(57)【要約】【課題】リザーバに貯留された血液の液位を効率的かつ安定して検知することが可能とされるリザーバ及び血液循環システムを提供すること。【解決手段】血液循環システムに用いられ一時的に血液を貯留するリザーバ１０２であって、血液を貯留する貯留槽を構成するリザーバ本体１０２Ａと、前記リザーバ本体１０２Ａに貯留された血液の液位を検知するリザーバ液位検知センサとを備え、前記リザーバ液位検知センサは、前記リザーバ本体１０２Ａに貯留される血液の下限液位よりも下方に配置されて血液を介して受ける圧力を検知する圧力センサにより構成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2018094244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液循環システムに用いられ一時的に血液を貯留するリザーバであって、
血液を貯留する貯留槽を構成するリザーバ本体と、
前記リザーバ本体に貯留された血液の液位を検知するリザーバ液位検知センサと、
を備え、
前記リザーバ液位検知センサは、
前記リザーバ本体に貯留される血液の下限液位よりも下方に配置されて血液を介して受ける圧力を検知する圧力センサにより構成されていることを特徴とするリザーバ。
【請求項２】
請求項１に記載のリザーバであって、
前記圧力センサは、
前記貯留槽の下端部に形成され、貯留した血液を流出させる流出口に配置されていることを特徴とするリザーバ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のリザーバと、
脱血した血液を前記リザーバに移送する脱血ラインと、
前記脱血ラインに設けられ脱血流量を測定する脱血流量測定手段と、
前記リザーバから人体に血液を移送する送血ラインと、
前記送血ラインを介して血液を送血する送血ポンプと、
前記リザーバ液位検知センサにより前記リザーバの基準液位を設定可能とする基準液位設定手段と、
前記送血ポンプの送血流量を前記脱血流量に対して特定範囲内に連動送血制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記リザーバ液位が前記基準液位より低い場合に、前記送血ポンプの送血流量を減少させ、
前記リザーバ液位が前記基準液位より高い場合に、前記送血ポンプの送血流量を増加する送血流量増減制御可能に構成されていることを特徴とする血液循環システム。
【請求項４】
請求項３に記載の血液循環システムであって、
前記制御部は、
前記リザーバ液位と前記基準液位に基づいて基準液位に対する血液貯留量差を算出し、
前記基準液位に対する血液貯留量差に基づいて送血流量増減制御における送血流量を算出するように構成されていることを特徴とする血液循環システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱血された血液を循環させる血液循環システムに用いられるリザーバ及び血液循環システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、心臓手術等の手術中や手術後には、心臓を停止あるいは停止に近い状態にすることから、必要に応じて人工心肺や補助循環のための血液循環システムが広く使用されている。
【０００３】
従来、人工心肺装置を操作するには、例えば、脱血の程度や患者の動脈圧を確認しながら、各ラインの流量調整や送血ポンプ（ローラポンプ、遠心ポンプ）の回転数を手動操作することから複雑で高度な技術が必要である。
【０００４】
そこで、人工心肺装置による脱血流量の調整を正確かつ簡易に操作するために、種々の技術が開示されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００５】
しかしながら、脱血する血液の量は手術の状況等により変動することから、上記特許文献１、２に記載された技術を用いても脱血流量に応じて送血することは容易ではなく、送血ポンプの送血流量を脱血流量と連動させて、脱血流量が変動しても適切な流量の血液を安定して循環させることが可能な血液循環システムが開発されている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−０２７９６６号公報
【特許文献２】特開２００６−０２０７１２号公報
【特許文献３】特許第５８３９２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３のように送血流量を脱血流量と連動させる場合であっても、例えば、出血した血液を吸引してリザーバに流入させる場合など、手術の状況に応じてリザーバ液位が変動する場合がある。また、連動送血制御をしていない場合には、リザーバ液位はさらに変動する要因を抱えている。
そこで、リザーバ液位を安定して検知するための技術が望まれている。
【０００８】
一方、送血流量を脱血流量と連動させる連動送血制御において、患者に出血が生じた場合や脱血流量が過小又は過大である場合には、患者に大きな負担が生じるのを抑制しながらリザーバに貯留された血液により送血流量を増減することが望ましい場合がある。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、リザーバに貯留された血液の液位を効率的かつ安定して検知することが可能とされるリザーバ及び血液循環システム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】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、血液循環システムに用いられ一時的に血液を貯留するリザーバであって、血液を貯留する貯留槽を構成するリザーバ本体と、前記リザーバ本体に貯留された血液の液位を検知するリザーバ液位検知センサとを備え、前記リザーバ液位検知センサは、前記リザーバ本体に貯留され血液の下限液位よりも下方に配置されて血液を介して受ける圧力を検知する圧力センサにより構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係るリザーバによれば、リザーバ液位検知センサが圧力センサにより構成されて、リザーバ本体に貯留される血液の下限液位よりも下方（すなわち、常に液面下）に配置されて、血液を介して受ける圧力を検知するので液位を効率的かつ安定して検知することができる。
また、リザーバ液位検知センサが圧力センサにより構成されているので、リザーバ液位検知センサの位置を変えることなく、リザーバ液位及びリザーバ液位の変化を連続的かつリアルタイムに検知することができる。
また、圧力センサが液面下に配置されているので液面に揺れがあっても影響を受けにくく、液面が揺れてもチャタリングが発生するのが抑制されて液位を正確に検知することができる。また、血液が非圧縮性流体であるので圧力を安定して検知することができる。
【００１２】
この明細書において、圧力センサとは、液体の液面下に配置され液体を介して液体の圧力を検知する種々の圧力センサを適用することが可能である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリザーバであって、前記圧力センサは、前記貯留槽の下端部に形成され、貯留した血液を流出させる流出口に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係るリザーバによれば、圧力センサが貯留槽の下端部に形成され、貯留した血液を流出させる流出口に配置されているので、液位が低下しても液位を確実に検出することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、血液循環システムであって、請求項１又は２に記載のリザーバと、脱血した血液を前記リザーバに移送する脱血ラインと、前記脱血ラインに設けられ脱血流量を測定する脱血流量測定手段と、前記リザーバから人体に血液を移送する送血ラインと、前記送血ラインを介して血液を送血する送血ポンプと、前記リザーバ液位検知センサにより前記リザーバの基準液位を設定可能とする基準液位設定手段と、前記送血ポンプの送血流量を前記脱血流量に対して特定範囲内に連動送血制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記リザーバ液位が前記基準液位より低い場合に、前記送血ポンプの送血流量を減少させ、前記リザーバ液位が前記基準液位より高い場合に、前記送血ポンプの送血流量を増加する送血流量増減制御可能に構成されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る血液循環システムによれば、送血流量を脱血流量に対して連動送血制御するとともに、リザーバ液位が基準液位より低い場合には送血ポンプの送血流量を減少させ、リザーバ液位が基準液位より高い場合には送血ポンプの送血流量を増加する。したがって、リザーバ内の血液によって送血流量を調整することが可能とである。
また、基準液位設定手段によりリザーバの基準液位を任意の位置に設定することが可能であるので、操作者が効率的に基準液位を設定することができる。
その結果、手術中の状況により送血流量を増減する必要が生じた場合に、効率的かつ安定して血液循環させることができる。
【００１７】
この明細書において、連動送血制御とは、送血流量を脱血流量に対して設定された特定範囲内に制御することをいい、脱血流量に対する流量差（例えば、上限流量差や下限流量差）や比率等により表すことができる。また、送血流量と脱血流量を同期（等しくする）場合を含む。
【００１８】
また、この明細書において、基準液位設定手段とは、例えば、圧力センサから出力される電気信号に基づいて基準位置を設定するものの他、リザーバに対する圧力センサの高さ方向位置を機械的に変化させて基準位置を調整するもの等、種々の基準液位設定手段が含まれる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の血液循環システムであって、前記制御部は、前記リザーバ液位と前記基準液位に基づいて基準液位に対する血液貯留量差を算出し、前記基準液位に対する血液貯留量差に基づいて送血流量増減制御における送血流量を算出するように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が、リザーバ液位と基準液位に基づいて基準液位に対する血液貯留量差を算出し、基準液位に対する血液貯留量差に基づいて送血流量増減制御における送血流量を算出するので、手術状況等に応じて送血流量を柔軟に増減することができる。
【００２１】
この明細書において、基準液位に対する血液貯留量差に基づいて算出する「送血流量増減制御における送血流量」とは、例えば、血液貯留量差を設定時間で除して得られるリザーバ液位を設定時間で基準液位にすることが可能な送血流量のほか、血液貯留量差を所定範囲内とする際に送血流量を関数やパターンに沿って増減する等、適用可能な種々の算出が含まれる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係るリザーバ及び血液循環システムによれば、リザーバに貯留された血液の液位を効率的かつ安定して検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るリザーバの概略構成を説明する縦断面図であり、圧力センサを取付けていない状態を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るリザーバの概略構成を説明する概念図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る人工心肺装置の作動手順を説明する図であり、脱血流量に対して送血流量を連動させる連動送血制御する場合のフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係る人工心肺装置の作動手順を説明する図であり、送血流量を連動送血流量に対して増減させる送血流量増減制御する場合のフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係るリザーバの概略構成を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態に係る人工心肺装置（血液循環システム）について説明する。
図１は、第１実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図である。また、図２は第１実施形態に係るリザーバの概略構成を説明する縦断面図であり、図３は第１実施形態に係るリザーバの概略構成を説明する概念図である。図１〜３において、符号１００は人工心肺装置を、符号１０２はリザーバを、符号１０２Ｓは圧力センサ（基準液位設定手段）を、符号１１１は脱血流量センサを、符号１２０はローラポンプ（送血ポンプ）を、符号１４０は制御部を、符号１６０は基準液位設定スイッチ（基準液位設定手段）を示している。
【００２５】
人工心肺装置１００は、図１に示すように、例えば、脱血ライン１０１と、リザーバ１０２と、血液ライン１０３と、第１の送血ライン（送血ライン）１０４と、人工肺１０５と、第２の送血ライン（送血ライン）１０６と、脱血流量センサ（脱血流量測定手段）１１１と、ローラポンプ（送血ポンプ）１２０と、脱血レギュレータ（流量調整手段）１２１と、制御部１４０とを備えている。
【００２６】
また、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、ローラポンプ１２０、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６は、この順に接続され、脱血ライン１０１及び送血ライン１０６を介して患者（人体）Ｐに接続可能とされている。
【００２７】
そして、脱血された血液はリザーバ１０２に一時的に貯留され、ローラポンプ（送血ポンプ）１２０によって、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６を介して患者Ｐに循環されるようになっている。
【００２８】
脱血ライン１０１は、一端が患者Ｐに接続可能とされていて、静脈から受け取った血液をリザーバ１０２に移送するようになっている。
また、脱血ライン１０１には、必要に応じて血液の濃度や酸素の濃度をモニターするためのセンサ等（不図示）が設けられている。なお、上記センサ等は、脱血ライン１０１に代えて、血液ライン１０３、第１の送血ライン１０４に設けてもよい。
【００２９】
また、脱血ライン１０１は、例えば、ポリ塩化ビニルなどの樹脂により形成されたチューブにより構成されている。
また、脱血ライン１０１には、脱血レギュレータ１２１、脱血流量センサ１１１がこの順に配置されている。なお、脱血流量センサ１１１、脱血レギュレータ１２１の順に配置してもよい。
【００３０】
リザーバ１０２は、リザーバ本体１０２Ａと、リザーバ本体１０２Ａの上部に取り付けられるヘッドキャップ１０２Ｂと、リザーバ本体１０２Ａの内部に配置される仕切板１０２Ｃと、フィルタ１０２Ｆと、圧力センサ１０２Ｓとを備え、リザーバ本体１０２Ａ内に脱血された血液及び吸引した血液が貯留可能とされている。図２は、第１実施形態に係るリザーバの概略構成を説明する縦断面図であり、圧力センサを取付けていない状態を示す図である。また、図３は、圧力センサを取付けた状態の概略構成を説明する概念図である。
【００３１】
リザーバ本体１０２Ａは、図２に示すように、部分的に下方に伸びる突出部を有する形態とされていて、仕切板１０２Ｃ及びフィルタ１０２Ｆによって第１貯留室Ｑ１及び第２貯留室Ｑ２が画成されている。
また、リザーバ本体１０２Ａの外面には、リザーバ１０２に貯留される血液を目視することが可能な液位目盛１０２Ｇが表示されている。
【００３２】
また、リザーバ本体１０２Ａは、上部に血液が流入する流入口Ｐ１が形成されていて、流入口Ｐ１が脱血ライン１０１に接続され、脱血ライン１０１を介して脱血した血液が第１貯留室Ｑ１に流入するようになっている。
【００３３】
また、リザーバ本体１０２Ａには、必要に応じて、ヘッドキャップ１０２Ｂに形成された吸引血液流入口Ｐ２を介して吸引した血液が第２貯留室Ｑ２に流入するようになっている。
【００３４】
第２貯留室Ｑ２に流入した血液は、仕切り板１０２Ｃによって血液をフィルタ１０２Ｆに向かって導かれ、フィルタ１０２Ｆは第２貯留室Ｑ２の血液を濾過して第１貯留室Ｑ１に移動するようになっている。
【００３５】
第１貯留室Ｑ１は、流入口Ｐ１を介して流入する血液とフィルタ１０２Ｆを介して流入する血液を一時的に貯留し、リザーバ本体１０２Ａの突出部の下端部に形成された流出口Ｐ３を介して血液ライン１０３に血液が流出されるようになっている。
【００３６】
また、リザーバ本体１０２Ａは、突出部の側面に圧力センサ１０２Ｓを取付けるためのセンサポート１０２Ｐを備えている。
センサポート１０２Ｐは、リザーバ本体１０２Ａの下方に形成された突出部の内方と外方とを貫通する貫通穴１０２Ｈが形成されていて、図３に示すように、貫通穴１０２Ｈに圧力センサ１０２Ｓを液密に挿入して圧力センサ１０２Ｓを取付けるようになっている。
なお、圧力センサ１０２Ｓを用いない場合には、図２に示すように、圧力センサ１０２Ｓに代えてプラグ１０２Ｔを貫通穴１０２Ｈに液密に挿入するようになっている。
このように構成により、圧力センサ１０２Ｓを使用するかどうかを容易かつ任意に設定することができる。
【００３７】
圧力センサ１０２Ｓは、圧力検出部が圧力を伝達可能に構成された樹脂膜等によって被覆された構成とされ、例えば、リザーバ本体１０２Ａ内に貯留された血液の液面下に配置されて血液の液圧を血液を介して直接的に検知するように構成されている。
そして、圧力センサ１０２Ｓは、図３に示すように、例えば、血液流出口Ｐ３近傍に配置されている。
【００３８】
血液ライン１０３は、脱血ライン１０１と同様の構成とされていて、リザーバ１０２から受け取った血液をローラポンプ１２０に移送するようになっている。
【００３９】
ローラポンプ１２０は、例えば、回転ローラと、回転ローラの外方に配置され柔軟な樹脂により形成されたチューブとを備えていて、回転ローラが回転してチューブをしごいて血液を吸引、送り出すことにより、リザーバ１０２に貯留された血液を血液ライン１０３を介して吸引するとともに、第１の送血ライン１０４を介して人工肺１０５に血液を移送するようになっている。
【００４０】
また、ローラポンプ１２０は、制御部１４０が出力した回転制御信号によって回転ローラの回転数が制御され、回転ローラの回転数に応じた量の血液を吸引、送血するようになっている。
【００４１】
第１の送血ライン１０４は、脱血ライン１０１と同様の構成とされていて、ローラポンプ１２０から送り出された血液を人工肺１０５に移送するようになっている。
【００４２】
人工肺１０５は、例えば、気体透過性に優れた中空糸膜または平膜などを備えており、血液中の二酸化炭素を排出して酸素を付加するように構成されている。
なお、人工肺１０５は、例えば、血液の温度を調整するための熱交換器が一体に形成されている。
【００４３】
第２の送血ライン１０６は、二酸化炭素を排出して酸素を付加された血液を人工肺１０５から受け取って、患者Ｐの動脈に移送するようになっている。
なお、第２の送血ライン１０６には、例えば、血栓や気泡など血液中の異物を取り除くためのフィルター（不図示）が設けられている。
また、第２の送血ライン１０６は、脱血ライン１０１と同様の構成とされている。
【００４４】
脱血レギュレータ１２１は、脱血ライン１０１に設けられ、例えば、一対のクランプ部材からなるクランパ１２１Ａと、このクランパ１２１Ａを動作させるサーボモータ（不図示）と、脱血レギュレータ操作部１２１Ｂとを備え、操作者が、脱血レギュレータ操作部１２１Ｂを手動操作して、サーボモータによりクランパ１２１Ａのクランプ量（挟込量）を調整することで、脱血ライン１０１の断面積を変化させて脱血ライン１０１を流れる脱血流量を調整するように構成されている。
【００４５】
脱血流量センサ（脱血流量測定手段）１１１は、脱血ライン１０１に設けられていて、例えば、超音波によって血液の流速を測定する超音波センサが用いられており、測定した脱血流量信号を制御部１４０に送るようになっている。
【００４６】
次に、図４を参照して、制御部１４０の概略構成について説明する。
図４は、第１実施形態に係る制御部１４０の概略構成を説明するブロック図である。
制御部１４０は、ローラポンプ１２０の送血流量を脱血流量に対して特定範囲内に送血する連動送血制御と送血流量増減制御が可能とされている。
【００４７】
また、制御部１４０は、送血増減制御起動スイッチ（不図示）を起動することにより、リザーバ１０２の液位が基準液位より低い場合に送血流量を連動送血流量に対して減少させ、リザーバ１０２の液位が基準液位より高い場合に送血流量を連動送血流量に対して増加させる送血流量増減制御を実施する。そして、所定時間経過した後に送血流量増減制御を終了して連動送血制御するようになっている。
【００４８】
送血流量増減制御は、送血増減制御起動スイッチ（不図示）を起動することにより開始され、リザーバ１０２の液位が基準液位より低い場合に送血流量を連動送血流量に対して減少させ、リザーバ１０２の液位が基準液位より高い場合に送血流量を連動送血流量に対して増加させる。そして、送血流量増減制御が終了すると連動送血制御するようになっている。
【００４９】
制御部１４０は、例えば、脱血流量信号受付部１４１と、脱血流量算出部１４２と、ローラポンプ送血流量算出部１４３と、ローラポンプ制御量算出部１４４と、ローラポンプ制御部１４５と、リザーバ液位信号受付部１５１、リザーバ調整量算出部１５２と、基準液位設定スイッチ（基準液位設定手段）１６０と、基準液位信号受付部１６１とを備えている。
【００５０】
また、制御部１４０は、脱血流量センサ１１１、圧力センサ１０２Ｓ、ローラポンプ１２０、基準液位設定スイッチ（基準液位設定手段）１６０とケーブルによって接続されている。
脱血流量信号受付部１４１は、脱血流量センサ１１１と接続されていて、脱血流量センサ１１１から送られる脱血流量信号を受け取るようになっている。
【００５１】
脱血流量算出部１４２は、脱血流量信号受付部１４１から送られた信号に基づいて脱血量を算出するようになっている。具体的には、例えば、脱血流量信号から算出した脱血流速と、脱血ライン１０１の流路面積の積により脱血流量を算出することができる。
【００５２】
リザーバ液位信号受付部１５１は、圧力センサ１０２Ｓから送られるリザーバ液位検知信号を受け取るようになっている。そして、リザーバ液位検知信号をリザーバ調整量算出部１５２に送るようになっている。
【００５３】
基準液位設定スイッチ（基準液位設定手段）１６０は、例えば、設定つまみにより構成されていて、設定つまみを回転させて圧力センサ１０２Ｓに基準液位と対応する基準液位設定信号を出力するようになっている。
また、基準液位設定スイッチ１６０は、基準液位信号受付部１６１と接続されていて、基準液位設定信号を基準液位信号受付部１６１に送るようになっている。
【００５４】
基準液位信号受付部１６１は、基準液位設定スイッチ１６０から基準液位設定信号を受け取りリザーバ調整量算出部１５２に送るようになっている。
【００５５】
リザーバ調整量算出部１５２は、リザーバ液位信号受付部１５１から受け取ったリザーバ液位信号を、例えば、データベース（不図示）を参照してリザーバ液位を算出するようになっている。
また、リザーバ調整量算出部１５２は、基準液位信号受付部１６１から受け取った基準液位信号に基づいて、基準液位と対応するリザーバ液位を設定するようになっている。
【００５６】
また、リザーバ調整量算出部１５２は、送血増減制御起動スイッチ（不図示）が起動されたときのリザーバ液位が基準液位の上側に位置するか下側に位置するかを判断するようになっている。
また、リザーバ調整量算出部１５２は、例えば、基準液位に対するリザーバ液位の液位差をデータベース（不図示）に参照して、送血増減制御起動スイッチ（不図示）が起動されたときのリザーバ液位における血液貯血量と基準液位における血液貯血量を算出するとともに、リザーバ液位を基準液位にするために必要なリザーバ調整量（基準液位に対する血液貯留量差）を算出するようになっている。
【００５７】
ローラポンプ送血流量算出部１４３は、脱血流量算出部１４２から受け取った脱血流量に基づいて、例えば、脱血流量と連動する連動送血流量を算出する。
なお、この実施形態では、ローラポンプ１２０の送血流量は、例えば、送血流量を脱血流量に対して特定範囲内に制御する連動制御の一態様である同期制御とされている。
【００５８】
また、ローラポンプ制御量算出部１４３は、送血増減制御起動スイッチ（不図示）が起動されてリザーバ調整量算出部１５２から送られた場合は、リザーバ調整量（基準液位に対する血液貯留量差）を予め設定した設定時間で除して、送血流量増減制御において単位時間あたりに増減する増減送血流量を算出するとともに、連動送血流量と増減送血流量を合計して送血流量増減制御における送血流量を算出する。
なお、送血流量増減制御する際の設定時間は、例えば、設定時間入力部（不図示）から入力可能とされている。
【００５９】
そして、ローラポンプ制御量算出部１４３は、連動送血制御又は送血流量増減制御における送血流量をローラポンプ送血流量信号としてローラポンプ制御量算出部１４４に送るようになっている。
【００６０】
ローラポンプ制御量算出部１４４は、ローラポンプ送血流量算出部１４３から受け取ったローラポンプ送血流量信号に基づいて、例えば、ローラポンプ１２０の送血流量と送血回転数の流量特性を示すデータテーブルやローラポンプ１２０の送血流量と送血回転数の関係を示す算出式を用いて、ローラポンプ制御量（回転数）を算出する。
【００６１】
ローラポンプ制御部１４５は、ローラポンプ制御量算出部１４４から受け取ったローラポンプ制御量（回転数）と対応する信号をローラポンプ１２０に出力する。
【００６２】
次に、図５を参照して、第１実施形態に係る人工心肺装置１００において、脱血流量に対して送血流量を連動制御する場合の動作手順について説明する。図５は、第１実施形態に係る人工心肺装置の作動手順を説明する図であり、送血流量を脱血流量に対して連動させる連動送血制御する場合のフローチャートである。
（１）まず、脱血流量信号を受け取る（Ｓ１１）。
（２）次に、受取った脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出する（Ｓ１２）。
（３）次いで、算出した脱血流量に基づいて脱血流量と連動するローラポンプ送血流量を算出する（Ｓ１３）。
（４）次に、ローラポンプ送血流量を送血流量特性に参照してローラポンプ制御量（回転数）を算出する（Ｓ１４）。
（５）次いで、ローラポンプ制御量と対応する信号をローラポンプ１２０に出力する（Ｓ１５）。Ｓ１５を実行したらＳ１１に移行する。
上記Ｓ１１〜Ｓ１５を、例えば、手術が完了して血液循環を終了するまで、所定の周期で繰り返して実行する。
【００６３】
次に、図６を参照して、第１実施形態に係る人工心肺装置１００において、送血流量増減制御の場合の動作手順について説明する。図６は、第１実施形態に係る人工心肺装置の作動手順を説明する図であり、送血流量増減制御する場合のフローチャートである。
なお、図６に示すフローチャートは、送血増減制御起動スイッチ（不図示）によって送血流量増減制御する指示がされた場合のものであり、送血増減制御起動スイッチを入れた後にリザーバ１０２に脱血ライン１０１以外から血液が流入しないものとする。
【００６４】
（１）まず、リザーバ液位信号を受け取る（Ｓ２１）。
（２）次に、リザーバ液位信号に基づいて、リザーバ液位が基準液位の上側に位置するか下側に位置するかを判断するとともに、リザーバ液位と基準液位に基づいてリザーバ調整量（基準液位に対する血液貯留量差）を算出する（Ｓ２２）。
なお、リザーバ調整量は、例えば、リザーバ液位と基準液位をデータベース（不図示）に参照して算出する。
（３）次いで、脱血流量信号を受け取る（Ｓ２３）。
（４）次に、受取った脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出する（Ｓ２４）。
（５）次に、Ｓ２２で算出したリザーバ調整量を設定時間で除して単位時間あたりの増減送血流量を算出し、この増減送血流量とＳ２４で算出した脱血流量に基づく連動送血流量を合計してローラポンプ送血流量を算出する（Ｓ２５）。
（６）次いで、ローラポンプ送血流量を送血流量特性に参照してローラポンプ制御量（回転数）を算出する（Ｓ２６）。
（７）次に、ローラポンプ制御量と対応する信号をローラポンプ１２０に出力する（Ｓ２７）。
（８）次いで、送血流量増減制御を開始してから設定時間が経過したかどうかを判断する（Ｓ２８）。設定時間が経過した場合（Ｓ２８：Ｙｅｓ）はフローチャートを終了して通常の連動制御を開始し、設定時間が経過していない場合（Ｓ２８：Ｎｏ）はＳ２３に移行する。
【００６５】
第１実施形態に係るリザーバ１０２及び血液循環システム１００によれば、液位検知センサが圧力センサ１０２Ｓによって構成されているので、液位及び液位の変化を連続的かつリアルタイムに検知することができる。
【００６６】
第１実施形態に係るリザーバ１０２及び血液循環システム１００によれば、液位検知センサが圧力センサ１０２Ｓによって構成され、圧力センサ１０２Ｓが血液の液面下に位置される流出口Ｐ３近傍に配置されているので、液面が揺れてもチャタリングすることが抑制され、リザーバ液位を安定して検知することができる。
【００６７】
また、第１実施形態に係るリザーバ１０２及び血液循環システム１００によれば、圧力センサ１０２Ｓが血液を介して受ける圧力を検知するので液位及び液位の変化を効率的かつ安定して検知することができる。
【００６８】
また、第１実施形態に係るリザーバ１０２及び血液循環システム１００によれば、基準液位設定スイッチ１６０によって圧力センサ１０２Ｓの位置を変更することなくリザーバ１０２の基準液位Ｐ０を任意の位置に設定することが可能であるので、手術状況等に応じて基準液位を効率的に調整することができる。
【００６９】
また、第１実施形態に係る血液循環システム１００によれば、連動送血制御に加えて送血流量増減制御が可能であるので、リザーバ１０２内の血液によって送血流量を調整することができる。
【００７０】
また、第１実施形態に係る血液循環システム１００によれば、基準液位に対する血液貯留量差に基づいて送血流量増減制御における送血流量を算出するので、手術状況等に応じて送血流量を柔軟に設定し、効率的かつ安定して血液循環させることができる。
【００７１】
＜第２実施形態＞
次に、図７を参照して、第２実施形態について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係るリザーバの概略構成を説明する概念図である。図７において、符号２０２はリザーバを示している。
第２実施形態に係るリザーバ２０２が第１実施形態に係るリザーバ１０２と異なるのは、圧力センサ１０２Ｓが、流出部Ｐ３近傍に代えて突出部上端から横方向に拡がる中間棚部に配置されている点である。その他は、第１実施形態と同様であるので第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
【００７２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、第１実施形態においてはリザーバ１０２を送血流量を脱血流量と連動送血制御する人工心肺装置１００に適用する場合について説明したが、連動送血制御を実施しない人工心肺装置に適用してもよい。
また、人工心肺装置１００に代えて、外科手術の用いる種々の血液循環システムに適用してもよい。
【００７３】
また、第１実施形態においては、圧力センサ１０２Ｓをセンサポート１０２Ｐを介して流出口Ｐ３近傍に配置する場合について説明したが、圧力センサをリザーバ１０２をいずれの位置に配置するかは任意に設定することが可能であり、例えば、センサポートを介することなくリザーバ本体１０２Ａの内方に配置する構成としてもよい。
また、第２実施形態のように、リザーバ本体１０２Ａの棚部に配置する場合に、センサポートを介して配置してもよい。
【００７４】
また、上記実施形態においては、設定時間が経過してリザーバ液位が基準液位に到達したら送血流量増減制御を終了する場合について説明したが、時間設定せずにリザーバ液位が基準液位に到達したら送血流量増減制御を終了する構成としてもよいし、リザーバ液位が基準液位の上側又は下側で送血流量増減制御を終了する構成としてもよく、送血流量増減制御を実施する条件は任意に設定することができる。
【００７５】
また、上記実施形態においては、送血流量増減制御における増減送血流量をリザーバ調整量を設定時間で除して算出する場合について説明したが、送血流量増減制御における送血流量は任意に設定可能であり、例えば、連動送血流量に対して一定流量を増減してもよいし、予め設定された関数やパターン等に基づいて増減してもよい。
【００７６】
また、上記実施形態においては、送血ポンプがローラポンプ１２０により構成されている場合について説明したが、ローラポンプ１２０に代えて遠心ポンプにより構成してもよい。
【００７７】
また、第１実施形態においては、図５、図６に、ローラポンプ１２０に係るフローチャートの概略構成の一例を示したが、上記フローチャート以外のアルゴリズムを用いてもよいことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
この発明に係る血液循環システムによれば、血液循環システムにおいてリザーバ液位を効率的かつ安定して検出することができるので、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
Ｐ      患者（人体）
１００  人工心肺装置（血液循環システム）
１０１  脱血ライン
１０２、２０２  リザーバ
１０２Ｓ、２０２Ｓ  圧力センサ
１０５  人工肺
１２０  ローラポンプ（送血ポンプ）
１４０  制御部
１６０  基準液位設定スイッチ（基準液位設定手段）
１６１  基準液位信号受付部
【図１】
2018094244.tif 000003
【図２】
2018094244.tif 000004
【図３】
2018094244.tif 000005
【図４】
2018094244.tif 000006
【図５】
2018094244.tif 000007
【図６】
2018094244.tif 000008
【図７】
2018094244.tif 000009