JP4839030B2 - 体外循環装置 - Google Patents
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Description
(1) 血液を移送して体外循環させる血液ポンプと、該体外循環する血液中の気泡を除去する気泡除去装置と、前記血液ポンプの作動を制御する制御手段とを有する体外循環装置であって、
前記気泡除去装置は、血液が流入する内部空間を有する装置本体と、前記装置本体の上側に設けられ、前記装置本体から浮上した気泡を一時的に貯留する気泡貯留室と、前記気泡貯留室の上側に設けられ、脱気手段に接続されて陰圧に保たれる陰圧室と、前記気泡貯留室と前記陰圧室とを隔てるように設けられ、前記気泡貯留室内の気体は通過させるが血液は通過させないフィルタ部材と、前記気泡貯留室内の血液の液面レベルまたはそれに係る情報を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、血液の第1の液面レベルを検出する第1のセンサと、前記第1の液面レベルより下方の第2の液面レベルを検出する第2のセンサとを備え、
前記制御手段は、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサから得られた情報に基づいて、前記血液ポンプの作動を制御することを特徴とする体外循環装置。
前記装置本体の頂部付近を前記気泡貯留室に連通させ、前記装置本体から浮上した気泡が通過する第1連通部と、
前記装置本体の周壁部付近を前記気泡貯留室に連通させる第2連通部とを備え、
前記装置本体から浮上した気泡が前記第1連通部を通って前記気泡貯留室へ流入するとともに前記気泡貯留室内の血液が前記第2連通部を通って前記装置本体へ戻るよう構成されている上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の体外循環装置。
図1は、体外循環装置が有する気泡除去装置の実施形態を示す断面側面図、図2は、図1中のA矢視図(下面図)、図3は、図1中のB−B線断面図、図4は、体外循環装置の実施形態の概要を示す図である。なお、説明の都合上、図1中の上側を「上」または「上方」といい、下側を「下」または「下方」という。
図1に示すように、気泡除去装置1Aは、装置本体40と、装置本体40(旋回流形成室2)の上側に設けられた気泡貯留室5と、気泡貯留室5の上側に設けられた陰圧室8と、連結管18を介して陰圧室8に連通する液体貯留室(部屋)15と、気泡貯留室5と陰圧室8とを隔てるように設けられた第1のフィルタ(フィルタ部材(脱気膜))9と、液体貯留室15に設けられた第2のフィルタ16と、気泡貯留室5内の血液の液面レベルを検出する検出手段17Aとを有している。
体外循環装置100Aは、血液を送液(移送)する遠心ポンプ(血液ポンプ)101と、遠心ポンプ101の吸入口と患者とを結ぶ脱血ライン102と、遠心ポンプ101の吐出口と患者とを結ぶ送血ライン103と、脱血ライン102の途中に設置された気泡除去装置1Aと、送血ライン103の途中に設置され、血液に対しガス交換を行う人工肺104と、送血ライン103の途中に設置された流量計105と、遠心ポンプ101の吸入口付近の脱血ライン102と人工肺104の出口付近の送血ライン103とを短絡して接続する再循環ライン106と、ラインを構成するチューブを挟持・開放することにより流路を開閉するクランプ107、108および109と、気泡除去装置1Aに設置された第1のセンサ13Aの検出信号に基づいてクランプ107、108および109の開閉状態を制御する制御装置(制御手段)110とを備えている。
図5は、本発明の体外循環装置が有する気泡除去装置の実施形態を示す断面側面図、図6は、本発明の体外循環装置の実施形態の概要を示す図、図7は、図6に示す体外循環装置の制御装置の制御プログラムを示すフローチャート、図8は、図6に示す体外循環装置の制御装置の制御による血液ポンプの回転数の経時変化を模式的に示すグラフである。なお、説明の都合上、図5中の上側を「上」または「上方」といい、下側を「下」または「下方」という。
図5に示すように、気泡除去装置1Bには、気泡貯留室5内の血液の液面レベルを検出する検出手段17Bが設けられている。この検出手段17Bは、第1のセンサ13Aと、第2のセンサ13Bとを有している。
体外循環装置100Bは、制御装置110が第1のセンサ13Aおよび第2のセンサ13Bから得られた情報に基づいて、遠心ポンプ101の作動を制御する以外は前記第1実施形態の体外循環装置100Aと同様である。
2 旋回流形成室
20 中心軸
21 拡径部
22 円錐台形部
23 胴部
231 底部
3 流入口
31 下端
4 流出口
5 気泡貯留室
50 中心軸
51 底面
511 最下面
52 傾斜面
521 上部
522 中央部
53 溝
6 第1連通部
7 第2連通部
8 陰圧室
9 第1のフィルタ(フィルタ部材)
91 上面
92 下面
93 最上端部
94 最下端部
11 円板
12 連結部材
13A 第1のセンサ
13B 第2のセンサ
131 超音波送信部
132 超音波受信部
15 液体貯留室(部屋)
151 貯留室本体
152 逆止弁設置部
153 脱気口
154 端部
155 上部
16 第2のフィルタ
161 最上端部
162 最下端部
17A、17B 検出手段
18 連結管
181 底面
182 開口部
30 逆止弁
40 装置本体
100A、100B 体外循環装置
101 遠心ポンプ
102 脱血ライン
103 送血ライン
104 人工肺
105 流量計
106 再循環ライン
107、108、109 クランプ
110 制御装置(制御手段)
111 脱気ライン
112 陰圧レギュレータ
L 液体
Q1 第1の液面レベル
Q2 第2の液面レベル
S500〜S506 ステップ
Claims (13)
- 血液を移送して体外循環させる血液ポンプと、該体外循環する血液中の気泡を除去する気泡除去装置と、前記血液ポンプの作動を制御する制御手段とを有する体外循環装置であって、
前記気泡除去装置は、血液が流入する内部空間を有する装置本体と、前記装置本体の上側に設けられ、前記装置本体から浮上した気泡を一時的に貯留する気泡貯留室と、前記気泡貯留室の上側に設けられ、脱気手段に接続されて陰圧に保たれる陰圧室と、前記気泡貯留室と前記陰圧室とを隔てるように設けられ、前記気泡貯留室内の気体は通過させるが血液は通過させないフィルタ部材と、前記気泡貯留室内の血液の液面レベルまたはそれに係る情報を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、血液の第1の液面レベルを検出する第1のセンサと、前記第1の液面レベルより下方の第2の液面レベルを検出する第2のセンサとを備え、
前記制御手段は、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサから得られた情報に基づいて、前記血液ポンプの作動を制御することを特徴とする体外循環装置。 - 血液の液面が前記第1の液面レベルに達したことを前記第1のセンサが検出した場合には、前記制御手段は、前記装置本体の内部空間に流入する血流量が減少するよう、前記血液ポンプの作動を制御する請求項1に記載の体外循環装置。
- 血液の液面が前記第1の液面レベルと前記第2の液面レベルとの間に位置する状態から、前記第1の液面レベルに達したことを、前記第1のセンサが検出した場合には、前記制御手段は、そのときの前記血液ポンプの作動状態を維持するよう制御する請求項2に記載の体外循環装置。
- 血液の液面が前記第2の液面レベルに達したことを前記第2のセンサが検出した場合には、前記制御手段は、前記血液ポンプの作動を停止するよう制御する請求項1ないし3のいずれかに記載の体外循環装置。
- 前記第1のセンサおよび/または前記第2のセンサは、超音波を送信する送信部と、該送信された超音波を受信する受信部とを備え、血液を透過する超音波の透過率と、気体を透過する超音波の透過率との差異を利用して、前記気泡貯留室内の血液の液面を検出し得る請求項1ないし4のいずれかに記載の体外循環装置。
- 前記気泡貯留室の底面には、水平方向に対し傾斜した傾斜面が設けられている請求項1ないし5のいずれかに記載の体外循環装置。
- 前記傾斜面の傾斜方向に沿って、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサが設けられている請求項6に記載の体外循環装置。
- 前記第1のセンサは、前記傾斜面の上部付近に設けられている請求項6または7に記載の体外循環装置。
- 前記フィルタ部材は、水平方向に対し傾斜して設けられている請求項1ないし8のいずれかに記載の体外循環装置。
- 前記第2のセンサは、前記傾斜したフィルタ部材の最下端部とほぼ同じ高さの位置に設けられている請求項9に記載の体外循環装置。
- 前記装置本体の内部空間は、その横断面形状が略円形をなしている請求項1ないし10のいずれかに記載の体外循環装置。
- 前記気泡除去装置は、前記内部空間の内周面のほぼ接線方向に設けられ、血液が前記内部空間内で旋回流を形成するように血液を該内部空間内に導入する流入口を有する請求項11に記載の体外循環装置。
- 前記気泡除去装置は、
前記装置本体の頂部付近を前記気泡貯留室に連通させ、前記装置本体から浮上した気泡が通過する第1連通部と、
前記装置本体の周壁部付近を前記気泡貯留室に連通させる第2連通部とを備え、
前記装置本体から浮上した気泡が前記第1連通部を通って前記気泡貯留室へ流入するとともに前記気泡貯留室内の血液が前記第2連通部を通って前記装置本体へ戻るよう構成されている請求項1ないし12のいずれかに記載の体外循環装置。
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