JPH10328297A - 心機能補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 血管内へ挿入することなく、血管の外側から
圧力を加えることによって血圧補助を実施可能な心機能
補助装置を提供すること。 【解決手段】 心機能補助装置１は、バルーン１０、チ
ューブ１２、ホルダ１４を備え、心臓の拡張期にバルー
ン１０を拡張することにより、上行大動脈５０を外側か
ら圧迫し、その内部における血圧を高め、冠動脈５２へ
の血流量を増大させる（図（ｂ））。心臓の収縮期には
バルーン１０を収縮させ、上行大動脈５０に対する圧迫
を緩め、その内部における血圧を低め、陰圧効果によっ
て左心室５４から上行大動脈５０への血液の送出抵抗を
低下させ、左心室５４の仕事を軽減する（図（ａ））。
患者の容態が回復してくれば、心機能補助装置１が抜去
される。この時は、ホルダ１４を患者の体内に残したま
ま、バルーン１０およびチューブ１２などが患者の体内
から引き抜かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血管の外側から圧
力を加えることによって血圧補助を実施可能な心機能補
助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、患者の心臓機能を補助するため
に、補助循環法の一つであるＩＡＢＰ（大動脈内バルー
ンパンピング）が、広く医療現場で実施されている。こ
のＩＡＢＰは、バルーンカテーテルを患者の大腿動脈等
から血管内に挿入して、先端のバルーンを大動脈内まで
誘導して留置し、バルーンを心臓の拍動に合わせて拡張
および収縮（パンピング）させることにより、血圧補助
を行う方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なＩＡＢＰは、開胸手術が行われる患者に対しても実施
される場合があるが、開胸手術に並行してＩＡＢＰを実
施すると、患者の胸部以外に、バルーンカテーテルの挿
入箇所にも傷をつけなければならず、バルーンカテーテ
ルの挿入に伴って出血も発生するため、患者には開胸手
術に伴う負担以外に、ＩＡＢＰの実施に伴う負担がかか
っていた。

【０００４】また、ＩＡＢＰにおける一般的な問題とし
ては、上記の他にも、血栓の形成、溶血、バルーンの破
裂、下肢の血行障害などといった障害の発生が指摘され
ており、こうした障害を併発しない補助循環法の開発が
期待されていた。本発明は、上記問題を解決するために
なされたものであり、その目的は、血管内へ挿入するこ
となく、血管の外側から圧力を加えることによって血圧
補助を実施可能な心機能補助装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段、および発明の効果】上述
の目的を達成するために、請求項１記載の心機能補助装
置は、内部へ流体を供給すると拡張する一方、前記流体
を排出すると収縮するバルーンと、該バルーンに遠位端
側が接合され、近位端側から遠位端側へ貫通して前記バ
ルーンの内部に連通する内腔が前記流体の給排路となる
チューブと、前記バルーンを拡張した際に当該バルーン
が血管を外側から圧迫する位置で、該バルーンを保持可
能なホルダとを備えたことを特徴とする。

【０００６】この心機能補助装置によれば、血管の外側
に配置して、その状態でバルーンをホルダによって保持
しておき、チューブを介してバルーン内に流体を供給す
ると、バルーンが拡張して血管を外側から圧迫し、また
続いて、チューブを介してバルーン内の流体を排出する
と、バルーンが収縮して血管への圧迫を緩めるので、バ
ルーンの拡張時には血管内の圧力を高めることができる
一方、バルーンの収縮時には血管内の圧力を低めること
ができる。

【０００７】したがって、例えば開胸手術など、大動脈
を露出させることのできる手術を行う場合であれば、大
動脈を圧迫するようにバルーンを配置して、心臓の拍動
に合わせてバルーンを拡張および収縮させることによ
り、ＩＡＢＰの場合と同様の血圧補助を行うことができ
る。より具体的には、例えば開胸手術の際に、上行大動
脈を圧迫するようにバルーンを配置して、心臓の拡張期
にバルーンを拡張することにより、上行大動脈内におけ
る血圧を高め、冠動脈への血流量を増大させてより多く
の酸素を心筋に供給することができ、一方、心臓の収縮
期にバルーンを収縮させることにより、上行大動脈内に
おける血圧を低め、陰圧効果によって左心室から大動脈
への血液の送出抵抗を低下させて、左心室の仕事を軽減
することができる。

【０００８】このような心機能補助装置であれば、開胸
手術等が行われる患者に対して実施する場合には、患者
の胸部以外に傷をつけなけくてもよくなり、余計な出血
も防止され、ＩＡＢＰを併用する場合よりも患者の負担
が軽くなる。また、上記心機能補助装置は、血管の外側
に装着されるので、ＩＡＢＰにおいてバルーンカテーテ
ルを血管内へ挿入することによって生じる問題、すなわ
ち、血栓の形成、溶血、下肢の血行障害などといった問
題は発生せず、また、仮にバルーンの破裂を招いたとし
ても、血管内への駆動流体の混入には至らないので、患
者に対する悪影響はほとんどない。

【０００９】なお、上記流体としては、気体又は液体を
考えることができるが、応答性に優れている点では流動
抵抗の小さい気体が望ましく、ＩＡＢＰなどでも利用さ
れるヘリウムガスを用いることが考えられる。但し、Ｉ
ＡＢＰのような血管内へのガスの漏出といった心配がな
いので、ヘリウムガス以外の気体でも幅広く利用するこ
とができる。

【００１０】また、バルーンおよびチューブは、ＩＡＢ
Ｐ用バルーンカテーテルと同様の材料で形成されていれ
ばよいが、これも血管内へは挿入されないので、抗血栓
性や挿入性の高さは特に要求されず、より多くの材料の
中から好適な材料を選択することができ、例えば耐久性
等を重視して材料を選択するといったことも可能とな
る。ホルダについては、これも人体に悪影響のない材料
であれば特に限定されず、成形加工が容易な樹脂材料
で、きわめて容易には変形しない程度の剛性を備えたも
のであれば何でもよい。

【００１１】また、この心機能補助装置を駆動するに
は、心臓の拍動に同期して流体を給排する駆動装置を、
チューブの近位端側に接続すればよく、チューブの近位
端側には専用のコネクタ等を備えていてもよい。こうす
れば、駆動装置が心臓の拍動に同期して流体を給排する
ので、心機能補助装置のバルーンを良好に駆動すること
ができ、所期の補助循環を実施することができる。な
お、このような駆動装置は、ＩＡＢＰにおいて使用され
る駆動装置と全く同様に構成されたものであればよい。

【００１２】ところで、開胸手術の終了後も、通常は上
記心機能補助装置を使って血圧補助を続けることが多い
が、その場合、この心機能補助装置を取り外すために再
び開胸手術を行うのでは、患者の負担が増大してしま
う。このような問題に対し、請求項２記載の心機能補助
装置は、前記バルーンが、前記ホルダに対し該ホルダか
ら脱着可能に固定されていることを特徴とする。

【００１３】この心機能補助装置であれば、心機能補助
装置を取り外す際には、バルーンをホルダから脱着する
ことにより、ホルダだけを体内に残したまま、バルーン
およびチューブだけを体外へ抜去することができる。し
たがって、心機能補助装置を取り外すために再び開胸手
術を行う必要がなく、患者の負担が増大することはな
い。

【００１４】バルーンをホルダから脱着可能に固定する
方法については、特に限定されないが、例えば、チュー
ブを引っ張るだけで容易にホルダからバルーンを脱着で
きる程度の接着強度でホルダとバルーンを接着してお
く、あるいはチューブ内に通されたワイヤ又は糸等を引
っ張るとバルーンとホルダとの接合部分が切断されると
いったものであればよい。なお、ホルダについては体内
に残されることになるが、血管外に留置されるだけであ
り、特に患者の負担になるような問題は生じない。

【００１５】また、ホルダの具体的な形状については、
血管の外側においてバルーンの拡張時にバルーンが血管
を圧迫する位置にバルーンを保持することができれば、
特に限定されないが、例えば請求項３記載のように、前
記ホルダが、血管の外周を囲む形に装着可能な環状体を
形成する構造で、該環状体の内側に前記バルーンが固定
されていれば、血管からホルダが脱落するようなことが
なく、しかも、環状体の内側でバルーンが拡張するのに
伴って、同じ環状体の内側にある血管は圧迫されること
になるので、確実に血管の圧迫を繰り返すことができ
る。

【００１６】このようなホルダは、血管の両側から血管
を取り囲むように装着すると環状体となる構造であれば
よく、具体的には、例えば一方のＵ字状部品に他方のＵ
字状部品を取り付けると環状体となるもの、あるいは一
対のＵ字状部品がヒンジ状に形成された薄肉部で連結さ
れることにより任意に開環可能に構成された環状体な
ど、どのような構造であってもよいが、請求項４記載の
心機能補助装置のように、前記ホルダが、柔軟な帯状体
と、該帯状体を血管の外周に巻き付けた際に、その内径
を任意に調整して固定可能な固定手段とで構成されてい
ると、ホルダを血管の外周に装着するに当たっては、柔
軟な帯状体を血管の外周に密着させるように巻き付け
て、その位置で固定手段を使って固定することができる
ので、患者によって血管の外径が異なる場合でも、ホル
ダ側で寸法を調整して、患者に対して適正に装着するこ
とができる。

【００１７】なお、上記固定手段は、帯状体の内径を任
意に調整して固定可能であれば、特に限定されるもので
はないが、具体的な例を挙げれば、例えば、帯状体の一
部または全部を面ファスナによって構成すれば、帯状体
を血管の外周に巻き付けた際に、その内径を任意に調整
して固定できる。また、帯状体の一端に帯状体の他端が
通されるバックル部を形成して、このバックル部に帯状
体の他端を通して環状体を形成するようにし、バックル
部に形成した爪が帯状体の長手方向に列設された複数の
穴のいずれかに引っかかるように構成しても、帯状体を
血管の外周に巻き付けた際に、その内径を任意に調整し
て固定できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１に示すように、心機能補助装置
１は、ポリウレタン製の袋状体であるバルーン１０と、
バルーン１０が遠位端側に接合されたポリウレタン製の
チューブ１２と、バルーン１０の外周を囲む形状で、内
周面の一部にバルーン１０の外周の一部が接着されたア
クリル製のホルダ１４とを備え、チューブ１２の近位端
側にはコネクタ２０が設けられている。

【００１９】コネクタ２０には、ガス供給口となるイン
デフレーションポート２２が設けられ、コネクタ２０の
内部には、インデフレーションポート２２からチューブ
１２の内腔へと連通するガス流路が形成され、更にこの
チューブ１２の内腔は、チューブ１２の遠位端側でバル
ーン１０の内部に連通している。インデフレーションポ
ート２２からガスを供給すると、そのガスがチューブ１
２を介してバルーン１０に供給されてバルーン１０が拡
張する。また、インデフレーションポート２２からガス
を排出させると、チューブ１２の内腔およびバルーン１
０の内部に陰圧がかかってバルーン１０が収縮する。

【００２０】また、バルーン１０の内部およびチューブ
１２の内腔を貫通する状態で、ステンレス線２４が配置
されている。このステンレス線２４は、一端がバルーン
１０の先端側、他端がコネクタ２０の内部にそれぞれ固
着されている。このようなステンレス線２４は、チュー
ブ１２の局所における折れ曲がりなどを防止する役割を
果たし、また、チューブ１２が引っ張られた場合の補強
材としても機能している。

【００２１】更に、上記ホルダ１４は、図２に示すよう
に、スライド式の蓋２６を有し、蓋２６を取り付けた状
態で環状体となる構造とされ、この蓋２６を、図示矢印
方向へスライドさせると、環の一部をなす蓋２６を取り
外して開環することができる。また、蓋２６には穴２８
が開けられ、この穴２８には、図１に示すように糸３０
が通されてチューブ１２につなぎ止められている。な
お、蓋２６は、ホルダ１４に対して圧入されるもので、
意図的に力を加えてスライドさせない限り外れることは
ない。

【００２２】また、バルーン１０とホルダ１４は、図３
（ａ）に示すように、蓋２６とはバルーン１０を挟んで
反対側となる箇所Ｐで、互いに接着されている。そのた
め、バルーン１０を拡張すると、図３（ａ）に示すよう
に、バルーン１０がほぼホルダ１４の内側全体に広がる
一方、バルーン１０を収縮させると、図３（ｂ）に示す
ように、バルーン１０が接着箇所Ｐの方に寄り集まった
形で収縮し、バルーン１０と蓋２６との間に大きな隙間
が生じる。

【００２３】したがって、バルーン１０をあらかじめ収
縮させておけば、蓋２６を取り外して上記隙間に血管を
通すように配置することができ、再び蓋２６を取り付け
ることにより、ホルダ１４が血管の外周を囲む形にな
る。次に、この心機能補助装置１の使用方法について説
明する。

【００２４】心機能補助装置１は、例えば開胸手術を行
う際に、患者の血圧低下を招いた場合、あるいは血圧低
下を招くと予想される場合に、図４（ａ）に示すよう
に、上行大動脈５０に装着される。装着時には、バルー
ン１０は収縮した状態にされ、上述の通り、バルーン１
０とホルダ１４の隙間に上行大動脈５０が通される。

【００２５】そして、コネクタ２０側からヘリウムガス
等を給排することにより、心臓の拍動に合わせてバルー
ン１０が駆動される。なお、このようにバルーン１０を
駆動する駆動装置は、ＩＡＢＰ等において用いられる駆
動装置と全く同様なので、ここでの説明は省略する。

【００２６】バルーン１０の駆動が開始されると、心臓
の拡張期にはバルーン１０も拡張さされ、図４（ｂ）に
示すように、上行大動脈５０を外側から圧迫し、その内
部における血圧を高め、冠動脈５２への血流量を増大さ
せる。これにより、より多くの酸素が心筋に供給され
る。一方、心臓の収縮期にはバルーン１０も収縮させら
れ、図４（ａ）に示すように、上行大動脈５０に対する
圧迫を緩め、その内部における血圧を低める。その結
果、陰圧効果によって左心室５４から上行大動脈５０へ
の血液の送出抵抗が低下し、左心室５４の仕事は軽減さ
れる。

【００２７】こうして補助循環を実施しながら開胸手術
を終える。開胸手術の終了によって患者の胸は閉じられ
るが、一般的には、術後１〜２週間程度は、心機能補助
装置１による補助循環を続ける必要があることもあり、
心機能補助装置１は患者の体内に留置される。

【００２８】その後、患者の容態が回復してくれば、心
機能補助装置１が抜去される。この時は、ホルダ１４を
患者の体内に残したまま、バルーン１０およびチューブ
１２などが患者の体内から引き抜かれる。ホルダ１４と
バルーン１０との接着強度は、チューブ１２を引っ張る
とホルダ１４からバルーン１０が外れる程度の強度であ
り、ホルダ１４とバルーン１０は、容易に分離すること
ができる。ホルダ１４は、人体に悪影響を及ぼすもので
はなく、体内に留置されても問題はない。

【００２９】このように、心機能補助装置１によれば、
開胸手術等が行われる患者に対して補助循環を実施する
場合に、患者の胸部以外に傷をつけなけくてもよくな
り、余計な出血も防止されるので、ＩＡＢＰを併用する
場合よりも患者の負担が軽くなる。

【００３０】また、心機能補助装置１は、血管の外側に
装着されるので、ＩＡＢＰにおいてバルーンカテーテル
を血管内へ挿入することによって生じる問題、すなわ
ち、血栓の形成、溶血、下肢の血行障害などといった問
題は発生せず、また、仮にバルーン１０の破裂を招いた
としても、血管内への駆動流体の混入には至らないの
で、患者に対する悪影響はほとんどない。

【００３１】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明の構成手段については上記実施形態以外にも
種々考えられる。例えば、上記心機能補助装置１のホル
ダ１４は、外径形状が直方体となっていたが、より血管
を傷つけにくい丸みを帯びた形状となっていてもよい。

【００３２】また、蓋２６がホルダ１４に圧入される旨
を説明したが、蓋とホルダとが互いの凹凸を係合させる
ものや、蓋とホルダがヒンジを介して連結されているも
のなど、具体的な形状については特に限定されない。さ
らに、ホルダは、上記のように蓋と一体になって環状体
を形成するものに限らない。より具体的には、例えば、
図５（ａ）〜同図（ｃ）に示すように、ホルダ４０を、
柔軟な帯状体４１と、帯状体４１の一端に設けられたバ
ックル部４３とで構成し、帯状体４１の他端をバックル
部４３に通すと、帯状体４１が環状になって、バルーン
４５および上行大動脈５０の外周に巻き付く構造として
もよい。このホルダ４０において、バックル部４３の内
側には係合突起４７が突設され、一方、帯状体４１には
長手方向に多数の係合穴４９が列設され、帯状体４１を
バックル部４３に通した後、適当な位置で係合突起４７
を係合穴４９に嵌め込むと、ホルダ４０を上行大動脈５
０の外周に巻き付けた状態で固定することができる。こ
のようなホルダ４０であれば、帯状体４１の締め具合い
によって、帯状体４１が形成する環の内径を変更するこ
とができるので、患者によって上行大動脈５０の外径が
変わっても、適切に装着することができる。

【００３３】また、上記帯状体４１を面ファスナによっ
て構成しておけば、バックル部４３を設けなくても、環
状にして適当な位置で固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の一例として示した心機能補助装置
の側面図である。

【図２】 ホルダ部分の斜視図である。

【図３】 図１にＡ−Ａ線で示した切断面端面図であ
り、（ａ）はバルーンを拡張した状態、（ｂ）はバルー
ンを収縮させた状態をそれぞれ示す。

【図４】 心機能補助装置の使用状態を示す模式図であ
り、（ａ）は心臓の収縮期の状態、（ｂ）は心臓の拡張
期の状態をそれぞれ示す。

【図５】 実施形態の別の例として示した心機能補助装
置であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図、
（ｃ）はバックル部付近の拡大断面図である。

【符号の説明】

１・・・心機能補助装置、１０・・・バルーン、１２・
・・チューブ、１４・・・ホルダ、２０・・・コネク
タ、２２・・・インデフレーションポート、２４・・・
ステンレス線、２６・・・蓋、２８・・・穴、３０・・
・糸、４０・・・ホルダ、４１・・・帯状体、４３・・
・バックル部、４５・・・バルーン、４７・・・係合突
起、４９・・・係合穴。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部へ流体を供給すると拡張する一方、
   前記流体を排出すると収縮するバルーンと、 該バルーンに遠位端側が接合され、近位端側から遠位端
   側へ貫通して前記バルーンの内部に連通する内腔が前記
   流体の給排路となるチューブと、 前記バルーンを拡張した際に当該バルーンが血管を外側
   から圧迫する位置で、該バルーンを保持可能なホルダと
   を備えたことを特徴とする心機能補助装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の心機能補助装置におい
   て、 前記バルーンが、前記ホルダに対し該ホルダから脱着可
   能に固定されていることを特徴とする心機能補助装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の心機能補
   助装置において、 前記ホルダが、血管の外周を囲む形に装着可能な環状体
   を形成する構造で、該環状体の内側に前記バルーンが固
   定されていることを特徴とする心機能補助装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の心機能補助装置におい
   て、 前記ホルダが、柔軟な帯状体と、該帯状体を血管の外周
   に巻き付けた際に、その内径を任意に調整して固定可能
   な固定手段とで構成されていることを特徴とする心機能
   補助装置。