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送血流量制御装置および体外循環装置 コモンズ

国内特許コード P160013420
整理番号 2011-10
掲載日 2016年11月2日
出願番号 特願2012-053829
公開番号 特開2013-184011
登録番号 特許第5962894号
出願日 平成24年3月9日(2012.3.9)
公開日 平成25年9月19日(2013.9.19)
登録日 平成28年7月8日(2016.7.8)
発明者
  • 二宮 伸治
  • 末田 泰二郎
  • 黒崎 達也
  • 工藤 雅彰
  • 岡村 直哉
出願人
  • 国立大学法人広島大学
  • 学校法人常翔学園
発明の名称 送血流量制御装置および体外循環装置 コモンズ
発明の概要 【課題】流量計を必要とせずに、良好な応答特性で送血流量を制御可能な送血流量制御装置および体外循環装置を提供する。
【解決手段】送血流量制御装置2は、生体10に接続される体外循環装置1の送血流量を制御する装置であり、体外循環装置1の遠心ポンプ40の回転数を検出する回転数検出手段41と、遠心ポンプ40の入口圧力及び出口圧力をそれぞれ検出する入口圧力検出手段81及び出口圧力検出手段82と、血液循環回路20の流路の断面積を調節して生体に送る血液の流量を調整する流量調整手段60と、流量調整手段60を制御する制御手段90とを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


開心術或いは補助循環に使用される血液ポンプのほとんどがローラーポンプに代表される定流量ポンプであった。ローラーポンプは、回転するローラーで血液が通るチューブを押し潰すようにして血液を送り出す構造上、血球の損失が大きい、チューブの摩耗により異物の混入のおそれがある等、安全性の確保に問題があった。



このような背景から、近年ではローラーポンプに代わり、遠心ポンプの使用が増加している。遠心ポンプは、危険な高圧が発生しない、空気混入に対する安全性が高い、過度な陰圧が生じない等、ローラーポンプと比較して様々な利点がある。



一方で、遠心ポンプは、一定回転数で運転しても、患者の血管の狭窄等で圧力負荷が変動すると、送血流量が変化してしまう。このため、送血流量を逐次監視しておくため、流量計を別途設ける必要がある。そして、送血流量を一定に保つため、常に流量計を監視しつつ、送血オクルーダの制御(例えば、特許文献1)、或いは、遠心ポンプの回転数の制御(例えば、特許文献2、3)が行われている。このような流量計としては、超音波流量計、電磁流量計が用いられる。

産業上の利用分野


本発明は、送血流量制御装置および体外循環装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
生体に接続される体外循環装置に用いる送血流量制御装置において、
前記体外循環装置は、血液循環回路を介して血液を循環させる遠心ポンプを備え、
前記送血流量制御装置は、前記遠心ポンプの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記遠心ポンプの入口圧力及び出口圧力をそれぞれ検出する入口圧力検出手段及び出口圧力検出手段と、
前記血液循環回路の流路の断面積を調節して生体に送る血液の流量を調整する流量調整手段と、
前記流量調整手段を制御する制御手段と、を備え、
前記流量調整手段が前記遠心ポンプの下流に設置され、
前記制御手段が入力部、記憶部、演算部及び出力部を有し、
前記入力部に操作者から所望の目標送血流量、前記入口圧力検出手段及び前記出口圧力検出手段で検出された入口圧力検出値及び出口圧力検出値、前記回転数検出手段で検出された前記遠心ポンプの検出回転数、並びに、前記入口圧力検出値、前記出口圧力検出値及び前記検出回転数から前記血液循環回路を流れる血液の推定血液流量を算出する推定血液流量演算式が入力され、
前記記憶部が前記目標送血流量、前記入口圧力検出値、前記出口圧力検出値、前記検出回転数、前記推定血液流量演算式を記憶し、
前記演算部が、前記出口圧力検出値から前記入口圧力検出値を引いて差圧を演算し、前記差圧及び前記検出回転数から前記推定血液流量演算式を用いて前記推定血液流量を演算するとともに、前記目標送血流量から前記推定血液流量を引いた流量差を演算し、
前記出力部が、前記流量差が負の値の場合に前記流路の断面積を減少させる制御信号を前記流量調整手段へ出力し、前記流量差が正の値の場合に前記流路の断面積を増加させる制御信号を前記流量調整手段へ出力し、前記推定血液流量が負の値の場合に前記流路の断面積をゼロにする制御信号を前記流量調整手段に出力する、
ことを特徴とする送血流量制御装置。

【請求項2】
前記推定血液流量演算式が下式1で表される、
ことを特徴とする請求項1に記載の送血流量制御装置。
Qe(f)=α(f)・ΔP+β(f) …(式1)
(式1中、Qeは推定血液流量、fは遠心ポンプの検出回転数、ΔPは出口圧力検出値から入口圧力検出値を引いた差圧、α及びβはそれぞれ遠心ポンプの検出回転数における差圧ΔPを変数とする遠心ポンプの流量の一次関数の傾き及び切片を表す。)

【請求項3】
前記出力部は、前記推定血液流量が、所定の閾値流量を上回る場合、流路断面積をゼロにする制御信号を前記流量調整手段に出力する、
ことを特徴とする請求項2に記載の送血流量制御装置。

【請求項4】
前記目標送血流量及び前記推定血液流量を表示する表示部を有し、
前記遠心ポンプに供給される電源とは独立した電源で作動する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の送血流量制御装置。

【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の送血流量制御装置を備える、
ことを特徴とする体外循環装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012053829thum.jpg
出願権利状態 登録


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