JPH02209156A - 体外血液回路用集積装置及びその安全装置 - 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】 この発明は体外血液回路用集積装置に関する。

一般的に知られているように、いくつかの外科手術にお
いては、接続ラインによって接続された複数の公知の装
置からなる回路に、体外血液を循環させる必要がある。

そのような装置の１つは、患者からの血液を集める静脈
貯蔵器であり、また他の装置は、血液貯蔵容器として機
能するとともに、通常は手術場所から帰還する血液を受
け入れる心臓貯蔵器である０体外ｗ１環においては、血
液は時に応じて、熱を放散したり吸収したりしなければ
ならず、このために、血液がその中を通過する際に、液
体（通常は水）と熱交換するように、熱交換器が用意さ
れる。また、血液に酸素を与えることも必要であり、こ
のために酸素供給器が用意される。

公知の体外回路においては、これらの各装置は独立して
おり、多数の接続ラインによって互いに接続されている
。或いは、いくつかのシステムでは、これらがともかく
部分的には集積されている。このように多数の装置が独
立していることにより、その設置に際して、接続を必要
とするという繁胤さによる困難が生じ、また、手術場所
に近い限られたスペースに、すべての装置を配置しなけ
ればならないという困難が生じる。さらには、貯蔵器に
おいて血液のレベルが危険な程低下した場合に患者に空
気が送出されるというようなことがないように、それを
指示するための種々のセンサーや電気的警報装置が必要
である。

この発明の目的は、コンパクトで効果的で、かつ設置及
び操作が簡単で、また、患者にとってより安全な体外血
液回路用集積装置を提供することである。

この目的は、ほぼ円筒形状の血液貯蔵器、及びこの貯蔵
器下部に同軸的に隣接して設けられたほぼ円筒形状の酸
素供給器、及びこの酸素供給器下部に同軸的に隣接して
設けられたほぼ円筒形状の熱交換器からなる体外血液回
路用ａ積装置によって達成される。この貯蔵器は、内部
へ心臓血液を受け入れ、それを処理して当該貯蔵器へ放
出する上側の消泡部材と複数のフィルターエレメント、
及び内部へ動脈血を受け入れ、それを処理して当該貯蔵
器へ放出するための下側の消泡部材とフィルターエレメ
ントを内包する。また、この貯゛蔵器は、下部に血液の
出口を有する。熱交換器は、血液の入口及び出口を有し
、また、熱交換エレメントの周囲に血液を循環させるよ
うになっている。酸素供給器は、多数の微小孔薄膜ファ
イバーを有しており、このファイバー内に酸素を循環さ
せるとともに、このファイバー周囲に血液を循環させる
ようになっている。また、この酸素供給器は、前記熱交
換器の出口からの血液を直接導入するための入口、及び
酸素を供給された血液を患者に帰還するための出口を有
する４本発明装置は、当該装置内に血液を流すための、
前記貯蔵器の出口と前記熱交換器の入口間に接続された
ポンプを有する。

本発明の新規な特徴は特許請求の範囲において詳細に示
されるのであるが、図面と共に以下になされる詳細な説
明によって、本発明が他の特徴と共によりよく理解され
よう０図面は本発明集積装置の構造及び機能を示す正面
断面図である。

図を参照するに、貯蔵器１は、中央空間を形成するよう
に配置されている構造物３によって支持された消泡部材
２とフィルターエレメント、及び、平仕切り４によって
下部室５と上部室８とに分割されている内部空間を規定
する円筒状の壁を包囲している。貯蔵器は、患者からの
血液を、下部仕切り６によってその空間がさらに規定さ
れている下部室５に、受け入れるための動脈入ロアを有
する。貯蔵器は、手術場所からの血液を上部室８に受け
入れるための心臓入口１０を持つ上部カバー９を有する
。この上部カバーは、好適には、手術場所への接続に際
して入口１０が所望の方向を向くように、貯蔵器に回転
可能に取り付けられる。

貯蔵器は、下側の消泡部材２とフィルターエレメント、
及び上側の消泡部材と複数のブイルターエレメント１２
を囲んでいる。このフィルターエレメントは、別々に離
して設けることも可能であるが、好適には図示されてい
るように集積して円筒状に重ね合わされて配置される。

フィルターエレメント１１は、典型的には消泡部材２を
完全に取り囲む有孔膜であり、患者からの動脈血を処理
するに十分なものである０手術場所からの心臓血液は、
その処理をするために、典型的には消泡部材２を含むフ
ィルターエレメント１２と、フィルター１１と、さらに
追加の消泡部材２と、（フェルト製の）厚いフィルター
材料を必要とする。消泡部材を通り抜け、適切に口過さ
れな後、処理された動脈血及び心臓血液は、貯蔵器１の
壁によって規定される円筒状の内部に集められる。

貯蔵器１の下端は、公知の迅速継手１３によって着脱自
在に酸素供給器１４の上端に取り付けらちれており、ま
た、この酸素供給器は、コンパクトに集積された装置を
形成するべく、熱交換器１５に内部的に接続され取り付
けられている。

この酸素供給器１４は、なるべく高効率で、また「ボッ
ティング」といわれるポリウレタン樹脂製の環状部に、
その端が埋め込まれた薄膜ファイバーの束を有する。ハ
ウジング１４と上部ボッティングは、酸素を取り入れる
ためのダクト１８を有する環状の酸素室１７、及び環状
の血液室１９を形成し、一方、下部ボッティングは、出
口のためのダクト２１を有する酸素室２０を形成する。

熱交換器１５は、２４として図示されている出入口を含
む温度制御された流体の流路を有する。

これは、さらに、貯蔵器からの血液の入口２２と、典型
的には放射状にひだが設けられている（例えばステンレ
ススチールのような）金属表面からなる熱交換表面２３
上の独立した流路を有する。

動作について説明すると、ポンプ２５の作用により、血
液が貯蔵器１から、後で詳しく説明される２６として示
された機械的安全装置によって制御されている接続手段
１ａを介して導入され、そして熱交換器１５の入口２２
へ送られる。これを通過したのち、血液は酸素供給器１
４下端へ直接流入し、次いで、細管束１６の外側周囲を
室１９へと環流し、ダクト２７から流出して、処理され
た血液が患者に帰還される。

バイパスＭ＠２８が、酸素供給器１４からの出口２７を
、貯蔵器の静脈人ロアに直接接続するなめに設けられる
。このバイパス路は、締め具あるいいはパルプによって
、（患者をバイパスして）酸素供給器からの血液を再度
貯蔵器へ還流することができるように、開閉可能である
。バイパス路は通常は閉じられているのであるが、この
バイパス路は、装置の初期運転を容易化し、また、必要
と思われるときに血液にさらに酸素を供給することを可
能とし、また、所望のときにはいつでも装置内で血液を
循環させることを可能にしている。

通常の動作においては、貯蔵器１は連通手段９ａによっ
て大気に通じ、血液を大気圧で保持している。貯蔵器は
、動作中に空になってはならない、というのは、そうな
った場合、ポンプ２５が患者に空気を送給することにな
って、これは非常に有害なことだからである。これは、
警報を出しスイッチを切断する電気的なセンサーのよう
な二次的な制御手段により、通常監視される０本発明は
、ポンプが貯蔵器から空気を導入することを直接、自動
的に防止する前述の安全装Ｗ　２６を包含する。この安
全装置は、カバー３０を有するハウジング内に固定され
、出口１ａを塞ぐような表面を持った可どう性の膜２９
を有する。この膜は、通常は出口を閉じて塞いだ状態に
あり、貯蔵器内に存在しなければならない十分な量の血
液によってもたらされる最低の所定圧によってのみ、開
いた塞いでいない状態へとなるように調整されている。

既にみたように、この機械的な安全装置は、タンク中の
血液の圧力が最低レベルに対応する圧力になったときに
ポンプによって空気が導入されることを、信頼性良く直
接的に防止する。適切な安全弁は、同心円状の（または
楕円状の）渦巻によって囲まれた平らな密封表面を有す
る薄いフレキシブルなシリコン膜によって形成される。

把持片２９ａは、外科医が手で膜を操作しうるように設
けられている。

機械的な安全装Ｗ２６は、貯蔵器１の構造中にまとめら
れているが望ましいが、独立の自立した装置とすること
も可能である。このような独立した装置においては、可
とうＷＡ２９とカバー３０は、貯蔵器１とポンプ２５の
間の１ａで、貯蔵器に接続されるに適した構造となるよ
うに、組み会わされる。

既に説明したように、この集積装置は、酸素供給器熱・
交換器から貯蔵器を分離できるようになっており、これ
により、手術に使用後もさらに使用可能である。このよ
うな使い方の１つは、手術後、ドレナージから血液を回
収することである。

こういう使い方においては、負圧（真空ライン）が接続
部９ａに導入される。この使用のために、貯蔵器は、密
封を可能とすべく、回転可能な上蓋９周囲に、典型的な
シールガスゲット９ｂを有している。

本発明の特徴が、装置の設置及び運転を容易にするため
の、接続ラインを減らした小型の融通性の高い構造にあ
ることは明らかであろう、さらに、直接的に信頼性のあ
る安全装置もまたこの装置の大きな特徴である。

本発明は多数の改変および変形が可能であり、これらの
すべては特許請求の範囲によって規定される本発明概念
の範囲内にあるものである。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明による装置の正面断面図を示す。 図　　中： １・・・血液貯蔵器、　　　　　２・・・消泡部材、３
・・・フィルターエレメント、 １４・・・酸素供給器、　　　１５・・・熱交換器、１
６・・・微小孔薄膜ファイバー ２２・・・血液入口、　　　　２４・・・血液出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ほぼ円筒形状の血液貯蔵器と、 当該血液貯蔵器下部に同軸的に隣接して設けられたほぼ
   円筒形状の酸素供給器と、当該酸素供給器の下部に同軸
   的に隣接して設けられたほぼ円筒形状の熱交換器とから
   構成される体外血液回路用集積装置であって、 前記貯蔵器は、その内部へ心臓血液を受け入れそれを処
   理して当該貯蔵器へ放出するほぼ円筒形状の上側の消泡
   部材及び複数のフィルターエレメントと、その内部へ動
   脈血を受け入れそれを処理して当該貯蔵器へ放出する下
   側の消泡部材及びフィルターエレメントを取り囲んでお
   り、また、下部に貯蔵血液の出口を有しており、 前記熱交換器は、血液入口及び血液出口を有し、また、
   血液を熱交換エレメントの周囲に循環させるようになっ
   ており、 前記酸素供給器は、多数の微小孔薄膜ファイバーを有し
   、このファイバー内に酸素を循環させるとともに、この
   ファイバー周囲に血液を循環させるようになっており、
   また、前記熱交換器の出口からの血液を直接導入するた
   めの入口、及び酸素を供給された血液を患者に還流する
   ための出口を有していること、 を特徴とする体外血液回路用集積装置。 ２、さらに、前記貯蔵器の出口と前記熱交換器の血液入
   口間に接続されるポンプを有する特許請求の範囲第１項
   の体外血液回路用集積装置。 ３、前記貯蔵器の下端が前記酸素供給器の上端に着脱自
   在とされている特許請求の範囲第１項の体外血液回路用
   集積装置。 ４、さらに、前記酸素供給器の血液出口と前記貯蔵器の
   動脈入口を接続するバイパス路を有し、血液が患者に帰
   還されないときには、血液を装置内で再循環させうるよ
   うになっている特許請求の範囲第１項の体外血液回路用
   集積装置。 ５、前記貯蔵器がさらに、当該貯蔵器内部を大気へ通じ
   る連通孔を持った上部カバーを有する特許請求の範囲第
   １項の体外血液回路用集積装置。 ６、当該上部カバーが前記貯蔵器に回転可能に取り付け
   られている特許請求の範囲第１項の体外血液回路用集積
   装置。 ７、当該回転可能な上部カバーと前記貯蔵器がシールガ
   スケット手段を有している特許請求の範囲第６項の体外
   血液回路用集積装置。 ８、前記連通孔が負圧に接続されるようになっている特
   許請求の範囲第５項の体外血液回路用集積装置。 ９、さらに貯蔵器の血液出口に機械的な安全装置を有し
   、この安全装置は患者の血液システムに空気が還流され
   ることを防止するように、血液が所定の低レベルになっ
   たときに、前記貯蔵器の出口を塞ぐようになっている特
   許請求の範囲第１項の体外血液回路用集積装置。 １０、前記安全装置が前記貯蔵器に隣接した血液出口内
   に設けられた可とう膜からなっており、通常は閉じて塞
   いだ状態にあり、貯蔵器中の血液が十分な場合に対応し
   た最低の所定圧によってのみ、開いて塞いでいない状態
   になる特許請求の範囲第９項の体外血液回路用集積装置
   。 １１、前記可とう膜が、血液出口の形状に従つて塞ぐ部
   分を有する一連のほぼ同心円状の渦巻からなる特許請求
   の範囲第１０項の体外血液回路用集積装置。 １２、前記安全装置が前記貯蔵器に統合されている特許
   請求の範囲第９項の体外血液回路用集積装置。 １３、前記安全装置が、前記貯蔵器に統合されていなく
   て、前記貯蔵器の出口に接続される入口を有するハウジ
   ングと、装置の出口と、常態では当該装置出口を閉じて
   塞ぎ貯蔵器及び膜上に存在する十分な血液に応じた最低
   の圧力によって開いて塞いでいない状態へと動作する可
   とう膜とからなる独立したコンポーネントである特許請
   求の範囲第９項の体外血液回路用集積装置。