JPH04197265A - 人工肺用ガス供給装置 - 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、多孔質膜を使用した人工肺を用いて体外循環
中に、人工肺内に適正なガス圧てカスを供給するように
した人工肺用ガス供給装置に関する。

［従来の技術］ 人工肺は、心臓手術に際しての開心術や呼吸不全患者の
呼吸補助を目的として用いられる。人工肺としては、現
在、大きく分けて気泡型と脱型とかあるか、血液とガス
か直接接触する気泡型に比べ、膜を介して血液とガスと
が接触することによりガス交換を行なう脱型人工肺が生
体の肺の形態に近いため、多く利用されている。このよ
うな人工肺では、血液の浄化を目的としたガス交換を行
なうために酸素ガスが供給され、このガスから血液側に
酸素か供給され、血液側より二酸化炭素か除去される。

従来、人工肺へのガスの供給は、ガスボンベあるいは配
管されたガス供給口より流量計を通して供給されている
。従って、ガスの減圧弁によって決められた圧力のガス
を供給すること以外はできなかった。

［発明か解決しようとする課題］ 人工肺においては、主にガス交換性能か優れている多孔
質の中空糸膜か採用されている。この中空糸膜はその周
壁部に多数の微小細孔を有しており、そこでガスと血液
か接触してガス交換を行なうものである。多孔質中空糸
膜にはこのように多数の微小細孔か開いているため、血
液側の圧力に比べてガス側の圧力の方か高い場合には、
ガスか血液側に進入することになる。体外循環中にこの
ような事態か起こると、生体内へ気泡か入って生体へ悪
影響を及ぼし、更には生命の危険に陥ることも考えられ
る。また、血液回路や人工肺に３いても、混入した気泡
の除去に手間かかかるうえ、血球の破壊を起こす等のた
め、血液の体外循環の中断が必要となる場合も起こり得
る。

血液側への気泡の混入は、ガス側の圧力か高くなる場合
や血液側にガス圧より低い負圧（除圧）か生じた場合等
に発生する。例えば、人工肺のガス出口が何等かの原因
により閉塞された場合やガス供給側のバルブ操作の誤り
、また血液ポンプを人工肺の下流側に配した場合におけ
る血液供給側回路の閉塞等か考えられる。

従来は、このような血液側への気泡の混入に備え、血液
が体内に返血される手前において気泡除去のポート等を
設けて気泡の除去を行なうか、また貯血槽付き人工肺に
おいては除泡器を備えることによって、人工肺出口側に
おける気泡の混入を防止していた。関心術時のように貯
血槽を必要とする場合にも、血球破壊等の恐れかあるた
め気泡の混入は好ましくなく、呼吸補助、例えばＥＣＭ
Ｏ（Ｅｘｔｒａ−Ｃｏｒｐｏｒｅａｌ　ｌｌｅｍｂｒａ
ｎｅ　ＯｘｙｇｅｎａＬｉｏｎ）等の場合には、貯血槽
を用いず、人工肺出口の血液かそのまま生体に入るため
、気泡の混入は防止しなければならない。

従って前記したような人工心肺回路においても、近年は
貯血槽を用いない小型・簡易型のものか望まれるように
なってきており、体外循環時における確実な気泡除去の
要求が高まっている。

［課題を解決するための手段］ そこで、本発明者は、上記従来の課題に鑑みて人工肺使
用時において気泡除去装置を必要としないガス供給装置
に関し鋭意検討を行なった結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明によれば、多孔質膜を用いた人工肺に
ガスを供給する装置であって、人工肺入口側及び／又は
出口側の血圧を測定する血圧測定手段と、人工肺入口側
及び／又は出口側のガス圧を測定するガス圧測定手段と
、該血圧測定手段により測定された多孔質膜にかかる血
圧を基準として該血圧より低いガス圧に設定するガス圧
設定手段と、該ガス圧設定手段で設定されたガス圧にて
人工肺にガスを供給するガス供給手段とを備えた人工肺
用ガス供給装置、が提供される。

［作用］ 本発明の人工肺用ガス供給装置において、血圧は人工肺
の血液入口及び／又は血液出口において測定され、また
、ガスも人工肺のガス入口及び／又はガス出口において
測定される。測定された人工肺内の血圧及びガス圧はそ
の出力かマイクロコンピュータ等に取り込まれ、そこで
常にガス圧が血圧より低くなるよう、例えばガス送入バ
ルブを操作・ｙＪＲ１ｉシてガス圧を設定し、ボンベか
らのガス圧又はポンプ等のガス送入手段によりガスを供
給する。

なお、万一人工肺内の血圧か負圧となった場合には、ガ
ス側においてガスの吸引を行なうことにより対応する。

又ガス側の圧力は、人工肺のガス入口及びガス出口にお
いてガス圧センサにより測定され、適正であるかどうか
の確認がなされる。

このように、本発明の人工肺用ガス供給装置を使用すれ
ば、体外循環中の人工肺内の血圧及びガス圧を連続的に
測定しつつ、常にガス圧が血圧に比べて低いレベルとな
るようガスが供給されるため、血液側へ気泡か混入する
危険性がなくなる。

この場合、ガス圧を設定する手法としては、第２図に示
すような、血圧のレベルと常に一定の間隔を保って保持
される変動型と、第３図に示すような、血圧レベルより
低く設定した圧力に常に一定に保ち、その設定値より血
圧が低下した場合のみガス圧を変動させる一定タイブ型
の二通りか好ましいか、いずれを採用するかは適宜決定
することかてきる。

また本発明の人工肺用ガス供給装置によって供給される
ガスは、酸素ガス、空気、その他の混合ガス等、酸素を
含有するガスであればその種類を問わず、用いることか
できる。

［実施例］ 以下、本発明を図示例に基づき更に説明する。

第１図は本発明の人工肺用ガス供給装置の一実施例を示
す概要図であり、ガス供給装ｗｌＯは、ガス送入用ポン
プ、ガス圧設定手段であるマイクロコンピュータ、およ
びガス吸引ポンプを内蔵している。そして、血液回路１
１内の所定個所に配置された人工肺１２の入口側Σよび
出口側には血圧測定用圧力センサー１３．１４か設置さ
れ、また人工肺１２のガス流路の入口側および出口側に
はガス圧測定用圧力センサー１５．１６か設置され、そ
れらの値がガス供給装置ｌＯ内のマイクロコンピュータ
に取り込まれるようになっている。

１７は圧力調節機能付きバルブてあり、このバルブ１７
を操作してガス圧を制御し、ガス供給ライン１８を経て
ガスが人工肺１２に導入される。

又、１９はガス吸引ラインを示す。

次にガス供給装置の操作を説明する。

血液回路ｌｌ内の所定個所に配置された人工肺１２にお
いては、ガス供給装置１０からガス供給ライン１８を経
て供給される酸素ガスと血液との間でガス交換が行なわ
れて人工肺１２のガス出口から排気される。

人工肺１２の入口側および出口側の血圧は、血圧測定用
圧力センサー１３．１４により常時測定され、人工肺１
２内の多孔質膜にかかる圧力を検知しており、この圧力
に基づいて圧力調節機能付きバルブ１７のバルブ操作を
行ない、ガス供給ライン１８を介して前記血圧値より低
い圧力にて人工肺１２にガスを供給する。

一方、人工肺１２内の血圧が負圧になった場合には、切
替バルブ２０にて排気ラインを閉じ、ガス供給装置１０
内に設けた吸引ポンプによりガス吸引ライン１９を介し
て人工肺１２内のガスを吸引することにより１人工肺１
２内のガス圧を人工肺１２内の血圧よりも低い負圧とし
て、人工肺１２内において血液側にガスが混入すること
を防止する。

なお、ガス圧設定手段としてコンピュータを用いる代り
に、血圧値を監視しつつ手動、あるいは機械的、電気的
にガス圧を設定する方法を採用することもできる。

具体的な実験例として、人工肺１２の出口側の血圧を血
圧測定用圧力センサー１４で測定しこれを多孔質膜にか
かる圧力と想定し、また人工肺１２の出口側のガス圧を
ガス圧測定用圧力センサー１６で測定しながら、血圧と
ガス圧を比較しながらバルブ１７を調節し、ガス圧を血
圧に比べｌｏｇ■Ｈｇ低いレベルで流した。その結果、
ガス圧は血圧のレベルに追従し、血液潅流の間、人工肺
１２において、血液側への気泡の混入はなく、安全に血
液の体外循環操作を行なうことかできた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の人工肺用ガス供給装置に
よれば、体外循環中の人工肺内の血圧及びガス圧を連続
的に測定し、ガス圧か血圧に比べて低いレベルで供給さ
れるように調節されるため、血液側へ気泡か混入する恐
れかなく、安全に血液の体外循環を行なうことがてきる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の人工肺用ガス供給装置の一実施例を示
す概要図、第２図はガス圧設定手法として変動型の例を
示すグラフ、第３図はガス圧設定手法として一定タイブ
型の例を示すグラフである。 １０−・・ガス供給装置、１１・・・血液回路、１２・
・・人工肺、１３．１４−・・血圧測定用圧力センサー
、１５．１６・・・ガス圧測定用圧力センサー、１７・
・・圧力調節機能付きバルブ、１８・・・ガス供給ライ
ン、１９−・・ガス吸引ライン、２ｏ・・・切替バルブ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔質膜を用いた人工肺にガスを供給する装置で
   あって、 人工肺入口側及び／又は出口側の血圧を測定する血圧測
   定手段と、 人工肺入口側及び／又は出口側のガス圧を測定するガス
   圧測定手段と、 該血圧測定手段により測定された多孔質膜にかかる血圧
   を基準として該血圧より低いガス圧に設定するガス圧設
   定手段と、 該ガス圧設定手段で設定されたガス圧にて人工肺にガス
   を供給するガス供給手段と、 を備えたことを特徴とする人工肺用ガス供給装置。