JPH07132143A - 補助人工肺 - Google Patents

補助人工肺

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JPH07132143A
JPH07132143A JP5180603A JP18060393A JPH07132143A JP H07132143 A JPH07132143 A JP H07132143A JP 5180603 A JP5180603 A JP 5180603A JP 18060393 A JP18060393 A JP 18060393A JP H07132143 A JPH07132143 A JP H07132143A
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JP
Japan
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aorta
hollow fiber
pigtail catheter
left ventricle
gas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5180603A
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English (en)
Inventor
Kenji Yamazaki
健二 山崎
Toshio Mori
敏夫 森
Haruo Iiyama
治雄 飯山
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Sun Medical Technology Research Corp
Original Assignee
Sun Medical Technology Research Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、肺の補助効果が高く、装置が簡便な
補助人工肺を提供するものである。 【構成】本発明による補助人工肺は、酸素供給用管とガ
ス排出用管の二本の管で形成されたピッグテールカテー
テルと、ピッグテールカテーテルの外周に配設させたホ
ローファイバーとで構成し、心臓の左心室内および人体
の大動脈内に挿入、留置させる。また、バルーンと、酸
素供給用管とガス排出用管とバルーン用ガス給排管の三
本の管で形成されたピッグテールカテーテルと、ピッグ
テールカテーテルの外周に配設された二つのホローファ
イバーとで構成し、バルーンを二つのホローファイバー
の間に配設させて、大動脈内に挿入、留置させることを
特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機能が低下した人体の
肺機能を補助する補助人工肺に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、機能が低下した人体の肺の補
助のために、数ある補助人工肺が使用されている。その
一つとして手術技法の簡便さから開発されているいるも
のに大静脈内補助人工肺があるが、大静脈内補助人工肺
は、酸素化効率、ガス交換効率の低さのため、実用化ま
でにいたっていない。従来の大静脈内補助人工肺の一実
施例を図面に基づいて説明する。図3は、従来の大静脈
内補助人工肺の一実施例を示す部分拡大断面図である。
図3において、1は右心室、2は右心房、3は上大静
脈、4は下大静脈、5は二本の管で形成されたカテーテ
ルで、5aは酸素を供給するための酸素供給用管、5b
は二酸化炭素を含むガスを排出させるためのガス排出用
管である。6はカテーテル5の外周に配設され1000
本以上の細い中空糸状のファイバーを束ねて形成された
ホローファイバーである。カテーテル5とホローファイ
バー6とで補助人工肺が構成されている。大静脈内補助
人工肺は、末梢静脈の大腿静脈より順行性に下大静脈4
から上大静脈3の部位まで挿入し、留置されている。全
身を循環して大静脈に達した静脈血は、末梢静脈圧と右
心房圧の圧較差により、細い中空糸状のファイバーが束
ねられたホローファイバー6の間を還流した後、右心房
2へと送られる。ホローファイバー6の内部には、カテ
ーテル5の酸素供給用管5aにより供給された酸素(O
)が流されており、還流した静脈血はホローファイバ
ー6の間を通過する際に酸素化(ガス交換)される。酸
素化により発生した二酸化炭素(CO)を含むガス
は、ホローファイバー6の内部からカテーテル5のガス
排出用管5bを通って排出される。このように、大静脈
内補助人工肺は、手術技法の簡便さから補助人工肺とし
ての有用性が認められている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような大静脈内補助人工肺では、ガス交換能をより高め
るためにホローファイバーの本数を多くしたり、ファイ
バーの繊維長さを長くしたりすると、静脈系における末
梢静脈圧と右心房圧の圧較差が2mmHg〜8mmHg
程度と低圧であるために血流のうっ滞を起こしやすく、
これにより静脈還流障害や静脈内血栓を起こす危険性も
高くなるという欠点を有している。また、そのためにホ
ローファイバーの本数は1000本〜1400本程度に
制限され、ガス交換に有効な膜面積もファイバーの繊維
長さから0.2m〜0.25m程度に制限されてし
まい、ガス交換能は生体肺の25%〜30%程度にしか
ならず、肺の補助効果としては低いものとなってしまう
という欠点を有している。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明による補助人工肺
は、酸素を供給するための酸素供給用管と二酸化炭素を
含むガスを排出させるためのガス排出用管の二本の管で
形成させてなるピッグテールカテーテルと、前記ピッグ
テールカテーテルの外周に配設され細い中空糸状のファ
イバーを束ねて形成させてなるホローファイバーとを有
してなり、前記ホローファイバーが外周に配設された前
記ピッグテールカテーテルを心臓の左心室内および人体
の大動脈内に挿入、留置させ、血液の酸素化を行うもの
である。また、バルーンパンピングとして作用するバル
ーンと、前記酸素供給用管と前記ガス排出用管に前記バ
ルーンにガスを給排するバルーン用ガス給排管を加えた
三本の管で形成させてなるピッグテールカテーテルと、
前記ピッグテールカテーテルの外周の二箇所に配設され
細い中空糸状のファイバーを束ねて形成させてなるホロ
ーファイバーとを有してなり、前記大動脈内に挿入、留
置される前記ピッグテールカテーテルは、外周に配設さ
れる二つのホローファイバーの間の外周に前記バルーン
を配設させてなることを特徴とするものである。
【0005】
【作用】ホローファイバーが外周に配設されたピッグテ
ールカテーテルを末梢動脈と左心室の圧較差が高圧であ
る心臓の左心室内および人体の大動脈内に挿入、留置さ
せたことにより、低圧の静脈系に挿入、留置させる場合
に比べて血流障害が起りにくくなり、ホローファイバー
の本数を増やすことが可能となる。さらに、ホローファ
イバーの繊維長さも大動脈内の全長にわたる程度に長く
できることから、ガス交換に有効な膜面積を飛躍的に大
きくできる。また、三本の管で形成されたピッグテール
カテーテルの外周に配設される二つのホローファイバー
の間の外周にバルーンを配設させたピッグテールカテー
テルを人体の大動脈内に挿入、留置させたことにより、
血流のミキシングが良くなり酸素化効率が高められて肺
機能の補助が高められる上に、酸素化された血液を冠状
動脈へ送血できるので左心室機能の補助効果にも役立つ
ものとなる。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施例における心臓の左心室内と人体
の大動脈内に補助人工肺が挿入、留置された状態を示す
拡大断面図である。図1において、10は心臓の左心
室、11は大動脈弁、12は左心房、13は僧帽弁、1
4は上行大動脈、15は胸部大動脈、16は腹部大動脈
で、一体で左心室に接続されている。17はピッグテー
ルカテーテルで、酸素を供給するための酸素供給用管1
7aと二酸化炭素を含むガスを排出させるためのガス排
出用管17bの二本の管で形成されている。18は左心
室内ホローファイバー、19は大動脈内ホローファイバ
ーで、細い中空糸状のファイバーを束ねて形成され、そ
れぞれピッグテールカテーテル17の外周に配設されて
いる。ピッグテールカテーテル17、左心室内ホローフ
ァイバー18、大動脈内ホローファイバー19で補助人
工肺が構成されている。補助人工肺は末梢動脈(例えば
大腿動脈)より逆行性に左心室内まで挿入され留置され
る。挿入の際には、ホローファイバーは結束状になって
いるために挿入しやすく、たとえ血液と接触して結束が
ほぐれて膨張した状態となっても柔軟な材質であるため
に離脱も容易である。補助人工肺の形状は左心室10、
上行大動脈14、胸部大動脈15および腹部大動脈16
などの形状に合わせて湾曲形成されているので、無理の
ない挿入、留置ができる。また、大動脈弁11が作用す
る部分にはホローファイバーがなく弁作用を妨げないよ
うになっている。さらに、左心室内ホローファイバー1
8も左心室10の機能や僧帽弁13の機能を妨げない形
状と大きさになっている。大動脈内ホローファイバー1
9は、上行大動脈14から胸部大動脈15を通り腹部大
動脈16に至るほぼ全長にわたる長さを有しており、ガ
ス交換に有効な膜面積ができるだけおおきくなるように
なっている。ピッグテールカテーテル17の内腔は二本
の管で形成されており、酸素供給用管17aからは酸素
(O)が送られ、ガス排出用管17bからはガス交換
後の二酸化炭素(CO)を含むガスの排出を行うよう
になっている。左心室と大動脈の収縮期圧は100mm
Hg〜150mmHgと高圧であり、補助人工肺を静脈
系に使用する場合に比べて血流障害が起こりにくいこと
から、ホローファイバーの数を増やすことが可能とな
る。また、ホローファイバーの繊維長さも大動脈の全長
にわたるように長くすることも可能となり、ガス交換に
有効な膜面積は0.6m以上と飛躍的に大きくでき、
しかも、自己心の拍動流により、ガス交換効率を改善さ
せることが期待できる。さらに、血流のうっ滞も少なく
なるために血流障害や血栓症を起こす危険性も低くな
る。
【0007】図2は、本発明の他の実施例における補助
人工肺と大動脈内バルーンパンピングを組み合わせ人体
の大動脈内に挿入、留置された状態を示す拡大断面図で
ある。図2において、10は心臓の左心室、11は大動
脈弁、14は上行大動脈、15は胸部大動脈、16は腹
部大動脈で、一体で左心室に接続されている。26はバ
ルーンパンピングとして作用するバルーン、27はピッ
グテールカテーテルで、酸素を供給するための酸素供給
用管27a、二酸化炭素を含むガスを排出させるための
ガス排出用管27b、バルーン用ガス給排カテーテル2
7cの三本の管で形成されている。28は上行大動脈内
ホローファイバー、29は腹部大動脈内ホローファイバ
ーで、細い中空糸状のファイバーを束ねて形成されてお
り、それぞれピッグテールカテーテル27の外周に配設
されている。バルーン26は、上行大動脈内ホローファ
イバー28と腹部大動脈内ホローファイバー29との間
で、胸部大動脈15内のピッグテールカテーテル27の
外周に配設されている。バルーン26、ピッグテールカ
テーテル27、上行大動脈内ホローファイバー28、腹
部大動脈内ホローファイバー29とで補助人工肺が構成
されている。補助人工肺は、末梢動脈(例えば大腿動
脈)より逆行性に大動脈弁11の近くまで挿入され留置
される。ピッグテールカテーテル27は、前述の実施例
と同様に上行大動脈14、胸部大動脈15および腹部大
動脈16の形状に合わせて湾曲形成されており、無理の
ない挿入、留置ができ、大動脈弁11の機能を損なわな
いようになっている。三本の管で形成されているピッグ
テールカテーテル27は、酸素供給用管27aで酸素の
供給を行い、ガス排出用管27bでガス交換後の二酸化
炭素を含むガス排出を行い、バルーン用ガス給排管27
cでバルーンパンピング用のガスを供給、排出する。本
発明の動脈内で使用される補助人工肺は、静脈系で使用
される従来の補助人工肺にくらべて前述の如くガス交換
に必要な有効膜面積を飛躍的に大きくできることが可能
である上に、血流のうっ滞も少なくなるために血流障害
や血栓症を起こす危険性も低くなることはいうまでもな
い。さらに、バルーンパンピングとして作用するバルー
ンと組み合わせて使用することにより、前述の肺機能の
補助に加えて、血流のミキシングを良くし酸素化効率を
高め、酸素化された血液を逆行性に冠状動脈へ送血でき
るなど左心室機能の補助効果も期待できる。
【0008】
【考案の効果】以上に詳述したごとく、本発明によれ
ば、左心室内及び大動脈内に補助人工肺を挿入、留置さ
せたことにより、静脈内に補助人工肺を挿入、留置させ
たものにくらべて補助人工肺を構成するホローファイバ
ーの数を増やすことができるとともに、ホローファイバ
ーの繊維長さを長くすことができることから、ガス交換
能が飛躍的に高まり、肺機能の補助効果を一段と向上さ
せることができる。また、バルーンパンピングとして作
用するバルーンと組み合わせて使用することにより、左
心室機能の補助効果も行うことができることから、血液
循環系全体に対して好結果が得られるとともに血流のう
っ滞も少なくなるために血流障害や血栓症を起こす危険
性も低くなる。さらに、前述の肺機能の補助に加えて、
血流のミキシングを良くし酸素化効率を高め、酸素化さ
れた血液を逆行性に冠状動脈へ送血できるなど左心室機
能の補助効果も期待できるという大きな効果が得られる
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における心臓の左心室内と大動
脈内に補助人工肺が挿入、留置された状態を示す拡大断
面図である。
【図2】本発明の他の実施例における補助人工肺と大動
脈内バルーンパンピングを組み合わせ人体の大動脈内に
挿入、留置された状態を示す拡大断面図である。
【図3】従来の大静脈内補助人工肺の一実施例を示す部
分拡大断面図である。
【符号の説明】
1 ・・・ 右心室、 2 ・・・ 右心房、 3 ・・・ 上大静脈、 4 ・・・ 下大静脈、 5 ・・・ カテーテル 5a、17a、27a ・・・ 酸素供給用管、 5b、17b、27b ・・・ ガス排出用管、 6 ・・・ ホローファイバー、 10 ・・・ 左心室、 11 ・・・ 大動脈弁、 12 ・・・ 左心房、 13 ・・・ 僧帽弁、 14 ・・・ 上行大動脈、 15 ・・・ 胸部大動脈、 16 ・・・ 腹部大動脈、 17、27 ・・・ ピッグテールカテーテル、 18 ・・・ 左心室内ホローファイバー、 26 ・・・ バルーン、 27c ・・・ バルーン用ガス給排管、 28 ・・・ 上行大動脈内ホローファイバー、 29 ・・・ 腹部大動脈内ホローファイバー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】本発明は、酸素を供給するための酸素供給
    用管と二酸化炭素を含むガスを排出させるためのガス排
    出用管の二本の管で形成させてなるピッグテールカテー
    テルと、前記ピッグテールカテーテルの外周に配設され
    細い中空糸状のファイバーを束ねて形成させてなるホロ
    ーファイバーとを有してなり、前記ホローファイバーが
    外周に配設された前記ピッグテールカテーテルを心臓の
    左心室内および人体の大動脈内に挿入、留置させ、血液
    の酸素化を行うことを特徴とする補助人工肺。
  2. 【請求項2】バルーンパンピングとして作用するバルー
    ンと、前記酸素供給用管と前記ガス排出用管に前記バル
    ーンにガスを給排するバルーン用ガス給排管を加えた三
    本の管で形成させてなるピッグテールカテーテルと、前
    記ピッグテールカテーテルの外周の二箇所に配設され細
    い中空糸状のファイバーを束ねて形成させてなるホロー
    ファイバーとを有してなり、前記大動脈内に挿入、留置
    される前記ピッグテールカテーテルは、外周に配設され
    る二つのホローファイバーの間の外周に前記バルーンを
    配設させてなることを特徴とする補助人工肺。
JP5180603A 1993-06-15 1993-06-15 補助人工肺 Withdrawn JPH07132143A (ja)

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JP5180603A Withdrawn JPH07132143A (ja) 1993-06-15 1993-06-15 補助人工肺

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008068129A (ja) * 2007-11-30 2008-03-27 Yasuhiro Yamamoto 体内留置型浄化装置

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Effective date: 20000905