JPS6246192B2 - - Google Patents

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JPS6246192B2
JPS6246192B2 JP55117719A JP11771980A JPS6246192B2 JP S6246192 B2 JPS6246192 B2 JP S6246192B2 JP 55117719 A JP55117719 A JP 55117719A JP 11771980 A JP11771980 A JP 11771980A JP S6246192 B2 JPS6246192 B2 JP S6246192B2
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JP
Japan
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blood
artificial lung
circuit
artificial
water
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JP55117719A
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Toshiro Wada
Toshinari Itaoka
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Priority to FR8116382A priority patent/FR2489144A1/fr
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Publication of JPS6246192B2 publication Critical patent/JPS6246192B2/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
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    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3623—Means for actively controlling temperature of blood
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3643—Priming, rinsing before or after use

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、肺機能を代行する人工肺装置に関す
るものであり、さらに詳しくは血液回路中に血液
中の水分を除去する手段を設けて、手術中におけ
る血液濃度の低下を防止するようにした人工肺装
置に関するものである。
従来より、心臓切開手術等には人工肺装置が必
ず用いられている。周知の如く、この人工肺装置
としては、気泡型、フイルム型および膜型がある
が、これらの装置はいずれも血液を酸素と接触せ
しめて血液中の二酸化炭素と酸素を交換し、酸素
付加された血液を得るための人工肺本体と、それ
と人体を結合し血液の循環経路を構成する血液回
路とからなつている。
この血液回路に流入される血液は、人体からの
静脈血液および切開創からの出血液であり、流出
する血液は人体へ返却する動脈血液である。
前記構成からなる人工肺装置を人体と結合して
心臓等の切開手術を行なう場合、切開創からの出
血液は、通常心筋冷却用砕氷溶解水と混ざつて稀
釈された状態で血液回路に流入してくる。そのた
め、時間の経過と共に患者に循環される血液の濃
度(ヘマトクリツト値)が低下し好ましくないの
で、この循環血液の一部を系外に除去し、代りに
保存血液を血液回路中に補給することが行われて
いるが、それでもなお血液の稀釈は避けられな
い。そこで、手術後24〜40時間かけて利尿剤を投
与し、排尿促進することが行われている。
しかし、上記方法は大量の保存血液を必要とす
る上に、保存血液中に存在する比較的高濃度のカ
リウムのために、循環血液中のカリウム濃度が増
加する傾向を示す欠点があり、従来よりこの改善
が望まれていた。
本発明の目的は、このような手術中における血
液濃度の低下を防止し、常に所定の血液濃度を保
ちながら人体の肺機能を代行できる改良された人
工肺装置を提供することにある。本発明によれ
ば、血液回路中に設けられた水分除去手段によつ
て血液中の水分が適宜系外に除去排出され、血液
濃度の低下を防止し、保存血液の補給を大巾に減
少させるか、もしくは実質上皆無とすることがで
きる。
本発明における血液中の水分を除去する手段と
しては、血液から水もしくは水と比較的低分子量
の成分を選択的に除去できるものであれば特に制
限はない。好ましく使用できるものとしては、従
来より知られている人工腎臓や人工肝臓等の人工
臓器を挙げることができる。これらのものは臨床
において多くの実績があり、信頼性の高い装置の
入手が容易である。このような人工臓器には透析
型および限外過型があり、半透膜の形状の違い
から、中空繊維型、コイル型、平膜積層型に分け
られる。
また、これら人工臓器の半透膜の素材は、セル
ロース、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネー
ト、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等が用いられている。本発明
における水分除去手段としては、上記のあらゆる
タイプのものが使用可能である。しかし、限外
過型が処理能力の点から好ましく、また半透膜の
形状としては中空繊維型が好ましい。
血液中から水分および低分子量物質を選択的に
除去するには、例えば、血球成分、蛋白質等の高
分子量のものは除去されず、低分子もののみ除去
できる性質をもつ半透膜を使用すればよい。一般
的に多用されている人工腎臓の場合は、分子量
3000〜10000より低いものを選択的に過ないし
透析するようになつているが、これらは十分に水
やカリウム、ナトリウム等の血液中の低分子物質
を除去することができる。
一方、心臓切開手術などにおいては、人工肺に
よる血球の損傷もかなり多く、特に赤血球の溶血
によるヘモグロビンの遊離化現象が問題となつて
いる。この遊離ヘモグロビンは、他の血液と一諸
に血液回路中を循環流通し、その分子量はおよそ
34000位である。したがつて、本発明における水
分除去手段の半透膜として、分子量40000位以下
を過するようなものを用いれば、水分と同時に
遊離ヘモグロビンも系外に除去されるので、非常
に好ましい。このような分子量のものを過でき
る半透膜としては、例えばポリアクリロニトリル
系のものが知られている。
水分除去手段は、人工肺装置の血液回路中のい
ずれに設けてもよい。また、血液回路における循
環血液の一部をバイパスして水分除去手段に通す
こともできる。一般に人工的材料は多かれ少なか
れ血液を溶血する性質を有するので、それに接触
させる血液量はできるだけ少ない方が溶血量も減
少するので好ましい。本発明の好ましい実施態様
によれば、上記バイパス量は全循環血液量に対し
て5〜50%、好ましくは5〜20%であり、溶血量
はそれに比例して減少する。
図面は本発明の人工肺装置の一実施例を説明す
るためのフローシートである。図面において、患
者1の静脈血流は、ライン2からリザーバタンク
3に流入し、ここで脱気された後、ポンプ4によ
つて熱交換器5を経由し、人工肺6に導かれる。
人工肺6において酸素O2と接触した血液は、含
有する二酸化炭素CO2をガス中に放出し、酸素を
付加されてリザーバタンク7中に導入され、ここ
で血液に混入されているガスが分離除去された
後、ポンプ8、フイルター9を通つて患者1の動
脈に戻される。切開手術中に切開創から流出する
血液は、ライン10を通り、フイルター11、ポ
ンプ12を経てリザーバタンク3に流入させる。
13は血液中の水分を除去する水分除去手段であ
り、ライン14からバイパスしてポンプ15を通
つて血液が導入される。水分除去手段13にて除
去された水、もしくは水とカリウム、ナトリウム
などの低分子量成分は、ライン16から系外に排
出され、一方、処理済の血液はライン17を通つ
てリザーバタンク7に流入させ、ここで脱気する
とともに、人工肺6よりの血液流と合流され患者
に戻される。
フローシートにおいて、ライン2および10か
らの血液がリザーバタンク3等を経由し、ライン
18によつて患者1に戻される循環回路が血液回
路である。この血液回路を構成する各要素のう
ち、リザーバタンク3,7は血液の一時的貯滞と
脱気機能を持ち、フイルター9,11は血液中へ
の混入物の除去、ポンプ4,8,12,15は加
圧、熱交換器5は血液の冷却または加温を行う。
リザーバタンク3の上部には、ライン19によつ
て血液回路のプライミング用生理食塩水、保存血
液、種々の薬液、栄養液等を血液回路に導入する
のに用いることができる。
本発明における水分除去手段13は、図面に示
す血液回路において、好ましくはリザーバタンク
3からリザーバタンク7の間のいずれかのライン
中、あるいはそのラインもしくはラインに設けら
れた各要素に対するバイパスライン中に設けられ
る。リザーバタンク7より上流側に設ける理由
は、できるだけ最終ラインに脱気手段を設けるこ
とが好ましいことによる。図面に示す例では、水
分除去手段よりの処理済血液はリザーバタンク7
に戻され、ここで他の血液と十分に混合すること
ができるようになされている。
次に、本発明の人工肺装置を用いて心臓の切開
手術を行つた実施例を示す。
実施例 図面のフローシートに示すものとほぼ同様の人
工肺装置を用いた。使用した人工肺は気泡型人工
肺(米国シヤイリー社S―100A型)であり、気
―液混合部とリザーバタンクが結合された最大許
容血液流量6/minの装置である。水分除去手
段は、ポリアクリロニトリル中空繊維束を使用し
た円筒形の限外過装置(旭メデイカル(株)製
PAN―15型)であり、アクリロニトリルスチレ
ン共重合体製の238mm×48mm中の円筒容器に納め
られた内径200μm、膜厚50μmの11000本のポリ
アクリロニトリル中空繊維の束からなり、その両
端はポリウレタン樹脂で液密に接着された有効膜
面積が1.1m2のものである。
人工肺装置に最初保存血1600ml、GIK液(グル
コース、インシユリン、カリウム液)1000ml、計
2600mlを充填した後、患者と結合した。手術時間
はおよそ100分間であり、その間の血液回路に循
環した血液流量は平均4700ml/minであつた。ラ
イン14からポンプ15によつてバイパスした水
分除去手段13への血液流量は、この間190〜200
ml/minであり、除去された水分は2120mlで、こ
の中のカリウム量は7.0ミリ当量、ナトリウム量
は262.9ミリ当量であつた。一方、血液回路へは
手術中リザーバタンク3を経て、GIKおよびその
他必要な補助薬品類が2000ml補給された。血液回
路中のヘマトクリツト値は平均して30%、カリウ
ム値は3.3ミリ当量/、ナトリウム値は124ミリ
当量/であつた。そして、この間血液回路中の
血液の排出は必要とせず、新たな保存血液の補給
はほとんど必要としなかつた。
もし、この人工肺装置に水分除去手段を入れな
いとすると、ヘマトクリツト値は大巾に低下し、
計算上23.5%となり、血液中の血球濃度は21.5%
も稀釈されることになる。また、人体も含めた循
環回路中のカリウム値は7.0ミリ当量増加し、同
様にナトリウムも262.9ミリ当量増加する。これ
らは手術中の患者の腎臓の負担を増大せしめ、腎
機能の障害の発生原因となり好ましくない。
上記の血液の稀釈を防ぎ、本発明と同一のヘマ
トクリツト値を維持するためには、血液の一部を
回路から外部へ除去し、新たな保存血液を約4000
ml以上補給し、バランスを保たなければならな
い。しかし、そのようにした場合、カリウム値の
上昇は避けられない。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の人工肺装置の一実施例を説明す
るためのフローシートである。 3,7……リザーバタンク、4,8,12,1
5……ポンプ、5……熱交換器、6……人工肺、
9,11……フイルター、13……水分除去手
段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 血液を酸素と接触せしめて血液中の二酸化炭
    素と酸素を交換し、酸素付加された血液を得るた
    めの人工肺本体と、それと人体を結合し血液の循
    環経路を構成する血液回路とからなる人工肺装置
    において、血液回路中に血液中の水分を除去する
    手段を設けたことを特徴とする人工肺装置。 2 血液中の水分を除去する手段として半透膜を
    使用する人工臓器を設けた特許請求の範囲第1項
    記載の人工肺装置。 3 半透膜が分子量40000以下の物質を過する
    ものである特許請求の範囲第2項記載の人工肺装
    置。 4 血液回路中にバイパスラインを形成し、該バ
    イパスライン中に血液中の水分を除去する手段を
    設けた特許請求の範囲第1項ないし第3項記載の
    人工肺装置。
JP55117719A 1980-08-28 1980-08-28 Artificial lung device Granted JPS5743748A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55117719A JPS5743748A (en) 1980-08-28 1980-08-28 Artificial lung device
DE19813133498 DE3133498A1 (de) 1980-08-28 1981-08-25 Herz-lungen-maschine
GB8126080A GB2082475A (en) 1980-08-28 1981-08-26 Artificial lung device
FR8116382A FR2489144A1 (fr) 1980-08-28 1981-08-27 Dispositif de poumon artificiel
AU74754/81A AU7475481A (en) 1980-08-28 1981-08-27 Artificial lung device

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JPS5743748A JPS5743748A (en) 1982-03-11
JPS6246192B2 true JPS6246192B2 (ja) 1987-10-01

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ID=14718593

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AU (1) AU7475481A (ja)
DE (1) DE3133498A1 (ja)
FR (1) FR2489144A1 (ja)
GB (1) GB2082475A (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
GB2082475A (en) 1982-03-10
AU7475481A (en) 1982-03-04
JPS5743748A (en) 1982-03-11
FR2489144A1 (fr) 1982-03-05
DE3133498A1 (de) 1982-05-27

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