JP2013135802A

JP2013135802A - 分離返液返血装置

Info

Publication number: JP2013135802A
Application number: JP2011288807A
Authority: JP
Inventors: Masanori Niiyama; 正徳新山; Hiromi Yamazaki; 博実山崎
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP5951252B2

Abstract

【課題】出血による血液を含む等張液から連続的に血液を分離、濃縮して患者に返血する。
【解決手段】患者の腹腔１０から取り出した血液１６と等張液１５の混合液１７から等張液１５を分離し、等張液１５は患者の腹腔１０に返液し、血液１６は血管に返血する分離返液返血装置１００であって、腹腔１０からの混合液１７の取り出しと、等張液１５の腹腔１０への返液と、血液１６の患者への返血とを平行して行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、体腔内から取り出した血液と等張液との混合液を処理して等張液と血液とを生体に戻す分離返液返血装置の構造に関する。

内視鏡による手術は医学分野で急速に発展している技術である。この手術は開腹手術に比べて傷が小さく、患者の回復が早いことが特徴である。一方、内視鏡を用いた手術では腹腔を膨らませなければならない。現在、腹腔を膨らませる技術としては、無水炭酸ガスを使用する方法と、生理食塩水のような等張液を使用する方法とがある。ガスを使用する方法は、二酸化炭素が血中に入り込んだり、内臓が乾燥したりするという問題があり、このような問題を解決するために、等張液を腹腔に充填して手術を行う腹腔内液充填手術がある（例えば、特許文献１参照）。

一方、手術中に患者が出血を起こす場合がある。この場合、出血量が多くなると患者に輸血が必要となってくる。そこで、出血した血液を患者から回収し、洗浄して患者に返血する方法が提案されている。このような装置は、患者から吸い込んだ血液に洗浄液を混合した後、フィルタによって空気泡や比較的大きな粒子を除去し、膜フィルタを通してヘマトクリット値が患者への返血が可能となる程度の血液を抽出し、患者に返血するものである（例えば、特許文献２，３参照）。

特許第３３０１６１４号公報特許第３０１２６８９号公報特開２０００−２１７９０８号公報

ところで、引用文献１に記載されたように、人体の腹腔内に等張液を入れて内視鏡によって手術を行う場合でも、手術中に出血が発生する場合がある。この場合、出血した血液は腹腔内に満たされている等張液ににごりを生じさせて、内視鏡の視野が妨げられ、手術の継続が困難になる場合が多い。このような場合、従来は、腹腔の中に充満させている等張液を交換したり、出血した血液を含む等張液を還流し、出血した血液をフィルタで分離し、血液を患者に戻したりする方法が用いられている。

一方、血液を人体に戻す場合には、そのヘマトクリット値を、例えば、４０％程度まで高めるように、血液の濃縮を行う必要があるが、ヘマトクリット値（血球濃度）の低い血液を人体に返血できる程度のヘマトクリット値まで高めるには、別途設置した血液濃縮機などが必要となり、タイムリーに患者に返血することができないという問題があった。

そこで、本発明は、出血による血液を含む等張液から連続的に血液を分離、濃縮して患者に返血することを目的とする。

本発明の分離返液返血装置は、体腔内から取り出した血液と等張液の混合液から等張液を分離し、等張液は前記混合液を取り出した体腔内に返液し、血液は血管に返血する分離返液返血装置であって、
体腔内からの混合液の取り出しと、等張液の体腔内への返液と、血液の血管への返血とを平行して行うこと、を特徴とする。

本発明の分離返液返血装置において、体腔内から取り出した血液と等張液の混合液から等張液を分離するフィルタと、前記フィルタに流入する前記混合液の流量を規定する第１のポンプと、前記フィルタから流出する血液のヘマトクリット値を検出する血液モニタと、前記血液モニタによって検出したヘマトクリット値に基づいて前記フィルタから流出する血液の量を増減する第２のポンプと、を備えること、としても好適である。

本発明の分離返液返血装置の制御方法は、体腔内から取り出した血液と等張液の混合液から等張液を分離するフィルタと、前記フィルタに流入する前記混合液の流量を規定する第１のポンプと、前記フィルタから流出する血液のヘマトクリット値を検出する血液モニタと、前記血液モニタによって検出したヘマトクリット値に基づいて前記フィルタから流出する血液の量を増減する第２のポンプと、を備え、体腔内から取り出した血液と等張液の混合液から等張液を分離し、等張液は前記混合液を取り出した体腔内に返液し、血液は血管に返血する分離返液返血装置の制御方法であって、前記第２のポンプの流量が所定の流量に達したら返血を停止すること、を特徴とする。

本発明の分離返液返血装置の制御方法において、前記第２のポンプは、前記フィルタの血液流出側に取り付けられ、前記所定の流量は、第２のポンプの最低流量であること、としても好適であるし、前記第２のポンプは、前記フィルタの等張液の流出側に取り付けられ、前記所定の流量は、第１のポンプの運転流量であること、としても好適である。

本発明は、出血による血液を含む等張液から連続的に血液を分離、濃縮して患者に返血することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態における分離返液返血装置の構成を示す系統図である。本発明の実施形態における分離返液返血装置の第２のポンプの流量の変化を示すグラフである。本発明の実施形態における分離返液返血装置のタンクと腹腔内のヘマトクリット濃度の変化を示すグラフである。本発明の他の実施形態における分離返液返血装置の構成を示す系統図である。本発明の他の実施形態における分離返液返血装置の第２のポンプの流量の変化を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の実施形態の分離返液返血装置１００は、体腔である患者の腹腔１０に差し込まれた内視鏡手術用のトロッカー１１の充填液出口１２から腹腔１０の中に充填されている等張液１５と血液１６が混合した第１の混合液１７を吸い出してフィルタ２０に送る第１のポンプ５１と、第１の混合液１７から等張液１５を分離して所定のヘマトクリット値の第２の混合液１８を流出するフィルタ２０と、フィルタ２０によって分離された等張液１５を腹腔１０に戻す返液流路２３と、フィルタ２０から流出する第２の混合液１８の流量を規定する第２のポンプ５２と、第２の混合液１８のヘマトクリット値を検出する血液モニタ５６と、第２の混合液１８を貯留するタンク６０と、タンク６０に溜まった第２の混合液１８を血液として患者に返血する返血流路４３と、返血流路４３を開閉する返血弁４８と、第１、第２のポンプ５１，５２の流量の増減及び返血弁４８の開閉を行うと共に、血液モニタ５６の検出信号が入力される制御部７０とを含んでいる。制御部７０は、内部に演算を行うＣＰＵとプログラムや制御データを格納するメモリを含むコンピュータである。なお、図１では、各流路あるいは管を流れる流体の流れの方向を矢印で示し、その矢印に流れている流体の種類の符号を付して、各流路あるいは管を流れる流体の流れの方向と種類を示す。例えば、図１の返液流路２３に沿って記載された矢印には符号１５が付されているが、これは、返液流路２３を流れる流体が等張液１５であることを示す。以下、同様に、矢印に付された符号１７，１８はそれぞれ第１の混合液１７、第２の混合液１８の流れの方向を示す。

トロッカー１１の充填液出口１２と第１のポンプ５１の入り口とは第１のポンプ入り口管２１によって接続され、第１のポンプ５１とフィルタ２０とは第１のポンプ出口管２２で接続され、フィルタ２０の出口にはフィルタ出口管３１が接続され、フィルタ出口管３１には第２のポンプ５２が接続され、第２のポンプ５２の出口に接続された第２のポンプ出口管３２はタンク６０に接続されている。また、第２のポンプ出口管３２には第２混合液１８のヘマトクリット値を検出する血液モニタ５６が取り付けられている。

第１、第２のポンプ５１，５２は例えば、蠕動ポンプなどのポンプであり、フィルタ２０は、中空糸膜フィルタなどの膜フィルタであって、血球をフィルタリングすることができるものである。また、トロッカー１１は、円筒形状を有し、その中空部に手術用器具１４または内視鏡（図示せず）を挿入して、液で充填された腹腔内で内視鏡手術を行うことができるものである。

以上のように構成された、分離返液返血装置１００の動作について、以下に説明する。腹腔１０の中に浸透圧が血液と同一の等張液である生理食塩水を充填し、手術用器具１４によって手術をしている最中に出血が発生すると、出血した血液１６は腹腔１０の中に広がり、腹腔１０に充填された等張液１５は血液１６が混合した第１の混合液１７となる。第１の混合液１７は血球が含まれているので、トロッカー１１に挿入された内視鏡の視野を妨げ、手術を続行することが困難となってくる。このような等張液１５と血液１６の混合した第１の混合液１７は、トロッカー１１の充填液出口１２からポンプ入り口管２１を通って第１のポンプ５１に吸い込まれ、第１のポンプ５１によって加圧されてフィルタ２０に流入する。

フィルタ２０に流入する第１の混合液１７の流量は、第１のポンプ５１の流量Ｆ１によって規定される。フィルタ２０で分離される等張液１５の流量と、フィルタ２０から流出する第２の混合液１８の流量及び第２の混合液１８のヘマトクリット値は、第２のポンプ５２の流量Ｆ２によって規定される。つまり、フィルタ２０で分離される等張液１５の流量は、Ｆ１−Ｆ２であり、第２の混合液１８のヘマトクリット値は、第１の混合液１７のヘマトクリット値の（Ｆ１／Ｆ２）倍となる。例えば、Ｆ１＝１００、Ｆ２＝５０の場合には、腹腔１０に返液される等張液１５は第１のポンプ５１の流量の半分（１００−５０＝５０）であり、第２の混合液１８のヘマトクリット値は第１の混合液のヘマトクリット値の１００／５０＝２、つまり２倍となる。

このように、フィルタ２０から流出する第２の混合液１８のヘマトクリット値は、第１のポンプ５１の流量Ｆ１と第２のポンプ５２の流量Ｆ２との比率となる。従って、例えば、第１の混合液１７のヘマトクリット値が１０％の場合、第２の混合液１８のヘマトクリット値を患者に返血できるような４０％程度とするためには、第２のポンプ５２の流量Ｆ２は、第１のポンプ５１の流量の１／４とすればよいこととなる。

一方、腹腔１０の中のヘマトクリット値は、第１の混合液１７が取り出されて、等張液１５が返液流路２３からトロッカー１１の充填液入り口１３から流入してくるので、時間とともに次第に減少してくる。このため、第２のポンプ５２から流出する第２の混合液１８のヘマトクリット値を４０％程度の一定値に保つためには、図２に示すように、時間と共に第２のポンプ５２の流量をＦ２１からＦ２０に減少させていけばよい。

第１のポンプ５１の流量Ｆ１が一定で、第２の混合液１８のヘマトクリット値を第１の閾値Ｈｔ₂に保つためには、第１の混合液１７のヘマトクリット値をＨｔ₁として、第２のポンプ５２の流量Ｆ２は、
Ｆ２＝（Ｈｔ₁／Ｈｔ₂）×Ｆ１＝Ｃ×Ｈｔ₁ （ここで、Ｃは定数）
となる。つまり、第２のポンプ５２の流量Ｆ２は、腹腔１０の中の第１の混合液１７のヘマトクリット値Ｈｔ₁に比例して減少されればよいこととなる。しかし、第１の混合液１７のヘマトクリット値Ｈｔ₁がどのように変化するかを予測することはむずかしいことから、本実施形態では、第２のポンプ５２の出口に第２の混合液１８のヘマトクリット値を検出する血液モニタ５６を取り付け、この血液モニタ５６の検出値を制御部７０でフィードバックして第２のポンプ５２の流量を増減し、第２の混合液のヘマトクリット値が略Ｈｔ₂となるようにしている。

この場合、図３に示すように、第２のポンプ５２から流出してタンク６０に溜まる第２の混合液１８のヘマトクリット値は、第１の閾値Ｈｔ₂略一定となり、腹腔１０のヘマトクリット値は最初のＨｔ₁から次第に低下してくる。

一方、第２のポンプ５２の流量はある範囲で調整できるが、調整することのできる最低流量が存在する。そして、図２の時間ｔ₀には、第２のポンプ５２の流量は最低流量のＦ２０に達してしまう。この後も、腹腔１０の中の第１の混合液１７のヘマトクリット値はしだいに低下してくるので、フィルタ２０から流出する第２の混合液１８のヘマトクリット値は図３の時間ｔ₀以降に示すように、第１の閾値Ｈｔ₂から次第に低くなってくる。このように、第２の混合液１８のヘマトクリット値が第１の閾値Ｈｔ₂よりも低くなってくると、第２の混合液１８を血液として患者に返血できなくなってくる。そこで、時間ｔ₀になると、制御部７０は、返血弁４８を開としてタンク６０に溜まったヘマトクリット値が第１の閾値Ｈｔ₂となっている第２の混合液１８を血液として患者の血管に返血し、その後にタンク６０に溜まった第２の混合液１８は、別の血液濃縮機に送り、別途、返血できる程度までヘマトクリット値を上昇させてから患者の血管に返血する。

以上説明したように、本実施形態では出血による血液を含む等張液から連続的に血液を分離、濃縮して患者に返血することができるという効果を奏する。

また、本実施形態では、第２のポンプ５２の流量を低減することによってＦ１／Ｆ２の比率を高め、第２の混合液１８のヘマトクリット値を第１の閾値Ｈｔ₂一定に保つこととして説明したが、第１の混合液１７にヘマトクリット値Ｈｔ₁を測定し、それによって第２のポンプ５２の流量Ｆ２を低減してもよいし、第１のポンプ５１の流量Ｆ１の増加と第２のポンプ５２の流量Ｆ２の減少とを同時に行い、よりタイムリーに血液を患者の血管に返血するようにしてもよい。なお、上記実施形態において、体腔として患者の腹腔１０に等張液を充填して内視鏡手術を行う場合について説明したが、腹腔１０に限るものではなく、体腔であれば本発明を適用可能である。また、本発明は、人間に限らず、動物の内視鏡手術にも適用可能である。

なお、本実施形態では、第２のポンプ５２は、フィルタ出口管３１に設けられていることとして説明したが、フィルタ２０から流出する血液の量は、第１のポンプ５１と返液流路２３を流れる等張液１５の流量の差となることから、図４に示すように第２のポンプ５２を返液流路２３に設けるように構成してもよい。この場合、第２の混合液１８のヘマトクリット値を第１の閾値Ｈｔ₂一定に保つためには、先に説明した実施形態とは逆に、図５に示すように、第２のポンプ５２の流量を時間とともに増加させていくことが必要となる。そして、第２のポンプ５２の流量Ｆ２が第１のポンプ５１の運転流量Ｆ１と略同じ流量になった場合には、それ以上の血液の濃縮はできなくなるので、返血を停止する。

１０腹腔、１１トロッカー、１２充填液出口、１３充填液入り口、１４手術用器具、１５等張液、１６血液、１７第１の混合液、１８第２の混合液、２０フィルタ、２１第１のポンプ入り口管、２２第１のポンプ出口管、２３返液流路、３１フィルタ出口管、３２第２のポンプ出口管、４３返血流路、４８返血弁、５１第１のポンプ、５２第２のポンプ、５６血液モニタ、６０タンク、７０制御部、１００分離返液返血装置、Ｈｔ₂ 閾値。

Claims

体腔内から取り出した血液と等張液の混合液から等張液を分離し、等張液は前記混合液を取り出した体腔内に返液し、血液は血管に返血する分離返液返血装置であって、
体腔内からの混合液の取り出しと、等張液の体腔内への返液と、血液の血管への返血とを平行して行うこと、を特徴とする分離返液返血装置。
請求項１に記載の分離返液返血装置であって、
体腔内から取り出した血液と等張液の混合液から等張液を分離するフィルタと、
前記フィルタに流入する前記混合液の流量を規定する第１のポンプと、
前記フィルタから流出する血液のヘマトクリット値を検出する血液モニタと、
前記血液モニタによって検出したヘマトクリット値に基づいて前記フィルタから流出する血液の量を増減する第２のポンプと、を備えること、
を特徴とする分離返液返血装置。
体腔内から取り出した血液と等張液の混合液から等張液を分離するフィルタと、
前記フィルタに流入する前記混合液の流量を規定する第１のポンプと、
前記フィルタから流出する血液のヘマトクリット値を検出する血液モニタと、
前記血液モニタによって検出したヘマトクリット値に基づいて前記フィルタから流出する血液の量を増減する第２のポンプと、を備え、体腔内から取り出した血液と等張液の混合液から等張液を分離し、等張液は前記混合液を取り出した体腔内に返液し、血液は血管に返血する分離返液返血装置の制御方法であって、
前記第２のポンプの流量が所定の流量に達したら返血を停止すること、
を特徴とする分離返液返血装置の制御方法。
請求項３に記載の分離返液返血装置の制御方法であって、
前記第２のポンプは、前記フィルタの血液流出側に取り付けられ、
前記所定の流量は、第２のポンプの最低流量であること、
を特徴とする分離返液返血装置の制御方法。
請求項３に記載の分離返液返血装置の制御方法であって、
前記第２のポンプは、前記フィルタの等張液の流出側に取り付けられ、
前記所定の流量は、第１のポンプの運転流量であること、
を特徴とする分離返液返血装置の制御方法。