JPS6121424B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6121424B2
JPS6121424B2 JP11614881A JP11614881A JPS6121424B2 JP S6121424 B2 JPS6121424 B2 JP S6121424B2 JP 11614881 A JP11614881 A JP 11614881A JP 11614881 A JP11614881 A JP 11614881A JP S6121424 B2 JPS6121424 B2 JP S6121424B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dialysate
blood
membrane oxygenator
gas
hemodialysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP11614881A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5819265A (ja
Inventor
Fumitake Yoshida
Shin Shimizu
Masaichi Matsunobu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho
Original Assignee
Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho filed Critical Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho
Priority to JP11614881A priority Critical patent/JPS5819265A/ja
Publication of JPS5819265A publication Critical patent/JPS5819265A/ja
Publication of JPS6121424B2 publication Critical patent/JPS6121424B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • External Artificial Organs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、血液透析方式膜型人工肺装置に関す
るものである。より詳しくは、ECMO
(Extracorpor eal Membrane Oxygenation)用
の膜型人工肺、特に呼吸不全患者に対するCO2
去性能の優れた小型補助肺に関するものである。 一般に、人工肺とは血液に酸素(O2)を添加す
ると同時に血液中から二酸化炭素(CO2)を除去
することを目的とした装置である。これまで、人
工肺は「開心術」即ち心臓を開いて手術を行う
際、停止した心臓と肺の機能を代行させる人工肺
装置のうち肺の機能を代行させる装置として臨床
使用されてきた。これに加えて最近では呼吸不全
患者の肺機能を補助する目的で人工肺を使用する
臨床例が報告されている。後者の目的に使用され
る人工肺は、比較的長時間、時には数日間連続し
て使用されるので、血液への損傷のすくない膜型
人工肺でなければならない。この様な目的で膜型
人工肺を使用することをECMOと呼んでいる。 呼吸不全患者では、血液中酸素分圧(PO2)が
低下していると同時に血液中炭酸ガス分圧
(PCO2)が高い値を示しており、PO2の低下より
もむしろPCO2の上昇の方が臨床上困難な問題で
あると云われている。血液中のPO2を上昇させる
ことは、例えば酸素吸入や陽圧人工呼吸器などを
使うことにより比較的容易に行うことができる。
しかし、血液中のPCO2を低下させることは酸素
吸入では不可能であるし、人工呼吸器によつても
不十分な場合が多い。また、場合によつては
PCO2を下げず高濃度O2を患者に吸わせると血液
中のPCO2が急上昇し死に到ることすらある。こ
の様な呼吸不全患者の治療法として血液を小流量
で体外循環してCO2を除去する方法があれば臨床
上非常に有効な手段となる筈である。 さて、血液を体外循環し、CO2を除去するため
の膜型人工肺としては、従来は開心術用の気液膜
型人工肺が用いられたが、この方式では毎分数リ
ツトルの血液を体外循環させねばならず、かつ一
般にCO2除去の性能が悪く、CO2を十分除くため
にO2流量を増すと血中酸素の過剰などの害が伴
う。そこで、現在広く用いられている人工腎臓用
の血液透析器を用いて、膜の一方に血液、他方に
透析液を流し、血液中の溶存CO2ならびにHCO
イオンを透析液へ移動させれば、血液とガスを膜
を介して接触させる従来の膜型人工肺に比べて
CO2の除去をはるかに容易に行うことができる。
本発明はこのような血中CO2除去を目的とする血
液透析器、すなわち血液透析方式膜型人工肺を用
いる装置(システム)に関するものである。 このような装置として、新しい透析液を血液透
析方式膜型人工肺に供給し、人工肺からのCO2
HCO イオンを含んだ透析液を捨ててしまうシン
グルパス方式で使用することももちろん可能であ
る。しかし、一般に治療には前記した通り長時間
を要するので、この方式によるときには数百リツ
トルもの透析液が必要であり、またこの透析液を
調製するため人工腎臓の場合の様に水精製装置や
透析液供給装置などの大きな装置を要する。この
ため治療場所が固定され、また、多量の排水処理
についても問題がある。さらに、この場合には血
液中の有効なイオン類が透析液中に移行してしま
うので、透析液として0.9%食塩水や等張緩衝液
のような単純な組成のものを使用することができ
ない。そこで、一般の人工腎臓用透析液を使用す
ることも考えられるが、これには酢酸ソーダや乳
酸ソーダが含まれており、これらの有機酸塩は患
者体内に移行した後分解されてHCO イオンを生
ずるので、本発明装置によりCO2やHCO イオン
を除いても、代りにこれら有機酸が体内に移行
し、PCO2を上昇させることになるので実用的で
ない。本発明者は、上記の諸点に鑑み種々研究を
重ねた結果、透析器から出てくるCO2やHCO
オンを含んだ透析液を再生し循環使用する小型の
簡便な膜型人工肺装置を得ることに成功したので
ある。即ち、本発明は、血液を体外循環し、膜を
介して血液と透析液とを接触させて血液中の二酸
化炭素並びに重炭酸イオンを透析液中に移動させ
る透析方式膜型人工肺において、前記透析液を前
記透析方式膜型人工肺系外でPHの変動を抑制しな
がら空気、窒素、酸素あるいはこれらの混合気体
等の同伴ガス(キヤリアー ガス)と接触させ、
前記血液中から透析液中に移動した二酸化炭素並
びに血液中から透析液中に移動した重炭酸イオン
より生じた二酸化炭素を前記同伴ガス(キヤリア
ー ガス)中に放散させることにより前記透析液
を再生し、該透析液を前記透析方式膜型人工肺に
戻し、透析液を循環使用するようにしたことを特
徴とする血液透析方式膜型人工肺装置である。 本発明に係る血液透析方式膜型人工肺装置に用
いる透析液は、CO2除去に適したものであり、血
液中の尿素その他の老廃物質を除くことを目的と
する人工腎臓用の血液透析器に用いる透析液とは
違つて、CO2やHCO イオンを生ずるような成分
を含まないものである。 また、本発明において使用する「同伴ガス」
(キヤリアー ガス)とは、ガス吸収又はガス放
散において移動する成分(本発明の場合はCO2
と反応せずにその成分に同伴してそれを運搬する
作用を有するものをいう。 次に、図面に基づき本発明の一実施例について
詳細に説明する。第1図において、1は透析方式
膜型人工肺であり、市販の人工腎臓用血液透析器
で代用してもよい。2は気液接触装置であり、こ
のものとしては気泡塔、充填塔、段塔などを用い
ることができる。3は除泡部であり、透析液中の
微小気泡を除くと同時に液面を調節し、患者体液
からの除水を調節することもできる。5は透析液
を血液透析方式膜型人工肺1に送るためのポンプ
である。6は熱交換器、7は流量計である。熱交
換器6は第1図では送液ライン中に挿入されてい
るが、気液接触装置2もしくは除泡部3に内蔵さ
せることもできる。4はPH電極であり、CO2の放
散により変動する透析液のPHを測定する。4′はPH
調節装置であり、必要に応じて酸又はアルカリ水
溶液を注入し、PHを調節する。8は血液入口、9
は血液出口、10は透析液入口、11は透析液出
口、12はPH調節液タンクを示す。 PCO2の高い患者の血液は、体外循環され、血
液入口8から血液透析方式膜型人工肺1に挿入さ
れる。この血液はCO2及びHCO イオン透過性を
有する膜を介して透析液入口10から注入された
CO2及びHCO イオンの濃度の低い透析液と接触
する。濃度勾配に従い、CO2及びHCO イオンは
血液から透析液へと移動する。CO2及びHCO
オン濃度の低下した血液は血液出口9より患者の
血管へ戻される。一方、CO2及びHCO イオンの
濃度が増大した透析液は透析液出口11より出
て、気液接触装置2内に送り込まれる。該気液接
触装置2の下方からは空気、窒素、酸素あるいは
これらの混合気体等の同伴ガス(キヤリアー ガ
ス)が送り込まれており、前記透析液は前記同伴
ガス(キヤリアー ガス)と接触し、透析液中の
重炭酸イオンと水素イオンとからできた炭酸の脱
水反応により生じたCO2や透析液中に溶存してい
るCO2は気体中に放散される。その結果、透析液
中のCO2及びHCO イオンの濃度は低下し、透析
液は再生される。この再生された透析液は除泡部
3に導かれ、混在している微小な気泡が除かれ、
ポンプ5によつて再度血液透析方式膜型人工肺1
に送り込まれる。前記気液接触装置2でCO2を放
散させると透析液のPHは上昇するので、PH電極4
で測定し、PH調節装置4′によりPHを生理的範囲
を越えないように調節することが必要である。
尚、前記気液接触装置2でCO2を放散させる際、
炭酸の脱水反応を促進するため、炭酸脱水酵素ま
たは反応促進剤を透析液中に溶解させておくか、
または炭酸脱水酵素又は反応促進剤を高分子化合
物に固定化(吸着,包括等)したものを透析液中
に懸濁して用いるとCO2放散速度を一層速めるこ
とができる。尚、反応促進剤としてはリン酸、塩
素酸、ホウ酸等を用いることができる。本発明は
前記構成よりなるから次のような効果が奏され
る。 先ず、透析液は循環して使用されるから2〜3
以下の少量で済み、本発明に係る血液透析方式
膜型人工肺装置は小型で簡便なものとなる。ま
た、透析液としては一般の人工腎臓用透析液(例
えばNa+132mEq/、K+2.0mEq/、
Ca++2.5mEq/、Mg++1.5mEq/、
Cl-105mEq/、CH3COO-33mEq/、グルコ
ース200mg%)以外に、前記シングルパス方式で
は使用し得ない0.9食塩水や等張緩衝液のような
単純な組成のものでも使用することができる。 次に本発明の実験例を示す。 実験例 1 実験は第1図に示す装置によつて行つた。気液
接触装置は直径5.5cm、高さ70cm、容積1.66の
気泡塔型式で行つた。血液としてはヘパリン化新
鮮牛血2を使用し、CO2とN2との混合ガスを吹
き込み、PCO2を上げて静脈血とした。血液流量
は172ml/minで、透析液流量は500ml/minで行
つた。透析液としては0.9%NaClを2.5使用し
た。気液接触装置には水蒸気飽和の空気を20ml/
minの流量で吹き込んだ。CO2放散による透析液
PHの上昇を抑えるため1N塩酸を自動的に注入し
得るようにし、PH7.0〜7.4に調節した。透析方式
膜型人工肺としては再生セルロース中空糸型(膜
面積1.2m2)を用いた。第1表に示すように、透
析液はCO2放散速度52ml/minの速度で再生され
た。
【表】 実験例 2 実験は第1図に示す装置で行つた。気液接触装
置は直径4cm、高さ50cm、容積約0.6の気泡塔
型式のもので空気流量は10/minで行つた。透
析方式膜型人工肺としては再生セルロース中空糸
型(膜面積1.2m2)を用いた。透析液としては
NaCl8.6g/、KCl0.3g/、CaCl2・2H2O
0.33g/、ブドウ糖2.6g/の組成のものに炭
酸脱水酵素(カーボネイト ハイドロリアーゼ
4、2、1、1)30mg/溶解したものを2.5
使用した。血液としてはヘパリン化新鮮牛血2
を使用し、CO2とN2ガスを吹き込みPCO2を上げ
て静脈血とした。血液流量172ml/min、透析液
流量は500ml/minで行つた。結果は第2表に示
すようにCO2放散速度53.6ml/minで透析液を再
生することができた。
【表】 実験例1と比較すると気液接触装置の容積が1/
3、空気流量が1/2でほぼ同等のCO2放散速度が得
られた。また本実験例と同一条件で、前記炭酸脱
水酵素(カーボネイト ハイドロリアーゼ4、
2、1、1)を添加しない透析液を使用した場合
のCO2放散速度は14.9ml/minであつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の系統説明図を示す。 図中、1……透析方式膜型人工肺、2……気液
接触装置、8……血液入口、9……血液出口、1
0……透析液入口、11……透析液出口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 血液を体外循環し、膜を介して血液と透析液
    とを接触させて血液中の二酸化炭素並びに重炭酸
    イオンを透析液中に移動させる透析方式膜型人工
    肺において、前記透析液を前記透析方式膜型人工
    肺系外でPHの変動を抑制しながら空気、窒素、酸
    素あるいはこれらの混合気体等の同伴ガス(キヤ
    リアー ガス)と接触させ、前記血液中から透析
    液中に移動した二酸化炭素並びに血液中から透析
    液中に移動した重炭酸イオンより生じた二酸化炭
    素を前記同伴ガス(キヤリアー ガス)中に放散
    させることにより前記透析液を再生し、該透析液
    を前記透析方式膜型人工肺に戻し、透析液を循環
    使用するようにしたことを特徴とする血液透析方
    式膜型人工肺装置。 2 透析液が炭酸脱水酵素を含有することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の血液透析方
    式膜型人工肺装置。 3 炭酸脱水酵素が高分子化合物に固定されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載
    の血液透析方式膜型人工肺装置。 4 透析液が反応促進剤を含有することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の血液透析方式
    膜型人工肺装置。 5 反応促進剤が高分子化合物に固定されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の
    血液透析方式膜型人工肺装置。
JP11614881A 1981-07-23 1981-07-23 血液透析方式膜型人工肺装置 Granted JPS5819265A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11614881A JPS5819265A (ja) 1981-07-23 1981-07-23 血液透析方式膜型人工肺装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11614881A JPS5819265A (ja) 1981-07-23 1981-07-23 血液透析方式膜型人工肺装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5819265A JPS5819265A (ja) 1983-02-04
JPS6121424B2 true JPS6121424B2 (ja) 1986-05-27

Family

ID=14679934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11614881A Granted JPS5819265A (ja) 1981-07-23 1981-07-23 血液透析方式膜型人工肺装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5819265A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60249969A (ja) * 1984-05-25 1985-12-10 テルモ株式会社 中空繊維膜型人工肺
JP2019536570A (ja) * 2016-12-05 2019-12-19 テマセク ポリテクニックTemasek Polytechnic 透析デバイスおよび透析システムのための吸着剤

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5819265A (ja) 1983-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101119334B1 (ko) 투석 요법용 중탄산염-기재 용액
Ortiz et al. Extracorporeal membrane oxygenation in pediatric respiratory failure
AU2016356067B2 (en) Method for extracorporeal carbon dioxide removal
CN111182929A (zh) 用于体外去除二氧化碳的系统、装置和方法
Cove et al. A proof of concept study, demonstrating extracorporeal carbon dioxide removal using hemodialysis with a low bicarbonate dialysate
WO2014113740A1 (en) Removal of carbon dioxide via dialysis
Knoch et al. Progress in veno-venous long-term bypass techniques for the treatment of ARDS: controlled clinical trial with the heparin-coated bypass circuit
US20090018484A1 (en) System device and method for oxygenation
CN111278482A (zh) 用于除去二氧化碳的方法和系统
Cooper et al. Combination of membrane oxygenator support and pulmonary lavage for acute respiratory failure
Cove et al. Respiratory dialysis—a novel low bicarbonate dialysate to provide extracorporeal CO2 removal
JPS6121424B2 (ja)
US20220040393A1 (en) Device and Method for Attenuation of CO2 in Circulating Blood
CN101455864B (zh) 混合型生物人工肝体外支持装置
CN201320317Y (zh) 混合型生物人工肝体外支持装置
Tao et al. Performance of an intravenous gas exchanger (IVOX) in a venovenous bypass circuit
Zwischenberger et al. Tension pneumothorax during extracorporeal membrane oxygenation
Wong Carbon dioxide transfer in membrane oxygenators and associated membranes
US20210252205A1 (en) Extracorporeal circuit for removal of co2 from blood
Awad et al. Extracorporeal oxygenation with hydrogen peroxide: a preliminary report
CN223668992U (zh) 一种用于ecco2r的气血交换膜二氧化碳清除性能检测装置
PETER MANCINI et al. CO2 removal for ventilatory support: a comparison of dialysis with and without carbonic anhydrase to a hollow fiber lung
Evans et al. Extracorporeal membrane oxygenation: a breath of fresh air or yesterday's treatment?
CN101450231B (zh) 一种用于肺功能损伤现场救治的体外循环自供氧系统
Chamberlain et al. Membrane Oxygenator-Dialyzer for the Newborn: A Possible Adjunct in the Management of Respiratory Distress Syndrome