脳冷却装置及びこれに適した脳冷却用具
【課題】脳冷却用具の収容部内の流体の圧力を適切に保持しながら、当該収容部との間で流体を循環させることができる脳冷却装置及びこれに適した脳冷却用具を提供すること。
【解決手段】制御装置４８は、カフ４側に生理食塩水が流れる方向に第一ポンプ４１を駆動させるとともに前記貯留タンク３２側に生理食塩水が流れる方向に第二ポンプ４２を駆動させることにより貯留タンク３２とカフ４との間で生理食塩水を循環させた状態で、カフ４内の生理食塩水の圧力が予め設定された目標圧力となるように、両ポンプ４１、４２のうち少なくとも第二ポンプ４２の回転数を調整する。
【解決手段】制御装置４８は、カフ４側に生理食塩水が流れる方向に第一ポンプ４１を駆動させるとともに前記貯留タンク３２側に生理食塩水が流れる方向に第二ポンプ４２を駆動させることにより貯留タンク３２とカフ４との間で生理食塩水を循環させた状態で、カフ４内の生理食塩水の圧力が予め設定された目標圧力となるように、両ポンプ４１、４２のうち少なくとも第二ポンプ４２の回転数を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の脳を冷却するための用具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人体等の生体において、心停止のように呼吸機能や循環機能が不全な状態（以下、心停止状態と称す）になると、脳に対する酸素供給量が不足し、この酸素供給量の不足は、脳細胞を死滅させる、いわゆる虚血性神経細胞障害の要因となることが知られている。
【０００３】
一方、心停止状態にある生体に対しては、人工呼吸等、心停止状態から蘇生するための処置が施されることになるが、この処置によって生体が心停止状態から蘇生した場合であっても、前記虚血性神経細胞障害により脳に後遺症が残ってしまうおそれがある。
【０００４】
このような事情に鑑みて、近年では心停止状態にある生体の体温を低下させることにより、脳を冷却して、虚血性神経細胞障害の発生を抑制する治療法、すなわち低体温療法が提唱されている。
【０００５】
低体温療法を行うための用具としては、例えば、特許文献１に開示された脳の冷却用具が知られている。この冷却用具は、経口又は経鼻挿入することにより生体の食道内に配置可能なカフと、このカフに接続されたチューブと、このチューブの前記カフと反対側に接続されたポートとを備えている。そして、前記カフを生体の食道に配置した状態で、前記チューブを介してカフ内に冷却された流体を注入してカフを膨張させることにより、当該カフを食道の内壁に密着させる。その結果、前記食道の内壁付近に位置し、脳へ血液を供給する血管（頚動脈）内の血液が冷却され、脳が冷却される。
【０００６】
さらに、特許文献１の冷却用具は、前記カフ内に冷却された流体を供給するためのチューブ（以下、供給用チューブと称す）と、カフ内の流体を導出するためのチューブ（以下、導出用チューブと称す）とを個別に備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−７５５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の冷却用具を用いて脳の冷却を行う場合、生体の体外まで導出された前記供給用チューブからカフ内へ冷却された流体を供給するとともに、当該カフから導出される流体を導出用チューブを介して生体の体外まで導き、これを冷却した上で再びカフに導入するという循環作業を行なうことが熱交換効率を高める上で好ましい。
【０００９】
ここで、特許文献１の冷却用具では、脳を冷却するためにカフを生体の食道に密着させる必要がある反面、この密着が強くなってカフ内の流体の圧力が高くなり過ぎると食道の内壁やカフ自体に与える負担が大きくなるため、カフ内の流体を適当な圧力に保持する必要がある。しかしながら、従来では、前記循環作業を医療従事者の手作業によって行なっていたため、前記カフ内の流体の圧力を適切に保持するのが難しかった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、脳冷却用具の収容部内の流体の圧力を適切に保持しながら、当該収容部との間で流体を循環させることができる脳冷却装置及びこれに適した脳冷却用具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、内部に流体が導入されることにより膨張して生体の口腔から胃に至るまでの領域の少なくとも一部に密着可能な収容部と、この収容部内に体外から流体を導入可能な導入部と、前記収容部内の流体を体外に導出可能な導出部とを有する脳冷却用具の前記収容部との間で流体を給排するための脳冷却装置であって、前記導入部と接続可能な導入側接続部と、前記導出部と接続可能な導出側接続部と、前記流体を貯留する貯留部と、前記貯留部と前記導入側接続部とを連通する供給流路と、前記貯留部と前記導出側接続部とを連通する回収流路と、前記供給流路に設けられ、当該供給流路に沿って流体を流すための第一ポンプと、前記回収流路に設けられ、当該回収流路に沿って流体を流すための第二ポンプと、前記第一ポンプ及び第二ポンプの駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記貯留部から収容部に向けて流体が流れる方向に前記第一ポンプを駆動させるとともに前記収容部から貯留部に向けて流体が流れる方向に前記第二ポンプを駆動させることにより前記貯留部と前記収容部との間で流体を循環させた状態で、前記収容部内の圧力が予め設定された目標圧力となるように、前記両ポンプのうち少なくとも前記第二ポンプの駆動速度を調整することを特徴とする脳冷却装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、脳冷却用具の収容部内の圧力が目標圧力となるように少なくとも第二ポンプの駆動速度が調整されるため、収容部内の流体の圧力を目標圧力付近で保持しつつ当該流体を収容部と貯留部との間で循環することができる。
【００１３】
さらに、本発明では、流体の循環時において収容部から流体を吸引する方向に駆動する第二ポンプの駆動速度を調整することとしているため、収容部内の流体の圧力が必要以上に高くなった場合に、収容部やこれが密着する食道の壁部等に与える負担を小さくしつつ上述した圧力保持を図ることができる。具体的に、例えば、収容部内の流体の圧力を低下させるために第一ポンプの駆動速度を低くすることのみを行った場合、第二ポンプの駆動速度が維持されることにより収容部から導出される流体の流量も維持されることになるため、収容部内の流体の圧力は徐々に低下するにとどまるのに対し、本発明では、少なくとも第二ポンプの駆動速度を高くすることができるため、収容部内の流体を積極的に導出させることにより、収容部内の流体の圧力を迅速に低下させることができる。
【００１４】
したがって、本発明によれば、脳冷却用具の収容部内の流体の圧力を適切に保持しながら、当該収容部との間で流体を循環させることができる。
【００１５】
前記脳冷却装置において、前記脳冷却用具内の流体の圧力を検出可能な検出部が当該脳冷却用具に設けられており、前記制御部は、前記検出部により検出された収容部内の圧力に基いて、当該収容部内の圧力が前記目標圧力となるように前記両ポンプのうち少なくとも第二ポンプの駆動速度を調整することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、脳冷却用具に検出部が設けられているため、脳冷却装置側に設ける場合よりも検出部の配設位置を収容部に近づけることができるため、収容部内の流体の圧力をより正確に検出することができ、この検出結果に基いて少なくとも第二ポンプの駆動速度を調整することにより、収容部内の流体の圧力を高い精度で目標圧力に近づけることができる。
【００１７】
前記脳冷却装置において、前記制御部は、前記貯留部と前記収容部との間で流体が循環している状態において、前記第一ポンプの駆動速度を一定にし、かつ、前記収容部内の圧力が前記目標圧力となるように前記第二ポンプの駆動速度を調整することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、第一ポンプの駆動速度を一定にしているため、第二ポンプの駆動速度を調整することにより第一ポンプと第二ポンプとの相対的な速度差を設定する制御を容易に行うことができる。また、前記収容部に供給される流体の流量は第一ポンプの駆動速度により規定されるため、第一ポンプの駆動速度を一定にしつつ第二ポンプの駆動速度を調整することにより、収容部に対する流体の流量を一定に保持しながら、上述した圧力制御が可能となる。
【００１９】
前記脳冷却装置において、前記貯留部内の流体を冷却するための冷却部をさらに備え、前記制御部は、前記貯留部内の流体の温度が予め設定された目標温度となるように、前記冷却部の冷却能力を調整することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、貯留部に設けられた冷却部によって当該貯留部内の流体を冷却することができるので、上述のように流体を圧力制御しながら循環させるための循環系統の中で当該流体を冷却することができ、この冷却された流体を収容部に供給することにより脳を効果的に冷却することが可能となる。
【００２１】
前記脳冷却装置において、前記第一ポンプを挟んで前記貯留部と反対側の位置となる前記供給流路の途中部と、前記第二ポンプと前記貯留部との間の位置となる前記回収流路の途中部とを連通させるバイパス流路と、このバイパス流路よりも前記導入側接続部側となる位置で前記供給流路を遮断可能な弁とをさらに備え、前記第二ポンプは、その停止状態で前記回収流路を遮断するように構成され、前記制御部は、前記流体の循環を開始する前の段階において、前記弁により供給流路を遮断し、前記第二ポンプを停止し、前記第一ポンプを駆動させることにより、貯留部内の流体を回収流路、バイパス流路及び供給流路を通して貯留部内に戻すことが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、弁により供給流路を遮断するとともに第二ポンプにより回収流路を遮断した状態で第一ポンプを駆動させることにより、バイパス流路を介して貯留部内の流体を循環させる（攪拌する）ことができるため、前記冷却部による流体の冷却を促進することができる。
【００２３】
前記脳冷却装置において、前記流体が液体であり、前記供給流路は、前記貯留部内の液体の水位よりも下となる位置で当該貯留部に接続されているとともに、前記回収流路は、前記貯留部内の液体の水位よりも上となる位置で当該貯留部に接続され、前記制御部は、前記液体の循環が終了した後の段階において、前記回収流路内の液体が前記収容部側に流れる方向に前記第二ポンプを駆動させるとともに、前記供給流路内の液体が前記貯留部側に流れる方向に前記第一ポンプを駆動させることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、貯留部内の気体を供給流路を介して脳冷却用具内に導くとともに当該冷却用具内の流体を貯留部内に導くことができるため、脳冷却用具の使用後に、当該冷却用具内の液体を貯留部内に回収することができる。
【００２５】
また、本発明は、前記脳冷却装置に接続して使用される脳冷却用具であって、生体に経口又は経鼻挿入された状態で内部に流体が導入されることにより膨張して生体の口腔から胃に至るまでの少なくとも一部に密着可能な収容部と、この収容部内に体外から流体を導入可能で、かつ、前記脳冷却装置の導入側接続部に接続可能な導入部と、前記収容部内の流体を体外に導出可能で、かつ、前記脳冷却装置の導出側接続部に接続可能な導出部と、前記導入部又は導出部内の流体の圧力を検出可能で、かつ、前記脳冷却装置の制御部に検出結果を出力可能な検出部とを備えていることを特徴とする脳冷却用具を提供する。
【００２６】
本発明に係る脳冷却用具によれば、その導入部及び導出部が導入側接続部及び導出側接続部に接続可能で、かつ、検出部による検出結果を脳冷却装置の制御部に出力可能とされているため、収容部内の流体の圧力を適切に保持することができる前記脳冷却装置に好適に使用することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、脳冷却用具の収容部内の流体の圧力を適切に保持しながら、当該収容部との間で流体を循環させることができる脳冷却装置及びこれに適した脳冷却用具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る脳冷却用具の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１の脳冷却用具の機能を説明するための平面概略図である。
【図３】図１の脳冷却用具を患者に適用した状態を示す側面概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る脳冷却装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】図４の冷却装置の流体封入部の正面図である。
【図６】図５の流路部分を拡大して示す正面図である。
【図７】図４の第一ポンプ及び第二ポンプの機能を説明するための概略構成図である。
【図８】図４の装置本体の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】図８の制御装置により実行される基本となる処理を示すフローチャートである。
【図１０】図８の冷却準備処理を示すフローチャートである。
【図１１】図９の冷却処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の圧力制御処理を示すフローチャートである。
【図１３】図９の冷却水回収処理を示すフローチャートである。
【図１４】冷却準備処理Ｓ及び冷却処理Ｔにおける各ポンプの回転数と圧力センサにより検出される圧力との推移を示すグラフである。
【図１５】生理食塩水をバッグから貯留タンクへ充填している状態を示す正面図である。
【図１６】貯留タンク内の生理食塩水を冷却装置の内部で循環させている状態を示す正面図である。
【図１７】貯留タンクと冷却用具のカフとの間で生理食塩水を循環させている状態を示す正面図である。
【図１８】貯留タンク内の生理食塩水をバッグに回収している状態を示す正面図である。
【図１９】冷却用具内の生理食塩水を貯留タンク内に回収している状態を示す正面図である。
【図２０】本発明の別の実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図２１】図２０のチューブ確認処理で実行される処理を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施形態に係る装置本体の動作を示す正面図であり、第一ポンプに対するチューブの取付状態を確認している状態を示すものである。
【図２３】本発明の実施形態に係る装置本体の動作を示す正面図であり、第二ポンプに対するチューブの取付状態を確認している状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る脳冷却用具の全体構成を示す側面図である。図２は、図１の脳冷却用具の機能を説明するための平面概略図である。図３は、図１の脳冷却用具を患者に適用した状態を示す側面概略図である。
【００３１】
図１〜図３を参照して、脳冷却用具１は、内部に流体を収容可能なカフ４と、このカフ４にそれぞれ接続された導入部２及び導出部３とを備えている。
【００３２】
カフ４は、内部の流体を導出して萎ませた形態と、内部に流体を導入して膨張した形態とを採ることが可能となる伸縮性を有している。また、カフ４は、萎ませた状態で患者Ｐに経口又は経鼻挿入され、この状態で膨張することにより当該患者Ｐの口腔Ｐ１から胃（図示せず）に至るまでの領域Ｅ１の少なくとも一部に密着可能な形状を有している。具体的に、本実施形態に係るカフ４は、図３に示すように、患者Ｐの咽頭部の領域Ｅ１の下部、及び患者Ｐの食道の領域Ｅ２の上部に密着するようになっている。なお、咽頭部と食道とは患者の喉頭蓋（図示せず）を境界として区分されるものとして説明する。
【００３３】
カフ４は、患者Ｐの食道内に配置される先端カフ４ａと、患者Ｐの咽頭部に配置される基端カフ４ｂとを備えている。先端カフ４ａは、図２に示すように、導入部２の後述する導入チューブ５の外側面との間に流体を収容可能な袋状の形状を有する。具体的に、先端カフ４ａは、導入チューブ５の先端部を包むように設けられるとともに当該導入チューブ５の側面に対しその軸線方向の１箇所で接着されている。基端カフ４ｂは、前記先端カフ４ａよりも基端側の位置で導入チューブ５の側面との間に流体を収容可能な袋状の形状を有する。具体的に、基端カフ４ｂは、導入チューブ５の周囲を取り囲むように配置されているとともに当該導入チューブ５の側面に対しその軸線方向の２箇所で接着されている。
【００３４】
導入部２は、前記カフ４に接続された導入チューブ５と、この導入チューブ５のカフ４と反対側の端部に設けられた導入側コネクタ６と、導入チューブ５の途中部に設けられた圧力センサ７及び２方活栓８とを備えている。導入チューブ５は、図２に示すように、その軸線方向に平行する３つの内側通路５ａ、５ｂ、５ｂを有する。内側通路５ａは、導入チューブ５の先端側から基端側まで貫通する通路である。各内側通路５ｂは、それぞれ先端側及び基端側が閉塞された通路である。また、各内側通路５ｂは、導入チューブ５の側面を貫通する側孔５ｃを介して先端カフ４ａ内に連通しているとともに、導入チューブ５の側面を貫通する側孔５ｄを介して基端カフ４ｂ内に連通している。導入側コネクタ６は、前記内側通路５ａ内に流体を導入することができるように前記導入チューブ５に接続されている。したがって、この導入側コネクタ６から内側通路５ａに導入された流体は、前記先端カフ４ａ内に導かれ、側孔５ｃを通り各内側通路５ｂ内に導かれるとともに、側孔５ｄを通って基端カフ４ｂ内に導入される。圧力センサ７は、前記各内側通路５ｂ内の流体の圧力を検出可能な歪センサである。この圧力センサ７は、その検出結果を電気信号としてコネクタＫ１（図１参照）を介して外部機器に出力可能とされている。２方活栓８は、各内側通路５ｂと導入チューブ５の外部とを繋ぐ連通路とこの連通路を開閉するための活栓とを有している。この２方活栓８により各内側通路５ａ、５ｂ内の流体の圧力を大気圧に開放することによって、圧力センサ７の零点を調整することができる。
【００３５】
導出部３は、前記基端カフ４ｂに接続された一対の導出チューブ９ａと、これら導出チューブ９ａ同士を合流させるための合流チューブ９ｂと、この合流チューブ９ｂの導出チューブ９ａと反対側の端部に設けられた導出側コネクタ１１と、合流チューブ９ｂの途中部に設けられた圧力センサ１０とを備えている。導出チューブ９ａは、前記基端カフ４ｂの基端部に接続され、当該基端カフ４ｂ内の流体をカフ合流チューブ９ｂ側へ導くことが可能とされている。合流チューブ９ｂは、前記各導出チューブ９ａに対して三方コネクタを介して接続され、当該各導出チューブ９ａにより導かれた流体を合流させるようになっている。圧力センサ１０は、合流チューブ９ｂ内の流体の圧力を検出可能な歪センサである。この圧力センサ１０は、その検出結果を電気信号としてコネクタＫ２（図１参照）を介して外部機器に出力可能とされている。導出側コネクタ１１は、合流チューブ９ｂにより導かれた流体を排出可能となるように、当該合流チューブ９ｂに接続されている。
【００３６】
以下、前記脳冷却用具１の使用方法について図３を参照して説明する。
【００３７】
まず、先端カフ４ａが患者Ｐの食道の領域Ｅ３の上部に配置されるとともに基端カフ４ｂが患者Ｐの咽頭部の領域Ｅ２の下部に配置される位置まで、カフ４を萎ませた状態で患者Ｐに経口挿入する。この状態で導入側コネクタ６から冷却された流体を導入することによりカフ４が膨張して、図３に示すように、カフ４が患者Ｐの咽頭部及び食道に密着する。冷却用具１内に流体が満たされると、その容量を超えた流体が導出部３の導出側コネクタ１１から導出されるため、この流体を冷却して再び導入側コネクタ６に導入する。このような循環を継続することにより、患者Ｐの咽頭部及び食道付近に位置する頚動脈を流れる血液が冷却され、当該血液が運ばれる脳が冷却される。
【００３８】
以下、前記冷却用具１に対する流体の循環を行うための脳冷却装置について説明する。
【００３９】
図４は、本発明の実施形態に係る脳冷却装置の全体構成を示す斜視図である。図５は、図４の冷却装置の流体封入部の正面図である。図６は、図５の流路部分を拡大して示す正面図である。
【００４０】
図４〜図６を参照して、脳冷却装置２０は、前記冷却用具１に接続される流体封入部２２と、この流体封入部２２内に充填された流体を循環させるための装置本体２１とを備えている。前記流体封入部２２は、装置本体２１に対して着脱可能に構成され、特定の患者について使用された後に装置本体２１から取り外されて廃棄される。以下、具体的な構成について説明する。
【００４１】
流体封入部２２は、前記冷却用具１に対する流体の循環経路を構成する流路部材２３と、この流路部材２３を所定の形態で保持するとともに、前記装置本体２１に着脱されるフレーム部材２４とを備えている。
【００４２】
流路部材２３は、前記冷却用具１の導入チューブ５（図１参照）に接続される供給チューブ（供給流路）２６と、前記冷却用具１の合流チューブ９ｂに接続される回収チューブ（回収流路）２５と、これら供給チューブ２６及び回収チューブ２５に接続された貯留タンク（貯留部）３２と、前記供給チューブ２６と回収チューブ２５とを連通させるバイパスチューブ（バイパス流路）２８と、前記貯留タンク３２の上部と下部とを繋ぐ検出用チューブ３４と、この検出用チューブ３４に設けられたエアベントフィルタ３５と、前記供給チューブ２６の途中部に接続された充填用チューブ２７と、供給チューブ２６の途中部に設けられた温度・圧力センサ２９とを備えている。供給チューブ２６は、前記冷却用具１の導入側コネクタ６に着脱可能な導入側接続部２６ａを備えている。この供給チューブ２６は、図６の矢印Ｙ２で示すように、導入側接続部２６ａと貯留タンク３２との間に配設されている。また、供給チューブ２６は、貯留タンク３２内に貯留される流体の水面よりも下となる位置で当該貯留タンク３２に接続されている。回収チューブ２５は、前記冷却用具１の導出側コネクタ１１に着脱可能な導出側接続部２５ａを備えている。この回収チューブ２５は、図６の矢印Ｙ１に示すように、導出側接続部２５ａと貯留タンク３２との間に配設されている。また、回収チューブ２５は、貯留タンク３２内に貯留される流体の水面よりも上となる位置で当該貯留タンク３２に接続されている。バイパスチューブ２８は、供給チューブ２６の途中部と回収チューブ２５の途中部とを連通させるように、両チューブ２５、２６に接続されている。貯留タンク３２は、流体としての生理食塩水を５００ｍｌ充填可能な合成樹脂性の容器である。この貯留タンク３２に生理食塩水が充填されると、当該貯留タンク３２内の生理食塩水の水位に対応して検出用チューブ３４内にも生理食塩水が導入される。エアベントフィルタ３５は、気体を通過させる一方、液体の流通を規制するものであり、貯留タンク３２内を大気圧に開放するために設けられている。充填用チューブ２７は、前記導入側接続部２６ａとバイパスチューブ２８との間となる位置で供給チューブ２６に接続されている。この充填用チューブ２７の端部には、生理食塩水が収容された薬液バックのポート部に穿刺可能な穿刺部２７ａが設けられている。温度・圧力センサ２９は、バイパスチューブ２８と貯留タンク３２との間に位置する供給チューブ２６の途中部に設けられている。この温度・圧力センサ２９は、供給チューブ２６内の生理食塩水の圧力及び温度を検出するとともに、これを電気信号として前記装置本体２１に出力可能とされている。
【００４３】
フレーム部材２４は、前記流路部材２３を図６に示すような形態で保持するための合成樹脂からなる板状の部材である。このフレーム部材２４には、図６に示すように、タンク用孔３１、ポンプ用孔３６、ポンプ用孔４０、弁用孔３７、弁用孔３８及び弁用孔３９が表裏に貫通して設けられている。タンク用孔３１には前記貯留タンク３２が嵌め込まれているため、当該貯留タンク３２は、その表面及び裏面が露出した状態でフレーム部材２４に保持されている。ポンプ用孔３６は、前記回収チューブ２５が上下に掛け渡される位置に設けられている。具体的に、前記バイパスチューブ２８と導出側接続部２５ａとの間に位置する回収チューブ２５の途中部がポンプ用孔３６の表面側で掛け渡されている。ポンプ用孔４０は、前記供給チューブ２６が上下に掛け渡される位置に設けられている。具体的に、前記温度・圧力センサ２９と貯留タンク３２との間に位置する供給チューブ２６の途中部がポンプ用孔４０の表面側で掛け渡されている。弁用孔３７は、前記充填用チューブ２７が上下に掛け渡される位置に設けられている。弁用孔３８は、前記供給チューブ２６の途中部が上下に掛け渡される位置に設けられている。具体的に、前記バイパスチューブ２８と導入側接続部２６ａとの間に位置する供給チューブ２６の途中部が弁用孔３８の表面側で掛け渡されている。弁用孔３９は、前記バイパスチューブ２８の途中部が上下に掛け渡される位置に設けられている。
【００４４】
図４及び図５を参照して、装置本体２１は、第一ポンプ４１と、第二ポンプ４２と、冷却部材４３と、水位センサ４４と、第一弁５０と、第二弁５１と、第三弁５２と、操作部４７と、制御装置（図８参照）４８とを備えている。第一ポンプ４１は、前記供給チューブ２６内の流体を当該供給チューブ２６に沿って流すためのものである。具体的に、第一ポンプ４１は、前記流体封入部２２を装置本体２１に取り付けたときに、前記ポンプ用孔４０内に配置される。第二ポンプ４２は、前記回収チューブ２５内の流体を当該回収チューブ２６に沿って流すためのものである。具体的に、第二ポンプ４２は、前記流体封入部２２を装置本体２１に取り付けたときに、前記ポンプ用孔３６内に配置される。これら両ポンプ４１、４２の構成について、図７を参照して説明する。図７は、図４の第一ポンプ４１及び第二ポンプ４２の機能を説明するための概略構成図である。
【００４５】
両ポンプ４１、４２は、図７に示すように、チューブ支持部材４６と、このチューブ支持部材４６との間でチューブを挟持して扱くための回転子４５とを備えている。回転子４５は、４本のアームを有する十字型の回転フレーム４５ａと、この回転フレーム４５ａの各アームの先端にそれぞれ設けられたローラ４５ｂとを備えている。回転フレーム４５ａは、軸Ｊ１回りに回動可能とされている。ローラ４５ｂは、前記回転フレーム４５ａのアームの先端部から一部を先端側に突出させた状態で、当該各アームに対し前記軸Ｊ１と平行する軸Ｊ２回りにそれぞれ回動可能とされている。チューブ支持部材４６は、前記軸Ｊ１を中心とする円弧状の溝が形成されており、この溝の内側面に沿ってチューブが配索されている。そして、図外のモータによって軸Ｊ１回りに回転フレーム４５ａが回転駆動することにより、ローラ４５ｂとチューブ支持部材４６との間でチューブが挟持され、この挟持状態を維持しつつローラ４５ｂが回転することにより、当該回転方向に向けたチューブ内の流体の流れが発生する。また、このようにチューブを挟持しつつローラ４５ｂが回転するため、回転フレーム４５ａの回転が停止すると、チューブ内の流体の流れが規制されることになる。
【００４６】
再び、図４及び図５を参照して、冷却部材４３は、前記貯留タンク３２に密着することにより当該貯留タンク３２内の流体を冷却するためのものである。具体的に、冷却部材４３は、印加された電圧に応じて冷却能力を発揮するものであり、例えば、ペルチェ素子を採用することができる。この冷却部材４３は、前記流体封入部２２を装置本体２１に取り付けたときに前記貯留タンク３２に密着する位置に設けられている。図４では省略しているが、装置本体２１は、取り付けられた流体封入部２２を挟むように閉じることができる蓋体を有しており、この蓋体にも冷却部材４３が設けられている。水位センサ４４は、前記貯留タンク３２内の流体の水位を検出するためのものである。具体的に、水位センサ４４は、前記流体封入部２２を装置本体２１に取り付けたときに、流体封入部２２の検出用チューブ３４を挟むように配置された赤外線センサからなる。第一弁５０は、前記充填用チューブ２７を遮断又は開放するためのものである。具体的に、第一弁５０は、流体封入部２２が装置本体２１に取り付けられたときに、弁用孔３７を通って充填用チューブ２７を挟むように配置され、電圧が印加されることに応じて充填用チューブ２７を狭窄し、電圧を印加していない状態で前記狭窄を停止するようになっている。第二弁５１は、前記回収チューブ２５を遮断又は開放するためのものである。第三弁５２は、前記供給チューブ２６を遮断又は開放するためのものである。これら第二弁５１及び第三弁５２は、前記第一弁５０と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００４７】
前記操作部４７は、作動状態等を表示するための表示部としての役割と、後述する制御装置４８に対して各種設定項目を入力するための操作部として役割とを有する。具体的に、操作部４７は、タッチパネルにより構成することができる。
【００４８】
図８は、図４の装置本体２１の制御装置４８の電気的構成を示すブロック図である。
【００４９】
制御装置４８は、各前記操作部４７、水位センサ４４、温度・圧力センサ２９及び圧力センサ７、１０（図１参照）からの入力信号に基づいて、第一〜第三弁５０〜５２、第一及び第二ポンプ４１、４２及び冷却部材４３の駆動を制御する。具体的に、制御装置４８は、第一及び第二ポンプ４１、４２の駆動を制御するポンプ制御部４８と、第一〜第三弁５０〜５２の駆動を制御する弁制御部５４と、冷却部材４３による冷却能力を調整する温度制御部５５とを備えている。
【００５０】
以下、前記制御装置４８により実行される処理について、図９〜図１３を参照して説明する。図９は、図８の制御装置４８により実行される基本となる処理を示すフローチャートである。図１０は、図８の冷却準備処理を示すフローチャートである。図１１は、図９の冷却処理を示すフローチャートである。図１２は、図１１の圧力制御処理を示すフローチャートである。図１３は、図９の冷却水回収処理を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、図９を参照して、原則的な流れとして、制御装置４８は、冷却準備処理Ｓ、冷却処理Ｔ及び冷却水回収処理Ｕの順に処理を実行する。
【００５２】
冷却準備処理Ｓが実行されるに先立ち、医療従事者は、図４に示すように、流体封入部２２を装置本体２１に取り付けるとともに、生理食塩水入りのバッグ（図示せず）のポートに流体封入部２２の穿刺部２７ａ（図５参照）を穿刺した上で、このバッグを装置本体の吊り下げ用フック２１ａに吊り下げる。
【００５３】
図１０を参照して、冷却準備処理Ｓでは、まず、医療従事者が操作部４７に表示された操作準備ボタンを操作したか否かを判定し（ステップＳ１）、操作されていないと判定されると繰返しステップＳ１を実行する。
【００５４】
一方、ステップＳ１において操作ボタンが操作されたと判定されると、ステップＳ２において貯留タンク３２への生理食塩水の充填が開始される。つまり、図１５に示すように、第一弁５０により充填用チューブ２７を開放し、第二弁５１及び第三弁５２により供給チューブ２６及び回収チューブ２５を遮断するとともに、生理食塩水が貯留タンク３２へ向けて流れる方向に第一ポンプ４１を駆動する。これにより、前記バッグ内の生理食塩水が充填用チューブ２７及び供給チューブ２６を通って貯留タンク３２に導かれる。
【００５５】
次いで、前記水位センサ４４により貯留タンク３２内の生理食塩水の水位が予め設定された満水時の水位か否かが判定され（ステップＳ３）、満水時の水位ではないと判定されると前記ステップＳ２を繰り返す。
【００５６】
一方、ステップＳ３において貯留タンク３２内の生理食塩水の水位が満水時の水位であると判定されると、ステップＳ４において貯留タンク３２内の生理食塩水の冷却が開示される。つまり、図１６に示すように、前記第一弁５０及び第二弁５１により充填用チューブ２７及び供給チューブ２６を遮断する一方、第三弁５２によりバイパスチューブ２８を開放し、この状態で、生理食塩水が貯留タンク３２から吸引される方向に第一ポンプ４１を駆動するとともに冷却部材４３（図８参照）に対して電圧を印加する。
【００５７】
次いで、温度・圧力センサ２９により検出された生理食塩水の温度が目標温度であるか否かを判定し（ステップＳ５）、ここで目標温度ではないと判定されると、冷却部材４３の温度制御を行う（ステップＳ６）。具体的に、ステップＳ６では、目標温度よりも生理食塩水の温度が高い場合には冷却部材４３に印加する電圧を高くして当該冷却部材４３の冷却能力を上げる一方、目標温度よりも低い場合には冷却部材４３に印加する電圧を低くして当該冷却部材４３の冷却能力を下げる。
【００５８】
一方、ステップＳ６において目標温度であると判定されると、図９のメインルーチンに戻り、図１１に示す冷却処理Ｔが実行されることになる。
【００５９】
この冷却処理Ｔの実行に先立ち、医療従事者は、図１の冷却用具１の導入側コネクタ６を図５の流体封入部２２の導入側接続部２６ａに接続するとともに、図１の冷却用具１の導出側コネクタ１１を図５の流体封入部２２の導出側接続部２５ａに接続する。なお、これらの接続は、冷却用具１と流体封入部２２との間に所定の延長チューブを介して行ってもよい。
【００６０】
図１１を参照して、冷却処理Ｔでは、まず、医療従事者が操作部４７に表示された冷却開始ボタンを操作したか否かを判定し（ステップＴ１）、操作されていないと判定されると繰返しステップＴ１を実行する。
【００６１】
一方、ステップＴ１において冷却開始ボタンが操作されたと判定されると、ステップＴ２において冷却用具１への生理食塩水の充填が開始される。つまり、図１７に示すように、第一弁５０及び第三弁５２により充填用チューブ２７及びバイパスチューブ２８を遮断し、第二弁５１により供給チューブ２６を開放し、生理食塩水を貯留タンク３２から吸引する方向に第一ポンプ４１を駆動するとともに、貯留タンク３２側への流れが生じるように第二ポンプ４２を駆動する。これにより、貯留タンク３２内の生理食塩水は、供給チューブ２６を介して冷却用具１に供給されるとともに、この冷却用具１内に入り切らない生理食塩水は、回収チューブ２５を介して貯留タンク３２に回収される。
【００６２】
次いで、冷却用具１の圧力センサ１０により検出された圧力に基いて、冷却用具１内に生理食塩水が充填されたか否かが判定される（ステップＴ３）。この判定について図１４を参照して説明する。図１４は、冷却準備処理Ｓ及び冷却処理Ｔにおける各ポンプの回転数と圧力センサ１０により検出される圧力との推移を示すグラフである。図１４中、実線が第一ポンプ４１の回転数であり、破線が第二ポンプ４２の回転数であり、一点鎖線が圧力センサ１０により検出された圧力である。図１４の時間ｔ１に示すように、冷却用具１内の空気が生理食塩水に置換されると、圧力センサ１０の検出圧が１ｋＰａ程度低下することが実験上確認されている。そこで、ステップＴ２では、圧力センサ１０の検出圧の低下の有無によって冷却用具１内に生理食塩水が充填された否かを判定する。このステップＴ２で充填されていないと判定されると、前記ステップＴ２を繰返し実行する。
【００６３】
一方、ステップＴ２で冷却用具１内に生理食塩水が充填されたと判定されると、ステップＴ４において前記生理食塩水入りのバッグから貯留タンク３２へ生理食塩水の補充が行われる。つまり、上述した図１５に示すように、第一弁５０を開の状態、第二弁５１及び第三弁５２を閉の状態とし、貯留タンク３２側への流れが生じる方向に第一ポンプ４１を駆動する。これにより、前記バッグから貯留タンク３２へ生理食塩水が導かれる。
【００６４】
次いで、貯留タンク３２内の生理食塩水の水位が満水時の水位であるか否かを判定し（ステップＴ５）、ここで、満水時の水位ではないと判定されると前記ステップＴ４を繰返し実行する。
【００６５】
一方、ステップＴ５において満水時の水位であると判定されると、図１７に示すように、貯留タンク３２と冷却用具１との間で生理食塩水の循環を開始する（ステップＴ６）。具体的に、ステップＴ６では、第一弁５０及び第三弁５２により充填用チューブ２７及びバイパスチューブ２８を遮断し、第二弁５１により供給チューブ２６を開放した状態で、貯留タンク３２から生理食塩水を吸引する方向に第一ポンプ４１を駆動するとともに、貯留タンク３２に生理食塩水を回収する方向に第二ポンプ４２を駆動する。
【００６６】
次いで、圧力センサ１０により検出された冷却用具１内の生理食塩水の圧力が予め設定された目標圧力（例えば、５ｋＰａ）であるか否かを判定し（ステップＴ７）、目標圧力ではないと判定されると、圧力制御処理Ｔ１０が実行される。なお、目標圧力とは、特定の数値であってもよいが、所定の範囲として設定されていてもよい。図１２は、図１１の圧力制御処理Ｔ１０の内容を示すフローチャートである。
【００６７】
図１２を参照して、圧力制御処理Ｔ１０が開始されると、まず、圧力センサ１０による検出圧力が予め設定された目標圧力よりも大きいか否かを判定する（ステップＴ１１）。ここで、圧力センサ１０による検出圧が目標圧力よりも大きい場合には第二ポンプ４２の回転数を上げる（ステップＴ１２）一方、圧力センサ１０による検出圧が目標圧力よりも小さい場合には第二ポンプ４２の回転数を下げる（ステップＴ１３）。つまり、本実施形態の冷却処理では、図１４に示すように、第一ポンプ４１の回転数を略一定に維持したまま、圧力センサ１０による検出圧が目標圧力を超えることに応じて第二ポンプ４２の回転数を上げ、圧力センサ１０による検出圧が目標圧力を下回ることに応じて第二ポンプ４２の回転数を下げるようになっている。なお、本実施形態では、第一ポンプ４１の回転数を略一定としているが、これに限定されることはなく、第二ポンプ４２に加えて第一ポンプ４１の回転する制御するようにしてもよい。ただし、第一ポンプ４１の回転数により冷却用具１に対する生理食塩水の流量が定まるため、流量の均一化を図ることを要する場合には第一ポンプ４１の回転数を固定することが好ましい。
【００６８】
再び図１１を参照して、前記ステップＴ７において圧力センサ１０による検出圧が目標圧力であると判定されると、温度・圧力センサ２９により検出された生理食塩水の温度が予め設定された目標温度であるか否かが判定される（ステップＴ８）。
【００６９】
ここで、生理食塩水の温度が目標温度ではないと判定されると、上述したステップＳ６と同様に、冷却部材４３の温度制御を行い、前記ステップＴ６を繰返し実行する。一方、ステップＴ８において生理食塩水の温度が目標温度であると判定されると、図９に示す処理に戻り、冷却水回収処理Ｕが実行される。図１３は、図９の冷却水回収処理を示すフローチャートである。
【００７０】
図１３を参照して、冷却水回収処理Ｕでは、まず、医療従事者が操作部４７に表示された冷却水回収ボタンを操作したか否かを判定し（ステップＵ１）、操作されていないと判定されると繰返しステップＵ１を実行する。
【００７１】
一方、ステップＵ１において操作ボタンが操作されたと判定されると、ステップＵ２において貯留タンク３２内の生理食塩水を回収する。具体的には、図１８に示すように、第二弁５１及び第三弁５２により供給チューブ２６及びバイパスチューブ２８を遮断し、第一弁５０により充填用チューブ２７を開放し、貯留タンク３２から生理食塩水を吸引する方向に第一ポンプ４１を駆動する。これにより、貯留タンク３２内の生理食塩水は、供給チューブ２６及び充填用チューブ２７を通じてこの充填用チューブ２７に接続されたバッグ内に回収される。
【００７２】
次いで、貯留タンク３２内の生理食塩水が全て回収されたか否かが判定され（ステップＵ３）、回収されていないと判定されると前記ステップＵ２を繰返し実行する。なお、貯留タンク３２内の生理食塩水が全て回収されたか否かは、温度・圧力センサ２９による検出圧力の変動に基き判定することができる。
【００７３】
一方、前記ステップＵ３において貯留タンク３２内の全ての生理食塩水が回収されたと判定されると、ステップＵ４において冷却用具１内に残された生理食塩水を貯留タンク３２に回収する。具体的に、図１９に示すように、第一弁５０及び第三弁５２により充填用チューブ２７及びバイパスチューブ２８を遮断し、第二弁５１により供給チューブ２６を開放した状態で、貯留タンク３２へ向けた流れが生じる方向に第一ポンプ４１を駆動するとともに、貯留タンク３２から吸引する方向に第二ポンプ４２を駆動する。これにより、冷却用具１内の生理食塩水は、供給チューブ２６を介して貯留タンク３２に回収されるとともに、貯留タンク３２内の空気が回収チューブ２５を介して冷却用具１内に導かれる。
【００７４】
そして、ステップＵ５により予め設定された規定時間が経過するまで前記ステップＵ３を実行した後、上述したステップＵ２及びＵ３と同様に、貯留タンク３２内の生理食塩水が全て回収されるまで、貯留タンク３２内の生理食塩水をバッグに回収し（ステップＵ５及びＵ６）、当該処理を終了する。
【００７５】
以上説明したように、前記実施形態によれば、冷却用具１のカフ４内の圧力が目標圧力となるように第二ポンプ４２の回転数が調整されるため、カフ４内の生理食塩水の圧力を目標圧力付近で保持しつつ当該生理食塩水をカフ４と貯留タンク３２との間で循環させることができる。
【００７６】
さらに、前記実施形態では、生理食塩水の循環時においてカフ４から生理食塩水を吸引する方向に駆動する第二ポンプ４２の駆動速度を調整することとしているため、カフ４内の生理食塩水の圧力が必要以上に高くなった場合に、カフ４やこれが密着する食道の壁部等に与える負担を小さくしつつ上述した圧力保持を図ることができる。具体的に、例えば、カフ４内の生理食塩水の圧力を低下させるために第一ポンプ４１の回転数を低くすることのみを行った場合、第二ポンプ４２の駆動速度が維持されることによりカフ４から導出される生理食塩水の流量も維持されることになるため、カフ４内の生理食塩水の圧力は徐々に低下するに止まるのに対し、前記実施形態では、少なくとも第二ポンプ４２の駆動速度を高くすることができるため、カフ４内の流体を積極的に導出させることにより、カフ４内の生理食塩水の圧力を迅速に低下させることができる。
【００７７】
前記実施形態のように、圧力センサ１０が冷却用具１側に設けられている構成とすれば、冷却装置２０側に圧力センサを設ける場合よりも圧力センサとカフ４との距離を近づけることができるため、カフ４内の生理食塩水の圧力をより正確に検出することができ、この検出結果に基いて少なくとも第二ポンプ４２の回転数を調整することにより、カフ４内の生理食塩水の圧力を高い精度で目標圧力に近づけることができる。ただし、冷却用具１に近い位置（例えば、図５の導出側接続部２５ａ付近）に圧力センサを設けることによっても、カフ４内の生理食塩水の圧力をある程度正確に検出することができるため、圧力センサを冷却装置２０側に設けた構成とすることも可能である。
【００７８】
なお、前記実施形態では、圧力センサ１０の検出圧に基いて第二ポンプ４２の回転数を制御することとしているが、圧力センサ７の検出圧に基いて第二ポンプ４２の回転数を制御することもできる。
【００７９】
前記実施形態のように、第一ポンプ４１の回転数を一定としつつ、第二ポンプ４２の回転数を調整するようにした構成とすれば、第一ポンプ４１と第二ポンプ４２との回転数の差を容易に調整することが可能となる。また、カフ４に対する生理食塩水の流量を規定する第一ポンプ４１の回転数が一定とされているため、カフ４に対する生理食塩水の流量を一定にしつつ、カフ４内の生理食塩水の圧力も略一定に保持することができる。
【００８０】
以下、図２０〜図２３を参照して、本発明の別の実施形態について説明する。図２０は、本発明の別の実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。図２１は、図２０のチューブ確認処理で実行される処理を示すフローチャートである。図２２及び図２３は、本発明の実施形態に係る装置本体の動作を示す正面図である。なお、上述した構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
図２０〜図２３を参照して、本実施形態では、前記実施形態で実行される処理に加えて第一ポンプ４１及び第二ポンプ４２に対して流路部材２３の供給チューブ２６及び回収チューブ２５が確実に装着されているか否かを確認するチューブ確認処理Ｖを行うようになっている。
【００８２】
具体的に、本実施形態の装置本体２１は、図２に示すように、前記第一〜第三弁５０〜５２に加えて第四弁５３を備えている。第四弁５３は、前記回収チューブ２５のうち、バイパスチューブ２８の分岐点よりも貯留タンク３２側の部分で当該回収チューブ２５を遮断又は開放するためのものである。この第四弁５３に対応して前記フレーム部材２４には、第四弁５３を通すための弁用孔（図示せず）が設けられている。そして、前記制御装置４８は、第四弁５３の駆動を制御するようになっている。
【００８３】
図２０を参照して、前記冷却準備処理Ｓにおいて操作ボタンが操作されたと判定されると（ステップＳ１でＹＥＳ）、チューブ確認処理Ｖが実行される。なお、前記ステップＳ３において満水時の水位ではないと判定されたときは（ステップＳ３でＮＯ）、チューブ確認処理Ｖではなく前記ステップＳ２にリターンする。
【００８４】
図２１を参照して、チューブ確認処理Ｖが実行されると、まず、図２２に示すように、第一〜第四弁５０〜５３を閉鎖するとともに第一ポンプ４１をタンク吸引側に駆動する（ステップＶ１）。つまり、このステップＶ１では、供給チューブ２６内の空気の行き場を無くした状態で第一ポンプ４１を駆動することにより、貯留タンク３２内の空気を供給チューブ２６に送り込む。
【００８５】
次に、前記第一ポンプ４１の駆動により圧力センサ２９により検出される圧力が所定値まで上昇したか否かを判定する（ステップＶ２）。つまり、このステップＶ２では、第一ポンプ４１を駆動したにもかかわらず供給チューブ２６内の圧力が上がらない状態、すなわち、供給チューブ２６が第一ポンプ４１に正確に装着されていないことに起因して供給チューブ２６内に空気が導入されていない状態が生じているか否かを判定する。
【００８６】
ステップＶ２において圧力の上昇が検出されない場合（ステップＶ２でＮＯ）には、第一ポンプ４１に対して供給チューブ２６が正確に装着されていないものとして、エラー処理Ｖ５を行った上で当該エラー処理Ｖ５の応答に従った処理に移行する。ここで、エラー処理Ｖ５としては、第一〜第四弁５０〜５３を開放するとともに第一ポンプ４１の駆動を停止し、第一ポンプ４１に対して供給チューブ２６が正確に装着されていないことを操作部４７に表示したり、その旨の報知を行った上で、使用者が確認のための入力操作を行うのを待機することが挙げられる。
【００８７】
一方、ステップＶ２において圧力の上昇が検出されると（ステップＶ２でＹＥＳ）、図２３に示すように、第一弁５０、第二弁５１及び第四弁５３を閉鎖し、第三弁を開放するとともに、第一ポンプ４１を停止した上で、第二ポンプ４２を回収側に駆動する（ステップＶ３）。つまり、ステップＶ３では、回収チューブ２６及びバイパスチューブ２８を介して供給チューブ２６に導入された空気の行き場を無くした状態で第二ポンプ４２を駆動することにより、回収チューブ２５を介して導入される空気を供給チューブ２６に送り込む。
【００８８】
次に、第二ポンプ４２の駆動により圧力センサ２９により検出される圧力が所定値まで上昇したか否かを判定する（ステップＶ４）。つまり、このステップＶ４では、第二ポンプ４２を駆動したにもかかわらず供給チューブ２６内の圧力が上がらない状態、すなわち、回収チューブ２５が第二ポンプ４２に正確に装着されていないことに起因して、供給チューブ２６内に空気が導入されない状態が生じているか否かを判定する。
【００８９】
ステップＶ４において圧力の上昇が検出されない場合（ステップＶ４でＮＯ）には、第二ポンプ４２に対して回収チューブ２５が正確に装着されていないものとして、前記エラー処理Ｖ５を行った上で当該エラー処理Ｖ５の応答に従った処理に移行する。
【００９０】
一方、ステップＶ４において圧力の上昇が検出されると（ステップＶ４でＹＥＳ）、図２０に示すように前記ステップＳ２にリターンする。
【００９１】
本実施形態によれば、供給チューブ２６が第一ポンプ４１に対して確実に装着されているか否か、及び、回収チューブ２５が第二ポンプ４２に対して確実に装着されているか否かを確認することができるので、各チューブ２５、２６の装着が不完全なままで処理が進行するのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００９２】
Ｅ１ 口腔から胃に至るまでの領域
１ 冷却用具
２ 導入部
３ 導出部
４ カフ
１０ 圧力センサ（検出部）
２０ 冷却装置
２５ 回収チューブ（回収流路）
２５ａ 導出側接続部
２６ 供給チューブ（供給流路）
２６ａ 導入側接続部
２７ 充填用チューブ（充填流路）
２８ バイパスチューブ（バイパス流路）
３２ 貯留タンク（貯留部）
４１ 第一ポンプ
４２ 第二ポンプ
４３ 冷却部材
４４ 水位センサ
４８ 制御装置（制御部）
５１ 第二弁（弁）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の脳を冷却するための用具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人体等の生体において、心停止のように呼吸機能や循環機能が不全な状態（以下、心停止状態と称す）になると、脳に対する酸素供給量が不足し、この酸素供給量の不足は、脳細胞を死滅させる、いわゆる虚血性神経細胞障害の要因となることが知られている。
【０００３】
一方、心停止状態にある生体に対しては、人工呼吸等、心停止状態から蘇生するための処置が施されることになるが、この処置によって生体が心停止状態から蘇生した場合であっても、前記虚血性神経細胞障害により脳に後遺症が残ってしまうおそれがある。
【０００４】
このような事情に鑑みて、近年では心停止状態にある生体の体温を低下させることにより、脳を冷却して、虚血性神経細胞障害の発生を抑制する治療法、すなわち低体温療法が提唱されている。
【０００５】
低体温療法を行うための用具としては、例えば、特許文献１に開示された脳の冷却用具が知られている。この冷却用具は、経口又は経鼻挿入することにより生体の食道内に配置可能なカフと、このカフに接続されたチューブと、このチューブの前記カフと反対側に接続されたポートとを備えている。そして、前記カフを生体の食道に配置した状態で、前記チューブを介してカフ内に冷却された流体を注入してカフを膨張させることにより、当該カフを食道の内壁に密着させる。その結果、前記食道の内壁付近に位置し、脳へ血液を供給する血管（頚動脈）内の血液が冷却され、脳が冷却される。
【０００６】
さらに、特許文献１の冷却用具は、前記カフ内に冷却された流体を供給するためのチューブ（以下、供給用チューブと称す）と、カフ内の流体を導出するためのチューブ（以下、導出用チューブと称す）とを個別に備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−７５５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の冷却用具を用いて脳の冷却を行う場合、生体の体外まで導出された前記供給用チューブからカフ内へ冷却された流体を供給するとともに、当該カフから導出される流体を導出用チューブを介して生体の体外まで導き、これを冷却した上で再びカフに導入するという循環作業を行なうことが熱交換効率を高める上で好ましい。
【０００９】
ここで、特許文献１の冷却用具では、脳を冷却するためにカフを生体の食道に密着させる必要がある反面、この密着が強くなってカフ内の流体の圧力が高くなり過ぎると食道の内壁やカフ自体に与える負担が大きくなるため、カフ内の流体を適当な圧力に保持する必要がある。しかしながら、従来では、前記循環作業を医療従事者の手作業によって行なっていたため、前記カフ内の流体の圧力を適切に保持するのが難しかった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、脳冷却用具の収容部内の流体の圧力を適切に保持しながら、当該収容部との間で流体を循環させることができる脳冷却装置及びこれに適した脳冷却用具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、内部に流体が導入されることにより膨張して生体の口腔から胃に至るまでの領域の少なくとも一部に密着可能な収容部と、この収容部内に体外から流体を導入可能な導入部と、前記収容部内の流体を体外に導出可能な導出部とを有する脳冷却用具の前記収容部との間で流体を給排するための脳冷却装置であって、前記導入部と接続可能な導入側接続部と、前記導出部と接続可能な導出側接続部と、前記流体を貯留する貯留部と、前記貯留部と前記導入側接続部とを連通する供給流路と、前記貯留部と前記導出側接続部とを連通する回収流路と、前記供給流路に設けられ、当該供給流路に沿って流体を流すための第一ポンプと、前記回収流路に設けられ、当該回収流路に沿って流体を流すための第二ポンプと、前記第一ポンプ及び第二ポンプの駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記貯留部から収容部に向けて流体が流れる方向に前記第一ポンプを駆動させるとともに前記収容部から貯留部に向けて流体が流れる方向に前記第二ポンプを駆動させることにより前記貯留部と前記収容部との間で流体を循環させた状態で、前記収容部内の圧力が予め設定された目標圧力となるように、前記両ポンプのうち少なくとも前記第二ポンプの駆動速度を調整することを特徴とする脳冷却装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、脳冷却用具の収容部内の圧力が目標圧力となるように少なくとも第二ポンプの駆動速度が調整されるため、収容部内の流体の圧力を目標圧力付近で保持しつつ当該流体を収容部と貯留部との間で循環することができる。
【００１３】
さらに、本発明では、流体の循環時において収容部から流体を吸引する方向に駆動する第二ポンプの駆動速度を調整することとしているため、収容部内の流体の圧力が必要以上に高くなった場合に、収容部やこれが密着する食道の壁部等に与える負担を小さくしつつ上述した圧力保持を図ることができる。具体的に、例えば、収容部内の流体の圧力を低下させるために第一ポンプの駆動速度を低くすることのみを行った場合、第二ポンプの駆動速度が維持されることにより収容部から導出される流体の流量も維持されることになるため、収容部内の流体の圧力は徐々に低下するにとどまるのに対し、本発明では、少なくとも第二ポンプの駆動速度を高くすることができるため、収容部内の流体を積極的に導出させることにより、収容部内の流体の圧力を迅速に低下させることができる。
【００１４】
したがって、本発明によれば、脳冷却用具の収容部内の流体の圧力を適切に保持しながら、当該収容部との間で流体を循環させることができる。
【００１５】
前記脳冷却装置において、前記脳冷却用具内の流体の圧力を検出可能な検出部が当該脳冷却用具に設けられており、前記制御部は、前記検出部により検出された収容部内の圧力に基いて、当該収容部内の圧力が前記目標圧力となるように前記両ポンプのうち少なくとも第二ポンプの駆動速度を調整することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、脳冷却用具に検出部が設けられているため、脳冷却装置側に設ける場合よりも検出部の配設位置を収容部に近づけることができるため、収容部内の流体の圧力をより正確に検出することができ、この検出結果に基いて少なくとも第二ポンプの駆動速度を調整することにより、収容部内の流体の圧力を高い精度で目標圧力に近づけることができる。
【００１７】
前記脳冷却装置において、前記制御部は、前記貯留部と前記収容部との間で流体が循環している状態において、前記第一ポンプの駆動速度を一定にし、かつ、前記収容部内の圧力が前記目標圧力となるように前記第二ポンプの駆動速度を調整することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、第一ポンプの駆動速度を一定にしているため、第二ポンプの駆動速度を調整することにより第一ポンプと第二ポンプとの相対的な速度差を設定する制御を容易に行うことができる。また、前記収容部に供給される流体の流量は第一ポンプの駆動速度により規定されるため、第一ポンプの駆動速度を一定にしつつ第二ポンプの駆動速度を調整することにより、収容部に対する流体の流量を一定に保持しながら、上述した圧力制御が可能となる。
【００１９】
前記脳冷却装置において、前記貯留部内の流体を冷却するための冷却部をさらに備え、前記制御部は、前記貯留部内の流体の温度が予め設定された目標温度となるように、前記冷却部の冷却能力を調整することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、貯留部に設けられた冷却部によって当該貯留部内の流体を冷却することができるので、上述のように流体を圧力制御しながら循環させるための循環系統の中で当該流体を冷却することができ、この冷却された流体を収容部に供給することにより脳を効果的に冷却することが可能となる。
【００２１】
前記脳冷却装置において、前記第一ポンプを挟んで前記貯留部と反対側の位置となる前記供給流路の途中部と、前記第二ポンプと前記貯留部との間の位置となる前記回収流路の途中部とを連通させるバイパス流路と、このバイパス流路よりも前記導入側接続部側となる位置で前記供給流路を遮断可能な弁とをさらに備え、前記第二ポンプは、その停止状態で前記回収流路を遮断するように構成され、前記制御部は、前記流体の循環を開始する前の段階において、前記弁により供給流路を遮断し、前記第二ポンプを停止し、前記第一ポンプを駆動させることにより、貯留部内の流体を回収流路、バイパス流路及び供給流路を通して貯留部内に戻すことが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、弁により供給流路を遮断するとともに第二ポンプにより回収流路を遮断した状態で第一ポンプを駆動させることにより、バイパス流路を介して貯留部内の流体を循環させる（攪拌する）ことができるため、前記冷却部による流体の冷却を促進することができる。
【００２３】
前記脳冷却装置において、前記流体が液体であり、前記供給流路は、前記貯留部内の液体の水位よりも下となる位置で当該貯留部に接続されているとともに、前記回収流路は、前記貯留部内の液体の水位よりも上となる位置で当該貯留部に接続され、前記制御部は、前記液体の循環が終了した後の段階において、前記回収流路内の液体が前記収容部側に流れる方向に前記第二ポンプを駆動させるとともに、前記供給流路内の液体が前記貯留部側に流れる方向に前記第一ポンプを駆動させることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、貯留部内の気体を供給流路を介して脳冷却用具内に導くとともに当該冷却用具内の流体を貯留部内に導くことができるため、脳冷却用具の使用後に、当該冷却用具内の液体を貯留部内に回収することができる。
【００２５】
また、本発明は、前記脳冷却装置に接続して使用される脳冷却用具であって、生体に経口又は経鼻挿入された状態で内部に流体が導入されることにより膨張して生体の口腔から胃に至るまでの少なくとも一部に密着可能な収容部と、この収容部内に体外から流体を導入可能で、かつ、前記脳冷却装置の導入側接続部に接続可能な導入部と、前記収容部内の流体を体外に導出可能で、かつ、前記脳冷却装置の導出側接続部に接続可能な導出部と、前記導入部又は導出部内の流体の圧力を検出可能で、かつ、前記脳冷却装置の制御部に検出結果を出力可能な検出部とを備えていることを特徴とする脳冷却用具を提供する。
【００２６】
本発明に係る脳冷却用具によれば、その導入部及び導出部が導入側接続部及び導出側接続部に接続可能で、かつ、検出部による検出結果を脳冷却装置の制御部に出力可能とされているため、収容部内の流体の圧力を適切に保持することができる前記脳冷却装置に好適に使用することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、脳冷却用具の収容部内の流体の圧力を適切に保持しながら、当該収容部との間で流体を循環させることができる脳冷却装置及びこれに適した脳冷却用具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る脳冷却用具の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１の脳冷却用具の機能を説明するための平面概略図である。
【図３】図１の脳冷却用具を患者に適用した状態を示す側面概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る脳冷却装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】図４の冷却装置の流体封入部の正面図である。
【図６】図５の流路部分を拡大して示す正面図である。
【図７】図４の第一ポンプ及び第二ポンプの機能を説明するための概略構成図である。
【図８】図４の装置本体の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】図８の制御装置により実行される基本となる処理を示すフローチャートである。
【図１０】図８の冷却準備処理を示すフローチャートである。
【図１１】図９の冷却処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の圧力制御処理を示すフローチャートである。
【図１３】図９の冷却水回収処理を示すフローチャートである。
【図１４】冷却準備処理Ｓ及び冷却処理Ｔにおける各ポンプの回転数と圧力センサにより検出される圧力との推移を示すグラフである。
【図１５】生理食塩水をバッグから貯留タンクへ充填している状態を示す正面図である。
【図１６】貯留タンク内の生理食塩水を冷却装置の内部で循環させている状態を示す正面図である。
【図１７】貯留タンクと冷却用具のカフとの間で生理食塩水を循環させている状態を示す正面図である。
【図１８】貯留タンク内の生理食塩水をバッグに回収している状態を示す正面図である。
【図１９】冷却用具内の生理食塩水を貯留タンク内に回収している状態を示す正面図である。
【図２０】本発明の別の実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図２１】図２０のチューブ確認処理で実行される処理を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施形態に係る装置本体の動作を示す正面図であり、第一ポンプに対するチューブの取付状態を確認している状態を示すものである。
【図２３】本発明の実施形態に係る装置本体の動作を示す正面図であり、第二ポンプに対するチューブの取付状態を確認している状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る脳冷却用具の全体構成を示す側面図である。図２は、図１の脳冷却用具の機能を説明するための平面概略図である。図３は、図１の脳冷却用具を患者に適用した状態を示す側面概略図である。
【００３１】
図１〜図３を参照して、脳冷却用具１は、内部に流体を収容可能なカフ４と、このカフ４にそれぞれ接続された導入部２及び導出部３とを備えている。
【００３２】
カフ４は、内部の流体を導出して萎ませた形態と、内部に流体を導入して膨張した形態とを採ることが可能となる伸縮性を有している。また、カフ４は、萎ませた状態で患者Ｐに経口又は経鼻挿入され、この状態で膨張することにより当該患者Ｐの口腔Ｐ１から胃（図示せず）に至るまでの領域Ｅ１の少なくとも一部に密着可能な形状を有している。具体的に、本実施形態に係るカフ４は、図３に示すように、患者Ｐの咽頭部の領域Ｅ１の下部、及び患者Ｐの食道の領域Ｅ２の上部に密着するようになっている。なお、咽頭部と食道とは患者の喉頭蓋（図示せず）を境界として区分されるものとして説明する。
【００３３】
カフ４は、患者Ｐの食道内に配置される先端カフ４ａと、患者Ｐの咽頭部に配置される基端カフ４ｂとを備えている。先端カフ４ａは、図２に示すように、導入部２の後述する導入チューブ５の外側面との間に流体を収容可能な袋状の形状を有する。具体的に、先端カフ４ａは、導入チューブ５の先端部を包むように設けられるとともに当該導入チューブ５の側面に対しその軸線方向の１箇所で接着されている。基端カフ４ｂは、前記先端カフ４ａよりも基端側の位置で導入チューブ５の側面との間に流体を収容可能な袋状の形状を有する。具体的に、基端カフ４ｂは、導入チューブ５の周囲を取り囲むように配置されているとともに当該導入チューブ５の側面に対しその軸線方向の２箇所で接着されている。
【００３４】
導入部２は、前記カフ４に接続された導入チューブ５と、この導入チューブ５のカフ４と反対側の端部に設けられた導入側コネクタ６と、導入チューブ５の途中部に設けられた圧力センサ７及び２方活栓８とを備えている。導入チューブ５は、図２に示すように、その軸線方向に平行する３つの内側通路５ａ、５ｂ、５ｂを有する。内側通路５ａは、導入チューブ５の先端側から基端側まで貫通する通路である。各内側通路５ｂは、それぞれ先端側及び基端側が閉塞された通路である。また、各内側通路５ｂは、導入チューブ５の側面を貫通する側孔５ｃを介して先端カフ４ａ内に連通しているとともに、導入チューブ５の側面を貫通する側孔５ｄを介して基端カフ４ｂ内に連通している。導入側コネクタ６は、前記内側通路５ａ内に流体を導入することができるように前記導入チューブ５に接続されている。したがって、この導入側コネクタ６から内側通路５ａに導入された流体は、前記先端カフ４ａ内に導かれ、側孔５ｃを通り各内側通路５ｂ内に導かれるとともに、側孔５ｄを通って基端カフ４ｂ内に導入される。圧力センサ７は、前記各内側通路５ｂ内の流体の圧力を検出可能な歪センサである。この圧力センサ７は、その検出結果を電気信号としてコネクタＫ１（図１参照）を介して外部機器に出力可能とされている。２方活栓８は、各内側通路５ｂと導入チューブ５の外部とを繋ぐ連通路とこの連通路を開閉するための活栓とを有している。この２方活栓８により各内側通路５ａ、５ｂ内の流体の圧力を大気圧に開放することによって、圧力センサ７の零点を調整することができる。
【００３５】
導出部３は、前記基端カフ４ｂに接続された一対の導出チューブ９ａと、これら導出チューブ９ａ同士を合流させるための合流チューブ９ｂと、この合流チューブ９ｂの導出チューブ９ａと反対側の端部に設けられた導出側コネクタ１１と、合流チューブ９ｂの途中部に設けられた圧力センサ１０とを備えている。導出チューブ９ａは、前記基端カフ４ｂの基端部に接続され、当該基端カフ４ｂ内の流体をカフ合流チューブ９ｂ側へ導くことが可能とされている。合流チューブ９ｂは、前記各導出チューブ９ａに対して三方コネクタを介して接続され、当該各導出チューブ９ａにより導かれた流体を合流させるようになっている。圧力センサ１０は、合流チューブ９ｂ内の流体の圧力を検出可能な歪センサである。この圧力センサ１０は、その検出結果を電気信号としてコネクタＫ２（図１参照）を介して外部機器に出力可能とされている。導出側コネクタ１１は、合流チューブ９ｂにより導かれた流体を排出可能となるように、当該合流チューブ９ｂに接続されている。
【００３６】
以下、前記脳冷却用具１の使用方法について図３を参照して説明する。
【００３７】
まず、先端カフ４ａが患者Ｐの食道の領域Ｅ３の上部に配置されるとともに基端カフ４ｂが患者Ｐの咽頭部の領域Ｅ２の下部に配置される位置まで、カフ４を萎ませた状態で患者Ｐに経口挿入する。この状態で導入側コネクタ６から冷却された流体を導入することによりカフ４が膨張して、図３に示すように、カフ４が患者Ｐの咽頭部及び食道に密着する。冷却用具１内に流体が満たされると、その容量を超えた流体が導出部３の導出側コネクタ１１から導出されるため、この流体を冷却して再び導入側コネクタ６に導入する。このような循環を継続することにより、患者Ｐの咽頭部及び食道付近に位置する頚動脈を流れる血液が冷却され、当該血液が運ばれる脳が冷却される。
【００３８】
以下、前記冷却用具１に対する流体の循環を行うための脳冷却装置について説明する。
【００３９】
図４は、本発明の実施形態に係る脳冷却装置の全体構成を示す斜視図である。図５は、図４の冷却装置の流体封入部の正面図である。図６は、図５の流路部分を拡大して示す正面図である。
【００４０】
図４〜図６を参照して、脳冷却装置２０は、前記冷却用具１に接続される流体封入部２２と、この流体封入部２２内に充填された流体を循環させるための装置本体２１とを備えている。前記流体封入部２２は、装置本体２１に対して着脱可能に構成され、特定の患者について使用された後に装置本体２１から取り外されて廃棄される。以下、具体的な構成について説明する。
【００４１】
流体封入部２２は、前記冷却用具１に対する流体の循環経路を構成する流路部材２３と、この流路部材２３を所定の形態で保持するとともに、前記装置本体２１に着脱されるフレーム部材２４とを備えている。
【００４２】
流路部材２３は、前記冷却用具１の導入チューブ５（図１参照）に接続される供給チューブ（供給流路）２６と、前記冷却用具１の合流チューブ９ｂに接続される回収チューブ（回収流路）２５と、これら供給チューブ２６及び回収チューブ２５に接続された貯留タンク（貯留部）３２と、前記供給チューブ２６と回収チューブ２５とを連通させるバイパスチューブ（バイパス流路）２８と、前記貯留タンク３２の上部と下部とを繋ぐ検出用チューブ３４と、この検出用チューブ３４に設けられたエアベントフィルタ３５と、前記供給チューブ２６の途中部に接続された充填用チューブ２７と、供給チューブ２６の途中部に設けられた温度・圧力センサ２９とを備えている。供給チューブ２６は、前記冷却用具１の導入側コネクタ６に着脱可能な導入側接続部２６ａを備えている。この供給チューブ２６は、図６の矢印Ｙ２で示すように、導入側接続部２６ａと貯留タンク３２との間に配設されている。また、供給チューブ２６は、貯留タンク３２内に貯留される流体の水面よりも下となる位置で当該貯留タンク３２に接続されている。回収チューブ２５は、前記冷却用具１の導出側コネクタ１１に着脱可能な導出側接続部２５ａを備えている。この回収チューブ２５は、図６の矢印Ｙ１に示すように、導出側接続部２５ａと貯留タンク３２との間に配設されている。また、回収チューブ２５は、貯留タンク３２内に貯留される流体の水面よりも上となる位置で当該貯留タンク３２に接続されている。バイパスチューブ２８は、供給チューブ２６の途中部と回収チューブ２５の途中部とを連通させるように、両チューブ２５、２６に接続されている。貯留タンク３２は、流体としての生理食塩水を５００ｍｌ充填可能な合成樹脂性の容器である。この貯留タンク３２に生理食塩水が充填されると、当該貯留タンク３２内の生理食塩水の水位に対応して検出用チューブ３４内にも生理食塩水が導入される。エアベントフィルタ３５は、気体を通過させる一方、液体の流通を規制するものであり、貯留タンク３２内を大気圧に開放するために設けられている。充填用チューブ２７は、前記導入側接続部２６ａとバイパスチューブ２８との間となる位置で供給チューブ２６に接続されている。この充填用チューブ２７の端部には、生理食塩水が収容された薬液バックのポート部に穿刺可能な穿刺部２７ａが設けられている。温度・圧力センサ２９は、バイパスチューブ２８と貯留タンク３２との間に位置する供給チューブ２６の途中部に設けられている。この温度・圧力センサ２９は、供給チューブ２６内の生理食塩水の圧力及び温度を検出するとともに、これを電気信号として前記装置本体２１に出力可能とされている。
【００４３】
フレーム部材２４は、前記流路部材２３を図６に示すような形態で保持するための合成樹脂からなる板状の部材である。このフレーム部材２４には、図６に示すように、タンク用孔３１、ポンプ用孔３６、ポンプ用孔４０、弁用孔３７、弁用孔３８及び弁用孔３９が表裏に貫通して設けられている。タンク用孔３１には前記貯留タンク３２が嵌め込まれているため、当該貯留タンク３２は、その表面及び裏面が露出した状態でフレーム部材２４に保持されている。ポンプ用孔３６は、前記回収チューブ２５が上下に掛け渡される位置に設けられている。具体的に、前記バイパスチューブ２８と導出側接続部２５ａとの間に位置する回収チューブ２５の途中部がポンプ用孔３６の表面側で掛け渡されている。ポンプ用孔４０は、前記供給チューブ２６が上下に掛け渡される位置に設けられている。具体的に、前記温度・圧力センサ２９と貯留タンク３２との間に位置する供給チューブ２６の途中部がポンプ用孔４０の表面側で掛け渡されている。弁用孔３７は、前記充填用チューブ２７が上下に掛け渡される位置に設けられている。弁用孔３８は、前記供給チューブ２６の途中部が上下に掛け渡される位置に設けられている。具体的に、前記バイパスチューブ２８と導入側接続部２６ａとの間に位置する供給チューブ２６の途中部が弁用孔３８の表面側で掛け渡されている。弁用孔３９は、前記バイパスチューブ２８の途中部が上下に掛け渡される位置に設けられている。
【００４４】
図４及び図５を参照して、装置本体２１は、第一ポンプ４１と、第二ポンプ４２と、冷却部材４３と、水位センサ４４と、第一弁５０と、第二弁５１と、第三弁５２と、操作部４７と、制御装置（図８参照）４８とを備えている。第一ポンプ４１は、前記供給チューブ２６内の流体を当該供給チューブ２６に沿って流すためのものである。具体的に、第一ポンプ４１は、前記流体封入部２２を装置本体２１に取り付けたときに、前記ポンプ用孔４０内に配置される。第二ポンプ４２は、前記回収チューブ２５内の流体を当該回収チューブ２６に沿って流すためのものである。具体的に、第二ポンプ４２は、前記流体封入部２２を装置本体２１に取り付けたときに、前記ポンプ用孔３６内に配置される。これら両ポンプ４１、４２の構成について、図７を参照して説明する。図７は、図４の第一ポンプ４１及び第二ポンプ４２の機能を説明するための概略構成図である。
【００４５】
両ポンプ４１、４２は、図７に示すように、チューブ支持部材４６と、このチューブ支持部材４６との間でチューブを挟持して扱くための回転子４５とを備えている。回転子４５は、４本のアームを有する十字型の回転フレーム４５ａと、この回転フレーム４５ａの各アームの先端にそれぞれ設けられたローラ４５ｂとを備えている。回転フレーム４５ａは、軸Ｊ１回りに回動可能とされている。ローラ４５ｂは、前記回転フレーム４５ａのアームの先端部から一部を先端側に突出させた状態で、当該各アームに対し前記軸Ｊ１と平行する軸Ｊ２回りにそれぞれ回動可能とされている。チューブ支持部材４６は、前記軸Ｊ１を中心とする円弧状の溝が形成されており、この溝の内側面に沿ってチューブが配索されている。そして、図外のモータによって軸Ｊ１回りに回転フレーム４５ａが回転駆動することにより、ローラ４５ｂとチューブ支持部材４６との間でチューブが挟持され、この挟持状態を維持しつつローラ４５ｂが回転することにより、当該回転方向に向けたチューブ内の流体の流れが発生する。また、このようにチューブを挟持しつつローラ４５ｂが回転するため、回転フレーム４５ａの回転が停止すると、チューブ内の流体の流れが規制されることになる。
【００４６】
再び、図４及び図５を参照して、冷却部材４３は、前記貯留タンク３２に密着することにより当該貯留タンク３２内の流体を冷却するためのものである。具体的に、冷却部材４３は、印加された電圧に応じて冷却能力を発揮するものであり、例えば、ペルチェ素子を採用することができる。この冷却部材４３は、前記流体封入部２２を装置本体２１に取り付けたときに前記貯留タンク３２に密着する位置に設けられている。図４では省略しているが、装置本体２１は、取り付けられた流体封入部２２を挟むように閉じることができる蓋体を有しており、この蓋体にも冷却部材４３が設けられている。水位センサ４４は、前記貯留タンク３２内の流体の水位を検出するためのものである。具体的に、水位センサ４４は、前記流体封入部２２を装置本体２１に取り付けたときに、流体封入部２２の検出用チューブ３４を挟むように配置された赤外線センサからなる。第一弁５０は、前記充填用チューブ２７を遮断又は開放するためのものである。具体的に、第一弁５０は、流体封入部２２が装置本体２１に取り付けられたときに、弁用孔３７を通って充填用チューブ２７を挟むように配置され、電圧が印加されることに応じて充填用チューブ２７を狭窄し、電圧を印加していない状態で前記狭窄を停止するようになっている。第二弁５１は、前記回収チューブ２５を遮断又は開放するためのものである。第三弁５２は、前記供給チューブ２６を遮断又は開放するためのものである。これら第二弁５１及び第三弁５２は、前記第一弁５０と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００４７】
前記操作部４７は、作動状態等を表示するための表示部としての役割と、後述する制御装置４８に対して各種設定項目を入力するための操作部として役割とを有する。具体的に、操作部４７は、タッチパネルにより構成することができる。
【００４８】
図８は、図４の装置本体２１の制御装置４８の電気的構成を示すブロック図である。
【００４９】
制御装置４８は、各前記操作部４７、水位センサ４４、温度・圧力センサ２９及び圧力センサ７、１０（図１参照）からの入力信号に基づいて、第一〜第三弁５０〜５２、第一及び第二ポンプ４１、４２及び冷却部材４３の駆動を制御する。具体的に、制御装置４８は、第一及び第二ポンプ４１、４２の駆動を制御するポンプ制御部４８と、第一〜第三弁５０〜５２の駆動を制御する弁制御部５４と、冷却部材４３による冷却能力を調整する温度制御部５５とを備えている。
【００５０】
以下、前記制御装置４８により実行される処理について、図９〜図１３を参照して説明する。図９は、図８の制御装置４８により実行される基本となる処理を示すフローチャートである。図１０は、図８の冷却準備処理を示すフローチャートである。図１１は、図９の冷却処理を示すフローチャートである。図１２は、図１１の圧力制御処理を示すフローチャートである。図１３は、図９の冷却水回収処理を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、図９を参照して、原則的な流れとして、制御装置４８は、冷却準備処理Ｓ、冷却処理Ｔ及び冷却水回収処理Ｕの順に処理を実行する。
【００５２】
冷却準備処理Ｓが実行されるに先立ち、医療従事者は、図４に示すように、流体封入部２２を装置本体２１に取り付けるとともに、生理食塩水入りのバッグ（図示せず）のポートに流体封入部２２の穿刺部２７ａ（図５参照）を穿刺した上で、このバッグを装置本体の吊り下げ用フック２１ａに吊り下げる。
【００５３】
図１０を参照して、冷却準備処理Ｓでは、まず、医療従事者が操作部４７に表示された操作準備ボタンを操作したか否かを判定し（ステップＳ１）、操作されていないと判定されると繰返しステップＳ１を実行する。
【００５４】
一方、ステップＳ１において操作ボタンが操作されたと判定されると、ステップＳ２において貯留タンク３２への生理食塩水の充填が開始される。つまり、図１５に示すように、第一弁５０により充填用チューブ２７を開放し、第二弁５１及び第三弁５２により供給チューブ２６及び回収チューブ２５を遮断するとともに、生理食塩水が貯留タンク３２へ向けて流れる方向に第一ポンプ４１を駆動する。これにより、前記バッグ内の生理食塩水が充填用チューブ２７及び供給チューブ２６を通って貯留タンク３２に導かれる。
【００５５】
次いで、前記水位センサ４４により貯留タンク３２内の生理食塩水の水位が予め設定された満水時の水位か否かが判定され（ステップＳ３）、満水時の水位ではないと判定されると前記ステップＳ２を繰り返す。
【００５６】
一方、ステップＳ３において貯留タンク３２内の生理食塩水の水位が満水時の水位であると判定されると、ステップＳ４において貯留タンク３２内の生理食塩水の冷却が開示される。つまり、図１６に示すように、前記第一弁５０及び第二弁５１により充填用チューブ２７及び供給チューブ２６を遮断する一方、第三弁５２によりバイパスチューブ２８を開放し、この状態で、生理食塩水が貯留タンク３２から吸引される方向に第一ポンプ４１を駆動するとともに冷却部材４３（図８参照）に対して電圧を印加する。
【００５７】
次いで、温度・圧力センサ２９により検出された生理食塩水の温度が目標温度であるか否かを判定し（ステップＳ５）、ここで目標温度ではないと判定されると、冷却部材４３の温度制御を行う（ステップＳ６）。具体的に、ステップＳ６では、目標温度よりも生理食塩水の温度が高い場合には冷却部材４３に印加する電圧を高くして当該冷却部材４３の冷却能力を上げる一方、目標温度よりも低い場合には冷却部材４３に印加する電圧を低くして当該冷却部材４３の冷却能力を下げる。
【００５８】
一方、ステップＳ６において目標温度であると判定されると、図９のメインルーチンに戻り、図１１に示す冷却処理Ｔが実行されることになる。
【００５９】
この冷却処理Ｔの実行に先立ち、医療従事者は、図１の冷却用具１の導入側コネクタ６を図５の流体封入部２２の導入側接続部２６ａに接続するとともに、図１の冷却用具１の導出側コネクタ１１を図５の流体封入部２２の導出側接続部２５ａに接続する。なお、これらの接続は、冷却用具１と流体封入部２２との間に所定の延長チューブを介して行ってもよい。
【００６０】
図１１を参照して、冷却処理Ｔでは、まず、医療従事者が操作部４７に表示された冷却開始ボタンを操作したか否かを判定し（ステップＴ１）、操作されていないと判定されると繰返しステップＴ１を実行する。
【００６１】
一方、ステップＴ１において冷却開始ボタンが操作されたと判定されると、ステップＴ２において冷却用具１への生理食塩水の充填が開始される。つまり、図１７に示すように、第一弁５０及び第三弁５２により充填用チューブ２７及びバイパスチューブ２８を遮断し、第二弁５１により供給チューブ２６を開放し、生理食塩水を貯留タンク３２から吸引する方向に第一ポンプ４１を駆動するとともに、貯留タンク３２側への流れが生じるように第二ポンプ４２を駆動する。これにより、貯留タンク３２内の生理食塩水は、供給チューブ２６を介して冷却用具１に供給されるとともに、この冷却用具１内に入り切らない生理食塩水は、回収チューブ２５を介して貯留タンク３２に回収される。
【００６２】
次いで、冷却用具１の圧力センサ１０により検出された圧力に基いて、冷却用具１内に生理食塩水が充填されたか否かが判定される（ステップＴ３）。この判定について図１４を参照して説明する。図１４は、冷却準備処理Ｓ及び冷却処理Ｔにおける各ポンプの回転数と圧力センサ１０により検出される圧力との推移を示すグラフである。図１４中、実線が第一ポンプ４１の回転数であり、破線が第二ポンプ４２の回転数であり、一点鎖線が圧力センサ１０により検出された圧力である。図１４の時間ｔ１に示すように、冷却用具１内の空気が生理食塩水に置換されると、圧力センサ１０の検出圧が１ｋＰａ程度低下することが実験上確認されている。そこで、ステップＴ２では、圧力センサ１０の検出圧の低下の有無によって冷却用具１内に生理食塩水が充填された否かを判定する。このステップＴ２で充填されていないと判定されると、前記ステップＴ２を繰返し実行する。
【００６３】
一方、ステップＴ２で冷却用具１内に生理食塩水が充填されたと判定されると、ステップＴ４において前記生理食塩水入りのバッグから貯留タンク３２へ生理食塩水の補充が行われる。つまり、上述した図１５に示すように、第一弁５０を開の状態、第二弁５１及び第三弁５２を閉の状態とし、貯留タンク３２側への流れが生じる方向に第一ポンプ４１を駆動する。これにより、前記バッグから貯留タンク３２へ生理食塩水が導かれる。
【００６４】
次いで、貯留タンク３２内の生理食塩水の水位が満水時の水位であるか否かを判定し（ステップＴ５）、ここで、満水時の水位ではないと判定されると前記ステップＴ４を繰返し実行する。
【００６５】
一方、ステップＴ５において満水時の水位であると判定されると、図１７に示すように、貯留タンク３２と冷却用具１との間で生理食塩水の循環を開始する（ステップＴ６）。具体的に、ステップＴ６では、第一弁５０及び第三弁５２により充填用チューブ２７及びバイパスチューブ２８を遮断し、第二弁５１により供給チューブ２６を開放した状態で、貯留タンク３２から生理食塩水を吸引する方向に第一ポンプ４１を駆動するとともに、貯留タンク３２に生理食塩水を回収する方向に第二ポンプ４２を駆動する。
【００６６】
次いで、圧力センサ１０により検出された冷却用具１内の生理食塩水の圧力が予め設定された目標圧力（例えば、５ｋＰａ）であるか否かを判定し（ステップＴ７）、目標圧力ではないと判定されると、圧力制御処理Ｔ１０が実行される。なお、目標圧力とは、特定の数値であってもよいが、所定の範囲として設定されていてもよい。図１２は、図１１の圧力制御処理Ｔ１０の内容を示すフローチャートである。
【００６７】
図１２を参照して、圧力制御処理Ｔ１０が開始されると、まず、圧力センサ１０による検出圧力が予め設定された目標圧力よりも大きいか否かを判定する（ステップＴ１１）。ここで、圧力センサ１０による検出圧が目標圧力よりも大きい場合には第二ポンプ４２の回転数を上げる（ステップＴ１２）一方、圧力センサ１０による検出圧が目標圧力よりも小さい場合には第二ポンプ４２の回転数を下げる（ステップＴ１３）。つまり、本実施形態の冷却処理では、図１４に示すように、第一ポンプ４１の回転数を略一定に維持したまま、圧力センサ１０による検出圧が目標圧力を超えることに応じて第二ポンプ４２の回転数を上げ、圧力センサ１０による検出圧が目標圧力を下回ることに応じて第二ポンプ４２の回転数を下げるようになっている。なお、本実施形態では、第一ポンプ４１の回転数を略一定としているが、これに限定されることはなく、第二ポンプ４２に加えて第一ポンプ４１の回転する制御するようにしてもよい。ただし、第一ポンプ４１の回転数により冷却用具１に対する生理食塩水の流量が定まるため、流量の均一化を図ることを要する場合には第一ポンプ４１の回転数を固定することが好ましい。
【００６８】
再び図１１を参照して、前記ステップＴ７において圧力センサ１０による検出圧が目標圧力であると判定されると、温度・圧力センサ２９により検出された生理食塩水の温度が予め設定された目標温度であるか否かが判定される（ステップＴ８）。
【００６９】
ここで、生理食塩水の温度が目標温度ではないと判定されると、上述したステップＳ６と同様に、冷却部材４３の温度制御を行い、前記ステップＴ６を繰返し実行する。一方、ステップＴ８において生理食塩水の温度が目標温度であると判定されると、図９に示す処理に戻り、冷却水回収処理Ｕが実行される。図１３は、図９の冷却水回収処理を示すフローチャートである。
【００７０】
図１３を参照して、冷却水回収処理Ｕでは、まず、医療従事者が操作部４７に表示された冷却水回収ボタンを操作したか否かを判定し（ステップＵ１）、操作されていないと判定されると繰返しステップＵ１を実行する。
【００７１】
一方、ステップＵ１において操作ボタンが操作されたと判定されると、ステップＵ２において貯留タンク３２内の生理食塩水を回収する。具体的には、図１８に示すように、第二弁５１及び第三弁５２により供給チューブ２６及びバイパスチューブ２８を遮断し、第一弁５０により充填用チューブ２７を開放し、貯留タンク３２から生理食塩水を吸引する方向に第一ポンプ４１を駆動する。これにより、貯留タンク３２内の生理食塩水は、供給チューブ２６及び充填用チューブ２７を通じてこの充填用チューブ２７に接続されたバッグ内に回収される。
【００７２】
次いで、貯留タンク３２内の生理食塩水が全て回収されたか否かが判定され（ステップＵ３）、回収されていないと判定されると前記ステップＵ２を繰返し実行する。なお、貯留タンク３２内の生理食塩水が全て回収されたか否かは、温度・圧力センサ２９による検出圧力の変動に基き判定することができる。
【００７３】
一方、前記ステップＵ３において貯留タンク３２内の全ての生理食塩水が回収されたと判定されると、ステップＵ４において冷却用具１内に残された生理食塩水を貯留タンク３２に回収する。具体的に、図１９に示すように、第一弁５０及び第三弁５２により充填用チューブ２７及びバイパスチューブ２８を遮断し、第二弁５１により供給チューブ２６を開放した状態で、貯留タンク３２へ向けた流れが生じる方向に第一ポンプ４１を駆動するとともに、貯留タンク３２から吸引する方向に第二ポンプ４２を駆動する。これにより、冷却用具１内の生理食塩水は、供給チューブ２６を介して貯留タンク３２に回収されるとともに、貯留タンク３２内の空気が回収チューブ２５を介して冷却用具１内に導かれる。
【００７４】
そして、ステップＵ５により予め設定された規定時間が経過するまで前記ステップＵ３を実行した後、上述したステップＵ２及びＵ３と同様に、貯留タンク３２内の生理食塩水が全て回収されるまで、貯留タンク３２内の生理食塩水をバッグに回収し（ステップＵ５及びＵ６）、当該処理を終了する。
【００７５】
以上説明したように、前記実施形態によれば、冷却用具１のカフ４内の圧力が目標圧力となるように第二ポンプ４２の回転数が調整されるため、カフ４内の生理食塩水の圧力を目標圧力付近で保持しつつ当該生理食塩水をカフ４と貯留タンク３２との間で循環させることができる。
【００７６】
さらに、前記実施形態では、生理食塩水の循環時においてカフ４から生理食塩水を吸引する方向に駆動する第二ポンプ４２の駆動速度を調整することとしているため、カフ４内の生理食塩水の圧力が必要以上に高くなった場合に、カフ４やこれが密着する食道の壁部等に与える負担を小さくしつつ上述した圧力保持を図ることができる。具体的に、例えば、カフ４内の生理食塩水の圧力を低下させるために第一ポンプ４１の回転数を低くすることのみを行った場合、第二ポンプ４２の駆動速度が維持されることによりカフ４から導出される生理食塩水の流量も維持されることになるため、カフ４内の生理食塩水の圧力は徐々に低下するに止まるのに対し、前記実施形態では、少なくとも第二ポンプ４２の駆動速度を高くすることができるため、カフ４内の流体を積極的に導出させることにより、カフ４内の生理食塩水の圧力を迅速に低下させることができる。
【００７７】
前記実施形態のように、圧力センサ１０が冷却用具１側に設けられている構成とすれば、冷却装置２０側に圧力センサを設ける場合よりも圧力センサとカフ４との距離を近づけることができるため、カフ４内の生理食塩水の圧力をより正確に検出することができ、この検出結果に基いて少なくとも第二ポンプ４２の回転数を調整することにより、カフ４内の生理食塩水の圧力を高い精度で目標圧力に近づけることができる。ただし、冷却用具１に近い位置（例えば、図５の導出側接続部２５ａ付近）に圧力センサを設けることによっても、カフ４内の生理食塩水の圧力をある程度正確に検出することができるため、圧力センサを冷却装置２０側に設けた構成とすることも可能である。
【００７８】
なお、前記実施形態では、圧力センサ１０の検出圧に基いて第二ポンプ４２の回転数を制御することとしているが、圧力センサ７の検出圧に基いて第二ポンプ４２の回転数を制御することもできる。
【００７９】
前記実施形態のように、第一ポンプ４１の回転数を一定としつつ、第二ポンプ４２の回転数を調整するようにした構成とすれば、第一ポンプ４１と第二ポンプ４２との回転数の差を容易に調整することが可能となる。また、カフ４に対する生理食塩水の流量を規定する第一ポンプ４１の回転数が一定とされているため、カフ４に対する生理食塩水の流量を一定にしつつ、カフ４内の生理食塩水の圧力も略一定に保持することができる。
【００８０】
以下、図２０〜図２３を参照して、本発明の別の実施形態について説明する。図２０は、本発明の別の実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。図２１は、図２０のチューブ確認処理で実行される処理を示すフローチャートである。図２２及び図２３は、本発明の実施形態に係る装置本体の動作を示す正面図である。なお、上述した構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
図２０〜図２３を参照して、本実施形態では、前記実施形態で実行される処理に加えて第一ポンプ４１及び第二ポンプ４２に対して流路部材２３の供給チューブ２６及び回収チューブ２５が確実に装着されているか否かを確認するチューブ確認処理Ｖを行うようになっている。
【００８２】
具体的に、本実施形態の装置本体２１は、図２に示すように、前記第一〜第三弁５０〜５２に加えて第四弁５３を備えている。第四弁５３は、前記回収チューブ２５のうち、バイパスチューブ２８の分岐点よりも貯留タンク３２側の部分で当該回収チューブ２５を遮断又は開放するためのものである。この第四弁５３に対応して前記フレーム部材２４には、第四弁５３を通すための弁用孔（図示せず）が設けられている。そして、前記制御装置４８は、第四弁５３の駆動を制御するようになっている。
【００８３】
図２０を参照して、前記冷却準備処理Ｓにおいて操作ボタンが操作されたと判定されると（ステップＳ１でＹＥＳ）、チューブ確認処理Ｖが実行される。なお、前記ステップＳ３において満水時の水位ではないと判定されたときは（ステップＳ３でＮＯ）、チューブ確認処理Ｖではなく前記ステップＳ２にリターンする。
【００８４】
図２１を参照して、チューブ確認処理Ｖが実行されると、まず、図２２に示すように、第一〜第四弁５０〜５３を閉鎖するとともに第一ポンプ４１をタンク吸引側に駆動する（ステップＶ１）。つまり、このステップＶ１では、供給チューブ２６内の空気の行き場を無くした状態で第一ポンプ４１を駆動することにより、貯留タンク３２内の空気を供給チューブ２６に送り込む。
【００８５】
次に、前記第一ポンプ４１の駆動により圧力センサ２９により検出される圧力が所定値まで上昇したか否かを判定する（ステップＶ２）。つまり、このステップＶ２では、第一ポンプ４１を駆動したにもかかわらず供給チューブ２６内の圧力が上がらない状態、すなわち、供給チューブ２６が第一ポンプ４１に正確に装着されていないことに起因して供給チューブ２６内に空気が導入されていない状態が生じているか否かを判定する。
【００８６】
ステップＶ２において圧力の上昇が検出されない場合（ステップＶ２でＮＯ）には、第一ポンプ４１に対して供給チューブ２６が正確に装着されていないものとして、エラー処理Ｖ５を行った上で当該エラー処理Ｖ５の応答に従った処理に移行する。ここで、エラー処理Ｖ５としては、第一〜第四弁５０〜５３を開放するとともに第一ポンプ４１の駆動を停止し、第一ポンプ４１に対して供給チューブ２６が正確に装着されていないことを操作部４７に表示したり、その旨の報知を行った上で、使用者が確認のための入力操作を行うのを待機することが挙げられる。
【００８７】
一方、ステップＶ２において圧力の上昇が検出されると（ステップＶ２でＹＥＳ）、図２３に示すように、第一弁５０、第二弁５１及び第四弁５３を閉鎖し、第三弁を開放するとともに、第一ポンプ４１を停止した上で、第二ポンプ４２を回収側に駆動する（ステップＶ３）。つまり、ステップＶ３では、回収チューブ２６及びバイパスチューブ２８を介して供給チューブ２６に導入された空気の行き場を無くした状態で第二ポンプ４２を駆動することにより、回収チューブ２５を介して導入される空気を供給チューブ２６に送り込む。
【００８８】
次に、第二ポンプ４２の駆動により圧力センサ２９により検出される圧力が所定値まで上昇したか否かを判定する（ステップＶ４）。つまり、このステップＶ４では、第二ポンプ４２を駆動したにもかかわらず供給チューブ２６内の圧力が上がらない状態、すなわち、回収チューブ２５が第二ポンプ４２に正確に装着されていないことに起因して、供給チューブ２６内に空気が導入されない状態が生じているか否かを判定する。
【００８９】
ステップＶ４において圧力の上昇が検出されない場合（ステップＶ４でＮＯ）には、第二ポンプ４２に対して回収チューブ２５が正確に装着されていないものとして、前記エラー処理Ｖ５を行った上で当該エラー処理Ｖ５の応答に従った処理に移行する。
【００９０】
一方、ステップＶ４において圧力の上昇が検出されると（ステップＶ４でＹＥＳ）、図２０に示すように前記ステップＳ２にリターンする。
【００９１】
本実施形態によれば、供給チューブ２６が第一ポンプ４１に対して確実に装着されているか否か、及び、回収チューブ２５が第二ポンプ４２に対して確実に装着されているか否かを確認することができるので、各チューブ２５、２６の装着が不完全なままで処理が進行するのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００９２】
Ｅ１ 口腔から胃に至るまでの領域
１ 冷却用具
２ 導入部
３ 導出部
４ カフ
１０ 圧力センサ（検出部）
２０ 冷却装置
２５ 回収チューブ（回収流路）
２５ａ 導出側接続部
２６ 供給チューブ（供給流路）
２６ａ 導入側接続部
２７ 充填用チューブ（充填流路）
２８ バイパスチューブ（バイパス流路）
３２ 貯留タンク（貯留部）
４１ 第一ポンプ
４２ 第二ポンプ
４３ 冷却部材
４４ 水位センサ
４８ 制御装置（制御部）
５１ 第二弁（弁）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体が導入されることにより膨張して生体の口腔から胃に至るまでの領域の少なくとも一部に密着可能な収容部と、この収容部内に体外から流体を導入可能な導入部と、前記収容部内の流体を体外に導出可能な導出部とを有する脳冷却用具の前記収容部との間で流体を給排するための脳冷却装置であって、
前記導入部と接続可能な導入側接続部と、
前記導出部と接続可能な導出側接続部と、
前記流体を貯留する貯留部と、
前記貯留部と前記導入側接続部とを連通する供給流路と、
前記貯留部と前記導出側接続部とを連通する回収流路と、
前記供給流路に設けられ、当該供給流路に沿って流体を流すための第一ポンプと、
前記回収流路に設けられ、当該回収流路に沿って流体を流すための第二ポンプと、
前記第一ポンプ及び第二ポンプの駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記貯留部から収容部に向けて流体が流れる方向に前記第一ポンプを駆動させるとともに前記収容部から貯留部に向けて流体が流れる方向に前記第二ポンプを駆動させることにより前記貯留部と前記収容部との間で流体を循環させた状態で、前記収容部内の圧力が予め設定された目標圧力となるように、前記両ポンプのうち少なくとも前記第二ポンプの駆動速度を調整することを特徴とする脳冷却装置。
【請求項２】
前記脳冷却用具内の流体の圧力を検出可能な検出部が当該脳冷却用具に設けられており、前記制御部は、前記検出部により検出された収容部内の圧力に基いて、当該収容部内の圧力が前記目標圧力となるように前記両ポンプのうち少なくとも第二ポンプの駆動速度を調整することを特徴とする請求項１に記載の脳冷却装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記貯留部と前記収容部との間で流体が循環している状態において、前記第一ポンプの駆動速度を一定にし、かつ、前記収容部内の圧力が前記目標圧力となるように前記第二ポンプの駆動速度を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の脳冷却装置。
【請求項４】
前記貯留部内の流体を冷却するための冷却部をさらに備え、
前記制御部は、前記貯留部内の流体の温度が予め設定された目標温度となるように、前記冷却部の冷却能力を調整することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の脳冷却装置。
【請求項５】
前記第一ポンプを挟んで前記貯留部と反対側の位置となる前記供給流路の途中部と、前記第二ポンプと前記貯留部との間の位置となる前記回収流路の途中部とを連通させるバイパス流路と、
このバイパス流路よりも前記導入側接続部側となる位置で前記供給流路を遮断可能な弁とをさらに備え、
前記第二ポンプは、その停止状態で前記回収流路を遮断するように構成され、
前記制御部は、前記流体の循環を開始する前の段階において、前記弁により供給流路を遮断し、前記第二ポンプを停止し、前記第一ポンプを駆動させることにより、貯留部内の流体を回収流路、バイパス流路及び供給流路を通して貯留部内に戻すことを特徴とする請求項４に記載の脳冷却装置。
【請求項６】
前記流体が液体であり、
前記供給流路は、前記貯留部内の液体の水位よりも下となる位置で当該貯留部に接続されているとともに、前記回収流路は、前記貯留部内の液体の水位よりも上となる位置で当該貯留部に接続され、
前記制御部は、前記液体の循環が終了した後の段階において、前記回収流路内の液体が前記収容部側に流れる方向に前記第二ポンプを駆動させるとともに、前記供給流路内の液体が前記貯留部側に流れる方向に前記第一ポンプを駆動させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の脳冷却装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の脳冷却装置に接続して使用される脳冷却用具であって、
生体に経口又は経鼻挿入された状態で内部に流体が導入されることにより膨張して生体の口腔から胃に至るまでの少なくとも一部に密着可能な収容部と、
この収容部内に体外から流体を導入可能で、かつ、前記脳冷却装置の導入側接続部に接続可能な導入部と、
前記収容部内の流体を体外に導出可能で、かつ、前記脳冷却装置の導出側接続部に接続可能な導出部と、
前記導入部又は導出部内の流体の圧力を検出可能で、かつ、前記脳冷却装置の制御部に検出結果を出力可能な検出部とを備えていることを特徴とする脳冷却用具。
【請求項１】
内部に流体が導入されることにより膨張して生体の口腔から胃に至るまでの領域の少なくとも一部に密着可能な収容部と、この収容部内に体外から流体を導入可能な導入部と、前記収容部内の流体を体外に導出可能な導出部とを有する脳冷却用具の前記収容部との間で流体を給排するための脳冷却装置であって、
前記導入部と接続可能な導入側接続部と、
前記導出部と接続可能な導出側接続部と、
前記流体を貯留する貯留部と、
前記貯留部と前記導入側接続部とを連通する供給流路と、
前記貯留部と前記導出側接続部とを連通する回収流路と、
前記供給流路に設けられ、当該供給流路に沿って流体を流すための第一ポンプと、
前記回収流路に設けられ、当該回収流路に沿って流体を流すための第二ポンプと、
前記第一ポンプ及び第二ポンプの駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記貯留部から収容部に向けて流体が流れる方向に前記第一ポンプを駆動させるとともに前記収容部から貯留部に向けて流体が流れる方向に前記第二ポンプを駆動させることにより前記貯留部と前記収容部との間で流体を循環させた状態で、前記収容部内の圧力が予め設定された目標圧力となるように、前記両ポンプのうち少なくとも前記第二ポンプの駆動速度を調整することを特徴とする脳冷却装置。
【請求項２】
前記脳冷却用具内の流体の圧力を検出可能な検出部が当該脳冷却用具に設けられており、前記制御部は、前記検出部により検出された収容部内の圧力に基いて、当該収容部内の圧力が前記目標圧力となるように前記両ポンプのうち少なくとも第二ポンプの駆動速度を調整することを特徴とする請求項１に記載の脳冷却装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記貯留部と前記収容部との間で流体が循環している状態において、前記第一ポンプの駆動速度を一定にし、かつ、前記収容部内の圧力が前記目標圧力となるように前記第二ポンプの駆動速度を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の脳冷却装置。
【請求項４】
前記貯留部内の流体を冷却するための冷却部をさらに備え、
前記制御部は、前記貯留部内の流体の温度が予め設定された目標温度となるように、前記冷却部の冷却能力を調整することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の脳冷却装置。
【請求項５】
前記第一ポンプを挟んで前記貯留部と反対側の位置となる前記供給流路の途中部と、前記第二ポンプと前記貯留部との間の位置となる前記回収流路の途中部とを連通させるバイパス流路と、
このバイパス流路よりも前記導入側接続部側となる位置で前記供給流路を遮断可能な弁とをさらに備え、
前記第二ポンプは、その停止状態で前記回収流路を遮断するように構成され、
前記制御部は、前記流体の循環を開始する前の段階において、前記弁により供給流路を遮断し、前記第二ポンプを停止し、前記第一ポンプを駆動させることにより、貯留部内の流体を回収流路、バイパス流路及び供給流路を通して貯留部内に戻すことを特徴とする請求項４に記載の脳冷却装置。
【請求項６】
前記流体が液体であり、
前記供給流路は、前記貯留部内の液体の水位よりも下となる位置で当該貯留部に接続されているとともに、前記回収流路は、前記貯留部内の液体の水位よりも上となる位置で当該貯留部に接続され、
前記制御部は、前記液体の循環が終了した後の段階において、前記回収流路内の液体が前記収容部側に流れる方向に前記第二ポンプを駆動させるとともに、前記供給流路内の液体が前記貯留部側に流れる方向に前記第一ポンプを駆動させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の脳冷却装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の脳冷却装置に接続して使用される脳冷却用具であって、
生体に経口又は経鼻挿入された状態で内部に流体が導入されることにより膨張して生体の口腔から胃に至るまでの少なくとも一部に密着可能な収容部と、
この収容部内に体外から流体を導入可能で、かつ、前記脳冷却装置の導入側接続部に接続可能な導入部と、
前記収容部内の流体を体外に導出可能で、かつ、前記脳冷却装置の導出側接続部に接続可能な導出部と、
前記導入部又は導出部内の流体の圧力を検出可能で、かつ、前記脳冷却装置の制御部に検出結果を出力可能な検出部とを備えていることを特徴とする脳冷却用具。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−１６７４６１（Ｐ２０１１−１６７４６１Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６３７４（Ｐ２０１０−３６３７４）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
【出願人】（０００２０５００７）大研医器株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
【出願人】（０００２０５００７）大研医器株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
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