JPH01259869A - 生体液、特に血液の循環又はポンプ送液方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、生体液等（ｏｒｇａｎｏ−ｂｉｏｌｏｇｉｃ
ａｌ　Ｉｔｑｕｉｄｓ）、好ましくは血液を循環させる
装置に関し、処理対象の液体をその最初の液頭圧レベル
より低い液頭圧レベルのところに取り入れ、その後上記
最初の液頭圧レベルより高い液頭圧レベルに周期的に上
昇させ、次いでこのレベルから予め定められた比較的低
い液頭圧レベル位置に位置する容器に移送し、そして、
はぼ最初の液頭圧レベル位置に位置する出口に排出する
方法に係る。

この方法は、人体を除く生体の血液等の体液の循環、血
液の再生保存、インターフェロンの産生等のための生物
の細胞培養、微生物培養、さらには、金属の精錬法にお
ける微生物培養等に用いることができる。

（従来技術及びその問題点） 機械的損傷を受は易い血液又は類似の液体の循環又はポ
ンプ送液を行うための、従来方法は、ポンプ送液原理の
如何にかかわらず、全て、血液中に存在する赤血球の少
なくとも部分的破壊（溶血現゛象）を伴う。驚（べきこ
とに、溶血現象は実際にポンプ運転、即ちポンプ自体の
中で起こるのみならず、少なくとも運転から少し時間的
に経た後に他の部分、例えば取り入れ（入口）及び排出
（出口）ライン又は−弁が設けられている場合には−そ
の弁の中でもある程度顕著に起こる。そのうえ、従来の
血液ポンプ送液システムは少な（ともそれらの要部にお
いては実質的には撓まない流れ断面によって形成されて
いるので、真空に排気して行う滅菌及び容器を押圧する
ことによる内容液の除去が困難である。

これらの欠点は、ポンプ送液動作が血液に対する連続的
な機械的絞りで作用（ローラー型ポンプ）するるためば
かりではなく、液頭圧レベルの、又は高さの差を利用す
るのみで血液をポンプ送液又は流動させるポンプ装置に
おいても起こる。

（発明の目的） 本発明の目的は上記した従来技術の問題点に鑑み、液体
、特に、生体液等好ましくは血液の循環システム又はポ
ンプ送液方法において、液体中の生物細胞、微生物、血
球等の繊細な微小成分が損傷又は破壊されないように、
できる限り穏やかなあるいは円滑な処理ができ、同時に
経済的な、かつ操作の筒車な設備で実施できる方法を提
供することを目的としている。

（発明の要旨） 上記の目的を有する本発明は、液体を上記の循環の全通
過経路にわたって少なくとも実質的に連続する弾力性（
弾性的可撓性）ある器壁から形成された閉じた回路内に
保持することを特徴とする。

（作用） 以下に詳述するように、本発明の方法によれば、循環送
液において、循環送液させる液体中の微小成分に損傷あ
るいは破壊作用を及ぼす剪断効果をな（すことができる
。

本発明において、「弾性ある」（弾性的可撓性ある）と
いう用語は、器壁が、器壁への外部作用及び−液体自身
の圧力運動のどちらによってもその器壁内の空間又は断
面が変化され得るという意味である。しかし、ポンプ送
液作用の段階、即ち送液作用の各部位によって器壁の弾
性が相違するのが好ましい。例えば、各接続ラインはポ
ンプ作用部分での圧力よりも高い圧縮圧力下においての
み、内部断面が完全に潰れるべきであるが、ポンプ作用
をする部分（容器）の弾性限界は実質的にもっと高い。

これらのポンプ作用をする部分（容器）は、低い圧力変
化であってもあまり変形抵抗を生じることなしに、その
中を流れる血液の容量に応じてその容積（断面、以下断
面形状あるいは断面積をいう）を変化させることができ
なければならない。

このように、器壁の内部表面はそれ自体どの位置におい
ても血液のその各局部の圧力、流動及び−適用可能なら
ば一脈動状態に対し自動的に適応（変化）する能力を有
するから、本発明によるポンプ送液装置全体にわたって
この器壁内の血液等が最適の層流状態となる。同じ目的
のため、管の全ての断面（管の内部）の変化は緩やかに
膨張したり収縮したりするだけである。

これが血液細胞（赤血球）に対し損傷又は破壊作用を有
する剪断効果をなくす。特に、驚くべきことに血液流の
、器壁に垂直方向の成分がこのような血液細胞の破壊を
起こすことが発見されている。

本発明の器壁が、弾性的可撓性又は弾力性構造であるこ
とからさらに、器壁内に収容される液体又は血液に対し
限定された大きさの吸引力又は圧力あるいは一所望なら
ば一脈動圧力変化をも、器壁の外部から与えることがで
きる。特に脈動血圧変化に弾性器壁が協働し得ることは
、器壁が同時に、この方法を、人体を除く生体に適応す
る場合に、最適な生理的適合性を示すように形成されて
いるという本発明の格別な利点を説明するものである。

血液を最も丁寧に処理するための器壁の最も好ましい内
部ライニングとしては、例えば微細構造ポリウレタン又
はシリカを含まないシリコーンが用いられる。

（本発明のバリエーション及びその作用）さらに、本発
明の方法の他の変更バリエーションとしては、弁制御で
（液体の）周期的又は増減的移送を制御し、液体に対し
その器壁の外部から、所定の高さの静液頭圧レベル又は
液頭圧レベルに相当する正の圧力を与えることにより、
液頭圧レベルを最初の液体の液頭圧レベルより高くする
ことを特徴とする。

本方法において、器壁の外側から流動断面を制御するた
めに弁を使用することもでき、これにより、血液と可動
制御弁部分との接触を避けながら、プロセス中の好まし
くない逆流を防ぎまた付加的制御又は調整が可能となる
。

最後に、本方法においてはこうして、弁の作用による許
容できない溶血現象を回避すると共に、ポンプ送液作用
を完全自動方式で制御することが可能である。

本発明方法を実施する装置において、液体又は血液を収
容する容器、即ちポンプ送液エネルギーが血液に伝達さ
れる静脈容器、及び動脈容器は、可溌性材料、好ましく
はプラスチック材料製の袋として形成される。これらの
袋は、−方では、単に（自由に）血液を収容し排出する
ことによって実質的な逆圧を生ずることなく充満したり
空になったりする。他方において、可撓性の袋体をハウ
ジングの中に置くことによって、袋内の液体に対し外部
から圧力又は吸引力を間接的に与えることに利用する。

袋がフィルム状で弾性壁であることにより、血液に対し
最も保護効果ある方法、例えばガス圧又は液圧により圧
力を与えることができる。またこの液体に代用血液を用
いることにより漏洩に対する安全性が増大する。

接続ライン及び袋状の容器は一体的に結合した状態で作
られ好ましくは単一ユニットとして形成される。この型
の器壁の一体化したセットは堅く折りたたみ充分に滅菌
した状態で市販される。その上、この種のポンプ器壁は
その製造中に、その使用前に空気抜きする必要がないよ
うに、代用血液で満たして置くこともできる。

この際、器壁が弾性材料であるため、処理対象とは異な
った種類の血漿の容積を最小限にするように、この変化
自在の内部断面（管の内部）を最小容積にすることがで
き、これにより変化自在な管の内部は、はとんど処理対
象からの血液により満たされる。ポンプ送液プロセスが
終了したときは、器壁システム内の血液は実質的に完全
にそれを抜き取ったところに戻すことができる。

この器壁システムの容量を利用することにより本ポンプ
システムの内部を、処理対象液中の微小体に過度の損失
を与えない、比較的広い断面積を有する流れ状態にする
ことができる。

本器壁システムは他の必要な動作及び制御装置とは完全
に独立した、単に使用前にこれらの装置に接続すれば良
いという使い捨て製品として製造される。

本発明による弾性器壁システムにおいて、適当なポンプ
制御のために必要とされる弁は、可動弁、即ち例えば接
続ラインの、器壁断面又は管の外部から操作する弁にす
ることができる。

これらの弁の、関連した流動断面（管の内部）に直接に
作用する構成部分は、弁のあらゆる開閉状態において器
壁内に層流を保つような形をしている：好ましくは弁は
流動が休止する時にのみ動作する。こうなるように、こ
れらの部分は放物線又は半円状輪郭をもつように形成さ
れる。さらに、開閉動作はまた、処理対象が血液であれ
ば、その血液の損傷に関する限界値である５０　Ｎｍ　
−”の剪断応力限界値を決して超えない運動速度に制御
される。

締めつけ又は挟みつけ弁の代わりに、好ましい態様とし
て、弾性器壁系の接続管に膜状の薄い壁（製型容器と同
様な）を有する短い管又はホース部分のみを通路として
設け、その周囲に剛体の区画室を置きこの区画内部に薄
い管部分を圧縮するように正の圧力を与えこれによって
、隔膜式弁方式で通路をふさぐこともできる。圧力（例
えば空気圧）が緩められると、器壁システム内の圧力に
よって通路は再び自動的に形成される。

これらの滑らかに作用する弁の自動制御又は自動調整の
ために、流体レベル検出手段及び中央制御ユニットが備
えられる。さらに、この制御ユニットは■重々のポンプ
送液状態又は周期において血液に脈動を与えることもで
きる。この脈動はまた、人体を除く生体の循環そのもの
又は心臓の活動を助は増強するために、本ポンプに接続
するものの循環の脈動周期にリズムを合わせて制御する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を、処理対象を血液として図面に
したがって詳細に説明する。

第１ａ図及び第ｉｂ図に示した実施例は本発明の基本的
特徴を示すもので、これにより血液は実質的に層流で、
静止域および滞流域を形成せずに、完全な循環とポンプ
システムにより極めて穏やかに運ばれる。

ポンプ作用に必要な圧力差を与えるためのフレーム装置
は、第１ａ、ｂ　　図に示すように、静脈容器（３）の
ハウジングまたはケーシング（３ａ）からそのハウジン
グに続く接続ライン（５）を経て、これに続く輸送容器
（３ｃ）のハウジング（３ｂ）および、接続管θ０によ
り輸送容器（３ｃ）に接続され、かつ、装置内を循環さ
せる血液をその血液が循環している、人体を除く生体器
官の動脈に連続的に還流するための容器（動脈容器００
））のハウジング（９）を通じて延びている。静脈側で
は、血液は取り入れ管（２）を経て静脈容器（３）に取
り込まれ、動脈容器０ωから動脈に接続する供給管０の
を経て、人体を除く生体器官に還流される。この動脈容
器は例えばポンプシステムの一時的な故障等の突発事故
の際にも循環圧の安定化に役立つという特別の利点を有
する。安全のために、この動脈容器の近くに、この容器
が空になるという危険が生じた時にこの回路に接続する
ように代用血液を充填した補助容器を備えておくことも
できる。

輸送容器のハウジング（３ｂ）は循環すべき液体に正の
圧力を与えるための装置（６）によって、例えば垂直な
ガイドレールＱΦ上をある高さから垂直に上昇させるよ
うに取り付けられており、こうしてシステムに接続され
る、人体を除く生体器官より低い圧力レベル（ｈ、）か
ら、必要な注入圧（例えば１５０ないし２００　ｍｍＨ
ｇ）に相当するレベル（ｈりに上昇させる。この移動は
容器（３Ｃ）がレベル（ｈ＋）の高さで血液で満たされ
たとき徐々に即ちタイミングを合わせて行われる。ガイ
ドレールＣ！！１１は、例えば入れ子式接続（２０ａ）
又は入れ子式延長（２０ｂ）により、それぞれ伸縮自在
に短縮及び／或いは伸長される。

同様に、静脈容器（３）及び動脈容器０口）に、ハウジ
ング（３ａ）及び（９）は、それぞれ垂直調整器又はガ
イドレール（３１）および（３２）上を垂直に動かし得
るように取りつけられる。

ポンプ作用の際には、血液は酸素供給器のような血液処
理装置（３３）が接続された静脈取り入れ管（２）を経
て、取り入れ位置（レベルｈａ）より僅かに低いレベル
（ｈ’。）の位置にある静脈容器（３）に流される。静
脈容器（３）が血液によって満たされるや否や、血液は
輸送容器又は容器（３Ｃ）に移送され、容器はレベル（
ｈ’。）より更に低い高さのレベル（ｈｌ）に動かされ
る。

輸送器（３ｃ）が満たされると、それは第１ｂ図に示さ
れるように１、人体を除（生体器官より充分に高いレベ
ル（ｈ２）まで上昇させられ、その内容物はこの位置で
レベル（ｈ２）より僅かに低いレベル（ｈ、）に位置す
る動脈容器００）に移送される。

この際血液は、人体を除く生体器官の動脈に連続的に還
流される。動脈容器００）は必要に応じ（垂直な方向の
）レベル（ｈ’＋）および（ｈ”３）の間の位置をとる
ことができ、このような位置の移動は一必要ならば一層
め定められた脈動運動に合わせて行われる。

静脈容器（３）も同様にして調整することができる。個
々の垂直位置即ち高さｈにより、相当する液頭圧が生じ
る。

接続管（５）及び（１１）は、輸送容器（３Ｃ）の種々
の位置における血液の逆流を避けるために、それぞれ吸
入弁【４）及び排出弁θ■を有している。上記のポンプ
システムにおいて、静脈容器（３）及び／又は動脈容器
を省略することも可能である。しかしこれらの容器を用
いることによって連続的且つ一層有効な（増強された）
ポンプ作用が得られる。

上記の装置システムにおいて、血液は弾力性ある（弾力
的に可撓性の）壁を有する閉じた循環路の実質的に連続
的なシステム中を導かれ、このシステムは、一方では、
静脈取り入れ管（２）及び動脈供給管０２）と同様の接
続管（５）及び（１０を有し、これらは、その弾性（弾
力性）のために、外部に与えられる圧力によってその断
面を減少することができ、また血液中で起こる圧力波動
に対しても弾力性により反応するが、それには、弾力性
の限界のために限界がある。そこで装置の輸送又は調整
移動の間に振れることもなく、また血液に負の圧力がか
かるときもその断面積が圧縮することもない。

このようにして、血液損傷を最小限にして最適な血液の
層流が得られる。表面摩擦を避けるために、これらの例
えばラッテクス又はプラスチック材料製の管又はホース
はシリカを含まないシリコーン又はポリウレタンでライ
ニングされる。

他方において、静脈及び動脈容器並びに輸送容器はプラ
スチックの袋の弾性により、即ち壁の薄さあるいは可撓
性のために、層流が得られると同時に充填及び排出プロ
セスの間にそれぞれ、それ自体の実質的な抵抗なしにそ
の容積を拡大し、又は押圧又は圧ｗＪ（例えば第５ａ図
）によりその容積を実質上０に縮小するのに適している
。

これらのプラスチックの袋は、例えばしわができたとき
にでもその袋中に層流が得られるようにある厚さの壁を
もつのが最適であることが見出された。接続ライン又は
管及び袋の材料に関しては、ポリアクリルアミド又はシ
リケートを含まないシリコーンが血液との適合性が最大
であることが見出された。

このプラスチック袋の構造及び配置を第２ａ図〜第２ｃ
図に示す。静脈容器（３）のハウジング（３ａ）の内部
に（第２ａ図）、プラスチック袋（７ａ）がありその入
口端は静脈取り入れ管（２）に気密に接続され、その出
口端は接続管（５）に気密に接続される。

ハウジング（３ａ）は、充填膨張及び排出収縮を助ける
ように作用する負の圧力又は正の圧力がライン接続００
を通じてハウジングの内部空間０５）に生成されるよう
にして、プラスチック袋（７ａ）を内蔵する。他方、プ
ラスチック袋は開けることができるように縦割りの二片
構造とすることによって容易にハウジング（３０）に挿
入される。

この構造で、管（２）及び（５）をハウジング（３ａ）
の正面に短い間隔をおいて設ける場合にはブッシング圓
は単一の出入口又はブッシングにしてもよい。

輸送容器（３ｃ）（第２ｂ図ニブラスチック袋（７ｂ）
、内部空間０ω及び動脈容器０ω（第２Ｃ図：ハウジン
グ（９）、プラスチック袋（８）、内部空間θツ）は同
様な構造とすることができる。但しそれぞれ他の接続部
、即ち接続管（５）及び００、又は接続管（ＩＱ及び動
脈供給管０２）にそれぞれ接続される。

装置が第１ａ図及び第１ｂ図に示すように液頭圧のみで
作動するときは、ライン接続部０６）（１６ａ）及び０
′７）は大気のみに対して圧力均衡手段（通気孔）とし
て作動する。しかし、これらのライン接続部を通じて正
確に制御もしくは調整された正又は負の圧力を作用させ
ることによってガイドレールを省略してもポンプを作用
させることができる。この場合には、管又はホースの全
容積は減少され、装置の占める空間を少なくできる。

ハウジング（３ａ）、（３ｂ）及び（９）はその中の血
液を加温する装置を設けることができる。この加温は内
部空間０ωを満たす媒体（空気又は水）を加熱すること
によって行うこともできる。

制御弁、即ち大口弁（４）及び出口弁０■（第２ａ図及
び第２ｃ図参照）は第３ａ図、第３ｂ図及び第４図に示
すように、管壁に対しそれらの外側から作用する締めつ
け又は挾みつけ弁として設けられる。これらの弁は実質
的に枠（ケーシング）（２１）、サーボモーター又はリ
レー駆動（２５）、軸（２４）に装着された偏心部材（
２３）及び締めつけ手段（２２）からなる。挾みつけ又
は締めつけによって閉じられるべき接続管（５）又は０
Ｄは揺動して開くように取りつけられた枠（２１）の部
材（２６）を開閉することによって開閉孔（２６ａ）中
に挿入することができる。管をその外側から挟みつける
ように働く締めつけ手段（２２）の締めつけ表面は、開
閉プロセスの間においても管の内部の流れをその断面積
が変化する間に、できる限り層流を保つように略々放物
線状、半円状のクランプ外形（２２ａ）とする。又、血
液の最適の保存状態を与えるよう、サーボモータの速度
及び偏心部材（２３）の機能を選択するとともに、クラ
ンプ或いは締めつけの割合を選択する。これに代わる態
様として、締めつけ弁の他の手段、例えば水力又は空気
圧手段によって作動させることもできる。

自動運転に必要な、容器と輸送容器との間に存在する液
体レベルの測定は、ピボット（２７ｃ）及び枠（２７ｂ
）上に装着されたセンサ（２７）を経て液体レベル検出
器によって行われ（例えば第２ｂ図及び第５ａ図を比較
する一充満状態＝１８、空の状態＝１９）　、センサの
腕（２７ａ）がプラスチック袋の充填度を検知し、シャ
ッター（２９）を光源（３０）とフォトセンサ（２８）
との間を移動させることにより対応する電気信号を生じ
させ、この信号が本方法及びその装置の完全な自動制御
のために用いられる。

あるいは、特にポンプ作用が空気又は水（例えば代用血
液）をリズミカルに或いは周期的に内部空間０５）に充
填及び排出する場合に、液体レベルは対応する加圧媒体
の容積変位を測定することによって検出される。

本発明による一組の接続管及び容器、即ち静脈取り入れ
管（２）、接続管（５）及び０１）、プラスチック袋（
７ａ）、（７ｂ）及び（８）並びに供給管０２）は完成
組立体として、或いは緊密に又は気密に接続した構造体
と′して、使用時に適当な滅菌状態で装置に組み込まれ
る、使い捨て可能な量産品の形で造られる。このセット
はまた、予め血清を充填し適当にｔ＄備調整され、構成
要素を圧縮して内容積を最小に保った状態で使用に供さ
れる。

器壁系内の血液容量に対しポンプ作用を連続するための
僅かに正の圧力又は吸引作用を伝達するには、相当する
レベル（高さ）調整によるか或いはハウジングの内部空
間０５）に対し外部からの圧力を加えるかによって行わ
れる。

同様にして血液循環を助ける脈動効果（所望により、人
体を除く生体の心臓のリズムに従いこのリズムにより調
整される）が与えられる。

なおまた、本発明によるプロセスは、人体を除く生体器
官から取り出される実際の血圧の補助的測定値をポンプ
作用の制御又は調整に用いつつ、全自動的に制御するこ
とができる。

本発明は酸素供給器等におけるような、生体外血液処理
のどのようなタイプにも適用される。

しかしこれに代わる実施態様として、本発明は開放−人
体を除く生体の心臓手術における血液の冠動脈吸引のた
めの静脈−静脈ポンプの方法としでも応用し得る。

第６図は本発明の他の実施例を示すもので、一方では設
置空間を減らすためにコンパクトな外部寸法を有し、ま
た他方ではより一層短い接続経路、従って必要な外部血
液容量が少なくてすむものである。このずっとコンパク
トな形状は循環される血液のより均一な温度調整をも可
能とする。第６図に機能的な形でのみ示されている態様
は実際には閉鎖系で断熱されたハウジング（図示されて
いない）の形で具体化され、その中に容器が密な間隔で
並べられ、また接続ライン又は導管及び袋からなる弾性
構造物が、好ましくは集合体として、ハウジング中にそ
の一側からあるいはその上部から、それぞれ袋のために
設けられた空間又は接続ラインのための通路もしくは溝
に、はめ込まれる。特に、血液は静脈取り入れ管（６２
）から、弾性袋（６７）で形成される静脈容器（６３）
に排出さる。この排出は、人体を除べ生体の体循環に対
し悪影響が最も少ない重力下でのみ行われるのが好まし
い。

一定量の血液が集められると、血液は接続ライン（６５
）を通って１．閉じた独立ハウジング（６９）及びこの
ハウジング中に置かれた輸送作動容器（７１）としての
弾性の袋（７０）、及び付属器（７２）により接続され
たシリンダー（７５）内を往復運動するピストン又はプ
ランジャー（７４）から構成される装置 接続ライン（６５）に対する通路（６４）及び更に袋（
７０）の接続ライン（６ｌ）に対する通路（６６）は液
密に密封され、こうして袋（７０）の周囲のハウジング
（６９）の内部空間は液体で充填され、この液体はピス
トン（７４）の適当な操作によって付属具（７２）を通
ってシリンダー（７５）の内部空間へ吸い込まれ、或い
はこの内部空間からハウジング（６９）中ヘボンブで押
し出される。上記充填用液体としては、たとえ袋の壁が
損傷を受けても血液に対し有害でない生理学的又は等浸
透圧性の標準食塩水が用いられる。

袋（７０）への入口及びその出口はそれぞれ第３ａ図〜
第４図に示される型の弁（４）及び側を備え、これらの
弁は接続ライン（６１）及び（６５）の開閉を制御する
ために操作される。

加熱手段（７６）は血液温度の調整のために設けられる
。

静脈容器（６３）　（図示されていない上方に開放した
容器の中に装着することができる）が満たされると、弁
（４）を開き弁０ωを閉じて、血液は液体シリンダー（
７５）中に吸引することによってハウジング（６９）内
に生ずる負圧の下で袋（７０）中に吸い込まれ、このと
き弁（４）は閉じられて静脈容器（６３）は再び充満さ
れる。

接続ライン（６１）は、ハウジング（７９）内に設けら
れた同様な袋（８０）及び通路（７８）並びに、必要に
応じ、加熱手段（８１）から形成される動脈容器（７７
）に通ずる。この容器の内部空間又は容積は同様に例え
ば生理学的標準食塩水のような液体で満たされ、接続管
（８３）を通じて、例えば（圧縮）空気室を形成するガ
ススプリング（８４）に接続され、ｍ２の空気室のガス
内容物（例えば空気）は可撓性膜或いは隔膜によりガス
を満たした袋を形成させて、液体と直接接触をしないよ
うにされている。

血液を輸送作用器（７１）から動脈貯蔵室（７７）に送
るために、弁（４）を閉じ、かつ、弁０＄を開き、シリ
ンダー（７６）から液体をハウジング（６９）の内部空
間に押し出す。このようにして、血液はガススプリング
（８４）の軽い圧力に抗して液体をハウジング（７９）
から空気室（８４）に排出しつつ、接続ライン（６１）
を通って動脈容器（７７）の袋（８０）の中に注入され
る。自動的に制御されたガス室（８４）はあらゆる環境
下に充分な動脈圧が保たれるように保証されている。

動脈容器（７７）から給液管又は給液ライン（８２）を
通って血液は、それを取り出したところに還流される。

「静脈」及び「動脈」という用語は、ポンプが処理対象
（人体を除く生体）の循環系に静脈−静脈又は動脈−動
脈（或いは動脈−静脈）配置で接続される状態を除外す
る意味ではない。

この態様において、弁（４）及び０３）は収納に備えた
終了プロセスにおいて血液の流れが停止してしまうまで
は閉じたり作動したりしないことに注意すべきである。

この態様においては血液充填容器が小さいので、接続部
及び袋から形成される構造体を、排気滅菌状態にある作
動装置及び制御装置とは無関係に、使用前に満たしてお
くべき生理的代用血漿溶液（「代用血液」）の量を減少
することも可能である。

さらに第６図に示すように、血液及び液体の流量の容量
測定のための測定器（８５）及び（８６）が、ポンプ装
置の入口及び出口に設けられ、これらの測定器の測定又
は検知信号が中央演算ユニットにおいてモニター及び均
一な流動バランスの保持のために利用される。

第７図において、本発明による血液ポンプが断熱ハウジ
ング（９２）に収められた三次元的なコンパクトな構造
体である実施例を示す。

このノ（ウジング（９２）は静脈容器（６３）、輸送作
用容器（７１）及び静脈容器（６３）並びにガススプリ
ング（８４）及びポンプ装置（７３）をすべて収納し、
ガススプリングの機能は簡単な出入口として形成された
接続管（８３）を経て、ポンプ装置（７３）の機能は同
様に出入口として形成された接続部（７２）を含んで分
離隔壁（９４）により一体化される。

この構造において、適当な配置により袋（８０）及び（
７０）はハウジング（９２）の中で液体によって完全に
取り囲まれるように液体中に浮かばせることもできる。

そうではなく、（例えば第７図の袋（６７）のように）
袋を底に置き、液体は袋の上にあり、血液で満たされる
と袋を上方に膨らますこともできる。また、袋を、隔壁
に周辺を固定した膜又は隔膜として形成させ、隔膜は各
々圧力条件によって隔壁で区画された区画室の一つの中
で膨脹させることもできる。

この場合には、しかし、区分された区画室の滅菌は困難
である。

ポンプ装置（７３）は、電子制御下でかつポンプ作動周
期で間欠的に、区画室（９８）の中で可撓性袋（７３ａ
）を膨張させるために電子的に制御されたガス（空気）
ポンプから形成され、それにより液体が接続部（７４）
を介して袋（７０）を圧縮するようになっている。第８
図はこの作動周期のほぼ初期にある状態を示す。この状
態では、袋（８０）はガススプリング（８４）の圧力に
抗して膨脹する。隔壁（９４ａ）は網状の支持体のみか
らなり、加熱手段（８１）及び（７６）はこの端部に配
設されている。

第８図により、ガススプリング（８４）を囲む液体は脈
動手段（８７）によって脈動し、この脈動は血液及び−
有利なことには一１人体を除く生体環境にも心臓の搏動
のリズムで伝達され、人体を除く生体の体循環を促進さ
せることができる。

脈動手段（８７）（例えば、ピストン−シリンダーユニ
ット又は膜）の代りにガススプリング（８４）自体を適
当な接続具によって定周期で振動させることもできる。

脈動を調整するために、更に弁（６０）（第７図に示さ
れている）を供給ライン（処理対象に接続される’）　
（８２）に設けることができる。この弁は弁（４）及び
側と同じ構造を有するものである。

第７図による態様において、先ず袋（６７）を支持する
中間カバー（９９）はハウジング（９２）から取り外す
ことが可能であり、このとき袋（７１）　（７２）を取
付けつことができる。ハウジング（９２）を液体で満た
した際、中間カバー（９９）は液漏れしないように密閉
板（９０）にしっかりと固定され、さらに袋（６７）が
、螺番（８９）によって装着されたカバー（８８）の中
に配置され、それにより袋がカバー（８Ｂ）によって区
画された空間内で自由に膨張あるいは圧縮できるように
なっている。

第７図による態様中、ガススプリング（８４）及びポン
プ装置（７３）を、隔壁（９４）に装着されるポンプ循
環装置（９３）に、置換えることが特に有利である。第
８図に示すように、最も節潔な構造のこの装置はピスト
ン（９６）及び駆動ピストン棹（９７）を内蔵するシリ
ンダー（９５）からなり、これにより液体は制御された
作動タイミングで、輸送作用容器（７１）の側へ又は動
脈容器の側へと押し出される。

しかし、ピストン−シリンダーポンプ装置の代りに、特
に有利なのは一定時間でいずれの方向へも逆転し得る循
環ポンプを用いることである。この場合に、定容量型の
ポンプであれば更に循環量を正確に調整することが可能
となる。

さらに、その上に所望の脈動を上記ポンプ循環装置（９
３）に負荷することができる。もしポンプ循環装置（９
３）がより効率的周期で作動できるものであるなら、少
なくとも輸送作用容器（７１）は他の容器に比し寸法を
小さくすることができる。しかしこの場合、弁（６０）
をポンプ制御システム取り入れ、圧力に応答制御される
ようにすることが有利である。

（発明の効果） 本発明の生体液、特に血液の循環又はポンプ送液方法に
よれば、穏やかな循環またはポンプ作用を実現できるの
で、処理対象の液体中にあるｍｔａな微小成分が、流路
における撹流の剪断力により破壊されることがない。

また、上記微小成分は、破壊されるとそれが含まれてい
る液体において有毒作用を生ずるものがあるということ
が分かっているが、本発明の方法が上記のとおり微小成
分を破壊しないものであるのでこの有毒作用を回避する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図及び第１ｂ図は本発明の方法におけるポンプ装
置の基本態様を示す略図、第２ａ図、第２ｂ図及び第２
ｃ図は第１ａ図及び第１ｂ図記載のポンプ装置に用いる
袋容器の縦断面拡大図、第３ａ図及び第３ｂ図は本発明
の方法におけるポンプ装置の二種の作動位置における略
断面図、第４図は第３ａ図記載の作動位置における作動
弁の９０回転させた略図、第５ａ、５ｂ及び５０図はそ
れぞれ第２ａないし２０図に記載の袋容器の液体レベル
を検知する液体レベル検出器の異なる液体レベルにおけ
る略図、略平面図及び側面図、第６図は本発明の方法に
おける、加圧媒体を用い制御運転される改良実施態様を
示す略図、第７図は本発明の方法の実施におけるコンパ
クト化された装置の継断面図、及び第８図は本発明の方
法に用いる液体のポンプ循環装置の拡大図である。 （１）・・・、人体を除く生体、（２）・・・静脈取り
入れ管、（３）・・・静脈取り入れ管　　（３）・・・
静脈容器、（３ａ）（３ｂ）（９）・・・ハウジング、
　（４）面・・・弁、（５）０１）・・・接続ライン、
（７ａ）　（７ｂ）　（８）・・・　プラスチック袋、
００）・・・動脈容器、（＋２１・・・動脈供給管、面
・・・内部空間、０００′７）・・・接続管、ＱＢ）Ｑ
！ｆｌ　　・・・液体レベル検出器、（２０）　（３１
）　（３２）・・・垂直ガイドレール、（２２）・・・
締めつけ手段、（２３）・・・偏心部材、（２５）・・
・サーボモータ、（２７）・・・センサ、　（２８）・
・・フォトセンサ、（２９）・・・シャッタ、（３０）
　　・・・光源、（６２）・・・静脈取り入れ管、（６
３）・・・静脈容器、（３ａ）　（７１）・・・輸送作
用容器、（７３）・・・ポンプ、（７７）・・・動脈容
器、（７６）　（８１）・・・加熱手段　（８４）・・
・ガススプリング又は空気室、（８５）（８６）　　・
・・容量計測器、（８７）・・・脈動発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　生体液、好ましくは血液を循環する方法であって、 処理対象の液体をその最初の液頭圧レベル より低い液頭圧レベルのところに放出し、 その後周期的に最初のレベルより高い液頭 圧レベルにまで上昇させ、 それから、このレベルから予め定められた 比較的低液頭圧レベルの位置にある容器に移送し、 そして略最初の液頭圧レベルに位置する出 口に排出し、 上記循環の間全径路を通じて、液体を少な くとも実質的に連続的で弾力性（弾性的で可撓性）の壁
   を有する閉鎖回路内に保持することを特徴とする方法。 ２　液体の排出が、器壁にその外側から与えられる限定
   された吸引力下に行われることを特徴とする請求項１記
   載の方法。 ３　限定された大きさの正の圧力を、出口に放出される
   液体に、前記壁の外側から与えることを特徴とする請求
   項１記載の方法。 ４　限定された大きさの脈動圧の変化を、出口に排出さ
   れる液体に、前記壁の外側から与えることを特徴とする
   請求項３記載の方法。 ５　弁制御方式で（液体の）周期的または増分的移送制
   御により、液頭圧レベルを最初の液頭圧レベルより上昇
   させ、液体に器壁の外側から所定の高さまたは液頭圧レ
   ベルの静水圧に対応する正の圧力を与えることを特徴と
   する請求項１から４のいずれか１つに記載の方法。 ６　予め定められた容量の液体の排出において、この液
   体容量に対し前記壁の外側から流れの断面方向に作用す
   る制御弁により、以降の供給を断つこと、 及び、この液体容量に所定の正圧を、この 液体容量を前記出口に移送するために与えることを特徴
   とする請求項１から５のいずれか１つに記載の方法。 ７　液体が、還流手段（供給管）への移送において、他
   の弁により圧力適用手段から断続的に断たれることを特
   徴とする請求項６記載の方法。 ８　液体の循環が、制御手段の作用下に、個々の循環段
   階において同時的自動的に流体レベルを測定して、前記
   弁の作動操作及び交互に与える正負の圧力により、可変
   的に自動的に制御されることを特徴とする請求項１から
   ７のいずれか１つに記載の方法。