JP4952232B2

JP4952232B2 - 貯血槽

Info

Publication number: JP4952232B2
Application number: JP2006341363A
Authority: JP
Inventors: 稔田中
Original assignee: JMS Co Ltd
Current assignee: JMS Co Ltd
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2026-12-19
Also published as: JP2008149001A

Description

本発明は、心肺手術等を行う際に使用される体外血液循環回路中に設けられ、体外循環中の血液を一時的に貯留する貯血槽に関する。

心臓手術等を行う場合、患者の心臓や肺の機能を代替するための血液ポンプや人工肺を備えた体外血液循環回路が用いられる。体外血液循環回路には、患者の静脈から脱血された静脈血を一時的に貯留して循環回路血液量を調整するための貯血槽（「静脈血貯血槽」と呼ばれることがある）や、術野に溢れた血液（心内血）を吸引して回収して一時的に貯留するための貯血槽（「心内血貯血槽」と呼ばれることがある）が設けられる。心内血は、静脈血に比べて、肉片、脂肪、凝血塊などの異物や気泡を多く含むので、心内血貯血槽には、異物を除去するための濾過層と気泡を消泡するための消泡層とからなる心内血濾過消泡層（カーディオトミー部）が設けられる。

図６は従来の貯血槽（静脈血貯血槽）の概略構成を示した断面図である。この貯血槽２００は、透明又は半透明の材料からなるハウジング２１０と、ハウジング２１０の上部に設けられた、静脈血が流入する静脈血流入ポート２２０と、静脈血流入ポート２２０にその上端が接続された導入管２３０と、ハウジング２１０内に収納された静脈血濾過網２４０とを有している。ハウジング２１０は、その底面の中心から外れた一部が下方に突出した貯血部２１１と、貯血部２１１の下端に設けられた、血液が流出する血液流出ポート２１２とを備える。静脈血流入ポート２２０は貯血部２１１の真上から外れた位置に設けられている。静脈血濾過網２４０は、多数の微細な開口を有するスクリーンフィルタなどからなり、ハウジング２１０内を下方に向かって延びる導入管２３０を取り囲んでいる。

貯血槽２００は、通常、貯血部２１１側（図６の左側）が技師側、貯血部２１１とは反対側である静脈血流入ポート２２０側（図６の右側）が患者側となるように配置される。図６において、Ａは、適正貯血時の血液面レベルを示している。ハウジング２１０の下部に内寸法が相対的に小さな貯血部２１１を形成することにより、技師はハウジング２１０内に貯留した血液量の変化を液面の上下変化として容易に視認することができる。ハウジング２１０の貯血部２１１の技師側の壁面２１３には、貯血量を示すための目盛り（図示せず）が形成されている。

患者の静脈から脱血された血液は、静脈血流入ポート２２０及び導入管２３０を順に通過して、導入管２３０の下端の開口から流出し、静脈血濾過網２４０を通過して、ハウジング２１０の傾斜面２１４上を流れて貯血部２１１内に一時的に貯留された後、血液流出ポート２１２から流出する。血液が濾過網２４０を通過する際に、血液中の異物及び気泡が除去される。

貯血槽２００が体外血液循環回路に組み込まれて血液が貯血槽２００内を通過する過程において、血液は、貯血部２１１に加えて、濾過網２４０内及び傾斜面２１４上に一時的に保持される。血液循環時に貯血部２１１内に貯留される血液以外に、貯血槽２００内に一時的に保持される血液の量は動的充填量と呼ばれる。貯血槽の動的充填量が多いと、体外循環の開始時や循環血液量を変化させようとした時に、貯血槽内の血液面変化の応答が遅れ、貯血槽内の血液量を安定させることが困難となる。その結果、貯血槽内の血液量が減少して循環回路内に気泡を送り込む危険性が増大する。この危険を回避するため、技師は動的充填量を考慮して貯血槽への充填量（プライミング量）を設定したり、循環血流量をコントロールしたりしなければならず、これが技師に過大な負担を強いていた。従って、貯血槽の動的充填量は可能な限り少ないことが望ましい。

図７は、従来の別の貯血槽の概略構成を示した側面図である（特許文献１参照）。この貯血槽３００は、静脈血貯血槽にカーディオトミー部が一体化されている。貯血槽３００は、透明又は半透明の材料からなるハウジング３１０と、ハウジング３１０の上部に設けられた、静脈血及び心内血がそれぞれ流入する静脈血流入ポート３２０及び心内血流入ポート３５０と、静脈血流入ポート３２０にその上端が接続された導入管３３０と、ハウジング３１０内に収納された静脈血濾過網３４０と、ハウジング３１０内に収納されたカーディオトミー部３６０とを有している。ハウジング３１０は、その底面の中心から外れた一部が下方に突出した貯血部３１１と、貯血部３１１の下端に設けられた、血液が流出する血液流出ポート３１２とを備える。静脈血流入ポート３２０は貯血部３１１のほぼ真上に設けられており、心内血流入ポート３５０は貯血部３１１の真上から外れた位置に設けられている。静脈血濾過網３４０は、多数の微細な開口を有するスクリーンフィルタなどからなり、その下端は血液流出ポート３１２の近傍にまで延びている。導入管３３０は静脈血濾過網３４０内に配置され、その下端の開口は静脈血濾過網３４０の下端近傍に位置している。カーディオトミー部３６０は、心内血流入ポート３５０からの血液が流入するように、その下方に位置し、消泡層及び濾過層を備える。図６の貯血槽２００と同様に、貯血槽３００は、通常、貯血部３１１側（図７の左側）が技師側、貯血部３１１とは反対側であるカーディオトミー部３６０側（図７の右側）が患者側となるように配置される。ハウジング３１０の上部には、プライミング液を注入するためのプライミング液注入口３５１や、心内血を流入させる予備ポートや血液に各種薬剤を混入させる薬剤注入ポートとして使用されるサービスポート３５２などが設けられている。

患者の静脈から脱血された静脈血は、静脈血流入ポート３２０及び導入管３３０を順に通過して、導入管３３０の下端の開口から流出し、濾過網３４０を通過して、貯血部３１１内に一時的に貯留される。静脈血が濾過網３４０を通過する際に、血液中の異物及び気泡が除去される。また、患者の術野から吸引された心内血は、心内血流入ポート３５０及びカーディオトミー部３６０を順に通過して、貯血部３１１内に流入し一時的に貯留される。心内血がカーディオトミー部３６０を通過する際に、血液中の異物及び気泡が除去される。貯血部３１１内の血液は血液流出ポート３１２から流出する。

動的充填量に関して図７の貯血槽３００と図６の貯血槽２００とを比較すると、図６の貯血槽２００では、静脈血が傾斜面２１４上を拡がりながら流れた後、貯血部２１１に至るので動的充填量が相対的に大きくなるのに対して、図７の貯血槽３００では、静脈血は比較的小径の導入管３３０により貯血部３１１の下端近傍まで直接導かれるので動的充填量を相対的に小さくすることができる。

しかしながら、図７の貯血槽３００では、静脈血流入ポート３２０が技師側に配置されているので、静脈血流入ポート３２０と患者とをつなぐ脱血ラインチューブが、心内血流入ポート３５０に接続される心内血吸引ラインチューブやプライミング液注入口３５１及びサービスポート３５２にそれぞれ接続されるチューブと交錯するという問題がある。
特開平５−３１７４２０号公報

このように、静脈血流入ポート２２０が患者側に配置された図６の貯血槽２００は動的充填量が多いという問題を有し、一方、静脈血流入ポート３２０が技師側に配置された図７の貯血槽３００は静脈血流入ポート３２０に接続される脱血ラインチューブが他のチューブと交錯するという問題を有していた。

本発明は、動的充填量が少なく、且つ、貯血槽に接続される脱血ラインチューブと他のチューブとの交錯が低減された、カーディオトミー部を備えた貯血槽を提供することを目的とする。

本発明の貯血槽は、その底面の中心から外れた一部が下方に突出した貯血部、及び前記貯血部の下端に設けられた血液流出ポートを有するハウジングと、前記ハウジングの上部に設けられた静脈血流入ポート及び心内血流入ポートと、略升形状を有するカップ状部と、前記カップ状部の一側面に形成された枠状部と、前記枠状部の側面に形成された開口を塞ぎ且つその下端が前記血液流出ポート近傍にまで延びた静脈血濾過網をとを備え、前記ハウジング内に収納されたサポート部材と、一端が前記静脈血流入ポートに接続され、他端の開口が前記貯血部の最低血液面レベルよりも下側に位置するように前記サポート部材内に配置された静脈血導入管と、前記心内血流入ポートからの血液が流入するように前記心内血流入ポートの下側に、前記サポート部材の前記カップ状部内に配置されたカーディオトミー部とを備える。そして、水平方向において、前記静脈血流入ポートが、前記心内血流入ポート及び前記カーディオトミー部に対して前記貯血部とは反対側に配置されている。前記サポート部材の前記カップ状部の底面には溝が形成されており、前記静脈血導入管は、前記カーディオトミー部と干渉しないように、前記カーディオトミー部の下側を横切るように前記溝内に収納されている。

本発明によれば、静脈血導入管の下端の開口が貯血槽の最低液面レベルよりも下側に位置している。即ち、静脈血導入管の下端の開口は常に貯血部内に貯留された血液溜まり内に浸漬されていることになるので、動的充填量を低減することができる。

また、水平方向において、静脈血流入ポートが、心内血流入ポート及びカーディオトミー部に対して貯血部とは反対側に配置されている。従って、貯血部を技師側にして貯血槽を設置したときに、静脈血流入ポートは患者側に配置され、心内血流入ポート及びカーディオトミー部は静脈血流入ポートに対して技師側に配置される。よって、静脈血流入ポートに接続される脱血ラインチューブが他のチューブと交錯する可能性を低減できる。

図１は本発明の一実施形態に係る貯血槽１の斜視図、図２はその上面図、図３はその内部構造を示した側面断面図である。

本実施形態に係る貯血槽１は、ハウジング本体１１とハウジング本体１１の上部に載置された蓋体１６とからなるハウジング１０を備える。

ハウジング本体１１は、その底面の中心から外れた一部が下方に突出して形成された貯血部１２と、貯血部１２の下端に設けられた、血液が流出する血液流出ポート１３とを備える。ハウジング本体１１は、透明又は半透明の材料（例えば樹脂材料）からなることが好ましい。ハウジング本体１１の下部に内寸法が相対的に小さな貯血部１２を形成することにより、技師はハウジング本体１１内に貯留した血液量の変化を液面の上下変化として容易に視認することができる。ハウジング本体１１の下面には、手術室に立設された支柱の上端を挿入することで貯血槽１を保持するための固定用穴１４が形成されている。

蓋体１６には、静脈血が流入する静脈血流入ポート２０と、心内血が流入する心内血流入ポート５０とが取り付けられている。更に、蓋体１６には、薬液等を血液に混入するための複数の薬液注入ポート７１，７２、緊急に大量の薬液を血液に混入させたり、後述するカーディオトミー部６０の濾過部６３がそのフィルタの目詰まりにより使用できなくなった場合に代替のカーディオトミー部を通過させた血液を流入させたりするためのサービスポート７３、貯血槽１内の圧力を調整するための排気ポート７４、貯血槽１内の圧力が異常な陽圧又は陰圧になるのを防止するための圧力調整弁７５等が設けられている。静脈血流入ポート２０には、静脈血の温度を測定するための温度プルーブ２１が突き刺されている。

静脈血流入ポート２０には体外血液循環回路の脱血ラインのチューブが接続され、心内血流入ポート５０には心内血吸引ラインのチューブが接続される。血液流出ポート１３には体外血液循環回路の送血ラインのチューブが接続される。薬液注入ポート７１，７２には所定の薬液パックに接続された薬液注入ラインのチューブが接続される。薬液注入ポート７１から流入した薬液はカーディオトミー部６０内を通過せずに貯血部１２内に流入し、薬液注入ポート７２から流入した薬液はカーディオトミー部６０内を通過した後、貯血部１２内に流入する。サービスポート７３には各種ラインのチューブが接続される。温度プルーブ２１には温度計測機器と接続された電気配線が接続される。

ハウジング１０内には、静脈血濾過網４７を保持するサポート部材４０が収納されている。図４及び図５Ａ〜図５Ｃは静脈血濾過網４７を保持していない状態のサポート部材４０を示した図であり、図４はその斜視図、図５Ａはその正面図、図５Ｂはその側面図、図５Ｃはその上面図である。サポート部材４０は、略升形状を有するカップ状部４１と、カップ状部の一側面に形成された格子状フレームからなる枠状部４５とを備えている。枠状部４５は、ハウジング本体１１の貯血部１２内に挿入されるように、カップ状部４１よりも下方に延びている。枠状部４５の側面に形成された開口を塞ぐように、静脈血濾過網４７が枠状部４５に固定保持されている。静脈血濾過網４７は、枠状部４５の上下方向のほぼ全範囲にわたって延設されており、その下端が血液流出ポート１３近傍にまで達している。

静脈血濾過網４７は、血液中の異物や気泡を除去するフィルターとしての機能を有していれば、その構成及び材料に特に制限はなく、公知のものを適宜選択して使用することができる。例えば、静脈血濾過網４７として多数の微細な開口を有するスクリーンフィルタを用いることができる。この場合、微細な開口の開口サイズは２０μｍ〜１２０μｍ程度が好ましい。開口サイズがこれより大きいと異物や気泡の除去能力が低下し、これより小さいと濾過抵抗が増大し、動的充填量が増大する。また、静脈血濾過網４７の材料は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属材料、プラスチック、又はこれらの組み合わせ材料を例示することができ、特に、ステンレス鋼、ポリエステル、ポリプロピレン、又はポリエチレンが好ましい。

図３に示すように、静脈血流入ポート２０には、静脈血導入管３０の上端が接続されている。動脈血導入管３０はサポート部材４０の内側を、カップ状部４１から枠状部４５へと案内され、その下端の開口は、貯血槽１の最低血液面レベルＢよりも下側に位置している。

心内血流入ポート５０の下側には、カーディオトミー部６０がサポート部材４０内に配置されている。カーディオトミー部６０は、心内血流入ポート５０から流入した心内血中の気泡を消去する消泡部６１と、心内血中の異物及び気泡を除去する濾過部６３とを備えている。消泡部６１は、濾過部６３内の上方に配置されており、接触した気泡を破泡させる機能を有する材料を含むことが好ましい。消泡部６１としては、例えば、ウレタンフォーム（スポンジ）等の多孔質にシリコーンを含浸させたものを使用することができる。濾過部６３としては、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン等のスクリーンフィルタ、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリスチレン等の発泡体、又は多孔質セラミック等の焼結体などを用いることができる。

貯血槽１は、通常、貯血部１２側が技師側、貯血部１２とは反対側である静脈血流入ポート２０側が患者側となるように配置される。ハウジング本体１１の貯血部１２の技師側の壁面には、貯血量を示すための目盛り１５が形成されている。

貯血槽１内の血液の流れを簡単に説明する。患者の静脈から脱血された静脈血は、静脈血流入ポート２０及び静脈血導入管３０を順に通過して、静脈血導入管３０の下端の開口から流出し、静脈血濾過網４７を通過し、血液流出ポート１３から流出する。また、患者の術野から吸引された心内血は、心内血流入ポート５０及びカーディオトミー部６０を順に通過して、サポート部材４０内に流出し、静脈血濾過網４７を通過し、血液流出ポート１３から流出する。この過程で、血液は貯血部１２内に一時的に貯留される。

以上のように構成された本実施形態に係る貯血槽１の作用を説明する。

本実施形態に係る貯血槽１では、静脈血導入管３０の下端の開口が貯血槽１の最低血液面レベルＢよりも下側に位置している。即ち、静脈血導入管３０の下端の開口は常に貯血部１２内に貯留した血液溜まり内に浸漬されていることになる。従って、図６に示した従来の貯血槽２００と異なり、静脈血が静脈血流入ポート２０に流入した後血液溜まりに達するまでの過程で、静脈血がサポート部材４０やハウジング本体１１の壁面を流れることがない。従って、貯血槽１の動的充填量が低減する。

また、水平方向（図３の紙面の左右方向）において、静脈血流入ポート２０が、心内血流入ポート５０及びカーディオトミー部６０に対して貯血部１２とは反対側に配置されている。従って、貯血部１２を技師側にして貯血槽１を設置したときに、静脈血流入ポート２０は患者側に配置され、心内血流入ポート５０は静脈血流入ポート２０に対して技師側に配置される。よって、静脈血流入ポート２０と患者の大動脈とをつなぐ脱血ラインチューブが、心内血流入ポート５０に接続される心内血吸引ラインチューブと交錯する可能性を低減できる。また、静脈血流入ポート２０を最も患者側に、これ以外のポートを技師側になるように、蓋体１６上に設けられる各種ポートを配置することが容易である。従って、静脈血流入ポート２０に接続される脱血ラインチューブが、静脈血流入ポート２０以外の各ポートに接続される複数のチューブと交錯する可能性を低減できる。

本実施の形態に係る貯血槽１では、水平方向において、静脈血流入ポート２０と貯血部１２との間にカーディオトミー部６０が配置されている。従って、静脈血流入ポート２０と貯血部１２の血液溜まりとをつなぐ静脈血導入管３０はカーディオトミー部６０の下側を横切るように配置される。このとき、静脈血導入管３０がカーディオトミー部６０と干渉しないように、図４、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示すように、サポート部材４０のカップ状部４１の底面に、静脈血導入管３０を嵌め込んで収納するための溝４３が形成されていることが好ましい。これにより、静脈血導入管３０とカーディオトミー部６０との干渉が回避できる。更に、カーディオトミー部６０の下端部をカップ状部４１の底面に接触させることにより、カーディオトミー部６０から流出した血液の泡立ちを防止できる。

本発明は、心肺手術等を行う際に使用される体外血液循環回路中に設けられる、カーディオトミー部付きの貯血槽として広く利用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る貯血槽の斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る貯血槽の上面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る貯血槽の内部構造を示した側面断面図である。図４は、本発明の一実施形態に係る貯血槽に収納されるサポート部材の斜視図である。図５Ａは、本発明の一実施形態に係る貯血槽に収納されるサポート部材の正面図である。図５Ｂは、本発明の一実施形態に係る貯血槽に収納されるサポート部材の側面図である。図５Ｃは、本発明の一実施形態に係る貯血槽に収納されるサポート部材の上面図である。図６は、従来の貯血槽の概略構成を示した断面図である。図７は、従来の別の貯血槽の概略構成を示した側面図である。

符号の説明

１貯血槽
１０ハウジング
１１ハウジング本体
１２貯血部
１３血液流出ポート
１４固定用穴
１５目盛り
１６蓋体
２０静脈血流入ポート
２１温度プルーブ
３０静脈血導入管
４０サポート部材
４１カップ状部
４３溝
４５枠状部
４７静脈血濾過網
５０心内血流入ポート
６０カーディオトミー部
６１消泡部
６３濾過部
７１，７２薬液注入ポート
７３サービスポート
７４排気ポート
７５圧力調整弁
Ｂ最低血液面レベル

Claims

その底面の中心から外れた一部が下方に突出した貯血部、及び前記貯血部の下端に設けられた血液流出ポートを有するハウジングと、
前記ハウジングの上部に設けられた静脈血流入ポート及び心内血流入ポートと、
略升形状を有するカップ状部と、前記カップ状部の一側面に形成された枠状部と、前記枠状部の側面に形成された開口を塞ぎ且つその下端が前記血液流出ポート近傍にまで延びた静脈血濾過網をとを備え、前記ハウジング内に収納されたサポート部材と、
一端が前記静脈血流入ポートに接続され、他端の開口が前記貯血部の最低血液面レベルよりも下側に位置するように前記サポート部材内に配置された静脈血導入管と、
前記心内血流入ポートからの血液が流入するように前記心内血流入ポートの下側に、前記サポート部材の前記カップ状部内に配置されたカーディオトミー部と
を備えた貯血槽であって、
水平方向において、前記静脈血流入ポートが、前記心内血流入ポート及び前記カーディオトミー部に対して前記貯血部とは反対側に配置されており、
前記サポート部材の前記カップ状部の底面には溝が形成されており、前記静脈血導入管は、前記カーディオトミー部と干渉しないように、前記カーディオトミー部の下側を横切るように前記溝内に収納されていることを特徴とする貯血槽。