JPS63286163A - 体外血液循環装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は体外血液循環装置に関し、一層詳細には、血液
を人工肺で浄化し上方向に移送させて貯血槽内に一旦貯
溜した後、人体に供給することで血液への気泡の混入を
防止すると共にコンパクトに構成した体外血液循環装置
に関する。

［発明の背景］ 例えば、胸部手術等を行う場合には人工肺を用いて体外
血液循環回路を構成し、前記人工肺によって二酸化炭素
と酸素との交換を行う。この場合、血液は熱交換器によ
って所定温度に調整された後、人工肺でガス交換がなさ
れ、次いで、気泡の除去および一定量の血液の送給のた
めに一旦貯血槽に貯溜されてからポンプにより一定の拍
動乃至脈動数で人体に送出される。

ここで、前記貯血槽には袋状の軟質部材に血液を気密状
態で貯溜するクローズドタイプの貯血槽と、硬質部材か
らなるハウジング内に血液を貯溜するオープンタイプの
貯血槽とがある。

この場合、オープンタイプの貯血槽はプライミングおよ
び貯血量の確認が容易であり、また、人工肺と一体的に
構成することも容易であるため、このようなオープンタ
イプの貯血槽を用いた体外血液循環装置が種々提案され
ている。

そこで、従来技術に係る体外血液循環装置の概略構成を
第１図に示す。この体外血液循環装置は熱交換器２と人
工肺４と貯血槽６とを一体的に構成したものであり、拍
動乃至脈動を生起□する図示しないポンプを介して人体
に接続される。この場合、体外血液循環装置は人体より
も低い位置にセットされる。人体より排出された血液Ｂ
は落差による圧力で血液流入ポート８から熱交換器２に
導入され、水ポート１０から供給される温水または冷水
により所定温度に調整された後、接続管路１２を介して
人工肺４に導かれる。人工肺４にはガス流入ポート１４
から供給される酸素を含むガスＡの流通する多数の中空
糸膜（図示せず）が収納されており、前記中空糸膜の周
囲を通過した血液Ｂは血液Ｂ中に含まれる二酸化炭素と
ガスＡに含まれる酸素とが交換され、接続管路１６を介
して血液流入口１８より貯血槽６内に流入する。なお、
ガス交換の終了したガスＡはガス流出ポート２０を介し
て外部に排出される。一方、血液流入口１８から貯血槽
６内に流入した血液Ｂは消泡材２２によって血液Ｂ中の
気泡が除去された後、一旦貯血槽６に貯溜され、次いで
、血液流出ポート２４を介してポンプにより人体に供給
される。

ところで、このような体外血液循環装置では、前述した
ように、血液自体の落差による圧力とポンプにより血液
Ｂを人体との間で循環させている。ここで、人工肺４と
貯血槽６とを第１図に示すように接続した場合、接続管
路１６が略水平状態となっているため、血液Ｂは血液流
入口１８から血液自体の落差による圧力により貯血槽６
内に勢いを有した状態で流入することが想定される。従
って、血液Ｂ中には気泡の巻き込まれる虞がある。一方
、このような不都合が発生しないよう血液Ｂの圧力を低
くすることも考えられるが、これは血圧の低下を惹起す
ることになり不適当である。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、人工肺においてガス交換された血液を接続管路
を介して一旦上方向に移送することで貯血槽内に流入さ
せ前記貯血槽に貯溜することにより血液に対する気泡の
巻き込みを効果的に防止することの出来るコンパクトな
構成の体外血液循環装置を提供することを目的とする。

［目的を達成するだめの手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は人工肺と貯血槽
とを一体的構成とした体外血液循環装置において、人工
肺と貯血槽とを前記人工肺より送出される血液を上方向
に指向して移送させ貯血槽の底面部に流入させる接続管
路により接続したことを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る体外血液循環装置について好適な実
施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

第２図および第３図において、参照符号３０は体外血液
循環装置の本体部を示し、この本体部３０は熱交換器３
２と人工肺３４とオープンタイプの貯血槽３６とを集約
して一体的に構成したものである。

熱交換器３２は筒状のハウジング３８内に多数の熱交換
用管体４０を収納したものであり、この熱交換用管体４
０には一方の水ポート４２より温水または冷水Ｗが供給
され、他方の水ポート４４から排出される。血液供給ポ
ート４Ｇより熱交換器３２内に流入した血液Ｂは熱交換
用管体４０の周囲を通過することにより所定温度に加温
あるいは冷却された後、２本の接続管路４８ａおよび４
８ｂを介して人工肺３４に供給される（第３図参照）。

人工肺３４は血液Ｂ中の二酸化炭素を除去して酸素を添
加するものであり、中央部を絞った略円筒状のハウジン
グ５０内に多数の中空糸膜５２を束状に収納している。

ハウジング５０の上下両端部には中空糸膜５２の両端部
を保持する隔壁５４ａおよび５４ｂが装着される。この
場合、中空糸膜５２が収納されハウジング５０と隔壁５
４ａ、５４ｂとによって囲繞される空間はその下端部側
が接続管路４８ａ、４８ｂを介して熱交換器３２に連通
しており、血液Ｂの流通するガス交換室５６を構成する
。ハウジング５０の上下両端部にはさらに蓋部材５８ａ
および５８ｂが装着され、隔壁５４ａ、５４ｂと前記蓋
部材５８ａ、５８ｂとの間にはガス供給室６０およびガ
ス排気室６２が夫々画成される。なお、中空糸膜５２に
はガス流入ポート６４からガス供給室６０を介して酸素
を含むガス八が供給される。

また、中空糸膜５２より送出される前記ガスＡはガス排
気室６２を介してガス流出ポート６６より排出される。

一方、人工肺３４におけるガス交換室５６の上端部側は
水平方向に一旦延在した後、鉛直上方向に指向して所定
長だけ延在するし字状の２本の接続管路６８ａおよび６
８ｂを介して貯血槽３６に連通する。この場合、貯血槽
３６の底面部は第１乃至第３の段部７０ａ乃至７０ｃで
構成されており、前記接続管路６８ａ、６８ｂの血液流
入口？２ａ、？２ｂは最上層である第１段部７０ａの両
側部に整流のためのメック５７４ａおよび７４ｂを介し
て開口する。ここで、貯血槽３６は透明なプラスチック
体等により構成されてふり、前記血液流入ロア２ａ、７
２ｂの上方には血管拡張剤、抗血栓製剤等を血液Ｂ中に
混注させるための薬液混注ロアロａおよび７６ｂが設け
られる。

貯血槽３６の第１段部７０ａには流入時における血液Ｂ
中の気泡を消泡するため、前記血液流入ロア２ａ、７２
ｂに近接してウレタン消泡材７８が配設される。また、
血液Ｂの貯溜される第２段部７０ｂの略中央部には血液
面の共鳴振動を抑制するため、当該第２段部７０ｂ上の
貯血域を第１の貯血部８０ａと第２の貯血部８０ｂとに
略分離状態とする隔壁８２が設けられる。また、最下層
である第３段部７０Ｃの端部側には貯血槽３６に貯溜さ
れた血液Ｂを人体側に送出するための血液流出ポート８
４が設けられる。なお、この血液流出ポート８４は拍動
乃至脈動を生起する図示しないポンプを介して人体に連
通ずる。

本発明に係る体外血液循環装置は基本的には以上のよう
に構成されるものであり、次にその作用並びに効果につ
いて説明する。

先ず、血液供給ポート４６から流入した血液Ｂは熱交換
器３２内に収納された熱交換用管体４０の間隙を通って
人工肺３４に供給される。この場合、前記熱交換用管体
４０内には水ポート４２．４４を介して所定の温度に保
持された水Ｗが流通しており、この水Ｗによって前記血
液Ｂが所定温度に加温または冷却される。

熱交換器３２から接続管路４８ａ、４８ｂを介して人工
肺３４に流入した血液Ｂはハウジング５０によって囲繞
されるガス交換室５６内において酸素が添加されると共
に二酸化炭素の除去が行われる。

すなわち、ハウジング５０内には束状となった多数の中
空糸膜５２が収納されており、この中空糸膜５２内には
ガス流入ポート６４からガス供給室６０を介して酸素を
含むガスＡが送給されている。

従って、血液Ｂは前記中空糸膜５２を介して酸素と二酸
化炭素との交換を行う。なお、二酸化炭素を含んだガス
Ａはガス排気室６２を介してガス流出ポート６６より外
部に排出される。

人工肺３４において酸素の添加された血液Ｂは接続管路
６ｇａ、６８ｂを介して血液流入ロア２ａ１７２ｂより
貯血槽３６内に流入する。ここで、前記接続管路６８ａ
、６８ｂは人工肺３４を構成するガス交換室５６の上端
部から水平方向に一旦延在した後、上方向に指向して所
定長だけ延在するＬ字状に構成されている。従って、図
示しないポンプあるいは人体からの落差潅流により生ず
る圧力に基づいてガス交換室５６より流出した血液Ｂは
、Ｌ字状の接続管路６８ａ、６８ｂ内を上昇することで
自重による流動速度低下を惹起する。この結果、前記血
液Ｂは噴出することなく貯血槽３６内に流入するため、
血液Ｂ中への気泡の混入は好適に抑制される。なお、前
記血液Ｂは血液流入ロア２ａ、７２ｂに装着されたメツ
シュア４ａ１７４ｂにより整流されると共にウレタン消
泡材７８によって血液Ｂ中に含まれる気泡が確実に除去
された後、貯血槽３６内に貯溜される。

一方、貯血槽３６に貯溜された血液Ｂは血液流出ポート
８４に連通される図示しないポンプの作用下に人体に指
向して間欠的に送出される。この場合、貯血槽３６に貯
溜された血液Ｂの液面８６は前記ポンプによる血液Ｂの
間欠的な送出により共鳴振動することが懸念される。然
しながら、このような共鳴振動は貯血槽３６の第２段部
７０ｂに配設した隔壁８２によって極めて効果的に抑制
されている。

ずなわち、貯血槽３６に貯溜された血液Ｂの液面８６に
発生ずる共鳴振動は、血液Ｂの特性、貯血槽３６の形状
等に基づく系の固有振動数とポンプによる拍動乃至脈動
数とが一致した時に発生するものと考えられる。この場
合、ポンプによる拍動乃至脈動数は人工肺３４の実用」
二から一定範囲に設定されている。そこで、貯血槽３６
内の所定部位に隔壁８２を配設すれば系の固有振動数と
ポンプの拍動乃至脈動数とを大幅に相違させることが出
来、共鳴振動が抑制される。この結果、血液Ｂの液面８
６が静穏となり、当該血液Ｂに気泡等の混入する危険性
が著しく低下する。

また、拍動乃至脈動による液面８６の変動量が小さいた
め、液面８６の高さ、すなわち、貯血槽３６に貯溜され
ている貯血量を外部から容易且つ正確に確認することが
出来る。さらに、貯血槽３Ｇ内の血液Ｂの揺動が効果的
に抑制されるため、振動の発生が極めて少なく、装置全
体に無用の振動の惹起される虞もない。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、人工肺と貯血槽とを一
体的に構成した体外血液循環装置において、人工肺より
流出した血液を上方向に指向して延在する接続管路を介
して貯血槽の底面部に流入するよう構成している。この
場合、人工肺より流出した血液は接続管路内を上昇する
ことで流動速度が低減されるため、噴出が抑えられた状
態で貯血槽内に流入することになり、血液中に気泡の混
入する虞のなくなる効果が得られる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、熱交換器が別体となる体外血液循環装置等にも
適用可能である等、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る体外血液循環装置の概略構成図
、 第２図は本発明に係る体外血液循環装置の一部断面構成
図、 第３図は第２図に示す体外血液循環装置の概略構成斜視
図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）人工肺と貯血槽とを一体的構成とした体外血液循
   環装置において、人工肺と貯血槽とを前記人工肺より送
   出される血液を上方向に指向して移送させ貯血槽の底面
   部に流入させる接続管路により接続したことを特徴とす
   る体外血液循環装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、接続
   管路は人工肺から一旦水平方向に延在した後、鉛直上方
   向に所定長延在する略Ｌ字状に構成してなる体外血液循
   環装置。