JPH0520334Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0520334Y2 JPH0520334Y2 JP1988003644U JP364488U JPH0520334Y2 JP H0520334 Y2 JPH0520334 Y2 JP H0520334Y2 JP 1988003644 U JP1988003644 U JP 1988003644U JP 364488 U JP364488 U JP 364488U JP H0520334 Y2 JPH0520334 Y2 JP H0520334Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood
- pressure
- flow rate
- blood pump
- setting circuit
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は呼吸補助を長期間安全に実施すること
のできる人工補助肺装置に関するものである。
のできる人工補助肺装置に関するものである。
（従来の技術）
従来のこの種人工補助肺装置においては、体外
循環回路中に血液ポンプと人工肺を設けて、該血
液ポンプにて血液の体内循環量が一定となるよう
に体外循環を行わせていた。しかしながら上記体
外循環においては患者が不用意に動くことによつ
て採血部の先端が血管壁に接触したり、体外循環
回路が折れ曲つて回路が閉塞されると血液ポンプ
の吸引力によつて体外循環回路中に過度の陰圧を
生じて血管を傷つけたり、気泡を生じる危険があ
つた。そこで従来の装置では血液ポンプの上流側
に圧力計を設けて脱血不良状態により圧力計の圧
力が陰圧（例えば−25mmHg）となると警報を発
し、さらに脱血不良状態が進行し、圧力計の圧力
が過度の陰圧（例えば−50mmHg）となると血液
ポンプを停止させていた。また脱血不良状態が解
消されると血液ポンプが再び駆動するようにして
いる（例えば医器学 Vo157，Suppl.P44〜45
1987）。
循環回路中に血液ポンプと人工肺を設けて、該血
液ポンプにて血液の体内循環量が一定となるよう
に体外循環を行わせていた。しかしながら上記体
外循環においては患者が不用意に動くことによつ
て採血部の先端が血管壁に接触したり、体外循環
回路が折れ曲つて回路が閉塞されると血液ポンプ
の吸引力によつて体外循環回路中に過度の陰圧を
生じて血管を傷つけたり、気泡を生じる危険があ
つた。そこで従来の装置では血液ポンプの上流側
に圧力計を設けて脱血不良状態により圧力計の圧
力が陰圧（例えば−25mmHg）となると警報を発
し、さらに脱血不良状態が進行し、圧力計の圧力
が過度の陰圧（例えば−50mmHg）となると血液
ポンプを停止させていた。また脱血不良状態が解
消されると血液ポンプが再び駆動するようにして
いる（例えば医器学 Vo157，Suppl.P44〜45
1987）。
（考案が解決しようとする課題）
しかし上記装置では脱血不良が解消されたとき
に瞬時的に流量が増大したり、ハンチングを起し
て流量が不安定となることがあり、患者にとつて
危険な状態を招くことがあつた。
に瞬時的に流量が増大したり、ハンチングを起し
て流量が不安定となることがあり、患者にとつて
危険な状態を招くことがあつた。
したがつて本考案の目的は上記問題点を解消
し、長時間安定して呼吸補助を行うことのできる
人工補助肺装置を提供することである。
し、長時間安定して呼吸補助を行うことのできる
人工補助肺装置を提供することである。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するためのこの考案の構成を第
１図に示す。
１図に示す。
血液体外循環回路１は、採血部H1から取り出
された血液を酸素加する人工肺２と、この人工肺
へ血液を送り込む血液ポンプ３を備え、浄化され
た血液を人工肺２を経て返血部H2より患者の体
内へ戻す。
された血液を酸素加する人工肺２と、この人工肺
へ血液を送り込む血液ポンプ３を備え、浄化され
た血液を人工肺２を経て返血部H2より患者の体
内へ戻す。
上記血液ポンプ３の上流側には圧力検知器４が
設けられている。１０は流量制御回路で、上記血
液ポンプ３を圧力検知器４で検知された圧力が下
限設定値を越えない範囲で、しかも流量の上限設
定値を越えない範囲で最大流量となるように回転
させる。
設けられている。１０は流量制御回路で、上記血
液ポンプ３を圧力検知器４で検知された圧力が下
限設定値を越えない範囲で、しかも流量の上限設
定値を越えない範囲で最大流量となるように回転
させる。
（作用）
本考案は、血液ポンプの流量の上限値と脱血圧
力の下限値を予め設定しているため、例え採血部
が瞬間的に閉塞されて脱血不良状態となり異常な
脱血圧力となつたとしても異常圧力が解消された
ときに瞬時的に流量が増大することはなく、しか
も流量が一定でハンチングすることがないため長
時間安定に肺補助を行うことができる。
力の下限値を予め設定しているため、例え採血部
が瞬間的に閉塞されて脱血不良状態となり異常な
脱血圧力となつたとしても異常圧力が解消された
ときに瞬時的に流量が増大することはなく、しか
も流量が一定でハンチングすることがないため長
時間安定に肺補助を行うことができる。
（実施例）
次に本考案装置の一実施例を図面にて説明す
る。第２図において、１は血液体外循環回路であ
る。採血部H1（シヤント、注射針などの通常の採
血器や貯血器などと連絡できる部分）から取り出
された患者の血液は血液ポンプ３により昇圧され
て人工肺２に入り、酸素加される。
る。第２図において、１は血液体外循環回路であ
る。採血部H1（シヤント、注射針などの通常の採
血器や貯血器などと連絡できる部分）から取り出
された患者の血液は血液ポンプ３により昇圧され
て人工肺２に入り、酸素加される。
上記人工肺２で酸素加された血液は気泡検知器
５を経て返血部H2（シヤントや点滴セツトなどに
連絡できる部分）から患者の体内へ戻される。
５を経て返血部H2（シヤントや点滴セツトなどに
連絡できる部分）から患者の体内へ戻される。
上記人工肺２にはポリプロピレン、ポリスルホ
ン、シリコンなどからなる平板状、チユーブ状、
または中空繊維状のガス分離膜が収容されてい
る。通常は多数の中空繊維を収束してケーシング
に収容した中空糸型の人工肺が使用される。
ン、シリコンなどからなる平板状、チユーブ状、
または中空繊維状のガス分離膜が収容されてい
る。通常は多数の中空繊維を収束してケーシング
に収容した中空糸型の人工肺が使用される。
さらに、上記血液ポンプ３の上流側には膨張・
収縮可能なバルーンを硬い容器に収納したバルー
ン状のリザーバ６が設けられており、該リザーバ
の側壁にバルーンと容器で形成される空間の圧力
変化を検出して脱血圧力を検知する圧力検知器４
が取着されている。かかるバルーン状のリザーバ
を利用して圧力を検出する装置は、例えば実公昭
62−23488号などに記載されている。また血液循
環回路１の返血部H2の近傍には、気泡検知器５
が設けられている。
収縮可能なバルーンを硬い容器に収納したバルー
ン状のリザーバ６が設けられており、該リザーバ
の側壁にバルーンと容器で形成される空間の圧力
変化を検出して脱血圧力を検知する圧力検知器４
が取着されている。かかるバルーン状のリザーバ
を利用して圧力を検出する装置は、例えば実公昭
62−23488号などに記載されている。また血液循
環回路１の返血部H2の近傍には、気泡検知器５
が設けられている。
１０はマイクロコンピユータからなる流量制御
回路で、圧力設定回路１１からの圧力設定信号、
流量設定回路１２からの流量設定信号及び上記圧
力検知器４からの圧力検知信号を受けて比例微分
積分演算を行ない血液ポンプの流量が流量設定回
路１２で設定された血を上限とし、かつ脱血圧力
が圧力設定回路１１で設定された圧力範囲内であ
るという条件のもとで最大となるように制御す
る。
回路で、圧力設定回路１１からの圧力設定信号、
流量設定回路１２からの流量設定信号及び上記圧
力検知器４からの圧力検知信号を受けて比例微分
積分演算を行ない血液ポンプの流量が流量設定回
路１２で設定された血を上限とし、かつ脱血圧力
が圧力設定回路１１で設定された圧力範囲内であ
るという条件のもとで最大となるように制御す
る。
この考案の装置は、第３図ａ，ｂに示す取付台
２０に取り付けられる。この取付台の前面には第
３図に示すように軟質塩化ビニルチユーブで形成
された血液体外循環回路１が装着され、該体外循
環回路の途中にバルーン状リザーバ６、血液ポン
プ３、人工肺２などが接続される。取付台の上部
には操作の指示等を表示する画面２１が配置され
ている。また取付台の下部前面には血液ポンプ２
が配置されている。２２はバルーン状リザーバ６
の圧力を検知する圧力検知器に接続されるチユー
ブである。上記血液循環回路１に接続された人工
肺２及びバルーン状チユーブ６はケーシング２３
内に収容されて、該ケーシング内に導入された加
温空気で体外循環血液を加温するようにしてい
る。
２０に取り付けられる。この取付台の前面には第
３図に示すように軟質塩化ビニルチユーブで形成
された血液体外循環回路１が装着され、該体外循
環回路の途中にバルーン状リザーバ６、血液ポン
プ３、人工肺２などが接続される。取付台の上部
には操作の指示等を表示する画面２１が配置され
ている。また取付台の下部前面には血液ポンプ２
が配置されている。２２はバルーン状リザーバ６
の圧力を検知する圧力検知器に接続されるチユー
ブである。上記血液循環回路１に接続された人工
肺２及びバルーン状チユーブ６はケーシング２３
内に収容されて、該ケーシング内に導入された加
温空気で体外循環血液を加温するようにしてい
る。
つぎに第２図の流量制御回路１０による制御に
ついて説明する。
ついて説明する。
血液体外循環回路１は、予め生理食塩水のよう
なプライミング液を用いてプライミングがなされ
る。このプライミング完了後に、採血部H1と返
血部H2とが患者の血管に接続される。
なプライミング液を用いてプライミングがなされ
る。このプライミング完了後に、採血部H1と返
血部H2とが患者の血管に接続される。
スタート指令により血液ポンプ３が駆動して、
患者から取り出された血液を人工肺２へ送り、こ
こで酸素付加、二酸化炭素除去を行つた後患者に
戻される。
患者から取り出された血液を人工肺２へ送り、こ
こで酸素付加、二酸化炭素除去を行つた後患者に
戻される。
人工肺２には、オキシゲン・ブレンダー（図示
せず）から酸素ガスがガス回路を通じて供給され
る。バルーン状のリザーバ６は、ポリウレタン、
シリコンなどの生体適合性に優れた可撓性材料か
らなるバルーンを、ピリカーボネイト、アクリル
樹脂などの透明の非可撓性材料からなる容器に収
容したものであり、該容器とリザーバの間に密閉
空間を形成し、該密閉空間に導管を接続してその
端部に圧力検知器４が取着され、密閉空間には生
理食塩液が満たされている。血液ポンプ３は、血
液体外循環回路１をローラーでしごくローラー・
ポンプが使用される。そして、圧力設定回路１１
により設定された圧力信号を基準とし、上記圧力
検知器４からの信号を読取り、流量設定回路１２
により、血液ポンプ３の流量の上限を設定した状
態で、PID演算を行い、血液ポンプの流量が、流
量設定回路１２で設定された値を上限とし、かつ
該密閉空間の圧力が設定範囲内であるという条件
のもとで最大となるよう血液ポンプの回転数をコ
ントロールする。血液ポンプの起動／停止は、ポ
ンプ起動スイツチ（図示せず）により行い、特に
起動の際は急激に流量を上昇させず、遅延回路を
設けて漸次流量を上昇させることが好ましい。ま
た、血液回路の完全閉止などにより瞬時的に過度
の陰圧が生じ、流量制御回路１０による血液ポン
プのコントロールができない場合は、警報を発生
させて血液ポンプを停止させる。
せず）から酸素ガスがガス回路を通じて供給され
る。バルーン状のリザーバ６は、ポリウレタン、
シリコンなどの生体適合性に優れた可撓性材料か
らなるバルーンを、ピリカーボネイト、アクリル
樹脂などの透明の非可撓性材料からなる容器に収
容したものであり、該容器とリザーバの間に密閉
空間を形成し、該密閉空間に導管を接続してその
端部に圧力検知器４が取着され、密閉空間には生
理食塩液が満たされている。血液ポンプ３は、血
液体外循環回路１をローラーでしごくローラー・
ポンプが使用される。そして、圧力設定回路１１
により設定された圧力信号を基準とし、上記圧力
検知器４からの信号を読取り、流量設定回路１２
により、血液ポンプ３の流量の上限を設定した状
態で、PID演算を行い、血液ポンプの流量が、流
量設定回路１２で設定された値を上限とし、かつ
該密閉空間の圧力が設定範囲内であるという条件
のもとで最大となるよう血液ポンプの回転数をコ
ントロールする。血液ポンプの起動／停止は、ポ
ンプ起動スイツチ（図示せず）により行い、特に
起動の際は急激に流量を上昇させず、遅延回路を
設けて漸次流量を上昇させることが好ましい。ま
た、血液回路の完全閉止などにより瞬時的に過度
の陰圧が生じ、流量制御回路１０による血液ポン
プのコントロールができない場合は、警報を発生
させて血液ポンプを停止させる。
つぎに、上記血液ポンプの流量制御の詳細を第
４図に示すフローチヤートにしたがつて説明す
る。第４図のP1〜P7は制御の各ステツプを示す。
また略号Ｐは圧力検知器の圧力、Plimは圧力の
下限値、Psetは圧力設定値、Ｆは血液ポンプの回
転信号値、Fsetは血液ポンプの上限の流量設定値
を示す。
４図に示すフローチヤートにしたがつて説明す
る。第４図のP1〜P7は制御の各ステツプを示す。
また略号Ｐは圧力検知器の圧力、Plimは圧力の
下限値、Psetは圧力設定値、Ｆは血液ポンプの回
転信号値、Fsetは血液ポンプの上限の流量設定値
を示す。
まずP1で圧力の下限値Plim、流量の上限値
Fset及び圧力設定値Psetを設定する。P2で圧力
が下限の設定値より小さいか否かを判断し、圧力
が設定値より小さければ血液ポンプを停止してア
ラームを発生する。一方圧力が設定値より大きけ
ればP3で圧力検知器で検知された圧力が設定圧
力になつたか否かを判断する。圧力が設定値と一
致しなければP4に進み、ここで圧力が設定値よ
り大きいか否かを判断する。圧力が設定値より小
さければ血液ポンプの回転数を下げる。また圧力
が設定値より大きければP5で血液ポンプの回転
数を増大させる。次にP6でポンプの流量が設定
流量Fsetより大きいか否かを判断し、流量が上限
設定値より大きいとP7で流量を設定値に近づけ
るようにポンプの回転数を制御する。上記P1〜
P7をくり返して、血液ポンプの入口側の圧力が
上記圧力設定回路で設定された圧力の下限値を越
えない範囲で、しかも血液ポンプの流量が上記流
量設定回路で設定された上限値を越えない範囲で
最大流量となるようにコントロールする。
Fset及び圧力設定値Psetを設定する。P2で圧力
が下限の設定値より小さいか否かを判断し、圧力
が設定値より小さければ血液ポンプを停止してア
ラームを発生する。一方圧力が設定値より大きけ
ればP3で圧力検知器で検知された圧力が設定圧
力になつたか否かを判断する。圧力が設定値と一
致しなければP4に進み、ここで圧力が設定値よ
り大きいか否かを判断する。圧力が設定値より小
さければ血液ポンプの回転数を下げる。また圧力
が設定値より大きければP5で血液ポンプの回転
数を増大させる。次にP6でポンプの流量が設定
流量Fsetより大きいか否かを判断し、流量が上限
設定値より大きいとP7で流量を設定値に近づけ
るようにポンプの回転数を制御する。上記P1〜
P7をくり返して、血液ポンプの入口側の圧力が
上記圧力設定回路で設定された圧力の下限値を越
えない範囲で、しかも血液ポンプの流量が上記流
量設定回路で設定された上限値を越えない範囲で
最大流量となるようにコントロールする。
（考案の効果）
以上説明したように、患者の循環動態が変化
し、また患者が不用意に動くことによつて、カテ
ーテルが血管壁にくつついたり、血液体外循環回
路が折れ曲つて閉塞されるような事が発生し、血
液ポンプの吸引力により回路中に過度の陰圧を生
じることがあつた場合に、圧力設定回路により設
定された圧力信号を基準とし、圧力検知器からの
陰圧信号を読取り、流量設定回路により、血液ポ
ンプの流量の上限を設定した状態で、例えばPID
演算を行い、血液ポンプの流量が、流量設定回路
で設定した値を上限とし、かつバルーン状リザー
バの密閉空間の圧力が設定範囲内であるという条
件のもとで流量が最大となるように血液ポンプを
コントロールするため、安全に、しかも効率よく
治療を行うことができる。
し、また患者が不用意に動くことによつて、カテ
ーテルが血管壁にくつついたり、血液体外循環回
路が折れ曲つて閉塞されるような事が発生し、血
液ポンプの吸引力により回路中に過度の陰圧を生
じることがあつた場合に、圧力設定回路により設
定された圧力信号を基準とし、圧力検知器からの
陰圧信号を読取り、流量設定回路により、血液ポ
ンプの流量の上限を設定した状態で、例えばPID
演算を行い、血液ポンプの流量が、流量設定回路
で設定した値を上限とし、かつバルーン状リザー
バの密閉空間の圧力が設定範囲内であるという条
件のもとで流量が最大となるように血液ポンプを
コントロールするため、安全に、しかも効率よく
治療を行うことができる。
第１図及び第２図は本考案の人工補助肺装置の
フロー図であり、第３図ａ，ｂは同装置が取り付
けられる取付台を示す正面図と側面図であり、第
４図は同装置の作動を示すフローチヤートであ
る。 １……血液体外循環回路、２……人工肺、３…
…血液ポンプ、６……バルーン状リザーバ、１０
……流量設定回路、H1……採血部、H2……返血
部。
フロー図であり、第３図ａ，ｂは同装置が取り付
けられる取付台を示す正面図と側面図であり、第
４図は同装置の作動を示すフローチヤートであ
る。 １……血液体外循環回路、２……人工肺、３…
…血液ポンプ、６……バルーン状リザーバ、１０
……流量設定回路、H1……採血部、H2……返血
部。
Claims (1)
- 血液を採血部から人工肺に導入して処理した
後、返血部から人体に戻す血液体外循環回路と、
上記血液体外循環回路に設けられて血液を人工肺
に送る血液ポンプとを含む人工補助肺装置におい
て、上記血液ポンプの入口側の圧力を検知する圧
力検知器と、上記血液ポンプの入口側の圧力の下
限値を設定する圧力設定回路と、上記血液ポンプ
の流量の上限値を設定する流量設定回路と、上記
圧力検知器からの信号を受けて、血液ポンプの入
口側の圧力が上記圧力設定回路で設定された圧力
の下限値を越えない範囲で、しかも血液ポンプの
流量が上記流量設定回路で設定された上限値を越
えない範囲で最大流量となるように血液ポンプの
流量を制御する流量制御回路とを備えたことを特
徴とする人工補助肺装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988003644U JPH0520334Y2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988003644U JPH0520334Y2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01110745U JPH01110745U (ja) | 1989-07-26 |
| JPH0520334Y2 true JPH0520334Y2 (ja) | 1993-05-27 |
Family
ID=31205462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988003644U Expired - Lifetime JPH0520334Y2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0520334Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE510511C2 (sv) * | 1997-12-16 | 1999-05-31 | Gambro Lundia Ab | System och förfarande för övervakning av en doseringspump i en dialysmaskin |
| US7022099B2 (en) * | 2003-03-17 | 2006-04-04 | Cardiovention, Inc. | Extracorporeal blood handling system with automatic flow control and methods of use |
| US20100143190A1 (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | Therox, Inc. | System for enriching a bodily fluid with a gas having occlusion detection capabilities |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5287196U (ja) * | 1975-12-25 | 1977-06-29 | ||
| JPS5290395U (ja) * | 1975-12-27 | 1977-07-06 |
-
1988
- 1988-01-14 JP JP1988003644U patent/JPH0520334Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01110745U (ja) | 1989-07-26 |
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