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JP3065115B2 - 医療用血液回路 - Google Patents
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JP3065115B2 - 医療用血液回路 - Google Patents

医療用血液回路

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JP3065115B2
JP3065115B2 JP3045762A JP4576291A JP3065115B2 JP 3065115 B2 JP3065115 B2 JP 3065115B2 JP 3045762 A JP3045762 A JP 3045762A JP 4576291 A JP4576291 A JP 4576291A JP 3065115 B2 JP3065115 B2 JP 3065115B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医療用血液回路に関
し、更に詳述すれば、体外循環に使用する医療用血液回
路に関するものである。
【0002】
【従来技術】生体内を循環している血液をカニューレや
チューブで生体外に導き、生体外で所定の装置の中を循
環させながら血液に操作や治療を施して再び生体内に戻
すという医療行為がある。このような医療行為は体外循
環と呼ばれる。
【0003】体外循環の代表的なものとしては、心臓手
術に際し、心臓に還流する血液を、カニューレを通して
人工心肺(酸素付加装置)に流し、酸素を加えて再び動
脈に戻す、所謂人工心肺による体外循環がある。
【0004】上記の如き人工心肺において、カニュー
レ、チューブ及びこれらを接続するコネクタ等の医療用
導管内の血液流量を測定し、適切な流量に制御すること
が極めて重要である。このために、電磁血流計と称され
る流量計を使用し、その測定用のプローブを血液流路に
臨ませて医療用導管に取付けることが行われている。
【0005】このような電磁流量計用プローブを内蔵す
る医療用導管は、磁場発生用コイルの構造と強度との点
から、射出成形によってインサート成形することができ
ない。何故なら、射出成形ではコイルやヨークが射出圧
力によって成形時に動いてしまうからである。そこで、
上記プローブは、クランプオン(囲りに嵌め込む)型、
プラグイン(管内に装入する)型のいずれにあっても、
エポキシ樹脂を注型する方法によって医療用導管を成形
している。
【0006】然し、注型法で成形した医療用導管の内面
は血栓発生防止の観点から滑らかでなければならず、こ
のため、成形後にプローブ及びその周辺の内面を手作業
で仕上げ加工を施さねばならない。この手作業が多大の
コストアップの要因となり、また外観上も好ましいもの
ではなくなる。更に、医療器具のうち、血液に直接接触
する部分は、完全なクリーニングが困難なため、一旦使
った後は使い捨てとされているので、医療用導管に埋設
されたプローブも医療用導管と共に使い捨てられるが、
このプローブは高価なものであるので甚だ不経済であ
る。
【0007】特に、コネクタにあっては、その端部にリ
ング状血栓が付着し難い形状とする必要があり、そのた
めには端面の肉厚を0.1mm 以下にせねばならない。この
ようなエッジ部の鋭角化を図るには、コネクタ本体はエ
ンジニアリングプラスチック製とする必要があり、その
成形は射出成形によるのが加工性及び生産性の観点から
有利である。然し、注型法では端面の肉厚を0.1mm 以下
とすることが困難である。
【0008】
【発明の目的】本発明は、カニューレやチューブ等の医
療用導管の製造が低コストで容易であり、かつ、電磁流
量計用プローブを繰返し使用できて経済的である医療用
血液回路を提供することを目的としている。
【0009】
【発明の構成】本発明は、医療用導管に、電磁流量計用
プローブが着脱可能に取付けられている医療用血液回路
であって、前記電磁流量計用プローブが取り付けられる
箇所には、前記医療用導管の内面から外面へ貫通して電
極が設けられ、前記電磁流量計用プローブには、コイル
部分と、前記電極に前記外面にて接する接点と、揺動可
能に取り付けられた押さえ部とが設けられ、前記電磁流
量計用プローブが、前記医療用導管を跨ぐように取り付
けられ、かつ前記押さえ部によって前記医療用導管に固
定されている医療用血液回路に係るものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。先ず、人
工心肺による体外循環の概略について説明する。図1は
人工心肺による体外循環の血液流路を示す回路図であ
る。
【0011】心臓1の右心房1aに接続する上大静脈2
に吸引嘴管6の先端部が挿通され、上大静脈2内の静脈
血は、ポンプP1の駆動によって吸引嘴管6、チューブ
7A内を通ってリザーバー15に貯えられる。吸引嘴管に
よる脱血は、心臓切開時の大量の出血が手術の邪魔にな
るのを防ぐために行われるものである。リザーバー15
は、上記のほか、人工心肺に追加される血液、輸液、薬
剤(いずれも図示省略)が注入されるところでもある。
【0012】上大静脈2には、吸引嘴管6とは別にカニ
ューレ8の先端部が挿通され、下大静脈3にはカニュー
レ9の先端部が挿通される。上、下大静脈中の静脈血
は、落差吸引により、カニューレ8、9並びに二股チュ
ーブ10の分岐管10a、10b及び本管10cを通って人工肺
16に導入される。
【0013】拍動が弱まった或いは停止した心臓では、
特に左心室の心筋は急激な拡張が起こると障害を受ける
ので、左心室1bにベントチューブ11の先端部が挿通さ
れ、左心室1b内の血液は、ポンプP2の駆動により、
ベントチューブ11、チューブ7Bを通ってリザーバー15
に導入され、貯えられる。
【0014】リザーバー15に貯えられる静脈血は、チュ
ーブ7Cを通って人工肺16に入る。
【0015】以上の生体から人工肺に至る導通部分は、
脱血回路と呼ばれる。
【0016】人工肺16にはボンベ17からチューブ7Dを
通って酸素が送られ、人工肺16内の静脈血は、酸素が添
加されて動脈血となり、この動脈血は、チューブ7E、
恒温槽18A、チューブ7Fを通って所定温度に保持さ
れ、再び人工肺16に入る。所定温度に保持された動脈血
は、ポンプP3の駆動によって人工肺16からチューブ7
G、カニューレ12を通って動脈弓5に送られる。
【0017】このほか、容器18内の心筋保護液が、ポン
プP4の駆動により、氷水槽18Bに浸漬された蛇管14、
チューブ7H及びカニューレ13を通り、冷やされて上行
大動脈4に送り込まれる。
【0018】以上の動脈弓5、上行大動脈4への動脈
血、心筋保護液の導通部分は、送血回路と呼ばれる。
【0019】本例では注目すべきことは、吸引嘴管6と
チューブ7Aとの接続、カニューレ8、9と二股チュー
ブの分岐管10a、10bとの接続、ベントチューブ11とチ
ューブ7Bとの接続、チューブ7Gとカニューレ12との
接続及びチューブ7Hとカニューレ13との接続を、電磁
流量計用のプローブ21が取付けられたコネクタ20を使用
して接続していること並びにコネクタ20を後述する構造
としていることである。
【0020】各プローブ21は、図示しない電磁流量計に
電気的に接続されていて、上記の各導管内の血液流量が
測定され、この測定結果に基いて各血液流量が制御され
る。かくして、手術は理想的な血流条件下で遂行される
ことになり、安全な医療行為が保証される。
【0021】図2は上記コネクタの中心軸線(図示せ
ず)に沿う拡大断面図、図3は図2のIII −III 線拡大
断面図である。
【0022】コネクタ20には、これとは別体に造られた
電磁流量計用プローブ21の大部分が電極部分で血液流路
30に臨むように外嵌、固定されている。以下、これにつ
いて詳述する。
【0023】コの字形のコア22とコア22の中央に巻回さ
れた磁場発生用のコイル23とは、エポキシ樹脂製でコの
字形の被覆材21aに埋設され、保護されている。被覆材
21aは、コネクタ円筒部20aに設けられた環状厚肉部
(外径を大きくして厚肉にしている。)20b(厚肉部20
bは無くても良い。)を跨ぐようにして取付けられる。
被覆材21aの一端側に軸21cによって揺動可能に取付け
られた押さえ部21bがばね21dによって内方に付勢され
ることにより、これらが環状厚肉部20bに固定される。
環状厚肉部20bのコイル23に対向する位置、この位置か
ら180度の位置及び両位置間の中央の位置には、外方へ
向かって縮径する円錐台形状の貫通孔20d、20d、20d
が設けられていて、これら貫通孔に円錐台形の白金電極
24A、24B、24Cが嵌入している。貫通孔及び白金電極
を上記のような円錐台形とすることにより、血液31の圧
力によって白金電極が円筒部から抜け出ることがなくな
る。白金電極24A、24B、24Cに接触するように接点25
A、25B、25Cが被覆材21a、押さえ部21bに嵌め込ま
れている。白金電極24A、24B、24Cに対する接点25
A、25B、25Cの位置合せは、図2のAのように局部的
な凹凸嵌合によってなされる。接点25A、25B、25Cは
導線27によって、コイル23の両端は導線26によって夫々
端子28として取り出される。上記各部分によって電磁流
量計用プローブ21が構成される。電磁流量計用プローブ
21の各構成部分は、プラスチックの被覆材21a、同じく
押さえ部21bによって互いに磁気シールドされる。
【0024】流体の流量は、流体の粘度、温度、乱流等
に関係なく、電極間に発生する起電力に比例するので、
血液31の流量を正確かつ容易に電気信号として検出でき
る。そして、この検出結果に基いて図1のポンプP1、
P2、P3、P4を駆動する駆動装置(図示せず)の駆
動を制御する。但し、上、下大静脈2、3から人工肺16
への血流量は、電気的操作の制御弁CVによって制御さ
れる。
【0025】被覆材21a、押さえ部21bをインサート成
形する際、コア22、コイル23、接点25A、25B、25C及
び導線26、27が動かぬように、このインサート成形は注
型法による。コネクタ20の両端部は、吸引嘴管6等の導
管、チューブ7A等の導管が外嵌、接続し、血栓発生の
要因となる段差ができるだけ小さくなるよう、端面に向
かって内径が拡大するテーパ面20c、20cが形成されて
いて、前述したように端面の肉厚dを0.1mm 以下として
いる。コネクタ20は、注型法によってはこのような寸法
には成形できず、射出成形によってポリカーボネート、
ポリサルホンその他のエンジニアリングプラスチック製
としている。
【0026】このように、電磁流量計用プローブ21を、
コネクタ本体とは別体とし、上記のような構造としてい
るので、電磁流量計用プローブ21はコネクタ本体に着脱
可能である。従って、プローブ21を容易かつ堅固に取付
けることができ、また接点25A等と電極24A等との接続
も確実となると共に、一旦使用されたコネクタ本体を廃
棄しても、コイル23及び接点25等を含む高価な電磁流量
計用プローブはコネクタ本体から容易に外して再使用で
きるので、頗る経済的である。なお、白金電極24A、24
B、24Cは、被覆材21a、押さえ部21bを取外した後に
円筒部20a内に簡単に抜いて取出し、再使用可能であ
る。また、電磁流量計用プローブ21を、各種導管を接続
するコネクタ20に設けることにより、取扱いが容易にな
る。なお、カニューレやチューブに上記プローブを設け
ても良い。
【0027】図1における吸引嘴管6とチューブ7Aと
の接続、カニューレ8、9と二股チューブ10の分岐管10
a、10bとの夫々の接続、チューブ7B、7G、7Hと
ベントチューブ11、カニューレ12、13との夫々の接続は
図4、図5、図6に夫々示す通りである。なお、図5に
おいて、括弧を付した符号によって示すように、3本の
チューブ37の接続を行うようにすることができる。その
ほか、図7、図8に示すように、2本のチューブ37、37
同士、2本のカニューレ38、38同士の接続にも、電磁流
量計用プローブを具備するコネクタ20を使用することが
できる。
【0028】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明の技術的思想に基いて上記の実施例に種々の変形を加
えることが可能である。例えば、コネクタ本体に取付け
る電磁流量計用プローブは、上記以外の種々の構造であ
ってよいし、その固定位置も例えば上流側本体の側のよ
うに変更してよい。また、上記の実施例は、膜型人工肺
を用いる補助循環(ECMO)についての例であるが、
これ以外にも、本発明は、右心バイパス法、左心バイパ
ス法、人工腎を使用しての透析療法(血液透析)にも上
記と同様に適用可能である。
【0029】
【発明の効果】本発明は上述した如く、コイル部分と接
点とを有する電磁流量計用プローブが医療用導管を跨ぐ
ようにして揺動可能な押さえ部によって着脱可能に取付
けられるようにしているので、この取付けは容易かつ堅
固となり、医療用導管の電極と上記接点との接続も確実
に行えると共に、血液流量を正確に測定できて医療行為
の安全が保証されるのみならず、医療用導管を使用後に
廃棄する際に上記コイル部分及び接点部分を医療用導管
から容易に取り外して再使用することができる。従っ
て、電磁流量計用プローブは高価なものであることか
ら、経済的に極めて有利である。また、電磁流量計用プ
ローブは繊細な構造であることから、これをインサート
成形するのに射出成形を適用することが困難であるが、
電磁流量計用プローブを医療用導管と別体としたため
に、電磁流量計用プローブを注型法でインサート成形
し、高い寸法精度が必要な医療用導管を射出成形によっ
て成形でき、生産性も著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の人工心肺による体外循環の血液流路を
示す回路図である。
【図2】図1で使用するコネクタの中心軸線に沿う拡大
断面図である。
【図3】図2のIII −III 線拡大断面図である。
【図4】図1の拡大部分概略正面図である。
【図5】図1の図4とは異なる部分の拡大部分概略正面
図である。
【図6】図1の図4、図5とは異なる部分の拡大部分概
略正面図である。
【図7】他の実施例によるチューブ同士の接続を示す拡
大部分概略正面図である。
【図8】他の実施例によるカニューレ同士の接続を示す
拡大部分概略正面図である。
【符号の説明】
1 心臓 2 上大静脈 3 下大静脈 4 上行大動脈 5 動脈弓 6 吸引嘴管 6A、7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、 7H、37 チューブ 8、9、12、13、38 カニューレ 10 二股チューブ 10a、10b 二股チューブの分岐管 11 ベントチューブ 15 リザーバー 16 人工肺 17 酸素ボンベ 20 コネクタ 21 電磁流量計用プローブ 22 コア 23 コイル 24A、24B、24C 電極 25A、25B、25C 接点 30 血液流路 31 血液 CV 制御弁 P1、P2、P3、P4 ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61M 1/14 A61B 5/0265 A61M 39/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 医療用導管に、電磁流量計用プローブが
    着脱可能に取付けられている医療用血液回路であって、 前記電磁流量計用プローブが取り付けられる箇所には、
    前記医療用導管の内面から外面へ貫通して電極が設けら
    れ、 前記電磁流量計用プローブには、コイル部分と、前記電
    極に前記外面にて接する接点と、揺動可能に取り付けら
    れた押さえ部とが設けられ、 前記電磁流量計用プローブが、前記医療用導管を跨ぐよ
    うに取り付けられ、 かつ前記押さえ部によって前記医療用導管に固定されて
    いる医療用血液回路。
  2. 【請求項2】 医療用導管が、この医療用導管とは別の
    複数の医療用導管を接続するための管状コネクタであ
    る、請求項1に記載の医療用血液回路。
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