JPH05204Y2 - - Google Patents
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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
めに使用される人工肺装置に関するものである。[Detailed description of the invention] "Industrial Application Field" This invention relates to an artificial lung device used to assist the lung function of patients with respiratory failure.
「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６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１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 -）及び溶存二酸化炭素（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。``Prior Art'' A blood pump for artificial kidneys has been developed as a highly efficient device that causes less damage to the blood in order to extracorporeally circulate the blood of patients with respiratory failure and remove carbon dioxide components from the blood during the extracorporeal circulation. An extracorporeal circulation type lung support device using a dialyzer has been proposed. FIG. 6 is a block system diagram thereof. In the figure, a patient's blood is sent by a blood pump 1 through a blood line to a dialyzer 2, and within the dialyzer 2, bicarbonate ions (HCO 3 - ) and dissolved carbon dioxide (CO 2 )
is transferred to the perfusate, and the blood whose carbon dioxide component has been reduced is returned to the patient's body via the drip chamber 3, the blood flow meter 6, and the venous pressure regulator 4 in this order.
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。 The perfusate supplied from the perfusate supply unit 10 to the diffusion tube 11 flows from the outlet of the diffusion tube 11 into the dialyzer 2 via the PH electrode 12, thermometer 13, pump 14, and flowmeter 15 in order, and then flows into the dialyzer 2. The perfusate flowing out from 2 is connected to a hydraulic pressure gauge 16, a liquid shortage detector 17, and a heater 1.
8 and then returned to the diffusion tube 11.
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。 The inert gas supplied from the gas supply section 20 is supplied to the dispersion tube 11 via a pressure regulator 21, a stop valve 22, a gas flow valve 23, a gas flow meter 24, and a check valve 25 in this order.
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)
となる。灌流液は放散筒１１で不活性ガスと気液
接触され、この新たに転化された二酸化炭素と既
に透析器２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。 In the diffusion tube 11, hydrogen ions (H + ) in the perfusate combine with bicarbonate ions (HCO 3- ) to generate bicarbonate (H 2 CO 3 ), and this bicarbonate is added to the perfusate. is oxidized to carbon dioxide by the catalytic action of carbonic anhydrase CA (carbonic anhydrase) contained in That is, HCO 3 - +H + H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 (1). The perfusate is brought into gas-liquid contact with an inert gas in the diffusion cylinder 11, and this newly converted carbon dioxide and the carbon dioxide already taken into the perfusate in the dialyzer 2 are diffused as carbon dioxide gas.
PH調整液供給部３０よりPH調整液がピンチバル
ブ２１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
ンおよ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−ハツセルバルブ（Henderson−
Hasselbalch）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。 A PH adjusting liquid is supplied from the PH adjusting liquid supply section 30 to the diffusion tube 11 via the pinch valve 21, and hydrogen ions (H + ) are filled therein. The concentrations of bicarbonate ion and carbon dioxide in the perfusate, respectively [HCO 3
− ], [CO 2 ], the pH of the perfusate is the so-called Henderson-Hatssel valve.
Hasselbalch's equation. That is, PH=pK A +log [HCO 3 - ]/[CO 2 ] (2) Here, pK A is a constant and is 6.1. If the bicarbonate ion (HCO 3 - ) increases, the pH will increase, and if a pH adjustment solution is given to promote the reaction of equation (1), the bicarbonate ion (HCO 3 - ) will decrease and the carbon dioxide ( CO2 )
increases, so PH decreases.
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。 In the dialyzer 2, at the same time that the carbon dioxide component is transferred from the blood to the perfusate, water is also transferred. In other words, when the pressure difference between the blood and the perfusate, the so-called filtration pressure of the dialyzer, is positive, water is removed from the blood.
Conversely, when it is negative, water enters the blood. Further, if the filtration pressure is zero, there is no movement of water. Therefore, it is necessary to control the filtration pressure as necessary. Therefore, the control unit 40 calculates the difference between the data of the hydraulic pressure gauge 16 and the data of the venous pressure gauge 5, that is, the filtration pressure, and controls the venous pressure regulator 4 as necessary.
制御部４０は、放散筒１１の放散路に設けた
CO2濃度計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。 The control unit 40 is provided in the radiation path of the radiation cylinder 11.
The carbon dioxide removal flow rate z=xy is calculated from the data x of the CO 2 concentration meter 19 and the data y of the flow meter 15 of the perfusate inflow passage, and the gas flow valve 23 is adjusted so that this value becomes equal to the set value. The flow rate of the inert gas is controlled and the pump 14 of the irrigation fluid inflow passage is controlled to adjust the flow rate of the circulating irrigation fluid. Control to adjust the carbon dioxide removal flow rate z to the set value is performed immediately after the lung assist device is activated.
The control unit 40 also displays various data on the display 41, such as the temperature, fluid pressure, PH, flow rate, liquid shortage, blood flow rate, venous pressure, inert gas flow rate, and carbon dioxide concentration of the perfusate.
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
記載される。 Setting values such as the carbon dioxide removal flow rate, pH and temperature of the perfusate are written in the memory circuit of the control unit 40 from the operation unit 42.
「考案が解決しようとする課題」
いま患者の体外循環直前の血中炭酸ガス分圧
を、Pbcp2（０）（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（０）−Paco2｝e-t/〓
(3)
τ＝VB／AKX（τ：時定数、VB：血液の総量Ｑ，
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
の症例によつては長期体外循環を行う必要があ
り、この場合には灌流液中の炭酸脱水素酵素の活
性が徐々に低下し、体外循環開始時に添加した同
酵素量のみでは不十分であり、灌流液中での炭酸
ガスの発生の反応がブロツク傾向となり、炭酸ガ
ス除去量が低下して効率の良い炭酸ガス除去の維
持が困難になる。``Problem to be solved by the invention'' We now calculate the partial pressure of carbon dioxide in the patient's blood immediately before extracorporeal circulation as Pb cp2 (0) (mmHg), and the carbon dioxide gas t minutes after the extracorporeal circulation pulmonary support device starts. partial pressure
Pbco 2 (t) (mmHg), the partial pressure of carbon dioxide in the perfusate
If Paco 2 (mmHg), between these, Pbco 2 (t) = Paco 2 + {Pbco 2 (0) − Paco 2 }e -t/ 〓
(3) τ=V B /AK X (τ: time constant, V B : total blood volume Q,
It can be deduced from mass transfer theory that the following relationship exists: K x : transfer coefficient of carbon dioxide gas cm/min, A : membrane area of dialyzer m 2 ). Normally, a patient's blood carbon dioxide partial pressure decreases over time, and the rate of decrease decreases over a long period of time, so treatment is often performed over a period of 3 to 5 hours. However, depending on the patient's case, long-term extracorporeal circulation may be necessary; in this case, the activity of carbonic anhydrase in the perfusate gradually decreases, and the amount of the enzyme added at the start of extracorporeal circulation is insufficient. As a result, the reaction of generating carbon dioxide in the perfusate tends to block, the amount of carbon dioxide removed decreases, and it becomes difficult to maintain efficient carbon dioxide removal.
これを回避するためには灌流液を交換する方法
もあるが、交換した灌流液の加熱に時間がかかる
ことや、灌流液の交換に伴う手間が生ずる。また
それまでに添加した炭酸脱水素酵素を廃棄するこ
とになり、不経済であるとの見解もある。従つて
従来の体外循環型肺補助装置においては、体外循
環開始後定期的に炭酸脱水素酵素を手動で添加し
て炭酸ガス除去流量の低下を防ぐ方法が専らとら
れていた。しかしながら灌流液のPHを炭酸脱水素
酵素の活性領域（PH7.30〜7.75）の範囲内に保つ
ことは、そのハンチングのため実際上困難なの
で、上記従来の方法では、この発生領域を大きく
外れた状態で炭酸脱水素酵素を添加したために炭
酸ガス除去の改善につながらないという場合があ
つた。またこれを防ぐため灌流液のPHを絶えず監
視しながら、炭酸脱水素酵素の活性領域内で同酵
素を手動で添加することは、治療に従事するスタ
ツフ（医師や看護婦等）の労力を増大させること
に直結していた。 In order to avoid this, there is a method of exchanging the perfusate, but it takes time to heat the exchanged perfusate and the time and effort associated with exchanging the perfusate occurs. There is also the view that it is uneconomical because the carbonic anhydrase that has been added up to that point has to be discarded. Therefore, in conventional extracorporeal circulation type lung assist devices, the method of manually adding carbonic anhydrase periodically after the start of extracorporeal circulation to prevent a decrease in the carbon dioxide removal flow rate has been adopted. However, it is practically difficult to maintain the pH of the perfusate within the active range of carbonic anhydrase (PH7.30 to 7.75) due to hunting, so the conventional method described above does not allow There were cases in which carbonic anhydrase was added without improving carbon dioxide removal. In addition, to prevent this, constantly monitoring the pH of the perfusate and manually adding the enzyme within the active region of carbonic anhydrase increases the labor of treatment staff (doctors, nurses, etc.). It was directly connected to letting him do it.
「課題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炭酸脱水素酵素
の自動注入を可能にするもので、従来例と同様に
灌流液のPHを測定する手段と、放散筒内の炭酸ガ
ス濃度を測定する手段と、不活性ガス流量を測定
する手段と、測定した炭酸ガス濃度と不活性ガス
流量とのデータから炭酸ガス除去流量を演算する
手段とが設けられる。また上記炭酸ガス流量の許
容値を設定する手段と、同流量の現在値と設定値
とを比較する手段と、炭酸脱水素酵素を放散筒内
に注入する手段と、炭酸脱水素酵素の活性領域内
に灌流液PHがあるかどうかを判断する手段と、こ
の判断の信号と、上記炭酸ガス除去流量に関する
判断信号とにより、炭酸脱水素酵素の注入を制御
する手段とを設ける。これらの手段のうち炭酸ガ
ス除去流量及び炭酸脱水素酵素の活性領域内に灌
流液PHがあるかどうかに関する比較手段について
は制御部で行われる。``Means for Solving the Problems'' This invention enables automatic injection of carbonic anhydrase, which was not incorporated into conventional extracorporeal circulation type lung support devices. a means for measuring the PH of the gas, a means for measuring the carbon dioxide concentration in the diffusion cylinder, a means for measuring the inert gas flow rate, and a carbon dioxide removal flow rate based on the data of the measured carbon dioxide concentration and the inert gas flow rate. and means for calculating. Further, means for setting the permissible value of the carbon dioxide gas flow rate, means for comparing the current value and the set value of the same flow rate, means for injecting carbonic anhydrase into the diffusion cylinder, and an active area of the carbonic anhydrase. and means for controlling the injection of carbonic anhydrase based on the signal for this judgment and the judgment signal regarding the carbon dioxide removal flow rate. Among these means, the comparison means regarding the carbon dioxide removal flow rate and whether or not the perfusate PH is within the active region of carbonic anhydrase is performed by the control unit.
「実施例」
第１図はこの考案の体外循環型肺補助装置の実
施例を示すブロツク図である。Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the extracorporeal circulation type lung assist device of this invention.
第１図で、放散筒１１には炭酸脱水素酵素の注
入部４３が接続される。また操作部４２において
は、許容炭酸ガス除去流量の設定部（図示せず）
が含まれている。 In FIG. 1, a carbonic anhydrase injection part 43 is connected to the diffusion cylinder 11. In addition, in the operation section 42, there is a setting section (not shown) for setting the allowable carbon dioxide removal flow rate.
It is included.
これらの追加部分からの信号の取り込み、処理
や、制御は制御部４０において他の機器の制御と
並行して行われる。 The acquisition, processing, and control of signals from these additional parts are performed in the control section 40 in parallel with the control of other devices.
第２図は本実施例の要部を示すブロツク系統図
で、制御部４０にはマイクロコンピユータが用い
られ、その中央処理部（CPU）６０は読出し専
用メモリ（ROM）６１に格納されたプログラム
を順次解読実行して制御を行う。ROM６１中に
は肺補助装置全体の制御プログラムが格納されて
おり、ガス流量測定回路６８、炭酸ガス濃度測定
回路１９、灌流液PH測定回路６９からの信号の取
り込みや、操作部４２における許容炭酸ガス除去
流量設定部からの設定信号の取り込みや、炭酸脱
水素酵素注入部４３から放散筒１１への炭酸脱水
素酵素の注入の制御を行うプログラムもその中に
含まれている。駆動回路６７は、前記炭酸脱水素
注入部４３などの出力機器のドライブを行う。 FIG. 2 is a block diagram showing the main parts of this embodiment. A microcomputer is used for the control section 40, and its central processing section (CPU) 60 executes programs stored in a read-only memory (ROM) 61. Control is performed by sequentially decoding. The ROM 61 stores a control program for the entire lung auxiliary device, which includes the acquisition of signals from the gas flow rate measurement circuit 68, the carbon dioxide concentration measurement circuit 19, and the perfusate PH measurement circuit 69, and the control program for controlling the allowable carbon dioxide gas in the operation unit 42. It also includes a program that takes in a setting signal from the removal flow rate setting section and controls the injection of carbonic anhydrase from the carbonic anhydrase injection section 43 to the diffusion tube 11. The drive circuit 67 drives output devices such as the carbonic dehydrogenation injection unit 43.
放散筒１１に供給するガス流量はガス流量セン
サ２４により連続的にピツクアツプされ、ガス流
量測定回路６８にて後処理可能な信号に調整され
る。放散筒１１内の炭酸ガスは炭酸ガス濃度測定
回路１９にて連続的測定される。また灌流液PHに
ついては灌流液PH測定回路６９により連続測定さ
れる。これらの測定され、後処理可能な信号レベ
ルに調整された各信号は、Ａ／Ｄコンバータ６６
でデイジタル信号に変換されてRAM６３に格納
される。ROM６１に格納される制御プログラム
はバツクグラウンドルーチンと、タイマ６４によ
り0.5秒毎に発生する割り込みルーチンとに区別
され、許容炭酸ガス除去流量設定部からの信号の
取り込み、炭酸ガス除去流量測定値との比較、灌
流液PHの測定値と炭酸脱水素酵素の活性領域
（7.30〜7.75、ピークは7.55〜7.60で、この値は予
めROM６１に格納されている。）と比較、これ
ら２種類の比較値の論理和の演算、及び演算結果
より炭酸脱水素酵素の放散筒１１への注入を行う
ための機器の制御のプログラムについても同様で
ある。 The gas flow rate supplied to the diffusion cylinder 11 is continuously picked up by the gas flow rate sensor 24, and adjusted by the gas flow rate measuring circuit 68 into a signal that can be post-processed. Carbon dioxide in the diffusion tube 11 is continuously measured by a carbon dioxide concentration measuring circuit 19. Further, the perfusate PH is continuously measured by a perfusate PH measurement circuit 69. Each of these measured and adjusted signals to a post-processable signal level is sent to an A/D converter 66.
The signal is converted into a digital signal and stored in the RAM 63. The control program stored in the ROM 61 is divided into a background routine and an interrupt routine that is generated every 0.5 seconds by the timer 64. The control program is divided into a background routine and an interrupt routine that is generated every 0.5 seconds by the timer 64. Compare the measured value of the perfusate PH and the active range of carbonic anhydrase (7.30 to 7.75, the peak is 7.55 to 7.60, this value is stored in the ROM 61 in advance). The same applies to the logical sum calculation and the program for controlling the equipment for injecting carbonic anhydrase into the emission cylinder 11 based on the calculation result.
第３図は各測定信号のＡ／Ｄ変換、許容炭酸ガ
ス除去流量許容値の設定値の読み込み、変換した
信号レベルと設定値との比較、判別する割込ルー
チンを示すフローチヤートである。 FIG. 3 is a flow chart showing an interrupt routine for A/D conversion of each measurement signal, reading in the set value of the allowable carbon dioxide gas removal flow rate, comparing the converted signal level with the set value, and making a judgment.
0.5秒毎に発生するタイマ割込ルーチンにてま
ずバツクグラウンドルーチンにて使用していた
CPUのレジスタをスタツクに退避（S1）した後、
炭酸ガス濃度、ガス流量、及び灌流液PHのＡ／Ｄ
変換が行われ（S2〜S4）、それら変換されたデー
タはRAM６３に格納される（S5）。CPU６０は
この後、炭酸ガス濃度の値（Ａ／Ｄ変換後の）ｘ
とガス流量の値（Ａ／Ｄ変換後の）とを乗じ、炭
酸ガス除去流量値ｚとする（S6）。 It was first used in the background routine in the timer interrupt routine that occurs every 0.5 seconds.
After saving the CPU registers to the stack (S1),
A/D of carbon dioxide concentration, gas flow rate, and perfusate PH
Conversion is performed (S2 to S4), and the converted data is stored in the RAM 63 (S5). The CPU 60 then calculates the carbon dioxide concentration value (after A/D conversion) x
is multiplied by the gas flow rate value (after A/D conversion) to obtain the carbon dioxide removal flow rate value z (S6).
そして操作部４２内の許容炭酸ガス除去流量設
定部で設定された値をＩ／Ｏ６２を介して読み込
む（S7）。なお、許容炭酸ガス流量の設定値につ
いては、体外循環前の患者の体重、血液ガス分析
データ（主として血中重炭酸イオン濃度〔HCO3
−〕及び血中炭酸ガス分圧（PCO2））とから見積
られるのが普通である。（通常は30〜60ml／min
の範囲で設定する。）つぎにCPU６０は上記炭酸
ガス除去流量の演算値と許容設定値とを比較する
（S8）。 Then, the value set in the allowable carbon dioxide removal flow rate setting section in the operation section 42 is read via the I/O 62 (S7). The allowable carbon dioxide gas flow rate setting value is based on the patient's weight before extracorporeal circulation, blood gas analysis data (mainly blood bicarbonate ion concentration [HCO 3
- ] and blood carbon dioxide partial pressure (PCO 2 )). (Usually 30-60ml/min
Set within the range. ) Next, the CPU 60 compares the calculated value of the carbon dioxide removal flow rate with the allowable set value (S8).
この比較の結果、現在の炭酸ガス除去流量の値
が許容炭酸ガス除去流量設定値より少なければ、
炭酸ガスの除去の効率が低下したと判断して炭酸
ガス除去効率低下フラグをセツトする（S9）。 As a result of this comparison, if the current carbon dioxide removal flow rate value is less than the allowable carbon dioxide removal flow rate setting value,
It is determined that the carbon dioxide removal efficiency has decreased, and a carbon dioxide gas removal efficiency reduction flag is set (S9).
そうでない場合には、炭酸ガス除去効率低下フ
ラグをリセツトし（S16）、レジスタを復帰して
（S17）割り込みルーチンを終了する。 If not, the carbon dioxide removal efficiency reduction flag is reset (S16), the register is restored (S17), and the interrupt routine is ended.
炭酸ガス除去効率低下フラグがセツトされた場
合には次のステツプとして、灌流液PHの測定値と
炭酸脱水素酵素の活性領域とに関する処理を行う
が、これはまず、予め設定されてROM６１に書
き込まれている炭酸脱水素酵素の活性領域の設定
値（例えば7.30〜7.75）を読み出す（S10）。 When the carbon dioxide removal efficiency decrease flag is set, the next step is to process the measured value of the perfusate PH and the active region of carbonic anhydrase. The set value of the active region of carbonic anhydrase (for example, 7.30 to 7.75) is read out (S10).
そして現在の灌流液PHの値（Ａ／Ｄ変換後の）
と比較し（S11）、現在値が炭酸脱水素酵素の活
性領域内にある場合には、炭酸脱水素酵素の注入
フラグをセツトする（S12）。 and the current perfusate PH value (after A/D conversion)
(S11), and if the current value is within the active region of carbonic anhydrase, a carbonic anhydrase injection flag is set (S12).
なお炭酸脱水素酵素について市販の形態は粉末
状であるが、使用に際しては生理食塩水に溶解さ
せ（例えば100mgを生理食塩水に溶解させて50ml
とする）シリンジ（注射器）に入れて注入するの
が普通である。従つて本実施例の場合にも炭酸脱
水素酵素の注入についてはシリンジポンプに類似
の注入形式が用いられる。第５図に本実施例にお
ける炭酸脱水素酵素の注入部の機構図を示す。パ
ルスモータ８０の回転によりピニオンギア８１が
回転され、ピニオンギア８１の回転は伝達用ギア
８２を介してラツク８３へ伝達され、ラツク８３
が直線運動させられる。ラツク８３はプランジヤ
ホルダ８５に連結され、プランジヤホルダ８５は
シリンジ８６のプランジヤに取付けられている。
シリンジ８６はベース８７に固定されている。従
つてモータ８０の回転に応じてラツク８３が移動
し、これに応じてプランジヤホルダ８５がシリン
ジ８６側へ移動して、炭酸脱水素酵素の注入が行
われる。注入終了はマイクロスイツチ８４にラツ
ク８３が衝合することにより検出される。 Carbonic anhydrase is commercially available in powder form, but before use it must be dissolved in physiological saline (for example, dissolve 100 mg in physiological saline and add 50 ml).
It is usually injected into a syringe. Therefore, in this embodiment as well, an injection format similar to a syringe pump is used for injection of carbonic anhydrase. FIG. 5 shows a mechanical diagram of the injection part for carbonic anhydrase in this example. The rotation of the pulse motor 80 rotates the pinion gear 81, and the rotation of the pinion gear 81 is transmitted to the rack 83 via the transmission gear 82.
is moved in a straight line. The rack 83 is connected to a plunger holder 85, which is attached to the plunger of a syringe 86.
Syringe 86 is fixed to base 87. Therefore, the rack 83 moves in response to the rotation of the motor 80, and the plunger holder 85 moves toward the syringe 86 in response to this, thereby injecting carbonic anhydrase. The end of the injection is detected when the rack 83 abuts against the microswitch 84.
本実施例においては駆動用のモータとしてパル
スモータを用いており、このモータに与えるパル
スの頻度を制御部４０にて調整することにより炭
酸脱水素酵素の注入速度をコントロールすること
ができるがその詳細については公知であるのでこ
こでは省略する。本実施例では灌流液PHが炭酸脱
水素酵素の活性領域に入つた場合には、2.5ml／
ｈの割合に注入速度がセツトされ（S13）、灌流
液PHが7.55〜7.60のピークにおいては、炭酸脱水
素酵素の注入速度が５ml／ｈの割合にセツトされ
る（S14）。 In this embodiment, a pulse motor is used as the driving motor, and the injection speed of carbonic anhydrase can be controlled by adjusting the frequency of pulses given to this motor by the control unit 40.Details thereof Since this is well known, it will be omitted here. In this example, when the perfusate PH enters the active region of carbonic anhydrase, 2.5 ml/
The injection rate is set to a rate of 5 ml/h (S13), and at the peak of the perfusate pH of 7.55 to 7.60, the injection rate of carbonic anhydrase is set to a rate of 5 ml/h (S14).
一方灌流液PHの値が炭酸脱水素酵素の活性領域
外にある場合には、添加による炭酸ガス除去の効
果が期待できないため、炭酸ガス除去効率低下フ
ラグがセツトされていても、炭酸脱水素酵素の注
入フラグをリセツトする（S15）。この割り込み
ルーチンにおいては最後に退避したレジスタの復
帰を行つて（S17）からルーチンを終了する。 On the other hand, if the perfusate PH value is outside the active range of carbonic anhydrase, no carbon dioxide removal effect can be expected by addition, so even if the carbonic anhydrase reduction flag is set, the carbonic anhydrase The injection flag is reset (S15). In this interrupt routine, the last saved register is restored (S17) and the routine ends.
次に第４図に示すバツクグラウンドルーチンに
おいては、割り込みルーチンでセツトされた各フ
ラグの有無をチエツクし、それに対応して炭酸脱
水素酵素の注入のコントロールを行う。 Next, in the background routine shown in FIG. 4, the presence or absence of each flag set in the interrupt routine is checked, and the injection of carbonic anhydrase is controlled accordingly.
バツクグラウンドルーチンでは先ず炭酸ガス除
去効率低下フラグの有無をチエツクする（S1）。 In the background routine, first, the presence or absence of a carbon dioxide removal efficiency reduction flag is checked (S1).
炭酸ガス除去効率低下フラグがセツトされてい
る場合には次の炭酸脱水素酵素の注入フラグのチ
エツクを行い（S2）、同フラグがセツトされてい
る場合には、CPU６０はＩ／Ｏ６２、駆動回路
６７を経由して注入信号を注入部４３へ与える
（S3）。 If the carbon dioxide removal efficiency reduction flag is set, the next carbonic anhydrase injection flag is checked (S2), and if the same flag is set, the CPU 60 controls the I/O 62 and drive circuit. An injection signal is given to the injection unit 43 via the injection unit 67 (S3).
注入部４３はこの注入信号を受け取らなければ
炭酸脱水素酵素を注入しない様になつている。一
方注入速度については炭酸脱水素酵素の活性領域
内で上記の如く２段階となつており、灌流液PHの
値に応じて自動的に注入速度が変化する。 The injection unit 43 is configured not to inject carbonic anhydrase unless it receives this injection signal. On the other hand, the injection rate has two stages within the active region of carbonic anhydrase as described above, and the injection rate changes automatically according to the perfusate PH value.
炭酸ガス除去効率低下フラグと炭酸脱水素酵素
の注入フラグのいずれかがセツトされていない場
合には前記注入信号が制御部４０から発生しない
様になつており、この場合には炭酸脱水素酵素の
注入が行われない。 If either the carbon dioxide removal efficiency reduction flag or the carbonic anhydrase injection flag is not set, the injection signal is not generated from the control unit 40, and in this case, the carbonic anhydrase injection signal is not generated. Injection is not performed.
この様に本バツクグラウンドルーチンでは割り
込みルーチンにてセツト、リセツトされた各フラ
グの有無を判断し、炭酸脱水素酵素の注入の制御
を行う。なおこれらのフラグに対応してモード
（状態）を表示するために、LEDなどの表示灯を
点灯させればさらに良いことはいうまでもない。 In this way, in this background routine, the presence or absence of each flag set or reset in the interrupt routine is determined, and the injection of carbonic anhydrase is controlled. It goes without saying that it would be even better if an indicator light such as an LED was turned on to indicate the mode (state) in response to these flags.
「考案の効果」
この考案によれば炭酸ガス除去流量の低下に対
して、その除去効率を回復させるために炭酸脱水
素酵素の注入が、その活性領域と現在の灌流液の
PHとのバランスに応じて自動的におこなわれるた
め、今まで困難であつた灌流液を交換せずに長時
間の体外循環を施行することが可能となる。加え
て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。``Effects of the invention'' According to this invention, in order to restore the removal efficiency when the flow rate of carbon dioxide removal decreases, carbonic anhydrase is injected into its active region and the current perfusate.
Since it is performed automatically according to the balance with pH, it becomes possible to perform long-term extracorporeal circulation without replacing the perfusate, which has been difficult until now. In addition, the time and effort of the treatment staff can be significantly reduced. In this manner, this invention can significantly improve the applicability and operability of the extracorporeal circulation type lung assist device.
第１図はこの考案の体外循環型肺補助装置の実
施例を示すブロツク系統図、第２図は第１図の実
施例の要部を示すブロツク系統図、第３図は第１
図の実施例のコントロールプログラムの割込ルー
チンを示すフローチヤート、第４図は第１図の実
施例のバツクグラウンドルーチンを示すフローチ
ヤート、第５図はこの考案における炭酸脱水素酵
素の注入部の機構図、第６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。
Fig. 1 is a block system diagram showing an embodiment of the extracorporeal circulation type lung assist device of this invention, Fig. 2 is a block system diagram showing the main parts of the embodiment of Fig.
FIG. 4 is a flowchart showing the interrupt routine of the control program of the embodiment shown in FIG. 1. FIG. 5 is a flowchart showing the background routine of the embodiment of FIG. FIG. 6 is a block system diagram showing a conventional extracorporeal circulation type lung assist device.
Claims (1)
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
散筒に導き、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、 上記炭酸ガスの除去流量の許容値を設定する手
段と、 上記炭酸ガスの除去流量の現在値と上記設定値
とを比較する手段と、 上記炭酸脱水素酵素の注入手段と、 上記灌流液のPHの値が上記炭酸脱水素酵素の活
性領域にあるかどうかを判断する手段と、 上記炭酸脱水素酵素の注入動作を制御する手段
とを設け、 上記炭酸ガスの除去流量が上記設定値を下回
り、かつ上記活性領域範囲内に上記灌流液のPHの
値が入つている場合に、上記炭酸脱水素酵素の注
入を上記放散筒内に自動的に行うことを特徴とす
る体外循環型肺補助装置。[Claim for Utility Model Registration] Extracorporeally circulating blood from a patient whose blood has been removed by a blood pump is brought into contact with perfusate through a membrane in a dialyzer, and carbon dioxide components in the blood are moved into the perfusate and released. The carbon dioxide component is introduced into the cylinder and brought into gas-liquid contact with an inert gas in the presence of carbonic anhydrase to diffuse the carbon dioxide component as carbon dioxide gas, and the perfusate from which carbon dioxide gas has been removed is transferred between the diffusion cylinder and the dialyzer. In the lung assist device used by circulating the carbon dioxide gas between the two, means for setting an allowable value of the carbon dioxide removal flow rate, means for comparing the current value of the carbon dioxide removal flow rate with the set value, and the carbonic dehydration device. means for injecting the carbonic anhydrase; a means for determining whether the PH value of the perfusate is in the active region of the carbonic anhydrase; and a means for controlling the injection operation of the carbonic anhydrase; When the carbon dioxide removal flow rate is below the set value and the PH value of the perfusate is within the active region range, the carbonic anhydrase is automatically injected into the diffusion tube. An extracorporeal circulation type lung support device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5627788U JPH05204Y2 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5627788U JPH05204Y2 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01159865U JPH01159865U (en) | 1989-11-06 |
| JPH05204Y2 true JPH05204Y2 (en) | 1993-01-06 |
Family
ID=31282159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5627788U Expired - Lifetime JPH05204Y2 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05204Y2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2596936B (en) * | 2019-06-12 | 2023-04-26 | Toyo Engineering Corp | Chute pipe for particle transportation |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP5627788U patent/JPH05204Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2596936B (en) * | 2019-06-12 | 2023-04-26 | Toyo Engineering Corp | Chute pipe for particle transportation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01159865U (en) | 1989-11-06 |
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