JPH0423558Y2 - - Google Patents
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- JPH0423558Y2 JPH0423558Y2 JP19223287U JP19223287U JPH0423558Y2 JP H0423558 Y2 JPH0423558 Y2 JP H0423558Y2 JP 19223287 U JP19223287 U JP 19223287U JP 19223287 U JP19223287 U JP 19223287U JP H0423558 Y2 JPH0423558 Y2 JP H0423558Y2
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Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この考案は呼吸不全患者の肺機能を補助するた
めに使用される体外循環型肺補助装置に関するも
のである。
めに使用される体外循環型肺補助装置に関するも
のである。
「従来の技術」
呼吸不全患者に対して、その血液を体外循環さ
せ、その間に血液中の二酸化炭素成分を除くため
に、血液の損傷が少く、かつ効率のよい装置とし
て、人工腎臓用の血液透析器を用いた体外循環型
肺補助装置が提案されている。第２図はそのブロ
ツク系統図である。図において、患者の血液は血
液ポンプにより血液ラインを通つて透析器２へ送
られ、透析器２内で膜を介して、血液中の重炭酸
イオン（HCO3 -）び溶存二酸化炭素（CO2）が
灌流液中に移動し、二酸化炭素成分が減少した血
液はドリツプチヤンバ３、血液用流量計６、静脈
圧調整器４を順次経由して患者の体内に戻され
る。
せ、その間に血液中の二酸化炭素成分を除くため
に、血液の損傷が少く、かつ効率のよい装置とし
て、人工腎臓用の血液透析器を用いた体外循環型
肺補助装置が提案されている。第２図はそのブロ
ツク系統図である。図において、患者の血液は血
液ポンプにより血液ラインを通つて透析器２へ送
られ、透析器２内で膜を介して、血液中の重炭酸
イオン（HCO3 -）び溶存二酸化炭素（CO2）が
灌流液中に移動し、二酸化炭素成分が減少した血
液はドリツプチヤンバ３、血液用流量計６、静脈
圧調整器４を順次経由して患者の体内に戻され
る。
灌流液供給部１０より放散筒１１へ供給された
灌流液は放散筒１１の出口よりPH電極１２、温度
計１３、ポンプ１４、流量計１５を順次経由して
透析器２へ流入され、透析器２より流出される灌
流液は液圧計１６、液切れ検出器１７、ヒータ１
８を順次経由して放散筒１１へ戻される。
灌流液は放散筒１１の出口よりPH電極１２、温度
計１３、ポンプ１４、流量計１５を順次経由して
透析器２へ流入され、透析器２より流出される灌
流液は液圧計１６、液切れ検出器１７、ヒータ１
８を順次経由して放散筒１１へ戻される。
ガス供給部２０より供給される不活性ガスは圧
力調整器２１、止め弁２２、ガス流量弁２３、ガ
ス流量計２４、逆止弁２５を順次経由して放散筒
１１へ与えられる。
力調整器２１、止め弁２２、ガス流量弁２３、ガ
ス流量計２４、逆止弁２５を順次経由して放散筒
１１へ与えられる。
放散筒１１においては、灌流液中の水素イオン
（H+）が重炭酸イオン（HCO3 -）と結合し、重
炭酸水素（H2CO3）が生成され、この重炭酸水
素が灌流液中に含まれる炭酸脱水素酵素C.A.（カ
ーボニツク・アンヒドラーゼ）の触媒作用によつ
て二酸化炭素に酸化される。即ち HCO3 -＋H+H2CO3H2Ｏ＋CO2 (1) C.A. となる。灌流液は放散筒１１で不活性ガスと気液
接触され、この新たに添加された二酸化炭素と既
に透析器において灌流液内に取込んだ二酸化炭素
とは共に炭酸ガスとして放散される。
（H+）が重炭酸イオン（HCO3 -）と結合し、重
炭酸水素（H2CO3）が生成され、この重炭酸水
素が灌流液中に含まれる炭酸脱水素酵素C.A.（カ
ーボニツク・アンヒドラーゼ）の触媒作用によつ
て二酸化炭素に酸化される。即ち HCO3 -＋H+H2CO3H2Ｏ＋CO2 (1) C.A. となる。灌流液は放散筒１１で不活性ガスと気液
接触され、この新たに添加された二酸化炭素と既
に透析器において灌流液内に取込んだ二酸化炭素
とは共に炭酸ガスとして放散される。
PH調整液供給部３０よりPH調整液がピンチバル
ブ３１を介して放散筒１１へ供給され、水素イオ
ン（H+）が充填される。灌流液中の重炭酸イオ
ン及び二酸化炭素の濃度をそれぞれ〔HCO3 -〕、
〔CO2〕で表せば、灌流液のPHは所謂ヘンダーソ
ン−ハツセルバツハ（Henderson−Hasselbach）
の方程式で与えられる。即ち PH＝pKA＋log〔HCO3 -〕／〔CO2〕 (2) ここでpKAは定数で6.1である。重炭酸イオン
（HCO3 -）が増えればPHは大きくなり、またPH調
整液を与えて(1)式の反応を促進させれば、重炭酸
イオン（HCO3 -）は減少し、二酸化炭素（CO2）
が増加するのでPHは減少する。
ブ３１を介して放散筒１１へ供給され、水素イオ
ン（H+）が充填される。灌流液中の重炭酸イオ
ン及び二酸化炭素の濃度をそれぞれ〔HCO3 -〕、
〔CO2〕で表せば、灌流液のPHは所謂ヘンダーソ
ン−ハツセルバツハ（Henderson−Hasselbach）
の方程式で与えられる。即ち PH＝pKA＋log〔HCO3 -〕／〔CO2〕 (2) ここでpKAは定数で6.1である。重炭酸イオン
（HCO3 -）が増えればPHは大きくなり、またPH調
整液を与えて(1)式の反応を促進させれば、重炭酸
イオン（HCO3 -）は減少し、二酸化炭素（CO2）
が増加するのでPHは減少する。
透析器２においては、二酸化炭素成分が血液よ
り灌流液へ移行すると同時に水分も同様に移動す
る。即ち血液と灌流液との圧力の差、所謂透析器
の濾過圧が正のときは血液から水分が除去され、
逆に負のときは血液中に水分が入り込む。また濾
過圧が零であれば水分の移動はない。従つて必要
に応じ濾過圧を制御する必要がある。このため制
御部４０は液圧計１６のデータと静脈圧計５のデ
ータの差つまり濾過圧を算出し、必要に応じ静脈
圧調整器４を制御する。
り灌流液へ移行すると同時に水分も同様に移動す
る。即ち血液と灌流液との圧力の差、所謂透析器
の濾過圧が正のときは血液から水分が除去され、
逆に負のときは血液中に水分が入り込む。また濾
過圧が零であれば水分の移動はない。従つて必要
に応じ濾過圧を制御する必要がある。このため制
御部４０は液圧計１６のデータと静脈圧計５のデ
ータの差つまり濾過圧を算出し、必要に応じ静脈
圧調整器４を制御する。
制御部４０は、放散筒１１の放散路に設けた
CO2温度計１９のデータｘと灌流液の流入通路の
流量計１５のデータｙとにより炭酸ガス除去流量
ｚ＝xyを計算し、この値が設定値と等しくなる
ように、ガス流量弁２３を制御して不活性ガスの
流量を調節すると共に灌流液の流入通路のポンプ
１４を制御して循環する灌流液の流量を調整す
る。この炭酸ガス除去流量ｚを設定値へ調整する
制御は肺補助装置を稼働させた直後に行われる。
また制御部４０は灌流液の温度、液圧、PH、流
量、液切れ、血液の流量、静脈圧、不活性ガス流
量、炭酸ガス濃度等の各データを表示器４１へ表
示する。
CO2温度計１９のデータｘと灌流液の流入通路の
流量計１５のデータｙとにより炭酸ガス除去流量
ｚ＝xyを計算し、この値が設定値と等しくなる
ように、ガス流量弁２３を制御して不活性ガスの
流量を調節すると共に灌流液の流入通路のポンプ
１４を制御して循環する灌流液の流量を調整す
る。この炭酸ガス除去流量ｚを設定値へ調整する
制御は肺補助装置を稼働させた直後に行われる。
また制御部４０は灌流液の温度、液圧、PH、流
量、液切れ、血液の流量、静脈圧、不活性ガス流
量、炭酸ガス濃度等の各データを表示器４１へ表
示する。
炭酸ガス除去流量、灌流液のPH及び温度等の各
設定値は操作部４２より制御部４０の記憶回路に
記憶される。
設定値は操作部４２より制御部４０の記憶回路に
記憶される。
「考案が解決しようとする問題点」
いま患者の体外循環直前の血中炭酸ガス分圧
を、PbCO2（Ｏ）（mmHg）、体外循環型肺補助装置
がスタートしてからｔ分後の炭酸ガス分圧を
PbCO2（ｔ）（mmHg）、灌流液中の炭酸ガス分圧を
PaCO2（mmHg）とすれば、これらの間には、 PbCO2（ｔ）＝PaCO2＋｛PbCO2（Ｏ）−
PaCO2｝e-t/〓 (3) τ＝VB／AKX（τ：時定数、VB：血液の総量
、KX：炭酸ガスの移動係数cm／min、Ａ：透
析器の膜面積m2）なる関係が存在することを物質
移動論より導くことができる。通常は患者の血中
炭酸ガス分圧は時間経過と共に減少し、長時間で
はその減少の割合は低下するので３〜５時間をめ
どに治療が行われるケースが多い。しかしながら
患者の症例によつては血中電界質バランスが崩れ
ることもあり、この場合には炭酸ガス除去の後、
透析を行う場合もあり、また最初から透析のみを
行う場合もある。
を、PbCO2（Ｏ）（mmHg）、体外循環型肺補助装置
がスタートしてからｔ分後の炭酸ガス分圧を
PbCO2（ｔ）（mmHg）、灌流液中の炭酸ガス分圧を
PaCO2（mmHg）とすれば、これらの間には、 PbCO2（ｔ）＝PaCO2＋｛PbCO2（Ｏ）−
PaCO2｝e-t/〓 (3) τ＝VB／AKX（τ：時定数、VB：血液の総量
、KX：炭酸ガスの移動係数cm／min、Ａ：透
析器の膜面積m2）なる関係が存在することを物質
移動論より導くことができる。通常は患者の血中
炭酸ガス分圧は時間経過と共に減少し、長時間で
はその減少の割合は低下するので３〜５時間をめ
どに治療が行われるケースが多い。しかしながら
患者の症例によつては血中電界質バランスが崩れ
ることもあり、この場合には炭酸ガス除去の後、
透析を行う場合もあり、また最初から透析のみを
行う場合もある。
また体外循環により患者のヘマトクリツト（血
液全体に占める血球成分比）が低下し、患者によ
つては細胞内浮腫が発生する場合があるので、限
外濾過により血液を濃縮する必要もある。しかし
ながら従来の体外循環型肺補助装置においてはこ
の機能がなく、透析を行う場合には別に透析装置
を用意しなければならず、特に狭い治療室にて治
療が行われる場合には装置の入れ替え等の準備が
煩雑で、医師や看護婦などの労力は大変なもので
あつた。
液全体に占める血球成分比）が低下し、患者によ
つては細胞内浮腫が発生する場合があるので、限
外濾過により血液を濃縮する必要もある。しかし
ながら従来の体外循環型肺補助装置においてはこ
の機能がなく、透析を行う場合には別に透析装置
を用意しなければならず、特に狭い治療室にて治
療が行われる場合には装置の入れ替え等の準備が
煩雑で、医師や看護婦などの労力は大変なもので
あつた。
「問題点を解決するための手段」
この考案においては、従来の体外循環型肺補助
装置には組み込まれていなかつた透析との切換を
可能にするもので、放散筒にオーバーフローライ
ンと、放散筒に対し灌流液供給部からの接続ライ
ン及び透析液供給ラインを切り換える３方弁とを
設け、灌流液を循環するモードと、透析液を供給
しながら放散筒内で透析液をオーバーフローさせ
て循環透析するモードとを切り換えて使用可能と
する。
装置には組み込まれていなかつた透析との切換を
可能にするもので、放散筒にオーバーフローライ
ンと、放散筒に対し灌流液供給部からの接続ライ
ン及び透析液供給ラインを切り換える３方弁とを
設け、灌流液を循環するモードと、透析液を供給
しながら放散筒内で透析液をオーバーフローさせ
て循環透析するモードとを切り換えて使用可能と
する。
「実施例」
第１図はこの考案の実施例のブロツク系統図で
ある。第２図の従来例と同一の個所には同一の符
号を付して重複した説明は省略する。灌流液供給
部１０からの放散筒１１へのラインには３方弁
７′が配置され、同弁のもう１方の入口は透析液
入口３５となつている。また放散筒１１にはオー
バーフローライン４７が設けられ、そのオーバー
フローラインにはストツプバルブ４８が設けられ
ている。
ある。第２図の従来例と同一の個所には同一の符
号を付して重複した説明は省略する。灌流液供給
部１０からの放散筒１１へのラインには３方弁
７′が配置され、同弁のもう１方の入口は透析液
入口３５となつている。また放散筒１１にはオー
バーフローライン４７が設けられ、そのオーバー
フローラインにはストツプバルブ４８が設けられ
ている。
次にこれらの部分の動作をモード別に説明す
る。先ず灌流モードにおいては、３方弁７′は灌
流液供給部１０から放散筒１１への灌流液供給ラ
インをアクテイブにする。
る。先ず灌流モードにおいては、３方弁７′は灌
流液供給部１０から放散筒１１への灌流液供給ラ
インをアクテイブにする。
またオーバーフローライン４７に設けられたス
トプバルブ４８は閉となる。またピンチバルブ３
１を開にし、PH調整液供給部３０からの供給が行
われるようにしてライン４３を有効とし、更に止
め弁２２を開とし、ガス供給部２０からの酸素ガ
スの供給が行われるようにしてライン４４を有効
にする。つぎに透析モードにおいては、３方弁
７′は透析液入口３５と放散筒１１とのラインを
アクテイブとする様に切り替えられる。オーバー
フローライン４７のストツプバルブ４８は開とな
り、循環透析液の一部は放散筒１１内でオーバー
フローし、廃棄される。止め弁２２を閉としてガ
ス供給部３０からの酸素ガスの供給が行われない
ようにしてライン４４を無効とし、ピンチバルブ
３１を閉じてPH調整液供給部３０からのPH調整液
の供給ライン４３はストツプされる。
トプバルブ４８は閉となる。またピンチバルブ３
１を開にし、PH調整液供給部３０からの供給が行
われるようにしてライン４３を有効とし、更に止
め弁２２を開とし、ガス供給部２０からの酸素ガ
スの供給が行われるようにしてライン４４を有効
にする。つぎに透析モードにおいては、３方弁
７′は透析液入口３５と放散筒１１とのラインを
アクテイブとする様に切り替えられる。オーバー
フローライン４７のストツプバルブ４８は開とな
り、循環透析液の一部は放散筒１１内でオーバー
フローし、廃棄される。止め弁２２を閉としてガ
ス供給部３０からの酸素ガスの供給が行われない
ようにしてライン４４を無効とし、ピンチバルブ
３１を閉じてPH調整液供給部３０からのPH調整液
の供給ライン４３はストツプされる。
「考案の効果」
この考案によれば患者の血中炭素ガス成分の除
去を行う灌流モードだけではなく、同一の装置で
透析も行うことができ、患者に対して幅の広い治
療が可能となる。また灌流モードと透析モードと
の切換が簡便にかつ誤操作なく安全に行えるので
治療スタツフの手間を大幅に削減することができ
る。このようにこの考案は体外循環型肺補助装置
の適用範囲、操作性を著しく向上することができ
る。
去を行う灌流モードだけではなく、同一の装置で
透析も行うことができ、患者に対して幅の広い治
療が可能となる。また灌流モードと透析モードと
の切換が簡便にかつ誤操作なく安全に行えるので
治療スタツフの手間を大幅に削減することができ
る。このようにこの考案は体外循環型肺補助装置
の適用範囲、操作性を著しく向上することができ
る。
第１図はこの考案の体外循環型肺補助装置の実
施例を示しブロツク系統図、第２図は従来の体外
循環型肺補助装置を示すブロツク系統図である。
施例を示しブロツク系統図、第２図は従来の体外
循環型肺補助装置を示すブロツク系統図である。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 血液ポンプにより脱血した患者の体外循環血液
と灌流液とを透析器内で膜を介して接触させ、血
液中の二酸化炭素成分を灌流液中へ移動させて放
散筒へ導き、炭酸脱水素酵素の存在下に不活性ガ
スと気液接触させて上記二酸化炭素成分を炭酸ガ
スとして放散させ、この炭酸ガスを除去した灌流
液を上記放散筒と上記透析器との間で循環させて
使用する肺補助装置において、 上記放散筒に連結されたオーバーフローライン
と、 上記放散筒に対し、灌流液供給部からの接続ラ
インと透析液供給ラインとを切り換える３方弁と
を設け、 灌流液を循環するモードと、透析液を供給しな
がら上記放散筒内で透析液をオーバーフローさせ
て循環透析するモードとを切り換えて使用可能と
した体外循環型肺補助装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19223287U JPH0423558Y2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19223287U JPH0423558Y2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195945U JPH0195945U (ja) | 1989-06-26 |
| JPH0423558Y2 true JPH0423558Y2 (ja) | 1992-06-02 |
Family
ID=31483099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19223287U Expired JPH0423558Y2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0423558Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP19223287U patent/JPH0423558Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0195945U (ja) | 1989-06-26 |
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