JPWO2017159266A1 - 体外循環管理装置、体外循環装置、体外循環管理プログラム及び体外循環管理装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
複数の機器を使用することなく、また、血液にダメージ等を与えることなく、心臓の拍動に同期して血液を送血等することができる体外循環管理装置等を提供する。流量測定部（７）から取得した流量情報を記憶する流量情報記憶部（３１）と、時系列における複数の前記流量情報の比較情報に基づき、心臓の収縮期情報に該当する可能性がある収縮期候補情報と、心臓の拡張期情報に該当する可能性がある拡張期候補情報を特定する候補情報生成部（３６）と、時系列における複数の収縮期候補情報及び拡張期候補情報の出現情報に基づいて、各拍動における収縮期情報及び拡張期情報を特定する収縮拡張期情報生成部（５１）と、収縮期情報及び拡張期情報に基づいて、送血する送血情報又は送血を停止する送血停止情報をモータ部（４）に送信する構成となっている。
Description
本発明は、例えば、患者へ血液を供給する体外循環を管理する体外循環管理装置体外循環装置、体外循環管理プログラム及び体外循環管理装置の制御方法に関するものである。
従来から例えば、大動脈内にバルーンを配置し、心臓の拡張期には、このバルーンを膨らませ、逆に収縮期には、バルーンを収縮させ、心臓に対する負荷を軽減させる「大動脈内バルーンパンピング（ＩＡＢＰ：Ｉｎｔｒａ―ａｏｒｔｉｃ ｂａｌｌｏｏｎ ｐｕｍｐｉｎｇ」という方法がある。ＩＡＢＰでは、心臓の拍動と同期させることは可能だが、心臓補助効果が低いという問題がある。
さらに、体外循環手法として、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。
この体外循環装置では、一定の血流を患者に送り続けるため、心臓補助効果はＩＡＢＰと比べ高いが、患者の心臓から送り出される血液とぶつかり、ＰＣＰＳの効果が低減する「ミキシング（ＭＩＸＩＮＧ）」と言われる現象が発生するだけでなく、後負荷が増加するという問題がある。
さらに、体外循環手法として、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。
この体外循環装置では、一定の血流を患者に送り続けるため、心臓補助効果はＩＡＢＰと比べ高いが、患者の心臓から送り出される血液とぶつかり、ＰＣＰＳの効果が低減する「ミキシング（ＭＩＸＩＮＧ）」と言われる現象が発生するだけでなく、後負荷が増加するという問題がある。
また、２つの手法を併用して両方の良い点を兼ねて、問題点を補うことができるが、２つの手法で用いる機器を併用する煩雑さと、これらを正確に同期させなければならないという問題がある。
一方、体外循環装置に電磁弁等を組み込んで、患者の拍動に合わせた血液の送血を可能とする提案も成されている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、この提案の場合は、電磁弁等を使用するため、電磁弁が直接血液に触れることからも血液にダメージ（損傷）を与えるおそれがある。
そこで、本発明は、複数の機器を使用することなく、また、血液にダメージ等を与えることなく、心臓の拍動に同期して血液を送血等することができる体外循環管理装置、体外循環装置、体外循環管理プログラム及び体外循環管理装置の制御方法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、流量測定部から取得した対象者の血液の流量情報を記憶する流量情報記憶部と、時系列における複数の前記流量情報の比較情報に基づき、対象者の心臓が収縮する収縮期情報に該当する可能性がある収縮期候補情報と、心臓が拡張する拡張期情報に該当する可能性がある拡張期候補情報を特定する候補情報生成部と、時系列における複数の前記収縮期候補情報及び複数の前記拡張期候補情報の出現情報に基づいて、各拍動における収縮期情報及び拡張期情報を特定する収縮拡張期情報生成部と、前記収縮期情報及び前記拡張期情報に基づいて、送血する送血情報又は送血を停止する送血停止情報をモータ部に送信する構成となっていることを特徴とする体外循環管理装置により達成される。
前記構成によれば、時系列における複数、例えば、３点の流量情報の比較情報（例えば、流量値が最も「大」又は「小」等）に基づき、患者等の対象者の心臓が収縮する収縮期情報に該当する可能性がある収縮期候補情報（例えば、「極小値」）と、心臓が拡張する拡張期情報に該当する可能性がある拡張期候補情報（例えば、「極大値」）を特定することができる。
このため、患者の実際の血液の流量情報から収縮期候補情報及び拡張期候補情報を抽出、特定することで、当該患者の心臓の収縮期と拡張期とから成る拍動のタイミング候補情報を正確に取得することができる。
このため、患者の実際の血液の流量情報から収縮期候補情報及び拡張期候補情報を抽出、特定することで、当該患者の心臓の収縮期と拡張期とから成る拍動のタイミング候補情報を正確に取得することができる。
また、前記構成によれば、時系列における複数の収縮期候補情報及び複数の拡張期候補情報の出現情報に基づいて、各拍動における収縮期情報及び拡張期情報を特定するので、誤った収縮期候補情報や拡張期候補情報であるノイズ情報を精度良く除去することができ、患者等の心臓の拍動に基づく、収縮期情報及び拡張期情報を精度良く把握することができる。
そして、このような収縮期情報及び前記拡張期情報に基づいて、送血する送血情報又は送血を停止する送血停止情報をモータ部に送信する構成となっているので、複数の機器を使用することなく、また、血液にダメージ等を与えることなく、心臓の拍動に同期して血液を送血等することができる。
好ましくは、前記比較情報及び前記収縮期情報又は前記拡張期情報の基準情報である閾値情報に基づいて前記収縮期候補情報又は前記拡張期候補情報に該当するが否かを判断することを特徴とする。
前記構成によれば、比較情報及び前記収縮期情報又は前記拡張期情報の基準情報である閾値情報に基づいて前記収縮期候補情報又は前記拡張期候補情報に該当するが否かを判断するので、収縮期候補情報又は拡張期候補情報であるか否かを精度良く判断することができる。
好ましくは、前記比較情報が、時系列における３点の前記流量情報の比較情報であることを特徴とする。
前記構成によれば、時系列における３点の前記流量情報の比較情報なので、この比較情報を用いることで、実際の流量情報の変化を精度良く把握することができる。
好ましくは、前記収縮期情報及び前記拡張期情報と実際の拍動との差異情報を差異変化情報として取得し、前記差異変化情報に基づいて、前記収縮期情報及び前記拡張期情報を修正することを特徴とする。
前記構成によれば、収縮期情報及び拡張期情報と実際の拍動との差異情報を差異変化情報（例えば、差異値データ）として取得し、差異変化情報に基づいて、収縮期情報及び拡張期情報を修正するので、常に心臓の拍動に同期して血液を送血等することができる。
また、差異変化情報に基づいて修正するので、容易に修正することができる。
また、差異変化情報に基づいて修正するので、容易に修正することができる。
好ましくは、対象者の血液のガス交換を行う人工肺部と、前記人工肺部と患者とを連結する管部と、前記管部内の血流を測定する前記流量測定部と、前記管部内の血液を送液させるモータ部と、を有することを特徴とする。
好ましくは、前記人工肺部と対象者間の管部の長さである管部長に基づいて、人工肺部の送血時期を変化させる送血時期変化情報を記憶する送血時期変化情報記憶部を有することを特徴とする。
前記構成によれば、人工肺部と対象者間の管部の長さである管部長（例えば、チューブ長）に基づいて、人工肺部の送血時期を変化させる送血時期変化情報を記憶する送液時期変化情報記憶部を有する。
このため、各体外循環装置が使用するチューブ等の管部の長さが相違しても常に、最適のタイミングで心臓の拍動に同期して血液を送血等することができる。
このため、各体外循環装置が使用するチューブ等の管部の長さが相違しても常に、最適のタイミングで心臓の拍動に同期して血液を送血等することができる。
上記目的は、本発明にあっては、体外循環管理装置を、流量測定部から取得した対象者の血液の流量情報を記憶する流量情報記憶部、時系列における複数の前記流量情報の比較情報に基づき、対象者の心臓が収縮する収縮期情報に該当する可能性がある収縮期候補情報と、心臓が拡張する拡張期情報に該当する可能性がある拡張期候補情報を特定する候補情報生成部、時系列における複数の前記収縮期候補情報及び複数の前記拡張期候補情報の出現情報に基づいて、各拍動における収縮期情報及び拡張期情報を特定する収縮拡張期情報生成部、として機能させ、前記収縮期情報及び前記拡張期情報に基づいて、送血する送血情報又は送血を停止する送血停止情報をモータ部に送信するように前記体外循環管理装置を機能させるための体外循環管理プログラムにより達成される。
上記目的は、本発明にあっては、流量情報記憶部に流量測定部から取得した対象者の血液の流量情報を記憶し、時系列における複数の前記流量情報の比較情報に基づき、対象者の心臓が収縮する収縮期情報に該当する可能性がある収縮期候補情報と、心臓が拡張する拡張期情報に該当する可能性がある拡張期候補情報を特定し、時系列における複数の前記収縮期候補情報及び複数の前記拡張期候補情報の出現情報に基づいて、各拍動における収縮期情報及び拡張期情報を特定し、前記収縮期情報及び前記拡張期情報に基づいて、送血する送血情報又は送血を停止する送血停止情報をモータ部に送信する構成となっていることを特徴とする体外循環管理装置の制御方法により達成される。
以上説明したように、本発明によれば、複数の機器を使用することなく、また、血液にダメージ等を与えることなく、心臓の拍動に同期して血液を送血等することができる体外循環管理装置、体外循環装置、体外循環管理プログラム及び体外循環管理装置の制御方法を提供できるという利点がある。
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。
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。
図１は、本発明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に示す対象者である例えば、患者Ｐの血液の体外循環を行う装置である。体外循環装置１を使用するときの患者Ｐは、心臓が正常に動作しない場合又は心臓は正常に動作するものの肺が正常に動作しない場合等が考えられる。
図１に示す体外循環装置１は、図１に示す対象者である例えば、患者Ｐの血液の体外循環を行う装置である。体外循環装置１を使用するときの患者Ｐは、心臓が正常に動作しない場合又は心臓は正常に動作するものの肺が正常に動作しない場合等が考えられる。
ところで、本実施の形態にかかる図１に示す体外循環装置１は、例えば、患者Ｐの心臓外科手術を行う場合やその後のＩＣＵ（集中治療室）における治療等で用いられる。
具体的には、体外循環装置１のモータ部である例えば、ドライブモータ４を介して「遠心ポンプ３」を動作させ、患者Ｐの静脈（大静脈）から脱血して、人工肺部である例えば、人工肺２により血液中のガス交換を行って血液の酸素化を行った後に、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、「人工肺２」、「遠心ポンプ３」、「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、体外循環管理装置である例えば、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。
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、「人工肺２」、「遠心ポンプ３」、「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、体外循環管理装置である例えば、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、コネクター８を介して、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、管部である例えば、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。
静脈側カニューレ５は、コネクター８を介して、管部である例えば、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、管部である例えば、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。
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ある。
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。
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ある。
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、図１に示すように、送血チューブ１２内の血液の流量値を測定する流量測定部である例えば、流量センサ７が配置されている。
ところで、図１に示す体外循環装置１のコントローラ１０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２は、図１の体外循環装置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２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に示すドライブモータ４及び流量センサ７、そして他の機器と通信するための通信装置２２、各種情報を表示すると共に各種情報を入力可能なカラー液晶，有機ＥＬ等で形成される「タッチパネル２３」を制御可能な構成となっている。
また、コントローラ１０は、各種情報を入力する入力装置２４、時刻情報を生成する計時装置２５やコントローラ本体２６も制御する。
図２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に示すドライブモータ４及び流量センサ７、そして他の機器と通信するための通信装置２２、各種情報を表示すると共に各種情報を入力可能なカラー液晶，有機ＥＬ等で形成される「タッチパネル２３」を制御可能な構成となっている。
また、コントローラ１０は、各種情報を入力する入力装置２４、時刻情報を生成する計時装置２５やコントローラ本体２６も制御する。
さらに、コントローラ制御部２１は、図２に示す「第１の各種情報記憶部３０」、「第２の各種情報記憶部４０」、「第３の各種情報記憶部５０」、「第４の各種情報記憶部６０」、「第５の各種情報記憶部７０」及び「第６の各種情報記憶部８０」を制御する。
図３乃至図８は、それぞれ「第１の各種情報記憶部３０」、「第２の各種情報記憶部４０」、「第３の各種情報記憶部５０」、「第４の各種情報記憶部６０」、「第５の各種情報記憶部７０」及び「第６の各種情報記憶部８０」の主な構成を示す概略ブロック図である。これらの内容は後述する。
図３乃至図８は、それぞれ「第１の各種情報記憶部３０」、「第２の各種情報記憶部４０」、「第３の各種情報記憶部５０」、「第４の各種情報記憶部６０」、「第５の各種情報記憶部７０」及び「第６の各種情報記憶部８０」の主な構成を示す概略ブロック図である。これらの内容は後述する。
図９乃至図１３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８等の構成等についても説明する。
先ず、図１の体外循環装置１を動作させない状態で、静脈側カニューレ５や動脈側カニューレ６を患者Ｐの大腿静脈及び大腿動脈に挿入し、配置する。
この状態で、ステップ（以下「ＳＴ」とする。）１へ進む。
先ず、図１の体外循環装置１を動作させない状態で、静脈側カニューレ５や動脈側カニューレ６を患者Ｐの大腿静脈及び大腿動脈に挿入し、配置する。
この状態で、ステップ（以下「ＳＴ」とする。）１へ進む。
患者Ｐの心臓は、収縮して心臓内の血液を動脈中に押し出し（収縮期）、拡張して静脈から血液を受け入れる（拡張期）動作を規則的に行う。この動作は、心臓壁を構成している心筋(しんきん)によって行われる。
この動作を拍動といい、１分間の平均心拍数は成人男子が６２〜７２に対し、女子は７０〜８０で、高齢者は少なく、子どもは多い傾向となっている。
この動作を拍動といい、１分間の平均心拍数は成人男子が６２〜７２に対し、女子は７０〜８０で、高齢者は少なく、子どもは多い傾向となっている。
したがって、体外循環装置１を患者Ｐに接続し、遠心ポンプ３等が動作しない状態では、体外循環装置１の流量センサ７が、患者Ｐの拍動による血液の流量値の変動を測定することとなる。
図９に示すように、ＳＴ１では、流量センサ７が、送血チューブ１２内を流れる患者Ｐの血液の流量値（流量情報の一例）を測定し、図２の計時装置２５の時刻データと関連付けて図３の流量情報記憶部である例えば、「流量データ記憶部３１」に記憶する。
図９に示すように、ＳＴ１では、流量センサ７が、送血チューブ１２内を流れる患者Ｐの血液の流量値（流量情報の一例）を測定し、図２の計時装置２５の時刻データと関連付けて図３の流量情報記憶部である例えば、「流量データ記憶部３１」に記憶する。
図１４は，流量データ記憶部３１に記憶される流量データの一例を示す概略説明図である。
図１４に示すように、流量値は、患者Ｐの心臓の拍動による変動を反映することとなる。
図１４に示すように、流量値は、患者Ｐの心臓の拍動による変動を反映することとなる。
次いで、ＳＴ２で、１分間の流量値のデータを取得したか否かを判断し、１分間の流量値のデータを取得したときは、ＳＴ３へ進む。
ＳＴ３では、図３の「第１の判断対象流量値データ抽出処理部（プログラム）３２」が動作し、「流量データ記憶部３１」の流量値データを時系列に古い順に３個、選択し、対応する時刻データと共に図３の「判断対象流量値データ記憶部３３」に記憶する。
ＳＴ３では、図３の「第１の判断対象流量値データ抽出処理部（プログラム）３２」が動作し、「流量データ記憶部３１」の流量値データを時系列に古い順に３個、選択し、対応する時刻データと共に図３の「判断対象流量値データ記憶部３３」に記憶する。
図１５及び図１６は、図３の「流量データ記憶部３１」のデータのサンプルデータを示す概略説明図である。
図１５及び図１６の「１」乃至「２０」は、時系列の時刻データを示し、サンプル値はその時刻の流量値を示す。
図１５及び図１６の「１」乃至「２０」は、時系列の時刻データを示し、サンプル値はその時刻の流量値を示す。
そして、本実施の形態では、例えば、時系列に古い順に「１」乃至「３」（これを「Ｘ１」乃至「Ｘ３」とする。）を選択する。
そして、時刻Ｘ１では流量値「１．０」、Ｘ２では流量値「１０．０」、Ｘ３では流量値「５．０」を選択し、時刻データ（Ｘ１等）と関連付けて「判断対象流量値データ記憶部３３」に記憶させる。
そして、時刻Ｘ１では流量値「１．０」、Ｘ２では流量値「１０．０」、Ｘ３では流量値「５．０」を選択し、時刻データ（Ｘ１等）と関連付けて「判断対象流量値データ記憶部３３」に記憶させる。
次いで、ＳＴ４へ進む。ＳＴ４では、図３の「極大候補値データ判断処理部（プログラム）３４」が動作し、図３の「流量データ記憶部３１」を参照し、時系列の古い順に３点、上述の例では、Ｘ１、Ｘ２，Ｘ３の各流量値「１．０」「１０．０」「５．０」を選択し、２番目である例えば、Ｘ２の流量値が、その前後の２点（例えば、Ｘ１及びＸ３）の流量値より大きいか否かを判断する。
本実施の形態では、２番目のＸ２での流量値「１０．０」は、Ｘ１の「１．０」とＸ３の「５．０」より大きいので、ＳＴ５では、「２番目が最も大きい」と判断され、ＳＴ６へ進む。この「２番目が最も大きいか否か」が比較情報の一例である。
ＳＴ６では、当該２番目（例えば、Ｘ２）の流量値「１０．０」を、対応する時刻データ「Ｘ２」と共に図３の「極大候補値データ記憶部３５」に記憶する。
このように本実施の形態では、時系列に近接する複数、例えば、３点の流量値を比較するので、実際の流量値の変化を精度良く把握することができる。
次いで、ＳＴ７へ進む。ＳＴ７では、図３の「極大値データ判断処理部（プログラム）３６」が動作し、「極大候補値データ記憶部３５」の「極大候補値データ」、上述の例では、時刻データ「Ｘ２」の流量値「１０．０」が「閾値データ記憶部３７」の閾値情報である例えば、「上閾値」より大きいか否かを判断する。
すなわち、「閾値データ記憶部３７」に、当該流量値が、上述の患者Ｐの「収縮期」や「拡張期」に該当する場合の最低の基準情報が記憶されている。
具体的には、「拡張期」であれば、図１５に示すように「６．７」以上が基準となり「上閾値データ」として記憶されている。
一方、「収縮期」であれば、図１５に示すように「３．３」以下が基準となり、「下閾値データ」として、記憶されている。
具体的には、「拡張期」であれば、図１５に示すように「６．７」以上が基準となり「上閾値データ」として記憶されている。
一方、「収縮期」であれば、図１５に示すように「３．３」以下が基準となり、「下閾値データ」として、記憶されている。
すなわち、図３の「極大候補値データ」であっても、当該流量値が「上閾値以上」でなければ、この工程で、「拡張期」の流量値でないと判断される。
したがって、「拡張期」の判断を精度良く行うことができる。
したがって、「拡張期」の判断を精度良く行うことができる。
ＳＴ８で、図３の「極大候補値データ」が「上閾値（６．７）以上」であると判断されたときは、ＳＴ９へ進む。
ＳＴ９では、「上閾値（６．７）」より大きい「極大候補データ（例えば、Ｘ２（１０．０））」を、「極大値データ」として対応時刻データ（Ｘ２）と関連付けて、図４の「極大値記憶部４１」に記憶される。
ＳＴ９では、「上閾値（６．７）」より大きい「極大候補データ（例えば、Ｘ２（１０．０））」を、「極大値データ」として対応時刻データ（Ｘ２）と関連付けて、図４の「極大値記憶部４１」に記憶される。
すなわち、この「極大値データ」が、患者Ｐの「拡張期」の流量値として有力なデータとして記憶される。
この記憶された極大値データが「拡張期候補情報」の一例となっている。また、「極大値データ判断処理部（プログラム）３６」が、候補情報生成部の一例となっている。
この記憶された極大値データが「拡張期候補情報」の一例となっている。また、「極大値データ判断処理部（プログラム）３６」が、候補情報生成部の一例となっている。
次いで、ＳＴ１０へ進む。ＳＴ１０では、図３の「流量データ記憶部３１」の流量値データ、例えば、１分間分の全てについて判断したか否かを判断し、未だ、全てについて判断していないと判断されたときは、ＳＴ１１へ進む。
ＳＴ１１では、図４の「第２の判断対象流量値データ抽出処理部（プログラム）４２」が動作し、図３の「流量データ記憶部３１」の流量値データのうち、図３の「判断対象流量値データ記憶部３３」、上述の例では、Ｘ１（１．０）、Ｘ２（１０．０）、Ｘ３（５．０）の最も古い時刻データ、Ｘ１と関連付けられているデータ（Ｘ１（１．０））を除き、時系列に古い順に３個、上述の例では、Ｘ２（１０．０）、Ｘ３（５．０）、Ｘ４（６．５）選択する。
そして、対応する時刻データと共に図３の「判断対象流量値データ記憶部３３」に記憶する。このとき、既に記憶されているデータ、上述の例ではＸ１（１．０）、Ｘ２（１０．０）、Ｘ３（５．０）は削除される。
次いで、ＳＴ４で、上述と同様に、２番目、今回は、Ｘ３（５．０）が、１番目のＸ２（１０．０）と３番目のＸ４（６．５）より流量値が大きいか否かを判断し、大きい場合は「上閾値」と比較し、「上閾値以上」であれば「極大値記憶部４１」に記憶される。
この工程が、「流量データ記憶部３１」の全てのデータについて判断される。
この工程が、「流量データ記憶部３１」の全てのデータについて判断される。
すると、本実施の形態では、図１５に示すように、例えば、時刻データＸ２（１０．０）、Ｘ８（７．０）、Ｘ１３（１０．０）、Ｘ１６（１０．０）、Ｘ１８（９．５）が「極大値」、すなわち、患者Ｐの心臓の「拡張期」の流量値候補として、図４の「極大値データ記憶部４１」に記憶される。
ＳＴ１０で、「流量データ記憶部３１」の１分間分の流量値データの全てについての判断が終了したとされると、ＳＴ１２へ進む。ＳＴ１２以下では、「流量データ記憶部３１」の流量値データが、患者Ｐの心臓の「収縮期」に該当する可能性があるか否かが判断される。
ＳＴ１１では、図３の「第１の判断対象流量値データ抽出処理部（プログラム）３２」が動作し、ＳＴ３と同様に、図３の「流量データ記憶部３１」の流量値データを時系列に古い順に３個、例えば、「１．０」、「１０．０」、「５．０」を選択し、対応する時刻データＸ１、Ｘ２、Ｘ３と共に図３の「判断対象流量値データ記憶部３３」に記憶する。
次いで、ＳＴ１３へ進む。ＳＴ１３では、図４の「極小候補値データ判断処理部（プログラム）４３」動作し、「判断対象流量値データ記憶部３３」を参照し、時系列の古い順に３点（例えば、Ｘ１、Ｘ２，Ｘ３）の流量値（「１．０」、「１０．０」、「５．０」）を選択し、２番目である例えば、Ｘ２「１０．０」の流量値が、その前後の２点（例えば、Ｘ１及びＸ３）の流量値より小さいか否かを判断する。
次いで、ＳＴ１４で、「２番目（Ｘ２（１０．０））が最も小さいか否か」が判断されるが、上述の例では、最も小さくはないため、ＳＴ１５へ進む。
ＳＴ１５では、上述のＳＴ１１と同様に、図４の「第２の判断対象流量値データ抽出処理部（プログラム）４２」が動作し、「流量データ記憶部３１」の流量値データのうち、「判断対象流量値データ記憶部３３」のデータ、例えば、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の最も古い時刻データと関連付けられているデータ（例えば、Ｘ１）を除き、時系列に古い順に３個（例えば、「１０．０」、「５．０」「６．５」を選択し、対応する時刻データ（Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）と共に図３の「判断対象流量値データ記憶部３３」に記憶する。このとき、既に記憶されているデータは削除される。
ＳＴ１５では、上述のＳＴ１１と同様に、図４の「第２の判断対象流量値データ抽出処理部（プログラム）４２」が動作し、「流量データ記憶部３１」の流量値データのうち、「判断対象流量値データ記憶部３３」のデータ、例えば、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の最も古い時刻データと関連付けられているデータ（例えば、Ｘ１）を除き、時系列に古い順に３個（例えば、「１０．０」、「５．０」「６．５」を選択し、対応する時刻データ（Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）と共に図３の「判断対象流量値データ記憶部３３」に記憶する。このとき、既に記憶されているデータは削除される。
次いで、ＳＴ１３へ進む。ＳＴ１３では、上述のように、図４の「極小候補値データ判断処理部（プログラム）４３」動作し、「判断対象流量値データ記憶部３３」を参照し、時系列の古い順に３点（例えば、Ｘ２、Ｘ３，Ｘ４）の流量値（「１０．０」、「５．０」、「６．０」）を選択し、２番目である例えば、Ｘ３「５．０」の流量値が、その前後の２点（例えば、Ｘ２及びＸ４）の流量値より小さいか否かを判断する。
次いで、ＳＴ１４へ進む。上述の例では、２番目（Ｘ３（５．０））が最も小さいので、ＳＴ１６へ進む。
ＳＴ１６では、当該２番目の流量値（例えば、「５．０」）を、対応する時刻データ（Ｘ３）と共に図４の「極小候補値データ記憶部４４」に記憶する。
ＳＴ１６では、当該２番目の流量値（例えば、「５．０」）を、対応する時刻データ（Ｘ３）と共に図４の「極小候補値データ記憶部４４」に記憶する。
次いで、ＳＴ１７では、図４の「極小値データ判断処理部（プログラム）４５」が動作し、図４の「極小候補値データ記憶部４４」の「極小候補値データ」、上述の例ではＸ３（５．０）が図３の「閾値データ記憶部３７」の「下閾値」例えば、「３．３」より小さいか否かを判断する。
上述の例では、Ｘ３（５．０）は「下閾値（３．３）」より小さくないため、患者Ｐの「収縮期」には該当しないとして、ＳＴ１５へ進み、次の３点であるＸ３，Ｘ４、Ｘ５で２番目が最も小さいか判断し、更に、「下閾値（３．３）」より小さいかを判断する。
図１５の例では、選択された３点が、Ｘ８（７．０）、Ｘ９（１．５）、Ｘ１０（５．５）の場合に、２番目（Ｘ９（１．５））が最も小さく、且つ、「下閾値（３．３）」より小さくなる。
このため、この例では、ＳＴ１８で、「下閾値」より小さいと判断され、ＳＴ１９へ進む。ＳＴ１９では、「下閾値」より小さい「極小候補データ（例えば、Ｘ９（１．５））」を、「極小値データ」として対応時刻データ（Ｘ９）と関連付けて，図４の「極小値データ記憶部４６」に記憶する。
このため、この例では、ＳＴ１８で、「下閾値」より小さいと判断され、ＳＴ１９へ進む。ＳＴ１９では、「下閾値」より小さい「極小候補データ（例えば、Ｘ９（１．５））」を、「極小値データ」として対応時刻データ（Ｘ９）と関連付けて，図４の「極小値データ記憶部４６」に記憶する。
この記憶された極小値データが「収縮期候補情報」の一例となっている。また、「極小値データ判断処理部（プログラム）４５」が、候補情報生成部の一例となっている。
次いで、ＳＴ２０へ進む。ＳＴ２０で、「流量データ記憶部３１」の１分間分の流量値データの全てについての判断が終了したとされると、「極小値記憶部４６」への記憶が終了する。
図１５の例では、例えば、時刻データＸ１（１．０）、Ｘ９（１．５）、Ｘ１１（２．０）、Ｘ１４（１．５）、Ｘ２０（１．５）が「極小値」、すなわち、患者Ｐの心臓の「収縮期」の流量値候補として、図４の「極小値データ記憶部４６」に記憶される。
図１５の例では、例えば、時刻データＸ１（１．０）、Ｘ９（１．５）、Ｘ１１（２．０）、Ｘ１４（１．５）、Ｘ２０（１．５）が「極小値」、すなわち、患者Ｐの心臓の「収縮期」の流量値候補として、図４の「極小値データ記憶部４６」に記憶される。
次いで、ＳＴ２１へ進む。ＳＴ２１では、図４の「極大値データ記憶部４１」及び「極小値データ記憶部４６」に記憶されているデータには、患者Ｐの「収縮期」や「拡張期」に相当するデータのみならず、ノイズデータ等も含まれている可能性があるため、以下、そのノイズデータの削除を行う。
すなわち、図５の「拍動ノイズ削除処理部（プログラム）５１」が動作し、図３の「極大値データ記憶部４１」と「極小値データ記憶部４６」を参照し、時系列において古い順に抽出する。
図１５の例では、古い順に、Ｘ１（極小値）、Ｘ２（極大値）、Ｘ８（極大値）、Ｘ９（極小値）、Ｘ１１（極小値）、Ｘ１３（極大値）、Ｘ１４（極小値）、Ｘ１６（極大値）、Ｘ１８（極大値）、Ｘ２０（極小値）となる。
図１５の例では、古い順に、Ｘ１（極小値）、Ｘ２（極大値）、Ｘ８（極大値）、Ｘ９（極小値）、Ｘ１１（極小値）、Ｘ１３（極大値）、Ｘ１４（極小値）、Ｘ１６（極大値）、Ｘ１８（極大値）、Ｘ２０（極小値）となる。
そして、最も古い「極小値データ」「１．０」と、「その時刻データ」である「Ｘ１」を「第１拍目の拍動」の「開始時」である「第１拍動開始時データ」として図５の「拍動周期データ記憶部５２」に記憶する。
なお、この「第１拍動開始時データ」等が収縮期情報の一例となる。
なお、この「第１拍動開始時データ」等が収縮期情報の一例となる。
次いで、ＳＴ２２へ進む。ＳＴ２２では「第１拍動開始時」にあたる「極小値データ」である図１５の「Ｘ１」と時系列で最も近接する「極大値」と「その時刻データ」、図１５の例では、「Ｘ２」を「第１拍目の拍動」の極大値と、その時刻データである「第１拍動最大時データ」として、図５の「拍動周期データ記憶部５２」に記憶する。
この「第１拍動最大時データ」等が、拡張期情報の一例となる。また、「拍動ノイズ削除処理部（プログラム）５１」が収縮拡張期情報生成部の一例となっている。
この「第１拍動最大時データ」等が、拡張期情報の一例となる。また、「拍動ノイズ削除処理部（プログラム）５１」が収縮拡張期情報生成部の一例となっている。
次いで、ＳＴ２３へ進む、ＳＴ２３では、「第１拍動最大値時刻データ」である「第１拍目の拍動」の「極大値」の時刻データ、上述の例では「Ｘ２」と時系列で最も近接する「極小値データ」と「その時刻データ」、図１５の例では、「Ｘ９」を「第２拍目の拍動」の「開始時」である「第２拍動開始時データ」として図５の「拍動周期データ記憶部５２」に記憶する。
したがって、図１５の「Ｘ８」の極大値は、ノイズデータとして削除する。これは、拍動の「極小値」と「極大値」は交互に発生することから、「Ｘ２」と連続して発生している「Ｘ８」をノイズとして処理し、患者Ｐの「収縮期」と「拡張期」を精度高く特定するためである。
次いで、「第２拍動開始時」にあたる「極小値データ」である図１５の「Ｘ９」と時系列で最も近接する「極大値」と「その時刻データ」、図１５の例では、「Ｘ１３」を「第２拍目の拍動」の極大値と、その時刻データである「第２拍動最大時データ」として、「拍動周期データ記憶部５２」に記憶する。
すなわち、Ｘ１１の「極小値」はノイズとして削除処理される。
すなわち、Ｘ１１の「極小値」はノイズとして削除処理される。
このような、判断を続け、「極大値データ記憶部４１」と「極小値データ記憶部４６」の全てのデータについて判断する。
ＳＴ２５で、全てのデータについての処理が完了したとき、「流量データ記憶部３１」の１分間の流量データについて、患者Ｐの「収縮期」と「拡張期」から成る拍動の情報は、図５の「拍動周期データ記憶部５２」に記憶される。
例えば、１分間に１２０回繰り返される各拍動の「収縮期（拍動開始時）」と「拡張期（拍動最大時）」のデータが、その時刻情報と共に記憶される。
ＳＴ２５で、全てのデータについての処理が完了したとき、「流量データ記憶部３１」の１分間の流量データについて、患者Ｐの「収縮期」と「拡張期」から成る拍動の情報は、図５の「拍動周期データ記憶部５２」に記憶される。
例えば、１分間に１２０回繰り返される各拍動の「収縮期（拍動開始時）」と「拡張期（拍動最大時）」のデータが、その時刻情報と共に記憶される。
次いで、ＳＴ２６へ進む。図１に示すように、体外循環装置１は、送血チューブ１２等を介して、人工肺２から血液を患者Ｐへ送血する。そして、その際、患者Ｐの心臓の「収縮期」と「拡張期」の時期に同期させて行う。しかし、体外循環装置１の送血チューブ１２の長さは、体外循環装置１の種類によって相違する場合があるため、当該送血チューブ１２の長さを考慮して、患者Ｐの心臓の「収縮期」と「拡張期」のそれぞれに対する人工肺２からの患者Ｐへの血液の送血を同期させなければならない。
そこで、本実施の形態では、当該体外循環装置１の管部長である例えば、送血チューブ１２等の長さに応じて、当該患者Ｐにおける心臓の拡張収縮と血液の送血とを同期させるタイミングの調整を行う。
そこで、本実施の形態では、当該体外循環装置１の管部長である例えば、送血チューブ１２等の長さに応じて、当該患者Ｐにおける心臓の拡張収縮と血液の送血とを同期させるタイミングの調整を行う。
先ず、ＳＴ２６では、図６の「修正拍動周期データ生成処理部（プログラム）６１」が動作し、図５の送血時期変化時記憶部である例えば、「遅延データ記憶部５３」を参照する。
「遅延データ記憶部５３」には、送血チューブ１２等の長さに対応する遅延時間（ΔＴ１）が記憶されている。
すなわち、人工肺２と患者Ｐとの間の送血チューブ１２等の長さによって、人工肺２から患者Ｐへ送血される「血液」の到達、タイミングが相違する。
そこで、予め配置する送血チューブ１２の長さに従い、「血液」の到達遅延時間のデータが記憶されている。
すなわち、人工肺２と患者Ｐとの間の送血チューブ１２等の長さによって、人工肺２から患者Ｐへ送血される「血液」の到達、タイミングが相違する。
そこで、予め配置する送血チューブ１２の長さに従い、「血液」の到達遅延時間のデータが記憶されている。
例えば、計算式は以下のとおり。
ΔＴ１＝Ｌ（チューブ長さ）／Ｖ（当該モータで流される血液の流速平均）
Ｖ（当該モータで流される血液の流速平均）＝Ｑ（想定流量）／Ａ（当該チューブの断面積
例えば、Ｌ＝１．５ｍ、Ｖ＝０．９４ｍ／ｓｅｃ（Ｑ＝４．０Ｌ／ｍｉｎ、チューブ直径＝約９．５ｍｍ）の場合、ΔＴ１は「約１．６秒」となる。
ΔＴ１＝Ｌ（チューブ長さ）／Ｖ（当該モータで流される血液の流速平均）
Ｖ（当該モータで流される血液の流速平均）＝Ｑ（想定流量）／Ａ（当該チューブの断面積
例えば、Ｌ＝１．５ｍ、Ｖ＝０．９４ｍ／ｓｅｃ（Ｑ＝４．０Ｌ／ｍｉｎ、チューブ直径＝約９．５ｍｍ）の場合、ΔＴ１は「約１．６秒」となる。
そこで、本工程では、図５の「チューブ長データ記憶部５４」に記憶されている「送血チューブ１２の長さデータ」に対応する「遅延時間」を特定し、図５の「拍動周期データ記憶部５２」の「第１拍動開始時データ」、「第１拍動最大時データ」、「第２拍動開始時データ」、「第２拍動最大時データ」等の時刻データを修正し、「修正第１拍動開始時データ」、「修正第１拍動最大時データ」、「修正第２拍動開始時データ」、「修正第２拍動最大時データ」等として、図６の「修正拍動周期データ記憶部６２」に記憶させる。
これにより、「修正拍動周期データ記憶部６２」に記憶された「修正第１拍動開始時データ」、「修正第１拍動最大時データ」等は、送血チューブ１２等の長さを考慮した最適のタイミングで、患者Ｐの心臓の「収縮期」や「拡張期」と患者Ｐへの血液の送血とを同期させることができるデータとなっている。
次いで、ＳＴ２７へ進む。ＳＴ２７では、図６の「送血動作指示処理部（プログラム）６３」が動作し、図６の「修正拍動周期データ記憶部６２」の「修正第１拍動開始時データ」、「修正第１拍動最大時データ」、「修正第２拍動開始時データ」、「修正第２拍動最大時データ」等と図６の「送血量データ記憶部６４」の送血量データ｛体外循環装置１の人工肺２（遠心ポンプ３）から患者Ｐへ送血される送血量データ｝に基づいて、ドライブモータを制御し、動脈（大動脈）へ送血の停止及び所定量の送血を実行する。
例えば、「修正第１拍動開始時データ」の時刻（タイミング）で「送血を停止」し、「修正第１拍動最大時データ」の時刻で「送血を実行」する。
例えば、「修正第１拍動開始時データ」の時刻（タイミング）で「送血を停止」し、「修正第１拍動最大時データ」の時刻で「送血を実行」する。
これは、動脈への送血の停止のタイミングは心臓から血液が拍出されているタイミング（心臓の収縮期）とする。心臓の収縮期は、血液が送り出されているため、流量センサ７の流量値は、心臓からの送血に圧して下がる関係となるからである。
一方、動脈への送血の実行のタイミングは、心臓が血液を貯めているタイミング（心臓の拡張期）とする。心臓の拡張期は、心臓からの送血がないため抵抗が少なく流量センサ７の流量値は上がる関係となる。
したがって、修正された１分間分の拍動データ（修正第１拍動開始時データ」、「修正第１拍動最大時データ」、「修正第２拍動開始時データ」、「修正第２拍動最大時データ」等に基づいて「送血の停止」と「送血の実行」を行うことで、患者Ｐの心臓の拍動に同期させた送血等が可能となる。
このとき、例えば、１分間で、１２０回の拍動を、患者Ｐの心臓の拍動と合わせてドライブモータ４等に実行させる。
このとき、例えば、１分間で、１２０回の拍動を、患者Ｐの心臓の拍動と合わせてドライブモータ４等に実行させる。
このように本実施の形態では、複数の機器を使用することなく、体外循環装置１のみを使用するだけで、血液にダメージ等を与えることなく、患者Ｐの心臓の拍動に同期して血液を送血することができる。
ところで、従来から用いられているＩＡＢＰは、心臓と同期させることはできるが、心臓補助効果が小さく、一方、ＰＣＰＳは、心臓補助効果がＩＡＢＰより高いが、ＰＣＰＳの効果が低減する「ミキシング（ＭＩＸＩＮＧ）」と言われる現象が発生するだけでなく、後負荷が増加するという問題があった。
この点、本実施の形態では、患者Ｐの心臓の拍動に同期して血液を送血するので、心臓から送り出される血液とぶつかり、効果が低減するＭＩＸＩＮＧ（ミキシング）の発生を防止できると共に、後負荷の発生も防止することができる。
さらに、ＩＡＢＰを使用しないので、複数の機器を同期させる煩雑さや、複数の機器による打ち消し効果の発生を未然に防止することできる。
この点、本実施の形態では、患者Ｐの心臓の拍動に同期して血液を送血するので、心臓から送り出される血液とぶつかり、効果が低減するＭＩＸＩＮＧ（ミキシング）の発生を防止できると共に、後負荷の発生も防止することができる。
さらに、ＩＡＢＰを使用しないので、複数の機器を同期させる煩雑さや、複数の機器による打ち消し効果の発生を未然に防止することできる。
このように、本実施の形態では、患者Ｐの心臓の拍動に同期させて、人工肺２から血液を送血等することができるが、送血を実行している過程で、患者Ｐの心臓の拍動と同期しなくなる場合があり得る。
そこで、本実施の形態では、以下のように、その同期の修正工程を実行する。
そこで、本実施の形態では、以下のように、その同期の修正工程を実行する。
先ず、ＳＴ３１では、図２の流量センサ７の流量値をモニターし、時刻データと共に、流量値を図３の「流量データ記憶部３１」に記憶する。
次いで、ＳＴ３２へ進む。ＳＴ３２では、図７の「差分値データ生成処理部（プログラム）７１」が動作し、図６の「修正拍動周期データ記憶部６２」と図３の「流量データ記憶部３１」を参照し、「修正拍動周期データ記憶部６２」の「修正第１拍動開始時データ」、「修正第１拍動最大時データ」、「修正第２拍動開始時データ」、「修正第２拍動最大時データ」等の時刻データに対応する「流量値データ」を抽出し、差分を「差分値データ」として図７の「差分値データ記憶部７２」に記憶する。
この「差分値データ」が、「差異変化情報」の一例となる。
この「差分値データ」が、「差異変化情報」の一例となる。
図１７は、差分値データを波形で説明した概略説明図である。
図１７（ａ）は、「修正拍動周期データ記憶部６２」の「修正第１拍動開始時データ」、「修正第１拍動最大時データ」、「修正第２拍動開始時データ」、「修正第２拍動最大時データ」等の時刻データと、患者Ｐの心臓の拍動（「収縮期」及び「拡張期」）の時刻データが一致している場合、すなわち、コントローラ２０の患者Ｐへ血液の送血の実行及び停止を行うタイミングと患者Ｐの心臓の拍動タイミングが一致している場合における波形を示す概略説明図である。
図１７（ａ）は、「修正拍動周期データ記憶部６２」の「修正第１拍動開始時データ」、「修正第１拍動最大時データ」、「修正第２拍動開始時データ」、「修正第２拍動最大時データ」等の時刻データと、患者Ｐの心臓の拍動（「収縮期」及び「拡張期」）の時刻データが一致している場合、すなわち、コントローラ２０の患者Ｐへ血液の送血の実行及び停止を行うタイミングと患者Ｐの心臓の拍動タイミングが一致している場合における波形を示す概略説明図である。
この場合は、図１７（ａ）に示すように、コントローラ１０が制御する例えば、「修正第１拍動最大時データ」の流量値（ｈ１）と同じ時刻データ（タイミング）における「流量センサ７」の流量値（ｈ５）は、図１７（ａ）に示すように、コントローラ１０が制御する流量値（ｈ１）と、患者Ｐの心臓の「拡張期」におけるチューブ内の流量値（ｈ２）との和となり、その差分値データは、患者Ｐの心臓の「拡張期」のチューブ内の流量値（ｈ２）となる。
一方、「修正第２拍動開始時データ」の流量値（ｈ３）と、同じ時刻データ（タイミング）における「流量センサ７」の流量値（ｈ６）は、図１７（ａ）に示すように、コントローラ１０が制御する流量値（ｈ３）と、患者Ｐの心臓の「収縮期」におけるチューブ内の流量値（ｈ４）との和となり、その差分値データは、患者Ｐの心臓の「収縮期」のチューブ内の流量値（ｈ４）となる。
したがって、図１７（ａ）では、流量センサ７の流量値の波形は、大きな波を描く波形となる。
したがって、図１７（ａ）では、流量センサ７の流量値の波形は、大きな波を描く波形となる。
これに対して、図１７（ｂ）は、「修正拍動周期データ記憶部６２」の「修正第１拍動開始時データ」、「修正第１拍動最大時データ」、「修正第２拍動開始時データ」、「修正第２拍動最大時データ」等の時刻データと、患者Ｐの心臓の拍動（「収縮期」及び「拡張期」）の時刻データが一致していない場合、すなわち、コントローラ２０の患者Ｐへ血液の送血の実行及び停止を行うタイミングと患者Ｐの心臓の拍動タイミングが一致していない場合における波形を示す概略説明図である。
この場合は、図１７（ｂ）に示すように、コントローラ１０が制御する例えば、「修正第１拍動最大時データ」の流量値（ｈ１）と、同じ時刻データ（タイミング）における「流量センサ７」の流量値（ｈ８）は、図１７（ｂ）に示すように、コントローラ１０が制御する流量値（ｈ１）と、患者Ｐの心臓の「収縮期」におけるチューブ内の流量値（ｈ７）との和となり、その差分値データは、患者Ｐの心臓の「収縮期」のチューブ内の流量値（ｈ７）となる。
一方、「修正第２拍動開始時データ」の流量値（ｈ３）と、同じ時刻データ（タイミング）における「流量センサ７」の流量値（ｈ１１）は、図１７（ｂ）に示すように、コントローラ１０が制御する流量値（ｈ３）と、患者Ｐの心臓の「拡張期」におけるチューブ内の流量値（ｈ１０）との和となり、その差分値データは、患者Ｐの心臓の「拡張期」のチューブ内の流量値（ｈ１０）となる。
このように、図１７（ｂ）の場合は、図示するように、コントローラ１０の「修正第１拍動最大時データ」の時刻データ（タイミング）で、患者Ｐの心臓は、「収縮期」の拍動を実行しているため、体外循環装置１の患者Ｐへ血液の送血の実行と、心臓が血液を送り出す「収縮期」が同時に実行され、体外循環装置１からの血液と、心臓からの血液とがぶつかり「ミキシング」が発生するおそれがある。
そして、このとき、流量センサ７の流量値の波形は、略直線となる。
そして、このとき、流量センサ７の流量値の波形は、略直線となる。
このように、本実施の形態では、コントローラ１０からの血液の送血及び停止のタイミングと、患者Ｐの心臓の拍動（「収縮期」及び「拡張期」）のタイミングが一致せず、「ミキシング」等が発生していることは、図１７（ａ）（ｂ）に示すように波形の位相の相違で容易に把握することができる。
そこで、本実施の形態では、上述のように、「修正拍動周期データ記憶部６２」の「修正第１拍動開始時データ」等の時刻データに対応する「流量値データ」を抽出し、記憶した「差分値データ」に基づき、位相の相違（ズレ）の程度を把握する構成となっている。
したがって、後述のように、「差分値データ」に基づく、位相の相違（ズレ）の程度に基づいて、コントローラ１０が血液の送血及び停止のタイミング（時刻データ）を修正することで、容易に修正が可能となる。
そこで、本実施の形態では、上述のように、「修正拍動周期データ記憶部６２」の「修正第１拍動開始時データ」等の時刻データに対応する「流量値データ」を抽出し、記憶した「差分値データ」に基づき、位相の相違（ズレ）の程度を把握する構成となっている。
したがって、後述のように、「差分値データ」に基づく、位相の相違（ズレ）の程度に基づいて、コントローラ１０が血液の送血及び停止のタイミング（時刻データ）を修正することで、容易に修正が可能となる。
以下、図１３のＳＴ３３及びＳＴ３４で具体的に説明する。
先ず、ＳＴ３３では、図７の「再修正拍動周期データ生成処理部（プログラム）７３」が動作し、図７の「差分値データ記憶部７２」と図３の「差分値対応時刻修正データ記憶部７４」を参照する。
この「差分値対応時刻修正データ記憶部７４」には、「差分値データ」に基づき、差分値を解消するための修正時間データが記憶されている。
すなわち、上述の図１７（ａ）（ｂ）で示す位相のズレ（相違）を修正するため、「差分値データ」に基づく「修正時間データ」が記憶されている。
先ず、ＳＴ３３では、図７の「再修正拍動周期データ生成処理部（プログラム）７３」が動作し、図７の「差分値データ記憶部７２」と図３の「差分値対応時刻修正データ記憶部７４」を参照する。
この「差分値対応時刻修正データ記憶部７４」には、「差分値データ」に基づき、差分値を解消するための修正時間データが記憶されている。
すなわち、上述の図１７（ａ）（ｂ）で示す位相のズレ（相違）を修正するため、「差分値データ」に基づく「修正時間データ」が記憶されている。
そして、「再修正拍動周期データ生成処理部（プログラム）７３」は、「修正拍動周期データ」である「修正第１拍動開始時データ」等の時刻データを、この「修正時間データ」で修正し「再修正第１拍動開始時データ」等とし、図８の「再修正拍動周期データ記憶部８１」に記憶する。
次いで、ＳＴ３４へ進む。ＳＴ３４では、図８の「第２送血動作指示処理部（プログラム）８２」が動作し、図８の「再修正拍動周期データ記憶部８１」の「再修正第１拍動開始時データ」、「再修正第１拍動最大時データ」、「再修正第２拍動開始時データ」、「再修正第２拍動最大時データ」等及び図６の「送血量データ記憶部６４」の送血量データに基づいて、ドライブモータ４を制御し、動脈へ送血の停止及び所定量の送血を実行する。
このように本実施の形態では、患者Ｐの心臓の拍動（「収縮期」及び「拡張期」）のタイミングが変化しても、その変化を把握し、迅速に体外循環装置１による血液の送血の実行や停止のタイミングを修正し、誤差（ズレ）を合わせることができる。
ところで、本発明は、上述の実施の形態に限定されない。
１・・・体外循環装置、２・・・人工肺、３・・・遠心ポンプ、４・・・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・・・流用センサ、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、２１・・・コントローラ制御部、２２・・・通信装置、２３・・・タッチパネル、２４・・・入力装置、２５・・・計時装置、２６・・・コントローラ本体、３０・・・第１の各種情報記憶部、３１・・・流量データ記憶部、３２・・・第１の判断対象流量値データ抽出処理部（プログラム）、３３・・・判断対象流量値データ記憶部、３４・・・極大候補値データ判断処理部（プログラム）、３５・・・極大候補値データ記憶部、３６・・・極大値データ判断処理部（プログラム）、３７・・・閾値データ記憶部、４０・・・第２の各種情報記憶部、４１・・・極大値データ記憶部、４２・・・第２の判断対象流量値データ抽出処理部（プログラム）、４３・・・極小候補値データ判断処理部（プログラム）、４４・・・極小候補値データ記憶部、４５・・・極小値データ判断処理部（プログラム）、４６・・・極小値データ記憶部、５０・・・第３の各種情報記憶部、５１・・・拍動ノイズ削除処理部（プログラム）、５２・・・拍動周期データ記憶部、５３・・・遅延データ記憶部、５４・・・チューブ長データ記憶部、６０・・・第４の各種情報記憶部、６１・・・修正拍動周期データ生成処理部（プログラム）、６２・・・修正拍動周期データ記憶部、６３・・・送血動作指示処理部（プログラム）、６４・・・送血量データ記憶部、７０・・・第５の各種情報記憶部、７１・・・差分値データ生成処理部（プログラム）、７２・・・差分値データ記憶部、７３・・・再修正拍動周期データ生成処理部（プログラム）、７４・・・差分値対応時刻修正データ記憶部、８０・・・第６の各種情報記憶部、８１・・・再修正拍動周期データ記憶部、８２・・・第２送血動作指示処理部（プログラム）、１Ｒ・・・循環回路、Ｐ・・・患者
Claims (8)
- 流量測定部から取得した対象者の血液の流量情報を記憶する流量情報記憶部と、
時系列における複数の前記流量情報の比較情報に基づき、対象者の心臓が収縮する収縮期情報に該当する可能性がある収縮期候補情報と、心臓が拡張する拡張期情報に該当する可能性がある拡張期候補情報を特定する候補情報生成部と、
時系列における複数の前記収縮期候補情報及び複数の前記拡張期候補情報の出現情報に基づいて、各拍動における収縮期情報及び拡張期情報を特定する収縮拡張期情報生成部と、
前記収縮期情報及び前記拡張期情報に基づいて、送血する送血情報又は送血を停止する送血停止情報をモータ部に送信する構成となっていることを特徴とする体外循環管理装置。 - 前記比較情報及び前記収縮期情報又は前記拡張期情報の基準情報である閾値情報に基づいて前記収縮期候補情報又は前記拡張期候補情報に該当するが否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の体外循環管理装置。
- 前記比較情報が、時系列における３点の前記流量情報の比較情報であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の体外循環管理装置。
- 前記収縮期情報及び前記拡張期情報と実際の拍動との差異情報を差異変化情報として取得し、前記差異変化情報に基づいて、前記収縮期情報及び前記拡張期情報を修正す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管理装置。
- 対象者の血液のガス交換を行う人工肺部と、
前記人工肺部と患者とを連結する管部と、
前記管部内の血流を測定する前記流量測定部と、
前記管部内の血液を送液させるモータ部と、を有す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管理装置を備える体外循環装置。 - 前記人工肺部と対象者間の管部の長さである管部長に基づいて、人工肺部の送血時期を変化させる送血時期変化情報を記憶する送血時期変化情報記憶部を有することを特徴とする請求項５に記載の体外循環装置。
- 体外循環管理装置を、流量測定部から取得した対象者の血液の流量情報を記憶する流量情報記憶部、
時系列における複数の前記流量情報の比較情報に基づき、対象者の心臓が収縮する収縮期情報に該当する可能性がある収縮期候補情報と、心臓が拡張する拡張期情報に該当する可能性がある拡張期候補情報を特定する候補情報生成部、
時系列における複数の前記収縮期候補情報及び複数の前記拡張期候補情報の出現情報に基づいて、各拍動における収縮期情報及び拡張期情報を特定する収縮拡張期情報生成部、として機能させ、
前記収縮期情報及び前記拡張期情報に基づいて、送血する送血情報又は送血を停止する送血停止情報をモータ部に送信するように前記体外循環管理装置を機能させるための体外循環管理プログラム。 - 流量情報記憶部に流量測定部から取得した対象者の血液の流量情報を記憶し、
時系列における複数の前記流量情報の比較情報に基づき、対象者の心臓が収縮する収縮期情報に該当する可能性がある収縮期候補情報と、心臓が拡張する拡張期情報に該当する可能性がある拡張期候補情報を特定し、
時系列における複数の前記収縮期候補情報及び複数の前記拡張期候補情報の出現情報に基づいて、各拍動における収縮期情報及び拡張期情報を特定し、
前記収縮期情報及び前記拡張期情報に基づいて、送血する送血情報又は送血を停止する送血停止情報をモータ部に送信する構成となっていることを特徴とする体外循環管理装置の制御方法。
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