JPH0647007B2 - 人工心臓装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は人工心肺装置，或いは機
能不全に陥った肺を補助するための血液ガス交換装置等
の体外血液循環装置に適用される人工心臓装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】開心術の際の体外血液循環装置に使用さ
れる人工心肺装置においては、静脈から取り出した血液
を加圧して，再び動脈へと送り込むための装置として血
液ポンプが用いられているが、同時に，血液を酸素加す
るための装置として人工肺が使用されている。上記血液
ポンプとしては、一般に，ローラーポンプが使用されて
おり、又，人工肺としては、これまでの気泡型にかえ，
近年では高分子材料からなる多孔質膜を用いた中空糸
型，或いは積層型等の膜型人工肺が使用されるようにな
って来ている。従って人工心肺装置としては、血液ポン
プと人工肺の２種類の装置を必要とし、そのために要す
る血液の量は多くなり、又その分，輸血量も増大するこ
とになり、人工心肺装置全体は大型かつ複雑化し，その
取り扱いも煩雑になっている。従ってこのような装置を
そのまま用いて、例えば肺不全の患者或いは心肺同時移
植患者のバックアップ用人工心肺装置等として，ベッド
サイド等で運転するのは困難な状況にある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のごとき
事情に着目してなされたもので，その目的とするところ
は、血液ポンプを作動させる作動流体によって，ポンプ
を通過する血液を同時に酸素加することができるように
したポンプ機能と酸素加機能の双方を具備する流体駆動
型の人工心臓装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明において
は、流体供給口を介して圧力作動流体源に接続される血
液ポンプ隔室と、該ポンプ隔室に夫々逆止弁を介して接
続される血液の流入口と流出口とを備え、血液ポンプを
作動させる上記圧力流体が、血液と混合せず，かつ血液
よりも比重の大な酸素加された流体であることを特徴と
する人工心臓装置である。 上記流体供給口を介してポ
ンプ隔室に圧力流体を圧入，排出し、該隔室内に生じる
圧力変化によって，血液は隔室内に流入すると共に圧力
流体と接触し、流体中の溶存酸素により酸素加され、隔
室外へと拍出される。

【０００５】

【実施例】本発明の一実施例を図面に参照して，以下に
説明する。

【０００６】図１及び図２は人工心臓装置の構成を概略
的に示すもので、１は人工心臓装置本体を構成する血液
ポンプ隔室であり、２は上記隔室１の底部に設けられた
圧力作動流体イの供給口で、該流体の圧力供給源にポン
プ（図示せず）を介して接続されている。３及び４は上
記隔室１の側部に設けられた血液ロの流入口及び流出口
で、これらは、夫々，逆止弁３ａ及び４ａを介して隔室
内部に連通している。そして上記流入口３は静脈に、流
出口４は動脈に、夫々接続され、従って上記逆止弁３ａ
は血液流入側の入口弁として、逆止弁４ａは血液流出側
の出口弁として機能する。

【０００７】さらに上記作動流体は、血液と混合せず，
かつ血液よりも比重の大な酸素加流体、即ち，酸素溶存
性の高い流体であり、例えば液状フルオロカーボン等が
使用に適する。又，上記人工心臓装置への導入は、装置
外に別途備える酸素加装置（図示せず）を循環させ、予
め溶存酸素処理した状態で上記血液ポンプ隔室１内に供
給する。

【０００８】上記のように構成された人工心臓装置の拡
張，収縮、即ち血液ポンプ隔室２内を下降，上昇する作
動流体の移動により血液の流入，流出が行われるが、先
ず，その拡張期においては、図１に示すように作動流体
イが供給口２を介して隔室１の外部（矢印Ａ方向）に排
出され、流体面ハは下降する。この排出は装置外に設け
られた上記ポンプ（図示せず）の作動によって行われ
る。

【０００９】流体面ハの下降に伴う隔室内部の減圧によ
り，血液ロは、流入口３より入口弁３ａを介してポンプ
隔室１内（矢印Ｂ方向）に流入する。該室内に流入充填
される血液ロは、作動流体イとの接触境界面において，
該流体から溶存酸素を摂取すると共に血液中のに二酸化
炭素を作動流体イに放出して酸素加される。上記酸素加
は拡張期を通じて継続的に行われ、作動流体の流体面ハ
が供給口２の開口端部に到達する前に，拡張期は終了す
る。

【００１０】次いで収縮期は、図２に示すように，同じ
く酸素加された作動流体イが供給口２を介してポンプ隔
室１内（矢印Ｃ方向）に圧入され、流体面ハの上昇と共
に血液ロが隔室上方に移動する。隔室内部の圧縮に伴
い，入口弁３ａは閉じ、出口弁４ａが開かれ、従って血
液は静脈方向に逆流することなく、上記弁４ａを介して
流出口４より（矢印Ｄ方向）導出され患者の動脈に向け
て送出される。

【００１１】又，作動流体イとの液体面接触を保持しつ
つ移動する血液ロは、前記拡張期と同様，この収縮期を
通じて継続的に酸素加されると共に、収縮期は作動流体
の流体面ハが流出口４ａの開口端部に到達する前に終了
する。

【００１２】以下，上述の拡張，収縮が反復継続的に行
われることによって、静脈から上記装置内に流入する血
液は順次，酸素加されると共に，再度加圧され、新たな
血液流として動脈方向に拍出される。

【００１３】以上のごとく血液ポンプ機能と酸素加機能
の双方を具備する上記装置は、構成簡単で小型化が可能
であり、しかも開心術等，緊急性を要するこの種医用器
具としてより安全かつ迅速に実施することができる点、
その実用的価値は高い。

【００１４】なお上記人工心臓装置本体をなす血液ポン
プ隔室の構成については、図示実施例のものに限定され
ることなく、作動流体の導入導出によって拡張，収縮可
能なポンプ機能を奏する構造並びに材料で構成したもの
も又，本発明の人工心臓装置として実施可能である。

【００１５】

【発明の効果】本発明の人工心臓装置は、静脈から血液
ポンプ隔室内に流入する血液を酸素加すると同時に，動
脈への血液流として拍出することができるように構成さ
れ、従ってこれを従来の人工心肺装置に代え、開心術
時，或いは機能不全に陥った肺の緊急補助用，体外血液
循環装置として直ちに使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である人工心臓装置の概略的
構成図であり、血液流入時の状態を示す図。

【図２】上記装置における血液流出時の状態を示す図。

【符号の説明】

１…血液ポンプ隔室、２…作動流体供給口、３…血液流
入口、３ａ…逆止弁（入口弁）、４…血液流入口、４ａ
…逆止弁（出口弁）、イ…作動流体、ロ…血液、ハ…流
体面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静脈から取出した血液を酸素加し、これ
   を加圧して再び動脈へと送出する人工心臓装置であっ
   て、作動流体の圧力供給源に供給口を介して接続される
   血液ポンプ隔室と、該ポンプ隔室に夫々逆止弁を介して
   接続される血液の流入口と流出口とを備え、上記ポンプ
   隔室に供給される上記作動流体が、血液と混合せず，か
   つ血液よりも比重の大な酸素加された流体であることを
   特徴とする人工心臓装置。
2. 【請求項２】 前記作動流体が、液状フルオロカーボン
   であることを特徴とする請求項１に記載の人工心臓装
   置。