JPH1057478A

JPH1057478A - 貯血槽および送血機構付貯血槽ならびに人工心肺装置

Info

Publication number: JPH1057478A
Application number: JP8237164A
Authority: JP
Inventors: Shiyuuichi Uenohara; 秀一上之原
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1996-08-19
Publication date: 1998-03-03
Anticipated expiration: 2016-08-19
Also published as: JP3816991B2

Abstract

(57)【要約】【課題】貯血槽の内部に血液量がある量以下になった
場合に、減少した血液量に併せて、空気を人工肺に送血
することがなく、自動的に遠心ポンプに多量の空気を送
り込むことができ、遠心ポンプによる送血を自動的に中
止させることができる安全機構を備えた貯血槽を提供す
る。【解決手段】貯血槽１は、血液流入口５と、血液流出
口６と、血液流入口５および血液流出口６と連通する貯
血部７とを備える。貯血部７内には、下端付近にて貯血
部７と連通する血液保留部８と、血液保留部８の内部の
上部と血液流出口６とを連通する血液通路９を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人工肺などに用い
られる体外血液循環回路中において血液を一時的に貯留
する貯血槽および送血機能を備える送血機構付貯血槽さ
らに貯血槽を備えた人工心肺装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、開心術の際に、生体肺に代わり血
液中の二酸化炭素を除去し、血液に酸素を添加するため
に、人工肺を組み込んだ体外循環回路が用いられてい
る。この体外循環回路では、患者の静脈より脱血し、人
工肺によりガス交換を行った後、この血液を再び患者の
動脈に戻す体外血液循環が行われる。体外循環回路に
は、術野から血液を吸引し、異物を除去した後、返血す
るカーディオトミーラインが設けられる。このような人
工肺体外血液循環回路には、脱血した血液を一時的に貯
留しておくための貯血槽や、術野から吸引された血液を
濾過し、一時的に貯留しておくためのカーディオトミー
リザーバーが設置され、回路内の血液量を調整し、返血
量を一定に保つための緩衝機能を果たしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】体外血液循環時に貯血
槽内の血液がゼロになると、送血ポンプにより空気が体
外循環血液回路に送り込まれることになるので、貯血槽
に液面センサを設けて、貯血槽内の貯血量の管理を行っ
ている。最近では、送血ポンプとして、遠心ポンプが用
いられるようになってきた。遠心ポンプは、血液損傷を
与えにくいなどの利点を有する。しかし、何らかの原因
により、急激に貯血槽内の血液量が減少すると、遠心ポ
ンプは、減少した血液量に併せて、空気を抱き込んだ血
液を人工肺に送血することがある。また、遠心ポンプ
は、一気に多量の空気を吸い込むと空気には遠心力を付
加できないため、空気のみを送ることがないという性質
を有している。

【０００４】そこで、本発明の課題は、遠心ポンプの上
記の性質を利用することにより、貯血槽の内部に血液量
がある量以下になった場合に、減少した血液量に併せ
て、空気を人工肺に送血することがなく、自動的に遠心
ポンプに多量の空気を送り込むことができ、遠心ポンプ
による送血を自動的に中止させることができる安全機構
を備えた貯血槽およびそれを備える送血機構付貯血槽お
よび人工心肺装置を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するもの
は、血液流入口と、血液流出口と、前記血液流入口およ
び前記血液流出口と連通する貯血部とを備える貯血槽で
あって、前記貯血部内には、下端付近にて該貯血部内と
連通する連通部を備える血液保留部を有し、該血液保留
部の内部の上部と前記血液流出口とを連通する血液通路
を備える貯血槽である。また、前記血液保留部は、上端
が閉塞した筒状部材により形成されており、前記血液通
路は、管状部材により形成されており、前記筒状部材
は、下端に前記貯血部との連通部を備え、上端に前記管
状部材が前記筒状部材の内部と連通するように固定され
ていることが好ましい。さらに、前記連通部は、前記血
液保留部と前記貯血部の最下部とを連通するものである
ことが好ましい。また、前記貯血部は、前記筒状部材の
外周面を取り囲むように形成された血液貯留部を有して
いることが好ましい。さらに、前記血液保留部は、前記
血液流出口に接続される血液ポンプの血液充填量の１０
％以上の体積を有していることが好ましい。また、上記
目的を達成するものは、上記のような貯血槽と、該貯血
槽の前記血液流出口に直接もしくは血液チューブを介し
て、接続された遠心ポンプとを備える送血機構付貯血槽
である。また、上記目的を達成するものは、上記のよう
な送血機構付貯血槽と、該送血機構付貯血槽に取り付け
られた人工肺と、該人工肺と前記送血機構付貯血槽の遠
心ポンプとを接続する血液チューブとを備える人工心肺
装置である。

【０００６】

【発明の実施の形態】そこで、本発明の貯血槽を図面に
示す実施例を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の
貯血槽を備える人工心肺装置の一実施例の側面図であ
る。図２は、図１に示した人工心肺装置の部分断面図で
ある。図３は、本発明の貯血槽に遠心ポンプを取り付け
た状態の貯血槽下部の拡大断面部分図である。図４は、
本発明の貯血槽（遠心ポンプを取り付けない状態）の血
液流出口より若干上方部分にて切断した貯血槽下部の拡
大断面部分図である。図５は、本発明の貯血槽（遠心ポ
ンプを取り付けない状態）の突出部（血液保留部収納
部）付近の側面図である。

【０００７】本発明の貯血槽１は、血液流入口５と、血
液流出口６と、血液流入口５および血液流出口６と連通
する貯血部７とを備える。貯血部７内には、下端付近に
て貯血部７と連通する血液保留部８と、血液保留部８の
内部の上部と血液流出口６とを連通する血液通路９を備
える。図１および図２に示す人工心肺装置１０は、上記
の本発明の貯血槽１と、貯血槽１より下流に設けられた
遠心ポンプ（送血ポンプ）２と、遠心ポンプ２より下流
に設けられた人工肺３を有する。

【０００８】貯血槽１は、内部に形成された貯血空間で
ある貯血部７と、この貯血部７の上部と連通する血液流
入口５、貯血部７の下部と連通する血液流出口６、貯血
部７の上部と連通する吸引手段接続ポート１３、貯血部
７の上部と連通する心内血吸引用チューブ接続ポート１
５とを備える。血液流入口５には、脱血チューブが、ま
た、心内血吸引用チューブ接続ポート１５には、心内血
吸引用チューブが接続される。

【０００９】貯血槽１は、図１および図２に示すよう
に、硬質樹脂により形成された貯血槽ハウジング本体４
ａと蓋体４ｂとで構成されるハウジング４を有してい
る。蓋体ｂは、図１および図２に示すように、ハウジン
グ本体４ａの上部開口を覆うように、ハウジング本体４
ａの上端に嵌合されている。蓋体４ｂは、脱血チューブ
が接続される血液流入口５、吸引手段接続用ポート１
３、心内血吸引用チューブ接続ポート１５を有してい
る。吸引手段接続用ポート１３は、心内血吸引用チュー
ブ接続ポート１５より流入する心内血の吸引と貯血槽内
部を陰圧にするために用いられる。

【００１０】貯血槽のハウジング４を構成する部材とし
ては、内部を確認できる程度の透明性を有し、かつ、血
液貯留量によっても容積が変化しない程度の硬度を備え
るものが好ましい。このような材料としては、例えば、
ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル、アクリル−スチレン共重合体、ア
クリル−ブタジエン−スチレン共重合体等が好適に使用
できる。特に、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリ
スチレン、ポリ塩化ビニルが好ましい。そして、貯血槽
ハウジング４内部には、図２に示すように、血液を一時
的に貯留しておくための貯血部７が形成されている。こ
の貯血部７の容積は、特に限定されないが、通常、成人
用では、３０００〜５０００ｍｌ程度であり、小児用で
は、１０００〜２５００ｍｌである。また、ハウジング
４は、貯血量や内部に貯留している血液の状態を容易に
確認できるように、実質的に透明または半透明であるこ
とが好ましい。

【００１１】ハウジング４は、下方に突出する突出部４
ｃを有する。突出部４ｃは、断面積狭小部であり、この
実施例では、図３、図４および図５に示すように、略立
方体（突出部を水平に切断した断面形状が、長方形もし
くは略正方形となる）形状に形成されている。

【００１２】突出部は、血液保留部８を形成する略円筒
状部材のための収納部を形成する。血液保留部８は、上
端が閉塞した略円筒状部材により形成されている。血液
通路９は、管状部材により形成されている。図４に示す
ように、血液保留部８収納部の中央部分に、円筒状部材
（血液保留部８）が位置している。血液保留部８の上部
が、貯血部７と直接連通しないように形成されており、
言い換えれば、貯血部７と血液保留部８内部とが連通部
１１を介してのみ連通するように構成されている。円筒
状部材８は、下端に貯血部７との連通口を備え、上端に
管状部材の一端が円筒状部材８の内部と連通するように
固定されている。管状部材の他端は、ハウジング本体４
の下端より若干上方の側面に形成された血液流出口６に
固定されている。血液保留部８は、血液流出口に接続さ
れる血液ポンプ（遠心ポンプ）の血液充填量の１０％以
上、より好ましくは１５％以上の体積を有していること
が好ましい。具体的には、血液保留部８は、５ｍｌ以上
の内部容量を有していることが好ましい。さらに、突出
部（血液保留部８収納部）は、血液保留部よりも大きい
内部容量を有している。

【００１３】円筒状部材８は、コップを倒立させた状態
となっており、図３および図５に示すように、下端にハ
ウジング４の底面との固定部８ａを有している。この実
施例では、固定部８ａは、ほぼ等角度（約９０゜）ごと
に４つ設けられている。固定部８ａは、このようなもの
に限定されるものではなく、２〜８個程度を当角度（等
間隔）ごともしくはランダムに設けたものとしてもよ
い。固定部８ａ間は、空隙となっており、この空隙が、
貯血部７との連通部１１を形成している。よって、この
実施例の貯血槽では、連通部１１は、血液保留部８と貯
血部７の最下部とを連通している。連通部１１の総面積
は、遠心ポンプの血液流入口の開口面積とほぼ等しいか
大きいことが好ましい。連通部１１がこのような総面積
を有すれば、遠心ポンプに負荷を与えることが少ない。
連通部１１の高さ（ハウジングの下面から連通部１１の
上端までの高さ）は、２〜２０ｍｍ程度が好ましい。ま
た、突出部の深さとしては、２０〜２００ｍｍ程度が好
ましく、円筒状部材８の高さとしては、２０〜２００ｍ
ｍ程度が好ましい。

【００１４】円筒状部材８の上端は、図３および図４に
示すように、中央に開口８ａを有する閉塞面となってい
る。また、円筒状部材８の上部は、開口８ａが内部の最
上端となるように、湾曲もしくはテーパー状に形成され
ている。このため、円筒状部材８内の空気は、開口８ａ
より流出し、円筒状部材８内に残留することがない。ま
た、円筒状部材８の側面も上方に向かって縮径するテー
パー状としてもよい。また、血液保留部８は、上述の円
筒状部材８のように、側面に角がないもの（断面形状が
円もしくは楕円）が好ましいが、これに限らず、多角筒
状（例えば、六角筒、八角筒）などの筒状部材であって
もよい。

【００１５】図３に示すように、円筒状部材８の開口８
ａには、管状部材の一端が、挿入され、固定されてい
る。管状部材は屈曲し、他端がハウジングの側面に向か
い、かつ他端は、ハウジングの血液流出口６に固定され
ている。血液流出口６は、筒状部材８の内部上端よりも
上方にあることが好ましい。この実施例の貯血槽では、
血液保留部８を形成する円筒状部材８の周囲全体と突出
部との間に環状（筒状）の血液流通空間１６が形成され
ている。しかし、これに限られるものではなく、例え
ば、突出部内部を垂直方向に部分的に区画し、区分され
た部分により血液保留部８を形成させ、他の部分が、血
液流通空間となっているものとしてもよい。この場合に
おいても、血液保留部８と貯血部７とは、血液保留部８
の下部に形成された連通部１１を介してのみ連通するも
のとする。

【００１６】このように本発明の貯血槽では、突出部お
よびその内部に血液保留部８が形成されている。このた
め、貯血部７内の血液面が、血液流出口６より下方、さ
らに、血液保留部８の上端より下方（血液面が突出部
内）になった場合においても、遠心ポンプからの血液流
出は継続する。つまり、血液面が血液流出口６より下方
になっても、貯血槽からの血液流出は継続される。これ
は、遠心ポンプの吸引力と突出部における血液の表面張
力と、血液保留部８内の血液重力の関係により、前者が
後者に勝る間は、遠心ポンプからの送血が継続される。
このため、血液面は血液保留部８の側面の中央もしくは
ある程度下方付近まで到達する。そして、血液保留部８
内の血液重力が、遠心ポンプの吸引力と突出部における
血液の表面張力との和より、大きくなると、遠心ポンプ
による血液吸引ができなくなり、血液保留部８内および
管状部材内の血液は、自重により下方に落下し、血液保
留部８内の上部は空間となる。このため、遠心ポンプは
血液吸引ができなくなり、空転し実質的に送血が停止す
る。

【００１７】つまり、貯血部７内の血液量がある値以下
の危険値になると、この貯血槽では、血液保留部８内の
血液が自重により落下することにより、遠心ポンプよる
送血が自動的に停止となる。よって、貯血部７内の血液
量がある値以下の危険値となっても、空気を抱き込んだ
（気泡を多く含んだ）血液が人工肺に送られることがな
く安全である。

【００１８】ハウジング４内には、心内血流入口１３よ
り流入した血液を濾過するための心内血濾過フィルター
１２と、血液流入口５より流入した血液を濾過する静脈
血フィルター１４が設けられている。血液保留部８およ
び管状部材を形成する合成樹脂としては、ポリカーボネ
ート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化
ビニル、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−ブタ
ジエン−スチレン共重合体等が好適に使用できる。

【００１９】血液保留部８および管状部材は、その表面
（内面および外面）が抗血栓性表面となっていることが
好ましい。抗血栓性表面は、抗血栓性材料を表面に被覆
もしくは固定することにより形成することができる。抗
血栓性材料としては、ヘパリン、ポリアルキルスルホ
ン、エチルセルロース、アクリル酸エステル系重合体、
メタアクリル酸エステル系重合体（例えば、ポリＨＥＭ
Ａ［ポリヒドロキシエチルメタクリレート］）、疎水性
セグメントと親水性セグメントの両者を有するブロック
またはグラフト共重合体（例えば、ＨＥＭＡ−スチレン
−ＨＥＭＡのブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ［メ
チルメタアクリレート］のブロック共重合体、ＨＥＭＡ
−ＬＭＡ［ラウリルメタアクリレート］のブロック共重
合体、ＰＶＰ［ポリビニルピロリドン］−ＭＭＡのブロ
ック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ／ＡＡ［アクリル酸］
のブロック共重合体、さらにこのブロック共重合体にア
ミノ基を有するポリマーを混合したブレンドポリマー、
および含フッ素樹脂などが使用できる。好ましくは、Ｈ
ＥＭＡ−スチレン−ＨＥＭＡのブロック共重合体、ＨＥ
ＭＡ−ＭＭＡ［メチルメタアクリレート］のブロック共
重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ／ＡＡ［アクリル酸］のブロ
ック共重合体などが使用できる。

【００２０】貯血槽１の下方には、遠心ポンプ２が取り
付けられている。遠心ポンプとしては、公知のものが使
用できる。この実施例で用いている遠心ポンプは、図２
及び図３に示すような構造となっている。遠心ポンプ２
は、内部に回転体（インペラ２３）を備え、このインペ
ラ２３は、ポンプ駆動部２４により、外部と非接触状態
で回転する力が与えられ、回転する。

【００２１】遠心ポンプ（遠心式血液ポンプ）２は、血
液流入ポート２１と血液流出ポート２２を有するハウジ
ング２０と、内部に磁性体２７を備え、ハウジング２０
内で回転し、回転時の遠心力によって血液を送るインペ
ラ２３を有する。ポンプ駆動部は、インペラ２３の磁性
体２７を吸引するための磁石を備えるロータ（図示せ
ず）およびロータを回転させるモーター（図示せず）を
備え、非接触状態にてインペラ２３に回転トルクを付与
する。インペラ２３は、中央より外周方向に延びる複数
の血液通路３０と、血液通路３０間に形成された複数の
ベーンを備える。血液通路３０は、インペラ２３の中央
開口を始端とし、インペラ２３の外周縁まで延びてい
る。遠心ポンプの血液充填量は、患者の体格などによっ
て、相違するが、成人の場合、通常４０〜６０ｍｌ程度
であり、小児の場合、通常、２０〜３０ｍｌ程度であ
る。血液保留部８、遠心ポンプの血液充填量の１０％以
上の体積を有していることが好ましい。１０％以上であ
れば、遠心ポンプを空転させ送血を停止させるに十分な
空気を送ることができる。具体的には、血液保留部内の
血液の重力が、遠心ポンプの吸引力と血液の表面張力と
の和より大きくなり、遠心ポンプによる血液吸引ができ
なくなり、血液保留部内の血液が自重により下方に落下
したときに形成される、血液保留部内の上部空間の体積
が、遠心ポンプの血液充填量の１０％以上であることが
好ましい。

【００２２】ハウジング２０は、血液流入ポート２１お
よび血液流出ポート２２を有し、非磁性材料により形成
されている。ハウジング内には、血液流入ポート２１お
よび血液流出ポート２２と連通する血液室２６が形成さ
れている。ハウジング２０の血液室２６内には、インペ
ラ２３が収納されている。血液流入ポート２１は、ハウ
ジング２６の上面の中央付近よりほぼ垂直に突出するよ
うに設けられている。血液流出ポート２２は、ほぼ円筒
状に形成されたハウジング２６の側面より接線方向に突
出するように設けられている。

【００２３】インペラ２３には、磁性体２７（永久磁
石、従動マグネット）が埋設されている。インペラ２３
の下面中央には、シャフト２８が挿通されており、この
シャフト２８は、ハウジング２８内に形成されたボール
ベアリング装置２９によって回転可能に支持されてい
る。インペラ２３の磁性体２７は、ポンプ駆動部２４の
ロータ（図示せず）に設けられた永久磁石によりインペ
ラ２３を血液流入ポート２１と反対側に吸引され、回転
トルクをポンプ駆動部より伝達可能にする。

【００２４】ポンプ駆動部は、ハウジングと、ハウジン
グ内に収納されたロータとロータを回転させるためのモ
ータ（内部構造を省略する）からなる。ロータは、回転
板と回転板の一方の面（遠心ポンプ側の面）に設けられ
た複数の永久磁石からなる。ロータの中心は、モータの
回転軸に固定されている。永久磁石は、インペラ２３の
磁性体２７（永久磁石）の配置形態（数および配置位
置）に対応するように、複数かつ等角度ごとに設けられ
ている。

【００２５】ポンプ駆動部としては、上述のロータおよ
びモータを備えるものに限られず、例えば、インペラ２
３の永久磁石を吸引し、かつ回転駆動させるための複数
のステーターコイルからなるものでもよい。また、この
実施例で用いる遠心ポンプでは、血液ポンプ部２とポン
プ駆動部２４は、着脱自在となっている。このため、使
用時にポンプ駆動部に不調が生じた場合、血液ポンプを
交換する事なく、ポンプ駆動部のみを交換することがで
きる。なお、このような実施例に限られるものではな
く、血液ポンプ部とポンプ駆動部は、一体に形成されて
いてもよい。

【００２６】遠心ポンプ２の血液流入ポート２１は、貯
血槽１の血液流出口６内に挿入され、液密に固定されて
いる。なお、これに限らず、遠心ポンプ２の血液流入ポ
ート２１は、貯血槽の血液流出口にチューブを用いて接
続してもよい。ポンプ２の血液流出口２２は、血液チュ
ーブ２５により人工肺の血液流入口３１に接続されてい
る。遠心ポンプ２が作動することにより、貯血槽１の貯
血部７内の血液は、人工肺に送血される。

【００２７】人工肺３は、図１及び図２に示すように、
熱交換器付中空糸膜型人工肺であり、人工肺部３ａと熱
交換器部３ｂを備え、熱交換器部が上流側で人工肺が下
流側となっている。この実施例の熱交換器部３ｂは、血
液流入ポート３１と、血液導出ポート５２と、熱媒体流
入ポート３７と、熱媒体流出ポート（図示せず）とを有
する熱交換器ハウジング５５と、熱交換器ハウジング５
５内に収納された複数の熱交換用管体５８と、熱交換用
管体５８の両端部を熱交換器ハウジング５５の内面に液
密に固着する熱交換器内隔壁５７ａ，５７ｂとを備え
る。そして、熱交換器ハウジング５５内には、血液流入
ポート３１および血液導出ポート５２と連通し、管体５
８の外面と熱交換器ハウジング５５の内面と熱交換器内
隔壁５７ａ，５７ｂの内側面により形成された血液流通
室と、熱媒体流入ポート３７および熱媒体流出ポート
（図示せず）と連通し、管体５８内部により形成された
熱媒体流通室とを有している。熱交換器の血液導出ポー
ト５２は人工肺の血液導入ポート６２と接続チューブ７
０により接続されている。

【００２８】熱交換用管体５８としては、熱伝導率の高
い金属管（例えば、ステンレス管、アルミ管、銅管）あ
るいは樹脂管が好適に使用できる。管体５８の内径は、
０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍであり、
このような管体２６が、約１００本〜２０００本、好ま
しくは、約２００本〜１０００本の細管束に形成され、
熱交換器ハウジング５５内（この実施例では、内筒部
内）に収納されている。管体５８相互の距離としては、
管体５８の外径、内筒部の内径などにより異なるが、
０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍ
程度である。熱交換用管体５８の両端部は、端面を閉塞
しない状態で熱交換器内隔壁５７ａ，５７ｂにより、熱
交換器ハウジング５５の内面に液密に固着されている。

【００２９】なお、熱交換器としては、このような熱交
換用管体の内部に血液が流れるタイプ（血液内部灌流
型）のものに限定されず、熱交換器用管体の外側に血液
が流れるタイプ（血液外部灌流型）のものであってもよ
い。また、熱交換器付人工肺としては、上記のように熱
交換器を血液が通過した後、人工肺に流入するタイプの
ものに限られず、人工肺を血液が通過した後に、熱交換
器を通過するものであってもよい。

【００３０】人工肺部３ａは、血液導入ポート６２と血
液流出口３２を有する人工肺ハウジング６０と、人工肺
ハウジング６０内に挿入された多数のガス交換用中空糸
膜からなる中空糸膜束６６と、中空糸膜束６６の両端部
を人工肺ハウジング６０の両端部に液密に固定する隔壁
６４ａ，６４ｂと、中空糸内部と連通し、かつ一方の隔
壁６４ａの外側に形成されたガス流入部５９ａと、中空
糸内部と連通し、かつ他方の隔壁６４ｂの外側に形成さ
れたガス流出部５９ｂを備える。人工肺ハウジング６０
の形成材料としては、ポリカーボネート、アクリル樹
脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル樹脂、アク
リル−スチレン共重合体、アクリル−ブチレン−スチレ
ン共重合体など種々のものが使用できる。特に好ましく
は、ポリカーボネート、アクリル樹脂・ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル樹脂である。

【００３１】人工肺ハウジング６０の内部に収納された
中空糸膜束６６は、多数の中空糸膜からなり、中空糸膜
は中空糸膜壁を貫通する多数の微細孔を有している。中
空糸膜はこの微細孔を介してＯ₂添加およびＣＯ₂除去を
行うことができ、いわゆるガス交換膜として機能する。
中空糸膜としては、肉厚が５〜８０μｍ、好ましくは１
０〜６０μｍ、空孔率２０〜８０％、好ましくは３０〜
６０％、微細の孔径が０．０１〜５μｍ、好ましくは
０．０１〜１μｍ程度、内径が１００〜１０００μｍ、
好ましくは１００〜３００μｍのものが好適に使用され
る。中空糸膜を形成する材質としては、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ
スルホン、ポリアクリロニトリル、セルロースアセテー
ト等の疎水性高分子が使用でき、好ましくは、疎水性高
分子であり、特に好ましくは、ポリオレフィン系樹脂で
あり、より好ましくは、ポリプロピレンである。具体的
には、延伸法または固液相分離法などにより微細孔を形
成させたポリプロピレン製中空糸膜が望ましい。

【００３２】中空糸膜は、人工肺ハウジング６０内部を
全体に広がって、１０，０００〜８０，０００本収納さ
れている。中空糸膜の両端部は、それぞれ端面開口が閉
塞されない状態で隔壁６４ａ，６４ｂにより人工肺ハウ
ジング６０の端部に液密に固着されている。隔壁６４
ａ，６４ｂは、中空糸膜束６６を液密に固着すると共
に、人工肺ハウジング６０内を、中空糸膜の外面と人工
肺ハウジング６０の内面と隔壁６４ａ，６４ｂの内側面
とにより形成される血液流通室と、中空糸膜の内部に形
成されるガス流通室とに区画している。隔壁６４ａ，６
４ｂを形成する材料としては、高分子ポッティング剤
（例えば、ポリウレタン、シリコーンゴム）などが好適
に使用できる。

【００３３】人工肺ハウジング６０の上下端付近には、
ガス流通室と連通するガス流入口３３、ガス流出口３４
がそれぞれ設けられている。ガス流入口３３から導入さ
れた酸素ガスは、ガス流通室（中空糸膜の内部空間）を
経てガス導出部に流入し、ガス流出口３４より排出され
る。なお、人工肺としては、このように、中空糸の外部
に血液が流れ、内部にガスが流れるタイプ（血液外部灌
流型）のものに限定されず、中空糸膜の内部に血液が流
れるタイプ（血液内部灌流型）のものであってもよい。
さらに、人工肺は、多孔質中空糸膜を用いたものに限ら
れず、例えば、多孔質平膜を用いたものでもよい。

【００３４】

【実施例】図２に示すような構造の送血機構を備えた人
工心肺装置を作成した。なお、貯血槽の貯血容量は、約
４５００ｍｌであった。貯血槽ハウジングの下部は、図
３、図４および図５に示すような構造であり、突出部お
よび円筒状部材を有する。突出部の内部底面積は、約３
６ｃｍ²（ほぼ６ｃｍの正方形）であり、高さは、１２
ｃｍである。円筒状部材の下端部分での内径は、約６０
ｍｍであり、上部での内径は、約５０ｍｍであり、高さ
は、約５０ｍｍであった。この円筒部材の容積は、約１
２０ｍｌであった。また、この人工心肺装置に取り付け
られている、遠心ポンプの血液充填量は、４５ｍｌであ
った。この人工心肺装置に、ヘパリン加牛血を４Ｌ／ｍ
ｉｎの流量にて遠心ポンプを用いて循環し、貯血槽内の
貯血量が約１０００ｍｌ程度となったときに、貯血槽へ
の血液流入を停止し、遠心ポンプでの血液排出を継続し
た。これにより、貯血槽内の血液面は徐々に下降し、血
液面が円筒部材の上部より下方となっても血液流出は継
続し、血液面が、突出部の下面（円筒部材の下端）より
約３ｍｍとなったとき、円筒部材内の血液面が落下し
た。これにより、円筒部材内に流入した空気を遠心ポン
プが吸引し、遠心ポンプは送血不能となった。この状態
における円筒状部材内の空間（円筒状部材の上端内面と
血液面との間の空間）の体積は、約８ｍｌであった。ま
た、停止した遠心ポンプ内の血液量は、１２ｍｌであ
り、３３ｍｌの空気を吸引していた。

【００３５】

【発明の効果】本発明の貯血槽は、本発明の貯血槽は、
血液流入口と、血液流出口と、前記血液流入口および前
記血液流出口と連通する貯血部とを備える貯血槽であっ
て、前記貯血部内には、下端付近にて該貯血部内と連通
する連通部を備える血液保留部を有し、該血液保留部の
内部の上部と前記血液流出口とを連通する血液通路を備
える。このため、貯血部内の血液面が血液保留部の上端
より下方になっても、血液保留部内より血液が流出する
ため、血液流出口に接続される遠心ポンプに空気が送り
込まれることがなく、よって、遠心ポンプは空気を抱き
込んだ血液をその下流側に送ることもない。そして、血
液保留部内の血液の重力が、遠心ポンプの吸引力と血液
の表面張力との和より、大きくなると、遠心ポンプによ
る血液吸引ができなくなり、血液保留部内および血液通
路内の血液は、自重により下方に落下し、空気と入れ替
わり、血液保留部内の上部は空間となる。このため、遠
心ポンプは血液吸引ができなくなり、空転し実質的に送
血が停止する。よって、この貯血槽によれば、貯血部内
の血液量がある値以下の危険値になると、この貯血槽で
は、血液保留部内の血液が自重により落下することによ
り、遠心ポンプよる送血が自動的に停止となる。よっ
て、貯血部内の血液量がある値以下の危険値となって
も、空気を抱き込んだ（気泡を多く含んだ）血液が人工
肺に送られることがなく安全である。また、本発明の送
血機構付貯血槽および人工心肺装置は、上記のような貯
血槽を備えているので、上記のような効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の貯血槽を備える人工心肺装置
の一実施例の側面図である。

【図２】図２は、図１に示した人工心肺装置の部分断面
図である。

【図３】図３は、本発明の貯血槽に遠心ポンプを取り付
けた状態の貯血槽下部の拡大断面部分図である。

【図４】図４は、本発明の貯血槽（遠心ポンプを取り付
けない状態）の血液流出口より若干上方部分にて切断し
た貯血槽下部の拡大断面部分図である。

【図５】図５は、本発明の貯血槽（遠心ポンプを取り付
けない状態）の突出部（血液保留部収納部）付近の側面
図である。

【符号の説明】

１貯血槽２遠心ポンプ３人工肺５血液流入口６血液流出口７貯血部８血液保留部９血液通路１０人工心肺装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】血液流入口と、血液流出口と、前記血液
流入口および前記血液流出口と連通する貯血部とを備え
る貯血槽であって、前記貯血部内には、下端付近にて該
貯血部内と連通する連通部を備える血液保留部を有し、
該血液保留部の内部の上部と前記血液流出口とを連通す
る血液通路を備えることを特徴とする貯血槽。
【請求項２】前記血液保留部は、上端が閉塞した筒状
部材により形成されており、前記血液通路は、管状部材
により形成されており、前記筒状部材は、下端に前記貯
血部との連通部を備え、上端に前記管状部材が前記筒状
部材の内部と連通するように固定されている請求項１に
記載の貯血槽。
【請求項３】前記連通部は、前記血液保留部と前記貯
血部の最下部とを連通するものである請求項１または２
に記載の貯血槽。
【請求項４】前記貯血部は、前記筒状部材の外周面を
取り囲むように形成された血液貯留部を有している請求
項１ないし３のいずれかに記載の貯血槽。
【請求項５】前記血液保留部は、前記血液流出口に接
続される血液ポンプの血液充填量の１０％以上の体積を
有している請求項１ないし４のいずれかに記載の貯血
槽。
【請求項６】請求項１ないし４のいずれかに記載の貯
血槽と、該貯血槽の前記血液流出口に直接もしくは血液
チューブを介して、接続された遠心ポンプとを備えるこ
とを特徴とする送血機構付貯血槽。
【請求項７】前記血液保留部は、前記遠心ポンプの血
液充填量の１０％以上の体積を有している請求項６に記
載の送血機構付貯血槽。
【請求項８】請求項６または７に記載の送血機構付貯
血槽と、該送血機構付貯血槽に取り付けられた人工肺
と、該人工肺と前記送血機構付貯血槽の遠心ポンプとを
接続する血液チューブとを備えることを特徴とする人工
心肺装置。