JPS6319187B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、脱血ポンプを備えた人工心肺装置に
おいて、その脱血回路にコラプス状態が生じたと
き、それを自動的に解消するコラプス解消装置に
関するものである。

（従来の技術） 心臓切開手術を行う場合には、心臓と肺との機
能を代行する人工心肺装置が用いられる。このよ
うな人工心肺装置としては、第６図に示すよう
に、脱血ポンプ１により生体２の静脈系から脱血
し、人工肺３において血液を酸素化した後、リザ
ーバ４に一時貯血し、送血ポンプ５により生体２
の動脈系に再び戻すようにしたものがある。この
ような人工心肺装置においては、生体２の体内循
環が衰えているとき等には、脱血ポンプ１の脱血
能力が生体２に比べて大きくなり過ぎることがあ
る。そのような場合、静脈血管あるいは人工心肺
装置の脱血回路中の血液導管が圧力の低下により
つぶれてしまい、脱血ができなくなる。いわゆる
コラプス状態が発生することがある。

このようなコラプス状態が生じた場合には、脱
血ポンプ１を停止して、脱血回路内の圧力の回復
を待つ必要がある。しかしながら、コラプスの発
生は、肉眼では判断しにくいことが多い。そこ
で、人工心肺装置の脱血回路中にエアレスバツグ
と呼ばれる塩化ビニル製の袋を取り付け、そのエ
アレスバツグの変形によつてコラプスの発生を検
知するようにしたものが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このようなエアレスバツグを設けた
ものにおいても、それによつてはコラプスの発生
が検知されるだけで、そのコラプス状態を解消す
ることはできない。そのために、従来は、そのエ
アレスバツグを常時監視する必要があり、コラプ
スが発生したときには脱血ポンプの停止操作を行
い、そのコラプスが解消されたときに脱血ポンプ
の再始動操作を行う必要があつた。しかも、一旦
コラプスが発生すると、その解消後、そのまま脱
血ポンプを再始動した場合には、再びコラプス状
態が発生することが多く、脱血ポンプの停止・再
始動操作を繰り返さなければならないことが多か
つた。脱血ポンプの停止時間を長くすることも考
えられるが、そのようにすると、リザーバ内の血
液がなくなる恐れがある。したがつて、脱血ポン
プの再始動時期を見極めるためには、相当の熟練
を必要としていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、コラプス状態が発生し
たとき、それが自動的に解消されるようにするこ
とである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、人工
心肺装置の脱血回路にコラプス状態の発生を検知
するコラプスセンサを設けるとともに、その脱血
ポンプを、ポンプ制御信号発生装置から発生され
る制御信号によつて制御するようにしている。

これを第１図に基づいてより詳細に説明する
と、人工心肺装置１０の脱血回路１１には、脱血
ポンプ１２の上流に、コラプスが発生したとき収
縮変形するエアレスバツグ１３とその変形を検知
するコラプスセンサ１４とが設けられている。こ
のコラプスセンサ１４から出力されるコラプス信
号は、ポンプ制御信号発生装置１５に導かれるよ
うになつている。このポンプ制御信号発生装置１
５は、ポンプ停止信号発生手段１６及びポンプ増
速信号発生手段１７を備えている。ポンプ停止信
号発生手段１６は、コラプス信号を受けたとき、
脱血ポンプ１２を停止させる停止信号を出力する
ものであり、ポンプ増速信号発生手段１７は、そ
のポンプ停止信号が出力された後、所定の時間が
経過したときに、脱血ポンプ１２を徐々に増速さ
せて規定の速度に戻すポンプ増速信号を出力する
ものである。ポンプ停止信号が発されてからの経
過時間は、ポンプ制御信号発生装置１５に設けら
れた計時手段１８によつて計測されるようになつ
ている。

このポンプ制御信号発生装置１５から発生され
る制御信号、すなわちポンプ停止信号及びポンプ
増速信号は、脱血ポンプ１２を駆動するポンプ駆
動装置１９に導かれるようになつている。ポンプ
駆動装置１９は、そのポンプ制御信号に従つて、
脱血ポンプ１２を停止あるいは増速する。

（作用） 通常は、脱血ポンプ１２は規定の速度で間欠的
に回転されている。

コラプス状態が発生すると、エアレスバツグ１
３が収縮し、コラプスセンサ１４がコラプス信号
を発生する。コラプス信号が入力されると、ポン
プ制御信号発生装置１５のポンプ停止信号発生手
段１６からポンプ停止信号が出力され、脱血ポン
プ１２が停止される。そして、ポンプ停止信号が
発されてからの経過時間が計時手段１８により計
測され、所定の時間、例えば３秒間経過すると、
ポンプ制御信号発生装置１５のポンプ増速信号発
生手段１７が作動して、ポンプ増速信号が出力さ
れる。その結果、ポンプ駆動装置１９により脱血
ポンプ１２が再始動され、徐々に増速される。こ
の増速信号は例えば２秒間だけ出力され、それに
よつて最終的に脱血ポンプ１２が元の規定速度に
戻されるように予め定められている。

こうして、脱血ポンプ１２の回転速度は、第２
図に示すように、コラプスが発生すると同時に急
速に低下し、わずかの時間遅れをもつてゼロとな
る。脱血ポンプ１２が停止すると、脱血回路１１
内の圧力が徐々に上昇し、コラプス状態が解消さ
れて、コラプスセンサ１４からのコラプス信号が
停止する。ポンプ増速信号が出力されると、脱血
ポンプ１２の回転速度は徐々に上昇し、その増速
信号の出力時間より長い時間をかけて、元の規定
速度に戻る。このように、脱血ポンプ１２が徐々
に増速されるので、脱血回路１１内の圧力が急速
に低下してコラプス状態が連続して発生すること
は防止される。

（実施例） 次に、第３〜５図により本発明の変形実施例を
説明する。

第３図から明らかなように、この実施例のもの
は、第１図に示したものと比べて、ポンプ制御信
号発生装置１５が、更に遅延手段２０と増速中断
手段２１とを備えている点で異なつている。この
遅延手段２０は、ポンプ増速信号発生手段１７が
作動を始める時間を例えば１秒間遅らせたもの
で、計時手段１８によりコラプス信号受信時から
の時間が計測され、新たなコラプス信号を受けた
とき前回のコラプス信号受信時からの時間が例え
ば30秒未満であつた場合に作動されるようになつ
ている。また、増速中断手段２１は、ポンプ増速
信号発生手段１７の作動を所定の時間中断させる
もので、新たなコラプス信号を受けたとき前回の
信号受信時からの時間が例えば30秒以内であつた
場合に、脱血ポンプ１２の回転速度が前回速度の
例えば75％に達したところで作動され、ポンプ増
速信号の出力を例えば３秒間停止させるようにな
つている。

このポンプ制御信号発生装置１５は、第４図に
示すフローチヤートのように動作する。まず、人
工心肺装置１０の作動と同時にスタートされ、コ
ラプスセンサ１４の出力信号が入力される。コラ
プス状態が発生してコラプス信号を受けると、前
回のコラプス信号受信時から例えば30秒以上経過
しているかどうかのチエツクがなされる。初回の
コラプス発生時には、30秒以上経過しているもの
と判断される。30秒以上経過しているときには、
ポンプ停止信号が３秒間出力される。次いで、ポ
ンプ増速信号が例えば２秒間出力される。コラプ
ス状態が連続して発生し、その間隔が30秒未満で
あつた場合には、ポンプ停止信号の出力時間が１
秒間延長される。すなわち、ポンプ増速信号の発
生時期が１秒間遅らされる。そして、ポンプ増速
信号が前回の75％の時間、例えばそのコラプスの
発生が二回目であるとすると1.5秒間だけ出力さ
れ、そこで３秒間中断される。次いで、ポンプ増
速信号が残りの時間、すなわち0.5秒間だけ出力
される。

このようなポンプ制御信号発生装置１５からの
制御信号を受けて、脱血ポンプ１２は第５図に示
されているように制御される。すなわち、前回の
コラプス発生時から30秒以上経過しているときに
は、第２図と同様に制御される。30秒未満のとき
には、ポンプ停止信号発生時から４秒後にポンプ
増速信号が発生されるので、脱血ポンプ１２の停
止時間が前回より１秒間長くなり、脱血回路１１
内の圧力が十分に回復する。

ポンプ増速信号が発生されると、脱血ポンプ１
２が徐々に増速するが、その増速信号は1.5秒後
に中断されるので、脱血ポンプ１２は規定速度の
75％に達したところでその回転速度で維持され
る。したがつて、脱血量は75％に抑えられ、コラ
プス状態の発生が防止される。そして、脱血回路
１１内の圧力が十分に回復したところで、再び脱
血ポンプ１２が増速され、規定の速度に戻され
る。

引き続いて30秒未満でコラプス状態が発生する
と、脱血ポンプ１２は、その停止時間が更に１秒
間延長され、前回の中断速度の75％のところで中
断される。

なお、上記実施例においては、ポンプ増速信号
の発生時期を遅らせる遅延手段２０とその増速信
号を一時中断させる増速中断手段２１とをともに
備えているものとしているが、これはいずれか一
方のみでもよい。また、コラプス状態が連続して
発生するとき、ポンプ増速信号の中断時間を徐々
に延長させるようにすることもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、コラプス状態の発生をコラプスセンサにより
検知して脱血ポンプを停止させ、所定時間経過後
に再始動させて徐々に増速するようにしているの
で、コラプス状態が自動的に解消されるようにな
り、エアレスバツグ等を常時監視して、その都
度、脱血ポンプの停止や再始動などの操作を行う
必要はなくすることができる。

また、脱血ポンプの停止時間を延長させる遅延
手段や脱血ポンプを低速で維持する増速中断手段
等を設けることにより、コラプスが連続して発生
することを効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるコラプス解消装置を示
すブロツク図、第２図は、その作用を説明するた
めのグラフ、第３図は、本発明の変形実施例を示
すブロツク図、第４図は、第３図のコラプス解消
装置のポンプ制御信号発生装置における動作の流
れを示すフローチヤート、第５図は、そのコラプ
ス解消装置の作用を説明するためのグラフ、第６
図は、本発明が適用される人工心肺装置の一例を
示すブロツク図である。 １０……人工心肺装置、１１……脱血回路、１
２……脱血ポンプ、１３……エアレスバツグ、１
４……コラプスセンサ、１５……ポンプ制御信号
発生装置、１６……ポンプ停止信号発生手段、１
７……ポンプ増速信号発生手段、１８……計時手
段、１９……ポンプ駆動装置、２０……遅延手
段、２１……増速中断手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人工心肺装置１０の脱血回路１１に設けら
   れ、コラプス状態の発生を検知してコラプス信号
   を発生するコラプスセンサ１４と、 前記脱血回路１１に設けられた脱血ポンプ１２
   の制御信号を発生するポンプ制御信号発生装置１
   ５と、 そのポンプ制御信号を受けて前記脱血ポンプ１
   ２の回転を制御するポンプ駆動装置１９とを備
   え、 前記ポンプ制御信号発生装置１５が、 前記コラプス信号を受信したとき前記脱血ポン
   プ１２を停止させる信号を出力するポンプ停止信
   号発生手段１６と、 そのポンプ停止信号が出力されてからの経過時
   間を計測する計時手段１８と、 前記ポンプ停止信号が出力されてから所定の時
   間が経過したときに、前記脱血ポンプ１２を徐々
   に増速して規定の速度に戻す信号を出力するポン
   プ増速信号発生手段１７と、 を有していることを特徴とする、 人工心肺装置におけるコラプス解消装置。 ２ 前記ポンプ制御信号発生装置１５が、 新たにコラプス信号を受けたとき、前回のコラ
   プス信号受信時から所定の時間が経過していない
   ときは、前記ポンプ増速信号の発生時期を遅らせ
   る遅延手段２０を有していることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のコラプス解消装
   置。 ３ 前記ポンプ制御信号発生装置１５が、 新たにコラプス信号を受けたとき、前回のコラ
   プス信号受信時から所定の時間が経過していない
   ときは、前記脱血ポンプ１２の回転速度が規定速
   度に達する前に、前記ポンプ増速信号を一時的に
   停止して、その脱血ポンプ１２を規定の回転速度
   より低い回転速度で所定時間維持する増速中断手
   段２１を有していることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項あるいは第２項のいずれ
   か記載のコラプス解消装置。