JPWO2016047379A1 - 体外循環装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、体外循環装置において、ケーブル等の取り回しの煩雑さを解消し、且つ、流量センサ等の測定部（１４）と、コントローラ等の体外循環管理部（１０）との間の通信等の接続を容易に行うことができるようにしたものである。血液の体外循環を管理する体外循環管理部（１０）と、体外循環における血液の流れを案内するチューブ部（１２）と、チューブ部内の血液を測定する測定部（１４）を有し、チューブ部（１２）には、測定部（１４）と体外循環管理部（１０）との間の通信のための複数の導電部（１３ａ、１３ｂ）が形成される。

Description

本発明は、例えば、患者の血液の体外循環を行う体外循環装置に関するものである。

従来から例えば、手術中において、経皮的心肺補助法（Ｐａｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｓｕｐｐｏｒｔ（ＰＣＰＳ）が用いられている。この経皮的心肺補助法は、一般的に遠心ポンプと膜型人工肺を用いた閉鎖回路の人工心肺装置（体外循環装置）により、大腿動静脈経由で心肺補助を行うものである。
このため、手術中等において患者に対する血液の供給が必要なとき、患者の血液を体外で循環させるため人工心肺等を有する体外循環装置が用いられている（例えば、特許文献１）。
このような体外循環装置は、循環している血液の流量値等をモニタリングする必要があり、そのため、血液が循環しているチューブには、チューブ内の血液の流量等を測定する流量センサ等が配置されている。
このような流量センサが測定したデータは、体外循環装置を管理するコントローラにケーブルを介して送信される。

特開２００６―３２５７５０号公報

しかしながら、コントローラと流量センサ等を接続するケーブルをどのように配置させるかについての所謂、取り回しが煩雑となるという問題があった。
一方、ケーブルを用いず無線通信とすると手術室等のシールドされた環境下では乱反射し易く、消費電力も大きくなるという問題があった。
さらに、無線通信の場合、体外循環装置を飛行機の中で使用する場合、他の飛行機の機器に悪影響を与えるおそれがあった。
また、体外循環装置は、コントローラ、チューブ、流量センサ等をそれぞれ組み合わせてから使用するため、流量センサとコントローラとの間の通信の接続の設定手順が簡易であることが好ましいという要望もあった。

そこで、本発明は、ケーブル等の取り回しの煩雑さを解消し、且つ、流量センサ等の測定部と、コントローラ等の体外循環管理装置との間の通信等の接続を容易に行うことができる体外循環装置を提供することを目的とする。

上記目的は、本発明にあっては、血液の体外循環を管理する体外循環管理部と、前記体外循環における血液の流れを案内するチューブ部と、前記チューブ部内の血液を測定する測定部を有し、前記チューブ部には、前記測定部と前記体外循環管理部との間の通信のための複数の導電部が形成されることを特徴とする体外循環装置により達成される。

前記構成によれば、流量センサ等の測定部とコントローラ等の体外循環管理部との間の通信は、チューブ部の導電部を介して行われる。
すなわち、従来のケーブル等の多くの部分を、チューブ部に配置される導電部に置き換えることができる。
このため、従来のように、測定部から体外循環管理部の間をケーブル等で接続させる必要がないので、ケーブル等の取り回しの煩雑さを解消することができる。

好ましくは、前記導電部と接続し、前記測定部からの信号を前記体外循環管理部へ送信するための管理部側通信部が配置され、この管理部側通信部は、前記導電部と接続するための複数の端子を含む通信部側端子部を有し、
前記管理部側通信部が前記チューブ部に装着されたときに、前記通信部側端子部の特定の端子から前記チューブ部へ向け特定信号を出力し、前記特定信号を受信する、又は受信しない前記通信部側端子部の他の端子の位置情報に基づいて、前記通信部側端子部に対する前記複数の導電部の配置情報を特定することを特徴とする。

前記構成によれば、管理部側通信部がチューブ部に装着されたときに、通信部側端子部の特定の端子からチューブ部へ向け特定信号を出力し、特定信号を受信する又は受信しない通信部側端子部の他の端子の位置情報に基づいて、通信部側端子部に対する複数の導電部の配置情報を特定する。
したがって、通信部側端子部を有する管理部側通信部をチューブ部に装着するだけで、通信可能な導電部等を自動的に特定し、通信可能となる。
このため、体外循環装置を組み立てる担当者は、管理部側通信部をチューブ部に装着するときに、管理部側通信部を特定の位置に配置する必要がないので、管理部側通信部とチューブ部の接続を容易に行うことができる。

好ましくは、前記測定部は、前記測定部を前記チューブ部に装着したときに前記導電部と接続可能な複数の端子を含む測定部側端子部を有し、前記管理部側通信部は、非本体信号及び本体信号をそれぞれ別の前記導電部で送信するとき、前記チューブ部に装着された前記測定部の前記測定部側端子部は、前記非本体信号を受信した前記測定部側端子部の端子の位置情報に基づいて、前記本体信号を受信する前記測定部側端子部の端子を特定して、前記本体信号を受信する構成となっていること特徴とする。

前記構成によれば、管理部側通信部は、クロック信号等の非本体信号及び送信データ等の本体信号をそれぞれ別の導電部で送信する。
一方、チューブ部に装着された測定部の測定部側端子部は、非本体信号を受信した測定部側端子部の端子の位置情報に基づいて、本体信号を受信する測定部側端子部の端子を特定して、本体信号を受信する構成となっている。
したがって、測定部側端子部を有する測定部をチューブ部に対して、特定の位置に装着しなくても、管理部側通信部を介して、体外循環管理装置と通信することができる。
このため、体外循環装置を組み立てる担当者は、測定部をチューブ部に対して特定の位置に装着しなくても、自動的に通信が可能となるので、測定部をチューブ部の接続を容易に行うことができる。

好ましくは、前記チューブ部内の血液を循環させるポンプ部と、前記ポンプ部を駆動させるモータ部と、を有し、前記ポンプ部が、前記チューブ部と接続されると共に、前記モータ部が、前記体外循環管理部と接続され、これらポンプ部とモータ部は着脱可能な構成となっており、前記モータ部の前記ポンプ部と当接する側に前記通信側端子部が形成され、前記ポンプ部の前記モータ部と当接する側に前記ポンプ側導電部が形成され、前記ポンプ側導電部は、前記導電部と同様の形状を成し、前記通信側端子部と前記ポンプ側導電部は、それぞれ、前記体外循環管理部と前記チューブ部の前記導電部と接続されていることを特徴とする。

前記構成によれば、体外循環管理部と測定部との間の通信は、モータ部の通信側端子部、ポンプ側導電部、チューブ部の導電部を介して測定部へ送信等されるので、これらの間の通信を行うに際し、有線のケーブル等を介する必要がない。
したがって、体外循環装置の組み立ての際、担当者等は、測定部から体外循環管理部の間のケーブル等の取り回し等を考慮する必要が全くない。

好ましくは、前記特定信号が矩形波で、複数の前記導電部のうち１つの前記導電部及び／又は複数の前記ポンプ側導電部のうち１つの前記ポンプ側導電部が、１又は２の前記測定部側端子部の端子及び前記通信部側端子部の端子に接続可能な構成となっていることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、ケーブル等の取り回しの煩雑さを解消し、且つ、流量センサ等の測定部と、コントローラ等の体外循環管理装置との間の通信等の接続を容易に行うことができる体外循環装置を提供できるという利点がある。

本発明の第１の実施の形態に係る体外循環装置の主な構成を示す概略図である。 図１の送血チューブ及び脱血チューブの概略断面図である。 図１のコントローラ側センサ信号受信部を示す概略斜視図である。 図１のコントローラの主な構成を示す概略ブロック図である。 第１の情報記憶部の主な構成を示す概略ブロック図である。 第２の情報記憶部の主な構成を示す概略ブロック図である。 図１の流量センサの主な構成を示す概略ブロック図である。 図１の体外循環装置の主な動作例等を示す概略フローチャートである。 図１の体外循環装置の主な動作例等を示す他の概略フローチャートである。 コントローラ側センサ信号受信部が送血チューブに装着されたときの端子と導電部との相対位置関係を示す概略断面図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる体外循環装置の主な構成を示す概略図である。 ドライブモータの接続面における端子の配置状態を示す概略図である。 遠心ポンプ側に形成された導電部を示す概略図である。 第１の実施の形態の図１０に示すパターンと同様のパターンを示す概略図である。 第１の実施の形態の端子の変形例を示す概略図である。 第１の実施の形態等の導電部の変形例を示す概略図である。

以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る体外循環装置１の主な構成を示す概略図である。
図１に示す、体外循環装置１は、図１に示す患者Ｐの血液の体外循環を行う装置であるが、この「体外循環」には「体外循環動作」と「補助循環動作」が含まれる。
「体外循環動作」は、体外循環装置１の適用対象である患者（被術者）Ｐの心臓に血液が循環しないため患者Ｐの体内でガス交換ができない場合に、この体外循環装置１により、血液の循環動作と、この血液に対するガス交換動作（酸素付加及び／又は二酸化炭素除去）を行うことである。
また、「補助循環動作」とは、体外循環装置１の適用対象である患者（被術者）Ｐの心臓に血液が循環し、患者Ｐの肺でガス交換を行える場合で、体外循環装置１によっても血液の循環動作の補助を行うことである。装置によっては血液に対するガス交換動作を行う機能を持つものもある。

ところで、本実施の形態に係る図１に示す体外循環装置１では、例えば患者Ｐの心臓外科手術を行う場合等に用いられる。
具体的には、体外循環装置１のポンプ部である例えば、遠心ポンプ３を作動させ、患者Ｐの静脈（大静脈）から脱血して、人工肺２により血液中のガス交換を行って血液の酸素加を行った後に、この血液を再び患者Ｐの動脈（大動脈）に戻す「人工肺体外血液循環」を行う。すなわち、体外循環装置１は、心臓と肺の代行を行う装置となる。

また、体外循環装置１は、以下のような構成となっている。
すなわち、図１に示すように、体外循環装置１は、血液を循環させる「循環回路１Ｒ」を有し、循環回路１Ｒは、人工心肺装置である例えば、「人工肺２」、「遠心ポンプ３」、モータ部である例えば、「ドライブモータ４」、「静脈側カニューレ（脱血側カニューレ）５」と、「動脈側カニューレ（送血側カニューレ）６」と、体外循環管理部である例えば、コントローラ１０を有している。なお、遠心ポンプ３は、血液ポンプとも称し、遠心式以外のポンプも利用できる。

そして、図１の静脈側カニューレ（脱血側カニューレ）５は、大腿静脈より挿入され、静脈側カニューレ５の先端が右心房に留置される。動脈側カニューレ（送血側カニューレ）６は、図１のコネクター９を介して、大腿動脈より挿入される。静脈側カニューレ５は、コネクター８を介して、脱血チューブ１１を用いて遠心ポンプ３に接続されている。脱血チューブ（「脱血ライン」とも称す。）１１は、血液を送る管路である。
ドライブモータ４がコントローラ１０の指令ＳＧにより遠心ポンプ３を操作させると、遠心ポンプ３は、脱血チューブ１１から脱血して人工肺２に通した血液を、送血チューブ１２（「送液ライン」とも称する。）を介して患者Ｐに戻す構成となっている。
なお、これら脱血チューブ１１及び送血チューブ１２は、チューブ部の一例である。

人工肺２は、遠心ポンプ３と送血チューブ１２の間に配置されている。人工肺２は、図１に示すように酸素ガスを導入し、この血液に対するガス交換動作（酸素付加及び／又は二酸化炭素除去）を行う。
人工肺２は、例えば、膜型人工肺であるが、特に好ましくは中空糸膜型人工肺を用いる。送血チューブ１２は、人工肺２と動脈側カニューレ６を接続している管路である。
脱血チューブ１１と送血チューブ１２は、例えば、塩化ビニル樹脂やシリコーンゴム等の透明性が高く、可撓性を有する合成樹脂製の管路で、外径１４ｍｍ，内径１０ｍｍ程度であり、可塑剤の他に、初期色調に優れ高い紫外線吸収能を有するベンゾトリアゾール系ＵＶＡ（ヒンダードアミン系光安定剤）を１〜２重量％程度含有させることで、室内での蛍光灯等による紫外線劣化を防止し、安全性を向上させている。
脱血チューブ１１内では、血液はＶ方向に流れ、送血チューブ１２内では、血液はＷ方向に流れる。

また、体外循環装置１は、その送血チューブ１２に、測定部である例えば、「流量センサ１４」を有している。この流量センサ１４は、送血チューブ１２を通る血液の流量値を測定するセンサであり、流量値の異常を検知するためのセンサである。
流量センサ１４の稼働に要する電力は、流量センサ１４に搭載の電源電池より供給される。
流量値の異常は、循環管路１Ｒのチューブのキンク、ドライブモータ４及び遠心ポンプ３の回転数が低下、圧力損失の増大等で生じ、循環管路１Ｒ内の血液の循環不良を発生させ、これにより、患者に低酸素症等を招来させるおそれもある。
このため、流量センサ１４とコントローラ１０は迅速に通信を行う必要がある、そこで、流量センサ１４とコントローラ１０とは、以下に説明するように、相互に通信可能な構成となっている。

図２は、図１の送血チューブ１２及び脱血チューブ１１の概略断面図である。図２に示すように、その中央に血液を循環させる管路１２ａが形成されていると共に、その外側の壁部１２ｂには、導電性材料からなる導電部１３ａ、１３ｂが複数、例えば、２個埋設されている。
この導電部１３ａ、１３ｂは、断面が略円弧状となっており、送血チューブ１２及び脱血チューブ１１の長手方向の全体にわたり埋設されている。
すなわち、この導電部１３ａ、１３ｂは、通信用のケーブルと同様の機能を発揮する構成となっている。
また、本実施の形態では、脱血チューブ１１及び送血チューブ１２は、図１に示すように、コネクター８、９を介して、静脈側カニューレ５及び動脈側カニューレ６と接続されている。このため、脱血チューブ１１及び送血チューブ１２に配置されている導電部１３ａ、１３ｂは、これらコネクター８、９により、患者Ｐの人体と隔絶され、安全性が確保される構成となっている。

本実施の形態では、導電部１３ａ、１３ｂは、相互に接触することなく、且つ、導電部１３ａ、１３ｂの間に後述する端子が１つ配置されても、これら導電部１３ａ、１３ｂに同時に接触しないように配置されるのが好ましい。
これは、換言すると、導電部１３ａ、１３ｂの両端側と送血チューブ１２の中心点とを結んだ仮想線Ｈ１、Ｈ２で形成される角度が９０度以上１２０度未満となるのが好ましい。

また、本実施の形態では、２つの導電部１３ａ、１３ｂが配置されているが、これらは、一方が信号レベルを伝えるシグナルライン用、他方をクロック用として使用するためである。
また、図１に示すように、本実施の形態では、コントローラ１０と接続され、送血チューブ１２に装着可能な管理装置側通信部である例えば、コントローラ側センサ信号受信部１５が配置されている。

図３は、図１のコントローラ側センサ信号受信部１５を示す概略斜視図である。
図３に示すように、コントローラ側センサ信号受信部１５は、上部筐体１５ａと下部筐体１５ｂを有し、その中央部に送血チューブ１２を挿入可能なチューブ用開口１５ｃを有している。

また、チューブ用開口１５ｃの内側には、突出するように通信部側端子部である例えば、４つの端子Ａ１、Ａ２、Ｂ１及びＢ２が配置されている。
このうち、端子Ａ１に対向する側である正反対の位置には、対となる端子Ａ２が形成されている。また、端子Ｂ１に対向する側である正反対の位置には、対となる端子Ｂ２が形成されている。これらの端子は、チューブ側に配向する先端が針または刃様形状となっている。

このため、このチューブ用開口１５ｃ内に送血チューブ１２を配置すると、これら４つの端子Ａ１等が送血チューブ１２内に挿入され、その配置状態によっては、図２の導電部１３ａ、１３ｂに接続可能な構成となっている。
本実施の形態では、図３のコントローラ側センサ信号受信部１５のチューブ用開口１５ｃ内に配置されたときに、図２の導電部１３ａ、１３ｂの一方について、端子Ａ１等が１つ又は２つが接続可能な構造となっている。

具体的には、図３の端子Ａ２の部分拡大断面図で示すように、端子Ａ２等は、下部筐体１５ｂ（又は上部筐体１５ａ）からバネ１５ｄによってチューブ用開口１５ｃ側に突出するように付勢されている。
また、上部筐体１５ａと下部筐体１５の接続部分の一側に、送血チューブ１２の長手方向に沿ってヒンジ１５ｅが配置されている。このため、上部筐体１５ａと下部筐体１５はヒンジ１５ｅを支点に離間させることができる構成とっている。

さらに、図３に示すように、ヒンジ１５ｅの反対側の上部筐体１５ａには、２つのフック１５ｆ、１５ｆが形成されている。一方、下部筐体１５ｂには、上部筐体１５ａの２つのフック１５ｆ、１５ｆと係合する２つのフック係合部１５ｇ、１５ｇが形成されている。
このため、担当者等が、コントローラ側センサ信号受信部１５を送血チューブ１２に装着するときは、上部筐体１５ａをヒンジ１５ｅを支点に、下部筐体１５ｂから離間する方向（開く方向）に移動し、この状態で、送血チューブ１２をチューブ用開口１５ｃに配置する。その後、上部筐体１５ａを、ヒンジ１５ｅを支点に閉まる方向に移動させ、下部筐体１５ｂと接触するまで移動させる。
これにより、担当者等は、容易にコントローラ側センサ信号受信部１５を送血チューブ１２に装着させることができる。

このとき、チューブ用開口１５ｃ内に配置された送血チューブ１２に対して、端子Ａ２等が、バネ１５ｄの付勢力により送血チューブ１２に向かって付勢される。したがって、対応する位置に導電部１３ａ、１３ｂが配置されているときは、端子Ａ２等を、確実に導電部１３ａ、１３ｂに接触させることができる。

また、図３に示すように、本実施の形態では、例えば、下部筐体１５ｂに、上部筐体１５ａのフック１５ｆ、１５ｆと、下部筐体１５ｂのフック係合部１５ｇ、１５ｇとの係合を解除させる２つの解除片１５ｈ、１５ｈが形成されている。
したがって、担当者等は、例えば、コントローラ側センサ信号受信部１５を送血チューブ１２から取り外すとき等は、容易に上部筐体１５ａと下部筐体１５ｂを開くことができ、これにより、容易にコントローラ側センサ信号受信部１５を送血チューブ１２から取り外すことができる。

また、図１の流量センサ１４も図３のコントローラ側センサ信号受信部１５と同様に、その中央部に、チューブ用開口が形成され、送血チューブ１２内の導電部１３ａ、１３ｂと接続可能な測定部側端子部である例えば、センサ側端子Ｅ１、Ｅ２、Ｆ１、Ｆ２が、端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１、Ｂ２と同様に配置されている。

したがって、コントローラ１０は、導電部１３ａ、１３ｂを介して流量センサ１５と通信可能な構成となっている。
これら端子Ａ１等、センサ側端子Ｅ１等と導電部１３ａ、１３ｂとの関係については、後述する。

ところで、送血チューブ１２等内の血液に流量異常等が生じたときに、かかる異常な状態のままで血液が患者Ｐに送られるのを阻止するため、図１のクランプ７（チューブ閉塞装置）を使用して緊急に閉塞することができる構成となっている。

図１に示す体外循環装置１のコントローラ１０及び流量センサ１４等は、コンピュータを有し、コンピュータは、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ
Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有し、これらは、バスを介して接続されている。

図４は、図１のコントローラ１０の主な構成を示す概略ブロック図である。
図４に示すように、コントローラ１０は、「コントローラ制御部２１」を有し、コントローラ制御部２１は、図１のコントローラ側センサ信号受信部１５と有線で通信するための「コントローラ側通信装置２２」を制御する。
なお、「コントローラ側通信装置２２」と「コントローラ側センサ信号受信部１５」との通信は、有線または無線で行うが、有線の場合は電磁ノイズに強いＲＳ２３２Ｃで行うのが好ましく、無線の場合は赤外線通信で行うのが好ましいがコントローラ側センサ信号受信部１５に電源電池を搭載する必要がある。信号ケーブルを用いないため装置全体が整然とする。
また、コントローラ制御部２１は、表示部と入力部を兼ねる、カラー液晶，有機ＥＬ等で形成されるタッチパネル２３を制御する構成となっている。

また、コントローラ制御部２１は、「コントローラ本体２４」も制御する構成となっている。このコントローラ本体２４は、体外循環装置１の血液の循環等を制御する装置である。
また、コントローラ制御部２１は、端子Ａ１等から出力される信号の矩形波を検出するための「矩形波検出装置２５」も制御している。

さらに、コントローラ制御部２１は、図４に示す「第１の情報記憶部３０」及び「第２の情報記憶部４０」も制御する。
図５及び図６は、それぞれ第１の各種情報記憶部３０及び第２の各種情報記憶部４０の主な構成を示す概略ブロック図である。これらの具体的な内容は後述する。

図７は、図１の流量センサ１５の主な構成を示す概略ブロック図である。
図７に示すように、流量センサ１５は、「流量センサ制御部５１」を有し、流量センサ制御部５１は、通信するための「センサ側通信装置５２」、「センサ側端子Ｅ１、Ｅ２、Ｆ１，Ｆ２」を制御する。
また、センサ側制御部５１は、図７に示す「センサ側端子信号検知装置５３」「クロック信号入力端子記憶部５４」、「シングルライン特定部５５」及び「受信データ記憶部５６」を制御するが、これらの構成については後述する。

図８及び図９は、図１の体外循環装置１の主な動作例等を示す概略フローチャートである。以下、これらのフローチャートに沿って説明すると共に、図１乃至図７等の構成等についても説明する。
本実施の形態では、図１に示す体外循環装置１を担当者等が使用状態に組み上げて、使用を開始する例を用いて、以下説明する。
先ず、図８のステップＳＴ（以下「ＳＴ」とする。）１では、事前工程としてコントローラ１０に必要情報を記憶させる。
すなわち、図３のコントロール側センサ信号受信部１５の端子Ａ１等と、図２に示す送血チューブ１２側の導電部１３ａ、１３ｂの配置情報を図５の「端子及び導電部配置情報記憶部３１」に記憶する。

具体的には、担当者等が、コントローラ側センサ信号受信部１５を送血チューブ１２に装着するときの端子Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２と導電部１３ａ、１３ｂとの位置関係を示す情報が記憶されている。
本実施の形態では、担当者等は、コントローラ側センサ信号受信部１５の端子Ａ１等が送血チューブ１２の導電部１３ａ、１３ｂに対し、特定位置に配置されるように、コントローラ側センサ信号受信部１５を送血チューブ１２に装着しない。すなわち、盲目的に装着するため、どのような配置で装着されても対応できるようコントローラ側センサ信号受信部１５が送血チューブ１２に装着されたときの端子Ａ１等と導電部１３ａ、１３ｂの予想される相対位置関係の情報を予め記憶することになる。

図１０は、コントローラ側センサ信号受信部１５が送血チューブ１２に装着されたときの端子Ａ１等と導電部１３ａ、１３ｂとの相対位置関係を示す概略断面図である。
図１０に示すように、図５の「端子及び導電部配置情報記憶部３１」には、４つのパターンが記憶されている。なお、導電部１３ａ、１３ｂは、これらの位置が逆になる場合でも同様の機能を発揮するので、導電部１３ａ、１３ｂを入れ替えた場合も当該パターンに含まれる。

図１０（ａ）は、「パターン１」を示す概略断面図である。図１０（ａ）に示すように、一方の導電体１３ａに端子Ａ１及び端子Ｂ１が接続し、他方の導電体１３ｂに端子Ｂ２及び端子Ａ２が接続されている。
図１０（ｂ）は、「パターン２」を示す概略断面図である。図１０（ｂ）に示すように、一方の導電部１３ａに端子Ｂ１のみが接続、他方の導電部１３ｂに端子Ｂ２のみを接続し、端子Ａ１及び端子Ａ２は導電部１３ａ、１３ｂと非接続となっている。
図１０（ｃ）は、「パターン３」を示す概略断面図である。図１０（ｃ）に示すように、一方の導電部１３ｂに端子Ａ１のみが接続、他方の導電部１３ａに端子Ａ２のみを接続し、端子Ｂ１及び端子Ｂ２は導電部１３ａ、１３ｂと非接続となっている。
図１０（ｄ）は、「パターン４」を示す概略断面図である。図１０（ｄ）に示すように、一方の導電部１３ｂに端子Ａ１及び端子Ｂ２が接続し、他方の導電部１３ａに端子Ｂ１及び端子Ａ２が接続されている。

このようにして、コントローラ１０は、コントローラ側センサ信号受信部１５が送血チューブ１２に装着されたときの端子Ａ１等と導電部１３ａ、１３ｂの予想される相対位置関係の情報を記憶する。
次いで、図８のＳＴ２へ進む。ＳＴ２では、担当者等が、図１に示すように体外循環装置１を組み立てて、コントローラ側センサ信号受信部１５を送血チューブ１２に装着する。
このとき、担当者等は、単にコントローラ側センサ信号受信部１５を送血チューブ１２に装着すれば足り、送血チューブ１２内の導電部１３ａ、１３ｂの位置に合うように、特定の位置に位置合わせする必要がない。
このため、担当者等は、コントローラ側センサ信号受信部１５を簡易且つ容易送血チューブ１２に装着することができる。

次いで、ＳＴ３へ進む。ＳＴ３では、当該コントローラ側センサ信号受信部１５が送血チューブ１２の導電部１３ａ、１３ｂに対して、図１０のどのパターンで配置されているか不明であるため、ＳＴ３以下で、その配置状態を自動判定する。
先ず、ＳＴ３では、コントローラ１０が、図３のコントローラ側センサ信号受信部１５の端子Ａ２を未接続状態として、端子Ａ２と対向する反対側に配置される端子Ａ１から信号を入力する。

次いで、ＳＴ４へ進む。ＳＴ４では、図４の矩形波検知装置２５が動作し、端子Ａ１から入力された信号（特定信号の一例）に対応して、他の端子から出力された信号である例えば、矩形波を検知する。
具体的には、図３の端子Ｂ１又は端子Ｂ２から矩形波が検出されたか否かを判断する。
ＳＴ４で、端子Ｂ１又は端子Ｂ２から矩形波が検出されたと判断されたときは、ＳＴ５へ進む。ＳＴ５では、矩形波検知装置２５が、図５の「矩形波検知端子情報記憶部３２」に矩形波を検知した端子、例えば、端子Ｂ１又は端子Ｂ２を記憶する。

ＳＴ４で、端子Ｂ１又は端子Ｂ２から矩形波が出力されないと判断されたときは、ＳＴ６へ進む。ＳＴ６では、矩形波検知装置２５が、図５の「矩形波検知端子情報記憶部３２」に矩形波が検出されない旨の情報を記憶する。

次いで、ＳＴ７へ進む。ＳＴ７では、図５の「パターン判断部（プログラム）３３」が動作し、図５の「矩形波検知端子情報記憶部３２」及び「端子及び導電部配置情報記憶部３１」を参照し、導電部１３ａ、１３ｂと端子Ａ１等との接続パターンを検索特定し、図５の「検索特定パターン記憶部３４」に記憶する。

すなわち、矩形波が端子Ｂ１で検出されたときは、図１０（ａ）に示すように、端子Ａ１と端子Ｂ１は導電部１３ａに接続されているとして、「パターン１」であると判断し、「検索特定パターン記憶部３４」に「パターン１」と記憶する。
また、矩形波が端子Ｂ２で検出されたときは、図１０（ｄ）に示すように、端子Ａ１と端子Ｂ２は導電部１３ｂに接続されているとして、「パターン４」であると判断し、「検索特定パターン記憶部３４」に「パターン４」と記憶する。
一方、矩形波が端子から検出できなかった場合は、図１０（ｂ）又は（ｃ）に示すように配置されているとして、「検索特定パターン記憶部３４」に「パターン２及び３」と記憶する。

このように、本実施の形態では、端子Ａ１から信号を出力し、他の端子Ｂ１等から、その矩形波を検出又は検出しないことで、コントローラ１０は、コントローラ側センサ信号受信部１５が送血チューブ１２に装着されたときの端子Ａ１等と導電部１３ａ、１３ｂとの相対位置関係を自動的に特定することができる。

次いで、ＳＴ８へ進む。ＳＴ８では、図６の「使用端子判断部（プログラム）４１」が動作し、「検索特定パターン記憶部３４」及び「パターン対応使用端子情報記憶部３５」を参照する。
パターン対応使用端子情報記憶部３５には、図１０のパターン１乃至パターン４の各パターンにおいて、どの端子をシグナルラインやクロックラインに振り分けるかの情報が記憶されている。
具体的には、「パターン１」及び「パターン４」のときは、使用端子Ａ１、Ａ２で、端子Ａ１をシグナルライン、端子Ａ２をクロックとして使用し、端子Ｂ１及び端子Ｂ２は未接続状態とすると記憶されている。
また、「パターン２及び３」のときは、使用端子Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２で端子Ａ１、Ｂ１をシグナルライン、端子Ａ２、Ｂ２をクロックとして使用すると記憶されている。

このため、「使用端子判断部（プログラム）４１」は、「検索特定パターン記憶部３４」及び「パターン対応使用端子情報記憶部３５」に基づき、使用端子及びシグナルラインとクロックを特定し、図６の「当該使用端子等情報記憶部４２」に記憶する。
例えば、「パターン１」の場合は、端子Ａ１と端子Ａ２を選択し、端子Ａ１をシグナルライン、端子Ａ２をクロックとして使用し、端子Ｂ１及び端子Ｂ２は未接続状態と記憶する。

次いで、図１のコントローラ１０と流量センサ１４との通信工程等について図９のフローチャートを用いて説明する。
先ず、流量センサ１４を図１に示すように送血チューブ１２に装着する。このときの流量センサ１４のセンサ側端子Ｅ１、Ｅ２、Ｆ１、Ｆ２の配置は、上述のように、コントローラ側センサ信号受信部１５の端子Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２と同様に配置されている。
このようにセンサ側端子Ｅ１等が配置されている流量センサ１４もコントローラ側センサ信号受信部１５と同様に特定の位置合わせをする必要なく、送血チューブ１２に配置するだけで、装着が完了する。
このため、担当者等が容易に流量センサ１４を装着することができ、体外循環装置１の組み立てが容易になる。

次いで、ＳＴ１１へ進む。ＳＴ１１では、図６の「コントローラ側データ送信部（プログラム）４３」が動作して、図６の「当該使用端子等情報記憶部４２」、「センサ識別情報記憶部４４」及び「センサ向け送信データ記憶部４５」を参照する。
この「センサ識別情報記憶部４４」には、送信対象の流量センサ１４の識別情報（センサアドレス）であり、信号を受信した流量センサ１４のセンサアドレスが、このセンサアドレスに該当する場合のみ流量センサ１４が返答する構成となっている。
また、「センサ向け送信データ記憶部４５」は、対象とする流量センサ１４への指令等の送信データである。
なお、本実施の形態では、測定部として、例えば、流量センサ１４を例に説明したが、本発明の「測定部」には、流量センサ１４に限らず、図１のクランプ７の他、通常、体外循環装置１で使用されるが、図１では特に図示していない「圧力センサ」「温度センサ」「血液ガスセンサ」「気泡センサ」等の各種センサが含まれる。

したがって、コントローラ側データ送信部（プログラム）４３は、当該使用端子等情報記憶部４２、センサ識別情報記憶部４４及びセンサ向け送信データ記憶部４５を参照して、例えば、端子Ａ２をクロック、端子Ａ１をシグナルラインとし、端子Ａ２でクロック信号を送信し、端子Ａ１に対象のセンサ識別信号（センサアドレス）及びセンサ向け送信データを送信する。
このクロック信号が、非本体信号の一例で、センサ向け送信データ等が、本体信号の一例である。

次いで、ＳＴ１２へ進む。ＳＴ１２では、図７の流量センサ１４の「センサ側端子信号検知装置５３」が動作し、流量センサ１４のセンサ側端子Ｅ１、Ｅ２、Ｆ１、Ｆ２が、コントローラ１０からのクロック信号（矩形波信号）を受信したか否かを検知する。
ＳＴ１２で、センサ側端子Ｅ１、Ｅ２、Ｆ１、Ｆ２のいずれかがクロック信号を受信したときは、ＳＴ１３へ進む。
ＳＴ１３では、センサ側端子信号検知装置５３が、クロック信号（矩形波）が入力されたセンサ側端子Ｆ２等を特定し、図７の「クロック信号入力端子記憶部５４」に記憶する。

次いで、ＳＴ１４へ進む。ＳＴ１４では、図７の「シグナルライン特定部（プログラム）５５」が動作し、「クロック信号入力端子記憶部５４」を参照し、記憶されているセンサ端子Ｆ１等とペアとなる端子Ｆ２等（正反対に位置する端子）をシグナルラインとしてコマンド入力を待つ。
このように、本実施の形態では、センサ側端子Ｅ１等を有する流量センサ１４を、送血チューブ１２内の導電部１３ａ、１３ｂと特定位置に位置決めするように装着せず、単に、装着するだけで、自動的にコントローラ１０との通信を確立させることができる。
したがって、体外循環装置１を組み立てる担当者の手間を省くと共に、流量センサ１４の送血チューブ１２への装着が容易となる。

図９のＳＴ１５では、ＳＴ１４で、シグナルラインと判断されたセンサ端子Ｆ２等から送信データを受信し、図７の「受信データ記憶部５６」に記憶する。
次いで、ＳＴ１６へ進む。ＳＴ１６では、流量センサ１４は、受信データのコマンドは有効か否かを判断する。
ＳＴ１６で、有効と判断したときは、ＳＴ１７へ進み、コマンドに対する返答を端子Ｆ２等のシグナルラインに乗せて送信する。
一方、ＳＴ１６で、受信コマンドが有効でない場合は、ＳＴ１８へ進み、異常データとして、受信データを破棄することになる。

（第２の実施の形態）
図１１は、本発明の第２の実施の形態にかかる体外循環装置１００の主な構成を示す概略図である。
本実施の形態にかかる体外循環装置１００の多くの構成は、上述の第１の実施の形態に係る体外循環装置１と共通しているため、共通の構成は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図１１に示すように、ドライブモータ１０４と遠心ポンプ１０３はマグネット等により着脱可能な構成となっている。
そして、図１１に示すように、ドライブモータ１０４の遠心ポンプ１０３との接続面１０４ａに、端子Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２が形成されている。

図１２は、ドライブモータ１０４の接続面１０４ａにおける端子Ｃ１等の配置状態を示す概略図である。
図１２に示すように、端子Ｃ１等は４つ形成され、この４つの端子Ｃ１等は、上述の第１の実施の形態の端子Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２と同様に配置されると共に、端子Ｃ１等は、遠心ポンプ１０３側に突出するように形成されている。
また、図７の遠心ポンプ１０３側には、図１３に示すように、導電材料からなる円弧状の導電部１３０ａ、１３０ｂ（ポンプ側導電部の一例）が形成され、図１２の端子Ｃ１等の１つ又は２つと接続可能な構成となっている。
図１３は、遠心ポンプ１０３のドライブモータ１０４との接続面に形成された導電部１３０ａ、１３０ｂを示す概略図である。

また、端子Ｃ１等は、コントローラ１０と電気的に接続可能な構成となっていると共に、導電部１３０ａ、１３０ｂは、遠心ポンプ１０３のハウジングおよび遠心ポンプ１０３と機械的かつ電気的に接続する人工肺２のハウジングに配された電気的な接続路を介して送血チューブ１２等の内部に配置される導電部１３ａ、１３ｂと接続が可能な構成となっている。
すなわち、端子Ｃ１等とコントローラ１０との接続はドライブモータ１０４内に配線があり、一方、遠心ポンプ１０３の導電部１３０ａ、１３０ｂと送血チューブ１２の内部に配置される導電部１３ａ、１３ｂとの接続も遠心ポンプ１０３や人工肺２等の内部または表面の配線で接続されている。
また、この配線と送血チューブ１２の各導電部は一対一で接続され（例えば１３０ａと１３ａ、１３０ｂと１３ｂとが対応するように接続）、各配線の送血チューブ１２側の一端が送血チューブ１２の複数の導電部にまたがって接続されることがないように構成されている。

したがって、本実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、コントローラ側センサ信号受信部１５とコントローラ１０との間にケーブル等の有線が外部に配置されることはない。
すなわち、本実施の形態では、流量センサ１４とコントローラ１０との間の通信用のケーブル等が全く外部に露出することがないので、体外循環装置１００の組み立てをする担当者等は、かかるケーブル等の引き回し等を全く考慮する必要がないので、極めて組み立て易い体外循環装置１００となる。

また、ドライブモータ１０４側に端子Ｃ１等と遠心ポンプ１０４側の導電部１３０ａ、１３０ｂは、上述の第１の実施の形態のコントローラ側センサ信号受信部１５の端子Ａ１等と送血チューブ１２の導電部１３ａ等と同様の関係となるため、同様に通信可能な端子等を自動判定する。

図１４は、第１の実施の形態の図１０に示すパターンと同様のパターンを示す概略図である。
図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、図１０（ａ）の「パターン１」、（ｂ）の「パターン２」、（ｃ）の「パターン３」及び（ｄ）の「パターン４」を示している。
したがって、コントローラ１０と流量センサ１４との通信は、第１の実施の形態と同様の工程等を経て行われる。

（第１の実施の形態及び第２の実施の形態の変形例）
図１５は、第１の実施の形態の端子Ａ１等の変形例を示す概略図である。
図１５に示すように、端子Ｇ１、Ｇ２、Ｉ１及びＩ２は、コントローラ側センサ信号受信部１５から突出しない構成としても構わない。
図１６は、第１の実施の形態等の導電部１３ａ等の変形例を示す概略図である。図１６に示すように、送血チューブ１２の表面に導電部２３０ａ、２３０ｂを形成しても良い。

また、本実施の形態では、端子の数は４つとしたが、本発明はこれに限らず、端子を例えば、６個設けても構わない。
さらに、本実施の形態では、導電部を２つとしたが、本発明は３個以上としても構わない。
導電部を複数配置する場合は、以下の関係となることが好ましい。すなわち。図２のＨ１とＨ２の角度αが６０度以上１２０度未満であり、一つの導電部の角度α、導電部の数をＮとすると、角度αは、「３６０度／Ｎ」未満で、「３６０度／２Ｎ」以上であることが求められる。
すなわち、必ず導電部は１以上３未満の端子と接続可能に配置されることが求められる。

ところで、本発明は、上述の実施の形態に限定されない。上述の第１の実施の形態等の送血チューブ１２等の長手方向の途中に導電部が外側に露出する露出部を形成しても良く。また、送血チューブ１２等の表面に導電性プラスチック材料を塗布して導電部を形成しても構わない。

１、１００・・・体外循環装置、２・・・人工肺、３、１０３・・・遠心ポンプ、４、１０４・・・ドライブモータ、５・・・静脈側カニューレ（脱血側カニューレ）、６・・・動脈側カニューレ（送血側カニューレ）、７・・・クランプ、８、９・・・コネクター、１０・・・コントローラ、１１・・・脱血チューブ、１２・・・送血チューブ、１２ａ・・・管路、１２ｂ・・・壁部、１３ａ、１３ｂ、１３０ａ、１３０ｂ、２３０ａ、２３０ｂ・・・導電部、１４・・・流量センサ、１５・・・コントローラ側センサ信号受信部、１５ａ・・・上部筐体、１５ｂ・・・下部筐体、１５ｃ・・・チューブ用開口、１５ｄ・・・バネ、１５ｅ・・・ヒンジ、１５ｆ・・・フック、１５ｇ・・・フック係合部、１５ｈ・・・解除片、２１・・・コントローラ制御部、２２・・・コントローラ側通信装置、２３・・・タッチパネル、２４・・・コントローラ本体、２５・・・矩形波検出装置、３０・・・第１の各種情報記憶部、３１・・・端子及び導電部配置情報記憶部、３２・・・矩形波検知端子情報記憶部、３３・・・パターン判断部（プログラム）、３４・・・検索特定パターン記憶部、３５・・・パターン対応使用端子情報記憶部、４０・・・第２の各種情報記憶部、４１・・・使用端子判断部（プログラム）、４２・・・当該使用端子等情報記憶部、４３・・・コントローラ側データ送信部（プログラム）、４４・・・センサ識別情報記憶部、４５・・・センサ向け送信データ記憶部、５１・・・流量センサ制御部、５２・・・センサ側通信装置、５３・・・センサ側端子信号検知装置、５４・・・クロック信号入力端子記憶部、５５・・・シグナルライン特定部（プログラム）、５６・・・受信データ記憶部、１０４ａ・・・接続面、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｉ１、Ｉ２・・・端子、Ｅ１、Ｅ２、Ｆ１、Ｆ２・・・センサ側端子、１Ｒ・・・循環回路、Ｐ・・・患者

Claims (5)

1. 血液の体外循環を管理する体外循環管理部と、
   前記体外循環における血液の流れを案内するチューブ部と、
   前記チューブ部内の血液を測定する測定部を有し、
   前記チューブ部には、前記測定部と前記体外循環管理部との間の通信のための複数の導電部が形成されることを特徴とする体外循環装置。
2. 前記導電部と接続し、前記測定部からの信号を前記体外循環管理部へ送信するための管理部側通信部が配置され、この管理部側通信部は、前記導電部と接続するための複数の端子を含む通信部側端子部を有し、
   前記管理部側通信部が前記チューブ部に装着されたときに、前記通信部側端子部の特定の端子から前記チューブ部へ向け特定信号を出力し、前記特定信号を受信する、又は受信しない前記通信部側端子部の他の端子の位置情報に基づいて、前記通信部側端子部に対する前記複数の導電部の配置情報を特定することを特徴とする請求項１に記載の体外循環装置。
3. 前記測定部は、前記測定部を前記チューブ部に装着したときに前記導電部と接続可能な複数の端子を含む測定部側端子部を有し、
   前記管理部側通信部は、非本体信号及び本体信号をそれぞれ別の前記導電部で送信するとき、前記チューブ部に装着された前記測定部の前記測定部側端子部は、前記非本体信号を受信した前記測定部側端子部の端子の位置情報に基づいて、前記本体信号を受信する前記測定部側端子部の端子を特定して、前記本体信号を受信する構成となっていること特徴とする請求項１又は請求項２に記載の体外循環装置。
4. 前記チューブ部内の血液を循環させるポンプ部と、
   前記ポンプ部を駆動させるモータ部と、を有し、
   前記ポンプ部が、前記チューブ部と接続されると共に、前記モータ部が、前記体外循環管理部と接続され、
   これらポンプ部とモータ部は着脱可能な構成となっており、
   前記モータ部の前記ポンプ部と当接する側に前記通信側端子部が形成され、
   前記ポンプ部の前記モータ部と当接する側に前記ポンプ側導電部が形成され、
   前記ポンプ側導電部は、前記導電部と同様の形状を成し、
   前記通信側端子部と前記ポンプ側導電部は、それぞれ、前記体外循環管理部と前記チューブ部の前記導電部と接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の体外循環装置。
5. 前記特定信号が矩形波で、
   複数の前記導電部のうち１つの前記導電部及び／又は複数の前記ポンプ側導電部のうち１つの前記ポンプ側導電部が、１又は２の前記測定部側端子部の端子及び前記通信部側端子部の端子に接続可能な構成となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の体外循環装置。

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