JPH03131240A - 体外循環用モニタリング装置 - 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、体外循環系において血液、体液等の被検液中
の計測対象成分をモニタリングする体外循環用モニタリ
ング装置に関する。

［従来の技術］ 従来、医療分野の治療・診断に用いる臨床検査では、血
液を外部にサンプリングして、ｐＨ，酸素分圧、二酸化
炭素分圧等の項目を計測する方式が採用されていた。

［発明が解決しようとする課厘］ しかしながら、この従来の方式では、精５度は保障され
るが、得られるデータは間欠的であり、リアルタイムで
得ることができないため、判断・処理に遅れが生じると
いう問題があった。

一方、体外循環系においてリアルタイムで連続的に計測
しようとすれば、体外に取出した血液や、センサ較正用
の較正液を無菌状態で循環させなければ、人体に悪影響
を及ばずため、その滅菌処理が問題になるという問題が
あった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
無菌状態を維持しながら、センサの較正ができるととも
に血液等の被検液を循環でき、計測対象成分をリアルタ
イムで連続的にモニタリングして迅速かつ正確な判断を
可能とする体外循環用モニタリング装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために本発明においては、体外循環
系内において被検液中の計測対象成分のモニタリングを
行うものであって、フロー流路を形成するフロースルー
セルにセンサ手段が配置さこの計測部が計測する計測対
象成分をモニタリングするモニタリング手段と、前記フ
ロー流路の上流側に接続されるとともに較正液流路を形
成する較正液用配管と、この較正液供給用配管を介して
前記フロー流路に較正液を供給する較正液供給源と、前
記フロー流路の上流側に接続されるとともに被検液流路
を形成する第１の被検液用配管と、前記フロー流路の下
流側に接続されるとともに被検液流路を形成する第２の
被検液用配管と、前記較正液用配管または第１の被検液
用配管とフロー流路との接続をいずれか一方に切替える
切替手段と、前記較正液または被検液の前記計測部への
移送動作をなす移送手段と、モニタリング動作の前に較
正液を計測部へ移送させるように前記切替手段および移
送手段の制御を行う制御手段と、前記計測部に移送され
た較正液によるセンサ出力を基に当該センサ手段の較正
を行う較正手段とを備えたことを特徴とするもので、少
なくとも前記計測部、較正液用配管、第１の被検液用配
管、第２の単一のユニットで構成するとともに各配管の
端部に接続部を設け、当該接続部を介して前記ユニット
を体外循環回路に対して接続可能なように構成し、また
少なくとも前記計測部、較正液用配管、第１の被検液用
配管、第２の被検液用配管および較正液供給源に滅菌処
理を施すことが好ましい。

また、本発明の体外循環用モニタリング装置においては
、前記フロー流路を形成するフロースルーセル内の温度
制御用の温度コントロールユニットをさらに設げ、その
温度が所定値になった後、前記センサ手段の較正を行う
よう構成し、さらに前記較正液供給源は、襟数の較正液
容器からなり、それぞれ互いに含有量が異なる１または
２以上の計測対象成分を含む較正液を収容してなる構成
とし、また、洗浄液容器と、この洗浄液容器と前記フロ
ー流路の上流側とを接続する洗浄液用配管とをさらに有
し、前記計測部にそれぞれの較正液容器から較正液を供
給した後、それぞれ前記洗浄液容器から洗浄液を供給す
るよう構成し、また、前記フロー流路の下流側端部に、
較正液」３よび洗浄液用の廃液回収部を設りてなる構成
とし、さらに前記フロースルーセルは、静脈血用フロー
スルーセルと動脈血用フロースルーセルとからなり、そ
れぞれにセンサ手段を設け、互いに独立して計測を行う
よう構成してなることが好ましい。

［作　用］ 上記のように構成された本発明の体外循環用モニタリン
グ装置においては、まずモニタリングの開始前に、制御
手段からの制御信号により切替手段、具体的には開閉弁
が作動し、フロー流路と較正液用配管とが接続され、こ
の状態で移送手段、具体的にはローラポンプが作動し、
その結果較正液供給源から較正液がフロー流路に供給さ
れる。

そして、この較正液中の計測対象成分がセンサ手段によ
り計測され、この計測値に基いて当該センサ手段の較正
が行なわれる。

較正が終了すると、フロー流路に、被検液用配管と接続
され、この状態でローラポンプが作動し、これにより体
外循環回路から導出された血液等の被検液中の計測対象
成分がセンサ手段により計測され、この計測値がモニタ
リング手段によりモニタリングされる。

このような動作をなす本発明の体外循環用モニタリング
装置では、少なくとも前記計測部、較正液用配管、第１
の被検液用配管、第２の被検液用配管および較正液供給
源に滅菌処理が施されているので、無菌状態を維持しな
がら、センサの較正ができるとともに血液等の被検液を
循環でき、したがって計測対象成分をリアルタイムで連
続的にモニタリングでき、迅速かつ正確な判断が可能と
なる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る体外循環用モニタリン
グ装置の全体構成を示すものである。

図中、１は人体Ｐから脱血された被検液としての血液を
体外において循環させる体外循環回路、２はこの体外循
環回路ｌ内において血液中の計測対象成分、たとえばＰ
Ｈ，酸素分圧および二酸化炭素分圧を計測するためのセ
ンサ部、３はこのセンサ部２の制御を行うとともに当該
センサ部２からの出力（計測値）を受けてリアルタイム
で連続的にモニタリングする演算処理部である。

上記体外循環回路１は、血液中の酸素と二酸化炭素との
ガス交換を行うための人工肺４を備え、この人工肺４は
その流入口が脱血チューブ５を介して人体Ｐの静脈側に
接続されるとともに、流出口が返血チューブ６を介して
人体Ｐの動脈側に接続されている。なお、５ａは血液循
環用のローラポンプである。

また、上記センサ部２は、そわぞれフロー流路を有する
一対のフロースルーセルフａおよびフロースルーセルフ
ｂからなる計測部８、較正液供給源となる較正液容器９
，１０、洗浄液容器１１、廃液バッグ１２により構成さ
れている。

上記フロースルーセルフａは静脈血計測用、またフロー
スルーセルフｂは動脈血計測用であり、それぞれ計測対
象成分としてのｐＨ１酸素分圧および二酸化炭素分圧を
計測するためのセンサ８ａ、８ｂが組み込まれている。

較正液容器９には、ｐＨ５酸素分圧および二酸化炭素分
圧が既知の較正液、たとえばｐ）ｌ＝６．８、酸素分圧
＝　１５０　ｍｍＨｇ、および二酸化炭素分圧＝　８０
　ｍｎ＋Ｈｇの較正液が収容されており、他方の較正液
容器１０には同じ＜ｐＨ１酸素分圧および二酸化炭素分
圧が既知の濃度、たとえばｐＨ＝７．４、酸素分圧＝　
４０　ｍｍＨｇ、および二酸化炭素分圧＝　４０　ｍｍ
Ｈｇの較正液が収容されている。また洗浄液収容容器１
１には洗浄液、たとえば生理食塩水が収容されている。

上記較正液容器９，１０はそれぞれ較正液用配管１３．
１４により、また洗浄液容器１１は洗浄液用配管１５に
より、それぞれフロースルーセルフａ、７ｂの上流側に
接続されている。

また一方の２０−スルーセル７ａの上流側には血液用配
管１６の一端が接続され、この血液用配管１６の他端部
は逆止弁付きのコネクタ１７を介して上記体外循環回路
１の脱血チューブ５に接続されている。また他方のフロ
ースルーセルフｂの上流側には血液用配管１８の一端が
接続され、この血液用配管１８の他端部は逆止弁付きの
コネクタ１９を介して上記体外循環回路１の返血チュー
ブ６に接続されている。

さらにフロースルーセルフａ、７ｂの下流側にはそれぞ
れ血液用配管２０．２１の一端が接続され、これらの血
液用配管２０．２１の他端部は、ともに上記コネクタ１
９より下流側に設けた逆上弁付きのコネクタ２２を介し
て脱血チューブ６に接続されている。またフロースルー
セル？ａ。

７ｂの下流側には廃液用配管２３．２４の一端が接続さ
れ、これらの廃液用配管２３．２４の他端部に廃液バッ
グ１２が接続されている。

上記フロースルーセルフａ、７ｂ、較正液用配管１３，
１４、洗浄液用配管１５、血液用配管１６．１８，２０
，２１および廃液用配管２３゜２４は、ガスバリヤ−性
チューブにより互いに連通して形成されたチューブ構成
となっており、このチューブ構成の配管のうち較正液用
配管１３．１４、洗浄液用配管１５、これらの配管１３
〜１５の共通部、血液用配管１６，１８、血液用配管２
０．２１の共通部、および廃液用配管２３．２４の共通
部には、それぞれ当該流路の開閉制御をなす開閉弁２５
〜３３が配置されている。これらの開閉弁２５〜３３と
しては非接触で流路の開閉が可能な電磁弁やピンチバル
ブが用いられる。

またフロースルーセルフａ、７ｂの上流側にはそれぞれ
非接触型のポンプ、たとえばローラポンプ３４．３５が
配設され、較正液または血液に非接触で移送動作をなす
ようになっている。

次に演算処理部３は、シーケンス処理機能を有するマイ
クロコンピュータ３６、このマイクロコンピュータ３６
に電気的に接続された、入力部となるキーボード３７、
モニタリングの計測値を表示する表示部３８、この計測
値を印刷して出力するプリンタ３９、温度コントロール
ユニット計測ユニット４３により構成されている。

温度コントロールユニット４０は電気ケーブルによりコ
ネクタ４４を介して計測部８に設けた温度制御プレート
４７に接続されており、フロースルーセルフａ、７ｂが
所定の温度たとえば体温の温度（３７℃）になるように
制御を行う。計測ユニット４３は電気ケーブルによりコ
ネクタ４５゜４６を介して計測部８のセンサ８ａ、８ｂ
それぞれに接続されており、この計測ユニット４３を介
して各センサの出力がマイクロコンピュータ３６に送ら
れ、演算処理がなされるようになっている。そして、こ
のマイクロコンピュータ３６の演算処理の結果が表示部
３８に表示されるとともにプリンタ３９において印刷出
力が行われる。

なおポンプ駆動部４１は上記ローラポンプ３４．３５、
また開閉弁駆動部４２は上記開閉弁２５〜３３の駆動制
御をそれぞれなすものである。

このような構成の体外循環用モニタリング装置較正液供
給源となる較正液容器９，１０、洗浄液容器１１、廃液
バッグ１２、較正液用配管１３゜１４、洗浄液用配管１
５、血液用配管１６゜１８．２０，２１、廃液用配管２
３．２４およびコネクタ１７，１９，２２．４４〜４．
６は、全体がたとえば交換可能なカセット式の単一のユ
ニットで構成されるとともに、全体が予めたとえば１２
１℃、２０分のオートクレーブ（高圧蒸気）滅菌による
滅菌処理が施されている。

このような構成において本実施例の体外循環モニタリン
グ装置においては、先ずモニタリング開始前に、無菌状
態を維持したまＪ−センサの自動較正がなされる。すな
わち、キーボード３７からの入力により開閉弁駆動部４
２が作動し、この開閉弁駆動部４２からの制御信号によ
り開閉弁２５゜２８．２９．３３が開成状態となるとと
もに、他の開閉弁２６，２７．３０−３２が閉成状態と
なる。そして、この状態で温度コントロールユニット ポンプ駆動部４１からの制御信号によりローラポンプ３
４，３５が作動し、これにより較正液容器９から第１の
較正液が較正液用配管１３を介してフローセルフｑ，７
ｂに移送され、この較正液中の既知のｐＨ、酸素分圧お
よび二酸化炭素分圧がそれぞれ同時に計測される。次に
、開閉弁２５が開成状態とな：るとともに開閉弁２７が
開成状態となり、この状態で洗浄液容器１１から洗浄液
が洗浄液用配管１５を介してフロースルーセルフａ。７
ｂ内に供給され、フロースルーセルフａ，７ｂおよびセ
ンサ８ａ，８ｂの洗浄が行われる。

続いて、開閉弁２７が開成状態となるとともに開閉弁２
６が開成状態となり、較正液容器１０から第２の較正液
が較正液用配管１４を介してフロースルーセルフａ，７
ｂに移送され、この較正液中のｐＨ，酸素分圧および二
酸化炭素分圧が、第１の較正液と同様に同時に計測され
る。そしてこの第１および第２の較正液の計測値に基い
てマイクロコンピュータ３６においてセンサ８ａ。

８ｂの較正式が算出される。

その後、開閉弁２６が開成状態となるとともに開閉弁２
７が開成状態となり、この状態で洗浄液容器１１から上
言己と同様に洗浄液がフロースルーセルフａ，７ｂ内に
供給され、再度フロースルーセルフａ，７ｂおよびセン
サ８ａ，８ｂの洗浄が行われる。フロースルーセルフａ
，７ｂを通過した較正液おにび洗浄液はそれぞれ廃液用
配管２３、２４を介して廃液バッグ１２に収容される。

なお、図中、破線は較正液および洗浄液の流れを示すも
のである。

このように較正が行われた後、開閉弁２５〜２９、３３
が閉成状態となるとともに、開閉弁３０〜３２が開成状
態となり、この状態でローラポンプ５ａ，３４．３５が
作動する。その結果体外循環回路１において血液の循環
がなされるとともに人工肺４によるガス交換が行われ、
さらにこの体外循環と同時に、脱血デユープ５からの静
脈血が血液用配管１６を介してフロースルーセルフａに
流入するとともに、動脈血が血液用配管１８を介してフ
ロースルーセルフｂに流入し、それぞれセンサ８ａ，８
ｂによりｐＨ、酸素分圧および二酸化炭素分圧が同時に
計測される。そして、この計測値が計測ユニット４３を
介してマイクロコンピコ。−夕３Ｇに送られ、上記のよ
うに算出された較正式に基くデータが表示部３８に表示
されるとともに、プリンタ３９において印刷出力される
。

計測された血液は、静脈血および動脈血ともに、血液用
配管２０，２１８よび返血チューブ６を介して体外循環
回路１に戻される。なお、図中、実線は血液の流れを示
すものである。

このような動作をなす本実施例の体外循環用モニタリン
グ装置においてば、センサ部２を構成する、計測部８、
較正液容器９．１ｏ、洗浄液容器１１、廃液バッグ１２
、較正液用配管１３。

１４、洗浄液用配管１５、血液用配管１６。

１８、２０，２１、廃液用配管２３．２４およびコネク
タ１７，１９，２２．４４〜４Ｇが、予め滅菌処理がな
されており、しかもローラポンプ３４、３５および各開
閉弁２５〜３３は各配管の外部から移送または開閉動作
をなす構成となっており、較正液および血液がローラポ
ンプ３４゜３５および各開閉弁２５〜３３に接触するこ
とがない。したがって、較正液および血液の流路は無菌
状態であり、センサの較正から計測までを無菌状態を維
持したまま自動的に行うことができる。

このため、−坦体外に取出して計測した後の血液を人体
Ｐに戻すことが可能であり、安全性が向上し、よって血
液中のＰＨ等をリアルタイムで連続的にモニタリングで
き、迅速かつ正確な判断ができるようになる。

またセンサ部２は交換可能なカセット式の単一のユニッ
トで構成されているので、滅菌処理が容易であり、さら
にこのユニットは廃液とともに使い捨てができるため、
安全性に優れている。

以上に実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではな（、その要旨を変更し
ない範囲で種々変形可能である。

たとえば上記実施例においては、センサ部２に一対のフ
ロースルーセルフａ、７ｂを設ける構成としたが、これ
はいずれか一方としてもよいことは勿論であり、また被
検液としては血液以外に体液等を用いることも可能であ
る。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明に係る体外循環用モニタリン
グ装置は、少なくとも前記計測部、較正液用配管、第１
の被検液用配管、第２の被検液用配管および較正液供給
源に、予め滅菌処理を施すことが可能な構成としたので
、無菌状態を維持しながら、センサの較正ができるとと
もに血液等の被検液を循環でき、安全性が向上し、よっ
て計測対象成分をリアルタイムで連続的にモニタリング
でき、迅速かつ正確な判断が可能になるという効果を奏
する。また、特に、少なくとも前記計測部、較正液用配
管、第１の被検液用配管、第２の被検液用配管および較
正液供給源を交換可能な単一のユニットで構成するとと
もに、各配管の端部に接続部を設け、当該接続部を介し
て前記ユニットを体外循環回路に対して接続可能なよう
に構成することにより、滅菌処理が容易になり、しかも
廃液とともに使い捨てが可能になり、安全性が向上した
体外循環用モニタリング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る体外循環用モニタリン
グ装置の構成を示すブロック図である。 １・・・体外循環回路、　　２・・・センサ部３・・・
演算処理部、　　　４・・・人工肺７ａ、７ｂ＝・フロ
ースルーセル ８・・・計測部、　　　　　８ａ、８ｂ・・・センサ９
、ＩＯ・・・較正液容器、１１・・・洗浄液容器２５〜
３３・・・開閉弁 ３４．３５・・・ローラポンプ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）体外循環系内において被検液中の計測対象成分の
   モニタリングを行うものであって、 フロー流路を形成するフロースルーセルにセンサ手段が
   配置されるとともに計測対象成分を計測する計測部と、 この計測部が計測する計測対象成分をモニタリングする
   モニタリング手段と、 前記フロー流路の上流側に接続されるとともに較正液流
   路を形成する較正液用配管と、 この較正液供給用配管を介して前記フロー流路に較正液
   を供給する較正液供給源と、 前記フロー流路の上流側に接続されるとともに被検液流
   路を形成する第１の被検液用配管と、前記フロー流路の
   下流側に接続されるとともに被検液流路を形成する第２
   の被検液用配管と、前記較正液用配管または第１の被検
   液用配管とフロー流路との接続をいずれか一方に切替え
   る切替手段と、 前記較正液または被検液の前記計測部への移送動作をな
   す移送手段と、 モニタリング動作の前に較正液を前記計測部へ移送させ
   るように前記切替手段および移送手段の制御を行う制御
   手段と 前記計測部に移送された較正液によるセンサ出力を基に
   当該センサ手段の較正を行う較正手段とを備えたことを
   特徴とする体外循環用モニタリング装置。
2. （２）少なくとも前記計測部、較正液用配管、第１の被
   検液用配管、第２の被検液用配管および較正液供給源を
   交換可能な単一のユニットで構成するとともに各配管の
   端部に接続部を設け、当該接続部を介して前記ユニット
   を体外循環回路に対して接続可能なように構成してなる
   請求項１記載の体外循環用モニタリング装置。
3. （３）少なくとも前記計測部、較正液用配管、第１の被
   検液用配管、第２の被検液用配管および較正液供給源に
   滅菌処理を施してなる請求項１または２記載の体外循環
   用モニタリング装置。
4. （４）前記フロー流路を形成するフロースルーセル内の
   温度制御用の温度コントロールユニットをさらに設け、
   その温度が所定値になった後、前記センサ手段の較正を
   行うよう構成してなる請求項１ないし３のいずれか１に
   記載の体外循環用モニタリング装置。
5. （５）前記較正液供給源は、複数の較正液容器からなり
   、それぞれ互いに含有量が異なる１または２以上の計測
   対象成分を含む較正液を収容してなる請求項１ないし４
   のいずれか１に記載の体外循環用モニタリング装置。
6. （６）洗浄液容器と、この洗浄液容器と前記フロー流路
   の上流側とを接続する洗浄液用配管とをさらに有し、前
   記計測部にそれぞれの較正液容器から較正液を供給した
   後、それぞれ前記洗浄液容器から洗浄液を供給するよう
   構成してなる請求項５記載の体外循環用モニタリング装
   置。
7. （７）前記フロー流路の下流側端部に、較正液および洗
   浄液用の廃液回収部を設けてなる請求項６記載の体外循
   環用モニタリング装置。
8. （８）前記フロースルーセルは、静脈血用フローセルと
   動脈血用フロースルーセルとからなり、それぞれにセン
   サ手段を設け、互いに独立して計測を行うよう構成して
   なる請求項１ないし７のいずれか１に記載の体外循環用
   モニタリング装置。