JP4450659B2 - 血液処理装置 - Google Patents

Description

本発明は身体外の循環において血液を処理する装置に関する。

ある外科処理中、患者の血液の身体外の循環のための回路を確立する必要がある。このような回路は、回路内へ血液を運搬するためのポンプ、血液を熱交換表面に遭遇させて血液の温度を所望の値に維持する熱交換器、血液内に酸素を移送させる意味をもつ酸素付加装置、及び動脈ラインに接続され、血液が患者に戻る前に血液内に存在するいかなる空気気泡をも留める意味をもつ動脈フィルタとして知られるフィルタの如き装置を有することができる。

既知の技術においては、静脈リザーバがまた普通身体外回路に含まれ、患者から血液を収集するために使用される。回路はまた、手術場所から回収により収集される血液を収容するために使用される心臓切開用リザーバを含むことができる。

すべてのこれらの装置は別個の素子として身体外回路内に存在することができるか又は２００１年８月２日に出願された本出願人に係る米国特許出願番号第０９／９２０，９９９号明細書に開示されたような種々の組み合わせとして一体化できる。

しかし、今では、最も発展した形での手術技術は患者の出血を最小化でき、これは、色々な操作者にとって、利用できる多量の血液をもはや必要としないことにつながる。更に、身体外回路にとって必要な呼び水容積を最小化することが望ましい。それ故、最小量の呼び水作用のための容積で少量の患者の血液の身体外循環を迅速に設置及び確立するために使用でき、安全で有効な方法で血液を処理できる装置に対する要求が存在する。
それ故、本発明の目的は、手術者が多量の血液の利用を必要としない場合に使用でき、血液の最適で安全な処理及び手術者による便利な管理を保証できる、身体外循環において血液を処理する装置を提供することである。

この目的は、単一の一体の組立体として一体化され、種々のチューブライン及び（又は）ダクトにより相互接続された、気泡捕獲器、遠心血液ポンプ、酸素付加器、熱交換器及び動脈血フィルタを有する、本発明に係る、身体外循環において血液を処理する装置により達成される。一体化した構造体は心臓バイパス式の手術中に使用されるか又は心臓鼓動間式の手術中に心臓を補助するために使用される身体外の血液回路にとって必要なすべての素子を含む完全な装置を形成する。一体化した構造体は完全に組立てられ相互接続された装置として使用者へ搬送されるように形状づけられるか、または、代わりに、梱包空間を一層有効に使用するために、使用者はある最小の組立作業を必要とすることもある。

気泡捕獲器は静脈ラインに接続され、患者から血液を受け取るための入口と、遠心ポンプの入口へ血液を供給するように接続された出口とを有する。遠心ポンプは熱交換器の入口で接続された出口を有し、熱交換器の出口は酸素付加器の入口に接続される。酸素付加器は動脈フィルタの入口に接続された出口を有する。動脈フィルタは処理した血液を患者へ戻すための動脈ラインに結合されるようになった出口コネクタを具備する。

１つの実施の形態においては、本発明は身体外の血液回路を通って流れる血液を酸素付加及びろ過するための一体化した装置である。一体化した装置は静脈血を受け取るための入口と、静脈血を供給するための出口とを備えた気泡捕獲器を有する。装置は気泡捕獲器の出口から血液を受け取るように接続された入口と、熱交換器の血液入口に接続された出口とを備えた血液ポンプを有する。熱交換器は酸素付加器の入口へ温度制御された静脈血を供給するための血液出口を有する。酸素付加器は酸素付加された血液を動脈血フィルタの入口へ供給するための出口を有する。動脈血フィルタは酸素付加された血液を患者へ戻すための動脈ラインに接続するようになった出口を有する。一体化した装置は気泡捕獲器を画定する第１の部分と、血液ポンプを画定する第２の部分と、熱交換器を画定する第３の部分と、酸素付加器を画定する第４の部分と、動脈血フィルタを画定する第５の部分とを備えた一体のハウジングを有する。血液ポンプは、遠心ポンプの軸線が水平となるように一体のハウジング内に位置する遠心ポンプとすることができる。

別の実施の形態においては、本発明は身体外の血液回路を確立する装置である。装置は気泡捕獲器と、血液ポンプと、熱交換器と、酸素付加器と、動脈血フィルタと、一体の構造体として気泡捕獲器、血液ポンプ、熱交換器、酸素付加器及び動脈血フィルタを組み込み、相互接続するハウジングとを有する。ハウジングは患者から静脈血を受け取り、静脈血を気泡捕獲器へ供給するための入口と、酸素付加された血液を動脈血フィルタから患者へ供給するための出口とを有する。血液ポンプは、ポンプの軸線が水平となるようにハウジング内に位置する遠心ポンプとすることができる。

図１を参照すると、符号１は本発明に係る装置を全体的に示し、この装置は、単一の一体的な組立体として一体化され、心臓バイパス式手術又は心臓鼓動間式の手術中に患者の血液を処理するために使用できる完全な身体外の血液回路を形成するために種々のチューブライン及び（又は）ダクトにより相互接続された一連の素子を有する。
装置は気泡捕獲器２を有する。気泡捕獲器２は患者から血液を受け取るための静脈ラインに接続するようになった入口コネクタ２ａを具備する。
気泡捕獲器２の出口コネクタ２ｂはダクト３の一端で接続される。ダクト３の他端は遠心ポンプ４の入口に接続される。遠心ポンプ４は、遠心ポンプ４から熱交換器５の入口コネクタ５ａへ血液を提供するように接続された送給ダクト４ａに接続された出口コネクタ４ｂを画定する透明な囲いを有する。熱交換器５は酸素付加器６の入口６ａへ血液を運搬するように形状づけられた出口コネクタ５ｂを具備する。
酸素付加器６の出口６ｂから、血液は動脈フィルタ７に達し、このフィルタは血液を患者へ戻すための動脈ラインに接続するようになった出口コネクタ７ａを具備する。
遠心ポンプ４の透明な囲いは熱交換器５及び酸素付加器６で構成された構造体の端面に一体的に接続される。遠心ポンプ４は、ポンプの軸線が水平になり、出口コネクタ４ｂがポンプの頂部に位置するように、方位決めされる。この構成はいくつかの理由で有利である。第１に、充填中にポンプ内に収容されたすべての空気の完全な除去を本質的に保証する。その理由は、装置内のすべての空気気泡はその浮力のために上昇し、ポンプの頂部の出口コネクタを通って排出されるからである。第２に、遠心ポンプの軸線が水平であるため、操作者は透明な囲いを通してロータ及びポンプ室の全体を見ることができる。このことは、操作者が、ポンプ内へ又はポンプを通って進むことのあるいかなる空気気泡をも目で位置確認するのを許容し、それに応答して適当な較正行動を行うのを許容する。
本発明に係る装置は極めて機能的である。身体外回路内で血液循環を生じさせるための組立体の素子として遠心ポンプを採用する選択は、静脈ラインを通って吸入部に流入し、患者から出発する血液の部分真空が、そこから血液を吸引する患者の血管を劣化させない値に制限されることを保証する。ちなみに、容積ポンプでは、このような劣化が生じることがある。
空気気泡が遠心ポンプに到達するのを阻止することが望ましい。その理由は、ポンプを通過中に空気気泡が微粒化されて、動脈フィルタ７により捕獲できなくなるからである。回路内でポンプの上流側で接続された気泡捕獲器２はこの機能を遂行するために設けられる。
本発明の装置は、伝統的な身体外血液回路内での種々の個々の素子の使用に対する迅速で有効かつ便利な代替として使用することができる。装置の構造がこれらの種々の個々の素子を予め接続された一体の構造体として組み込んでいるので、極めて迅速に設置することができ、使用態勢に入れる。更に、本発明は、いくつかの理由で、心臓鼓動間式の手術に使用するのに有利である。第１に、血液の一部が身体外回路内へ逸らされるので、心臓は一層少ない血液を送り出し、それ故、鼓動が一層少なく、手術者にとって心臓を処置するのが一層容易になる。第２に、手術中に完全なバイパス状態に変更する必要がある場合、本発明の一体の装置はこの変更を行うのに必要な能力及び機能を提供する酸素付加器及び他の素子を有する。本発明はまた心臓バイパス式手術中又は心臓鼓動間式の手術中血液を処理する装置を使用する方法を含む。
ここに開示した実施の形態は本発明の現在好ましい実施の形態を示すことを理解すべきである。本発明の要旨を逸脱することなく、これらの実施の形態に対して種々の修正及び付加を行うことができる。

本発明による装置の長手方向断面図である。

符号の説明

１ 本発明による装置
２ 気泡捕獲器
２ａ 入口コネクタ
２ｂ 出口コネクタ
４ 遠心ポンプ
４ｂ 出口コネクタ
５ 熱交換器
５ａ 入口コネクタ
５ｂ 出口コネクタ
６ 酸素付加器
６ａ 入口
６ｂ 出口
７ 動脈フィルタ
７ａ 出口コネクタ

Claims (3)

1. 身体外の血液回路を通って流れる血液を酸素付加及びろ過処理するための一体化した装置において、
   静脈血を受け取るための入口（２ａ）と、静脈血を供給するための出口（２ｂ）とを有する気泡捕獲器（２）；
   気泡捕獲器（２）の出口から血液を受け取るように接続された入口と、出口（４ｂ）とを有する血液ポンプ（４）；
   上記ポンプ（４）の上記出口（４ｂ）から静脈血を受け取るように接続された血液入口（５ａ）と、温度制御された静脈血を供給するための血液出口（５ｂ）とを有する熱交換器（５）；
   上記熱交換器（５）の上記血液出口（５ｂ）から静脈血を受け取るように接続された入口（６ａ）と、酸素付加された血液を供給するための出口（７ａ）とを有する酸素付加器（６）；
   上記酸素付加器（６）の上記出口（６ｂ）から酸素付加された血液を受け取るように接続された入口と、ろ過され酸素付加された血液を供給するための出口（７ａ）とを有する動脈血フィルタ（７）；及び
   上記気泡捕獲器（２）を画定する第１の部分と、上記血液ポンプ（４）を画定する第２の部分と、上記熱交換器（５）を画定する第３の部分と、上記酸素付加器（６）を画定する第４の部分と、上記動脈血フィルタ（７）を画定する第５の部分とを有する一体のハウジング；
   を有し、
   上記気泡捕獲器（２）は、上記熱交換器（５）、上記酸素付加器（６）及び上記動脈血フィルタ（７）の上方に配置され、上記ポンプ（４）は、上記熱交換器（５）、上記酸素付加器（６）及び上記動脈血フィルタ（７）の下方に配置されることを特徴とする一体化した血液処理装置。
2. 上記血液ポンプ（４）が遠心ポンプであることを特徴とする請求項１に記載の一体化した血液処理装置。
3. 上記遠心ポンプが軸線を有し、当該遠心ポンプは、同遠心ポンプの上記軸線が水平となるように上記一体のハウジング内に位置することを特徴とする請求項２に記載の一体化した血液処理装置。

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