体外循環装置およびそのプライミング方法
【課題】人的資源をなるべく必要とせずにプライミング動作を効率的に実施することが可能な体外循環装置を得る。
【解決手段】体外循環装置１００に対してプライミング動作が実施される際には、プライミング液導入部４０から体外循環回路３０内にプライミング液４２が導入されることによって、体外循環回路３０内の空気は空気排出部５０を通して外部に排出され、駆動装置１２は、領域３６にまでプライミング液４２が到達したことを検知部６０が検知してから所定の時間経過後に遠心ポンプ１０を駆動させ、遠心ポンプ１０によって、プライミング液４２は体外循環回路３０内を循環し、体外循環回路３０内に残留する空気は、体外循環回路３０内を循環するプライミング液４２によって、人工肺２０を通して外部に排出される。
【解決手段】体外循環装置１００に対してプライミング動作が実施される際には、プライミング液導入部４０から体外循環回路３０内にプライミング液４２が導入されることによって、体外循環回路３０内の空気は空気排出部５０を通して外部に排出され、駆動装置１２は、領域３６にまでプライミング液４２が到達したことを検知部６０が検知してから所定の時間経過後に遠心ポンプ１０を駆動させ、遠心ポンプ１０によって、プライミング液４２は体外循環回路３０内を循環し、体外循環回路３０内に残留する空気は、体外循環回路３０内を循環するプライミング液４２によって、人工肺２０を通して外部に排出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外循環装置およびそのプライミング方法に関し、特に、プライミング動作が実施されるとともに、そのプライミング動作の後に血液の体外循環に使用される体外循環装置、およびその体外循環装置におけるプライミング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
体外循環装置は、心筋梗塞等の重症心不全、開心術後の低拍出症候群、大血管手術による補助循環等や、心肺停止のため緊急心肺蘇生が必要な患者に対して使用される。体外循環装置は、脱血および返血のための体外循環回路を備える。体外循環装置を用いることによって、心室細動や心拍出流量低下の患者に対しては、心臓の補助循環として、所定の血液流量の確保が可能となり、血流が停止している患者に対しては、血液が循環している状態に復帰させることが可能となる。
【０００３】
特開２００６−１３００７８号公報（特許文献１）および特開２００７−２３６５６４号公報（特許文献２）に開示されるように、体外循環装置が血液の体外循環に使用される前には、体外循環回路に対してプライミング動作が実施される。
【０００４】
体外循環装置を使用する際は、患者の血管にカニューレが挿入される（カニューレーションといわれる）。患者の血管に挿入されたカニューレに、体外循環回路が接続される。プライミング動作は、このカニューレに体外循環回路が接続される前に実施される。
【０００５】
プライミング動作においては、生理食塩水等のプライミング液が体外循環回路内に導入される。プライミング液によって、体外循環回路内の空気は外部へ排出される。プライミング動作が実施されることによって、体外循環回路内に残存していた空気が患者の体内に入り込むことが防止される。
【０００６】
プライミング動作の完了後、体外循環回路の脱血口は、患者の大腿静脈に挿入されたカニューレに接続される。体外循環回路の返血口は、患者の大腿動脈に挿入されたカニューレに接続される。体外循環装置は、これらの２つのカニューレを通して血液を循環させる。これにより、患者は、血液が循環している状態に復帰されることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３００７８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
体外循環装置が使用される医療現場においては、体外循環装置のプライミング動作の実施に限られず、医師によってカニューレが患者の血管内に挿入されたり、技士によって各種の医療器具が準備されたり、看護師によって各種の薬液が準備されたりする。体外循環装置におけるプライミング動作は、人的資源をなるべく必要とせずに効率的に実施されることが望まれる。
【０００９】
本発明は、人的資源をなるべく必要とせずにプライミング動作を効率的に実施することが可能な体外循環装置およびそのプライミング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に基づく体外循環装置は、プライミング動作が実施された後に血液の体外循環に使用される体外循環装置であって、駆動装置によって駆動されるポンプ部と、上記ポンプ部よりも重力方向の上方に配置された血液処理部と、環状に形成されるとともに、上記ポンプ部および上記血液処理部に連通する体外循環回路と、上記体外循環回路に接続され、上記体外循環回路内にプライミング液を導入するプライミング液導入部と、上記体外循環回路に接続され、上記血液処理部よりも重力方向の上方に配置された空気排出部と、上記プライミング液導入部から上記体外循環回路内に導入された上記プライミング液が、上記体外循環回路内における上記ポンプ部よりも重力方向の上方であって且つ上記空気排出部よりも重力方向の下方の領域にまで到達したことを検知する検知部と、を備え、上記プライミング動作が実施される際には、上記プライミング液導入部から上記体外循環回路内に上記プライミング液が導入されることによって、上記体外循環回路内の空気は上記空気排出部を通して外部に排出され、上記駆動装置は、上記領域にまで上記プライミング液が到達したことを上記検知部が検知してから所定の時間経過後に上記ポンプ部を駆動させ、上記ポンプ部によって、上記プライミング液は上記体外循環回路内を循環し、上記体外循環回路内に残留する空気は、上記体外循環回路内を循環する上記プライミング液によって、上記血液処理部を通して外部に排出される。
【００１１】
好ましくは、上記ポンプ部は、遠心力によって液体を送液することが可能な遠心ポンプである。好ましくは、上記血液処理部は、血液中から二酸化炭素を除去するとともに血液中に酸素を付加する人工肺である。
【００１２】
本発明に基づく体外循環装置のプライミング方法は、血液の体外循環に使用される体外循環装置のプライミング方法であって、上記体外循環装置は、駆動装置によって駆動されるポンプ部と、上記ポンプ部よりも重力方向の上方に配置された血液処理部と、環状に形成されるとともに、上記ポンプ部および上記血液処理部に連通する体外循環回路と、上記体外循環回路に接続され、上記体外循環回路内にプライミング液を導入するプライミング液導入部と、上記体外循環回路に接続され、上記血液処理部よりも重力方向の上方に配置された空気排出部と、上記プライミング液導入部から上記体外循環回路内に導入された上記プライミング液が、上記体外循環回路内における上記ポンプ部よりも重力方向の上方であって且つ上記空気排出部よりも重力方向の下方の領域にまで到達したことを検知する検知部と、を含み、上記プライミング液導入部から上記体外循環回路内に上記プライミング液が導入されることによって、上記体外循環回路内の空気は上記空気排出部を通して外部に排出される工程と、上記領域にまで上記プライミング液が到達したことを上記検知部が検知してから所定の時間経過後に上記駆動装置が上記ポンプ部を駆動させる工程と、を備え、上記ポンプ部によって、上記プライミング液は上記体外循環回路内を循環し、上記体外循環回路内に残留する空気は、上記体外循環回路内を循環する上記プライミング液によって、上記血液処理部を通して外部に排出される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、人的資源をなるべく必要とせずにプライミング動作を効率的に実施することが可能な体外循環装置およびそのプライミング方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態における体外循環装置を示す図である。
【図２】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第１工程を示す図である。
【図３】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第２工程を示す図である。
【図４】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第３工程を示す図である。
【図５】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第４工程を示す図である。
【図６】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第５工程を示す図である。
【図７】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第６工程を示す図である。
【図８】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第７工程を示す図である。
【図９】実施の形態における体外循環装置の体外循環回路に脱血口および返血口が形成された様子を示す図である。
【図１０】実施の形態における体外循環装置の体外循環回路がカニューレに接続された様子を示す図である。
【図１１】実施の形態の第１変形例における体外循環装置を示す図である。
【図１２】実施の形態の第２変形例における体外循環装置を示す図である。
【図１３】実施の形態の第３変形例における体外循環装置を示す図である。
【図１４】実施の形態の第４変形例における体外循環装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に基づいた実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１６】
（体外循環装置１００）
図１は、実施の形態における体外循環装置１００を示す図である。体外循環装置１００は、遠心ポンプ１０（ポンプ部）、人工肺２０（血液処理部）、体外循環回路３０、プライミング液導入部４０、空気排出部５０、および検知部６０を備える。詳細は後述されるが、体外循環装置１００の体外循環回路３０に対して、プライミング動作が実施される。このプライミング動作が実施された後、体外循環装置１００は血液の体外循環または補助循環に使用される。
【００１７】
遠心ポンプ１０は、遠心力によって、プライミング液または血液等の液体を送液する。遠心ポンプ１０は、コントローラー１４に接続された駆動装置１２によって駆動される。コントローラー１４には、電源スイッチ１６が設けられる。体外循環装置１００においては、遠心ポンプ１０の代わりに、スクィーズポンプ（弾力性を有するチューブを外部からローラーで潰し、液体を絞り出すように作動するポンプ）、またはローラー式の血液ポンプ等が、ポンプ部として用いられてもよい。
【００１８】
人工肺２０は、遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方に配置される。人工肺２０は、相互に束ねられた複数の中空糸膜（図示せず）から構成される。人工肺２０は、血液中から二酸化炭素を除去するとともに、血液中に酸素を付加する。体外循環装置１００においては、人工肺２０の代わりに、特定の物質を血液中から除去したりするもの、特定の物質を血液中に付加するもの、または、血液の温度を所定の値に調整するもの等が、血液処理部として用いられてもよい。
【００１９】
体外循環回路３０は、チューブ状の部材から環状に形成される。体外循環回路３０は、第１経路３２および第２経路３４を含む。体外循環回路３０の第２経路３４は、遠心ポンプ１０の内部、および人工肺２０の内部にそれぞれ連通している。遠心ポンプ１０および人工肺２０は、体外循環回路３０の一部として構成されている。
【００２０】
プライミング液導入部４０は、プライミング液４２、収容バッグ４４、およびプライミングライン４６を含む。プライミング液導入部４０は、体外循環回路３０内にプライミング液４２を導入する。プライミング液４２は、たとえば生理食塩水である。収容バッグ４４は、プライミング液４２を収容する。プライミングライン４６は、チューブ状の部材から形成される。本実施の形態においては、収容バッグ４４は、体外循環回路３０よりも重力方向における上方に配置されている。
【００２１】
プライミングライン４６の一端は、収容バッグ４４に接続される。プライミングライン４６の他端は、体外循環回路３０に接続される。体外循環回路３０は、プライミングライン４６に接続された部分から、第１経路３２および第２経路３４に分岐している。第１経路３２および第２経路３４は、後述する空気排出部５０の近傍において合流する。
【００２２】
プライミング液導入部４０としては、プライミング液４２を落差によって体外循環回路３０内に導入するものの他に、外部からプライミング液４２に対して付与される圧力によって、プライミング液４２が体外循環回路３０内に導入されてもよい。外部からの圧力によってプライミング液４２を体外循環回路３０内に導入する場合、収容バッグ４４は、体外循環回路３０よりも重力方向の上方に設けられていてもよく、体外循環回路３０よりも重力方向の下方に設けられていてもよく、体外循環回路３０と同一の高さに設けられていてもよい。
【００２３】
空気排出部５０も、体外循環回路３０に接続される。空気排出部５０は、人工肺２０よりも重力方向の上方に配置される。好ましくは、空気排出部５０は、体外循環回路３０の重力方向の最上部に配置される。具体的には、空気排出部５０は、疎水性フィルター５２、収容ケース５４、開閉コック５６、および排出ライン５８を含む。排出ライン５８が、体外循環回路３０に接続される。排出ライン５８上に、開閉コック５６が設けられる。収容ケース５４内に、疎水性フィルター５２が設けられる。
【００２４】
疎水性フィルター５２は、たとえば多孔質構造を有する部材から構成される。多孔質構造を有する部材は、表面張力が低いため、水滴をはじきやすい。疎水性フィルター５２は、通気性を確保しつつ、プライミング液４２の通過を制限することができる。疎水性フィルター５２に用いられる部材の材料としては、たとえば、セルロース、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、エチレン、プロピレン、４−メチルペンテン−１、１−ブテン等のモノマーを単体で重合または共重合して得られるポリオレフィン系樹脂が挙げられる。
【００２５】
検知部６０は、コントローラー１４に接続された流量センサー等から構成される。検知部６０は、プライミング液導入部４０から体外循環回路３０内に導入されたプライミング液４２が、体外循環回路３０内における所定の領域３６にまで到達したことを検知する。
【００２６】
領域３６とは、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方の領域である。本実施の形態における領域３６とは、体外循環回路３０内における人工肺２０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方の領域である。検知部６０としては、体外循環回路３０内の領域３６を流れるプライミング液４２を、光学的、電気的、または電磁的な手段等に基づき検知するものであれば、流量センサー以外のものが用いられてもよい。
【００２７】
（体外循環装置１００のプライミング動作）
図２〜図８を参照して、体外循環装置１００の体外循環回路３０に対して実施されるプライミング動作（体外循環装置１００のプライミング方法）について説明する。
【００２８】
図２に示すように、体外循環装置１００を使用する際は、まず、体外循環装置１００を構成する各種機器が準備される（図１０も参照）。各種機器が準備された時点においては、検知部６０は体外循環回路３０から離間している。駆動装置１２は遠心ポンプ１０から離間している。プライミングライン４６も、収容バッグ４４には接続されていない。
【００２９】
各種機器が準備された後、遠心ポンプ１０に駆動装置１２が取り付けられる（矢印ＡＲ１参照）。体外循環回路３０の領域３６に検知部６０が取り付けられる（矢印ＡＲ２参照）。プライミングライン４６が収容バッグ４４に接続（穿刺）される（矢印ＡＲ３参照）。
【００３０】
次に、コントローラー１４の電源スイッチ１６が投入される。電源スイッチ１６は、プライミングライン４６が収容バッグ４４に接続される前に投入されてもよい。電源スイッチ１６は、体外循環回路３０の領域３６に検知部６０が取り付けられる前に投入されてもよい。電源スイッチ１６は、遠心ポンプ１０に駆動装置１２が取り付けられる前に投入されてもよい。電源スイッチ１６が投入された時点では、駆動装置１２は遠心ポンプ１０を駆動していない。
【００３１】
詳細は以下に説明されるが、体外循環装置１００のプライミング動作に必要な作業者（医師、技士、または看護師など）の行動は、以上の動作のみである。体外循環装置１００においては、以降のプライミング動作は、プライミングの動作の完了に至るまで自動的に実施される。
【００３２】
したがって、医師は、体外循環回路３０等から離れて、患者の血管にカニューレを挿入したり（カニューレーション）、他の準備に取り組んだりすることができる。技士も、体外循環回路３０等から離れて、各種の医療器具等を準備することができる。看護師も、体外循環回路３０等から離れて、各種の薬液等を準備することができる。
【００３３】
図３を参照して、プライミングライン４６が収容バッグ４４に接続されることによって、プライミングライン４６は収容バッグ４４の内部に連通する。プライミング液４２は、プライミング液４２の自重によって、プライミングライン４６内を重力方向の下方に向かって流れる（矢印ＡＲ４参照）。体外循環回路３０内の空気は、排出ライン５８、開閉コック５６、および疎水性フィルター５２を通して外部に排出される（矢印ＤＲ１参照）。
【００３４】
図４を参照して、プライミング液４２は、プライミングライン４６内を通過して、体外循環回路３０（第２経路３４）内に導入される（矢印ＡＲ５参照）。体外循環回路３０内の空気は、排出ライン５８、開閉コック５６、および疎水性フィルター５２を通して引続き外部に排出される（矢印ＤＲ１参照）。
【００３５】
図５を参照して、プライミング液４２は、プライミング液導入部４０と体外循環回路３０との間の落差によって、第１経路３２内を重力方向の上方に向かって流れる（矢印ＡＲ６参照）。プライミング液４２は、第２経路３４内も重力方向の上方に向かって流れる（矢印ＡＲ７参照）。
【００３６】
第１経路３２内を流れるプライミング液４２および第２経路３４内を流れるプライミング液４２は、重力方向の上方に向かってさらに流れる。第２経路３４内を流れるプライミング液４２は、遠心ポンプ１０の内部を通過する。その後、第２経路３４内を流れるプライミング液４２は、人工肺２０の内部を通過する。
【００３７】
図６を参照して、第１経路３２内を流れるプライミング液４２は、重力方向の上方に向かってさらに流れる（矢印ＡＲ７参照）。第２経路３４内を流れるプライミング液４２も、重力方向の上方に向かってさらに流れる（矢印ＡＲ８参照）。
【００３８】
図６に示すように、第２経路３４内を流れるプライミング液４２が領域３６にまで到達したとする。検知部６０は、領域３６にまでプライミング液４２が到達したことを検知する。この情報は、コントローラー１４に信号として入力される。コントローラー１４は、タイマー（図示せず）を内蔵しており、領域３６にまでプライミング液４２が到達したことを検知部６０が検知してから所定の時間（たとえば１０秒〜２０秒）の経過後に、駆動装置１２を駆動させる。
【００３９】
図７を参照して、領域３６にまでプライミング液４２が到達したことを検知部６０が検知してから所定の時間（たとえば１０秒〜２０秒）が経過するまでの間に、体外循環回路３０内および排出ライン５８内は、プライミング液４２によって満たされる。プライミングライン４６、体外循環回路３０、遠心ポンプ１０、人工肺２０、および排出ライン５８内に存在していた空気のほとんどは、外部に排出される。
【００４０】
外部に排出されなかった空気は、遠心ポンプ１０、人工肺２０、および体外循環回路３０内（体外循環回路３０とプライミングライン４６とのつなぎ目または体外循環回路３０が撓んでいる部分）などに、微小な気泡として残存している。体外循環装置１００においては、駆動装置１２が遠心ポンプ１０を駆動することによって、微小な気泡を排出する。
【００４１】
図８を参照して、具体的には、コントローラー１４が、上記の所定の時間（たとえば１０秒〜２０秒）の経過後に、駆動装置１２を駆動させる。遠心ポンプ１０によって、プライミング液４２は、体外循環回路３０内、遠心ポンプ１０の内部、および人工肺２０の内部を循環する（矢印ＡＲ９参照）。体外循環回路３０内などに残留していた気泡（空気）は、プライミング液４２の循環によって、体外循環回路３０内から外部に排出される。
【００４２】
本実施の形態においては、体外循環回路３０内などに残留していた気泡（空気）は、人工肺２０を通して外部に排出される（矢印ＤＲ２参照）。この際、開閉コック５６は閉塞されているか、または、開閉コック５６は、体外循環回路３０内における陰圧でない位置（たとえば遠心ポンプ１０の下流付近）に設けられているとよい。あるいは、開閉コック５６の代わりに、一方弁（逆止弁）が設けられていてもよい。プライミング液４２が人工肺２０を構成する複数の中空糸膜の内部に通流されることによって、体外循環回路３０内などに残留していた気泡（空気）は、中空糸膜の内側から外側（人工肺２０の外部）に向かって排出される。
【００４３】
体外循環回路３０内等を、プライミング液４２がたとえば約５分間循環される。体外循環回路３０内、遠心ポンプ１０の内部、および人工肺２０の内部に残留していた気泡は、体外循環回路３０内から完全に外部に排出されることができる。以上により、体外循環装置１００のプライミング動作は完了する。
【００４４】
図９を参照して、プライミング動作が完了した後、体外循環回路３０は所定の位置で切断される。体外循環回路３０には、脱血口３３および返血口３５が形成される。なお、体外循環回路３０を切断する位置は、図９に示される位置に限定されない。体外循環回路３０は、たとえば、空気排出部５０を体外循環回路３０から分離しないような他の位置で切断されてもよい。
【００４５】
図１０を参照して、プライミング動作が実施される一方では、カニューレーションによって、カニューレ７２は、患者の大体動脈８２に経皮的に挿入されている。カニューレ７４は、患者の大体静脈８４に経皮的に挿入されている。カニューレ７４の先端は、右心房８６内に配置されている。体外循環回路３０の脱血口３３は、カニューレ７４に接続される。体外循環回路３０の返血口３５は、カニューレ７２に接続される。
【００４６】
体外循環装置１００が使用される際には、上記のほかにも、架台６８、酸素タンク６２、バッテリー６４、熱交換器６６などが準備される。以上のように、準備、プライミング動作、および設置が完了した体外循環装置１００は、血液の体外循環に使用されることが可能となる。
【００４７】
（作用・効果）
上述のとおり、体外循環装置１００のプライミング動作に必要な作業者（医師、技士、または看護師など）の行動は、主として、プライミングライン４６を収容バッグ４４に接続（穿刺）すること、および、コントローラー１４の電源スイッチ１６を投入することのみである。その後、体外循環装置１００に対しては、自動的にプライミング動作が実施される。
【００４８】
医師は、体外循環回路３０等から離れて、患者の血管にカニューレを挿入したり（カニューレーション）、他の準備に取り組んだりすることができる。技士も、体外循環回路３０等から離れて、各種の医療器具等を準備することができる。看護師も、体外循環回路３０等から離れて、各種の薬液等を準備することができる。
【００４９】
体外循環装置１００によれば、作業員は、プライミング液が体外循環回路内に満たされたか否かを確認したりする必要がなく、プライミング液が体外循環回路内に満たされたことを待って駆動装置を駆動する必要もない。体外循環装置１００においては、検知部６０およびコントローラー１４によって、所定のタイミングにおいて自動的に駆動装置１２が駆動される。したがって体外循環装置１００によれば、人的資源をなるべく必要とせずにプライミング動作を効率的に実施することが可能となる。
【００５０】
（第１変形例）
図１１に示す体外循環装置１０１のように、検知部６０が配置される領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、人工肺２０よりも重力方向の下方の領域であってもよい。
【００５１】
本変形例においても、領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５２】
（第２変形例）
図１２に示す体外循環装置１０２においては、上述の実施の形態の場合に比べて、領域３６が空気排出部５０寄りに位置している。本変形例においても、領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５３】
（第３変形例）
図１３に示す体外循環装置１０３においては、領域３６が第１経路３２内に位置している。領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、人工肺２０よりも重力方向の下方に位置している。
【００５４】
本変形例においても、領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５５】
（第４変形例）
図１４に示す体外循環装置１０４においては、領域３６が第１経路３２内に位置している。領域３６は、体外循環回路３０内における人工肺２０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。
【００５６】
本変形例においても、領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５７】
以上、本発明に基づいた実施の形態および各変形例について説明したが、今回開示された実施の形態および各変形例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 遠心ポンプ、１２ 駆動装置、１４ コントローラー、１６ 電源スイッチ、２０ 人工肺、３０ 体外循環回路、３２ 第１経路、３３ 脱血口、３４ 第２経路、３５ 返血口、３６ 領域、４０ プライミング液導入部、４２ プライミング液、４４ 収容バッグ、４６ プライミングライン、５０ 空気排出部、５２ 疎水性フィルター、５４ 収容ケース、５６ 開閉コック、５８ 排出ライン、６０ 検知部、６２ 酸素タンク、６４ バッテリー、６６ 熱交換器、６８ 架台、７２，７４ カニューレ、８２ 大体動脈、８４ 大体静脈、１００，１０１，１０２，１０３，１０４ 体外循環装置、ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ４，ＡＲ５，ＡＲ６，ＡＲ７，ＡＲ８，ＡＲ９，ＤＲ１，ＤＲ２ 矢印。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外循環装置およびそのプライミング方法に関し、特に、プライミング動作が実施されるとともに、そのプライミング動作の後に血液の体外循環に使用される体外循環装置、およびその体外循環装置におけるプライミング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
体外循環装置は、心筋梗塞等の重症心不全、開心術後の低拍出症候群、大血管手術による補助循環等や、心肺停止のため緊急心肺蘇生が必要な患者に対して使用される。体外循環装置は、脱血および返血のための体外循環回路を備える。体外循環装置を用いることによって、心室細動や心拍出流量低下の患者に対しては、心臓の補助循環として、所定の血液流量の確保が可能となり、血流が停止している患者に対しては、血液が循環している状態に復帰させることが可能となる。
【０００３】
特開２００６−１３００７８号公報（特許文献１）および特開２００７−２３６５６４号公報（特許文献２）に開示されるように、体外循環装置が血液の体外循環に使用される前には、体外循環回路に対してプライミング動作が実施される。
【０００４】
体外循環装置を使用する際は、患者の血管にカニューレが挿入される（カニューレーションといわれる）。患者の血管に挿入されたカニューレに、体外循環回路が接続される。プライミング動作は、このカニューレに体外循環回路が接続される前に実施される。
【０００５】
プライミング動作においては、生理食塩水等のプライミング液が体外循環回路内に導入される。プライミング液によって、体外循環回路内の空気は外部へ排出される。プライミング動作が実施されることによって、体外循環回路内に残存していた空気が患者の体内に入り込むことが防止される。
【０００６】
プライミング動作の完了後、体外循環回路の脱血口は、患者の大腿静脈に挿入されたカニューレに接続される。体外循環回路の返血口は、患者の大腿動脈に挿入されたカニューレに接続される。体外循環装置は、これらの２つのカニューレを通して血液を循環させる。これにより、患者は、血液が循環している状態に復帰されることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３００７８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
体外循環装置が使用される医療現場においては、体外循環装置のプライミング動作の実施に限られず、医師によってカニューレが患者の血管内に挿入されたり、技士によって各種の医療器具が準備されたり、看護師によって各種の薬液が準備されたりする。体外循環装置におけるプライミング動作は、人的資源をなるべく必要とせずに効率的に実施されることが望まれる。
【０００９】
本発明は、人的資源をなるべく必要とせずにプライミング動作を効率的に実施することが可能な体外循環装置およびそのプライミング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に基づく体外循環装置は、プライミング動作が実施された後に血液の体外循環に使用される体外循環装置であって、駆動装置によって駆動されるポンプ部と、上記ポンプ部よりも重力方向の上方に配置された血液処理部と、環状に形成されるとともに、上記ポンプ部および上記血液処理部に連通する体外循環回路と、上記体外循環回路に接続され、上記体外循環回路内にプライミング液を導入するプライミング液導入部と、上記体外循環回路に接続され、上記血液処理部よりも重力方向の上方に配置された空気排出部と、上記プライミング液導入部から上記体外循環回路内に導入された上記プライミング液が、上記体外循環回路内における上記ポンプ部よりも重力方向の上方であって且つ上記空気排出部よりも重力方向の下方の領域にまで到達したことを検知する検知部と、を備え、上記プライミング動作が実施される際には、上記プライミング液導入部から上記体外循環回路内に上記プライミング液が導入されることによって、上記体外循環回路内の空気は上記空気排出部を通して外部に排出され、上記駆動装置は、上記領域にまで上記プライミング液が到達したことを上記検知部が検知してから所定の時間経過後に上記ポンプ部を駆動させ、上記ポンプ部によって、上記プライミング液は上記体外循環回路内を循環し、上記体外循環回路内に残留する空気は、上記体外循環回路内を循環する上記プライミング液によって、上記血液処理部を通して外部に排出される。
【００１１】
好ましくは、上記ポンプ部は、遠心力によって液体を送液することが可能な遠心ポンプである。好ましくは、上記血液処理部は、血液中から二酸化炭素を除去するとともに血液中に酸素を付加する人工肺である。
【００１２】
本発明に基づく体外循環装置のプライミング方法は、血液の体外循環に使用される体外循環装置のプライミング方法であって、上記体外循環装置は、駆動装置によって駆動されるポンプ部と、上記ポンプ部よりも重力方向の上方に配置された血液処理部と、環状に形成されるとともに、上記ポンプ部および上記血液処理部に連通する体外循環回路と、上記体外循環回路に接続され、上記体外循環回路内にプライミング液を導入するプライミング液導入部と、上記体外循環回路に接続され、上記血液処理部よりも重力方向の上方に配置された空気排出部と、上記プライミング液導入部から上記体外循環回路内に導入された上記プライミング液が、上記体外循環回路内における上記ポンプ部よりも重力方向の上方であって且つ上記空気排出部よりも重力方向の下方の領域にまで到達したことを検知する検知部と、を含み、上記プライミング液導入部から上記体外循環回路内に上記プライミング液が導入されることによって、上記体外循環回路内の空気は上記空気排出部を通して外部に排出される工程と、上記領域にまで上記プライミング液が到達したことを上記検知部が検知してから所定の時間経過後に上記駆動装置が上記ポンプ部を駆動させる工程と、を備え、上記ポンプ部によって、上記プライミング液は上記体外循環回路内を循環し、上記体外循環回路内に残留する空気は、上記体外循環回路内を循環する上記プライミング液によって、上記血液処理部を通して外部に排出される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、人的資源をなるべく必要とせずにプライミング動作を効率的に実施することが可能な体外循環装置およびそのプライミング方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態における体外循環装置を示す図である。
【図２】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第１工程を示す図である。
【図３】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第２工程を示す図である。
【図４】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第３工程を示す図である。
【図５】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第４工程を示す図である。
【図６】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第５工程を示す図である。
【図７】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第６工程を示す図である。
【図８】実施の形態における体外循環装置のプライミング方法の第７工程を示す図である。
【図９】実施の形態における体外循環装置の体外循環回路に脱血口および返血口が形成された様子を示す図である。
【図１０】実施の形態における体外循環装置の体外循環回路がカニューレに接続された様子を示す図である。
【図１１】実施の形態の第１変形例における体外循環装置を示す図である。
【図１２】実施の形態の第２変形例における体外循環装置を示す図である。
【図１３】実施の形態の第３変形例における体外循環装置を示す図である。
【図１４】実施の形態の第４変形例における体外循環装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に基づいた実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１６】
（体外循環装置１００）
図１は、実施の形態における体外循環装置１００を示す図である。体外循環装置１００は、遠心ポンプ１０（ポンプ部）、人工肺２０（血液処理部）、体外循環回路３０、プライミング液導入部４０、空気排出部５０、および検知部６０を備える。詳細は後述されるが、体外循環装置１００の体外循環回路３０に対して、プライミング動作が実施される。このプライミング動作が実施された後、体外循環装置１００は血液の体外循環または補助循環に使用される。
【００１７】
遠心ポンプ１０は、遠心力によって、プライミング液または血液等の液体を送液する。遠心ポンプ１０は、コントローラー１４に接続された駆動装置１２によって駆動される。コントローラー１４には、電源スイッチ１６が設けられる。体外循環装置１００においては、遠心ポンプ１０の代わりに、スクィーズポンプ（弾力性を有するチューブを外部からローラーで潰し、液体を絞り出すように作動するポンプ）、またはローラー式の血液ポンプ等が、ポンプ部として用いられてもよい。
【００１８】
人工肺２０は、遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方に配置される。人工肺２０は、相互に束ねられた複数の中空糸膜（図示せず）から構成される。人工肺２０は、血液中から二酸化炭素を除去するとともに、血液中に酸素を付加する。体外循環装置１００においては、人工肺２０の代わりに、特定の物質を血液中から除去したりするもの、特定の物質を血液中に付加するもの、または、血液の温度を所定の値に調整するもの等が、血液処理部として用いられてもよい。
【００１９】
体外循環回路３０は、チューブ状の部材から環状に形成される。体外循環回路３０は、第１経路３２および第２経路３４を含む。体外循環回路３０の第２経路３４は、遠心ポンプ１０の内部、および人工肺２０の内部にそれぞれ連通している。遠心ポンプ１０および人工肺２０は、体外循環回路３０の一部として構成されている。
【００２０】
プライミング液導入部４０は、プライミング液４２、収容バッグ４４、およびプライミングライン４６を含む。プライミング液導入部４０は、体外循環回路３０内にプライミング液４２を導入する。プライミング液４２は、たとえば生理食塩水である。収容バッグ４４は、プライミング液４２を収容する。プライミングライン４６は、チューブ状の部材から形成される。本実施の形態においては、収容バッグ４４は、体外循環回路３０よりも重力方向における上方に配置されている。
【００２１】
プライミングライン４６の一端は、収容バッグ４４に接続される。プライミングライン４６の他端は、体外循環回路３０に接続される。体外循環回路３０は、プライミングライン４６に接続された部分から、第１経路３２および第２経路３４に分岐している。第１経路３２および第２経路３４は、後述する空気排出部５０の近傍において合流する。
【００２２】
プライミング液導入部４０としては、プライミング液４２を落差によって体外循環回路３０内に導入するものの他に、外部からプライミング液４２に対して付与される圧力によって、プライミング液４２が体外循環回路３０内に導入されてもよい。外部からの圧力によってプライミング液４２を体外循環回路３０内に導入する場合、収容バッグ４４は、体外循環回路３０よりも重力方向の上方に設けられていてもよく、体外循環回路３０よりも重力方向の下方に設けられていてもよく、体外循環回路３０と同一の高さに設けられていてもよい。
【００２３】
空気排出部５０も、体外循環回路３０に接続される。空気排出部５０は、人工肺２０よりも重力方向の上方に配置される。好ましくは、空気排出部５０は、体外循環回路３０の重力方向の最上部に配置される。具体的には、空気排出部５０は、疎水性フィルター５２、収容ケース５４、開閉コック５６、および排出ライン５８を含む。排出ライン５８が、体外循環回路３０に接続される。排出ライン５８上に、開閉コック５６が設けられる。収容ケース５４内に、疎水性フィルター５２が設けられる。
【００２４】
疎水性フィルター５２は、たとえば多孔質構造を有する部材から構成される。多孔質構造を有する部材は、表面張力が低いため、水滴をはじきやすい。疎水性フィルター５２は、通気性を確保しつつ、プライミング液４２の通過を制限することができる。疎水性フィルター５２に用いられる部材の材料としては、たとえば、セルロース、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、エチレン、プロピレン、４−メチルペンテン−１、１−ブテン等のモノマーを単体で重合または共重合して得られるポリオレフィン系樹脂が挙げられる。
【００２５】
検知部６０は、コントローラー１４に接続された流量センサー等から構成される。検知部６０は、プライミング液導入部４０から体外循環回路３０内に導入されたプライミング液４２が、体外循環回路３０内における所定の領域３６にまで到達したことを検知する。
【００２６】
領域３６とは、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方の領域である。本実施の形態における領域３６とは、体外循環回路３０内における人工肺２０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方の領域である。検知部６０としては、体外循環回路３０内の領域３６を流れるプライミング液４２を、光学的、電気的、または電磁的な手段等に基づき検知するものであれば、流量センサー以外のものが用いられてもよい。
【００２７】
（体外循環装置１００のプライミング動作）
図２〜図８を参照して、体外循環装置１００の体外循環回路３０に対して実施されるプライミング動作（体外循環装置１００のプライミング方法）について説明する。
【００２８】
図２に示すように、体外循環装置１００を使用する際は、まず、体外循環装置１００を構成する各種機器が準備される（図１０も参照）。各種機器が準備された時点においては、検知部６０は体外循環回路３０から離間している。駆動装置１２は遠心ポンプ１０から離間している。プライミングライン４６も、収容バッグ４４には接続されていない。
【００２９】
各種機器が準備された後、遠心ポンプ１０に駆動装置１２が取り付けられる（矢印ＡＲ１参照）。体外循環回路３０の領域３６に検知部６０が取り付けられる（矢印ＡＲ２参照）。プライミングライン４６が収容バッグ４４に接続（穿刺）される（矢印ＡＲ３参照）。
【００３０】
次に、コントローラー１４の電源スイッチ１６が投入される。電源スイッチ１６は、プライミングライン４６が収容バッグ４４に接続される前に投入されてもよい。電源スイッチ１６は、体外循環回路３０の領域３６に検知部６０が取り付けられる前に投入されてもよい。電源スイッチ１６は、遠心ポンプ１０に駆動装置１２が取り付けられる前に投入されてもよい。電源スイッチ１６が投入された時点では、駆動装置１２は遠心ポンプ１０を駆動していない。
【００３１】
詳細は以下に説明されるが、体外循環装置１００のプライミング動作に必要な作業者（医師、技士、または看護師など）の行動は、以上の動作のみである。体外循環装置１００においては、以降のプライミング動作は、プライミングの動作の完了に至るまで自動的に実施される。
【００３２】
したがって、医師は、体外循環回路３０等から離れて、患者の血管にカニューレを挿入したり（カニューレーション）、他の準備に取り組んだりすることができる。技士も、体外循環回路３０等から離れて、各種の医療器具等を準備することができる。看護師も、体外循環回路３０等から離れて、各種の薬液等を準備することができる。
【００３３】
図３を参照して、プライミングライン４６が収容バッグ４４に接続されることによって、プライミングライン４６は収容バッグ４４の内部に連通する。プライミング液４２は、プライミング液４２の自重によって、プライミングライン４６内を重力方向の下方に向かって流れる（矢印ＡＲ４参照）。体外循環回路３０内の空気は、排出ライン５８、開閉コック５６、および疎水性フィルター５２を通して外部に排出される（矢印ＤＲ１参照）。
【００３４】
図４を参照して、プライミング液４２は、プライミングライン４６内を通過して、体外循環回路３０（第２経路３４）内に導入される（矢印ＡＲ５参照）。体外循環回路３０内の空気は、排出ライン５８、開閉コック５６、および疎水性フィルター５２を通して引続き外部に排出される（矢印ＤＲ１参照）。
【００３５】
図５を参照して、プライミング液４２は、プライミング液導入部４０と体外循環回路３０との間の落差によって、第１経路３２内を重力方向の上方に向かって流れる（矢印ＡＲ６参照）。プライミング液４２は、第２経路３４内も重力方向の上方に向かって流れる（矢印ＡＲ７参照）。
【００３６】
第１経路３２内を流れるプライミング液４２および第２経路３４内を流れるプライミング液４２は、重力方向の上方に向かってさらに流れる。第２経路３４内を流れるプライミング液４２は、遠心ポンプ１０の内部を通過する。その後、第２経路３４内を流れるプライミング液４２は、人工肺２０の内部を通過する。
【００３７】
図６を参照して、第１経路３２内を流れるプライミング液４２は、重力方向の上方に向かってさらに流れる（矢印ＡＲ７参照）。第２経路３４内を流れるプライミング液４２も、重力方向の上方に向かってさらに流れる（矢印ＡＲ８参照）。
【００３８】
図６に示すように、第２経路３４内を流れるプライミング液４２が領域３６にまで到達したとする。検知部６０は、領域３６にまでプライミング液４２が到達したことを検知する。この情報は、コントローラー１４に信号として入力される。コントローラー１４は、タイマー（図示せず）を内蔵しており、領域３６にまでプライミング液４２が到達したことを検知部６０が検知してから所定の時間（たとえば１０秒〜２０秒）の経過後に、駆動装置１２を駆動させる。
【００３９】
図７を参照して、領域３６にまでプライミング液４２が到達したことを検知部６０が検知してから所定の時間（たとえば１０秒〜２０秒）が経過するまでの間に、体外循環回路３０内および排出ライン５８内は、プライミング液４２によって満たされる。プライミングライン４６、体外循環回路３０、遠心ポンプ１０、人工肺２０、および排出ライン５８内に存在していた空気のほとんどは、外部に排出される。
【００４０】
外部に排出されなかった空気は、遠心ポンプ１０、人工肺２０、および体外循環回路３０内（体外循環回路３０とプライミングライン４６とのつなぎ目または体外循環回路３０が撓んでいる部分）などに、微小な気泡として残存している。体外循環装置１００においては、駆動装置１２が遠心ポンプ１０を駆動することによって、微小な気泡を排出する。
【００４１】
図８を参照して、具体的には、コントローラー１４が、上記の所定の時間（たとえば１０秒〜２０秒）の経過後に、駆動装置１２を駆動させる。遠心ポンプ１０によって、プライミング液４２は、体外循環回路３０内、遠心ポンプ１０の内部、および人工肺２０の内部を循環する（矢印ＡＲ９参照）。体外循環回路３０内などに残留していた気泡（空気）は、プライミング液４２の循環によって、体外循環回路３０内から外部に排出される。
【００４２】
本実施の形態においては、体外循環回路３０内などに残留していた気泡（空気）は、人工肺２０を通して外部に排出される（矢印ＤＲ２参照）。この際、開閉コック５６は閉塞されているか、または、開閉コック５６は、体外循環回路３０内における陰圧でない位置（たとえば遠心ポンプ１０の下流付近）に設けられているとよい。あるいは、開閉コック５６の代わりに、一方弁（逆止弁）が設けられていてもよい。プライミング液４２が人工肺２０を構成する複数の中空糸膜の内部に通流されることによって、体外循環回路３０内などに残留していた気泡（空気）は、中空糸膜の内側から外側（人工肺２０の外部）に向かって排出される。
【００４３】
体外循環回路３０内等を、プライミング液４２がたとえば約５分間循環される。体外循環回路３０内、遠心ポンプ１０の内部、および人工肺２０の内部に残留していた気泡は、体外循環回路３０内から完全に外部に排出されることができる。以上により、体外循環装置１００のプライミング動作は完了する。
【００４４】
図９を参照して、プライミング動作が完了した後、体外循環回路３０は所定の位置で切断される。体外循環回路３０には、脱血口３３および返血口３５が形成される。なお、体外循環回路３０を切断する位置は、図９に示される位置に限定されない。体外循環回路３０は、たとえば、空気排出部５０を体外循環回路３０から分離しないような他の位置で切断されてもよい。
【００４５】
図１０を参照して、プライミング動作が実施される一方では、カニューレーションによって、カニューレ７２は、患者の大体動脈８２に経皮的に挿入されている。カニューレ７４は、患者の大体静脈８４に経皮的に挿入されている。カニューレ７４の先端は、右心房８６内に配置されている。体外循環回路３０の脱血口３３は、カニューレ７４に接続される。体外循環回路３０の返血口３５は、カニューレ７２に接続される。
【００４６】
体外循環装置１００が使用される際には、上記のほかにも、架台６８、酸素タンク６２、バッテリー６４、熱交換器６６などが準備される。以上のように、準備、プライミング動作、および設置が完了した体外循環装置１００は、血液の体外循環に使用されることが可能となる。
【００４７】
（作用・効果）
上述のとおり、体外循環装置１００のプライミング動作に必要な作業者（医師、技士、または看護師など）の行動は、主として、プライミングライン４６を収容バッグ４４に接続（穿刺）すること、および、コントローラー１４の電源スイッチ１６を投入することのみである。その後、体外循環装置１００に対しては、自動的にプライミング動作が実施される。
【００４８】
医師は、体外循環回路３０等から離れて、患者の血管にカニューレを挿入したり（カニューレーション）、他の準備に取り組んだりすることができる。技士も、体外循環回路３０等から離れて、各種の医療器具等を準備することができる。看護師も、体外循環回路３０等から離れて、各種の薬液等を準備することができる。
【００４９】
体外循環装置１００によれば、作業員は、プライミング液が体外循環回路内に満たされたか否かを確認したりする必要がなく、プライミング液が体外循環回路内に満たされたことを待って駆動装置を駆動する必要もない。体外循環装置１００においては、検知部６０およびコントローラー１４によって、所定のタイミングにおいて自動的に駆動装置１２が駆動される。したがって体外循環装置１００によれば、人的資源をなるべく必要とせずにプライミング動作を効率的に実施することが可能となる。
【００５０】
（第１変形例）
図１１に示す体外循環装置１０１のように、検知部６０が配置される領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、人工肺２０よりも重力方向の下方の領域であってもよい。
【００５１】
本変形例においても、領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５２】
（第２変形例）
図１２に示す体外循環装置１０２においては、上述の実施の形態の場合に比べて、領域３６が空気排出部５０寄りに位置している。本変形例においても、領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５３】
（第３変形例）
図１３に示す体外循環装置１０３においては、領域３６が第１経路３２内に位置している。領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、人工肺２０よりも重力方向の下方に位置している。
【００５４】
本変形例においても、領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５５】
（第４変形例）
図１４に示す体外循環装置１０４においては、領域３６が第１経路３２内に位置している。領域３６は、体外循環回路３０内における人工肺２０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。
【００５６】
本変形例においても、領域３６は、体外循環回路３０内における遠心ポンプ１０よりも重力方向の上方であって、且つ、空気排出部５０よりも重力方向の下方に位置している。当該構成によっても、上述の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５７】
以上、本発明に基づいた実施の形態および各変形例について説明したが、今回開示された実施の形態および各変形例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 遠心ポンプ、１２ 駆動装置、１４ コントローラー、１６ 電源スイッチ、２０ 人工肺、３０ 体外循環回路、３２ 第１経路、３３ 脱血口、３４ 第２経路、３５ 返血口、３６ 領域、４０ プライミング液導入部、４２ プライミング液、４４ 収容バッグ、４６ プライミングライン、５０ 空気排出部、５２ 疎水性フィルター、５４ 収容ケース、５６ 開閉コック、５８ 排出ライン、６０ 検知部、６２ 酸素タンク、６４ バッテリー、６６ 熱交換器、６８ 架台、７２，７４ カニューレ、８２ 大体動脈、８４ 大体静脈、１００，１０１，１０２，１０３，１０４ 体外循環装置、ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ４，ＡＲ５，ＡＲ６，ＡＲ７，ＡＲ８，ＡＲ９，ＤＲ１，ＤＲ２ 矢印。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライミング動作が実施された後に血液の体外循環に使用される体外循環装置であって、
駆動装置によって駆動されるポンプ部と、
前記ポンプ部よりも重力方向の上方に配置された血液処理部と、
環状に形成されるとともに、前記ポンプ部および前記血液処理部に連通する体外循環回路と、
前記体外循環回路に接続され、前記体外循環回路内にプライミング液を導入するプライミング液導入部と、
前記体外循環回路に接続され、前記血液処理部よりも重力方向の上方に配置された空気排出部と、
前記プライミング液導入部から前記体外循環回路内に導入された前記プライミング液が、前記体外循環回路内における前記ポンプ部よりも重力方向の上方であって且つ前記空気排出部よりも重力方向の下方の領域にまで到達したことを検知する検知部と、を備え、
前記プライミング動作が実施される際には、
前記プライミング液導入部から前記体外循環回路内に前記プライミング液が導入されることによって、前記体外循環回路内の空気は前記空気排出部を通して外部に排出され、
前記駆動装置は、前記領域にまで前記プライミング液が到達したことを前記検知部が検知してから所定の時間経過後に前記ポンプ部を駆動させ、
前記ポンプ部によって、前記プライミング液は前記体外循環回路内を循環し、
前記体外循環回路内に残留する空気は、前記体外循環回路内を循環する前記プライミング液によって、前記血液処理部を通して外部に排出される、
体外循環装置。
【請求項２】
前記ポンプ部は、遠心力によって液体を送液することが可能な遠心ポンプである、
請求項１に記載の体外循環装置。
【請求項３】
前記血液処理部は、血液中から二酸化炭素を除去するとともに血液中に酸素を付加する人工肺である、
請求項１または２に記載の体外循環装置。
【請求項４】
血液の体外循環に使用される体外循環装置のプライミング方法であって、
前記体外循環装置は、
駆動装置によって駆動されるポンプ部と、
前記ポンプ部よりも重力方向の上方に配置された血液処理部と、
環状に形成されるとともに、前記ポンプ部および前記血液処理部に連通する体外循環回路と、
前記体外循環回路に接続され、前記体外循環回路内にプライミング液を導入するプライミング液導入部と、
前記体外循環回路に接続され、前記血液処理部よりも重力方向の上方に配置された空気排出部と、
前記プライミング液導入部から前記体外循環回路内に導入された前記プライミング液が、前記体外循環回路内における前記ポンプ部よりも重力方向の上方であって且つ前記空気排出部よりも重力方向の下方の領域にまで到達したことを検知する検知部と、を含み、
前記プライミング液導入部から前記体外循環回路内に前記プライミング液が導入されることによって、前記体外循環回路内の空気は前記空気排出部を通して外部に排出される工程と、
前記領域にまで前記プライミング液が到達したことを前記検知部が検知してから所定の時間経過後に前記駆動装置が前記ポンプ部を駆動させる工程と、を備え、
前記ポンプ部によって、前記プライミング液は前記体外循環回路内を循環し、
前記体外循環回路内に残留する空気は、前記体外循環回路内を循環する前記プライミング液によって、前記血液処理部を通して外部に排出される、
体外循環装置のプライミング方法。
【請求項１】
プライミング動作が実施された後に血液の体外循環に使用される体外循環装置であって、
駆動装置によって駆動されるポンプ部と、
前記ポンプ部よりも重力方向の上方に配置された血液処理部と、
環状に形成されるとともに、前記ポンプ部および前記血液処理部に連通する体外循環回路と、
前記体外循環回路に接続され、前記体外循環回路内にプライミング液を導入するプライミング液導入部と、
前記体外循環回路に接続され、前記血液処理部よりも重力方向の上方に配置された空気排出部と、
前記プライミング液導入部から前記体外循環回路内に導入された前記プライミング液が、前記体外循環回路内における前記ポンプ部よりも重力方向の上方であって且つ前記空気排出部よりも重力方向の下方の領域にまで到達したことを検知する検知部と、を備え、
前記プライミング動作が実施される際には、
前記プライミング液導入部から前記体外循環回路内に前記プライミング液が導入されることによって、前記体外循環回路内の空気は前記空気排出部を通して外部に排出され、
前記駆動装置は、前記領域にまで前記プライミング液が到達したことを前記検知部が検知してから所定の時間経過後に前記ポンプ部を駆動させ、
前記ポンプ部によって、前記プライミング液は前記体外循環回路内を循環し、
前記体外循環回路内に残留する空気は、前記体外循環回路内を循環する前記プライミング液によって、前記血液処理部を通して外部に排出される、
体外循環装置。
【請求項２】
前記ポンプ部は、遠心力によって液体を送液することが可能な遠心ポンプである、
請求項１に記載の体外循環装置。
【請求項３】
前記血液処理部は、血液中から二酸化炭素を除去するとともに血液中に酸素を付加する人工肺である、
請求項１または２に記載の体外循環装置。
【請求項４】
血液の体外循環に使用される体外循環装置のプライミング方法であって、
前記体外循環装置は、
駆動装置によって駆動されるポンプ部と、
前記ポンプ部よりも重力方向の上方に配置された血液処理部と、
環状に形成されるとともに、前記ポンプ部および前記血液処理部に連通する体外循環回路と、
前記体外循環回路に接続され、前記体外循環回路内にプライミング液を導入するプライミング液導入部と、
前記体外循環回路に接続され、前記血液処理部よりも重力方向の上方に配置された空気排出部と、
前記プライミング液導入部から前記体外循環回路内に導入された前記プライミング液が、前記体外循環回路内における前記ポンプ部よりも重力方向の上方であって且つ前記空気排出部よりも重力方向の下方の領域にまで到達したことを検知する検知部と、を含み、
前記プライミング液導入部から前記体外循環回路内に前記プライミング液が導入されることによって、前記体外循環回路内の空気は前記空気排出部を通して外部に排出される工程と、
前記領域にまで前記プライミング液が到達したことを前記検知部が検知してから所定の時間経過後に前記駆動装置が前記ポンプ部を駆動させる工程と、を備え、
前記ポンプ部によって、前記プライミング液は前記体外循環回路内を循環し、
前記体外循環回路内に残留する空気は、前記体外循環回路内を循環する前記プライミング液によって、前記血液処理部を通して外部に排出される、
体外循環装置のプライミング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１７５８０（Ｐ２０１３−１７５８０Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５１８００（Ｐ２０１１−１５１８００）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００１３５０３６）ニプロ株式会社 (583)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００１３５０３６）ニプロ株式会社 (583)
【Ｆターム（参考）】
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