JPS6176166A - ポンプレス人工肺装置 - Google Patents

ポンプレス人工肺装置

Info

Publication number
JPS6176166A
JPS6176166A JP19878284A JP19878284A JPS6176166A JP S6176166 A JPS6176166 A JP S6176166A JP 19878284 A JP19878284 A JP 19878284A JP 19878284 A JP19878284 A JP 19878284A JP S6176166 A JPS6176166 A JP S6176166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blood
gas
hollow fiber
artificial lung
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19878284A
Other languages
English (en)
Inventor
河村 剛史
康裕 福井
浜田 栄一
純 加茂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP19878284A priority Critical patent/JPS6176166A/ja
Publication of JPS6176166A publication Critical patent/JPS6176166A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • External Artificial Organs (AREA)

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】 [産業上の利用分Yf] 本発明は、血液潅流用のポンプが不要な人工肺装置に関
する。
[従来の技術] シリコーン膜等の均質膜や、ポリプロピレンまたはテフ
ロン等の疎水性素材からなる多孔質膜を用いて構成され
る脱型人工肺は、例えば特開昭54−160098号等
により既に公知である。これら脱型人工肺は、中空糸の
膜面を介して気体と血液とを接触させ、その間でガス交
換を行わせるものである。
このような脱型人工肺には、中空糸膜の中空部に血液を
流し、中空糸膜の外部に気体を流すもの(内部潅流方式
)と、その逆に、中空糸膜の中空部に気体を流し、外部
に血液を流すもの(外部潅流方式)との二つの方式があ
る。
内部潅流方式では、血液を多数の中空糸膜に均等に分配
供給すれば血液のチャンネリング(偏流)はないものの
、中空糸膜の中空部を流れる血液は完全な層流であり、
酸素摂取能(単位膜面植当りの酸素移動速度)を上げる
ためには中空糸膜の内径を小さくすることが必要であり
、このために 150〜30〇−程度の内径を有する中
空糸膜が人工肺用として開発されている。
しかしながら、径を細くしても血液が層流流動する限り
は酸素摂取能が飛躍的に向上するものではなく、径を細
くするにつれて血液の潅流圧力が上昇すると同時にクロ
ンキング(凝血による中空部の閉塞現象)が多発し、実
用上大きな問題となっている。また、一般的に人工肺で
は、中空糸膜が数万禾束ねられた東として用いられてお
り、これら多数の中空糸膜のそれぞれに充分に気体を分
散供給するには特別の配慮が必要である。気体の分散供
給が不充分である場合には、炭酸ガス除去能(単位膜面
積当りの炭酸ガス移動速度)が低下する。
一方、外部潅流方式ではガスを均等に分配することが可
能であり、かつ血液の流れに乱れが発生することが期待
できるものの、血液のチャンネリングによる酸素加不足
あるいは滞留部に於いて凝血が生じ易いという問題点が
あった。しかし、血液の流れに対して中空糸膜をほぼ直
交するように配設すると、平行に配設したものに比較す
ると血液の流れの乱れが大きくなるため、酸素摂取能を
向上させることができると同時に、血液の滞留部の発生
についてもかなり抑制できることが判明した。
また、従来の人工肺装置に於いては、いずれの場合にも
血液を送液するためのポンプが必要とされ、中空糸膜を
配したガス交換機能部の前後の各々にポンプが設置され
るのが通例であった。しかし、血液送液用ポンプは高価
であり、血液の損傷を招くおそれがあると同時に、血液
量、血圧等に依存させてその回転数を決定して作動させ
る必要があり、人工肺装置を大型化、複雑化する要因と
なっていた。したがって、呼吸不全症等に対して長期呼
吸補助を行うECMO(Extra Corporea
lMembrane Otygenatian)  と
して使用する場合には、このような血液送液用ポンプを
必要としないコンパクトな人工肺装置の開発が望まれて
いた。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明者等は、このような模型人工肺装置の問題点を克
服し、呼吸不全症に対する呼吸補助装置としてのみなら
ず、肺高血圧症に対する右心房補助装置としても機能さ
せることができ、ECMOとして使用するのに適した人
工肺装置を提供すべく鋭意検討した結果、本発明を完成
するに至った。
本発明の“目的は、酸素摂取能、炭酸ガス除去能に優れ
、血液送液用ポンプを必要とせず、したがって血液への
機械的損傷も少なく、場合によっては体内植え込み型と
しても作動可能な人工肺装置を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] すなわち本発明の人工肺装置は、多数の多孔質中空糸膜
を内蔵し、酸素を含むガスは該中空糸膜の中空部を流れ
、血液は該中空糸膜の外側を流れるよう構成され、血液
導入口、血液導出口、ガス導入口およびガス導出口を有
するガス交換ハウジングと、前記血液導入口に接続し血
管と直接接続可能な血液導出口間と、前記血液導出qに
vc続し血管と直接接続可能な血液導出管とを有してな
る人工肺装置であって、血液流fi 1000cc/ 
winのときの該ガス交換ハウジングの血液導入口と血
液導出口間の圧損、該血液導入管の圧損および該血液導
出管の圧損との総和が25mm+Hg以下であることを
特徴とする。
[発明を実施するための好適な態様] 以下、本発明の人工肺装置につき図面を参照しつつより
詳細に説明する。
第1図は1本発明の人工肺装置を示す模式図であり、第
2図は、そのガス交換ハウジング部の一態様例を示す縦
断面図(a)および一部欠截平面図(b)である。
本発明の人工肺装置は、第1図に示されるように、基本
的には血液のガス交換機能を果すガス交換ハウジング1
と、血液導入管2と、血液導出管3とから構成され、所
望により血液導出管3の途中に脱気手段4が配設されて
もよい。
ガス交換ハウシング1の内部には、多数の多孔質中空糸
膜5が固定部材6により固定され、これらの部材により
ハウジング1の内部は、中空糸v!5の外側を血液が流
れる接触室7と中空糸膜5の内部空間に酸素を含む気体
を供給するための気体流路5とに区分されている。ハウ
ジング1は、気体導入口9、気体導出口lO1血液導入
口11および血液導出口12を有している。また、中空
糸膜5は接触室7内をほぼ直線状で通過し、相い向かい
あう二つの固定部材6により、それぞれの開口両端を気
体流路8に向は開口を保ちつつ固定されている。
ガス交換ハウジング1の具体的な内部構造としては種々
の態様をとることができるが、接触室7を含むその血液
流路の有する圧損ができるだけ小さいものであり、かつ
酸素摂取能、炭酸ガス除去能に優れたものであることが
好ましい、より具体的には、血液流量1000cc/ 
ff1inのときの該ガス交換ハウジング1の血液導入
口11から血液導出口12へ至る血液流路の有する圧損
が、20mm’Hg程度以下のものであることが望まし
い。
ガス交換ハウジング1に対する上記要求性能を満たすに
は、第2図に示されるように、ガス交換ハウジング1が
浅箱状の形状として形成され、接触室7内の中空糸膜5
が、血液の流れ方向とほぼ直行するよう配設されること
が好ましい。ここでいう血液の流れ方向とは、血液を接
触室7内に流した際に実際に形成される血液流の流れ方
向をいうのではなく、接触室7内での血液の入口から出
口へ向かう方向をいう。また、接触室7内に配設された
それぞれの中空糸膜5は、第2図に示されるようにほぼ
直線としてかつそれぞれが平行を保つよう並べて配設さ
れるのが好ましいが、何本かの中空糸膜が東としてかつ
それら中空糸膜の束の中心軸に対して45度程度までの
角度で巻かれるようにして配設されてもよい、接触室7
の内部は、血液の流れる方向を横切る方向に設置されか
つ中空糸膜の設置方向に対して垂直な方向に幅をせばめ
るよう構成された血液流路部13と、この血液流路部1
3を介してわけられその内部に中空糸膜5を内蔵する複
数の小室14とに区分けされている。血液流路部13に
は、接触室の厚み方向に伸びるような態様で支柱が配設
されてもよい。接触室7の内部にこのような血液流路部
13を設けるのは、接触室の厚み方向についても血液流
の乱れを生じさせて血液のチャンネリングを防止するた
めである。
接触室7内の中空系膜5の充填率は、10〜55%であ
ることが好ましい。ここでいう充填率とは、接触室7の
容積に対する中空糸膜5の占める容積の割合をいう、充
填率が10%より小さい場合は血液のチャンネリングが
生じ易く、また、55%より大きくなると血液の流動抵
抗が過大となり、接触室の圧損が増大すると同時に溶血
を誘発することがある。
また、ガス交換を受ける血液を適温に保つために、本発
明の人工肺装置には熱交換手段が付設されてもよく、例
えばガス交換ハウジング1の接触室7の外側にジャケッ
ト式の熱交換手段を付設することができる。
本発明の人工肺装置内に設置される中空糸膜5としては
、ガス透過性に優れた多孔質中空糸膜が使用され1例え
ばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系
樹脂からなる微多孔質の中空糸膜が好適に使用できる。
気体は、気体導入口9からハウジング1内の気体流路8
へ供給され、中空糸膜5の内部を流れ、接触室7内で中
空糸膜5を介して血液とガス交換を行ない、酸素が減少
し、炭酸ガスの増加した気体となって気体流路8′へ導
かれた後、気体導出口10から排出される。なお、気体
導入口9から供給される酸素を含む気体は、もちろん純
粋な酸素であってもよい。また、酸素を含む気体は、通
常は、圧力ボンベ内に貯えられた酸素ガスを所望により
他のガスと混合し、減圧弁を介して気体導入口9に接読
することにより供給される。
一方、人体から取り出された血液(静脈血)は、血液導
入管2を介して血液導入口8からハウジング1内の接触
室7へ供給され、接触室7内で中空糸II!25の内部
を流れる酸素を含む気体と中空糸膜5を介してガス交換
を行ない、血液が静脈血から動脈血化された後、血液導
出口9から血液導出管3を介して体内へ戻される。
従来1人体に対し人工肺装置を使用するに際しして股静
脈へ復液させる方法、股静脈から脱血して腋下静脈へ復
液させる方法、股静脈から脱血して股動脈へ復液させる
方法等が代表的なものであった。これに対し、血液潅流
用ポンプを具備しない本発明の人工肺装置を使用するに
際しては。
6圧を血液潅流用の圧力として使用するため、右心室ま
たはその近傍の肺動脈に血液導入管2を接続し、左心房
またはその近傍の肺静脈に血液導出管3をvc続して使
用するのが適当である。
本発明の人工肺装置を構成する血液導入管2と血液導出
管3とは、ポリ塩化ビニル等を素材とし、好ましくは抗
血栓処理されたもので、ハウジング1との接続端とは他
端は、いずれもそのまま血管と直接接続可能に構成され
ている。ここでいう血管と直接接続可能であるとは、も
ちろん、カニュレーションされた血管のカニウレに接続
することをも包含する。
これら管2および3は、血液流量1000cc/ wi
nのときの圧損の和が5rrrraHg程度以下となる
ようにチューブの管径および長さが選定される。これら
管2および3の圧損の和が5mmHgを超える場合には
、ガス交換ハウジングlを前述したように構成し、血液
流路の圧損を小さくしても人工肺装置全体としての圧損
が大きく、長期間、6圧のみを血液潅流用の圧力として
使用することができず、ボンプレス人工肺装置としての
目的を達成すること  ′ができない。血液導入v2は
ハウジング1の血液導入口に接続し、血液導出管3管は
ハウジング1の血液導出口に接続してそれぞれ構成され
るが、これら管2および3とハウジング1とは固着結合
される必要はなく、取り外し可能に構成されてももちろ
んよい。
血液導入管2はできる・だけ圧損を小さくするためにそ
の途中には何も配設されない直管とされるのが適当であ
る。しかし、血液導出管3管については、ハウジング1
内でガス交換の実施された血液が気泡を含んだ状態で体
内へ復液されのを防止するためにその途中に、前述した
ように脱気手段4が配設されてもよい。
[発明の効果] このような本発明の人工肺は、酸素摂取能、炭厳ガス除
去能に潰れ、かつ人工肺装置全体としての血液流路の有
する圧損が低いため、血液潅流用ポンプを必要としない
ため血液への機械的損傷も少なく、取り扱いが簡易なも
のである。また、体内植え込み型としても作動可能なE
CMOとして使用することもできる。
[実施例] 以下、本発明の人工肺装置につき実施例に従ってより詳
細に説明する。
実施例1 第2図に示したような内部構造を有するガス交換ハウジ
ングの血液導入口および血液導出口に、内径8mmφ、
長さ50cmのポリ塩化ビニル製の血液導入管および血
液導出管を接続して人工肺装置を構成した。
なお、ハウゆング内に充填された中空糸膜は、ポリプロ
ピレン製の微多孔質の中空糸膜で、その内径は約200
u+、外径は約244μsであり、ハウジング内の接触
室における該中空糸膜の外表面積は約1m’、充填率は
約25%であった。
この人工肺装置を12〜15に、gの3頭の雑種犬に対
して適用した。人工肺装置のプライミング血液量は 1
.80 c cであった。血液潅流にはポンプを使用せ
ず、右心室近傍の肺動脈に血液導入管を接続し、ガス交
換ハウジングを通して血液導出管を左心房近傍の肺静脈
に接続し、右心室の抽出力のみによるボンプレスECM
Oとして肺動脈完全遮断後4時間使用し、その経過を観
察した。
その結果、シャントン流量(心拍出量)は750〜13
00cc/ minで、収縮期動脈圧は80− 150
mmHgに保たれていた。人工肺の入口部圧は、右心室
圧力を反映しており、40〜50/ OmmHgの拍動
流により人工肺は潅流された。圧損は、人工肺装置全体
として5〜10m+oHgを示した。
この人工肺装置使用中の血液、交換ガスおよびシャント
流量から算出した酸素加能およびC02除去能は、シャ
ント流量1000cc/ ff1in /ゴあたりそれ
ぞれ約55cc/ ff1in 、約70cc/min
であった。また動脈血は、 PO2100〜200mm
Hg、 P C0□30〜45mmHgの範囲にあった
4時間経過後、人工肺装置を取り外し元の自然状態に復
元したが、3頭とも良好な血液ガス、血行状態を示した
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の人工肺装置を示す模式図であり、第
2図は、そのガス交換ハウジング部の一態様例を示す縦
断面図(a)および一部欠截平面図(b)である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)多数の多孔質中空糸膜を内蔵し、酸素を含むガスは
    該中空糸膜の中空部を流れ、血液は該中空糸膜の外側を
    流れるよう構成され、血液導入口、血液導出口、ガス導
    入口およびガス導出口を有するガス交換ハウジングと、
    前記血液導入口に接続し血管と直接接続可能な血液導入
    管と、前記血液導出口に接続し血管と直接接続可能な血
    液導出管とを有してなる人工肺装置であって、血液流量
    1000cc/minのときの該ガス交換ハウジングの
    血液導入口と血液導出口間の圧損、該血液導入管の圧損
    および該血液導出管の圧損との総和が25mmHg以下
    である人工肺装置。
JP19878284A 1984-09-22 1984-09-22 ポンプレス人工肺装置 Pending JPS6176166A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19878284A JPS6176166A (ja) 1984-09-22 1984-09-22 ポンプレス人工肺装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19878284A JPS6176166A (ja) 1984-09-22 1984-09-22 ポンプレス人工肺装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6176166A true JPS6176166A (ja) 1986-04-18

Family

ID=16396821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19878284A Pending JPS6176166A (ja) 1984-09-22 1984-09-22 ポンプレス人工肺装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6176166A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0298363A (ja) * 1987-10-30 1990-04-10 Terumo Corp 中空糸型人工肺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0298363A (ja) * 1987-10-30 1990-04-10 Terumo Corp 中空糸型人工肺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1317843C (en) Method and device for the extra-corporeal circulation of blood and for cardiovascular assistance
EP0507724B1 (en) Inflatable intravascular oxygenator
JP2551723B2 (ja) ふくらませ可能な経皮酸素供給装置
EP0470236B1 (en) Improved percutaneous oxygenator
US6117390A (en) Compact blood oxygenator utilizing longitudinally interspersed transversely extending heat exchanger conduits and oxygenator fibers
US4540399A (en) Emergency bypass system
US4902476A (en) Heat exchanger and blood oxygenator apparatus
US8409502B2 (en) Methods, apparatuses, and applications for compliant membrane blood gas exchangers
JPH0422106B2 (ja)
CA2268066A1 (en) Circulatory support system
US4756705A (en) Heart-lung system using the lung as an oxygenator
US20050163656A1 (en) Device for treating blood for extracorporeal circulation
US5376069A (en) Inflatable percutaneous oxygenator with internal support
Awad et al. Pumpless respiratory assistance using a membrane oxygenator as an artificial placenta: a preliminary study in newborn and preterm lambs
GB2210797A (en) Blood oxygenator apparatus
JP2653418B2 (ja) 心肺機能補助装置
JPS6176166A (ja) ポンプレス人工肺装置
GB1604956A (en) Heat exchangers for regulating the temperature of blood in an extracorporeal circuit
Beall Jr et al. Clinical experience with the Teflo disposable membrane oxygenator
JPS6176165A (ja) 膜型人工肺を用いた補助肺装置
KR900006848B1 (ko) 혈액저류조가 구비된 중공사막 외부흐름형 혈액산화기
US20230181805A1 (en) Catheter for intravascular oxygen supplementation
Sueda et al. Development of an intravascular pumping oxygenator using a new silicone membrane
Evans et al. Extracorporeal membrane oxygenation: a breath of fresh air or yesterday's treatment?
Bramson et al. The membrane lung