JP6512101B2 - 新生児用貯血槽 - Google Patents

Description

本発明は、新生児の人工心肺を用いた心臓手術において用いられる、新生児用貯血槽に関する。なお、通常「新生児」とは、出生後２８日未満の乳児を意味するが、本明細書中においては、出生後２８日以降の乳児も含むものとして用いる。本明細書中における「新生児」とは、本明細書中に開示される「新生児用貯血槽」を用いることで、適式な心臓手術を行なうことが可能な子供全般を総称して「新生児」という用語を用いる。

従来の心臓手術においては、人工心肺装置が用いられる。人工心肺装置は、主に、貯血槽、送血ポンプ、熱交換器、血液回路、および人工肺等から構成されている。このような人工心肺装置では、まず、患者の静脈より脱血した血液（静脈血）および術野より吸引した血液（吸引血）が、貯血槽に送り込まれ、貯血槽において、一時的に貯留される。

貯血槽に一時的に貯留された血液は、送血ポンプにより熱交換器に送り込まれ、熱交換器において、血液の温度調節が行われる。また、人工肺において、温度調節が行われた血液のガス交換（二酸化炭素除去、酸素添加）が行われる。最後に、この血液が、動脈血として、患者の体内に戻される。

このような人工心肺装置は、心臓手術において一時的に心臓と肺との機能を代行するものである。このため、人工心肺装置では、血液を患者に送り返す前に、手術時に血液に混入した異物や気泡等を、取り除く必要がある。たとえば、特開２０１０−８８７３６号公報（特許文献１）には、骨片や肉片等の異物および気泡を同時に血液から取り除くことができる貯血槽（カーディオトミーリザーバを内蔵した貯血槽）が、示されている。

特開２０１０−８８７３６号公報

新生児に対して心臓手術を行なう場合、新生児および乳児は、大人と比べると抵抗力が弱い。そのため、術野より吸引した血液（吸引血）を、大人の場合と同様に貯血槽において静脈血と混合して、新生児の体内に戻すことは好ましくない。通常、吸引血は血液浄化装置によって浄化した後に、新生児の体内に戻される。

しかし、新生児の心臓内の血液量は、大人の比べると少ない（新生児（体重２０００ｇ〜３０００ｇ）の場合、約２００ｍｌ〜３００ｍｌ）ため、手術中に自己血液が必要になる場合がある。このような場合は、緊急を要する場合となるため、不可避的に吸引血を新生児の体内に戻す必要がある。このような場合であっても、吸引血からは手術時に血液に混入した異物や気泡等を、取り除く必要がある。

したがって、この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、新生児の人工心肺を用いた心臓手術において、最適に用いることのできる新生児用貯血槽を提供することにある。

この発明に基づいた新生児用貯血槽においては、新生児の人工心肺を用いた心臓手術において用いられる、新生児用貯血槽であって、下方に血液流出ポートが設けられ、新生児の静脈より脱血した静脈血が貯血される第１チャンバと、上記第１チャンバの上側に一体的に設けられ、上記第１チャンバとは区画されるとともに新生児の心臓術野より吸引した吸引血が貯血される第２チャンバと、上記第２チャンバに貯血された吸引血を、上記第１チャンバ側に送り出す連通路と、上記連通路の開閉を行なう通路開閉部材とを備える。

上記第２チャンバには、新生児の静脈より脱血した静脈血が流入される静脈血流入ポートが設けられ、上記第２チャンバおよび上記第１チャンバの内部には、一端が上記静脈血流入ポートに連結され、他端が上記第１チャンバの上記血液流出ポートの近傍領域にまで達する内部管路が設けられ、上記第１チャンバの内部には、上方が開口し有底筒状の形態を有し、その内部に上記内部管路の他端側が収容され、上記内部管路の他端から流出する静脈血を濾過する第１フィルタが設けられ、上記第２チャンバの内部には、上記第２チャンバに導入される吸引血を濾過する第２フィルタが設けられ、上記連通路の吐出口は、上記第１フィルタの内部に位置し、上記吐出口と上記第１フィルタとの間には、上記吐出口から吸引血が吐出する際に吸引血が当接するとともに、吸引血を下方の上記血液流出ポート側に流す吸引血伝達部材が設けられている。

他の形態において、上記吸引血伝達部材は、傾斜するように上記第１フィルタ内に設けられ、上記吐出口は、上記吸引血伝達部材の上側に対向するように設けられている。

他の形態において、上記内部管路は、並行に配置される第１内部管路と第２内部管路とを含み、上記吐出口から吐出する吸引血は、上記第１内部管路と上記第２内部管路との間を通過する。

他の形態において、上記第１チャンバおよび上記第２チャンバは、内部の貯血量を外部から視認可能なように透光性部材により形成されている。

他の形態において、上記通路開閉部材は、引き上げることで上記連通路を開放し、引き下げることで上記連通路を閉鎖するコックである。

この発明に基づいた新生児用貯血槽によれば、新生児の人工心肺を用いた心臓手術において、最適に用いることのできる新生児用貯血槽を提供することを可能とする。

新生児用貯血槽の全体構造を示す斜視図である。 新生児用貯血槽の全体構造を示す側面図である。 新生児用貯血槽の全体構造を示す平面図である。 新生児用貯血槽の全体構造を示す縦断面図である。 図４中のＶ−Ｖ線矢視断面図である。 図４の部分拡大断面図である。

以下、本発明に基づいた新生児用貯血槽の実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、各実施の形態に表れる構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。

本明細書中、静脈血とは新生児（患者）の血管からカニューレを介して脱血された血液を示し、吸引血とは術野である心臓内外から吸引した血液（ベント血およびサクション血）を示す。また、本明細書中、異物とは、脂肪球、肉片、骨片、変性蛋白、および凝集塊等の吸引血に含まれる可能性のある血液以外の物質を示す。

図１から図３を参照して、新生児用貯血槽１の外観構造について説明する。図１は新生児用貯血槽１の全体構造を示す斜視図、図２は新生児用貯血槽１の全体構造を示す側面図、図３は、新生児用貯血槽１の全体構造を示す平面図である。

新生児用貯血槽１は、新生児の人工心肺を用いた心臓手術において用いられるものである。下方に第１チャンバ（静脈血貯留部）１００、この第１チャンバ１００の上に第２チャンバ（カーディオトミー血貯留部）２００が設けられている。

第１チャンバ１００は、新生児の静脈より脱血した静脈血Ｂ１０がその内部に貯血される。下方には、貯留血Ｂ３０を排出する血液流出ポート１００Ｐが設けられている。また、人口心肺装置の連結が可能な、連結口１５０が設けられている。

第２チャンバ２００は、第１チャンバ１００に一体的に設けられ、第１チャンバ１００とは内部において区画されている。第２チャンバ２００内には、新生児の心臓術野より吸引した吸引血Ｂ２０が貯血される。

第１チャンバ１００および第２チャンバ２００は樹脂成形品よりなる。第１チャンバ１００および第２チャンバ２００は、内部の貯血量、内部の血液の状態を外部から視認可能なように透光性部材により形成されているとよい。たとえば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等を挙げることができる。

第２チャンバ２００の上部には、新生児の静脈より脱血した静脈血Ｂ１０が流入される静脈血流入ポート２１０Ｐと、新生児の心臓術野より吸引した吸引血Ｂ２０が流入される吸引血流入ポート２２０Ｐとが設けられている。

静脈血流入ポート２１０Ｐには、後述するようにその内部において、内部管路５００が連結され、静脈血流入ポート２１０Ｐから流入する静脈血Ｂ１０は、内部管路５００により第１チャンバ１００に送り込まれる。

吸引血流入ポート２２０Ｐは、第１吸引血流入ポート２２１Ｐ、第２吸引血流入ポート２２２Ｐ、第３吸引血流入ポート２２３Ｐ、および第４吸引血流入ポート２２４Ｐを有している。本明細書中では、総称して吸引血流入ポート２２０Ｐと称する。

第２チャンバ２００には、後述する連通路４００の開閉を行なう通路開閉部材としてのコック３００の上部が露出している。コック３００は、図３に示すように、本体部３１０とレバー部３２０とを有し、レバー部３２０を回動させることにより、本体部３１０が上下動する。

レバー部３２０が、「ｃｌｏｓｅ」の位置に位置している場合には、本体部３１０が引き下げられた状態となり、連通路４００が閉鎖された状態となる。一方、レバー部３２０を、「ｏｐｅｎ」の位置に回動させた場合には、本体部３１０が引き上げられた状態となり、連通路４００が開放された状態となる。

次に、図４から図６を参照して、新生児用貯血槽１の内部構造について説明する。図４は新生児用貯血槽１の全体構造を示す縦断面図、図５は図４中のＶ−Ｖ線矢視断面図、図６は図４の部分拡大断面図である。

第１チャンバ１００と第２チャンバ２００とは、隔壁３５０により区画されている。第１チャンバ１００の吸引血流入ポート２２０Ｐの下方位置には、円筒形状を有する吸引血消泡フィルタ２１０と、この吸引血消泡フィルタ２１０の外側を取り囲むように設けられる、異物除去フィルタ２２０とが設けられている。吸引血消泡フィルタ２１０および異物除去フィルタ２２０により、吸引血Ｂ２０を濾過する第２フィルタを構成する。

吸引血消泡フィルタ２１０には、たとえば、発泡ウレタンが用いられている。さらに、この発泡ウレタンには、気泡の接触時に消泡する消泡剤たとえばシリコーンが、塗布されているとよい。これにより、吸引血が吸引血消泡フィルタ２１０に接触すると、吸引血に含まれる気泡が消泡剤により破裂させられる。

異物除去フィルタ２２０には、メッシュクロス（スクリーンメッシュ）を用いるとよい。メッシュクロスの孔径は、約２０〜４０μｍであるのが好ましい。

吸引血流入ポート２２０Ｐから第２チャンバ２００内に取り込まれた吸引血Ｂ２０は、吸引血消泡フィルタ２１０および異物除去フィルタ２２０を通過して、連通路４００に送られ、一時的に第２チャンバ２００の内部に貯留される。

連通路４００は、隔壁３５０の一部が漏斗状に成形された溜まり部４１０と、この溜まり部４１０の下方に設けられ、下方に延びる吐出管路４２０とから構成される。吐出管路４２０の下端には、傾斜するように延びる吐出口４２０ａが設けられている。このように、吐出口４２０ａを吐出管路４２０に対して傾斜させることで、吐出管路４２０を落下する吸引血Ｂ２０の流速を低下させることができる。

溜まり部４１０の下端には開口部４１０ｈが設けられる。この開口部４１０ｈは、コック３００の本体部３１０の下端に設けられたオーリング３１０ｒにより、開閉可能である。図４に示す状態では、本体部３１０が下方に押し下げられた状態で、オーリング３１０ｒにより開口部４１０ｈが閉鎖されている。よって、溜まり部４１０には、吸引血Ｂ２０が一時的に貯留される。

図６に示す状態は、本体部３１０が上方に押し上げられた状態で、開口部４１０ｈが開口されている。よって、溜まり部４１０の吸引血Ｂ２０が、吐出管路４２０および吐出口４２０ａを通じて、第２チャンバ２００側に放出される。

図４に示すように、静脈血流入ポート２１０Ｐには、内部管路５００が連結されている。この内部管路５００は、隔壁３５０を貫通し、その他端（下端）が第１チャンバ１００の血液流出ポート１００Ｐの近傍領域にまで達している。図５に示すように、本実施の形態では、内部管路５００は、並行に配置される第１内部管路５１０と第２内部管路５２０とを含んでいる。

第１チャンバ１００の内部には、上方が開口し有底筒状の形態を有し、その内部に上記内部管路５００の他端側が収容され、内部管路５００の他端から流出する静脈血を濾過する第１フィルタ１１０が設けられている。第１フィルタ１１０は、フレーム構造１１０ｆを有し、フレーム構造１１０ｆの間にフィルタ部材１１０ｇが設けられている。フィルタ部材１１０ｇとしては、メッシュクロス（スクリーンメッシュ）を用いるとよい。メッシュクロスの孔径は、約２０〜４０μｍであるのが好ましい。

さらに、吐出口４２０ａと第１フィルタ１１０との間には、吐出口４２０ａから吸引血が吐出する際に吸引血Ｂ２０が当接するとともに、吸引血Ｂ２０を下方の血液流出ポート１００Ｐ側に流す吸引血伝達部材１２０が設けられている。

吸引血伝達部材１２０は、フレーム構造１１０ｆに沿って、鉛直方向に対して傾斜するように設けられ、吐出口４２０ａは、吸引血伝達部材１２０の上側に対向するように設けられている。

図５に示すように、吐出口４２０ａから吐出する吸引血Ｂ２０は、第１内部管路５１０と第２内部管路５２０との間を通過するように、吐出管路４２０が配設されている。これにより、吸引血伝達部材１２０の全面を用いて吸引血Ｂ２０を血液流出ポート１００Ｐ側に流すことが可能となる。

吸引血伝達部材１２０は、吐出口４２０ａから送り出される吸引血Ｂ２０の流速を抑制し、吸引血Ｂ２０を泡立たせることなく、吸引血Ｂ２０を血液流出ポート１００Ｐ側に導く部材である。吸引血伝達部材１２０は、上下左右方向に拡がる板状に形成され、厚み方向に圧縮された発泡材料で、構成されている。

吸引血伝達部材１２０には、フレーム構造１１０ｆの傾斜角度αに対応する密度Ｄの材料が、用いられる。たとえば、吸引血伝達部材１２０は、０．１２ｇ／ｃｍ^３から０．１６ｇ／ｃｍ^３までの範囲内の密度Ｄを有する材料により構成されるとよい。ここでは、吸引血伝達部材１２０には、０．１３ｇ／ｃｍ^３の密度Ｄを有する材料により、構成されている。

吸引血伝達部材１２０には、たとえば、発泡ウレタンが用いられる。詳細には、吸引血伝達部材１２０には、発泡ウレタンを圧縮した圧縮発泡ウレタンが用いられる。ここで用いられる圧縮発泡ウレタンは、厚さが１０ｍｍの発泡ウレタンを、厚さ２ｍｍに圧縮することにより、形成される。

たとえば、市販されている密度が２６〜３０ｋｇ／ｍ^３である発泡ウレタンを、上記のように圧縮した場合、０．１３〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の密度を有する圧縮発泡ウレタンが得られる。

一般的には、吸引血伝達部材１２０の材料の密度Ｄが高くなるにつれて、吸引血伝達部材１２０の空隙が少なくなる。このため、吸引血伝達部材１２０の材料の密度Ｄが高くなると、吸引血が吸引血伝達部材１２０に浸透しにくくなる。すなわち、吸引血伝達部材１２０の材料の密度Ｄが高くなると、吸引血は、吸引血伝達部材１２０に浸透することなく、吸引血伝達部材１２０の表面を伝わりやすくなる。

このため、吸引血伝達部材１２０の材料の密度Ｄが高くなると、吸引血が吸引血伝達部材１２０を伝わる速度が、速くなりやすい。このような理由から、たとえば、吸引血伝達部材１２０の材料の密度Ｄが高くなるにつれて、吸引血伝達部材１２０の傾斜角度αが緩くなるように、吸引血伝達部材１２０を配置することが望ましい。なお、傾斜角度αは、水平面と吸引血伝達部材１２０とのなす角度をいう。

図６では、吸引血伝達部材１２０の密度Ｄが、０．１３ｇ／ｃｍ^３である場合の例が示されている。しかしながら、上記のような理由から、フレーム構造１１０ｆの傾斜角度αが変わった場合には、材料の密度Ｄを変更することが望ましい。

たとえば、傾斜角度αが７０度以上の場合には、密度Ｄが０．０２ｇ／ｃｍ^３から０．０５ｇ／ｃｍ^３までの範囲である多孔質の材料を用いることが望ましい。また、傾斜角度αが６５度以上７０度未満の場合には、密度Ｄが０．０５ｇ／ｃｍ^３から０．２０ｇ／ｃｍ^３までの範囲である多孔質の材料を用いることが望ましい。さらに、傾斜角度αが６５度未満の場合には、密度Ｄが０．２０ｇ／ｃｍ^３から０．４０ｇ／ｃｍ^３までの範囲である多孔質の材料を用いることが望ましい。

以上、本実施の形態における新生児用貯血槽１によれば、新生児の人工心肺を用いた心臓手術において、手術中に自己血液が必要になった場合でも、臨床工学技士、看護師、又は医師等の医療従事者が、新生児から脱血した血液の量すなわち貯血量を把握しながら、異物や気泡等が取り除かれた吸引血を、新生児に与えることができる。このようにして、新生児の人工心肺を用いた心臓手術において、最適に用いることのできる新生児用貯血槽を提供することを可能とする。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 新生児用貯血槽、１００ 第１チャンバ、１００Ｐ 血液流出ポート、１１０ 第１フィルタ、１１０ｆ フレーム構造、１１０ｇ フィルタ部材、１２０ 吸引血伝達部材、１５０ 連結口、２００ 第２チャンバ、２１０ 消泡フィルタ、２１０Ｐ 静脈血流入ポート、２２０ 異物除去フィルタ、２２０Ｐ 吸引血流入ポート、２２１Ｐ 第１吸引血流入ポート、２２２Ｐ 第２吸引血流入ポート、２２３Ｐ 第３吸引血流入ポート、２２４Ｐ 第４吸引血流入ポート、３００ コック、３１０ 本体部、３１０ｒ Ｏリング、３２０ レバー部、３５０ 隔壁、４００ 連通路、４１０ 溜まり部、４１０ｈ 開口部、４２０ 吐出管路、４２０ａ 吐出口、５００ 内部管路、５１０ 第１内部管路、５２０ 第２内部管路、Ｂ１０ 静脈血、Ｂ２０ 吸引血、Ｂ３０ 貯留血。

Claims (5)

1. 新生児の人工心肺を用いた心臓手術において用いられる、新生児用貯血槽であって、
   下方に血液流出ポートが設けられ、新生児の静脈より脱血した静脈血が貯血される第１チャンバと、
   前記第１チャンバの上側に一体的に設けられ、前記第１チャンバとは区画されるとともに新生児の心臓術野より吸引した吸引血が貯血される第２チャンバと、
   前記第２チャンバに貯血された吸引血を、前記第１チャンバ側に送り出す連通路と、
   前記連通路の開閉を行なう通路開閉部材と、を備え、
   前記第２チャンバには、新生児の静脈より脱血した静脈血が流入される静脈血流入ポートが設けられ、
   前記第２チャンバおよび前記第１チャンバの内部には、一端が前記静脈血流入ポートに連結され、他端が前記第１チャンバの前記血液流出ポートの近傍領域にまで達する内部管路が設けられ、
   前記第１チャンバの内部には、上方が開口し有底筒状の形態を有し、その内部に前記内部管路の他端側が収容され、前記内部管路の他端から流出する静脈血を濾過する第１フィルタが設けられ、
   前記第２チャンバの内部には、前記第２チャンバに導入される吸引血を濾過する第２フィルタが設けられ、
   前記連通路の吐出口は、前記第１フィルタの内部に位置し、
   前記吐出口と前記第１フィルタとの間には、前記吐出口から吸引血が吐出する際に吸引血が当接するとともに、吸引血を下方の前記血液流出ポート側に流す吸引血伝達部材が設けられ、
   前記連通路は、当該新生児用貯血槽の内部に設けられている、新生児用貯血槽。
2. 前記吸引血伝達部材は、傾斜するように前記第１フィルタ内に設けられ、
   前記吐出口は、前記吸引血伝達部材の上側に対向するように設けられている、請求項１に記載の新生児用貯血槽。
3. 前記内部管路は、並行に配置される第１内部管路と第２内部管路とを含み、
   前記吐出口から吐出する吸引血は、前記第１内部管路と前記第２内部管路との間を通過する、請求項１または請求項２に記載の新生児用貯血槽。
4. 前記第１チャンバおよび前記第２チャンバは、内部の貯血量を外部から視認可能なように透光性部材により形成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の新生児用貯血槽。
5. 前記通路開閉部材は、引き上げることで前記連通路を開放し、引き下げることで前記連通路を閉鎖するコックである、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の新生児用貯血槽。

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