JPH02286170A

JPH02286170A - 体外循環装置

Info

Publication number: JPH02286170A
Application number: JP1108890A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiko Nogawa; 淳彦野川
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1990-11-26

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、人工肺システムにおけるＶ−Ａバイパスに用
いられる体外、循環装置に関する。

〈従来の技術〉近年、心臓手術、心機能不全、呼吸不全の際の補助とし
て、人工肺を用いたＶ−Ａ　（静脈−動脈）バイパスに
よる人工肺体外循環回路が用いられている。　この回路
は、脱血管と、ポンプと、人工肺と、送血管とを有し、
患者の静脈や術計から脱血した血液を、人工肺にて酸素
前、脱炭酸ガスした後、患者の動脈に送血するものであ
る。

しかるに、このような従来の人工肺体外循環回路（装置
）では、次のような欠点があった。

％Ｗ急時のＶ−Ａバイパスにおいて、生体心臓が衰弱し
ていると、大動脈圧に負けて左心室が血液を拍出できな
くなる。　これにより肺にうつ血が生じて体外循環血液
量が減少し、脱血不良が起こり人工肺体外循環回路によ
る十分な補助が得られない。

特に１回路中に設置されるポンプに、遠心ポンプ等の定
常流ポンプを用いた場合には、最低血圧が上昇するため
、生体心臓の抽出が得にくくなり、上記欠点が顕著に現
われる。

さらに、従来の体外循環装置においては、開胸下に静脈
、動脈を確保するので、患者の生理的負担が大ぎく、ま
た術計に出血による貯留が生じやすかった。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明は、上述した従来技術の欠点を鑑みてなされたも
ので、その目的は、′肺でのうつ血を防止することによ
り十分な体外循環血液量を確保し、また、患者の生理的
負担の少ない体外循環装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉このような目的は、以下の本発明により達成される。

即ち、本発明は、静脈より経皮的に脱血する脱血ライン
と、該脱血ラインに付設されて血液を送出するポンプと、該ポンプより送出された血液のガス交換を行う人工肺と
、ガス交換された血液を動脈へ経皮的に送血する送血ライ
ンと。

先端開口が肺動脈、左心室または左心房への留置用であ
り、基端が前記脱血ラインの前記ポンプより上流側に接
続されている血液移送チューブとを備えてなることを特
徴とする体外循環装置である。

また、前記ポンプは、定常流ポンプである体外循環装置
であるのが好ましい。

また、前記血液移送チューブの先端部に拡縮、収縮自在
なバルーンを備える体外循環装置であるのが好ましい。

なお、「経皮的に」とは、切開をせずに皮膚を通して行
う意味であり、「経皮的に挿入、留置する」とは、カテ
ーテルやチューブを血管、心臓、肝臓等の目的部位に留
置するためにセルデインガー法により静脈または動脈を
皮膚を通して確保し、ガイドワイヤーを案内に挿入留置
することをいう。

以下、本発明の体外循環装置を添付図面に基づいて説明
する。

第１図は、本発明の体外循環装置の構成例を示す模式図
である。　同図に示すように、体外循環装置ｌは、脱血
ライン２と、ポンプ３と・。

人工肺４と、送血ライン５と、血液移送チューブ（ベン
トチューブ）６とを有する回路で構成されている。

脱血ライン２には、脱血用カテーテル２１が設けられて
いる。

脱血用カテーテル２１の先端（以下、血液の流れ方向の
上流側を先端、下流側を基端という）は患者７の静脈に
経皮的に留置され、脱血用カテーテル２１の基端はポン
プ３の吸入口に接続されている。

送血ライン５には、送血用カテーテル５１および５２が
設けられている。

送血用カテーテル５１の先端はポンプ３の吐出口に接続
され、送血用カテーテル５１の基端は人工肺４の血液導
入口に接続されている。

また、送血用カテーテル５２の先端は人工肺４の血流流
出口１こ接続され、送血用カテーテル５２の基端は患者
７の動脈に経皮的に留置される。

ベントチエ−プロは、経皮的に挿入され、その先端は、
患者７の肺動脈、左心室または左心房のいずれかに留置
される。　また、ベントチエ−プロの基端はポンプ３よ
り上流側、即ち脱血用カテーテル２１の途中の任意の位
置に接続されている。

このベントチューブ６の構成例としては、次のようなも
のが挙げられる。

■　脱血用カテーテル２１とは別個のラインを構成する
ベントチューブを設け、その基端をポンプ３の吸入口に
直接接続するか、または脱血用カテーテル２１の比較的
基端側に接続する。

この構成では、ベントチューブ先端から確実に脱血が得
られるという利点がある。

■　第２図に示すように、脱血用カテーテル２１の先端
部付近から分岐する比較的小径のベントチューブ６ａを
設け、このベントチューブ６ａの先端は、右心房、右心
室および肺動脈弁を順次通過し、肺動脈内に留置される
。

この構成では、体外循環回路の簡略化を図ることができ
るという利点がある。

この場合、脱血用カテーテル２１の外径は６〜１０ｍｍ
程度、内径は４〜９！１ｆｆｌ程度が好ましく、またベ
ントチューブ６ａの外径は２〜５＋ｎｍ程度、内径は１
〜４ｍｍ程度が好ましい。

■　第３図に示すように、脱血用カテーテル８内にベン
トチューブ９が収納された二重管構造となっている。

即ち、脱血用カテーテル８は先端が閉塞しており、内部
に脱血用ルーメン８１が形成されている。　また、脱血
用カテーテル８の先端部外周には、脱血用ルーメン８１
へ連通する複数の側孔８２が形成されている。

一方、ベントチューブ９は、脱血用ルーメン８１内に収
納されるとともに、脱血用カテーテル８の先端閉塞部８
３を貫通して突出し、その先端部には、拡張、収縮自在
なバルーン９５が装着されている。

このバルーン９５は、例えばシリコーンゴム、ラテック
スゴムのような弾性材料製の薄膜の筒状体を、ベントチ
ューブ先端部を被包するように挿入し、該筒状体の両端
をベントチューブ９の外周に接着または糸で縛る等によ
り固着したものである。

このバルーンは９５、ベントチューブ９の留置に際し、
拡張させて左心室、左心房等に固定するためのものであ
る。

ベントチューブ９の内部には、血液を吸引するベント用
ルーメン９１と、バルーン拡張用ルーメン９２とが形成
されている。

ベント用ルーメン９１の先端は、開放している。　なお
、このベント用ルーメン９１内には、ベントチューブ９
の先端誘導の際にガイドワイヤ（図示せず）が挿通され
る。

またバルーン拡張用ルーメン９２の先端は、充填材９３
により閉塞され、ベントチューブ９の先端部外周には、
バルーン９５内と拡張用ルーメン９２内とを連通ずる側
孔９４が形成されている。

これにより、バルーン拡張用ルーメン９２の基端側から
作動流体（生理食塩水、造影剤、ＣＯ，ガス等）を注入
すると、この作動流体は、拡張用ルーメン９２を通り側
孔９４を経てバルーン９５内へ流入し、バルーン９５が
拡張する。　また、作動流体を抜去すれば、バルーン９
５は収縮する。

この場合、脱血用カテーテル８の外径は６〜１２ｍｍ程
度、脱血用ルーメン８１の内径は６〜１０ｍｍ程度とす
るのが好ましい。　また、ベントチューブ９の外径は２
〜５ｍｍ程度、ベント用ルーメン９１の内径は１〜４ｍ
ｍ程度、バルーン拡張用ルーメン９２の内径は０．５〜
２ｍｍ程度とするのが好ましい。

なお、第３図に示す構成と異なり、脱血用カテーテル８
の先端に閉塞部８３を設けず、脱血用ルーメン８１を先
端へ開放するものとし、またさらに側孔８２を設けない
構成としてもよい。

このような構成例では、ベントチューブ９の先端は、右
心房、右心室および肺動脈弁を順次通過し、肺動脈内に
留置することも可能であるが、右心房を通過後、ブロッ
ケンブロウ法により心房中隔を貫通して左心房に到達さ
せ、ここへ留置することもできる。

ポンプ３としては、定常流、非定常流いずれのタイプの
ポンプでもよいが、特に定常流ポンプを用いた場合には
、最低血圧が上昇し生体心臓の拍出が得にくい傾向とな
るため、本発明の特徴であるベントチューブを設ける意
義が大きくなり、好ましい。

このような定常流ポンプとしては、遠心ポンプ、ローラ
ポンプ等が挙げられる。

また、ポンプの吐出量は、２〜１０１／ｍｉｎ程度とす
るのが好ましい。

人工肺４は、ガス交換、即ち血液中に酸素を加え、炭酸
ガスを除去するものであり、その種類、型式等は特に限
定されない。

人工肺４としては、例えばホローファイバー型人工肺、
膜型人工肺等が挙げられる。

また人工肺４のガス交換性能としては、例えばヘモグロ
ビン濃度Ｈｂ＝１２ｇ／ｄｊ、血流量Ｑ　ｂ　＝　４１
／ｍ１ｎのときに、酸素移動量２００ｍｊ／ｆｆ１ｉｎ
以上のものが好ましい。

脱血用カテーテル２１，８、送血用カテーテル５１．５
２およびベントチューブ６．６ａ。

９は、それぞれ、単一のチューブでも、複数本の同径ま
たは異径のチューブを接続したものでもよい。　また、
これらのチューブは、例えばポリ塩化ビニル、ポリウレ
タン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、シリ
コーン、ＥＶＡ等の可撓性材料で構成されているのが好
ましい、　特に、ベントチューブの先端部は、可塑剤の
含有量（例えば、塩ビ１００重量部に対して可塑剤ＤＯ
ＰをｌＯ〜６０重量部程度含有）の調製により適度の柔
軟性をもたせるのが好ましい。

また、チューブを可塑剤に所定温度で所定時間含浸して
（例えば、チューブ材質がナイロン系の場合、ＰＯＢＯ
（バラオキシベンゾイックエチルヘキシル）のエタノー
ル溶液に６０”Ｃで３０分含浸）、柔軟性をもたせるこ
とも可能である。

また、これらのチューブの内面および／または外面には
、例えばヘパリン、セグメント化ポリウレタン等の抗血
栓剤がコーティングされているのが好ましい。

このような体外循環装置１において、ポンプ３を作動す
ると、患者７の静脈に留置された脱血用カテーテル２１
（または８、以下２１で代表する）の先端（先端部の側
孔８２）から脱血され、その血液は脱血用カテーテル２
１を通ってポンプ３内に導入され、さらに、ポンプ３よ
り吐出された血液は送血用カテーテル５１を経て人工肺
４内に導入される。

人工肺４内に導入された血液は、酸素が加えられるとと
もに炭酸ガスが除去され、この血液は人工肺４の血液流
出口から送血用カテーテル５２を通り、その先端が留置
されている患者７の動脈へ送血される。

一方、ポンプ３の吸引力により、ベントチューブ６（ま
たは６ａ５９、以下６で代表する）の先端が留置されて
いる部位（肺動脈、左心室または左心房）からも脱血が
なされ、この血液はベントチューブ６を通り、その基端
において脱血用カテーテル２１を流れる血液と合流し、
上記と同様にポンプ３．送血用カテーテル５１、人工肺
４および送血用カテーテル５２を経て患者７の動脈へ戻
される。

このようにベントチューブ６による肺動脈、左心室また
は左心房からの脱血を行なうため、生体心臓が衰弱して
いる場合でも、肺でのうっ血が防止され、よって体外循
環血液量を十分に確保することができる。

このような構成の体外循環装置では、ポンプ３の吸引に
よって、脱血用カテーテル２１とベントチューブ６との
双方より脱血がなされる。　この場合、脱血用カテーテ
ル２１での脱血量に対するベントチューブ６での脱血量
の比は、１７５０〜１／４程度とするのが好ましい、　
このような脱血量の比は、主に、脱血用カテーテル２１
およびベントチューブ６の内径により調整すればよい。

なお、本発明の体外循環装置においては、上述した回路
構成のものに限定されない。

例えば、回路内に、再循環ライン、カーデイオドミーリ
ザーバ、静脈リザーバ、バブルトラップ、サンプリング
マニホールド、エアー抜きライン、ポンプチューブ、検
温部、各種コネクタ等を適宜に配置してもよい。

〈実施例〉（実施例１）第１図に示す回路構成の体外循環装置を用い、成人（２
０ｋｇ、雌）に対し、下記の手順にてＶ−Ａバイパスに
よる血液体外循環の実験を行なった。

なお、この体外循環装置におけるベントチューブは、第
２図に示す構成とした。

ポンプには、遠心ポンプを用い、その平均吐出量は、’
；ｌ　ｊ／ｓｉｎとした。

また、人工肺には、ＣａｐｉｏｘＩＩ−３３（テルモ株
式会社製：有効膜面積＝約３．３が）を用いた。

まず、成人をケタラールで麻酔後、頚部動静脈にそれぞ
れ送血用カテーテルおよび脱血用カテーテル（外径８　
ｍｍ、内径６１１！＋）をセルデインガー法により挿入
し、Ｖ−Ａバイパスを開始した。　このときの血液流量
は、ｌ　ｊ／ｗｉｎであった。

次に、大腿静脈よりベントチューブ（外径３■Ｉ、内径
２　ａｕ＊）を同様にセルデインガー法により挿入し、
右心房、右心室および肺動脈弁を経て肺動脈内にその先
端を留置し、一方、ベントチューブの基端を分岐コネク
タにより脱血用カテーテルの途中に接続した。

まず、始めに、ベントチューブをクランプ（閉塞）した
状態で、塩化カリウムを用いて一時的に心臓を停止させ
、Ｖ−Ａバイパスを行なった。

心臓停止直後には２　ｊ／ｗｉｎの脱血量が得られたが
、その後脱血量は除々に減少し、１５分後には、脱血量
は５００　ｍｊ／ｆｆ１ｉｎとなった。

そこで、ベントチューブのクランプを開放したところ、
脱血量は増え、開放後５分で１．５ｊ／ｍｉｎまで回復
した。

このように、ベントチューブによる脱血の助けを得て、
十分な体外循環血液量を確保しうることが確認された。

（実施例２）ベントチューブを第３図に示す構成とした以外は実施例
１と同様の条件で血液体外循環の実験を行った。　この
実験においても実施例１とほぼ同様の結果が得られた。

〈発明の効果〉本発明の体外循環装置を用いれば、ベントチューブによ
り肺動脈、左心室または左心房から脱血を行なうことが
できるため、肺でのうっ血が防止され、よって十分な体
外循環血液量を確保することができる。

特に、送血のためのポンプに定常流ポンプを用いた場合
には、最低血圧の上昇により生体心の抽出が得にくくな
るため、有効性が高い。

また、開胸術を必要としないので、患者の生理的負担が
少なく、また装置のセットアツプを簡便に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の体外循環装置の構成例を模式的に示
す回路構成図である。第２図は１本発明の体外循環装置におけるベントチュー
ブの構成例を示す斜視図である。第３図は、本発明の体外循環装置におけるベントチュー
ブの他の構成例を示す縦断面図である。符号の説明１・・・体外循環装置２・・・脱血ライン２１・・・脱血用カテーテル３・・・ポンプ４・・・人工肺５・・・送血ライン５１．５２・・・送血用カテーテル６．６ａ・・・ベントチューブ７・・・患者８・・・脱血用カテーテル８１・・・脱血用ルーメン８２・・・側孔８３・・・閉塞部９・・・ベントチューブ９１・・・ベント用ルーメン９２・・・バルーン拡張用ルーメン９３・・・充填剤９４・・・側孔９５・・・バルーンＦＩＧ、１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静脈より経皮的に脱血する脱血ラインと、該脱血ラインに付設されて血液を送出するポンプと、該ポンプより送出された血液のガス交換を行う人工肺と
、ガス交換された血液を動脈へ経皮的に送血する送血ライ
ンと、先端開口が肺動脈、左心室または左心房への留置用であ
り、基端が前記脱血ラインの前記ポンプより上流側に接
続されている血液移送チューブとを備えてなることを特
徴とする体外循環装置。
（２）前記ポンプは、定常流ポンプである請求項１に記
載の体外循環装置。
（３）前記血液移送チューブの先端部に拡縮、収縮自在
なバルーンを備える請求項１または２に記載の体外循環
装置。