JPH0443233Y2 - - Google Patents

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JPH0443233Y2
JPH0443233Y2 JP1987192231U JP19223187U JPH0443233Y2 JP H0443233 Y2 JPH0443233 Y2 JP H0443233Y2 JP 1987192231 U JP1987192231 U JP 1987192231U JP 19223187 U JP19223187 U JP 19223187U JP H0443233 Y2 JPH0443233 Y2 JP H0443233Y2
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carbon dioxide
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dialysis
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Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は呼吸不全患者の肺機能を補助するた
めに使用される体外循環型肺補助装置に関するも
のである。
「従来の技術」 呼吸不全患者に対して、その血液を体外循環さ
せ、その間に血液中の二酸化炭素成分を除くため
に、血液の損傷が少く、かつ効率のよい装置とし
て、人口腎臓用の血液透析器を用いた体外循環型
肺補助装置が提案されている。第7図はそのブロ
ツク系統図である。図において、患者の血液は血
液ポンプにより血液ラインを通つて透析器2へ送
られ、透析器2内で膜を介して、血液中の重炭酸
イオン(HCO3 -)び溶存二酸化炭素(CO2)が
灌流液中に移動し、二酸化炭素成分が減少した血
液はドリツプチヤンバ3、血液用流量計6、静脈
圧調整器4を順次経由して患者の体内に戻され
る。
灌流液供給部10より放散筒11へ供給された
灌流液は放散筒11の出口よりPH電極12、温度
計13、ポンプ14、流量計15を順次経由して
透析器2へ流入され、透析器2より流出される灌
流液は液圧計16、液切れ検出器17、ヒータ1
8を順次経由して放散筒11へ戻される。
ガス供給部20より供給される不活性ガスは圧
力調整器21、止め弁22、ガス流量弁23、ガ
ス流量計24、逆止弁25を順次経由して放散筒
11へ与えられる。
放散筒11においては、灌流液中の水素イオン
(H+)が重炭酸イオン(HCO3 -)と結合し、重
炭酸水素(H2CO3)が生成され、この重炭酸水
素が灌流液中に含まれる炭酸脱水素酵素C.A.(カ
ーボニツク・アンヒドラーゼ)の触媒作用によつ
て二酸化炭素に酸化される。即ち HCO3 -+H+H2CO3H2O+CO2 (1) C.A. となる。灌流液は放散筒11で不活性ガスと気液
接触され、この新たに添加された二酸化炭素と既
に透析器において灌流液内に取込んだ二酸化炭素
とは共に炭酸ガスとして放散される。
PH調整液供給部30きょりPH調整液がピンチバ
ルブ31を介して放散筒11へ供給され、水素イ
オン(H+)が充填される。灌流液中の重炭酸イ
オン及び二酸化炭素の濃度をそれぞれ〔HCO3
〕、〔CO2〕で表せば、灌流液のPHは所謂ヘンダ
ーソンーハツセルバツハ(Henderson−
Hasselbach)の方程式で与えられる。即ち PH=pKA+log〔HCO3 -〕/〔CO2〕 (2) ここでpKAは定数で6.1である。重炭酸イオン
(HCO3 -)が増えればPHは大きくなり、またPH調
整液を与えて(1)式の反応を促進させれば、重炭酸
イオン(HCO3 -)は減少し、二酸化炭素(CO2
が増加するのでPHは減少する。
透折器2において、二酸化炭素成分が血液より
灌流液へ移行すると同時に水分も同様に移動す
る。即ち血液と灌流液との圧力の差、所謂透析器
の濾過圧が正のときは血液から水分が除去され、
逆に負のときは血液中に水分が入り込む。また濾
過圧が零であれば水分の移動はない。従つて必要
に応じ濾過圧を制御する必要がある。このため制
御部40は液圧計16のデータと静脈圧計5のデ
ータの差つまり濾過圧を算出し、必要に応じ静脈
圧調整器4を制御する。
制御部40は、放散筒11の放散路に設けた
CO2濃度計19のデータXと灌流液の流入通路の
流量計15のデータyとにより炭酸ガス除去流量
z=xyを計算し、この値が設定値と等しくなる
ように、ガス流量弁23を制御して不活性ガスの
流量を調節すると共に灌流液の流入通路のポンプ
14を制御して循環する灌流液の流量を調整す
る。この炭酸ガス除去流量zを設定値へ調整する
制御は肺補助装置を稼働させた直後に行われる。
また制御部40は灌流液の温度、液圧、PH、流
量、液切れ、血液の流量、静脈圧、不活性ガス流
量、炭酸ガス濃度等の各データを表示器41へ表
示する。
炭酸ガス除去流量、灌流液のPH及び温度等の各
設定値は操作部42より制御部40の記憶回路に
記憶される。
「考案が解決しようとする問題点」 いま患者の体外循環直前の血中炭酸ガス分圧
を、PbCO2O(mmHg)、体外循環型肺補助装置が
スタートしてからt分後の炭酸ガス分圧を
PbCO2(t)(mmHg)、灌流液中の炭酸ガス分圧を
PaCO2(mmHg)とすれば、これらの間には、 PbCO2(t)=PaCO2+{PbCO2(o)−PaCO2
e-t/〓 (3) τ=VB/AKX(τ:時定数、VB:血液の総量
,KX:炭酸ガスの移動係数cm/min,A:透
析器の膜面積m2)なる関係が存在することを物質
移動論より導くことができる。通常は患者の血中
炭酸ガス分圧は時間経過と共に減少し、長時間で
はその減少の割合は低下するので3〜5時間をめ
どに治療が行われるケースが多い。しかしながら
患者の症例によつて血中電界質バランスが崩れる
こともあり、この場合には炭素ガス除去の後、透
析を行う場合もあり、また最初から透析のみを行
う場合もある。
また体外循環により患者のヘマトクリツト(血
液全体に占める血球成分比)が低下し、患者によ
つては細胞内浮種が発生する場合があるので、限
界濾過により血液を濃縮する必要もある。しかし
ながら従来の体外循環型肺補助装置においてはこ
の機能がなく、透析を行う場合には別に透析装置
を用意しなければならず、特に狭い治療室にて治
療が行われる場合には装置の入れ替え等の準備が
煩雑で、医師や看護婦などの労力は大変なもので
あつた。
「問題点を解決するための手段」 この考案においては、従来の体外循環型肺補助
装置には組み込まれていなかつた透析との切換を
可能にするもので、透析器を放散筒への接続ライ
ンと透析液供給装置及び排液ラインとに接続を切
り換える切換部を設け、この切換部を制御するこ
とにより透析を可能とする。
「実施例」 第1図この考案の体外循環型肺補助装置の実施
例を示すブロツク図である。
第1図で、ヒータ18の出口ライン37に切換
弁32が、PH電極12の入口ライン40に切換弁
33がそれぞれ設けられ、切換弁32の一方の出
口に従来例(第7図)と同様に放散筒11への出
口ライン38が設けられ、もう一方の出口ライン
39は透析液出口ライン34に接続される。また
切換弁33の一方の入口に従来例(第7図)と同
様に放散筒11からの入口ライン41が設けら
れ、もう一方の入口ライン42は透折液入口ライ
ン35に接続されている。また放散筒11の重量
を測定する重量計36が設けられている。
これらの追加部分からの信号の取り込み、処理
や、制御は制御部47において他の機器の制御と
並行して行われる。
第2図は本実施例の要部を示すブトツク系統図
で、制御部47にはマイクロコンピユータが用い
られ、その中央処理部(CPU)60は読出し専
門メモリ(ROM)61に格納されたプログラム
を順次解読実行して制御を行う。ROM61中に
は肺補助装置全体の制御プログラムが格納されて
おり、重量計36からの信号の取り込みや、切換
弁32,33の制御を初めとする灌流モードと透
析モードとの切換に伴う機器の制御プログラムも
その中に含まれている。駆動回路67は、前記切
換弁32,33や、ピンチバルブ31、止め弁2
2などの出力機器のドライブを行う。
灌流液重量は重量計36により接続測定され、
この重量計出力は制御部47内の重量信号処理回
路65で増幅され、A/Dコンバータ66でデイ
ジタル信号に変換されてRAM63に格納され
る。ROM61に格納される制御プログラムはバ
ツクグラウンドルーチンと、タイマ64により
0.5秒毎に発生する割り込みルーチンとに区別さ
れ、放散筒の有無の判定、これによる灌流モード
と透析モードとの判別、モード別の機器の制御プ
ログラムについても同様である。
第3図は放散筒の有無を検出し、灌流モードと
透析モードとを判別する割込ルーチンを示すフロ
ーチヤートである。0.5秒毎に発生するタイマ割
込ルーチンにて放散筒の重量の値は重量計36に
て測定され、重量信号処理回路65にて後処理可
能な信号に増幅された後、A/D変換され(S1)、
デイジタルデータとしてRAM63に格納される
(S2)。
CPU60はこの後、A/D変換した灌流液重
量の値が灌流液を入れない場合の放散筒の重量よ
り少ない値に設定した(この値は予めROM61
に格納されている)比較値と比較を行い(S3)、
測定値が比較値より大きい場合には灌流モードフ
ラグをセツトする(透析モードフラグはリセツト
する)(S4)。また逆に実測値が比較値より小さい
場合には放散筒が接続されていないものとして透
析モードフラグをセツトする(灌流モードフラグ
はリセツトする)(S5)。
次に第4図に示すバツクグラウンドルーチンに
おいては、モード処理を行う。これは、タイマ割
込ルーチンにてセツトされる灌流モードフラグか
ら透析モードフラグの状態をチエツクし(S1
S2)、灌流モードフラグがセツトされている場合
には、第1図における切換弁32をライン37と
38とが接続される用にセツトし、同時に切換弁
33をライン40と41とが接続される様にセツ
トする。また、ピンチバルブ31を開にし、PH調
整液供給部30からの供給が行われる様にしてラ
イン43を有効とする。また、止め弁22を開し
と、ガス供給部20からの酸素ガスの供給が行わ
れる様にしてライン44を有効にする(S2)。
次に透析フラグがセツトされている場合には、
第1図における切換弁32をライン37と39と
が、切換弁33をライン40と42とがそれぞれ
接続される様にセツトする。また、ピンチバルブ
31を閉にし、PH調整液供給部30から液が供給
されない様にしてライン43を無効とする。ま
た、止め弁22を閉とし、ガス供給部20からの
酸素ガスの供給が行われない様にしてライン44
を無効とする(S4)。なお、いずれのフラグもセ
ツトされていない場合には、準備モードなどの他
のモード(図示せず)とみなしてルーチンを終了
する。
以上述べたモード別の機器動作については、第
5図に表示する。またこれらのモードを区別する
ために、LEDなどの表示灯を点灯させればさら
に良いことはいうまでもない。
第2実施例 この考案の第2実施例の要部のブロツク系統図
を第6図に示す。第1図の実施例の要部のブロツ
ク系統図(第2図)と同一の箇所には同一の符号
を付して重複した説明は省略する。
本実施例の場合には、灌流モードと透析モード
とを手動にて切り換えるモードスイツチ46を設
け、同信号はスイツチ入力処理回路68にて波形
整形されてI/O62へ取り込まれる。このモードス
イツチ46の状態の検出は、CPU60がROM6
1に格納されたプログラムを順次解読実行するこ
とにより行われる。なお灌流モード、透析モード
それぞれにおける出力機器の動作については、第
1実施例の場合と同じ(第5図)であるのでここ
では省略する。なお本実施例では図示していない
が、第1実施例の場合と同様に放散筒11の重量
を測定し、モードスイツチ46が透析モードにセ
ツトされているのに放散筒11が台座45に設置
されている場合あるいは、モードスイツチ46が
灌流モードにセツトされているのに放散筒11が
台座45に設置されていない場合には警報を発生
して適切な設定を促す様にすることも当然可能で
ある。
「考案の効果」 この考案によれば患者の血中炭酸ガス成分の除
去を行う灌流モードだけではなく、同一の装置で
透析も行うことができ、患者に対して幅の広い治
療が可能となる。また灌流モードと透析モードと
の切換が簡便にかつ誤操作なく安全に行えるので
治療スタツフの手間を大幅に削減することができ
る。このようにこの考案は体外循環型肺補助装置
の適用範囲、操作性を著しく向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の体外循環型肺補助装置の実
施例を示すブロツク系統図、第2図は第1図の実
施例の要部を示すブロツク系統図、第3図は第1
図の実施例の放散筒重量検出及びモード判定の割
込ルーチンを示すフローチヤート、第4図は第1
図の実施例のモード別処理を行うバツクグラウン
ドルーチンを示すフローチヤート、第5図は第1
図の実施例の各モード別の出力機器の状態図、第
6図はこの考案の他の実施例の要部を示すブロツ
ク系統図、第7図は従来の体外循環型肺補助装置
を示すブロツク系統図である。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 血液ポンプにより脱血した患者の体外循環血液
    と灌流液とを透析器内で膜を介して接触させ、血
    液中の二酸化炭素成分を灌流液中へ移動させて放
    散筒に導き、炭酸脱水素酵素の存在下に不活性ガ
    スと気液接触させて上記二酸化炭素成分を炭酸ガ
    スとして放散させ、この炭酸ガスを除去した灌流
    液を上記放散筒と上記透析器との間で循環させて
    使用する肺補助装置において、 上記灌流液が上記放散筒から上記透折器へ供給
    される通路に挿入され、上記透析器への灌流液流
    入側を、上記放散筒の灌流液流出側から透析液供
    給装置へ切換え接続する手段と、 上記灌流液が上記透析液から上記放散筒へ供給
    される通路に挿入され、上記透析器の灌流液液流
    出側を、上記放散筒の灌流液流入側から透析排出
    ラインへ切換え接続する手段と、 を設けたことを特徴とする体外循環型肺補助装
    置。
JP1987192231U 1987-12-18 1987-12-18 Expired JPH0443233Y2 (ja)

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JPH0195944U JPH0195944U (ja) 1989-06-26
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60253457A (ja) * 1984-05-28 1985-12-14 株式会社三陽電機製作所 体外循環型肺補助装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0450038Y2 (ja) * 1985-11-15 1992-11-25

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JPS60253457A (ja) * 1984-05-28 1985-12-14 株式会社三陽電機製作所 体外循環型肺補助装置

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