JPH07265410A

JPH07265410A - 大動脈内用バルーンカテーテルおよび血液補助循環装置

Info

Publication number: JPH07265410A
Application number: JP6087690A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Tsuji; 隆之辻; Fujio Miyawaki; 富士夫宮脇
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、効率的な血液補助循環を行
うこと、特に、ＩＡＢＰ法とＰＣＰＳ法を併用し、かつ
両者の利点を維持できる血液補助循環装置を提供する。【構成】血液補助循環装置４０は、大動脈内用バルー
ンカテーテル１と、脱血カテーテル１１と、バルーンカ
テーテル１より下流側に位置するように挿入される送血
カテーテル１２と、カテーテル１１よりカテーテル１２
側に血液を送血する送血手段７１と、バルーンカテーテ
ルの制御装置５０を有する。バルーンカテーテル１は、
ポンピング用バルーン３、第１血流阻害用バルーン４と
第２血流阻害用バルーン５を有する。制御装置５０は、
血流阻害用バルーン４，５を交互に膨張および収縮させ
る機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体の大動脈内に挿入
され、心臓の働きを補助するために使用される大動脈内
用バルーンカテーテルおよび血液補助循環装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、血液補助循環法としては、動
静脈バイパスを用いる方法、補助人工心臓を用いる方
法、大動脈内バルーンポンピング法（ＩＡＢＰ法）など
がある。そして、補助人工心臓を用いる方法が、最も血
流量補助効果が高いが、開胸の必要があり患者に対する
負担も大きく、さらに操作が煩雑である。またＩＡＢＰ
法は、操作が容易であるが、主な効果が大動脈内に挿入
されたバルーンの膨張と収縮による血圧の補助にあり、
増加できる血流量も少なく、補助循環効果が低いもので
あった。

【０００３】そして、動静脈バイパス法としては、ＰＣ
ＰＳ法と呼ばれる経皮的心肺バイパスが行われるように
なってきている。このＰＣＰＳ法は、補助人工心臓に比
べ、補助循環効果は低いが、開胸の必要がなく、この点
患者に与える負担も少なく、さらに、ＩＡＢＰ法より高
い補助循環効果を有している。そして、ＰＣＰＳ法に用
いられる血液補助循環装置では、大腿静脈より挿入され
右心房に先端が留置される脱血側カテーテルを先端に取
り付けた脱血側血液チューブ、血液ポンプ、人工肺およ
び送血側血液チューブを少なくとも備えている。さら
に、血液ポンプとしては、定圧ポンプ（例えば、遠心ポ
ンプ）またはローラーポンプが用いられる。そして、よ
り高い効率にて血液補助循環を行うことにより、上述し
たようなＩＡＢＰ法と動静脈バイパス法を併用すること
が検討されて来ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＩＡＢＰ法によれば、
バルーンを心拍に同期して膨張・収縮させることによ
り、後負荷（血液拍出時の抵抗）の軽減、大動脈圧を上
昇させ冠血流量を増加できるという効果を有している。
また、ＰＣＰＳ法によれば、前負荷（心臓に戻る血流
圧）の軽減、体外循環血流量の維持（増加）という効果
を有している。しかし、後負荷が増加する、管理が難し
いなどの問題点もある。逆に、ＩＡＢＰ法では、上述し
たように増加できる血液循環量は多くなく、また前負荷
の軽減といった効果を持たない。そこで、本発明者は、
ＩＡＢＰ法とＰＣＰＳ法を併用することを検討した。両
者を併用すれば、相和効果あるいは相乗効果が得られる
と考えたが、逆に以下の点より、問題があった。問題
は、両者を併用した時の非生理的な血行動態が関与して
いるものと思われる。

【０００５】一般的にＰＣＰＳ法では、大腿動脈を介し
逆行性に送血される。即ち、胸腹部大動脈付近で不全心
より拍出された血流とぶつかり合う。したがって、ＰＣ
ＰＳ法による動静脈バイパス量が多ければ、ＩＡＢＰバ
ルーンが収縮した時、胸部大動脈での血流が逆行する可
能性があり、ＩＡＢＰ法による収縮性負荷軽減効果（sy
stolic unloading 効果、後負荷軽減効果）が減少す
る。また、バルーンが膨張した時、ＰＣＰＳ法の送血に
対する抵抗が大きくなるため送血量が減少する。同時
に、不全心への前負荷も増加することになり、心筋酸素
消費量を増大させる結果となる。このため、全身の血液
循環を維持し、かつ不全心を休ませ、心臓機能の回復を
はかる状態とはならなず、心臓保護の観点からは、かな
らずしも良好な状態ではなく、むしろ、ＩＡＢＰ法とＰ
ＣＰＳ法の利点を相殺した状態となる可能性が高い。

【０００６】そこで、本発明の目的は、より効率的な血
液補助循環を行うことができる血液補助循環装置を提供
することであり、具体的には、ＩＡＢＰ法とＰＣＰＳ法
を併用し、かつ両者の利点を維持し、かつ上記のような
問題点を解消した大動脈内用バルーンカテーテルおよび
血液補助循環装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するもの
は、カテーテル本体と、該カテーテル本体の先端部付近
に設けられたポンピング用バルーンと、該ポンピング用
バルーンよりカテーテル本体の基端側に設けられ、容積
が前記ポンピング用バルーンより小さい第１の血流阻害
用バルーンと、該第１の血流阻害用バルーンよりカテー
テル本体の基端側に設けられ、前記ポンピング用バルー
ンより容積が小さい第２の血流阻害用バルーンと、前記
ポンピング用バルーンと連通する第１のルーメンと、前
記第１の血流阻害用バルーンと連通する第２のルーメン
と、前記第２の血流阻害用バルーンと連通する第３のル
ーメンとを有する大動脈内用バルーンカテーテルであ
る。そして、前記第１の血流阻害用バルーンおよび前記
第２の血流阻害用バルーンは、膨張時の外径が、前記ポ
ンピング用バルーンの膨張時の外径より大きいことが好
ましい。

【０００８】また、上記目的を達成するものは、上記の
大動脈内用バルーンカテーテルと、大静脈内に挿入され
る脱血カテーテルと、前記大動脈内用バルーンカテーテ
ルのバルーンより大動脈内の下流側に送血口が位置する
ように挿入される送血カテーテルと、脱血カテーテル側
より送血カテーテル側に血液を送血する送血手段と、前
記大動脈内用バルーンカテーテルの制御装置を有する血
液補助循環装置であって、前記制御装置は、前記２つの
血流阻害用バルーンを交互に膨張および収縮させるとと
もに、一方バルーンの収縮開始時には他方のバルーンが
膨張状態となっているように制御する血流阻害用バルー
ン制御機能を有する血液補助循環装置である。

【０００９】また、上記目的を達成するものは、大動脈
内用バルーンカテーテルと、この大動脈内用バルーンカ
テーテルより大動脈内の下流側に挿入される２つの膨張
および収縮可能な血流阻害用バルーンを有する血流阻害
部材と、大静脈内に挿入される脱血カテーテルと、前記
血流阻害部材のバルーンより大動脈内の下流側に送血口
が位置するように挿入される送血カテーテルと、脱血カ
テーテル側より送血カテーテル側に血液を送血する送血
手段と、前記２つの血流阻害用バルーン制御機能を有す
る補助循環制御装置を有し、該２つの血流阻害部用バル
ーン制御機能は、２つの血流阻害用バルーンを交互に膨
張および収縮させるとともに、一方のバルーンの収縮開
始時には他方のバルーンが膨張状態となっているように
制御するものである血液補助循環制御装置である。

【００１０】そして、前記２つの血流阻害用バルーン
は、膨張時の容積が前記ポンピング用バルーンの膨張時
の容積より小さいことが好ましい。さらに、前記２つの
血流阻害用バルーンは、膨張時の外径が、前記ポンピン
グ用バルーンの膨張時の外径より大きいことが好まし
い。

【００１１】そこで、本発明の大動脈内用バルーンカテ
ーテルを図面に示した実施例を用いて説明する。この実
施例の大動脈バルーンカテーテル１は、カテーテル本体
２、第１のバルーンであるポンピング用バルーン３、第
２のバルーンである血流阻害用バルーン４（第１血流阻
害用バルーン４），第３のバルーンである血流阻害用バ
ルーン５（第２血流阻害用バルーン５）、ハブ６、接続
チューブ２３，２４，２５とにより構成されている。

【００１２】具体的に説明すると、図１に示す実施例の
大動脈バルーンカテーテル１は、図２にも示すように、
カテーテル本体２の外周に３つのバルーン３，４，５を
有しており、カテーテル本体２内には、バルーン３との
み連通する第１のルーメン１３，第１血流阻害用バルー
ン４とのみ連通する第２のルーメン１４，第２血流阻害
用バルーン５とのみ連通する第３のルーメン１５を有し
ている。さらに、図２に示すように、カテーテル本体２
は、その中央部にカテーテル１を血管内に挿入するとき
にガイドワイヤーを挿入するため、および大動脈圧を測
定するための第４のルーメン１６を有している。そし
て、第１のルーメン１３，第２のルーメン１４，第３の
ルーメン１５は、それぞれハブ６に接続されたカテーテ
ル側接続チューブ２３，２４，２５と連通している。ま
た接続チューブ２３，２４，２５には、それぞれ後述す
る大動脈内用バルーンカテーテル制御装置側接続チュー
ブと接続するための接続用コネクター２７，２８，２９
が設けられている。

【００１３】カテーテル本体２としては、ある程度の可
撓性を有するものが好ましく、例えば、ポリオレフィン
（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体
等）、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリウレタン等の
熱可塑性樹脂、ポリアミドエラストマー、シリコンゴ
ム、ラテックスゴム等が使用でき、好ましくは上記の熱
可塑性樹脂であり、より好ましくはポリウレタンであ
る。そして、カテーテル本体２の長さは、２００〜６０
０ｍｍ、より好ましくは、４５０〜５５０ｍｍ、外径
は、１．０〜５．０ｍｍ、より好ましくは、１．１５〜
４，０ｍｍ、肉厚は、０．１〜０．４ｍｍ、より好まし
くは、０．１５〜０．２５ｍｍである。

【００１４】そして、カテーテル本体２の先端１０は、
カテーテル１の誘導部として機能し、また、カテーテル
１の先端部が血管内に挿入中に血管壁に損傷を与えない
ようにするために設けられている。このため、カテーテ
ル本体２の先端部１０は、砲弾状、半球状となった曲面
に形成されている。さらに、先端部１０は、Ｘ線透視下
において位置を容易に確認できることが好ましい。この
ため、先端部の内部に、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｗ、Ｗ合金、
Ａｇ、Ａｇ合金などにより形成された金属部材の埋設、
あるいは金属粉末の混入を行ってもよい。

【００１５】ポンピング用バルーン３、血流阻害用バル
ーン４、血流阻害用バルーン５は、膨張・収縮が可能で
あり、また、これらバルーン３，４，５は、収縮時に
は、カテーテル本体の外周に密着あるいは折り畳まれた
状態となることができるように構成されている。バルー
ン３，４，５の材質としては、ある程度の可塑性と駆動
流体圧や血圧による著しい容積変動を抑制できる程度の
硬度を有するものが好ましく、例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などの
ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポ
リエステル、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、架橋型エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウ
レタンなどの熱可塑性樹脂、ポリアミドエラストマー、
シリコーンゴム、ラテックスゴム等が使用できる。さら
に、阻害用バルーンの材質としては、バルーンが膨張し
血管に密着したとき血管に過度のストレスを加えないよ
うに、また収縮した状態が長時間におよぶことから、よ
りコンプライアンスの大きいものが好ましい。つまり、
バルーン３に比べて、柔軟な材料が好ましい。バルーン
３，４，５は、それぞれの両端部がカテーテル本体２の
外周面に、例えば接着（例えば、熱融着）により、固定
されている。また、バルーン３，４，５の内部は、カテ
ーテル本体２の外面に設けられた開口３３，３４，３５
により、ルーメン１３，１４，１５のそれぞれと連通し
ており、バルーン３，４，５の内部に、膨張用流体が流
入可能となっている。

【００１６】バルーン３，４，５の容積は、図１に示す
実施例では、ポンピング用バルーン３が大きく、血流阻
害用バルーン４，５は、ポンピング用バルーンより小さ
く形成されている。このようにすることにより、阻害用
バルーンの膨張・収縮を行う際の駆動流体の送排が容易
であり、阻害用バルーン４，５と連通するルーメン１
４，１５を細くすることができ、多室バルーンであって
もカテーテル外径の増加を抑制できる。さらに、過度に
バルーンの総容積を大きくすることなく、十分な補助循
環を行うことができる。また、阻害用バルーンと血管と
の接触面積も小さくできるので、血管へのストレスも少
なく、分岐血管閉塞も抑制できる。このように、ポンピ
ング用バルーンの容積を大きくする場合は、ポンピング
用バルーン容積：血流阻害用バルーン１つの容積＝２〜
２０：１程度とすることが好ましく、より好ましくは、
５〜２０：１であり、特に、１０〜２０：１が好まし
い。さらに、２つの血流阻害用バルーンの容積も、例え
ば、第１血流阻害用バルーンの容積を第２血流阻害用バ
ルーンの容積より大きくしてもよく、逆に、第２血流阻
害用バルーンの容積を第１血流阻害用バルーンの容積よ
り大きくしてもよい。また、バルーン３，４，５の容積
はすべて同じでもよい。

【００１７】具体的には、バルーン３，４，５の大きさ
としては、膨張したときの円筒部分の外径が、１２〜１
７ｍｍ、好ましくは１５〜１６ｍｍである。また、メイ
ンバルーンの長さは、１８０〜３００ｍｍ、阻害用バル
ーンの長さは、８〜７５ｍｍ程度が好適である。また、
バルーンの総容量は、２０〜４０ｍｌが好適である。ま
た、小児用の場合には、バルーン３，４，５の大きさと
しては、膨張したときの円筒部分の外径が、４〜１２ｍ
ｍ、好ましくは４〜１０ｍｍである。また、メインバル
ーンの長さは、６０〜２００ｍｍ、阻害用バルーンの長
さは、３〜５０ｍｍ程度が好適である。また、バルーン
の総容量は、１〜１０ｍｌが好適である。さらに、第１
および第２血流阻害用バルーン４，５は、ポンピング用
バルーン３より膨張時の外径が大きく形成されている。
このように、膨張時の外径をポンピング用バルーンより
大きくすることにより、血管と阻害用バルーンとの隙間
を流れる血液に抵抗を与え、後述する送血カテーテル側
からの血液がバルーンカテーテルの先端側に流れること
を阻害するとともに、ポンピング用バルーンの作動によ
る血液が送血カテーテルの基端側に流れることも抑制で
きる。また、阻害用バルーンは血管に密着しないもので
もよく、この場合には、上肢側体内循環路と下肢側体内
循環路の圧力バランスに過度の不均衡が生じたり、心臓
の回復により上肢の圧力が過度に上昇した場合に阻害用
バルーンと血管との隙間より血液の流通を許容する。

【００１８】さらに、２つの血流阻害用バルーン４，５
は、膨張時に血管内壁に密着し、血管を閉塞できること
が好ましい。このようにすることにより、送血カテーテ
ル側からの血液がバルーンカテーテルの先端側に流れる
ことを確実に阻止でき、ポンピング用バルーンの作動に
よる血液が送血カテーテルの基端側に流れることも確実
に阻止できる。そして、このカテーテルでは、２つの血
流阻害用バルーン４，５を有しているので、これらを上
記のように、膨張時に血管を実質的に閉塞するようなも
のとしても、２つのバルーンを交互に膨張および収縮さ
せることにより、同一血管壁が常時バルーンと密着する
ことを防止できる。このため、血管に過剰なストレスが
かかること、血流阻害用バルーンが位置する付近にもし
大動脈より分岐する血管があっても、それを常時閉塞す
ることがない。

【００１９】さらに、血流阻害用バルーンの一方の収縮
開始時には少なくとも他方の血流阻害用のバルーンが膨
張状態となっているように制御することにより、大動脈
内用バルーンカテーテルの移動を抑制することができ
る。阻害用バルーンの膨張時の外径は、使用される患者
の体格により相違し、一律なものではないが、ポンピン
グ用バルーンの外径より１〜５ｍｍ程度大きいことが好
適である。

【００２０】次に、図３に示す第１の血液補助循環装置
４０について説明する。この血液補助循環装置は、図３
に示すように、上述した大動脈内用バルーンカテーテル
１と、大静脈内に挿入される脱血カテーテル１１と、大
動脈内用バルーンカテーテル１の第２血流阻害用バルー
ン５より大動脈内の下流側に送血口１６が位置するよう
に挿入される送血カテーテル１２と、脱血カテーテル１
１側より送血カテーテル１２側に血液を送血する送血手
段７１と、人工肺７８と、大動脈内用バルーンカテーテ
ルの制御装置５０を有している。そして、後述する図７
に示すように、患者の血流形態は、大動脈内用バルーン
カテーテル１の血流阻害用バルーン４，５の前後におい
て区分され、上流側は、ポンピング用バルーンにより補
助された心拍出血による上肢側体内血液循環路となり、
下流側は、上記の送血手段により補助された血流による
下肢側体内血液循環路となり、両者は区分される。つま
り、上肢側が、ＩＡＢＰ法による補助循環がされ、下肢
側は、送血カテーテル、脱血カテーテル、送血手段、人
工肺より構成されるＰＣＰＳ法による補助循環がされる
ことになる。

【００２１】本発明の血液補助循環装置４０に使用する
送血手段７１としては、定圧ポンプ手段、ローラポン
プ、ぺリスタルリックポンプなどが使用できる。好まし
くは、定圧ポンプ手段であり、定圧ポンプは、一定の圧
力で流体を送液する。定圧ポンプ手段としては、定圧ポ
ンプとこの定圧ポンプを駆動させるためのモータからな
り、定圧ポンプは、遠心ポンプ、タービンポンプ、スク
リューポンプなどが使用できる。そして、図３および図
４に示す実施例の装置では、送血手段７１は、定圧ポン
プ７２とこの定圧ポンプを駆動するためのモータ７３に
より構成されている。

【００２２】人工肺７８としては、どのようなタイプの
人工肺でもよく、好ましくは、膜型人工肺であり、特に
好ましくは、中空糸膜型人工肺である。中空糸膜型人工
肺としては、ハウジングと、ハウジング内に挿入された
血液処理用部材であるガス交換用中空糸膜と、中空糸膜
束の両端部をハウジングの両端部に液密に固定する隔壁
と、ハウジングの両端部付近にそれぞれ設けられ、血液
処理用部材である中空糸膜の外面とハウジングの内面と
隔壁とにより形成される空間（酸素室）に連通する血液
処理用流体であるガスの流入口およびガス流出口と、ハ
ウジングの両端部にそれぞれ取り付けられた血液流入口
を有する血液流入ポートおよび血液流出口を有する血液
流出ポートとを有するものが好適に使用できる。筒状体
のハウジング内に収納されている中空糸束としては、ガ
ス交換用中空糸膜が１０，０００〜６０，０００本程度
を束ねたものが使用されており、ガス交換用中空糸膜と
しては、多孔質膜であり、貫通する多数の微細孔を有し
ている。ガス交換用中空糸膜としては、内径１００〜１
０００μｍ、好ましくは１００〜３００μｍ、肉厚５〜
８０μｍ、好ましくは１０〜６０μｍ、空孔率２０〜８
０％、好ましくは３０〜６０％、また微細孔の孔径は
０．０１〜５μｍ、好ましくは０．０１〜１μｍ程度の
ものが好適に使用される。また、中空糸膜に限らず平膜
状のものであってもよい。ガス交換用中空糸膜の材質と
しては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリスルホン、ポリアクリロニトリ
ル、セルロースアセテート等の高分子材料が使用でき、
好ましくは、疎水性高分子であり、特に好ましくは、ポ
リオレフィン系樹脂であり、より好ましくは、ポリプロ
ピレンであり、延伸法または相分離法などにより微細孔
を形成させたポリプロピレンが望ましい。

【００２３】脱血側血液チューブ７４は、先端側に脱血
カテーテル１１を備えており、他端は、定圧ポンプ７２
に接続されている。また、送血側血液チューブ７５の後
端は、人工肺７８に接続されており、先端には、送血カ
テーテル１２が取り付けられている。そして、脱血カテ
ーテル１１の基端部には、血液チューブ７４とのコネク
ター３１が、また血液チューブ７４にもコネクター３１
と接続するためのコネクター７６が設けられている。同
様に、送血カテーテル１２の基端部にも、血液チューブ
７５とのコネクター３２が、また血液チューブ７５にも
コネクター３２と接続するためのコネクター７７が設け
られている。脱血カテーテル１１、送血カテーテル１
２、脱血側血液チューブ７４および送血側血液チューブ
７５としては、例えば塩化ビニル樹脂、シリコーンゴム
などの透明性を有する可撓性合成樹脂製管が好適に使用
できる。

【００２４】さらに、血液チューブ７４、７５のいずれ
かに、流量計を取り付けてもよい。これは、定圧ポン
プ、特に遠心ポンプを用いた場合、ポンプの回転数から
流量を確認することが困難であり、流量確認のために設
けることが好ましい。流量計としては、血液に直接接触
することなく、送血管の内部を流れる血液の流量を測定
出来るものが好ましく、例えば、超音波流量計、電磁流
量計などが好適に使用される。

【００２５】さらに、本発明の血液補助循環装置４０
は、抗凝固剤を用いる事なく血液循環ができることが好
ましい。このために、血液補助循環回路中の血液接触
面、特に、人工肺７８、血液チューブ７４，７５、送血
カテーテル１１、脱血カテーテル１２、大動脈内用バル
ーンカテーテル１の血液接触面に抗血栓性材料を固定す
ることが好ましい。抗血栓性材料としては、ヘパリン、
ポリアルキルスルホン、エチルセルロース、アクリル酸
エステル系重合体、メタアクリル酸エステル系重合体
（例えば、ポリＨＥＭＡ［ポリヒドロキシエチルメタク
リレート］）、疎水性セグメントと親水性セグメントの
両者を有するブロックまたはグラフト共重合体（例え
ば、ＨＥＭＡ−スチレン−ＨＥＭＡのブロック共重合
体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ［メチルメタアクリレート］のブ
ロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＬＭＡ［ラウリルメタアク
リレート］のブロック共重合体、ＰＶＰ［ポリビニルピ
ロリドン］−ＭＭＡのブロック共重合体、ＨＥＭＡ−Ｍ
ＭＡ／ＡＡ［アクリル酸］のブロック共重合体、さらに
このブロック共重合体にアミノ基を有するポリマーを混
合したブレンドポリマー、および含フッ素樹脂などが使
用できる。好ましくは、ＨＥＭＡ−スチレン−ＨＥＭＡ
のブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ［メチルメタア
クリレート］のブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ／
ＡＡ［アクリル酸］のブロック共重合体などが好まし
い。そして、上記のヘパリンを除く親水性樹脂を血液接
触面に被覆した後、さらにその上にヘパリンを固定する
ことが好ましい。この場合、ヘパリンをこの親水性樹脂
の表面に固定するためには、親水性樹脂は、水酸基、ア
ミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート
基、エポキシ基、チオシアネート基、酸クロリド基、ア
ルデヒド基および炭素−炭素二重結合のうちのいずれか
を有するか、もしくは容易にこれらの基に変換可能な基
を有していることが好ましい。特に好ましくは、上記親
水性樹脂にアミノ基を有するポリマーを混合したブレン
ドポリマーを用いることであり、アミノ基を有するポリ
マーとしては、ポリアミン、特にＰＥＩ［ポリエチンイ
ミン］が好ましい。

【００２６】ヘパリン固定は、血液補助循環回路の血液
接触面に上記の親水性樹脂を被覆したのち、その表面に
ヘパリン水溶液を接触させた後、グルタールアルデヒ
ド、テレフタルアルデヒド、ホルムアルデヒドなどのア
ルデヒド類、ジフェニルメタンジイソシアネート、２，
４−トリレンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジ
フェニルメタンジイソシアネート、エピクロルヒドリ
ン、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ポ
リエチレングリコールジグリシジルエーテルなどの固定
化剤と接触させることにより、上記の親水性樹脂に共有
結合させ固定することができる。

【００２７】次に、本発明の血液補助循環装置に使用さ
れる補助循環制御装置５０を図３および図４を用いて説
明する。制御装置５０は、３つのルーメン１３，１４，
１５に流体を独立して流通することができるポンプ手段
５８と、ポンプ手段５８の制御器５５を少なくとも備
え、さらに、この制御器５５は、２つの血流阻害用バル
ーン４，５を交互に膨張および収縮させる血流阻害用バ
ルーン機能を有している。さらに、一方の血流阻害用バ
ルーンの収縮開始時には他方のバルーンが膨張状態とな
っているように制御する血流阻害用バルーン制御機能を
有することが好ましい。そして、使用時には、制御装置
５０に、心電計５１、大動脈圧センサ５２、流量センサ
５３（血流センサ５３、血液チューブ７４または７５に
取り付けられる）が接続される。これら全体を制御装置
と考えてもよい。

【００２８】この制御装置５０は、上記した血流阻害用
バルーンの制御機能のほかに種々の機能を有しており、
血液補助循環制御装置となっている。この制御装置５０
は、図３および図４に示すように、制御器５５、スイッ
チパネル５６、表示器５７、圧力発生ポンプ（バルーン
膨張収縮用ポンプ）５９、ポンピング用バルーン駆動用
制御弁６０、第１血流阻害用バルーン駆動用制御弁６
１、第２血流阻害用バルーン駆動用制御弁６２、モータ
ドライバ５４を有している。圧力発生ポンプ（バルーン
膨張収縮用ポンプ）５９、ポンピング用バルーン駆動用
制御弁６０、第１血流阻害用バルーン駆動用制御弁６
１、第２血流阻害用バルーン駆動用制御弁６２により、
ポンプ手段５８が構成されている。さらに、制御弁６０
には、第１のカテーテル接続用チューブ６３が、制御弁
６１には、第２のカテーテル接続用チューブ６４が、さ
らに、制御弁６２には、第３のカテーテル接続用チュー
ブ６５が、接続されており、それらチューブには、カテ
ーテルのコネクタ２７，２８，２９との接続用コネクタ
６６，６７，６８が取り付けられている。

【００２９】そして、制御器５５は、心電計５１より出
力された心電図波形をもとに、算出された信号を、制御
弁６０に送り、制御弁の開放・閉塞を行うことにより、
バルーン３の膨張、収縮タイミングを制御する。つま
り、心拍に同期してポンピング用バルーン３の膨張・収
縮を行わせる機能を有している。具体的には、心電計５
１から入力される心拍の電気的分析である心電図波形か
ら、Ｐ波、Ｒ波、Ｔ波を確認することができる。しか
し、電気的に容易に取り出すことができるのは、最も電
気的出力の高いＲ波である。そして、心臓の動きと上記
各波の関係は、Ｐ波付近で大動脈弁が開放し、Ｔ波付近
で大動脈弁が閉塞するといわれている。つまり、心臓に
おける血液流は、Ｐ波付近にて始まり、Ｔ波付近にて終
わり、Ｔ波からＰ波までは、血液が流れない状態となっ
ている。また、Ｒ波は、Ｐ派より遅れて発生する。

【００３０】つまり、冠血流の大半は、心臓の拡張期に
流れるので、大動脈弁が閉塞してるときに大動脈圧を上
げれば、冠動脈に血液を確実に送ることができる。ま
た、逆に、大動脈弁が開放している状態、つまり、左心
室が収縮し、血流を拍出（心臓へ静脈から還流している
血液と区別するため）している状態のとき補助循環によ
る血液を送らないようにすれば、左心室に負担をかける
ことがない。そして、大動脈弁が閉塞している間に、大
動脈内バルーンカテーテル１のバルーンを膨張させれ
ば、さらに、拡張期圧を上昇でき、冠動脈に血液を送る
ことができる。また、逆に、大動脈弁が開放している状
態、つまり、心臓により血流が拍出している状態のとき
バルーンを収縮させれば、心臓が血液を拍出するための
仕事量を軽減することができる。

【００３１】ポンピング用バルーンの膨張タイミング
は、Ｔ波を検出し、それを出力してもよいが、上述のよ
うに、Ｒ波の検出が最も確実であるので、Ｒ波に基づい
てＴ波（疑似Ｔ波）を算出することが好適である。具体
的には、Ｒ波からＴ波までの間隔は、心拍数の変動によ
ってもあまり変化しないので、Ｒ波検出より所定時間遅
れた信号（疑似Ｔ波信号）を膨張開始信号（バルーン内
が陽圧状態となるように制御弁６０を作動させる信号）
として出力することにより、ほぼ大動脈弁の閉塞に合わ
せて、バルーンを膨張することができる。また、バルー
ンの収縮タイミングは、所定数（例えば、常に最近の５
回）のＲ波の発生時期および間隔より平均値を算出し、
Ｒ波の発生周期を常時算出し、その算出周期と疑似Ｔ波
（開放信号）の発生タイミングより、疑似Ｔ波より適度
に遅れた疑似Ｐ波を算出し、これをバルーンの収縮開始
信号（バルーン内が負圧状態となるように制御弁６０を
作動させる信号）として出力するように構成されてい
る。つまり、この閉塞信号は、ほぼ大動脈弁の開放に合
わせて出力される。また、ポンピング用バルーン３の膨
張は、心拍数と同じ数行わなくてもよく、例えば、疑似
Ｔ波信号が数回、例えば、１〜８回入力されるごとに１
回膨張させるようにしてもよい。

【００３２】さらに、制御器５５は、血流阻害用バルー
ン制御機能を有している。この制御機能では、ポンプ５
９と制御弁６１，６２を以下のように制御する。制御器
５５は、ポンピング用バルーンの膨張タイミングとは関
係なく（つまり、ポンピング用バルーンの膨張タイミン
グと異なるタイミングで）、ポンピング用バルーンの膨
張・収縮周期より長い周期で、２つの血流阻害用バルー
ン４，５の交互の膨張・収縮を繰り返させる。血流阻害
用バルーン４，５の膨張・収縮周期としては、最短で心
拍に同期〜最長で３００秒程度が好適である。さらに、
少なくとも、いずれかの血流阻害用バルーンが、膨張状
態となっているように制御する。具体的には一方の血流
阻害用バルーン４が、膨張し所定時間経過後、収縮を開
始する前に、他方の血流阻害用バルーン５が、膨張を開
始し、かつ膨張状態となっているように制御し、同様
に、バルーン５が、膨張し所定時間経過後、収縮を開始
する前に、バルーン４が、膨張を開始し、かつ膨張状態
となっているように、交互の膨張・収縮と常時いずれか
が膨張状態となっているように制御する。

【００３３】また、モータドライバ５４は、制御器５５
より出力させる信号に基づいて、ポンプ用モーター７３
を回転させる。このモーター７３の回転は、遠心ポンプ
７２に伝達され、遠心ポンプ内のロータが回転し、脱血
カテーテル側より送血カテーテル側に血液を送血する。
制御器５５には、血流センサ５３により検知される血流
値が入力される。制御器５５は、スイッチパネル５６に
設けられたＰＣＰＳ流量入力スイッチにより入力された
流量と血流センサ５３により検知された流量検知信号を
考慮して演算された演算値より、モータードライバ５４
にポンプ用モーターの回転信号を出力する機能を備えて
いてもよい。このようにすれば、血流計５３により検知
される血流量を考慮して、ＰＣＰＳによる補助循環量を
自動制御することができる。血流センサとしては、超音
波流量センサ、電磁流量センサなどが使用できる。モー
ターは、ＡＣモーター、ＤＣモーターなどいずれでもよ
いが、可変速モーターが好適である。さらに、流量の制
御が容易なものが好ましく、例えば、ＡＣモーターであ
るステッピングモーターが好適である。そして、モータ
ードライバは、使用されるモーターにより相違するが、
電圧、電流、パルスを可変に出力できるものである。具
体的には、モーターが、ステッピングモーターであれ
ば、モータードライバとしては、所定時内のパルス数を
可変に出力できるものが使用される。

【００３４】また、大動脈圧センサ５２より検知される
大動脈圧は、制御器５５に入力される。制御器５５は、
スイッチパネル５６に設けられたポンピング用バルーン
膨張圧力入力スイッチにより入力された圧力値と検知さ
れた大動脈圧を考慮して演算された演算値より、適宜ポ
ンピング用バルーン膨張圧を調整する機能を備えていて
もよい。このようにすれば、大動脈センサにより検知さ
れる血圧を考慮して、最適なポンピング圧にてＩＡＢＰ
による補助循環を行うことができる。大動脈圧センサと
しては、半導体圧力センサ（例えば、拡散型半導体圧力
センサ）が使用できる。制御弁６０，６１，６２として
は、それぞれ内部に２つの電磁弁を持ち、その２つの電
磁弁の作動により、圧力発生ポンプからの圧力を陽圧、
陰圧に切り替えることができるものが使用される。ま
た、このようなものに限らず、少なくとも、圧力発生ポ
ンプからの圧力を陽圧、陰圧に切り替えることができる
ものであればどのようなものでもよい。

【００３５】圧力発生ポンプとしては、圧力、例えば、
気体または液体の吐出または吸引ができるようなもので
あれば、公知のものが使用できる。例えば、エアーコン
プレッサー、真空ポンプである。表示器５７には、ポン
ピング用バルーン作動圧力表示部、血流阻害用バルーン
作動圧力表示部、流量センサにより検知された流量表示
部、大動脈圧センサにより検知された大動脈圧表示部、
ＰＣＰＳによる補助循環量表示部などが設けられてい
る。

【００３６】また、スイッチパネル５６には、電源スイ
ッチ、ＩＡＢＰスタートスイッチ、ＰＣＰＳスタートス
イッチ、ＰＣＰＳ流量入力スイッチ、ポンピング用バル
ーン膨張圧力入力スイッチ、血流阻害用バルーン膨張圧
力入力スイッチなどが設けられている。また、制御装置
５５は、異常時に鳴動するアラーム６９を有している。
このアラームは、例えば、制御器５５により、心電計５
１より入力される心電図波形の異常、流量センサにより
検知された流量の許容範囲以上の変化（例えば、急激な
低下）、大動脈圧センサにより検知された大動脈圧の許
容範囲以上の変化（例えば、急激な低下）、制御器、ポ
ンプ、制御弁、ドライバなどの異常を検知したときに鳴
動する。

【００３７】次に、本発明の第２の補助循環装置７０に
ついて説明する。この実施例の血液補助循環装置７０
は、図５に示すように、大動脈内用バルーンカテーテル
１と、大静脈内に挿入される脱血カテーテル１１と、大
動脈内用バルーンカテーテル１のバルーン３より大動脈
内の下流側に送血口１６が位置するように挿入される送
血カテーテル１２と、脱血カテーテル１１側より送血カ
テーテル１２側に血液を送血する送血手段７１と、大動
脈内用バルーンカテーテル１のバルーン３と送血カテー
テル１２の送血口１６との間に位置する２つの膨張およ
び収縮可能な血流阻害用バルーン４，５を有する血流阻
害部材３０と、バルーン３および血流阻害部材３０の２
つのバルーン４，５を制御する血流阻害用バルーン制御
装置５０を有している。

【００３８】この血液補助循環装置７０と上述した第１
の血液補助循環装置４０との相違は、大動脈内用バルー
ンカテーテルの相違である。図３に示した装置に使用さ
れるバルーンカテーテル１は、ポンピング用バルーン３
とともに血流阻害用バルーン４，５を有していた。しか
し、この実施例の装置に使用される大動脈内用バルーン
カテーテル２０としては、図５に示すように、ポンピン
グ用バルーン３のみを有するものが使用されており、こ
のカテーテル２０とは別に、血流阻害用バルーン４，５
を備えた血流阻害部材３０が用いられている。大動脈内
用バルーンカテーテル２０は、カテーテル本体２、ポン
ピング用バルーン３、バルーン３と連通するルーメン１
３、ハブ６とにより構成されている。そして、ハブ６
は、大動脈内用バルーンカテーテル制御装置側接続チュ
ーブ６３と接続するための接続用コネクターとして機能
する。

【００３９】カテーテル本体２としては、ある程度の可
撓性を有するものが好ましく、例えば、ポリオレフィン
（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体
等）、ポリ塩化ビニル、ポリアミドエラストマー、ポリ
ウレタン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、シリコンゴ
ム、ラテックスゴム等が使用でき、好ましくは上記の熱
可塑性樹脂であり、より好ましくはポリウレタンであ
る。そして、カテーテル本体２の長さは、２００〜６０
０ｍｍ、より好ましくは、２００〜５５０ｍｍ、外径
は、１．０〜５．０ｍｍ、より好ましくは、２．０〜
４．０ｍｍ、肉厚は、０．１〜０．４ｍｍ、より好まし
くは、０．１５〜０．２５ｍｍである。

【００４０】そして、カテーテル本体２の先端１０、カ
テーテル２０の誘導部として機能し、また、カテーテル
２０の先端部が血管内に挿入中に血管壁に損傷を与えな
いようにするために設けられている。このため、カテー
テル本体２の先端部１０は、砲弾状、半球状となった曲
面に形成されている。さらに、先端部１０は、Ｘ線透視
下において位置を容易に確認できることが好ましい。こ
のため、先端部の内部に、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｗ、Ｗ合
金、Ａｇ、Ａｇ合金などにより形成された金属部材の埋
設、あるいは金属粉末の混入を行ってもよい。

【００４１】ポンピング用バルーン３は、膨張・収縮が
可能であり、また、バルーン３は、収縮時には、カテー
テル本体の外周に密着あるいは折り畳まれた状態となる
ことができるように構成されている。バルーン３の材質
としては、ある程度の可塑性と血液を送液できる程度の
硬度を有するものが好ましく、例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などの
ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポ
リエステル、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、架橋型エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウ
レタンなどの熱可塑性樹脂、ポリアミドエラストマー、
シリコーンゴム、ラテックスゴム等が使用できる。

【００４２】バルーン３は、それぞれの両端部がカテー
テル本体２の外周面に、例えば接着により、固定されて
いる。また、バルーン３の内部は、カテーテル本体２の
外面に設けられた開口３３により、ルーメン１３と連通
しており、バルーン３の内部に、膨張用流体を流入可能
となっている。また、カテーテル本体２は、その中央部
にカテーテル２０を血管内に挿入するときにガイドワイ
ヤーを挿入するためのルーメン（図示せず）を有してい
る。バルーン３の大きさとしては、膨張したときの円筒
部分の外径が、１２〜１７ｍｍ、好ましくは１５〜１６
ｍｍである。また、バルーン３の長さは、１８０〜３０
０ｍｍ、また、バルーンの容量は、２０〜４０ｍｌが好
適である。また、小児用の場合には、バルーン３の大き
さとしては、膨張したときの円筒部分の外径が、４〜１
２ｍｍ、好ましくは４〜１０ｍｍである。また、バルー
ン３の長さは、６０〜２００ｍｍ、バルーンの容量は、
１〜１０ｍｌが好適である。

【００４３】血流阻害部材３０は、阻害部材本体３２
と、第１血流阻害用バルーン４，第２血流阻害用バルー
ン５、ハブ３６、接続チューブ２４，２５とにより構成
されている。具体的に説明すると、血流阻害部材３０
は、阻害部材本体３２の外周に２つのバルーン４，５を
有しており、阻害部材本体３２は内部には、第１血流阻
害用バルーン４とのみ連通する第１のルーメン１４，第
２血流阻害用バルーン５とのみ連通する第２のルーメン
１５を有している。さらに、阻害部材本体３２は、その
中央部に阻害部材３０を血管内に挿入するときにガイド
ワイヤーを挿入するための第３のルーメン（図示せず）
を有していてもよい。そして、第１のルーメン１４，第
２のルーメン１５は、それぞれハブ３６に接続された阻
害部材側接続チューブ２４，２５と連通している。また
接続チューブ２４，２５には、それぞれ後述する大動脈
内用バルーンカテーテル制御装置側接続チューブと接続
するための接続用コネクター２８，２９が設けられてい
る。

【００４４】阻害部材本体３２としては、ある程度の可
撓性を有するものが好ましく、例えば、ポリオレフィン
（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体
等）、ポリ塩化ビニル、ポリアミドエラストマー、ポリ
ウレタン等の熱可塑性樹脂、ポリアミドエラストマー、
シリコンゴム、ラテックスゴム等が使用でき、好ましく
は上記の熱可塑性樹脂であり、より好ましくはポリオレ
フィンである。そして、阻害部材３０の長さは、５０〜
５００ｍｍ、より好ましくは、１００〜４５０ｍｍ、外
径は、１．０〜５．０ｍｍ、より好ましくは、２．０〜
４．０ｍｍ、肉厚は、０．１〜０．４ｍｍ、より好まし
くは、０．１５〜０．２５ｍｍである。

【００４５】そして、阻害部材本体３２の先端は、阻害
部材３０の誘導部として機能し、また、阻害部材３０の
先端部３１が血管内に挿入中に血管壁に損傷を与えない
ようにするために設けられている。このため、阻害部材
本体３２の先端部３１は、砲弾状、半球状となった曲面
に形成されている。さらに、先端部１０は、Ｘ線透視下
において位置を容易に確認できることが好ましい。この
ため、先端部の内部に、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｗ、Ｗ合金、
Ａｇ、Ａｇ合金などにより形成された金属部材の埋設、
あるいは金属粉末の混入を行ってもよい。

【００４６】血流阻害用バルーン４、血流阻害用バルー
ン５は、膨張・収縮が可能であり、また、これらバルー
ン４，５は、収縮時には、阻害部材本体３２の外周に密
着あるいは折り畳まれた状態となることができるように
構成されている。バルーン４，５の材質としては、ある
程度の可塑性と血液を送液できる程度の硬度を有するも
のが好ましく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィ
ン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、
ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、架橋
型エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンなどの
熱可塑性樹脂、ポリアミドエラストマー、シリコーンゴ
ム、ラテックスゴム等が使用できる。バルーン４，５
は、それぞれの両端部が阻害部材本体３２の外周面に、
例えば接着（例えば、熱融着）により、固定されてい
る。また、バルーン４，５の内部は、阻害部材本体３２
の外面に設けられた開口３４，３５により、ルーメン１
４，１５のそれぞれと連通しており、バルーン４，５の
内部に、膨張用流体が流入可能となっている。阻害用バ
ルーン４，５の長さは、８〜７５ｍｍ程度が好適であ
り、膨張時の外径は、１３〜２２ｍｍが好適であり、特
に、１５〜２０ｍｍが好ましい。また、小児用の場合に
は、バルーン４，５の長さは、３〜５０ｍｍ程度が好適
であり、膨張時の外径は、４〜１２ｍｍが好ましく、特
に、４〜１０が好適である。

【００４７】また、バルーン３，４，５の容積は、図５
に示す実施例では、ポンピング用バルーン３が大きく、
血流阻害用バルーン４，５は、ポンピング用バルーンよ
り小さく形成されている。このようにすることにより、
阻害用バルーンと血管との接触面積も小さくできるの
で、血管へのストレスも少なく、分岐血管閉塞も抑制で
きる。このように、ポンピング用バルーンの容積を大き
くする場合は、ポンピング用バルーン容積：血流阻害用
バルーン１つの容積＝２〜２０：１程度とすることが好
ましく、より好ましくは、５〜２０：１であり、特に、
１０〜２０：１が好ましい。さらに、２つの血流阻害用
バルーンの容積も、例えば、第１血流阻害用バルーンの
容積を第２血流阻害用バルーンの容積より大きくしても
よく、逆に、第２血流阻害用バルーンの容積を第１血流
阻害用バルーンの容積より大きくしてもよい。また、バ
ルーン３，４，５の容積はすべて同じでもよい。

【００４８】また、第１および第２血流阻害用バルーン
４，５は、ポンピング用バルーン３より膨張時の外径が
大きく形成されている。このように、膨張時の外径をポ
ンピング用バルーンより大きくすることにより、血管と
阻害用バルーンとの隙間を流れる血液に抵抗を与え、後
述する送血カテーテル側からの血液がバルーンカテーテ
ルの先端側に流れることを阻害するとともに、ポンピン
グ用バルーンの作動による血液が送血カテーテルの基端
側に流れることも抑制できる。さらに、２つの血流阻害
用バルーンは、膨張時に血管内壁に密着し、血管を閉塞
できることが好ましい。このようにすることにより、送
血カテーテル側からの血液がバルーンカテーテルの先端
側に流れることを確実に阻止でき、ポンピング用バルー
ンの作動による血液が送血カテーテルの基端側に流れる
ことも確実に阻止できる。そして、この血流阻害部材
は、２つの血流阻害用バルーンを有しているので、これ
らを上記のように、膨張時に血管を実質的に閉塞するよ
うなものとしても、２つのバルーンを交互に膨張および
収縮させることにより、同一血管壁が常時バルーンと密
着することを防止できる。このため、血管に過剰なスト
レスがかかること、血流阻害用バルーンが位置する付近
にもし大動脈より分岐する血管があっても、それを常時
閉塞することがない。さらに、血流阻害用バルーンの一
方の収縮開始時には少なくとも他方の血流阻害用のバル
ーンが膨張状態となっているように制御することによ
り、血流阻害部材の移動を抑制することができる。血流
阻害用バルーンの外径は、ポンピング用バルーンの膨張
時の外径より１〜５ｍｍ程度大きいことが好適である。

【００４９】また、阻害用バルーンは血管に密着しない
ものでもよく、この場合には、上肢側体内循環路と下肢
側体内循環路の圧力バランスに過度の不均衡が生じた
り、心臓の回復により上肢の圧力が過度に上昇した場合
に阻害用バルーンと血管との隙間より血液の流通を許容
する。さらに、この実施例の血液補助循環装置７０は、
上述した血液補助循環装置４０と同様、抗凝固剤を用い
る事なく血液循環ができることが好ましい。このため
に、血液補助循環回路中の血液接触面、特に、人工肺７
８、血液チューブ７４，７５、送血カテーテル１１、脱
血カテーテル１２、大動脈内用バルーンカテーテル２
０、血流阻害部材３０の血液接触面に抗血栓性材料を固
定することが好ましい。その他については、上述した実
施例の血液補助循環装置４０と同じである。

【００５０】

【作用】本発明の血液補助循環装置の作用を、図３，図
４，図７および図８を用いて説明する。まず、図７に示
すように、大動脈内用バルーンカテーテル１を大動脈内
に挿入し、制御装置５０と接続する。そして、脱血カテ
ーテル１１を大腿静脈より挿入し、右心房付近に留置さ
せる。さらに、送血カテーテル１２を大動脈内に挿入
し、その血液流出口を大動脈内用バルーンカテーテル１
の最も基端側にあるバルーン５（第２血流阻害用バルー
ン）よりも下流側に位置させる。そして、図３に示すよ
うに、それぞれのカテーテル１１，１２をチューブ７
４，７５に接続する。この状態にて、制御装置５０のス
イッチパネル５６に設けられた電源スイッチ（図示せ
ず）をオンにする。これにより、心電計５１より心電図
波形が制御装置５０の制御器５５に入力され、制御器５
０は心電図波形に基づき、バルーン膨張開始信号（疑似
Ｔ波信号）および収縮開始信号（疑似Ｐ波信号）を算出
する。また、表示器５７には、大動脈内圧センサ５２お
よび流量センサ５３により検知されたデータが表示され
る。

【００５１】そして、図８のフローチャートに示すよう
に、あらかじめ記憶されているポンピング用バルーンの
膨張圧に変更があるか（スイッチパネル５６に設けられ
ているポンピング用バルーン膨張圧変更スイッチが押さ
れ、テンキーより新たな設定圧が入力されたか）を判断
し、設定圧に変更があれば入力された設定圧を制御器５
５が記憶するとともに表示器５７に表示し、この設定圧
によりポンピング用バルーンの膨張を行う。そして、あ
らかじめ記憶されている血流阻害用バルーンの膨張圧に
変更があるか（スイッチパネル５６に設けられている血
流阻害用バルーン膨張圧変更スイッチが押され、テンキ
ーより新たな設定圧が入力されたか）を判断し、設定圧
に変更があれば入力された設定圧を制御器５５が記憶す
るとともに表示器５７に表示し、この設定圧により血流
阻害用バルーンの膨張を行う。

【００５２】そして、スイッチパネル５６にあるＩＡＢ
Ｐスタートスイッチがオンされると、ポンプ５９が作動
し、制御器５５は、ポンピング用バルーン３の膨張・収
縮を反復して行うように制御弁６０を制御する。さら
に、ＰＣＰＳスタートスイッチがオンされると、制御器
５５は、制御弁６１，６２を制御して、第１血流阻害用
バルーンと第２血流阻害用バルーンとを上述したように
交互に作動させ、膨張・収縮を反復させるとともに、モ
ータードライバ５４に信号を送り、この信号に対応した
モーター駆動信号がドライバ５４よりポンプモーター７
３に送られ、モーター７３が回転し、この回転がポンプ
７２に伝達され、脱血カテーテルより送血カテーテル側
に血液が送られる。送られた血液は、送血カテーテルよ
り流出し、大動脈内に流入する。流入した血液は、血流
阻害用バルーンにより、大動脈の上流側（ポンピング用
バルーン側）に実質的に流れることが阻害され、大動脈
の下流側、つまり、下肢側に確実に流れる。また、ポン
ピング用バルーンの作動により作られた血液流は、血流
阻害用バルーンにより、大動脈の下流側に流れることが
実質的に阻害され、大動脈の上流側、つまり上肢側に確
実に流れる。そして、このように、ポンピング用バルー
ン（ＩＡＢＰ）による血液流とポンプ（ＰＣＰＳ）によ
る血液流とは、血流阻害用バルーンにおいて、区分さ
れ、両者の血液流がぶつかることも、混合することも実
質的にない。このため、ＩＡＢＰ法による、後負荷（血
液拍出時の抵抗）の軽減、大動脈圧を上昇させ冠血流量
を増加できるという効果を保持し、さらに、ＰＣＰＳ法
による、前負荷（心臓に戻る血流圧）の軽減、体外循環
血流量の維持（増加）という効果も保持でき、両者の利
点をそのまま備えた血液補助循環を行うことができる。

【００５３】そして、遠心ポンプ７２の作動により血液
は、脱血側チューブ７４を通り、遠心ポンプ７２、人工
肺７８に送られ、この人工肺７８にて血液への酸素付加
および二酸化炭素の除去が行われた後、送血側チューブ
７５および送血カテーテル１２を通り、大動脈内用バル
ーンカテーテル１の最も基端側にあるバルーン５（第２
血流阻害用バルーン）よりも、下流側でありかつ血流阻
害用バルーン５付近に流入する。そして、ポンピング用
バルーン、血流阻害用バルーン、遠心ポンプの作動中、
異常がないか判断する。異常は例えば、大動脈内圧の低
下、血流の低下、制御器のエラー等を判断する。異常が
あると判断した場合には、アラームが鳴動し、異常処理
を行う。そして、患者の回復状態を考慮して、ＰＣＰＳ
スタートスイッチをオフすることにより、血流阻害用バ
ルーンおよび遠心ポンプの作動が停止し、さらに、ＩＡ
ＢＰスタートスイッチをオフすることにより、ポンピン
グ用バルーンの作動が停止し、血流補助循環作業を終了
し、患者よりバルーンカテーテル１、脱血カテーテル１
１、送血カテーテル１２を抜去して、手技を終了する。

【００５４】

【発明の効果】本発明の大動脈内用バルーンカテーテル
は、カテーテル本体と、該カテーテル本体の先端部付近
に設けられたポンピング用バルーンと、該ポンピング用
バルーンよりカテーテル本体の基端側に設けられ、容積
が前記ポンピング用バルーンより小さい第１の血流阻害
用バルーンと、該第１の血流阻害用バルーンよりカテー
テル本体の基端側に設けられ、前記ポンピング用バルー
ンより容積が小さい第２の血流阻害用バルーンと、前記
ポンピング用バルーンと連通する第１のルーメンと、前
記第１の血流阻害用バルーンと連通する第２のルーメン
と、前記第２の血流阻害用バルーンと連通する第３のル
ーメンとを有している。このため、ポンピング用バルー
ンの作動による血液が送血カテーテルの基端側に流れる
ことを確実に抑制できるとともに、血流阻害用バルーン
よりカテーテルの基端側から別の血液流がバルーンカテ
ーテルの先端側に流れることを抑制する。さらに、２つ
の血流阻害用バルーンを有しているので、これら２つの
バルーンを交互に膨張および収縮させることにより、同
一血管壁が常時バルーンと密着することを防止できる。
このため、血管に過剰なストレスがかかること、血流阻
害用バルーンが位置する付近にもし大動脈より分岐する
血管があっても、それを常時閉塞することがない。さら
に、血流阻害用バルーンの一方の収縮開始時には少なく
とも他方血流阻害用のバルーンが膨張状態となっている
ように制御することにより、大動脈内用バルーンカテー
テルの移動を抑制することができる。

【００５５】本発明の第１の血液補助循環装置は、上記
の大動脈内用バルーンカテーテルと、大静脈内に挿入さ
れる脱血カテーテルと、前記大動脈内用バルーンカテー
テルのバルーンより大動脈内の下流側に送血口が位置す
るように挿入される送血カテーテルと、脱血カテーテル
側より送血カテーテル側に血液を送血する送血手段と、
前記大動脈内用バルーンカテーテルの制御装置を有する
血液補助循環装置であって、前記制御装置は、前記２つ
の血流阻害用バルーンを交互に膨張および収縮させると
ともに、一方のバルーンの収縮開始時には他方のバルー
ンが膨張状態となっているように制御する血流阻害用バ
ルーン制御機能を有する。また、本発明の第２の血液補
助循環装置は、大動脈内用バルーンカテーテルと、この
大動脈内用バルーンカテーテルより大動脈内の下流側に
挿入される２つの膨張および収縮可能な血流阻害用バル
ーンを有する血流阻害部材と、大静脈内に挿入される脱
血カテーテルと、前記血流阻害部材のバルーンより大動
脈内の下流側に送血口が位置するように挿入される送血
カテーテルと、脱血カテーテル側より送血カテーテル側
に血液を送血する送血手段と、前記２つの血流阻害用バ
ルーン制御機能を有する補助循環制御装置を有し、該２
つの血流阻害部用バルーン制御機能は、２つの血流阻害
用バルーンを交互に膨張および収縮させるとともに、一
方のバルーンの収縮開始時には他方のバルーンが膨張状
態となっているように制御するものである。

【００５６】このため、これら血液補助循環装置では、
ポンピング用バルーン（ＩＡＢＰ）による血液流とポン
プ（ＰＣＰＳ）による血液流とは、血流阻害用バルーン
において、区分され、両者の血液流がぶつかることも、
混合することも実質的にない。このため、ＩＡＢＰ法に
よる、後負荷（血液拍出時の抵抗）の軽減、大動脈圧を
上昇させ冠血流量を増加できるという効果を保持し、さ
らに、ＰＣＰＳ法による、前負荷（心臓に戻る血流圧）
の軽減、体外循環血流量の維持（増加）という効果も保
持でき、両者の利点をそのまま備えた血液補助循環を行
うことができる。さらに、２つの血流阻害用バルーンを
有しているので、これら２つのバルーンを交互に膨張お
よび収縮させることにより、同一血管壁が常時バルーン
と密着することを防止できる。このため、血管に過剰な
ストレスがかかること、血流阻害用バルーンが位置する
付近にもし大動脈より分岐する血管があっても、それを
常時閉塞することがない。さらに、血流阻害用バルーン
の一方の収縮開始時には少なくとも他方血流阻害用のバ
ルーンが膨張状態となっているように制御することによ
り、大動脈内用バルーンカテーテルの移動を抑制するこ
とができる。さらに、上肢側の血圧は、心臓の機能を直
接反映するので、心機能回復の指標として用いることが
できる。つまり、阻害用バルーンがないと、血流が良好
であっても、それが心機能の回復によるものかＰＣＰＳ
血流によるものかの判断ができない。しかし、本発明の
装置においては、上肢側の血圧により心機能の回復を確
認できる。また、大動脈を阻害用バルーンで閉塞するよ
うにすれば、体血管の圧反射が起こり、末梢血管抵抗が
低下することより、心臓の後負荷軽減に効果がより大き
いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の大動脈内用バルーンカテーテ
ルの一実施例の側面図である。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図３は、本発明の血液補助循環装置の一実施例
の概略図である。

【図４】図４は、本発明の血液補助循環装置に使用され
る血液補助循環制御装置の一例のブロック図である。

【図５】図５は、本発明の他の実施例の血液補助循環装
置の概略図である。

【図６】図６は、本発明の血液補助循環装置に使用され
る血液補助循環制御装置の一例のブロック図である。

【図７】図７は、本発明の血液補助循環装置の作用を説
明するための説明図である。

【図８】図８は、本発明の血液補助循環装置の作用を説
明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１大動脈内用バルーンカテーテル２カテーテル本体３ポンピング用バルーン（第１のバルーン）４第１血流阻害用バルーン（第２のバルーン）５第２血流阻害用バルーン（第３のバルーン）１１脱血カテーテル１２送血カテーテル１３第１のルーメン１４第２のルーメン１５第３のルーメン２０大動脈内用バルーンカテーテル４０血液補助循環装置５０血液補助循環制御装置５５制御器５８ポンプ手段５１心電計５２大動脈圧センサ５３流量センサ（血流センサ）５４モータードライバ５６スイッチパネル５７表示器５９圧力発生ポンプ（バルーン膨張収縮用ポンプ）６０ポンピング用バルーン駆動用制御弁６１第１血流阻害用バルーン駆動用制御弁６２第２血流阻害用バルーン駆動用制御弁７１送血手段７２定圧ポンプ７３ポンプ用モーター７４脱血カテーテル側血液チューブ７５脱血カテーテル側血液チューブ７８人工肺

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カテーテル本体と、該カテーテル本体の
先端部付近に設けられたポンピング用バルーンと、該ポ
ンピング用バルーンよりカテーテル本体の基端側に設け
られ、容積が前記ポンピング用バルーンより小さい第１
の血流阻害用バルーンと、該第１の血流阻害用バルーン
よりカテーテル本体の基端側に設けられ、前記ポンピン
グ用バルーンより容積が小さい第２の血流阻害用バルー
ンと、前記ポンピング用バルーンと連通する第１のルー
メンと、前記第１の血流阻害用バルーンと連通する第２
のルーメンと、前記第２の血流阻害用バルーンと連通す
る第３のルーメンとを有する大動脈内用バルーンカテー
テル。
【請求項２】前記第１の血流阻害用バルーンおよび前
記第２の血流阻害用バルーンは、膨張時の外径が、前記
ポンピング用バルーンの膨張時の外径より大きいもので
ある請求項１に記載の大動脈内用バルーンカテーテル。
【請求項３】前記請求項１または請求項２の大動脈内
用バルーンカテーテルと、大静脈内に挿入される脱血カ
テーテルと、前記大動脈内用バルーンカテーテルのバル
ーンより大動脈内の下流側に送血口が位置するように挿
入される送血カテーテルと、脱血カテーテル側より送血
カテーテル側に血液を送血する送血手段と、前記大動脈
内用バルーンカテーテルの制御装置を有する血液補助循
環装置であって、前記制御装置は、前記２つの血流阻害
用バルーンを交互に膨張および収縮させるとともに、一
方のバルーンの収縮開始時には他方のバルーンが膨張状
態となっているように制御する血流阻害用バルーン制御
機能を有することを特徴とする血液補助循環装置。
【請求項４】大動脈内用バルーンカテーテルと、この
大動脈内用バルーンカテーテルより大動脈内の下流側に
挿入される２つの膨張および収縮可能な血流阻害用バル
ーンを有する血流阻害部材と、大静脈内に挿入される脱
血カテーテルと、前記血流阻害部材のバルーンより大動
脈内の下流側に送血口が位置するように挿入される送血
カテーテルと、脱血カテーテル側より送血カテーテル側
に血液を送血する送血手段と、前記２つの血流阻害用バ
ルーン制御機能を有する補助循環制御装置を有し、該２
つの血流阻害部用バルーン制御機能は、２つの血流阻害
用バルーンを交互に膨張および収縮させるとともに、一
方のバルーンの収縮開始時には他方のバルーンが膨張状
態となっているように制御するものであることを特徴と
する血液補助循環制御装置。
【請求項５】前記２つの血流阻害用バルーンは、膨張
時の容積が前記ポンピング用バルーンの膨張時の容積よ
り小さいものである請求項４に記載の血液補助循環装
置。
【請求項６】前記２つの血流阻害用バルーンは、膨張
時の外径が、前記ポンピング用バルーンの膨張時の外径
より大きいものである請求項４または５に記載の血液補
助循環装置。