JPH03295565A - 気体駆動式人工心肺装置 - 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、開心術の際の体外循環に使用される人工心肺
システム、肺不全をバックアップする為に使用される血
液ガス交換装置、体内埋め込み型人工心肺、体外設置型
人工心肺、或いは体外臓器潅流保存装置に利用可能な気
体駆動式人工心肺装置に関する。

［従来の技術］ 開心術を行う際に、人工心肺システムが体外循環の為に
使用され、この人工心肺システムには、血液への酸素加
の為に人工肺（血液室）が組込まれている。人工肺は、
これまでの気泡型のものに加えて、近年では高分子の多
孔質若しくは均質の薄膜を用いた中空糸型、或いは積層
型の模型人工肺が使用されるようになってきている。人
工心肺システムにはまた、血液ポンプ（−船釣にはロー
ラポンプ型）が組込まれ、血液を静脈から動脈へと送り
出す為に血液を駆動するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記型式の人工心肺システムにあっては、上述の如く人
工肺及び血液ポンプという２つの大きな血液流過空間を
伴う為、システム全体に存在しなければならない血液の
量が多く、その分だけ輸血を多く必要とするという問題
がある。またこれに加えて、システム全体が大型化し且
つその取扱いも繁雑であるという問題もあり、従って、
このシステムをそのまま用いて肺不全の患者或いは心肺
同時移植患者のバックアップ用としてベツドサイドで運
転することは非常に無理かあった。

本発明はかかる観点に鑑みててなされたものであり、シ
ステム内に存在することが必要な血液量が小さく、且つ
コンパクトな人工心肺装置を提供することを目的とする
。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する為、本発明の人工心肺装置は、可撓
性の酸素透過性半透膜により形成された血液室と、上記
血液室を包囲してその周囲に気密状空間を形成するケー
シングと、上記血液室に接続されると共に上記ケーシン
グ外に延び出す血液流入ライン及び血液流出ラインと、
上記ケーシングに接続された血液酸素加気体供給機構と
、を具備する。そして、上記供給機構が血液酸素加気体
を媒体として上記ケーシング内を加圧減圧することによ
り、上記血液室を膨脹収縮させる。

［作用］ 上記構成により本発明に係る人工心肺装置にあっては、
血液室内の血液は血液室の壁を形成する半透膜を介して
酸素加気体から酸素を供給される。

また上記血液は、酸素加気体を媒体とした血液室の膨脹
収縮により血液室に対して導入排出駆動される。即ち、
酸素を供給する媒体（気体）自体により血液が駆動され
、従来のような別設の血液ポンプは不要となる。

［実施例］ 構造 第１図の平面図に示すように、本発明に係る気体駆動式
人工心肺装置１０はケーシング２０と、この内部に収納
された血液室３０とを含む。

ケーシング２０は硬質の金属若しくは樹脂から形成され
、矩形形状をなす。ケーシング２０は内部に気密空間を
形成するように構成され、従って、後述するライン２２
．２４の枝出し部及びライン３２．３４の貫通部は適当
な手段によって気密シールされる。

ケーシング２０の一方の側壁には、気体流入流出ライン
２２が取付けられ、これは例えば公知の気体式人工心臓
駆動装置（図示せず）に接続され、同駆動装置には血液
酸素加気体源が連携する。ケーシング２０の他方の側壁
には、気体排出ライン２４が取付けられ、ここには圧力
調整弁２６が配設される。

血液室３０は可撓性の酸素透過性半透膜から気密袋状に
形成される。この半透膜としては、ポ、リプロピレン、
セロハン、シリコーン等の高分子樹脂薄膜を使用するこ
とができるが、特にシリコーン樹脂を選択することが望
ましい。

血液室３０には、ケーシング２０のライン２２．２４と
直交関係に血液流入ライン３２及び血液流出ライン３４
が配設される。ライン３２．３４はケーシング２０を貫
通してこの外部に延び出し、−船釣にはライン３２は生
体の静脈に接続され、ライン３４は生体の動脈に接続さ
れる。またライン３２．３４には夫々逆止弁３６．３８
が配設され、所定方向外への血液の逆流を防止するよう
になっている。

血液室３０は、その主要部において平板状の５つの区画
部４２に分岐され、これら区画部４２はライン３２．３
４に隣接する両端部で連通ずる。

従ってまた、各区画部４２間にはケーシング２゜の内部
空間に連通ずる平板状の空隙４４が形成される。この血
液室３０の分割構成は、半透膜を介する室３０内の血液
と酸素加気体との間接的接触を助長すると共に、血液室
３ｏの膨脹収縮を補助する。

軌韮 上記公知の気体式人工心臓駆動装置（図示せず）により
、血液酸素加気体（駆動気体）がライン２２から矢印Ａ
に示すように印加されると、可撓性の血液室３０は、上
記気体により圧縮され、第２図図示の如く収縮する。こ
の際、上記気体によるケーシング２０内の圧力が所定の
設定値に到達すると、圧力調整弁２６が開放され、余剰
の上記気体がライン２４から矢印Ｂに示すようにケーシ
ング２０の外部に排出される。この作用によって、高分
子の樹脂薄膜で形成された血液室３０の半透膜壁表面に
常に新鮭な上記気体か接触することとなり、上記半透膜
壁を介して血液の酸素加が円滑に行われることとなる。

また上記気体により血液室３０（特に各区画部４２）が
圧縮されると、血液室３０内の血液は室３０内から押出
される。この血液は、第３図図示の如く、ライン３４か
ら逆止弁３８を通して矢印Ｃに示すように流出し、−船
釣には生体の動脈（図示せず）へと導入される。この際
、ライン３２の逆止弁３６は閉鎖し、血液室３０からの
生体の静脈（図示せず）への血液の逆流が阻止される。

上述の工程とは逆に、上記公知の気体式人工心臓駆動装
置（図示せず）により、血液酸素加気体（駆動気体）が
ライン２２から矢印りに示すように吸引されると、可撓
性の血液室３０は、上記気体による圧縮から解放され、
第４図図示の如く膨脹する。この際、ライン２４の弁２
６は閉鎖している為、ライン２４を通してケーシング２
０内に外気か入込むようなことはなく、従って、血液室
３０の膨脹が円滑に行われる。

上述の如く血液室３０が膨脹されると、血液室３０は、
ライン３２を介して生体の静脈（図示せず）から血液を
吸引する。この血液は、第５図図示の如く、ライン３２
から逆止弁３６を通して矢印Ｅに示すように流入し、血
液室３０を充満する。

この際、ライン３４の逆止弁３８は閉鎖し、生体の動脈
（図示せず）からの血液室３０内への血液の逆流が阻止
される。

上述の如く、血液酸素加気体を駆動気体として使用し、
血液室３０の膨脹収縮を繰返すことにより、血液の酸素
加と同時に血液の抽出が可能となる。

なお、上記実施例においては、血液酸素加気体供給機構
として、ライン２２に公知の気体式人工心臓駆動装置を
接続すると共に、ライン２４に圧力調整弁２６を配設し
た態様で説明したが、例えば、一方のラインに加圧装置
を接続し、他方のラインに減圧装置を接続する等、気体
供給機構としては種々の変更態様か可能であり、要は、
血液酸素加気体を媒体としてケーシング２０内を加圧減
圧可能とすることである。

［発明の効果コ 本発明に係る人工心肺装置にあっては、血液室内の血液
を酸素加する気体により、血液室を膨脹収縮させて血液
を導入排出駆動する為、従来のような別設の血液ポンプ
は不要となる。従って、血液流過空間か小さくなる為、
必要な血液量及び従って輸血量を少なくすることかでき
る。またこれに加えて、装置自体がコンパクトで且つそ
の取扱いも簡易なものとなる為、関心術の際の体外循環
のみならず、肺不全の患者のバックアップを安全且つ迅
速に実施することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る気体駆動式人工心肺装置を示す平
面図、第２図は血液室が収縮状態にある第１図のＸ−Ｘ
線に沿った断面図、第３図は血液室が収縮状態にある第
１図のＹ−Ｙ線に沿った断面図、第４図は血液室が膨脹
状態にある第１図のＸ−Ｘ線に沿った断面図、第５図は
血液室が膨脹状態にある第１図のＹ−Ｙ線に沿った断面
図である。 １０−気体駆動式人工心肺装置、２０・・・ケーシング
、２２・・・気体流入流出ライン、２４・・・気体排出
ライン、３０・・・血液室、３２・・・血液流入ライン
、３４・・血液流出ライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可撓性の酸素透過性半透膜により形成された血液室と、
   上記血液室を包囲してその周囲に気密状空間を形成する
   ケーシングと、上記血液室に接続されると共に上記ケー
   シング外に延び出す血液流入ライン及び血液流出ライン
   と、上記ケーシングに接続された血液酸素加気体供給機
   構と、を具備し、上記供給機構が血液酸素加気体を媒体
   として上記ケーシング内を加圧減圧することにより、上
   記血液室を膨脹収縮させることを特徴とする気体駆動式
   人工心肺装置。