JPH0794386B2 - 組織に酸素を与えるための装置 - Google Patents

組織に酸素を与えるための装置

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    • A61M2202/0476—Oxygenated solutions

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は人工的に呼吸させるための装置に関するもので
あり、より詳細に述べるならば、呼吸系が一部または完
全に機能しなくなつた哺乳動物に全身的酸素供給を行う
ための装置に関するものである。特に、本発明は酸素欠
乏症にかゝつた哺乳動物を治療するために好適な装置に
関するものである。
〔従来の技術とその問題点〕
組織に酸素を与える方法は、米国特許4,445,500号、第
4,445,886号、第4,378,797号、第4,445,5514号、第4,39
3,863号、第4,450,841号、第4,445,887号、第4,446,154
号、第4,446,155号、及び第4,451,251号、第4,445,888
号明細書に開示されている。
多くの外傷後及び術後患者には、十分な酸素供給を妨害
または阻止する重大な肺障害がおこる。“シヨツク性
肺”がこの症候群を最もよく特徴づける。重症の肺炎、
煙吸入急性呼吸阻害、未熟出産児、出産に関係する肺損
傷も同様な酸素化に関する一般的問題をおこし得る。大
規模肺塞栓症患者及び血胸患者もひどい低酸素症にかゝ
る。これらのカテゴリーに入る患者達を合わせると、高
リスク患者はかなりの数に上る。しかし彼等の症状は十
分な酸素を与えるならば、元に戻る可能性がある。
本発明では全身を酸素で飽和させるために酸素化フルオ
ロカーボン液を用いる。これを腹腔を通る循環として使
用する。上記米国特許はフルオロカーボン及びその医学
的使用に関する種々の先行技術の発表を詳細に引用して
いる。より最近になつて、英国麻酔ジャーナル（Britis
ch Journal of Anasthsia）56巻867ページ（1984）の、
フエイスフル、フアンデルゼー及びソールト（Faithful
lKleinvanderZeeandSalt）の“フルオロカーボン腹腔内
潅流を用いる全身酸素化”と題する論文中に無傷動物に
おいて、ペルフルオロカーボン含有の酸素輸送血液代替
物、20％フルオゾル−DAを腹腔内潅流させることによ
り、動脈内酸素圧を高め、動脈内二酸化炭素圧を減らす
可能性を調べるために以前行われた研究の結果が開示さ
れた。しかし、更に有効に酸素を供給するための装置が
要求されている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明は、哺乳動物の体重1k
g当り少なくとも約20ml/minの速度で酸素化フルオロカ
ーボン液を前記哺乳動物の腹腔に供給し且つ前記腹腔か
ら引き出す手段を備えた組織に酸素を与えるための装置
に係わるものである。なお、酸素化フルオロカーボン液
とは酸素を添加したフルオロカーボン液を意味する。
［発明の作用及び効果］ 本発明の装置は、体重1kg当り少なくとも約20ml/minの
速度で酸素化フルオロカーボン液を供給し且つ引き出す
ように構成されているので、人工肺として有効に機能す
る装置を提供することができる。即ち、十分に酸素を血
液に与えて呼吸障害時でも生命を維持するために有効に
寄与する装置を提供することができる。
〔実施例〕
本発明の実施例では、生きている哺乳動物の組織を酸素
化するための物質として酸素化（酸素を含ませた）フル
オロカーボン含有液を使用する。この酸素化フルオロカ
ーボン含有液は好ましくは栄養になるエマルジヨンであ
る、フルオロカーボン含有液としては、米国特許第4,44
5,886号明細書に開示されているフルオロカーボンエマ
ルジヨンが好ましい。米国特許第4,445,886号明細書に
記載されているような好ましいフルオロカーボン・エマ
ルジヨンは、ペルフルオロブチルテトラビドロフラン，
プルロニック（pluronic）のような乳化剤、電解質、及
びブドウ糖、アミノ酸、イオン、ホルモン、ビタミン等
の種々の成分から成る。このエマルシヨンは、簡単なバ
ブル（bubble）による酸素化で約400mmHgに、またポン
プ型の酸素化装置を使用して約650mmHgの酸素圧（pO2）
の酸素化状態にすることができるものである。またこの
エマルジヨンは、20〜30mmHgの範囲の二酸化炭素圧（pC
O2）を与えるように二酸化炭素で処理することができる
ものである。本発明に従うエマルジヨンの浸透性即ちミ
リオスモラリテイ（milliosmolarity）は、生理的に普
通の値である290〜320の範囲の約293〜317又は約310mOs
M/Lである。
本発明においては、ハーヴイ ベデアトリツク（Harvey
Pediatric）酸素装置のようなポンプ型酸素装置でエマ
ルジヨンに酸素及び二酸化炭素を供給し、500mmHg以
上、好ましくは550〜650mmHgの酸素圧（pO2）を得るこ
とが望ましい。
上述のように500mmHg以上、好ましくは550〜650mmHgの
局部的酸素圧を有する酸素化ペル（過）フルオロカーボ
ン（oxygenated perfluorocarbon）のエマルジヨンは、
腹腔に注入し、しかる後引き出して組織に酸素を与える
ために好適なものである。
上述のような、フルオロカーボンエマルジヨン（浮状
液）が好ましいとはいえ、上記特許の乳状液に含まれる
或る成分が、本発明の好ましい実施例によつて用いられ
るフルオロカーボン含有液から削除されることが予期さ
れる。たとえば、細菌増殖の可能性を最小にするために
フルオロカーボン乳状液組成物からぶどう糖が削除され
る。同様に、所望ならば、本発明のエマルジヨン組成物
の中からアミノ酸およびステロイドを削除することもで
きる。今は好ましくないが、専ら酸素化フルオロカーボ
ンだけから成る液を注入することも本発明の範囲内であ
る。この治療法において、このフルオロカーボン治療の
終了後に腹腔に残つているフルオロカーボンを洗う目的
の洗浄を行うことが好ましい。この洗浄は、前記の特許
に開示されるプルロニツク（pluronic）のような洗浄剤
または乳状剤を含む又は含まない等張塩類（食塩水）を
注入することから成り、これによつて長期毒性の可能性
を減らす。大ていの事情下では注入される潅流液及びそ
の後用いる洗浄液のどちらかまたは両方がバクトラシン
（bactracine）のような抗性物質を含み、腹膜感染症の
発生率を最小にするのが好ましい。
明白な酸素移動が確実におこるためには、フルオロカー
ボン含有液を注入前にこれを酸素化して500mmHg以上の
酸素圧（PO2）にするのが好ましい。前述の特許に報告
されるようにこの酸素圧は、酸素化フルオロカーボン乳
状液では容易に得られる。
本発明の実際の有効性は次に示す実施例によつて証明さ
れた。5kg（11ポンド）の雄橙色とらねこを用いて実験
を行つた。その猫を35mg/kgケタミン（ketamin）の筋肉
注射によつて麻酔した。30分後、呼吸麻痺剤フレクセジ
ル（flexedil）20mgを静脈注射し、それから動物をレス
ピレーター（呼吸器材）に入れた。20分後、その動脈血
のpHは7.430、二酸化炭素圧（pCO2）は25.5、酸素圧（P
O2）は103であることが判明した。前述の酸素化−栄養
乳状液（フルオロカーボンFC−80を使用）をハーヴエイ
（Harvey）の小児用酸素供給器（容量1230cc）に入れ約
40℃に維持した。大きい（1/2〜3/4インチ）カニューレ
（cannula）を２ケ所の横腹の切開部から腹腔に入れ
た。最初にランドフ（Randoff）ポンプを用いて酸素化
フルオロカーボン栄養状液を一つのカニューレから腹腔
に入れ、第二のカニューレはそれを酸素供給器に返して
フルオロカーボン乳状液を再循環及び再酸素化するよう
な配置に置かれる。90％N2O−10％O2の呼吸ガス混合物
を10分問投与後、測定した動脈血のpHは7.374、二酸化
炭素圧（pCO2）は28.2、、酸素圧（PO2）は48であつ
た。腹腔の潅流は200ml/min以上の流速で行われた。し
かしながら帰りラインの開放性に関して問題が生じた。
明らかに脂肪組織が帰りラインに引込まれた。この状態
はカテーテルをうまい工合に網（omentum）下の腔隙に
導き、その問題を解決するまで続いた。しかし有効なデ
ータの収集前に、不都合なことにレスピレーターの接続
が悪くなり、その結果試験動物は死んでしまつた。そこ
で雄の白と灰色の4.3kg（91/2ポンド）の猫を用いて２
回目の試験系列を行つた。2:05p.m.にケタミン150mgと
アトロピン（atropine）0.18mgを筋肉注射した。2:15p.
m.にN2O/O2と70/30混合物がレスピレーターを通過し始
めた。2:30p.m.にフレクセジル（flexedil）20mgを与え
た。２ 35p.m.の動脈血ガスは二酸化炭素圧（pCO2）4
3.2、酸素圧（PO3）313、pH7.283であつた。この動脈血
ガスの比較的高い酸素圧（PO2）は若干過度呼吸になつ
たり、30％酸素を含む呼吸ガスを与えられた場合には正
常範囲内と考えられる。2:35p.m.にレスピレーターを調
節して容量を35から45に増加した。2:50p.m.に動脈血ガ
スはpH7.318で二酸化炭素圧（pCO2）36、酸素圧（PO2）
306であつた。2:55p.m.に呼吸ガスとしてN2O/O2の90/10
混合物に代えた。3:05p.m.にハーヴエイ小児用酸素発生
器から出る前述のフルオロカーボン乳状液を測定する
と、酸素圧565、二酸化炭素圧25、pH7.951であつた。3:
10p.m.に被験動物の動脈血ガスは酸素圧48、二酸化炭素
圧33.4、pH7.335であつた。3:15p.m.にはこの動物の動
脈血ガスは酸素圧（PO2）28mmHg、二酸化炭素圧38.4mmH
g、pH7.354を示した。3:24p.m.には二酸化炭素圧43.5、
酸素圧36及びpH7.311であつた。3:36p.m.では二酸化炭
素圧37.8、酸素圧36、pH7.292であつた。3:58p.m.にはp
H7.260、二酸化炭素圧42.4、酸素圧34であつた。4:05p.
m.に注入し引き出したフルオロカーボンの酸素圧を測定
した。注入フルオロカーボンは酸素圧594、pH6.815であ
ることが判明した。腹腔から引き出したフルオロカーボ
ンは酸素圧（PO2）511、pH6.865を示すことが判つた。
引き出した液中の二酸化炭素圧は26.7であつたが、この
時の注入フルオロカーボンの二酸化炭素圧は測定しなか
つた。4:15p.mには動脈血ガスはpH7.212、二酸化炭素圧
は40.7、酸素圧（PO2）は42を示した。4:20p.m.にはフ
ルオロカーボンのpHは7.612であつた。残念なことにこ
のテストで酸素圧を測定するために用いたPO2電極はフ
ルオロカーボンによつて明らかに腐食され、そのため精
度は信頼できない。そして4:20p.m.には動脈血ガスのpH
は7.170、酸素圧（PO2）は46、二酸化炭素圧は36.3であ
ることが判明した。帰り流、即ち腹腔の液を含むフルオ
ロカーボンの引き出しはこのテストでは出口カニューレ
を大気圧でバラスト容器に誘導することによつて改善さ
れた。バラスト容器はその後酸素発生器へ流入させるた
めの中間貯蔵器として役立つた。以上のことからわかる
ように激烈な呼吸不全によつて約30mmHg（すなわち28−
36mmHg）の全身動脈酸素圧（PO2）に達する。酸素化フ
ルオロカーボンを約200〜250ml/minの速度で猫の腹腔を
通過させると、このひどい低酸素は緩和され、全身酸素
圧（PO2）は約46mmHgに増加した。
したがつて、本発明の装置は被験哺乳動物の呼吸系によ
つて正常な動脈血圧が得られない状態において、全身酸
素欠乏を治療するのに役立つことが証明された。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】哺乳動物の体重1kg当り少なくとも約20ml/
    minの速度で酸素化フルオロカーボン液を前記哺乳動物
    の腹腔に供給し且つ前記腹腔から引き出す手段を備えた
    組織に酸素を与えるための装置。
  2. 【請求項２】前記速度は、前記哺乳動物の体重1kg当り
    約25ml/minであることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の組織に酸素を与えるための装置。
  3. 【請求項３】前記手段は、酸素化フルオロカーボン液を
    供給する腹腔に挿入するための第１のカニューレと、前
    記酸素化フルオロカーボン液を再循環及び再酸素化する
    ために酸素供給器に結合された第２のカニューレとを備
    えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    組織に酸素を与えるための装置。
  4. 【請求項４】前記手段は、約12.7〜19.0mmの内径のカニ
    ューレを含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
    ３項記載の組織に酸素を与えるための装置。
  5. 【請求項５】前記手段は、ランドフポンプを有している
    ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の組織に酸
    素を与えるための装置。
JP61169636A 1985-07-19 1986-07-18 組織に酸素を与えるための装置 Expired - Fee Related JPH0794386B2 (ja)

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