜）ごとに４つ設けられている。固定部８ａは、このようなものに限定されるものではなく、２〜８個程度を当角度（等間隔）ごともしくはランダムに設けたものとしてもよい。固定部８ａ間は、空隙となっており、この空隙が、貯血部７との連通部１１を形成している。よって、この実施例の貯血槽では、連通部１１は、血液保留部８と貯血部７の最下部とを連通している。連通部１１の総面積は、遠心ポンプの血液流入口の開口面積とほぼ等しいか大きいことが好ましい。連通部１１がこのような総面積を有すれば、遠心ポンプに負荷を与えることが少ない。連通部１１の高さ（ハウジングの下面から連通部１１の上端までの高さ）は、２〜２０ｍｍ程度が好ましい。また、突出部の深さとしては、２０〜２００ｍｍ程度が好ましく、円筒状部材８の高さとしては、２０〜２００ｍｍ程度が好ましい。
【００１４】
円筒状部材８の上端は、図３および図４に示すように、中央に開口８ｂを有する閉塞面となっている。また、円筒状部材８の上部は、開口８ｂが内部の最上端となるように、湾曲もしくはテーパー状に形成されている。このため、円筒状部材８内の空気は、開口８ｂより流出し、円筒状部材８内に残留することがない。また、円筒状部材８の側面も上方に向かって縮径するテーパー状としてもよい。また、血液保留部８は、上述の円筒状部材８のように、側面に角がないもの（断面形状が円もしくは楕円）が好ましいが、これに限らず、多角筒状（例えば、六角筒、八角筒）などの筒状部材であってもよい。
【００１５】
図３に示すように、円筒状部材８の開口８ｂには、管状部材の一端が、挿入され、固定されている。管状部材は屈曲し、他端がハウジングの側面に向かい、かつ他端は、ハウジングの血液流出口６に固定されている。血液流出口６は、筒状部材８の内部上端よりも上方にあることが好ましい。
この実施例の貯血槽では、血液保留部８を形成する円筒状部材８の周囲全体と突出部との間に環状（筒状）の血液流通空間１６が形成されている。しかし、これに限られるものではなく、例えば、突出部内部を垂直方向に部分的に区画し、区分された部分により血液保留部８を形成させ、他の部分が、血液流通空間となっているものとしてもよい。この場合においても、血液保留部８と貯血部７とは、血液保留部８の下部に形成された連通部１１を介してのみ連通するものとする。
【００１６】
このように本発明の貯血槽では、突出部およびその内部に血液保留部８が形成されている。このため、貯血部７内の血液面が、血液流出口６より下方、さらに、血液保留部８の上端より下方（血液面が突出部内）になった場合においても、遠心ポンプからの血液流出は継続する。つまり、血液面が血液流出口６より下方になっても、貯血槽からの血液流出は継続される。これは、遠心ポンプの吸引力と突出部における血液の表面張力と、血液保留部８内の血液重力の関係により、前者が後者に勝る間は、遠心ポンプからの送血が継続される。このため、血液面は血液保留部８の側面の中央もしくはある程度下方付近まで到達する。そして、血液保留部８内の血液重力が、遠心ポンプの吸引力と突出部における血液の表面張力との和より、大きくなると、遠心ポンプによる血液吸引ができなくなり、血液保留部８内および管状部材内の血液は、自重により下方に落下し、血液保留部８内の上部は空間となる。このため、遠心ポンプは血液吸引ができなくなり、空転し実質的に送血が停止する。
【００１７】
つまり、貯血部７内の血液量がある値以下の危険値になると、この貯血槽では、血液保留部８内の血液が自重により落下することにより、遠心ポンプよる送血が自動的に停止となる。よって、貯血部７内の血液量がある値以下の危険値となっても、空気を抱き込んだ（気泡を多く含んだ）血液が人工肺に送られることがなく安全である。
【００１８】
ハウジング４内には、心内血流入口１３より流入した血液を濾過するための心内血濾過フィルター１２と、血液流入口５より流入した血液を濾過する静脈血フィルター１４が設けられている。
血液保留部８および管状部材を形成する合成樹脂としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体等が好適に使用できる。
【００１９】
血液保留部８および管状部材は、その表面（内面および外面）が抗血栓性表面となっていることが好ましい。抗血栓性表面は、抗血栓性材料を表面に被覆もしくは固定することにより形成することができる。抗血栓性材料としては、ヘパリン、ポリアルキルスルホン、エチルセルロース、アクリル酸エステル系重合体、メタアクリル酸エステル系重合体（例えば、ポリＨＥＭＡ［ポリヒドロキシエチルメタクリレート］）、疎水性セグメントと親水性セグメントの両者を有するブロックまたはグラフト共重合体（例えば、ＨＥＭＡ−スチレン−ＨＥＭＡのブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ［メチルメタアクリレート］のブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＬＭＡ［ラウリルメタアクリレート］のブロック共重合体、ＰＶＰ［ポリビニルピロリドン］−ＭＭＡのブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ／ＡＡ［アクリル酸］のブロック共重合体、さらにこのブロック共重合体にアミノ基を有するポリマーを混合したブレンドポリマー、および含フッ素樹脂などが使用できる。好ましくは、ＨＥＭＡ−スチレン−ＨＥＭＡのブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ［メチルメタアクリレート］のブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ／ＡＡ［アクリル酸］のブロック共重合体などが使用できる。
【００２０】
貯血槽１の下方には、遠心ポンプ２が取り付けられている。遠心ポンプとしては、公知のものが使用できる。この実施例で用いている遠心ポンプは、図２及び図３に示すような構造となっている。遠心ポンプ２は、内部に回転体（インペラ２３）を備え、このインペラ２３は、ポンプ駆動部２４により、外部と非接触状態で回転する力が与えられ、回転する。
【００２１】
遠心ポンプ（遠心式血液ポンプ）２は、血液流入ポート２１と血液流出ポート２２を有するハウジング２０と、内部に磁性体２７を備え、ハウジング２０内で回転し、回転時の遠心力によって血液を送るインペラ２３を有する。ポンプ駆動部は、インペラ２３の磁性体２７を吸引するための磁石を備えるロータ（図示せず）およびロータを回転させるモーター（図示せず）を備え、非接触状態にてインペラ２３に回転トルクを付与する。インペラ２３は、中央より外周方向に延びる複数の血液通路３０と、血液通路３０間に形成された複数のベーンを備える。血液通路３０は、インペラ２３の中央開口を始端とし、インペラ２３の外周縁まで延びている。遠心ポンプの血液充填量は、患者の体格などによって、相違するが、成人の場合、通常４０〜６０ｍｌ程度であり、小児の場合、通常、２０〜３０ｍｌ程度である。血液保留部８、遠心ポンプの血液充填量の１０％以上の体積を有していることが好ましい。１０％以上であれば、遠心ポンプを空転させ送血を停止させるに十分な空気を送ることができる。具体的には、血液保留部内の血液の重力が、遠心ポンプの吸引力と血液の表面張力との和より大きくなり、遠心ポンプによる血液吸引ができなくなり、血液保留部内の血液が自重により下方に落下したときに形成される、血液保留部内の上部空間の体積が、遠心ポンプの血液充填量の１０％以上であることが好ましい。
【００２２】
ハウジング２０は、血液流入ポート２１および血液流出ポート２２を有し、非磁性材料により形成されている。ハウジング内には、血液流入ポート２１および血液流出ポート２２と連通する血液室２６が形成されている。ハウジング２０の血液室２６内には、インペラ２３が収納されている。血液流入ポート２１は、ハウジング２６の上面の中央付近よりほぼ垂直に突出するように設けられている。血液流出ポート２２は、ほぼ円筒状に形成されたハウジング２６の側面より接線方向に突出するように設けられている。
【００２３】
インペラ２３には、磁性体２７（永久磁石、従動マグネット）が埋設されている。インペラ２３の下面中央には、シャフト２８が挿通されており、このシャフト２８は、ハウジング２８内に形成されたボールベアリング装置２９によって回転可能に支持されている。
インペラ２３の磁性体２７は、ポンプ駆動部２４のロータ（図示せず）に設けられた永久磁石によりインペラ２３を血液流入ポート２１と反対側に吸引され、回転トルクをポンプ駆動部より伝達可能にする。
【００２４】
ポンプ駆動部は、ハウジングと、ハウジング内に収納されたロータとロータを回転させるためのモータ（内部構造を省略する）からなる。ロータは、回転板と回転板の一方の面（遠心ポンプ側の面）に設けられた複数の永久磁石からなる。ロータの中心は、モータの回転軸に固定されている。永久磁石は、インペラ２３の磁性体２７（永久磁石）の配置形態（数および配置位置）に対応するように、複数かつ等角度ごとに設けられている。
【００２５】
ポンプ駆動部としては、上述のロータおよびモータを備えるものに限られず、例えば、インペラ２３の永久磁石を吸引し、かつ回転駆動させるための複数のステーターコイルからなるものでもよい。また、この実施例で用いる遠心ポンプでは、血液ポンプ部２とポンプ駆動部２４は、着脱自在となっている。このため、使用時にポンプ駆動部に不調が生じた場合、血液ポンプを交換する事なく、ポンプ駆動部のみを交換することができる。なお、このような実施例に限られるものではなく、血液ポンプ部とポンプ駆動部は、一体に形成されていてもよい。
【００２６】
遠心ポンプ２の血液流入ポート２１は、貯血槽１の血液流出口６内に挿入され、液密に固定されている。なお、これに限らず、遠心ポンプ２の血液流入ポート２１は、貯血槽の血液流出口にチューブを用いて接続してもよい。ポンプ２の血液流出口２２は、血液チューブ２５により人工肺の血液流入口３１に接続されている。遠心ポンプ２が作動することにより、貯血槽１の貯血部７内の血液は、人工肺に送血される。
【００２７】
人工肺３は、図１及び図２に示すように、熱交換器付中空糸膜型人工肺であり、人工肺部３ａと熱交換器部３ｂを備え、熱交換器部が上流側で人工肺が下流側となっている。
この実施例の熱交換器部３ｂは、血液流入ポート３１と、血液導出ポート５２と、熱媒体流入ポート３７と、熱媒体流出ポート（図示せず）とを有する熱交換器ハウジング５５と、熱交換器ハウジング５５内に収納された複数の熱交換用管体５８と、熱交換用管体５８の両端部を熱交換器ハウジング５５の内面に液密に固着する熱交換器内隔壁５７ａ，５７ｂとを備える。そして、熱交換器ハウジング５５内には、血液流入ポート３１および血液導出ポート５２と連通し、管体５８の外面と熱交換器ハウジング５５の内面と熱交換器内隔壁５７ａ，５７ｂの内側面により形成された血液流通室と、熱媒体流入ポート３７および熱媒体流出ポート（図示せず）と連通し、管体５８内部により形成された熱媒体流通室とを有している。熱交換器の血液導出ポート５２は人工肺の血液導入ポート６２と接続チューブ７０により接続されている。
【００２８】
熱交換用管体５８としては、熱伝導率の高い金属管（例えば、ステンレス管、アルミ管、銅管）あるいは樹脂管が好適に使用できる。管体５８の内径は、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍであり、このような管体２６が、約１００本〜２０００本、好ましくは、約２００本〜１０００本の細管束に形成され、熱交換器ハウジング５５内（この実施例では、内筒部内）に収納されている。管体５８相互の距離としては、管体５８の外径、内筒部の内径などにより異なるが、０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度である。熱交換用管体５８の両端部は、端面を閉塞しない状態で熱交換器内隔壁５７ａ，５７ｂにより、熱交換器ハウジング５５の内面に液密に固着されている。
【００２９】
なお、熱交換器としては、このような熱交換用管体の内部に血液が流れるタイプ（血液内部灌流型）のものに限定されず、熱交換器用管体の外側に血液が流れるタイプ（血液外部灌流型）のものであってもよい。また、熱交換器付人工肺としては、上記のように熱交換器を血液が通過した後、人工肺に流入するタイプのものに限られず、人工肺を血液が通過した後に、熱交換器を通過するものであってもよい。
【００３０】
人工肺部３ａは、血液導入ポート６２と血液流出口３２を有する人工肺ハウジング６０と、人工肺ハウジング６０内に挿入された多数のガス交換用中空糸膜からなる中空糸膜束６６と、中空糸膜束６６の両端部を人工肺ハウジング６０の両端部に液密に固定する隔壁６４ａ，６４ｂと、中空糸内部と連通し、かつ一方の隔壁６４ａの外側に形成されたガス流入部５９ａと、中空糸内部と連通し、かつ他方の隔壁６４ｂの外側に形成されたガス流出部５９ｂを備える。
人工肺ハウジング６０の形成材料としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−ブチレン−スチレン共重合体など種々のものが使用できる。特に好ましくは、ポリカーボネート、アクリル樹脂・ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル樹脂である。
【００３１】
人工肺ハウジング６０の内部に収納された中空糸膜束６６は、多数の中空糸膜からなり、中空糸膜は中空糸膜壁を貫通する多数の微細孔を有している。中空糸膜はこの微細孔を介してＯ₂添加およびＣＯ₂除去を行うことができ、いわゆるガス交換膜として機能する。中空糸膜としては、肉厚が５〜８０μｍ、好ましくは１０〜６０μｍ、空孔率２０〜８０％、好ましくは３０〜６０％、微細の孔径が０．０１〜５μｍ、好ましくは０．０１〜１μｍ程度、内径が１００〜１０００μｍ、好ましくは１００〜３００μｍのものが好適に使用される。
中空糸膜を形成する材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、セルロースアセテート等の疎水性高分子が使用でき、好ましくは、疎水性高分子であり、特に好ましくは、ポリオレフィン系樹脂であり、より好ましくは、ポリプロピレンである。具体的には、延伸法または固液相分離法などにより微細孔を形成させたポリプロピレン製中空糸膜が望ましい。
【００３２】
中空糸膜は、人工肺ハウジング６０内部を全体に広がって、１０，０００〜８０，０００本収納されている。中空糸膜の両端部は、それぞれ端面開口が閉塞されない状態で隔壁６４ａ，６４ｂにより人工肺ハウジング６０の端部に液密に固着されている。隔壁６４ａ，６４ｂは、中空糸膜束６６を液密に固着すると共に、人工肺ハウジング６０内を、中空糸膜の外面と人工肺ハウジング６０の内面と隔壁６４ａ，６４ｂの内側面とにより形成される血液流通室と、中空糸膜の内部に形成されるガス流通室とに区画している。隔壁６４ａ，６４ｂを形成する材料としては、高分子ポッティング剤（例えば、ポリウレタン、シリコーンゴム）などが好適に使用できる。
【００３３】
人工肺ハウジング６０の上下端付近には、ガス流通室と連通するガス流入口３３、ガス流出口３４がそれぞれ設けられている。ガス流入口３３から導入された酸素ガスは、ガス流通室（中空糸膜の内部空間）を経てガス導出部に流入し、ガス流出口３４より排出される。
なお、人工肺としては、このように、中空糸の外部に血液が流れ、内部にガスが流れるタイプ（血液外部灌流型）のものに限定されず、中空糸膜の内部に血液が流れるタイプ（血液内部灌流型）のものであってもよい。さらに、人工肺は、多孔質中空糸膜を用いたものに限られず、例えば、多孔質平膜を用いたものでもよい。
【００３４】
【実施例】
図２に示すような構造の送血機構を備えた人工心肺装置を作成した。なお、貯血槽の貯血容量は、約４５００ｍｌであった。貯血槽ハウジングの下部は、図３、図４および図５に示すような構造であり、突出部および円筒状部材を有する。突出部の内部底面積は、約３６ｃｍ²（ほぼ６ｃｍの正方形）であり、高さは、１２ｃｍである。円筒状部材の下端部分での内径は、約６０ｍｍであり、上部での内径は、約５０ｍｍであり、高さは、約５０ｍｍであった。この円筒部材の容積は、約１２０ｍｌであった。また、この人工心肺装置に取り付けられている、遠心ポンプの血液充填量は、４５ｍｌであった。
この人工心肺装置に、ヘパリン加牛血を４Ｌ／ｍｉｎの流量にて遠心ポンプを用いて循環し、貯血槽内の貯血量が約１０００ｍｌ程度となったときに、貯血槽への血液流入を停止し、遠心ポンプでの血液排出を継続した。これにより、貯血槽内の血液面は徐々に下降し、血液面が円筒部材の上部より下方となっても血液流出は継続し、血液面が、突出部の下面（円筒部材の下端）より約３ｍｍとなったとき、円筒部材内の血液面が落下した。これにより、円筒部材内に流入した空気を遠心ポンプが吸引し、遠心ポンプは送血不能となった。この状態における円筒状部材内の空間（円筒状部材の上端内面と血液面との間の空間）の体積は、約８ｍｌであった。また、停止した遠心ポンプ内の血液量は、１２ｍｌであり、３３ｍｌの空気を吸引していた。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の送血機構付貯血槽は、血液流入口と、血液流出口と、前記血液流入口および前記血液流出口と連通する貯血部を有し、かつ、該貯血部内に、下端付近にて該貯血部内と連通する連通部を備える血液保留部と、該血液保留部の内部の上部と前記血液流出口とを連通する血液通路を備える貯血槽と、該貯血槽の前記血液流出口に直接もしくは血液チューブを介して、接続された遠心ポンプとを備える。
このため、貯血部内の血液面が血液保留部の上端より下方になっても、血液保留部内より血液が流出するため、血液流出口に接続される遠心ポンプに空気が送り込まれることがなく、よって、遠心ポンプは空気を抱き込んだ血液をその下流側に送ることもない。そして、血液保留部内の血液の重力が、遠心ポンプの吸引力と血液の表面張力との和より、大きくなると、遠心ポンプによる血液吸引ができなくなり、血液保留部内および血液通路内の血液は、自重により下方に落下し、空気と入れ替わり、血液保留部内の上部は空間となる。このため、遠心ポンプは血液吸引ができなくなり、空転し実質的に送血が停止する。よって、この貯血槽によれば、貯血部内の血液量がある値以下の危険値になると、この貯血槽では、血液保留部内の血液が自重により落下することにより、遠心ポンプよる送血が自動的に停止となる。よって、貯血部内の血液量がある値以下の危険値となっても、空気を抱き込んだ（気泡を多く含んだ）血液が人工肺に送られることがなく安全である。
また、本発明の人工心肺装置は、上記のような貯血槽を備えているので、上記のような効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の送血機構付貯血槽を備える人工心肺装置の一実施例の側面図である。
【図２】図２は、図１に示した人工心肺装置の部分断面図である。
【図３】図３は、貯血槽に遠心ポンプを取り付けた状態の貯血槽下部の拡大断面部分図である。
【図４】図４は、貯血槽（遠心ポンプを取り付けない状態）の血液流出口より若干上方部分にて切断した貯血槽下部の拡大断面部分図である。
【図５】図５は、貯血槽（遠心ポンプを取り付けない状態）の突出部（血液保留部収納部）付近の側面図である。
【符号の説明】
１貯血槽
２遠心ポンプ
３人工肺
５血液流入口
６血液流出口
７貯血部
８血液保留部
９血液通路
１０人工心肺装置

Claims

血液流入口と、血液流出口と、前記血液流入口および前記血液流出口と連通する貯血部を有し、かつ、該貯血部内に、下端付近にて該貯血部内と連通する連通部を備える血液保留部と、該血液保留部の内部の上部と前記血液流出口とを連通する血液通路を備える貯血槽と、該貯血槽の前記血液流出口に直接もしくは血液チューブを介して、接続された遠心ポンプとを備えることを特徴とする送血機構付貯血槽。
前記血液保留部は、上端が閉塞した筒状部材により形成されており、前記血液通路は、管状部材により形成されており、前記筒状部材は、下端に前記貯血部との連通部を備え、上端に前記管状部材が前記筒状部材の内部と連通するように固定されている請求項１に記載の送血機構付貯血槽。
前記連通部は、前記血液保留部と前記貯血部の最下部とを連通するものである請求項１または２に記載の送血機構付貯血槽。
前記貯血部は、前記筒状部材の外周面を取り囲むように形成された血液貯留部を有している請求項２または３に記載の送血機構付貯血槽。
前記血液保留部は、前記血液流出口に接続される血液ポンプの血液充填量の１０％以上の体積を有している請求項１ないし４のいずれかに記載の送血機構付貯血槽。
前記血液保留部は、前記遠心ポンプの血液充填量の１０％以上の体積を有している請求項１ないし５のいずれかに記載の送血機構付貯血槽。
請求項１ないし６のいずれかに記載の送血機構付貯血槽と、該送血機構付貯血槽に取り付けられた人工肺と、該人工肺と前記送血機構付貯血槽の遠心ポンプとを接続する血液チューブとを備えることを特徴とする人工心肺装置。