JPH0622616B2 - Gas-driven cardiopulmonary bypass device - Google Patents
Gas-driven cardiopulmonary bypass deviceInfo
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- JPH0622616B2 JPH0622616B2 JP2096315A JP9631590A JPH0622616B2 JP H0622616 B2 JPH0622616 B2 JP H0622616B2 JP 2096315 A JP2096315 A JP 2096315A JP 9631590 A JP9631590 A JP 9631590A JP H0622616 B2 JPH0622616 B2 JP H0622616B2
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- gas
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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。The present invention relates to an artificial heart-lung system used for extracorporeal circulation during open heart surgery, a blood gas exchange device used to back up lung failure, and an implantable body in the body. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cardiopulmonary bypass device, an extracorporeal cardiopulmonary bypass device, or a gas-driven cardiopulmonary bypass device usable as an extracorporeal organ perfusion preservation device.
［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（一般的にはロー
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。[Prior Art] When performing an open heart surgery, an artificial heart-lung system is used for extracorporeal circulation, and an artificial lung (blood chamber) is incorporated in this artificial heart-lung system for adding oxygen to blood. . Artificial lungs
In addition to the conventional bubble type, in recent years, a hollow fiber type or a laminated type model oxygenator using a polymer porous or homogeneous thin film has been used. The heart-lung system also incorporates a blood pump (typically a roller pump type) that drives the blood to pump it from the veins to the arteries.
［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ッドサイドで運
転することは非常に無理があった。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-described artificial heart-lung system, since there are two large blood flow spaces, the artificial lung and the blood pump, as described above, the blood that must exist in the entire system. There is a problem that the amount is large and blood transfusion is required accordingly. In addition to this, there is a problem that the entire system becomes large and its handling is complicated.
It is very difficult to use this system as it is for bedside operation as a backup for patients with lung failure or patients with simultaneous cardiopulmonary transplantation.
本発明はかかる観点に鑑み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。The present invention has been made in view of such a viewpoint, and an object of the present invention is to provide a compact heart-lung machine that requires a small amount of blood existing in the system and is compact.
［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。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the artificial heart-lung machine of the present invention includes a blood chamber formed by a flexible oxygen-permeable semipermeable membrane and the blood chamber surrounding the blood chamber. A casing forming an airtight space in the periphery, a blood inflow line and a blood outflow line connected to the blood chamber and extending outside the casing,
A blood oxygenated gas supply mechanism connected to the casing. Then, the supply mechanism expands and contracts the blood chamber by pressurizing and depressurizing the inside of the casing using blood oxygenated gas as a medium.
［作用］ 上記構成により本発明を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。[Operation] In the artificial heart-lung machine according to the present invention having the above configuration,
The blood in the blood chamber is supplied with oxygen from the oxygenated gas through the semipermeable membrane forming the wall of the blood chamber. The blood is introduced into and discharged from the blood chamber by expansion and contraction of the blood chamber using oxygenated gas as a medium. That is, blood is driven by the medium (gas) that supplies oxygen, so that a separate blood pump as in the related art is unnecessary.
［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。[Embodiment] Structure As shown in the plan view of FIG. 1, a gas-driven heart-lung machine 10 according to the present invention includes a casing 20 and a blood chamber 30 housed therein.
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。The casing 20 is made of hard metal or resin and has a rectangular shape. . The casing 20 is constructed so as to form an airtight space therein, so that the branching portions of the lines 22 and 24 and the penetrating portions of the lines 32 and 34 described later are hermetically sealed by a suitable means.
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。A gas inflow / outflow line 22 is attached to one side wall of the casing 20, which is connected to, for example, a known gas artificial heart drive device (not shown), and the blood oxygen gas supply source is associated with the drive device. To do. A gas discharge line 24 is attached to the other side wall of the casing 20, and a pressure adjusting valve 26 is arranged therein.
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。The blood chamber 30 is formed in an airtight bag shape from a flexible oxygen-permeable semipermeable membrane. As the semipermeable membrane, a polymer resin thin film of polypropylene, cellophane, silicone or the like can be used, but it is particularly preferable to select a silicone resin.
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、一般的にはライン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。In the blood chamber 30, the blood inflow line 32 and the blood outflow line 34 are arranged in an orthogonal relationship with the lines 22 and 24 of the casing 20.
Is provided. The lines 32 and 34 extend through the casing 20 to the outside thereof, and generally, the line 32 is connected to a vein of a living body and the line 34 is connected to an artery of the living body. Further, the check valves 36 and 38 are provided on the lines 32 and 34, respectively.
Is provided to prevent backflow of blood to the outside in a predetermined direction.
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する。従ってまた、各区画部
４２間にはケーシング２０の内部空間に連通する平板状
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
的接触を助長すると共に、血液室３０の膨脹収縮を補助
する。The blood chamber 30 is divided into five flat plate-shaped partition portions 42 in its main part, and these partition portions 42 are line 32, 3
4 communicates with both ends adjacent to 4. Therefore, a flat space 44 communicating with the internal space of the casing 20 is formed between the partition portions 42. The divided structure of the blood chamber 30 promotes the contact between the blood and the oxygenated gas in the chamber 30 through the semipermeable membrane, and also assists the expansion and contraction of the blood chamber 30.
動作 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
に常に新鮮な上記気体が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。Operation When the blood oxygenated gas (driving gas) is applied from the line 22 as shown by the arrow A by the above-described known gas artificial heart drive device (not shown), the flexible blood chamber 30 becomes
It is compressed by the gas and contracts as shown in FIG.
At this time, when the pressure in the casing 20 due to the gas reaches a predetermined set value, the pressure regulating valve 26 is opened, and the excess gas is discharged from the line 24 to the outside of the casing 20 as shown by the arrow B. . Due to this action, the fresh gas is always brought into contact with the surface of the semipermeable membrane wall of the blood chamber 30 formed of the polymer resin thin film, and the oxygenation of blood is smoothly performed through the semipermeable membrane wall. Will be seen.
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、一般
的には生体の動脈（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。When the blood chamber 30 (particularly each partition 42) is compressed by the gas, the blood in the blood chamber 30 is pushed out from the chamber 30. As shown in FIG. 3, this blood flows out of the line 34 through the check valve 38 as shown by the arrow C, and is generally introduced into the artery (not shown) of the living body. At this time, the check valve 36 of the line 32 is closed to prevent the backflow of blood from the blood chamber 30 into the vein (not shown) of the living body.
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Ｄ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内に外気が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。On the contrary to the above steps, when the blood oxygenated gas (driving gas) is sucked from the line 22 as shown by an arrow D by the above-described known gas type artificial heart driving device (not shown), the flexibility is obtained. Blood chamber 30 of the
It expands as shown in FIG. At this time, the valve 2 of the line 24
Since 6 is closed, the casing 2 through the line 24
The outside air does not enter the inside of 0, and therefore, the blood chamber 30 is smoothly expanded.
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。When the blood chamber 30 is inflated as described above, the blood chamber 30 becomes
Blood is sucked from a vein (not shown) of the living body through the line 32. This blood flows through line 32 as shown in FIG.
Through the check valve 36 to flow into the blood chamber 30 as indicated by arrow E. At this time, the check valve 38 of the line 34
Closes, preventing backflow of blood from the body's arteries (not shown) into the blood chamber 30.
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
加と同時に血液の拍出が可能となる。As described above, blood oxygenated gas is used as a driving gas,
By repeating the expansion and contraction of the blood chamber 30, the oxygen can be added to the blood and the blood can be ejected at the same time.
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が可能であり、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。In the above embodiment, as the blood oxygenated gas supply mechanism, a known gas type artificial heart drive device is connected to the line 22 and the pressure adjusting valve 26 is arranged on the line 24. The gas supply mechanism can be modified in various ways, such as connecting a pressure device to one line and connecting a decompression device to the other line.
This is to enable pressurization and decompression inside the casing 20 using blood oxygenated gas as a medium.
［発明の効果］ 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、血液流過空間が小さくなる為、
必要な血液量及び従って輸血量を少なくすることができ
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、開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。[Effects of the Invention] In the artificial heart-lung machine according to the present invention, the gas that adds oxygen to the blood in the blood chamber expands and contracts the blood chamber to drive the introduction and discharge of blood. No blood pump is needed. Therefore, since the blood flow space becomes smaller,
The required blood volume and therefore the blood transfusion volume can be reduced. In addition to this, because the device itself is compact and its handling is simple, it is possible to perform not only extracorporeal circulation during open heart surgery but also backup of patients with lung failure safely and promptly. Become.
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。FIG. 1 is a plan view showing a gas-driven artificial heart-lung machine according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of FIG.
3 is a sectional view taken along the line, FIG. 3 is a sectional view taken along line YY in FIG. 1 in which the blood chamber is in a contracted state, and FIG. 4 is XX in FIG. 1 in which the blood chamber is in an expanded state. 5 is a sectional view taken along line YY, and FIG. 5 is a sectional view taken along line YY in FIG. 1 in which the blood chamber is in an expanded state. 10 ... Gas-driven heart-lung machine, 20 ... Casing, 22 ... Gas inflow / outflow line, 24 ... Gas exhaust line, 30 ... Blood chamber, 32 ... Blood inflow line, 34
…… Blood outflow line.
Claims (1)
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。1. A blood chamber formed of a flexible oxygen-permeable semipermeable membrane, a casing that surrounds the blood chamber and forms an airtight space around the blood chamber, and is connected to the blood chamber. A blood inflow line and a blood outflow line extending out of the casing, and a blood oxygenated gas supply mechanism connected to the casing, wherein the supply mechanism pressurizes the inside of the casing using blood oxygenated gas as a medium. A gas-driven type heart-lung machine which expands and contracts the blood chamber by reducing the pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096315A JPH0622616B2 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Gas-driven cardiopulmonary bypass device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096315A JPH0622616B2 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Gas-driven cardiopulmonary bypass device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03295565A JPH03295565A (en) | 1991-12-26 |
| JPH0622616B2 true JPH0622616B2 (en) | 1994-03-30 |
Family
ID=14161597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096315A Expired - Lifetime JPH0622616B2 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Gas-driven cardiopulmonary bypass device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622616B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0412315D0 (en) * | 2004-06-03 | 2004-07-07 | Chemcept Ltd | Blood/air mass exchange apparatus |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2096315A patent/JPH0622616B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03295565A (en) | 1991-12-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |