脱血用カニューレ
【課題】体外循環時に上行大静脈及び下行大静脈から脱血する場合に、右心房の血液を吸入してしまうのを抑制し、体外循環の効率を高める。
【解決手段】脱血用カニューレ１は、上行大静脈及び下行大静脈の一方側から他方側に亘って挿入される管部１０を有している。管部１０には、上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ開口する脱血孔１０ｃ，１０ｄが形成されている。管部１０の脱血孔１０ｃよりも基端側には、上行大静脈の右心房側を閉塞するための閉塞部１１が設けられている。管部１０の閉塞部１１よりも基端側には、下行大静脈の右心房側を閉塞するための閉塞部１２が設けられている。閉塞部１１，１２により上行大静脈及び下行大静脈を閉塞した状態で、脱血孔１０ｃ，１０ｄにより上行大静脈及び下行大静脈の血液を脱血する。
【解決手段】脱血用カニューレ１は、上行大静脈及び下行大静脈の一方側から他方側に亘って挿入される管部１０を有している。管部１０には、上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ開口する脱血孔１０ｃ，１０ｄが形成されている。管部１０の脱血孔１０ｃよりも基端側には、上行大静脈の右心房側を閉塞するための閉塞部１１が設けられている。管部１０の閉塞部１１よりも基端側には、下行大静脈の右心房側を閉塞するための閉塞部１２が設けられている。閉塞部１１，１２により上行大静脈及び下行大静脈を閉塞した状態で、脱血孔１０ｃ，１０ｄにより上行大静脈及び下行大静脈の血液を脱血する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の血液を体外循環させる際に使用される脱血用カニューレに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、患者の血液を体外循環させる際には、血液を体内から抜くための脱血用カニューレと、血液を体内へ送る（以下、返血ともいう）ための送血用カニューレとが用いられる。脱血用カニューレの挿入方向先端側には脱血孔が形成される一方、基端側は、体外循環装置に接続されるようになっている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７００号公報
【特許文献２】特開２００３−３８６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、肺の機能不全による症例として、人工呼吸器等による治療を行っても機能回復せず、また、人工呼吸器を使用できない難治性の低酸素血症例がある。このような症例で、心不全がなく自己心拍を確保できる場合には、肺の補助を目的として体外式肺補助ＥＣＬＡ（extracorporeal lung assist）を行うことが考えられる。体外式肺補助は、人工肺装置、脱血用カニューレ及び送血用カニューレ等を用いて行われ、静脈から脱血して動脈へ返血する、いわゆるＶ−Ａバイパス法と、静脈から脱血して静脈へ返血する、いわゆるＶ−Ｖバイパス法とがある。
【０００５】
Ｖ−Ａバイパス法では、大腿動脈や右腋窩動脈に返血を行うのが一般的であるが、これら動脈に酸素を多く含んだ血液を送っても、心臓の冠動脈からは離れているので、心臓への酸素供給量が十分でなくなる虞れがあり、また、脳への酸素供給量も不足する懸念がある。これに対し、Ｖ−Ｖバイパス法では、酸素を多く含んだ血液を静脈から右心房へ流して肺から左心室へ戻し、左心室から自己心拍により通常の血液の流れと同様に全身へ送り出すことができるので、冠動脈や脳へも酸素を多く含んだ血液を流すことができ、酸素供給量を十分に確保できる点で有利な方法である。
【０００６】
しかしながら、Ｖ−Ｖバイパス法では脱血用カニューレと送血用カニューレの両方を静脈に挿入することになるので、両カニューレが近づくことになる。このため、送血用カニューレから送血されたばかりの酸素を多く含んだ血液が脱血用カニューレに吸入されしまい、ひいては、酸素を多く含んだ血液の供給量を十分に確保できなくなることが考えられる。
【０００７】
そこで、上行大静脈及び下行大静脈の中枢側（右心房側）からそれぞれ脱血し、右心房に送血する方法が考えられる。上行大静脈及び下行大静脈の中枢側には、全身を循環して右心房へ戻る前の低酸素状態の血液が流れているので、この方法を用いることで、低酸素状態の血液を効率よく脱血できる。そして、脱血した血液に人工肺装置で酸素を含ませて右心房に直接返血でき、酸素を多く含んだ血液の供給量を増加させることが可能になる。
【０００８】
ところが、上行大静脈及び下行大静脈の中枢側は右心房に近いため、上行大静脈及び下行大静脈の中枢側からそれぞれ脱血して右心房に返血する方法とした場合にも、脱血用カニューレと送血用カニューレとが近づいてしまうのは避けられない。従って、この方法によっても、送血用カニューレから右心房へ返血されたばかりの血液が脱血用カニューレに吸入されてしまうことが考えられ、このことによって肺補助の効率が低下する懸念がある。
【０００９】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上行大静脈及び下行大静脈の中枢側からそれぞれ脱血する場合に、右心房の血液を吸入してしまうのを抑制し、体外循環の効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明では、上行大静脈の右心房側及び下行大静脈の右心房側をそれぞれ閉塞して右心房と区画できるようにし、脱血孔を上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ開口させた。
【００１１】
具体的には、第１の発明では、血液の体外循環時に上行大静脈及び下行大静脈から脱血を行うための脱血用カニューレであって、上行大静脈及び下行大静脈の一方側から他方側に亘って挿入され、上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ開口する第１及び第２脱血孔を有する管部と、上記管部の第１脱血孔よりも第２脱血孔寄りの部位に設けられ、上行大静脈の右心房側を閉塞するための第１閉塞部と、上記管部の第２脱血孔と第１閉塞部との間に設けられ、下行大静脈の右心房側を閉塞するための第２閉塞部とを備えている構成とする。
【００１２】
この構成によれば、管部を上行大静脈及び下行大静脈に挿入すると、第１及び第２脱血孔が上行大静脈内及び下行大静脈内にそれぞれ位置する。そして、第１閉塞部により上行大静脈の右心房側が閉塞され、第２閉塞部により下行大静脈の右心房側が閉塞される。これにより、右心房は上行大静脈及び下行大静脈と区画された状態となる。従って、第１脱血孔からは上行大静脈内の血液が吸入され、第２脱血孔からは下行大静脈内の血液が吸入され、右心房内の血液が第１及び第２脱血孔から吸入され難くなる。
【００１３】
第２の発明では、第１の発明において、第１及び第２閉塞部は、流体の供給により膨張する膨張部材で構成され、上記膨張部材には、流体供給器が接続されている構成とする。
【００１４】
この構成によれば、第１及び第２閉塞部から流体を抜いて両閉塞部を収縮させておくことで、管部を上行大静脈及び下行大静脈へ挿入し易くなる。そして、挿入後に流体供給器により第１及び第２閉塞部に流体を供給して該閉塞部を膨張させることで上行大静脈及び下行大静脈が確実に閉塞される。
【００１５】
第３の発明では、第２の発明において、第１閉塞部と流体供給器とを接続する第１接続管と、第２閉塞部と流体供給器とを接続する第２接続管とを備え、上記第１及び第２接続管に別々に流体が供給される構成とする。
【００１６】
この構成によれば、例えば、第２閉塞部を膨張させて下行大静脈を閉塞した後、第１閉塞部を膨張させて上行大静脈を閉塞することや、その逆の順序で両大静脈を閉塞することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、第１及び第２閉塞部により上行大静脈の右心房側及び下行大静脈の右心房側をそれぞれ閉塞した状態で、管部の第１及び第２脱血孔を上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ位置付けることができる。これにより、右心房内の血液が第１及び第２脱血孔から吸入されてしまうのを抑制しながら、各大静脈内の血液を確実に脱血できるので、体外循環の効率を高めることができる。
【００１８】
第２の発明によれば、第１及び第２閉塞部を、流体の供給により膨張する膨張部材で構成したので、上行大静脈及び下行大静脈への挿入処置を容易にしながら、両大静脈を確実に閉塞することができる。
【００１９】
第３の発明によれば、上行大静脈と下行大静脈とを閉塞するタイミングを患者の状態や手技に応じて変えて適切なタイミングで閉塞することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る脱血用カニューレの側面図である。
【図２】体外式肺補助を説明する図である。
【図３】送血用カニューレ及び脱血用カニューレを挿入した状態を示す心臓及び血管系の断面図である。
【図４】ＳＶＣ用閉塞部及びＩＶＣ用閉塞部を膨張させた状態の図１相当図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】ＩＶＣ用閉塞部を膨張させた状態の図３相当図である。
【図７】ＩＶＣ用閉塞部により下行大静脈を閉塞した状態の図３相当図である。
【図８】ＳＶＣ用閉塞部により上行大静脈を閉塞した状態の図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る脱血用カニューレ１を示すものである。この脱血用カニューレ１は、体外式肺補助を行う場合に、図２に示すように、人工肺装置１００と、送血用カニューレ１０１と、血液ポンプ１０２と共に体外式肺補助装置１０３を構成するものである。この体外式肺補助装置１０３は、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣから脱血して右心房ＲＡへ返血する、ＳＶＣ・ＩＶＣ脱血ＲＡ送血法を行うことができるように構成されている。
【００２３】
この実施形態の説明では、脱血用カニューレ１の構造を説明する前に、図３に基づいて心臓Ｈの解剖について説明する。左心房ＬＡには、肺静脈ＰＶｅが繋がっている。左心房ＬＡと左心室ＬＶとの間には、僧帽弁ＭＶがある。僧帽弁ＭＶの前側には大動脈弁ＡＶがあり、左心室ＬＶは大動脈弁ＡＶを介して上行大動脈ＡＡｏと繋がっている。一方、右心房ＲＡには、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣとが繋がっており、右心房ＲＡと右心室ＲＶとの間には、三尖弁ＴＶがある。大動脈弁ＡＶの前方には、肺動脈弁ＰＶａがあり、右心室ＲＶは肺動脈弁ＰＶａを介して肺動脈ＰＡに繋がっている。
【００２４】
次に、脱血用カニューレ１の構造について説明する。脱血用カニューレ１は、血液が流れる管部１０と、上行大静脈ＳＶＣを閉塞するためのＳＶＣ用閉塞部１１と、下行大静脈ＩＶＣを閉塞するためのＩＶＣ用閉塞部１２と、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２に空気を供給するための第１及び第２空気ポンプ１３，１４と、ＳＶＣ用閉塞部１１及び第１空気ポンプ１３を接続する第１接続管１５と、ＩＶＣ用閉塞部１２及び第２空気ポンプ１４を接続する第２接続管１６とを備えている。
【００２５】
管部１０は、柔軟性を有する樹脂材で構成されており、太さは、１８Ｆｒ（フレンチ）以上２１Ｆｒ以下に設定され、体内へ挿入される挿入部１０ａの長さは４５０ｍｍ以上５５０ｍｍ以下に設定されている。管部１０の太さを１８Ｆｒよりも細くすると血流量が十分に確保されなくなり、また、２４Ｆｒよりも太くすると静脈への挿入処置が難しくなるので、血流量及び挿入処置のし易さを考慮して上記範囲に設定されている。
【００２６】
尚、上記数値は、成人の体外循環に用いる場合のものであり、例えば、小児等に用いる場合には、上記よりも小径で、短くなるような数値にすればよく、上記数値に限られるものではない。
【００２７】
管部１０の挿入部１０ａの基端側にはコネクタ１０ｂが設けられている。このコネクタ１０ｂには、図２に示すように、人工肺装置１００から延びるチューブ１００ａが接続されるようになっている。
【００２８】
図１に示すように、管部１０には、上行大静脈ＳＶＣ内の血液を脱血するための４つのＳＶＣ用脱血孔（第１脱血孔）１０ｃ，１０ｃ，…と、下行大静脈ＩＶＣ内の血液を脱血するための８つのＩＶＣ用脱血孔（第２脱血孔）１０ｂ，１０ｂ，…とが設けられている。ＳＶＣ用脱血孔１０ｃ，１０ｃ，…とＩＶＣ用脱血孔１０ｂ，１０ｂ，…とは、上行大静脈ＳＶＣと下行大静脈ＩＶＣとの離間距離に対応して管部１０の長手方向に離れている。具体的には、ＳＶＣ用脱血孔１０ｃ，１０ｃ，…は、互いに管部１０の長手方向に離れ、かつ、周方向に離れており、最も先端に位置するＳＶＣ用脱血孔１０ｃは、管部１０の先端から基端側に２０ｍｍ程度離れている。ＩＶＣ用脱血孔１０ｄ，１０ｄ，…も同様に互いに管部１０の長手方向に離れ、かつ、周方向に離れており、最も先端に位置するＩＶＣ用脱血孔１０ｄは、管部１０の先端から３００ｍｍ〜４００ｍｍ程度離れている。
【００２９】
尚、ＳＶＣ用脱血孔１０ｃ及びＩＶＣ用脱血孔１０ｄの数や位置は、上記に限られるものではなく、自由に設定することができる。
【００３０】
図４にも示すように、ＳＶＣ用閉塞部１１は、空気の供給により膨張する膨張部材で構成されたバルーン状のものであり、周知の柔軟な樹脂材からなる。ＳＶＣ用閉塞部１１は、管部１０のＳＶＣ用脱血孔１０ｃよりも基端側に位置付けられ、管部１０の全周に亘って連続している。ＳＶＣ用閉塞部１１から空気を抜くと、図１に示すように、管部１０の外周面に段差が殆ど無くなるまで収縮する。一方、空気を供給すると、図４に示すように、管部１０の外周面から全周に亘って径方向へ突出するように膨張する。ＳＶＣ用閉塞部１１の膨張時の外径は空気の供給量により任意に調整でき、少なくとも上行大静脈ＳＶＣの内壁に全周に亘って密着する程度まで膨張するようになっている。
【００３１】
ＩＶＣ用閉塞部１２もＳＶＣ用閉塞部１１と同じ部材で同様に構成されており、管部１０のＳＶＣ用閉塞部１１とＩＶＣ用脱血孔１０ｄとの間で、ＩＶＣ用脱血孔１０ｄ寄りの部位に位置付けられている。尚、ＳＶＣ用閉塞部１１とＩＶＣ用閉塞部１２の形状を異ならせてもよい。
【００３２】
第１空気ポンプ１３は、術者が操作することによって空気を吐出するように構成され、その吐出方向と逆側には空気が流れないようにする逆止弁（図示せず）を備えた周知の構造のものである。逆止弁を操作することにより、ＳＶＣ用閉塞部１１内の空気を排出できるようになっている。
【００３３】
第１接続管１５の一端部は、第１空気ポンプ１３の吐出口に接続され、他端部はＳＶＣ用閉塞部１１の内部に連通している。第１接続管１５の第１空気ポンプ１３側は、挿入部１０ａの外部においてコネクタ１０ｂ側へ向けて延びている。従って第１空気ポンプ１３は、コネクタ１０ｂ近傍に位置するようになる。また、第１接続管１５のＳＶＣ用閉塞部１１側は、コネクタ１０ｂと挿入部１０ａとの間から挿入部１０ａの内部に導入されて先端側へ向けてＳＶＣ用閉塞部１１に対応する部位まで延びている（図５参照）。
【００３４】
第２空気ポンプ１４は、第１空気ポンプ１３と同じものである。第２接続管１６の一端部が第２空気ポンプ１４の吐出口に接続され、他端部がＩＶＣ用閉塞部１２に接続されている。第１接続管１５と第２接続管１６とは、管部１０の周方向に離れている。
【００３５】
第１空気ポンプ１３と第２空気ポンプ１４とには、混同を防止するため、目印が付されている。尚、第１空気ポンプ１３と第２空気ポンプ１４との色を変えることや、形状を変えることによっても混同を防止できる。
【００３６】
次に、上記のように構成された脱血用カニューレ１を用いて体外式肺補助を行う場合について説明する。
【００３７】
まず、脱血用カニューレ１のコネクタ１０ｂを人工肺装置１００から延びるチューブ１００ａの端部に接続するとともに、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２から空気が抜いてあるか確認する。
【００３８】
次いで、図２や図３に示すように、送血用カニューレ１０１を右内頸静脈から上行大静脈ＳＶＣへ挿入していき、右心房ＲＡへ到達させる。
【００３９】
その後、脱血用カニューレ１を右大腿静脈から下行大静脈ＩＶＣ及び上行大静脈ＳＶＣへ挿入していき、ＩＶＣ用閉塞部１２が右心房ＲＡに達した時点で挿入を止める。このとき、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２が収縮しているので、邪魔になりにくく、挿入処置が容易に行える。
【００４０】
そして、図６に示すように、第２空気ポンプ１４を操作してＩＶＣ用閉塞部１２へ空気を供給し、ＩＶＣ用閉塞部１２を膨張させる。ＩＶＣ用閉塞部１２の外径が下行大静脈ＩＶＣの中枢端の内径よりも大きくなったら空気の供給を停止する。この空気の供給停止のタイミングは、挿入前に空気の供給量とＩＶＣ用閉塞部１２の外径との関係を把握しておくことで容易に設定できる。
【００４１】
ＩＶＣ用閉塞部１２を右心房ＲＡ内で膨張させた後、脱血用カニューレ１を抜き方向に引いていく。すると、図７に示すように、ＩＶＣ用閉塞部１２が下行大静脈ＩＶＣの中枢端に嵌り、これにより、下行大静脈ＩＶＣが右心房ＲＡ側から閉塞される。このように、ＩＶＣ用閉塞部１２を右心房ＲＡ内で膨張させるようにしたことで、ＩＶＣ用閉塞部１２が下行大静脈ＩＶＣの末梢側へ向けて深いところまで入り込み難くなる。これにより、下行大静脈ＩＶＣの中枢端よりも末梢側から分岐して延びる肝静脈Ａの開口がＩＶＣ用閉塞部１２によって閉塞されてしまうのを防止できる。
【００４２】
その後、図８に示すように、第２空気ポンプ１４を操作してＳＶＣ用閉塞部１１をＩＶＣ用閉塞部１２と同様に膨張させ、ＳＶＣ用閉塞部１１を上行大静脈ＳＶＣの内壁に密着させる。これにより、上行大静脈ＳＶＣが右心房ＲＡ側から閉塞される。このように、ＳＶＣ用閉塞部１１とＩＶＣ用閉塞部１２とを別々に膨張させることができるので、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２を、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣを確実に閉塞できるまで膨張させることができる。
【００４３】
上記のようにして右心房ＲＡが上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣと区画された状態となる。従って、ＳＶＣ用脱血孔１０ｃからは上行大静脈ＳＶＣ内の血液が吸入され、ＩＶＣ用脱血孔１０ｄからは下行大静脈ＩＶＣ内の血液が吸入され、右心房ＲＡ内の血液がＳＶＣ用脱血孔１０ｃ及びＩＶＣ用脱血孔１０ｄから吸入され難くなるので、送血用カニューレ１０１から右心房ＲＡへ返血された血液が脱血されなくなる。
【００４４】
以上説明したように、この実施形態に係る脱血用カニューレ１を用いることで、送血用カニューレ１０１から返血された右心房ＲＡ内の血液が脱血孔１０ｃ，１０ｄに吸入されてしまうのを抑制しながら、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣ内の血液を確実に脱血できるので、体外循環の効率を高めることができる。
【００４５】
また、ＳＶＣ閉塞部１１及びＩＶＣ閉塞部１２を膨張部材で構成したので、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣへの挿入処置を容易にしながら、両大静脈ＳＶＣ，ＩＶＣを確実に閉塞することができる。
【００４６】
また、ＳＶＣ用閉塞部１１とＩＶＣ用閉塞部１２とを別々に膨張させるようにしたので、上行大静脈ＳＶＣと下行大静脈ＩＶＣとを閉塞するタイミングを患者の状態や手技に応じて変えて適切なタイミングで閉塞することができる。
【００４７】
尚、上記実施形態では、第１及び第２空気ポンプ１３，１４を用いてＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２を手動で膨張させるようにしたが、これに限らず、例えば、電動式の空気ポンプ等を用いて自動で膨張及び収縮させるようにしてもよい。
【００４８】
また、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２には、空気以外にも例えば生理的食塩水を供給するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記脱血用カニューレ１は、上行大静脈ＳＶＣから下行大静脈ＩＶＣへ向けて挿入するようにしてもよい。
【００５０】
また、上記脱血用カニューレ１は、人工心肺装置に接続して使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明したように、本発明に係る脱血用カニューレは、例えば、体外式肺補助を行う際に用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 脱血用カニューレ
１０ 管部
１０ｃ ＳＶＣ用脱血孔（第１脱血孔）
１０ｄ ＩＶＣ用脱血孔（第２脱血孔）
１１ ＳＶＣ用閉塞部（第１閉塞部）
１２ ＩＶＣ用閉塞部（第２閉塞部）
１３ 第１空気ポンプ（流体供給器）
１４ 第２空気ポンプ（流体供給器）
１５ 第１接続管
１６ 第２接続管
１００ 人工肺装置
１０１ 送血用カニューレ
ＲＡ 右心房
ＳＶＣ 上行大静脈
ＩＶＣ 下行大静脈
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の血液を体外循環させる際に使用される脱血用カニューレに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、患者の血液を体外循環させる際には、血液を体内から抜くための脱血用カニューレと、血液を体内へ送る（以下、返血ともいう）ための送血用カニューレとが用いられる。脱血用カニューレの挿入方向先端側には脱血孔が形成される一方、基端側は、体外循環装置に接続されるようになっている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７００号公報
【特許文献２】特開２００３−３８６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、肺の機能不全による症例として、人工呼吸器等による治療を行っても機能回復せず、また、人工呼吸器を使用できない難治性の低酸素血症例がある。このような症例で、心不全がなく自己心拍を確保できる場合には、肺の補助を目的として体外式肺補助ＥＣＬＡ（extracorporeal lung assist）を行うことが考えられる。体外式肺補助は、人工肺装置、脱血用カニューレ及び送血用カニューレ等を用いて行われ、静脈から脱血して動脈へ返血する、いわゆるＶ−Ａバイパス法と、静脈から脱血して静脈へ返血する、いわゆるＶ−Ｖバイパス法とがある。
【０００５】
Ｖ−Ａバイパス法では、大腿動脈や右腋窩動脈に返血を行うのが一般的であるが、これら動脈に酸素を多く含んだ血液を送っても、心臓の冠動脈からは離れているので、心臓への酸素供給量が十分でなくなる虞れがあり、また、脳への酸素供給量も不足する懸念がある。これに対し、Ｖ−Ｖバイパス法では、酸素を多く含んだ血液を静脈から右心房へ流して肺から左心室へ戻し、左心室から自己心拍により通常の血液の流れと同様に全身へ送り出すことができるので、冠動脈や脳へも酸素を多く含んだ血液を流すことができ、酸素供給量を十分に確保できる点で有利な方法である。
【０００６】
しかしながら、Ｖ−Ｖバイパス法では脱血用カニューレと送血用カニューレの両方を静脈に挿入することになるので、両カニューレが近づくことになる。このため、送血用カニューレから送血されたばかりの酸素を多く含んだ血液が脱血用カニューレに吸入されしまい、ひいては、酸素を多く含んだ血液の供給量を十分に確保できなくなることが考えられる。
【０００７】
そこで、上行大静脈及び下行大静脈の中枢側（右心房側）からそれぞれ脱血し、右心房に送血する方法が考えられる。上行大静脈及び下行大静脈の中枢側には、全身を循環して右心房へ戻る前の低酸素状態の血液が流れているので、この方法を用いることで、低酸素状態の血液を効率よく脱血できる。そして、脱血した血液に人工肺装置で酸素を含ませて右心房に直接返血でき、酸素を多く含んだ血液の供給量を増加させることが可能になる。
【０００８】
ところが、上行大静脈及び下行大静脈の中枢側は右心房に近いため、上行大静脈及び下行大静脈の中枢側からそれぞれ脱血して右心房に返血する方法とした場合にも、脱血用カニューレと送血用カニューレとが近づいてしまうのは避けられない。従って、この方法によっても、送血用カニューレから右心房へ返血されたばかりの血液が脱血用カニューレに吸入されてしまうことが考えられ、このことによって肺補助の効率が低下する懸念がある。
【０００９】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上行大静脈及び下行大静脈の中枢側からそれぞれ脱血する場合に、右心房の血液を吸入してしまうのを抑制し、体外循環の効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明では、上行大静脈の右心房側及び下行大静脈の右心房側をそれぞれ閉塞して右心房と区画できるようにし、脱血孔を上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ開口させた。
【００１１】
具体的には、第１の発明では、血液の体外循環時に上行大静脈及び下行大静脈から脱血を行うための脱血用カニューレであって、上行大静脈及び下行大静脈の一方側から他方側に亘って挿入され、上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ開口する第１及び第２脱血孔を有する管部と、上記管部の第１脱血孔よりも第２脱血孔寄りの部位に設けられ、上行大静脈の右心房側を閉塞するための第１閉塞部と、上記管部の第２脱血孔と第１閉塞部との間に設けられ、下行大静脈の右心房側を閉塞するための第２閉塞部とを備えている構成とする。
【００１２】
この構成によれば、管部を上行大静脈及び下行大静脈に挿入すると、第１及び第２脱血孔が上行大静脈内及び下行大静脈内にそれぞれ位置する。そして、第１閉塞部により上行大静脈の右心房側が閉塞され、第２閉塞部により下行大静脈の右心房側が閉塞される。これにより、右心房は上行大静脈及び下行大静脈と区画された状態となる。従って、第１脱血孔からは上行大静脈内の血液が吸入され、第２脱血孔からは下行大静脈内の血液が吸入され、右心房内の血液が第１及び第２脱血孔から吸入され難くなる。
【００１３】
第２の発明では、第１の発明において、第１及び第２閉塞部は、流体の供給により膨張する膨張部材で構成され、上記膨張部材には、流体供給器が接続されている構成とする。
【００１４】
この構成によれば、第１及び第２閉塞部から流体を抜いて両閉塞部を収縮させておくことで、管部を上行大静脈及び下行大静脈へ挿入し易くなる。そして、挿入後に流体供給器により第１及び第２閉塞部に流体を供給して該閉塞部を膨張させることで上行大静脈及び下行大静脈が確実に閉塞される。
【００１５】
第３の発明では、第２の発明において、第１閉塞部と流体供給器とを接続する第１接続管と、第２閉塞部と流体供給器とを接続する第２接続管とを備え、上記第１及び第２接続管に別々に流体が供給される構成とする。
【００１６】
この構成によれば、例えば、第２閉塞部を膨張させて下行大静脈を閉塞した後、第１閉塞部を膨張させて上行大静脈を閉塞することや、その逆の順序で両大静脈を閉塞することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、第１及び第２閉塞部により上行大静脈の右心房側及び下行大静脈の右心房側をそれぞれ閉塞した状態で、管部の第１及び第２脱血孔を上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ位置付けることができる。これにより、右心房内の血液が第１及び第２脱血孔から吸入されてしまうのを抑制しながら、各大静脈内の血液を確実に脱血できるので、体外循環の効率を高めることができる。
【００１８】
第２の発明によれば、第１及び第２閉塞部を、流体の供給により膨張する膨張部材で構成したので、上行大静脈及び下行大静脈への挿入処置を容易にしながら、両大静脈を確実に閉塞することができる。
【００１９】
第３の発明によれば、上行大静脈と下行大静脈とを閉塞するタイミングを患者の状態や手技に応じて変えて適切なタイミングで閉塞することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る脱血用カニューレの側面図である。
【図２】体外式肺補助を説明する図である。
【図３】送血用カニューレ及び脱血用カニューレを挿入した状態を示す心臓及び血管系の断面図である。
【図４】ＳＶＣ用閉塞部及びＩＶＣ用閉塞部を膨張させた状態の図１相当図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】ＩＶＣ用閉塞部を膨張させた状態の図３相当図である。
【図７】ＩＶＣ用閉塞部により下行大静脈を閉塞した状態の図３相当図である。
【図８】ＳＶＣ用閉塞部により上行大静脈を閉塞した状態の図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る脱血用カニューレ１を示すものである。この脱血用カニューレ１は、体外式肺補助を行う場合に、図２に示すように、人工肺装置１００と、送血用カニューレ１０１と、血液ポンプ１０２と共に体外式肺補助装置１０３を構成するものである。この体外式肺補助装置１０３は、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣから脱血して右心房ＲＡへ返血する、ＳＶＣ・ＩＶＣ脱血ＲＡ送血法を行うことができるように構成されている。
【００２３】
この実施形態の説明では、脱血用カニューレ１の構造を説明する前に、図３に基づいて心臓Ｈの解剖について説明する。左心房ＬＡには、肺静脈ＰＶｅが繋がっている。左心房ＬＡと左心室ＬＶとの間には、僧帽弁ＭＶがある。僧帽弁ＭＶの前側には大動脈弁ＡＶがあり、左心室ＬＶは大動脈弁ＡＶを介して上行大動脈ＡＡｏと繋がっている。一方、右心房ＲＡには、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣとが繋がっており、右心房ＲＡと右心室ＲＶとの間には、三尖弁ＴＶがある。大動脈弁ＡＶの前方には、肺動脈弁ＰＶａがあり、右心室ＲＶは肺動脈弁ＰＶａを介して肺動脈ＰＡに繋がっている。
【００２４】
次に、脱血用カニューレ１の構造について説明する。脱血用カニューレ１は、血液が流れる管部１０と、上行大静脈ＳＶＣを閉塞するためのＳＶＣ用閉塞部１１と、下行大静脈ＩＶＣを閉塞するためのＩＶＣ用閉塞部１２と、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２に空気を供給するための第１及び第２空気ポンプ１３，１４と、ＳＶＣ用閉塞部１１及び第１空気ポンプ１３を接続する第１接続管１５と、ＩＶＣ用閉塞部１２及び第２空気ポンプ１４を接続する第２接続管１６とを備えている。
【００２５】
管部１０は、柔軟性を有する樹脂材で構成されており、太さは、１８Ｆｒ（フレンチ）以上２１Ｆｒ以下に設定され、体内へ挿入される挿入部１０ａの長さは４５０ｍｍ以上５５０ｍｍ以下に設定されている。管部１０の太さを１８Ｆｒよりも細くすると血流量が十分に確保されなくなり、また、２４Ｆｒよりも太くすると静脈への挿入処置が難しくなるので、血流量及び挿入処置のし易さを考慮して上記範囲に設定されている。
【００２６】
尚、上記数値は、成人の体外循環に用いる場合のものであり、例えば、小児等に用いる場合には、上記よりも小径で、短くなるような数値にすればよく、上記数値に限られるものではない。
【００２７】
管部１０の挿入部１０ａの基端側にはコネクタ１０ｂが設けられている。このコネクタ１０ｂには、図２に示すように、人工肺装置１００から延びるチューブ１００ａが接続されるようになっている。
【００２８】
図１に示すように、管部１０には、上行大静脈ＳＶＣ内の血液を脱血するための４つのＳＶＣ用脱血孔（第１脱血孔）１０ｃ，１０ｃ，…と、下行大静脈ＩＶＣ内の血液を脱血するための８つのＩＶＣ用脱血孔（第２脱血孔）１０ｂ，１０ｂ，…とが設けられている。ＳＶＣ用脱血孔１０ｃ，１０ｃ，…とＩＶＣ用脱血孔１０ｂ，１０ｂ，…とは、上行大静脈ＳＶＣと下行大静脈ＩＶＣとの離間距離に対応して管部１０の長手方向に離れている。具体的には、ＳＶＣ用脱血孔１０ｃ，１０ｃ，…は、互いに管部１０の長手方向に離れ、かつ、周方向に離れており、最も先端に位置するＳＶＣ用脱血孔１０ｃは、管部１０の先端から基端側に２０ｍｍ程度離れている。ＩＶＣ用脱血孔１０ｄ，１０ｄ，…も同様に互いに管部１０の長手方向に離れ、かつ、周方向に離れており、最も先端に位置するＩＶＣ用脱血孔１０ｄは、管部１０の先端から３００ｍｍ〜４００ｍｍ程度離れている。
【００２９】
尚、ＳＶＣ用脱血孔１０ｃ及びＩＶＣ用脱血孔１０ｄの数や位置は、上記に限られるものではなく、自由に設定することができる。
【００３０】
図４にも示すように、ＳＶＣ用閉塞部１１は、空気の供給により膨張する膨張部材で構成されたバルーン状のものであり、周知の柔軟な樹脂材からなる。ＳＶＣ用閉塞部１１は、管部１０のＳＶＣ用脱血孔１０ｃよりも基端側に位置付けられ、管部１０の全周に亘って連続している。ＳＶＣ用閉塞部１１から空気を抜くと、図１に示すように、管部１０の外周面に段差が殆ど無くなるまで収縮する。一方、空気を供給すると、図４に示すように、管部１０の外周面から全周に亘って径方向へ突出するように膨張する。ＳＶＣ用閉塞部１１の膨張時の外径は空気の供給量により任意に調整でき、少なくとも上行大静脈ＳＶＣの内壁に全周に亘って密着する程度まで膨張するようになっている。
【００３１】
ＩＶＣ用閉塞部１２もＳＶＣ用閉塞部１１と同じ部材で同様に構成されており、管部１０のＳＶＣ用閉塞部１１とＩＶＣ用脱血孔１０ｄとの間で、ＩＶＣ用脱血孔１０ｄ寄りの部位に位置付けられている。尚、ＳＶＣ用閉塞部１１とＩＶＣ用閉塞部１２の形状を異ならせてもよい。
【００３２】
第１空気ポンプ１３は、術者が操作することによって空気を吐出するように構成され、その吐出方向と逆側には空気が流れないようにする逆止弁（図示せず）を備えた周知の構造のものである。逆止弁を操作することにより、ＳＶＣ用閉塞部１１内の空気を排出できるようになっている。
【００３３】
第１接続管１５の一端部は、第１空気ポンプ１３の吐出口に接続され、他端部はＳＶＣ用閉塞部１１の内部に連通している。第１接続管１５の第１空気ポンプ１３側は、挿入部１０ａの外部においてコネクタ１０ｂ側へ向けて延びている。従って第１空気ポンプ１３は、コネクタ１０ｂ近傍に位置するようになる。また、第１接続管１５のＳＶＣ用閉塞部１１側は、コネクタ１０ｂと挿入部１０ａとの間から挿入部１０ａの内部に導入されて先端側へ向けてＳＶＣ用閉塞部１１に対応する部位まで延びている（図５参照）。
【００３４】
第２空気ポンプ１４は、第１空気ポンプ１３と同じものである。第２接続管１６の一端部が第２空気ポンプ１４の吐出口に接続され、他端部がＩＶＣ用閉塞部１２に接続されている。第１接続管１５と第２接続管１６とは、管部１０の周方向に離れている。
【００３５】
第１空気ポンプ１３と第２空気ポンプ１４とには、混同を防止するため、目印が付されている。尚、第１空気ポンプ１３と第２空気ポンプ１４との色を変えることや、形状を変えることによっても混同を防止できる。
【００３６】
次に、上記のように構成された脱血用カニューレ１を用いて体外式肺補助を行う場合について説明する。
【００３７】
まず、脱血用カニューレ１のコネクタ１０ｂを人工肺装置１００から延びるチューブ１００ａの端部に接続するとともに、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２から空気が抜いてあるか確認する。
【００３８】
次いで、図２や図３に示すように、送血用カニューレ１０１を右内頸静脈から上行大静脈ＳＶＣへ挿入していき、右心房ＲＡへ到達させる。
【００３９】
その後、脱血用カニューレ１を右大腿静脈から下行大静脈ＩＶＣ及び上行大静脈ＳＶＣへ挿入していき、ＩＶＣ用閉塞部１２が右心房ＲＡに達した時点で挿入を止める。このとき、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２が収縮しているので、邪魔になりにくく、挿入処置が容易に行える。
【００４０】
そして、図６に示すように、第２空気ポンプ１４を操作してＩＶＣ用閉塞部１２へ空気を供給し、ＩＶＣ用閉塞部１２を膨張させる。ＩＶＣ用閉塞部１２の外径が下行大静脈ＩＶＣの中枢端の内径よりも大きくなったら空気の供給を停止する。この空気の供給停止のタイミングは、挿入前に空気の供給量とＩＶＣ用閉塞部１２の外径との関係を把握しておくことで容易に設定できる。
【００４１】
ＩＶＣ用閉塞部１２を右心房ＲＡ内で膨張させた後、脱血用カニューレ１を抜き方向に引いていく。すると、図７に示すように、ＩＶＣ用閉塞部１２が下行大静脈ＩＶＣの中枢端に嵌り、これにより、下行大静脈ＩＶＣが右心房ＲＡ側から閉塞される。このように、ＩＶＣ用閉塞部１２を右心房ＲＡ内で膨張させるようにしたことで、ＩＶＣ用閉塞部１２が下行大静脈ＩＶＣの末梢側へ向けて深いところまで入り込み難くなる。これにより、下行大静脈ＩＶＣの中枢端よりも末梢側から分岐して延びる肝静脈Ａの開口がＩＶＣ用閉塞部１２によって閉塞されてしまうのを防止できる。
【００４２】
その後、図８に示すように、第２空気ポンプ１４を操作してＳＶＣ用閉塞部１１をＩＶＣ用閉塞部１２と同様に膨張させ、ＳＶＣ用閉塞部１１を上行大静脈ＳＶＣの内壁に密着させる。これにより、上行大静脈ＳＶＣが右心房ＲＡ側から閉塞される。このように、ＳＶＣ用閉塞部１１とＩＶＣ用閉塞部１２とを別々に膨張させることができるので、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２を、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣを確実に閉塞できるまで膨張させることができる。
【００４３】
上記のようにして右心房ＲＡが上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣと区画された状態となる。従って、ＳＶＣ用脱血孔１０ｃからは上行大静脈ＳＶＣ内の血液が吸入され、ＩＶＣ用脱血孔１０ｄからは下行大静脈ＩＶＣ内の血液が吸入され、右心房ＲＡ内の血液がＳＶＣ用脱血孔１０ｃ及びＩＶＣ用脱血孔１０ｄから吸入され難くなるので、送血用カニューレ１０１から右心房ＲＡへ返血された血液が脱血されなくなる。
【００４４】
以上説明したように、この実施形態に係る脱血用カニューレ１を用いることで、送血用カニューレ１０１から返血された右心房ＲＡ内の血液が脱血孔１０ｃ，１０ｄに吸入されてしまうのを抑制しながら、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣ内の血液を確実に脱血できるので、体外循環の効率を高めることができる。
【００４５】
また、ＳＶＣ閉塞部１１及びＩＶＣ閉塞部１２を膨張部材で構成したので、上行大静脈ＳＶＣ及び下行大静脈ＩＶＣへの挿入処置を容易にしながら、両大静脈ＳＶＣ，ＩＶＣを確実に閉塞することができる。
【００４６】
また、ＳＶＣ用閉塞部１１とＩＶＣ用閉塞部１２とを別々に膨張させるようにしたので、上行大静脈ＳＶＣと下行大静脈ＩＶＣとを閉塞するタイミングを患者の状態や手技に応じて変えて適切なタイミングで閉塞することができる。
【００４７】
尚、上記実施形態では、第１及び第２空気ポンプ１３，１４を用いてＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２を手動で膨張させるようにしたが、これに限らず、例えば、電動式の空気ポンプ等を用いて自動で膨張及び収縮させるようにしてもよい。
【００４８】
また、ＳＶＣ用閉塞部１１及びＩＶＣ用閉塞部１２には、空気以外にも例えば生理的食塩水を供給するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記脱血用カニューレ１は、上行大静脈ＳＶＣから下行大静脈ＩＶＣへ向けて挿入するようにしてもよい。
【００５０】
また、上記脱血用カニューレ１は、人工心肺装置に接続して使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明したように、本発明に係る脱血用カニューレは、例えば、体外式肺補助を行う際に用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 脱血用カニューレ
１０ 管部
１０ｃ ＳＶＣ用脱血孔（第１脱血孔）
１０ｄ ＩＶＣ用脱血孔（第２脱血孔）
１１ ＳＶＣ用閉塞部（第１閉塞部）
１２ ＩＶＣ用閉塞部（第２閉塞部）
１３ 第１空気ポンプ（流体供給器）
１４ 第２空気ポンプ（流体供給器）
１５ 第１接続管
１６ 第２接続管
１００ 人工肺装置
１０１ 送血用カニューレ
ＲＡ 右心房
ＳＶＣ 上行大静脈
ＩＶＣ 下行大静脈
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液の体外循環時に上行大静脈及び下行大静脈から脱血を行うための脱血用カニューレであって、
上行大静脈及び下行大静脈の一方側から他方側に亘って挿入され、上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ開口する第１及び第２脱血孔を有する管部と、
上記管部の第１脱血孔よりも第２脱血孔寄りの部位に設けられ、上行大静脈の右心房側を閉塞するための第１閉塞部と、
上記管部の第２脱血孔と第１閉塞部との間に設けられ、下行大静脈の右心房側を閉塞するための第２閉塞部とを備えていることを特徴とする脱血用カニューレ。
【請求項２】
請求項１に記載の脱血用カニューレにおいて、
第１及び第２閉塞部は、流体の供給により膨張する膨張部材で構成され、
上記膨張部材には、流体供給器が接続されていることを特徴とする脱血用カニューレ。
【請求項３】
請求項２に記載の脱血用カニューレにおいて、
第１閉塞部と流体供給器とを接続する第１接続管と、
第２閉塞部と流体供給器とを接続する第２接続管とを備え、
上記第１及び第２接続管に別々に流体が供給されることを特徴とする脱血用カニューレ。
【請求項１】
血液の体外循環時に上行大静脈及び下行大静脈から脱血を行うための脱血用カニューレであって、
上行大静脈及び下行大静脈の一方側から他方側に亘って挿入され、上行大静脈及び下行大静脈内にそれぞれ開口する第１及び第２脱血孔を有する管部と、
上記管部の第１脱血孔よりも第２脱血孔寄りの部位に設けられ、上行大静脈の右心房側を閉塞するための第１閉塞部と、
上記管部の第２脱血孔と第１閉塞部との間に設けられ、下行大静脈の右心房側を閉塞するための第２閉塞部とを備えていることを特徴とする脱血用カニューレ。
【請求項２】
請求項１に記載の脱血用カニューレにおいて、
第１及び第２閉塞部は、流体の供給により膨張する膨張部材で構成され、
上記膨張部材には、流体供給器が接続されていることを特徴とする脱血用カニューレ。
【請求項３】
請求項２に記載の脱血用カニューレにおいて、
第１閉塞部と流体供給器とを接続する第１接続管と、
第２閉塞部と流体供給器とを接続する第２接続管とを備え、
上記第１及び第２接続管に別々に流体が供給されることを特徴とする脱血用カニューレ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−８３４２１（Ｐ２０１１−８３４２１Ａ）
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３８３６０（Ｐ２００９−２３８３６０）
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００１５３０３０）株式会社ジェイ・エム・エス (452)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００１５３０３０）株式会社ジェイ・エム・エス (452)
【Ｆターム（参考）】
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