JPS61257659A - リザ−バ−ホルダ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｉ　発明の背景 技術分野 本発明は人工心肺体外循環回路において患者から脱血し
た静脈血を一時貯留するための可撓性静脈リザーバーに
装着して該リザーバーの容積すなわちプライミング量を
規制しつつリザーバーの血液流出口付近の血液流を適切
に調節するよう構成したリザーバーホルダーに関する。

先行技術 静脈リザーバーは１人工心肺体外循環を用いる心臓手術
において、人工肺に送るために人体より脱血した血液を
一時的に貯留する機能とともに、血液中に混入した気泡
を除去する機能を果す。

静脈リザーバーにおける気泡除去能力の高低は患者の生
命に係る重大な問題であるため、従来からその向上を図
るための種々の工夫が試みられてきた。

例えば、血流の制御を行って、血液中に混入した空気を
除去する方法が考えられ、この技術の１つとして、血液
流入チューブ先端部に多数の穴をあけ、血液流入口から
流入する血液を水平方向に拡散し、おだやかな流れとす
ることによって、気泡を浮力で浮上させやすくする試み
（特願昭５７−１７６７５５号）が提案されている。

さらにこの技術に改良を加えた特に新生児・乳児に用い
る小容量の貯血槽に対しても気泡除去能力の高い貯血槽
が特願昭５９−２２６５８２号に開示されている。この
貯血槽では、貯血槽の可撓性容器の血液流出口付近の側
部に貯血容器内側のほぼ中央部に突出する突出部を形成
し、気泡を多く含む血液を上方流に、気泡の少ない血液
を下方節に前記突出部により分流して気泡除去能力の向
上を図っている。

一方、人工心肺体外循環回路においては、患者の諸条件
、症例に対応して許容される回路への総充填血液量（プ
ライミング量）を決定し、調節を行う必要がある。この
プライミング量を調節する手段としては、可撓性リザー
バーに、このリザーバー容量を所望の容量に規制する容
量規制手段を設けた膜を人工肺用血液回路（特開昭５８
−８３９６６号）が開示されており、現実には、可撓性
リザーバーを一定距離を隔てて対向する一対の容量規制
板で挟み、その間隙距離を調節可能としてリザーバーホ
ルダーが使用されている。

このようなリザーバーホルダーを装着した場合のりザー
パー内の血液流の状態は、脱血ラインより流入する血液
の流入口付近から、ポンプ側の血液流出口付近にかけて
定常的な流れが形成されており、血液中に混入した気泡
の一部が、この流れに乗って静脈リザーバーから流出す
るおそれがある０本来気泡は静止した液体中では上方へ
浮上するが、その浮上速度を上まわる流速が下方へ働い
た場合、気泡の一部は下方へ移動することとなる。リザ
ーバーの血液流出口付近にはポンプの吸引によって下向
きの流れが生じており、この流れに捕えられた気泡は血
液流出口から流出するおそれがある。

従来のリザーバーホルダーは容量規制のみを目的として
おり、気泡除去能力を持たせるという発想はなく、実際
に気泡除去には役立っていなかった。

つまり、このようなリザーバーホルダーを可撓性リザー
バーに装着したとしても、上記リザーバー内の血液流の
状態から血液中に混入する気泡を完全に除去することは
できず、人工心肺回路の下流側にエアートラップを設け
ているのが現状である。

特にリザーバーを小容量に規制するために、容量規制板
間の間隙距離を小さくしたものについては、リザーバー
の血液流出口付近の流速が速くなり、気泡がリザーバー
より流出するおそれが大きくなる。

そ−で木発明者等は、静脈リザーバーの血液流出口から
の気泡の流出を防止しまたは著しく低減させることを目
的として鋭意研究を重ねた結果、本発明に至ったもので
ある。

■　発明の目的 本発明の目的は、従来のリザーバーホルダーの諸機能に
加え、なお一層高い気泡除去能力を発揮せしめるリザー
バーホルダーを提供することにある。

■　発明の構成 このような目的は以下の本発明によって達成される。即
ち本発明は血液流入口と血液流出口を有する可撓性静脈
リザーバーに装着することにより該リザーバーの容積を
所望の容積に規制するよう構成したリザーバーホルダー
において、前記リザーバーホルダーは、前記可撓性静脈
リザーバーを保持したときの該可撓性静脈リザーバーの
血液流出口付近の位置に前記可撓性静脈リザーバーの該
血液流出口付近の膨張を許容する規制解除手段を有する
ことを特徴とするリザーバーホルダーである。

前記リザーバーホルダーは、前記可撓性静脈リザーバー
の収納空間を有する箱状収納体であって、前記規制解除
手段は前記箱状収納体に設けられた少なくとも１つの切
欠部であるのがよい。

前記リザーバーホルダーは、一定距離を隔てて対向する
一対の容量規制板で前記可撓性静脈リザーバーを挟持し
て前記可撓性静脈リザーバーの容積を規制するものであ
り、前記規制解除手段は少なくとも一方の前記容量規制
板に設けられた切欠部であるのがよい。

前記リザーバーホルダーは、一定距離を隔てて対向する
一対の容量規制板が前記可撓性静脈リザーバーを挟持し
て前記可撓性静脈リザーバーの容積を特定するものであ
り、前記規制解除手段は少なくとも一方の前記容量規制
板に設けられて外方に突出する湾曲部であるのがよい。

また、前記リザーバーホルダーは、一定距離を隔てて対
向する一対の本体枠の枠内部に格子状に棒を並設したも
のであり、前記規制解除手段は、少なくとも一方の前記
本体枠の枠内部の前記棒の欠損部であるのがよい。

そして、前記一対の容量規制板や前記一対の本体枠の間
隙距離は調整可能とするのがよい。

以下本発明のリザーバーホルダーを、添付図面に示す好
適実施例について詳細に説明する。

第１図〜第６図は本発明のリザーバーホルダーの種々の
実施例を示す斜視図である。

リザーバーホルダーｌは、可撓性静脈リザーバー１５を
保持して、そのリザーバー１５の容積をプライミング量
が大きくなりすぎないような容積に規制するものである
。

ここで可撓性静脈リザーバー１５について説明する。

第８図に示すように可撓性静脈リザーバー１５は、人工
心肺体外循環回路に設けられた、一定容量の血液を貯留
するとともに、血液に混入した気泡を除去する機能を有
する。

このリザーバー１５は例えば合成樹脂性の容器を用いる
が、特に合成樹脂性シート−を接着して形成することが
好ましく、透明または半透明の可゛撓性合成樹脂にて形
成することがより好ましい０例えば軟質塩化ビニル樹脂
シートを高周波等によりシールして、内部に貯血空間を
形成するようにしたものがよい。

この貯血空間には、血液を導入するための血液流入口１
２およびカーディオドミーリザーバーからの血液が流入
するカーディオドミーライン３３のチューブの血液流入
口１３が設けられ、また除泡された血液を排出するため
の血液流出口１１が設けられている。さらに、この貯血
空間の上部には導入された血液から除泡された空気を排
出するためのベントラインチューブ１４が設けられてい
る。

血液流入口１２は上端において封止されたチューブの側
面に、多数の開口を有するものが好ましく、この場合に
は開口が血液をリザーバー１５内に水平方向の緩やかな
流れとして流出させる作用をするので除泡能力が向上す
る。

そして、本発明のリザーバーホルダー１は、可撓性静脈
リザーバー１５を保持したときの該可撓性静脈リザーバ
ー１５の血液流出口ｌｌ付近の位置に該リザーバー１５
の血液流出口１１付近の膨張を許容する規制解除手段を
有している。

これは、リザーバーの血液流出口付近のリザーバーホル
ダーによる規制を解除して、リザーバーの血液流出口付
近のみを膨張させ、これにより血液流出口１１付近の血
液流速を低下させるものである。

可撓性静脈リザーバー１５を保持するリザーバーホルダ
ー１は種々の構成とすることができるが、その代表例を
示せば、第１図、第２図、第４図、第５図に示すような
対向する一対の容量規制板で上記リザーバーを挟持する
もの、第３図に示すような箱状収納体で収納保持するも
のあるいは第１図と同様に挟持するタイプのものに第６
図に示すような対向する一対の本体枠の内部に格子状に
棒を並設したものなどを挙げることができ、それぞれに
ついて以下に詳細に説明する。

リザーバーホルダー１を容量規制板２で構成する場合に
は、第７図に示すように、対向する一対の容量規制板２
で可撓性静脈リザーバー１５を挟持し、リザーバー１５
の膨張を適度に規制して。

リザーバー１５を所要の容積とする。

第１図および第２図に示すように、少なくとも一方の容
量規制板２の血液流出口１１に対応する付近となる位置
に、規制解除手段としての切欠部３が設けられている。

この切欠部３を設けることによって血液流出口１１付近
のリザーバー１５の押圧規制が解除され、その膨張が許
容され、この部分での血液の流速が低減し、気泡除去能
力の向上が図れる。

切欠部３の形状としてはアーチ状（第１図に示す）や方
形状（第２図に示す）がよいが、その他任意の形状でよ
い。

また切欠部３の面積はりザーバ−１５の血液流出口ｌｌ
付近が十分に膨張しうる程度のものとするのがよい。

なお、第７図に示すように容量規制板２の切欠部３の近
傍に発光器及び受光器からなる光センサ−２０を設置し
、矢印方向の光の透過、遮断によって切欠部における可
撓性リザーバー１５の膨張の度合を検出し、血液量や圧
力等の変化をモニターすることができる。従来ではりザ
ーバ−１５はその材質が柔軟で形状が不定形であったた
め。

上記光センサ−２０の設置が困難であったが１本発明に
よれば容量規制板２は剛体であるため、光センサ−２０
を容易に設置することが可能となった。

なお切欠部３の形成は、比較的作業が簡単な研削加工に
よって行うことが好ましい。

規制解除手段の他の例として、第４図および第５図に示
すように少なくとも一方の容量規制板２の血液流出口１
付近となる位置に外方へ突出する湾曲変形部４を設けた
ものでもよい、この湾曲変形部４を設けることにより前
記切欠部３と同様の機能を果す。

この湾曲変形部４は、第４図に示すように半円筒状のも
のを容量規制板２の板幅方向全域に亘って形成したり、
第５図に示すように単円筒状のものを板幅方向に部分的
に形成したりするのがよいが、その他任意の突出形状に
形成したものであってもよい。

なお湾曲変形部４は、比較的作業が簡単なプレス加工に
よって一体形成することが好ましい。

このような切欠部３や湾曲変形部４は、一対の容量規制
板２のいずれか一方あるいは双方に設けることが可能で
あり、さらに、一方には切欠部３、他方には湾曲変形部
４を設ける等、任意の組み合せが可能である。

一対の容量規制板２は所定の間隙距離を隔てて固定され
るが、両板間の距離は自由に変えられるように、すなわ
ちリザーバー１５の容量を調節できるようにするのが好
ましい、このようにリザー／＜−１５の容積を調節でき
るような手段は種々考えられるが、第７図に示すような
ねじ付ピン５により行うのが簡素かつ安価で好ましい、
しかしこれに限定されることはない。

なお、リザーバー１５の容量は、患者の性別、年令、体
重等の諸条件や、症例に対応して決定される。

この容量規制板２の構゛成材料は、木材、金属、プラス
チックなどリザーバー１５の容積を規制できるものであ
れば何でもよく、特に透明プラスチックを用いれば、リ
ザーバー１５の血液レベルを目視することができるので
好ましい。

また容量規制板２の形状もリザーバーの容積を規定でき
るものであれば何でもよく、一般にはりザーバーが方形
に近いのでそれに対応できる形状とされる。

リザーバーホルダー１を箱状収納体６で構成する場合に
は、第３図に示すように箱状収納体６内の収納空間７に
リザーバー１５が収納され、少なくとも２つの規制面で
リザーバー１５の膨張を適当に規制して、リザーバー１
５を所要の容積とする。

この箱状収納体６のリザーバー１５の血液流出口ｌｌ付
近が該当する位置には、少なくとも１つの切欠部３また
は、湾曲変形部４衛設け、血液流出口１１付近のりザー
バ−１５の膨張を許容する。

切欠部３や湾曲変形部４は１箱状収納体６の前方、後方
、側方等の位置に任意の組み合せで設けることができる
。

なお切欠部３や湾曲変形部４の形状、大きさおよび箱状
収納体６の構成材料や形状等の諸条件については、前記
容量規制板２の場合と同様である。

また、箱状収納体６にはりザーバ−１５の容積を調節し
うる任意の手段を設けることも可能である。

第６図に示すように、リザーバーホルダー１を一対の本
体枠８と、その内部に格子状に形成された棒９で構成す
る場合には、棒９がリザーバー１５の膨張を適度に規制
し、リザーバー１５を所要の容積とする。

従来１本体枠８には枠内の全域に亘って均一に棒９を形
成していたが、本発明のリザーバーホルダーでは、少な
くとも一方の本体枠８の枠内のりザーバー１５の血液流
出口ｌｌ付近該当位置に棒を欠損させた。棒欠損部１０
を設ける。

このような棒欠損部ｌＯを設けることによって、リザー
バー１５は、欠損した棒９による押圧規制が解除され、
血液流出口１１付近において膨張が許容される。

このような一対の本体枠８は、前記容量規制板２の場合
で述べたのと同様、リザーバー１５の容量を調節できる
ような手段を設けつつ連結固定するのがよい。

■　発明の具体的作用 第８図は人工心帥体外循環回路を示すものである。

患者３０からの血液は脱血ライン３１および血液流入口
１２を経て、また術野からの血液はカーディオドミーリ
ザーバー３２で濾過消泡されて、カーディオドミーライ
ン３３のチューブの血液流出口１３を経て、静脈リザー
バー１５の貯血空間に流入する。

この血液中に混入した気泡は、浮力によってリザーバー
１５の上方へ浮上し集取され、その空気はベントライン
チューブ１４から排出される。

リザーバー１５には、血液流出口ｌｌ付近に規制解除手
段を有するリザーバーホルダーｌが装着されており、リ
ザーバー１５の容量規制を行いつつ、リザーバーの血液
流出口１１付近のみを膨張せしめ、血液流出口１１付近
の流速を低下させることによって血液流出口１１かも流
出する気泡を著減している。

除泡された血液は血液流出口１１より、ローラポンプ３
５によって熱交換器付人工肺３６に送られ、ここで酸素
加された血液はバブルトラップ３７を経て患者３０に戻
される。

以下本発明のリザーバーホルダー１をリザーバ１５に装
着したときの、リザーバー内部の血液流の循環作用につ
いて説明する。

脱血ライン３１から血液流入口１２を経てリザーバー１
５内へ流入した血液およびカーディオドミーライン３３
から血液流出口１３を経てリザーバー１５内へ流入した
血液は、ローラポンプ３５の吸引によって血液流出口１
１へ向って定常的に流れている。

血液中に混入した気泡もこの流れに乗って移動するが、
移動途中でその大半は自らの浮力によって上方へ浮上す
る。

ｍ液流出口１１付近にはローラポンプ３５の吸引によっ
て下向きの流れが生じているが、この部分ではリザーバ
ーが膨張し、断面積が増大しているため、その流速は遅
いものとなっている。

従って一部の気泡が血液流に乗って移動し、血液流出口
１１付近に到達したとしても、下方への流速より、気泡
の浮上速度の方が速いので、気泡が流出口１１から流出
することはほとんどない。

■　発明の実施例 （実施例１） 縦１２．５ｃｍＸ横１５．０ｃｍの内側寸法の枠板に血
液流出口付近７．３ｃｍを残して２．５ｃｍの間隔で３
本の棒を形成したもの一対を作成し、リザーバー（サイ
ズＭ）に装着した。枠板間の距離は２．０ｃｍとした。

なお、リザーバーは軟質塩化ビニル樹脂製で容量５００
ｍＲのものを用いた。

（実施例２） 枠板間の距離を２．８ｃｓとした以外は実施例１と同様
の条件とした。

（比較例１） 実施例１と同一寸法の枠板内の全域に２．５ｃｍの間隔
で５本の棒を形成したちの一対を作成し、リザーバ＝（
サイズＭ）に装着した。枠板間の距離は　２．Ｏｃ■と
した。

リザーバー・は実施例１と同様のものを用いた。

（比較例２） 枠板間の距離を２．８ｃｍとした以外は、比較例１と同
様の条件とした。

実施例１．２および比較例１．２について、以下の実験
ｌ、実験２を行った。

く実験ｌ〉 リザーバー内に血液と同等の粘度を有するように調製し
たグリセリン水溶液（３５＄ａｑ　２．５ｃｐａｔ２０
℃）を流量４交／履ｉｎで流入口から注入するとともに
、その溶液中にシリンジで２．５ｃｃの空気を注入した
。

この状態で流出口から流出する気泡の量を目視により確
認した。

く実験２〉 リザーバー内に血液と同等の粘度を有するように調製し
たグリセリン水溶液（３５Ｘａｑ　２．５ｃｐａｔ２０
℃）を流量４４１／ｗｉｎで流入口から注入するととも
に、生理食塩水の電気分解により発生させた微小気泡を
成長させ、直径３６０−〜２ｍ■の気泡径分布をもつ気
泡のみを選択的に前記溶液中に混入しうる装置を作成し
、流入口側回路より気泡を混入させた０次に流出口側に
取り付けたバブルトラップによりリザーバー内でトラッ
プされなかった気泡を捕捉した。

流量を徐々に増加させた後、流出口側バブルトラップに
気泡が認められるようになる最小流量をもって除泡可能
最大流量（Ｄ、Ｍ、Ｆ、）とし、この［１，Ｍ、Ｆ、を
測定した。

実験ｌ及び実験２の結果を表１に示す。

表　　　　　１ ■　発明の効果 本発明のリザーバーホルダーによれば、血液流出口付近
に規制解除手段を設けているので、この部分にてリザー
バーの断面積が増大し、流速が低下して、血液中に混入
する気泡の除去能力が著しく向上する。

特にリザーバーを小容量に規制した場合や、流量が大き
い場合にも高い気泡除去能力を発揮することができる。

また、本発明のリザーバーホルダーは、従来のリザーバ
ーホルダーの諸機能は備えており、従来から使用されて
いるリザーバーにそのまま装着して使用することができ
るので有用性が高い。

そして、規制解除手段はいずれも簡単な加工作業で形成
できるので、本発明のリザーバーホルダーは製造が容易
である。

さらに、リザーバーホルダーの間隙距離を調節可能とす
れば、患者のプライミング量に対応した容量規制ができ
るので、広範囲での使用が可能となる。

加えて、リザーバーホルダーの規制解除手段を切欠部で
構成した場合には、リザーバーホルダーの剛性から、切
欠部の近傍に光センサー等を設置することができ、血液
量や圧力の変化等をモニターすることができ便利である
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明のリザーバーホルダーの実施例
を示す斜視図である。 第６図は本発明のリザーバーホルダーを可撓性静脈リザ
ーバーに装着したときの正面図である。 第７図は本発明のリザーバーホルダーを可撓性静脈リザ
ーバーに装着したときの横断面図である。 第８図は本発明のリザーバーホルダーを設置した人工肺
体外循環回路を示す線図である。 符号の説明 １・・・リザーバーホルダー、２・・・容量規制板、３
・・・切欠部、４・・・・湾曲変形部、５・・・ピン、
６・・・箱状収納体、７・・・収納空間、８・・・本体
枠、９・・・棒、ｌ。 ・・・棒欠損部、１１・・・血液流出口、１２．１３・
・・血液流入０．１４・・・ベントラインチューブ、１
５・・・可撓性静脈リザーバー、２０・・・光センサ−
，３０・・・患者、３１・・・脱血ライン、３２・・・
カーディオドミーリザーバー、３３・・・カーディオド
ミーライン、３４．３５・・・ローラポンプ、３６・・
・人工肺。 ３７・・・バブルトラップ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）血液流入口と血液流出口を有する可撓性静脈リザ
   ーバーに装着することにより該リザーバーの容積を所望
   の容積に規制するよう構成したリザーバーホルダーにお
   いて、 前記リザーバーホルダーは、前記可撓性静脈リザーバー
   を保持したときの該可撓性静脈リザーバーの血液流出口
   付近の位置に前記可撓性静脈リザーバーの該血液流出口
   付近の膨張を許容する規制解除手段を有することを特徴
   とするリザーバーホルダー。
2. （２）前記リザーバーホルダーは、前記可撓性静脈リザ
   ーバーの収納空間を有する箱状収納体であって、前記規
   制解除手段が前記箱状収納体に設けられた少なくとも１
   つの切欠部である特許請求の範囲第１項に記載のリザー
   バーホルダー。
3. （３）前記リザーバーホルダーは、一定距離を隔てて対
   向する一定の容量規制板で前記可撓性静脈リザーバーを
   挟持して前記可撓性静脈リザーバーの容積を規制するも
   のであり、前記規制解除手段は少なくとも一方の前記容
   量規制板に設けられた切欠部である特許請求の範囲第１
   項に記載のリザーバーホルダー。
4. （４）前記リザーバーホルダーは、一定距離を隔てて対
   向する一対の容量規制板が前記可撓性静脈リザーバーを
   挟持して前記可撓性静脈リザーバーの容積を特定するも
   のであり、前記規制解除手段は少なくとも一方の前記容
   量規制板に設けられた外方に突出する湾曲部である特許
   請求の範囲第１項に記載のリザーバーホルダー。
5. （５）前記リザーバーホルダーは前記一対の容量規制板
   の間隙距離が調整可能である特許請求の範囲第３項また
   は第４項に記載のリザーバーホルダー。
6. （６）前記リザーバーホルダーは、一定距離を隔てて対
   向する一対の本体枠の枠内部に格子状に棒を並設したも
   のであり、前記規制解除手段は、少なくとも一方の前記
   本体枠の枠内部の前記棒の欠損部である特許請求の範囲
   第１項に記載のリザーバーホルダー。
7. （７）前記リザーバーホルダーは、前記一対の本体枠の
   間隙距離が調整可能である特許請求の範囲第７項に記載
   のリザーバーホルダー。