JPH0628131Y2 - 体外循環型肺補助装置 - Google Patents
体外循環型肺補助装置Info
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- JPH0628131Y2 JPH0628131Y2 JP6700989U JP6700989U JPH0628131Y2 JP H0628131 Y2 JPH0628131 Y2 JP H0628131Y2 JP 6700989 U JP6700989 U JP 6700989U JP 6700989 U JP6700989 U JP 6700989U JP H0628131 Y2 JPH0628131 Y2 JP H0628131Y2
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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。
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、人工腎臓用の血液
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５図はそのブロック系統図である。図において、
患者の血液は血液ラインを通って血液ポンプ１により透
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 -)及び溶存二酸化炭素(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ップチ
ャンバ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。
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、人工腎臓用の血液
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５図はそのブロック系統図である。図において、
患者の血液は血液ラインを通って血液ポンプ１により透
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 -)及び溶存二酸化炭素(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ップチ
ャンバ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、弁３７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弁３８、液圧
計１６、液切れ検出器１７、ヒータ１８を順次経由して
放散筒１１へ戻される。
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、弁３７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弁３８、液圧
計１６、液切れ検出器１７、ヒータ１８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。
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.（カーボニック・アンヒドラーゼ）の触媒作用
によっ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、この新たに転化された二酸化炭素とすでに透析器に
おいて灌流液内に取り込んだ二酸化炭素とは共に炭酸ガ
スとして放散される。
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.（カーボニック・アンヒドラーゼ）の触媒作用
によっ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、この新たに転化された二酸化炭素とすでに透析器に
おいて灌流液内に取り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より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−ハッセルバッハ(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。
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−ハッセルバッハ(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。
透析器２においては、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。従っ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は静脈圧計５のデータと液圧計１６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。
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。従っ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は静脈圧計５のデータと液圧計１６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。
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７３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７２よ
り制御部４０の記憶回路に記憶される。
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７３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７２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課題」 いま患者の体外循環直前の血中炭酸ガス分圧を、Pbco
2(O)(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/τ(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や経過によっては長期体外
循環を行う必要があるが、この場合には灌流液中の炭酸
脱水素酵素の活性の維持が困難である。このため、活性
pH領域を確保すること及び、移行してきた重炭酸イオン
による、前記式(2)由来のpH上昇を補正するためにpH調
整液として通常は希塩酸（0.5規定程度）を灌流液中に
添加するが、重炭酸イオンと結合する水素イオンと分離
したクロルイオン濃度が上昇して血清クロルイオン（正
常範囲：９８〜１０８mEq/L）との濃度差を生じるた
め、灌流液から血液へクロルイオンの移動が発生し、長
時間の体外循環では血液中のクロルイオン濃度が上昇
し、血液中の電解質バランスが崩れる。しかしながら従
来の体外循環型肺補助装置にはこのクロルイオンの上昇
を検知する機能がなく、患者の血清の臨検分析により時
間遅れで血清クロルイオンの増加を知り、手動で灌流液
を交換するなどして血清クロルイオンを低下させる処置
を行わねばならなかった。
2(O)(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/τ(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や経過によっては長期体外
循環を行う必要があるが、この場合には灌流液中の炭酸
脱水素酵素の活性の維持が困難である。このため、活性
pH領域を確保すること及び、移行してきた重炭酸イオン
による、前記式(2)由来のpH上昇を補正するためにpH調
整液として通常は希塩酸（0.5規定程度）を灌流液中に
添加するが、重炭酸イオンと結合する水素イオンと分離
したクロルイオン濃度が上昇して血清クロルイオン（正
常範囲：９８〜１０８mEq/L）との濃度差を生じるた
め、灌流液から血液へクロルイオンの移動が発生し、長
時間の体外循環では血液中のクロルイオン濃度が上昇
し、血液中の電解質バランスが崩れる。しかしながら従
来の体外循環型肺補助装置にはこのクロルイオンの上昇
を検知する機能がなく、患者の血清の臨検分析により時
間遅れで血清クロルイオンの増加を知り、手動で灌流液
を交換するなどして血清クロルイオンを低下させる処置
を行わねばならなかった。
また灌流液に使用する透析液のカリウムイオン濃度は、
血清カリウムイオン濃度（正常範囲：3.5〜5.2mEq/L)よ
り通常は低い値（2.0〜2.5mEq/L)に調整されている。こ
のため長時間の体外循環において、患者によっては血清
カリウムイオン濃度が徐々に低下する場合があり、これ
についても従来の体外循環型肺補助装置には検知機能が
なく、前記クロルイオンにおけると同様、患者の血清の
臨検分析結果を待ってカリウムイオンを補給する方法し
か取れないため、タイムリーな治療が行われないことが
ある上に、手動で灌流液を交換したり、カリウムイオン
濃度補正用の輸液ラインのセッティングを行ったりしな
ければならず、医師や看護婦など医療スタッフの労力は
大変なものであった。
血清カリウムイオン濃度（正常範囲：3.5〜5.2mEq/L)よ
り通常は低い値（2.0〜2.5mEq/L)に調整されている。こ
のため長時間の体外循環において、患者によっては血清
カリウムイオン濃度が徐々に低下する場合があり、これ
についても従来の体外循環型肺補助装置には検知機能が
なく、前記クロルイオンにおけると同様、患者の血清の
臨検分析結果を待ってカリウムイオンを補給する方法し
か取れないため、タイムリーな治療が行われないことが
ある上に、手動で灌流液を交換したり、カリウムイオン
濃度補正用の輸液ラインのセッティングを行ったりしな
ければならず、医師や看護婦など医療スタッフの労力は
大変なものであった。
「課題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った灌流液中のクロルイオン及びカ
リウムイオンの検出、pH調整液としての酸の自動交換、
及びカリウムイオン補正液の添加を可能にするもので、
灌流液中のクロルイオン濃度を検出する手段と、正常な
クロルイオン濃度を設定する手段と、この設定濃度信号
と前記検出信号とを比較する手段と、灌流液中のカリウ
ムイオン濃度を検出する手段と、正常なカリウムイオン
濃度を設定する手段と、この設定濃度信号と前記検出し
たカリウムイオン濃度信号とを比較する手段と、前記ク
ロルイオンに関する比較結果により、検出値が正常値を
越えると灌流液pH調整液をクロルイオン濃度が低い（ゼ
ロを含む）ものと交換する手段と、前記カリウムイオン
の関する比較結果により、検出値が正常値より下回ると
カリウムイオン補正液を灌流液に添加する手段とが設け
られる。これらの手段のうち灌流液中クロルイオン濃度
に関する比較手段、灌流液中カリウムイオン濃度に関す
る比較手段については制御部で行われる。
組み込まれていなかった灌流液中のクロルイオン及びカ
リウムイオンの検出、pH調整液としての酸の自動交換、
及びカリウムイオン補正液の添加を可能にするもので、
灌流液中のクロルイオン濃度を検出する手段と、正常な
クロルイオン濃度を設定する手段と、この設定濃度信号
と前記検出信号とを比較する手段と、灌流液中のカリウ
ムイオン濃度を検出する手段と、正常なカリウムイオン
濃度を設定する手段と、この設定濃度信号と前記検出し
たカリウムイオン濃度信号とを比較する手段と、前記ク
ロルイオンに関する比較結果により、検出値が正常値を
越えると灌流液pH調整液をクロルイオン濃度が低い（ゼ
ロを含む）ものと交換する手段と、前記カリウムイオン
の関する比較結果により、検出値が正常値より下回ると
カリウムイオン補正液を灌流液に添加する手段とが設け
られる。これらの手段のうち灌流液中クロルイオン濃度
に関する比較手段、灌流液中カリウムイオン濃度に関す
る比較手段については制御部で行われる。
「実施例」 第１図にこの考案の体外循環型肺補助装置の実施例を示
し、第５図と対応する部分に同一符号を付けてある。
し、第５図と対応する部分に同一符号を付けてある。
この考案においてはpH調整液供給部３０において、第１
pH調整液をピンチバルブ３１を通じて放散筒１１へ供給
できるようにすると共に、第１pH調整液よりもクロルイ
オン濃度が低い第２pH調整液をピンチバルブ３１′を通
じて放散筒１１へ切り換え供給できるようにされる。ま
たカリウムイオン補正液供給部３２からピンチバルブ３
３を通じて放散筒１１へカリウムイオン補正液を供給で
きるようにされる。更に放散筒１１からの灌流液循環ラ
インにおいてpH電極１２の手前にクロルイオン電極３４
及びカリウムイオン電極３５が設置される。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４
０において他の機器の制御と並行して行われる。
pH調整液をピンチバルブ３１を通じて放散筒１１へ供給
できるようにすると共に、第１pH調整液よりもクロルイ
オン濃度が低い第２pH調整液をピンチバルブ３１′を通
じて放散筒１１へ切り換え供給できるようにされる。ま
たカリウムイオン補正液供給部３２からピンチバルブ３
３を通じて放散筒１１へカリウムイオン補正液を供給で
きるようにされる。更に放散筒１１からの灌流液循環ラ
インにおいてpH電極１２の手前にクロルイオン電極３４
及びカリウムイオン電極３５が設置される。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４
０において他の機器の制御と並行して行われる。
第２図はこの実施例の要部を示すブロック系統図で、制
御部４０にはマイクロコンピュータが用いられ、その中
央処理部（ＣＰＵ）６０は読出し専用メモリ（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、ガス流量計２４（第１図）、CO2
濃度計１９（第１図）、灌流液クロルイオン濃度測定回
路６９、及び灌流液カリウム濃度測定回路７０からの信
号の取り込みや、操作部７２における灌流液クロルイオ
ン濃度設定部及び灌流液カリウムイオン濃度設定部から
の設定信号の取り込みや、測定したクロルイオン濃度と
設定値との比較、及び測定したカリウムイオン濃度と設
定値との比較や、これら比較結果に基き、放散筒１１と
pH調整液供給部３０との接続ラインに設けられたピンチ
バルブ３１，３１′の制御や、放散筒１１とカリウムイ
オン補正液供給部３２との接続ラインに設けられたピン
チバルブ３３の制御を行うプログラムもその中に含まれ
ている。駆動回路６７は、前記ピンチバルブ３１，３
１′，３３などの出力機器のドライブを行う。
御部４０にはマイクロコンピュータが用いられ、その中
央処理部（ＣＰＵ）６０は読出し専用メモリ（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、ガス流量計２４（第１図）、CO2
濃度計１９（第１図）、灌流液クロルイオン濃度測定回
路６９、及び灌流液カリウム濃度測定回路７０からの信
号の取り込みや、操作部７２における灌流液クロルイオ
ン濃度設定部及び灌流液カリウムイオン濃度設定部から
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設定値との比較、及び測定したカリウムイオン濃度と設
定値との比較や、これら比較結果に基き、放散筒１１と
pH調整液供給部３０との接続ラインに設けられたピンチ
バルブ３１，３１′の制御や、放散筒１１とカリウムイ
オン補正液供給部３２との接続ラインに設けられたピン
チバルブ３３の制御を行うプログラムもその中に含まれ
ている。駆動回路６７は、前記ピンチバルブ３１，３
１′，３３などの出力機器のドライブを行う。
灌流液内のクロルイオン濃度についてはクロルイオン濃
度測定回路６９により、またカリウムイオン濃度につい
てはカリウムイオン濃度測定回路７０により連続測定さ
れる。なおクロルイオン濃度の測定及びカリウムイオン
濃度の測定についてはイオン感応性ＦＥＴ（ＩＳＦＥ
Ｔ）による電極をセンサとして測定するがその具体的方
法については既知であるのでここでは説明は省略する。
これら測定され、後処理可能な信号レベルに調整された
各信号は、Ａ／Ｄコンバータ６６でディジタル信号に変
換されてＲＡＭ６３に格納される。
度測定回路６９により、またカリウムイオン濃度につい
てはカリウムイオン濃度測定回路７０により連続測定さ
れる。なおクロルイオン濃度の測定及びカリウムイオン
濃度の測定についてはイオン感応性ＦＥＴ（ＩＳＦＥ
Ｔ）による電極をセンサとして測定するがその具体的方
法については既知であるのでここでは説明は省略する。
これら測定され、後処理可能な信号レベルに調整された
各信号は、Ａ／Ｄコンバータ６６でディジタル信号に変
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ックグラウ
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、許容炭酸ガス除去流量
設定部からの信号の取り込み、炭酸ガス除去流量測定値
との比較、灌流液中クロルイオン測定値と比較値（この
値は予めＲＯＭ６１に格納されている）と比較、これら
２種類の比較値の論理和の演算、及び演算結果より灌流
液の交換を行うための機器の制御のプログラムについて
も同様である。
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、許容炭酸ガス除去流量
設定部からの信号の取り込み、炭酸ガス除去流量測定値
との比較、灌流液中クロルイオン測定値と比較値（この
値は予めＲＯＭ６１に格納されている）と比較、これら
２種類の比較値の論理和の演算、及び演算結果より灌流
液の交換を行うための機器の制御のプログラムについて
も同様である。
第３図は各イオン濃度の測定信号のＡ／Ｄ変換、各イオ
ン濃度設定値の読み込み、変換した信号レベルと設定値
との比較、判別する割り込みルーチンを示すフローチャ
ートである。
ン濃度設定値の読み込み、変換した信号レベルと設定値
との比較、判別する割り込みルーチンを示すフローチャ
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まずバック
グラウンドルーチンにて使用していたＣＰＵのレジスタ
をスタックに退避（Ｓ１）した後、灌流液クロルイオン
濃度及びカリウムイオン濃度のＡ／Ｄ変換が行われ（Ｓ
２〜Ｓ３）、それら変換されたデータはＲＡＭ６３に格
納される（Ｓ４）。
グラウンドルーチンにて使用していたＣＰＵのレジスタ
をスタックに退避（Ｓ１）した後、灌流液クロルイオン
濃度及びカリウムイオン濃度のＡ／Ｄ変換が行われ（Ｓ
２〜Ｓ３）、それら変換されたデータはＲＡＭ６３に格
納される（Ｓ４）。
ＣＰＵ６０はこの後、操作部７２内の灌流液クロルイオ
ン濃度設定部及びカリウムイオン濃度設定部で設定され
た許容値をＩ／Ｏ６２を介して読み込む（Ｓ５〜Ｓ
６）。そして先ず、灌流液クロルイオン濃度について現
在の値と設定許容値（例えば、115mEq/L)とを比較する
（Ｓ７）。この比較の結果、現在の灌流液クロルイオン
濃度の値が設定値より高ければ、pH調整液の交換フラグ
をセットする（Ｓ８）。そうでなければ同フラグをリセ
ットする（Ｓ９）。なおpH調整液について、本実施例で
は、pH調整液供給部３０において、通常使用する第１pH
調整液としての0.5規定の塩酸を、第２pH調整液として
クロルイオンフリーである0.5規定の酢酸を使用する。
さて次のステップとして、灌流液中のカリウムイオンに
関する処理を行う。これはまず、Ｓ６で読み出したカリ
ウムイオン濃度設定値（例えば3.0mEq/L)と、現在の灌
流液カリウムイオン濃度の値（Ａ／Ｄ変換後の）と比較
し（Ｓ１０）、現在値が許容値を下回る場合には、カリ
ウムイオン補填フラグをセットする（Ｓ１１）。なお現
在値が許容値以上の正常な場合にはカリウムイオン補充
フラグをリセットし（Ｓ１２）、Ｓ１でスタックに退避
したデータをレジスタに復帰（Ｓ１３）してこの割り込
みルーチンを終了する。
ン濃度設定部及びカリウムイオン濃度設定部で設定され
た許容値をＩ／Ｏ６２を介して読み込む（Ｓ５〜Ｓ
６）。そして先ず、灌流液クロルイオン濃度について現
在の値と設定許容値（例えば、115mEq/L)とを比較する
（Ｓ７）。この比較の結果、現在の灌流液クロルイオン
濃度の値が設定値より高ければ、pH調整液の交換フラグ
をセットする（Ｓ８）。そうでなければ同フラグをリセ
ットする（Ｓ９）。なおpH調整液について、本実施例で
は、pH調整液供給部３０において、通常使用する第１pH
調整液としての0.5規定の塩酸を、第２pH調整液として
クロルイオンフリーである0.5規定の酢酸を使用する。
さて次のステップとして、灌流液中のカリウムイオンに
関する処理を行う。これはまず、Ｓ６で読み出したカリ
ウムイオン濃度設定値（例えば3.0mEq/L)と、現在の灌
流液カリウムイオン濃度の値（Ａ／Ｄ変換後の）と比較
し（Ｓ１０）、現在値が許容値を下回る場合には、カリ
ウムイオン補填フラグをセットする（Ｓ１１）。なお現
在値が許容値以上の正常な場合にはカリウムイオン補充
フラグをリセットし（Ｓ１２）、Ｓ１でスタックに退避
したデータをレジスタに復帰（Ｓ１３）してこの割り込
みルーチンを終了する。
次に第４図に示すバックグラウンドルーチンにおいて
は、割り込みルーチンでセットされた各フラグの有無を
チェックし、それに対応したバルブ類のコントロールを
行う。
は、割り込みルーチンでセットされた各フラグの有無を
チェックし、それに対応したバルブ類のコントロールを
行う。
バックグラウンドルーチンでは先ずpH調整液の交換フラ
グをチェックする。（Ｓ１）。同フラグがセットされて
いる場合には、放散筒１１とpH調整液供給部３０との接
続ラインにおいて、0.5規定の塩酸の供給ラインに設け
られているピンチバルブ３１を閉とし、0.5規定の酢酸
の供給ラインに設けられているピンチバルブ３１′を開
とする（Ｓ２）。
グをチェックする。（Ｓ１）。同フラグがセットされて
いる場合には、放散筒１１とpH調整液供給部３０との接
続ラインにおいて、0.5規定の塩酸の供給ラインに設け
られているピンチバルブ３１を閉とし、0.5規定の酢酸
の供給ラインに設けられているピンチバルブ３１′を開
とする（Ｓ２）。
なお同フラグがセットされていなければ、両ピンチバル
ブの開閉は逆となることは言を俟たない（Ｓ３）。
ブの開閉は逆となることは言を俟たない（Ｓ３）。
pH調整液を使い分ける理由は、呼吸不全患者の血中から
移動してきた重炭酸イオンの勾配が最初は高いため、灌
流液pHの上昇が著しく、これを下げるための水素イオン
を強電解質である塩酸由来とするためである。患者の血
中重炭酸イオン濃度が低下してくると、灌流液pHの上昇
レートがなだらかになるので、pH調整液としては弱酸で
ある酢酸で十分であり、同時に前記灌流液のクロルイオ
ン濃度の上昇を抑止できる。
移動してきた重炭酸イオンの勾配が最初は高いため、灌
流液pHの上昇が著しく、これを下げるための水素イオン
を強電解質である塩酸由来とするためである。患者の血
中重炭酸イオン濃度が低下してくると、灌流液pHの上昇
レートがなだらかになるので、pH調整液としては弱酸で
ある酢酸で十分であり、同時に前記灌流液のクロルイオ
ン濃度の上昇を抑止できる。
さて次のステップでカリウムイオン補填フラグのチェッ
クを行い（Ｓ４）、同フラグがセットされていれば、放
散筒１１とカリウムイオン補正液供給部３２との接続ラ
インに設けられたピンチバルブ３３を開とする（Ｓ
５）。カリウムイオン補填フラグがセットされてなけれ
ば、ピンチバルブ３３を閉としてこのルーチンを終了す
る。
クを行い（Ｓ４）、同フラグがセットされていれば、放
散筒１１とカリウムイオン補正液供給部３２との接続ラ
インに設けられたピンチバルブ３３を開とする（Ｓ
５）。カリウムイオン補填フラグがセットされてなけれ
ば、ピンチバルブ３３を閉としてこのルーチンを終了す
る。
このように本バックグラウンドルーチンでは割り込みル
ーチンにてセット、リセットされた各フラグの有無を判
断し、各ピンチバルブの制御を行う。
ーチンにてセット、リセットされた各フラグの有無を判
断し、各ピンチバルブの制御を行う。
上述では第１pH調整液として0.5規定の塩酸を、またこ
れよりもクロルイオン濃度が低い（ゼロも含む）第２pH
調整液として0.5規定の酢酸を使用したが、第１pH調整
液として0.5規定の塩酸を使用し、第２pH調整液として
0.1規定の塩酸を用いることもできる。この場合はpH調
整液はいずれも塩酸であるので、pH調整液の切り換えの
ための設定値は１１０mEq/Lと先の場合よりも低く設定
される。
れよりもクロルイオン濃度が低い（ゼロも含む）第２pH
調整液として0.5規定の酢酸を使用したが、第１pH調整
液として0.5規定の塩酸を使用し、第２pH調整液として
0.1規定の塩酸を用いることもできる。この場合はpH調
整液はいずれも塩酸であるので、pH調整液の切り換えの
ための設定値は１１０mEq/Lと先の場合よりも低く設定
される。
「考案の効果」 以上述べたようにこの考案によれば灌流液中のクロルイ
オン濃度の上昇を検知し、予め設定された値と比較する
ことにより、pH調整液をクロルイオンが低濃度（ゼロを
含む）のものに自動的に切り換える。また灌流液中のカ
リウムイオン濃度の低下を検知し、予め設定された値と
比較することにより、カリウムイオン補正液による同イ
オンの補正が行われるため、今まで困難であった長時間
の安全な体外循環が可能となる。加えて治療スタッフの
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。
オン濃度の上昇を検知し、予め設定された値と比較する
ことにより、pH調整液をクロルイオンが低濃度（ゼロを
含む）のものに自動的に切り換える。また灌流液中のカ
リウムイオン濃度の低下を検知し、予め設定された値と
比較することにより、カリウムイオン補正液による同イ
オンの補正が行われるため、今まで困難であった長時間
の安全な体外循環が可能となる。加えて治療スタッフの
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。
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
すブロック系統図、第２図は第１図の実施例の要部を示
すブロック系統図、第３図は第１図の実施例のコントロ
ールプログラムの割込ルーチンを示すフローチャート、
第４図は第１図の実施例のバックグラウンドルーチンを
示すフローチャート、第５図は従来の体外循環型肺補助
装置を示すブロック系統図である。
すブロック系統図、第２図は第１図の実施例の要部を示
すブロック系統図、第３図は第１図の実施例のコントロ
ールプログラムの割込ルーチンを示すフローチャート、
第４図は第１図の実施例のバックグラウンドルーチンを
示すフローチャート、第５図は従来の体外循環型肺補助
装置を示すブロック系統図である。
Claims (2)
- 【請求項１】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重炭酸イオンの形にて灌流液中へ
移動させて放散筒に導き、灌流液pHの補正用として上記
放散筒に加える酸から解離した水素イオンと、上記移動
した重炭酸イオンとを炭酸脱水素酵素の存在下で反応さ
せて、その重炭酸イオンを二酸化炭素として転化し、そ
の灌流液を不活性ガスと気液接触させることにより上記
二酸化炭素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
させて使用する体外循環型肺補助装置において、 上記灌流液pHの補正用としてクロルイオン濃度が異なる
酸を切り換え供給する手段と、 上記灌流液中のクロルイオン濃度を検出する手段と、 その検出した灌流液中のクロルイオン濃度と予め設定さ
れた正常値とを比較する手段と、 検出したクロルイオン濃度が設定された正常値を越えた
場合に、上記放散筒に加えるpH補正用酸をクロルイオン
濃度が低いものに切り換える手段とを具備することを特
徴とする体外循環型肺補助装置。 - 【請求項２】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重炭酸イオンの形にて灌流液中へ
移動させて放散筒に導き、灌流液pHの補正用として上記
放散筒に加える酸から解離した水素イオンと、上記移動
した重炭酸イオンとを炭酸脱水素酵素の存在下で反応さ
せて、その重炭酸イオンを二酸化炭素として転化し、そ
の灌流液を不活性ガスと気液接触させることにより上記
二酸化炭素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
させて使用する体外循環型肺補助装置において、 上記放散筒にカリウムイオン補正液を供給する手段と、 上記灌流液中のカリウムイオン濃度を検出する手段と、 その検出したカリウムイオン濃度と予め設定された正常
値とを比較する手段と、 上記検出したカリウムイオン濃度が上記正常値を下回っ
た場合に、上記放散筒に上記カリウムイオン補正液を自
動的に添加する手段とを具備することを特徴とする体外
循環型肺補助装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6700989U JPH0628131Y2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 体外循環型肺補助装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6700989U JPH0628131Y2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 体外循環型肺補助装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH035440U JPH035440U (ja) | 1991-01-21 |
| JPH0628131Y2 true JPH0628131Y2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=31600207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6700989U Expired - Lifetime JPH0628131Y2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 体外循環型肺補助装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628131Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7935070B2 (en) | 2005-01-28 | 2011-05-03 | Fresenius Medical Care North America | Systems and methods for dextrose containing peritoneal dialysis (PD) solutions with neutral pH and reduced glucose degradation product |
| WO2006125198A2 (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Hemodialysis methods and apparatus |
| US9585810B2 (en) | 2010-10-14 | 2017-03-07 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Systems and methods for delivery of peritoneal dialysis (PD) solutions with integrated inter-chamber diffuser |
-
1989
- 1989-06-07 JP JP6700989U patent/JPH0628131Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH035440U (ja) | 1991-01-21 |
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