(57)【要約】【課題】血液循環システムにおいて、送血ポンプを制御することにより、送血ラインを流れる送血流量の逓増と送血流量の逓減の少なくともいずれか一方を効率的に行うことが可能な血液循環システムを提供すること。【解決手段】人工心肺装置１００であって、ローラポンプ１２０と、脱血ライン１０１と、第１の送血ライン１０４と、脱血流量センサ１１１と、前記ローラポンプ１２０を前記脱血流量と対応させて連動制御する制御部１４０と、を備え、前記制御部１４０は、前記ローラポンプ１２０による送血流量を、予め設定した条件に基づいて逓増処理及び逓減処理可能とされていることを特徴とする。【選択図】図１
2016043262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に接続可能とされ、脱血された血液を送血ポンプによって人体に送血する血液循環システムであって、
送血ポンプと、
脱血された血液が前記送血ポンプに向かう脱血ラインと、
前記送血ポンプから送られる血液を人体に向かって移送する送血ラインと、
前記送血ポンプによる送血流量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記送血ポンプによる送血流量を、予め設定した条件に基づいて逓増送血と逓減送血の少なくともいずれかに制御可能とされていることを特徴とする血液循環システム。
【請求項２】
請求項１に記載の血液循環システムであって、
前記脱血ラインを流れる脱血を流量調整する脱血流量調整手段を備え、
前記制御部は、
前記脱血流量調整手段を、前記送血流量と対応させて制御することを特徴とする血液循環システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の血液循環システムであって、
前記脱血ラインに設けられた脱血流量測定手段を備え、
前記制御部は、
前記送血流量が前記脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内となるように前記送血ポンプを連動制御す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、送血ポンプによって循環させるための血液循環システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心臓手術等の手術中や手術後においては、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】
従来の人工心肺を備えた人工心肺装置（血液循環システム）５００は、例えば、図１３に示すように、脱血ライン５０１と、リザーバ５０２と、血液ライン５０３と、送血ポンプ５０４と、第１の送血ライン５０５と、人工肺５０６と、第２の送血ライン５０７とを備えている。
【０００４】
脱血ライン５０１は、患者（人体）Ｐの静脈から受け取った血液をリザーバ５０２に移送するものであり、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。
リザーバ５０２は、内部に槽を有していて、移送されてきた血液を一時的に貯留するようになっている。
【０００５】
送血ポンプ５０４は、リザーバ５０２と送血ポンプ５０４とを接続する血液ライン５０３、及び送血ポンプ５０４と人工肺５０６とを接続する第１の送血ライン５０５を介して、リザーバ５０２に貯留された血液を人工肺５０６に移送するものであり、例えば、ローラポンプや遠心ポンプなどが用いられ、送血ポンプ制御部５４０からの信号出力により制御するようになっている。
【０００６】
人工肺５０６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いて、血液中の二酸化炭素を排出し酸素を付加する機能を有している。
第２の送血ライン５０７は、人工肺５０６において二酸化炭素を排出して酸素を付加された血液を受け取って、患者Ｐの動脈に移送するようになっている。
【０００７】
このように構成された人工心肺装置５００は、操作するのに高度な知識、技術が必要とされ、医師の指示に基づいて、臨床工学技士が手動操作によって血液流量を調整することが一般的である。
【０００８】
臨床工学技士が、手動操作によって血液流量を調整する際には、例えば、脱血の程度や患者の動脈圧を確認しながら、脱血ラインを鉗子で挟んで、脱血ラインにおける血液流量を鉗子で挟んで調整する必要がある。
【０００９】
また、血液流量の調整に際しては、例えば、送血ポンプ（ローラポンプ、遠心ポンプ等）の吐出量を手動で回転数を操作して調整することから、各ラインの調整に加えて、複雑で高度な操作技術が必要である。
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、脱血ライン５０１を挟んで変形させることにより、脱血流量を調整する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
特許文献１に記載の人工心肺装置は、例えば、脱血レギュレータ操作部５２０によって、一対のクランプ部材からなるクランパとサーボモータとを有する脱血レギュレータ５２１を操作することにより、脱血ライン５０１を挟んで変形させ、脱血ライン５０１を介して脱血される脱血流量を調整するようになっている。
【００１１】
また、脱血レギュレータ制御部と送血レギュレータ制御部とを連動させて、これら制御部のいずれか一方を操作して、脱血流量と送血流量を同時に制御することにより、人工心肺装置における血液流量を、効率的に調整する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１２】
一方、例えば、血液循環システムを用いた手術では、手術開始時に送血流量を徐々に増加させることが望ましく、手術が終了してから血液循環システムを停止する際には、送血流量を徐々に減少させることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、例えば、手術開始時における送血流量の逓増や、手術が終了時における送血流量の逓減には、高度な技術が必要とされ、多くの手間を費やしている。
そこで、手術開始時における送血流量の逓増や、手術が終了時における送血流量の逓減を効率的に行うことができる技術が望まれる。
また、手術の状況等によって脱血流量が変動しても、スムースに安定した血液循環が可能であることが好適である。
【００１５】
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、送血ポンプを制御することにより、送血ラインを流れる送血流量の逓増と逓減の少なくともいずれか一方を効率的に行うことが可能な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】
【００１６】
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、人体に接続可能とされ、脱血された血液を送血ポンプによって人体に送血する血液循環システムであって、送血ポンプと、脱血された血液が前記送血ポンプに向かう脱血ラインと、前記送血ポンプから送られる血液を人体に向かって移送する送血ラインと、前記送血ポンプによる送血流量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記送血ポンプによる送血流量を、予め設定した条件に基づいて逓増送血と逓減送血の少なくともいずれかに制御可能とされていることを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が、送血ラインを流れる血液の送血流量を、予め設定した条件に基づいて逓増送血と逓減送血の少なくともいずれかにより送血制御することができる。
その結果、手術開始時における送血流量を自動で漸次増加すること、手術終了時における送血流量を自動で漸次減少することのいずれかが可能となり、手術における血液循環を効率的に行うことができる。
【００１８】
この明細書において、送血流量の逓増、逓減とは、例えば、送血ポンプの吐出量を通常制御において自動的に調整して送血流量を逓増、逓減する場合、送血流量を脱血流量と連動させた連動制御において送血流量を自動的に逓増、逓減する場合等を含む。
【００１９】
また、この明細書において、連動制御とは、送血ポンプによる送血流量を脱血流量と連動して制御することをいい、送血ポンプによる送血流量が脱血流量に対して特定範囲内に制御することをいう。
また、通常制御とは、送血ポンプによる送血流量が脱血流量と独立して制御する場合であり、脱血流量と連動して制御されていない場合をいう。例えば、手動操作による送血流量に関する指示に基づいて制御する場合や、予め設定されたデータ等に基づいて制御する場合を含む。
【００２０】
この明細書において、脱血ラインとは、血液循環システムを構成する血液ラインのうち、人体から脱血された血液が送血ポンプに向かう側に形成された血液ラインであり、より具体的には、血液が空間に開放される部位（例えば、リザーバ等）よりも上流側に位置されて、定常的に血液流量の連続性がなくなる血液ラインについてはリザーバ等に向かう血液ラインをいう。
【００２１】
また、送血ラインとは、送血ポンプから人体側に向かう血液ラインをいう。
なお、血液循環路において、脱血ライン又は送血ラインに該当しないものや、脱血ライン、送血ラインのうち、一部のものを、便宜上、血液ラインと記載する場合がある。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の血液循環システムであって、前記脱血ラインを流れる脱血を流量調整する脱血流量調整手段を備え、前記制御部は、前記脱血流量調整手段を、前記送血流量と対応させて制御することを特徴とする。
【００２３】
この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が、送血流量と対応させて脱血流量調整手段を制御するので、脱血流量を安定して調整することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の血液循環システムであって、前記脱血ラインに設けられた脱血流量測定手段を備え、前記制御部は、前記送血流量が前記脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内となるように前記送血ポンプを連動制御することを特徴とする。
【００２５】
この発明に係る血液循環システムによれば、制御部は、送血ポンプの送血流量を脱血流量測定手段が測定した脱血流量に対して特定範囲内となるように送血ポンプを連動制御するとともに、送血ポンプの回転数を逓増送血、逓減送血と対応して制御するので、脱血流量が変動した場合でも、安定して送血することができる。
【００２６】
また、この明細書において、脱血流量測定手段とは、脱血流量そのものを測定する測定手段を含むことは勿論であるが、脱血流量を特定するための種々の脱血流量パラメータを測定するための測定手段を含むものとする。
ここで、脱血流量パラメータとは、脱血流量と対応するパラメータであり、脱血流量そのものを含むことは勿論であるが、例えば、脱血ラインの流路断面積が既知である場合における脱血された血液の流速や、この流速を特定するためのパラメータ（例えば、超音波の周波数の変化）等、脱血流量を特定するための種々のパラメータを含むものとする。
【００２７】
また、送血流量が脱血流量に対して特定範囲内とは、脱血流量に対して予め設定した条件の範囲内であることをいい、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、送血流量が脱血流量と同期する場合が含まれる。
【００２８】
また、この明細書において、送血流量が脱血流量と同期するとは、送血ポンプによる送血流量を脱血流量と等しくすることをいい、送血流量が脱血流量と完全に一致する場合、ほぼ一致する場合を含むものとする。なお、例えば、送血ポンプに対する制御信号出力のタイムラグや送血ポンプのレスポンスタイムに起因する誤差を許容するものとする。
また、送血ポンプによって、予め設定された時間だけ遅れて脱血流量と等しい量の血液を送血する場合を含むものとする。
【００２９】
また、送血ポンプによる送血流量を脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内とするには、脱血流量を算出することなく、脱血流量パラメータの測定値に基づいて送血ポンプを直接制御して特定範囲内とする場合を含むものとする。
【発明の効果】
【００３０】
この発明に係る血液循環システムによれば、送血ポンプにより、予め設定した条件に基づいて、送血ラインを流れる血液の送血流量を逓増送血と逓減送血の少なくともいずれかにより調整することができる。
その結果、手術における血液循環を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の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の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３】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置における連動送血制御と通常送血制御の関連を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の連動制御における動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置における逓増・逓減脱血処理の一例を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置において逓増・逓減送血制御する際の脱血レギュレータの動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の通常制御における動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の作用を説明する図である。
【図９】本発明の第２の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１０】本発明の第２の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１１】本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の連動制御における動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の通常制御における動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図１３】従来の人工心肺装置の概略構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
＜第１の実施形態＞
以下、図１〜図８を参照して、本発明の第１の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、本発明の第１の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り、符号１００は人工心肺装置を、符号１１１は脱血流量センサを、符号１２０はローラポンプを、符号１４０は制御部を、符号１６０は送血流量逓増処理設定部を、符号１７０は送血流量逓減処理設定部を、符号１８０は逓増・逓減処理指示部を、符号１９０は逓増・逓減処理指示部を示している。
【００３３】
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、脱血レギュレータ（脱血流量調整手段）１２１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、制御部１４０と、送血制御切換部１５０と、送血流量逓増処理設定部１６０と、送血流量逓減処理設定部１７０と、逓増・逓減処理指示部１８０と、逓増・逓減送血表示部１９０とを備えている。
【００３４】
また、人工心肺装置１００は、この実施形態において、ローラポンプ１２０による送血流量が送血流量が脱血流量と連動して設定される連動制御と、脱血流量と独立して設定される通常制御が可能とされている。
【００３５】
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、この順に接続されていて、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。
そして、脱血ライン１０１を介して脱血された血液は、第１の送血ライン１０４、第２の送血ライン１０６を介して患者（人体）Ｐに循環されるようになっている。
【００３６】
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て、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。
【００３７】
リザーバ１０２は、内部に槽を有していて、移送されてきた血液を一時的に貯留するようになっている。
また、リザーバ１０２には、例えば、患者Ｐの手術野における血液を吸引するためのサクションライン（不図示）、および右心腔内における血液を吸引するためのベントライン（不図示）が接続されている。
【００３８】
血液ライン１０３は、脱血ライン１０１と同様の構成とされ、上流がリザーバ１０２に接続されて下流がローラポンプ１２０に接続されていて、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、上流がローラポンプ１２０に接続され、下流が人工肺１０５に接続されていて、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、脱血ライン１０１と同様の構成とされていて、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。
【００４４】
脱血レギュレータ１２１は、例えば、脱血ライン１０１に設けられ、脱血ライン１０１を挟む一対のクランプ部材からなるクランパ１２１Ａと、脱血レギュレータ操作部１２１Ｂと、クランパ１２１Ａを動作させるサーボモータ（不図示）とを備え、サーボモータが制御部１４０からの信号によりクランパ１２１Ａのクランプ量（挟込量）を制御して、脱血ライン１０１の流路断面積を変化させて脱血ライン１０１を流れる血液の脱血流量を調整するようになっている。
【００４５】
また、例えば、クランパ１２１Ａのクランプ量に対する脱血ライン１０１の流路断面積は、定量特性が把握されていて、クランプ量を変化させることで、流路断面積を直線的にあるいは所定の関数（カーブ等）に基づいて変化可能とされている。
【００４６】
その結果、この実施形態では、連動制御において逓増送血処理、逓減送血処理する際の脱血流量を、送血流量と同期（又は送血流量に対して所定範囲内に調整）するようになっている。
また、例えば、通常制御において逓増送血処理、逓減送血処理する際の脱血流量を、必要に応じて送血流量と対応させて調整するようになっている。
【００４７】
なお、脱血レギュレータ１２１は、操作者が脱血レギュレータ操作部１２１Ｂを手動操作して、サーボモータを作動させてクランパ１２１Ａのクランプ量（挟込量）を調整することにより、脱血流量を調整することも可能である。
【００４８】
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（脱血流量パラメータ信号）を制御部１４０に送るようになっている。
【００４９】
次に、図２を参照して、制御部１４０の概略構成について説明する。図２は、第１の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、例えば、脱血流量信号入力受付部１４１と、脱血流量算出部１４２と、送血流量算出部１４３と、ローラポンプ制御量算出１４４と、ローラポンプ制御部１４５と、逓増・逓減送血処理算出部１６２と、脱血レギュレータ制御量算出部１６３と、脱血レギュレータ制御部１６４と、送血制御切換指示受付部１５１と、送血流量逓増処理受付部１６１と、送血流量逓減処理受付部１７１と、逓増・逓減指示受付部１８１とを備えている。
【００５０】
また、制御部１４０は、脱血流量センサ１１１、ローラポンプ１２０、脱血レギュレータ１２１、送血制御切換部１５０、送血流量逓増処理設定部１６０、送血流量逓減処理設定部１７０、逓増・逓減処理指示部１８０、逓増・逓減送血表示部１９０とケーブルによって接続されている。
【００５１】
送血制御切換部１５０は、人工心肺装置１００を連動制御と通常制御のいずれにより送血制御するかを設定するようになっている。
【００５２】
送血流量逓増処理設定部１６０は、例えば、手術を開始する際に、第１の送血ライン１０４（及び第２の送血ライン１０６、以下第１の送血ライン１０４という）を流れる送血流量を漸次増加させる逓増送血処理条件を設定するようになっている。
【００５３】
送血流量逓増処理設定部１６０に対する設定は、例えば、逓増送血処理開始時送血流量（例えば、ゼロ、現在の送血流量、任意の設定送血流量）、逓増送血処理終了時送血流量（例えば、最大送血流量、任意の設定送血流量）、送血流量増加率、逓増送血処理時間（例えば、逓増送血処理開始時送血流量を逓増送血処理終了時送血流量に増加させる時間）等、逓増送血処理を特定可能な任意の条件を設定する。
なお、時間とともに送血増加率を変化させながら送血流量を逓増（例えば、途中で一時的に減少させる場合も含む）させる関数を設定して、例えば、逓増送血処理開始時には増加率を大きくして、次第に緩やかに増加するように条件設定をしてもよい。
【００５４】
送血流量逓減処理設定部１７０は、例えば、手術を完了する際に、第１の送血ライン１０４を流れる送血流量を漸次減少させる逓減送血処理条件を設定するようになっている。
【００５５】
送血流量逓減処理設定部１７０に対する設定は、例えば、逓減送血処理開始時送血流量（例えば、現在の送血流量、任意の設定送血流量）、逓減送血処理終了時送血流量（例えば、ゼロ、任意の設定送血流量）、送血流量減少率、逓減送血処理時間（例えば、逓減送血処理開始時送血流量を逓減送血処理終了時送血流量に減少させる時間）等、、逓減送血処理を特定可能な任意の条件を設定する。
なお、時間とともに送血減少率を変化させながら送血流量を逓減（例えば、途中で一時的に増加する場合も含む）させる関数を設定して、例えば、逓減送血処理開始時には減少率を小さくして、次第に大きな減少率とするように条件設定をしてもよい。
【００５６】
逓増・逓減処理指示部１８０は、送血流量を逓増送血処理又は逓減送血処理する際に、逓増送血処理又は逓減送血処理を指示するものであり、例えば、三者択一の切換えスイッチにより構成され、「逓増・逓減送血処理の不実施（ＯＦＦ）」、「逓増送血処理の実施」、「逓減送血処理の実施」を指示するようになっている。
【００５７】
逓増・逓減送血表示部１９０は、例えば、ＬＥＤランプにより構成され、送血流量を逓増送血処理又は逓減送血処理している場合に、ローラポンプ制御部１４５の出力によって点灯され、送血が逓増送血処理又は逓減送血処理状態であることを操作者に知らせるようになっている。
【００５８】
送血制御切換指示受付部１５１は、送血制御切換部１５０から送血制御切換指示を受取るようになっている。
【００５９】
送血流量逓増処理受付部１６１は、送血流量逓増処理設定部１６０から送血流量逓増送血処理設定データを受取るようになっている。
【００６０】
送血流量逓減処理受付部１７１は、送血流量逓減処理設定部１７０から送血流量逓減送血処理設定データを受取るようになっている。
【００６１】
逓増・逓減指示受付部１８１は、逓増・逓減処理指示部１８０から逓増・逓減送血処理指示を受取るようになっている。
【００６２】
脱血流量信号入力受付部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から送られた脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取るようになっている。
【００６３】
脱血流量算出部１４２は、脱血流量信号入力受付部１４１から送られた脱血流量信号に基づいて脱血流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（流量パラメータ）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。
【００６４】
逓増・逓減送血処理算出部１６２は、送血制御切換指示受付部１５１から受取った送血制御切換指示が連動制御であるか通常制御であるかを判断するとともに、送血流量逓増処理受付部１６１から受取った送血流量逓増処理データ、送血流量逓減処理受付部１７１から受取った送血流量逓減処理データ、逓増・逓減指示受付部１８１から受取った逓増・逓減指示に基づいて、連動制御及び通常制御における逓増・逓減送血処理において調整する調整送血流量を算出する。
【００６５】
送血流量算出部１４３は、例えば、送血制御切換指示受付部１５１から受取った送血制御切換指示が連動制御であるか通常制御であるかを判断して、連動制御及び通常制御におけるローラポンプ１２０の送血流量（目標とする送血流量）を算出するようになっている。
【００６６】
この実施形態では、例えば、連動制御では、ローラポンプ１２０に対する送血流量（目標とする送血流量）を脱血流量と一致させて送血流量を脱血流量に同期させるようになっている。
また、送血流量算出部１４３による連動制御における送血流量の算出は、例えば、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量に基づいて算出するようになっている。
また、送血流量算出部１４３は、連動制御において逓増・逓減送血処理する場合の送血流量を、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量と、逓増・逓減送血処理算出部１６２から受取った逓増・逓減送血処理データに基づいて算出する。
なお、ローラポンプ１２０による送血流量を脱血流量と同期することは、送血流量が脱血流量に対して特定範囲内（例えば、脱血流量に対する比率で示される範囲や脱血流量に対する流量差で示される範囲内）に制御することの一態様である。
【００６７】
送血流量算出部１４３は、通常制御における送血流量を、例えば、送血流量調整つまみ（不図示）から入力された操作量に基づいて算出するようになっている。
また、送血流量算出部１４３は、通常制御において逓増・逓減処理する場合の送血流量を、送血流量調整つまみ（不図示）から入力された操作量と、逓増・逓減送血処理算出部１６２から受取った逓増・逓減送血処理データに基づいて算出するようになっている。
【００６８】
ローラポンプ制御量算出１４４は、例えば、送血流量算出部１４３から送られた送血流量に基づいて、連動制御及び通常制御においてローラポンプ１２０に対して出力する回転数（制御量）を算出するようになっている。
【００６９】
ローラポンプ１２０に対する回転数は、例えば、ローラポンプ１２０の送血流量特性を示すローラポンプ１２０の回転数と送血流量との関係を示すデータテーブルの参照や、ローラポンプ１２０の回転数と送血流量との関係を示す算出式を演算することにより行われる。
また、連動制御の場合におけるローラポンプ１２０に対する回転数は、例えば、ローラポンプ１２０による送血流量を脱血流量と同期するための回転数である。
【００７０】
ローラポンプ制御部１４５は、ローラポンプ制御量算出１４４から受け取った制御量と対応する信号をローラポンプ１２０に出力するようになっている。
また、ローラポンプ制御部１４５は、逓増・逓減送血を実施する場合に、逓増・逓減送血表示部１９０を点灯するようになっている。
【００７１】
脱血レギュレータ制御量算出部１６３は、例えば、連動制御において逓増・逓減送血処理する場合に、脱血流量が送血流量算出部１４３から受取った送血流量と同期するように脱血レギュレータ１２１の制御量を算出するようになっている。なお、送血流量算出部１４３から受取った送血流量に対して予め設定した所定範囲内となるように、脱血レギュレータ１２１の制御量を算出してもよい。
【００７２】
また、この実施形態において、脱血レギュレータ制御量算出部１６３は、例えば、通常制御において逓増・逓減送血処理する場合に、脱血流量を調整する必要があるかどうかを判断し、必要に応じて脱血レギュレータ１２１の制御量を算出するようになっている。
なお、通常制御において逓増・逓減送血処理する場合の脱血レギュレータ１２１の制御量を、連動制御の場合と同様に、脱血流量を送血流量と同期させたり、脱血流量が送血流量に対して予め設定した所定範囲内となるように、脱血レギュレータ１２１の制御量を算出してもよい。
【００７３】
脱血レギュレータ制御部１６４は、脱血レギュレータ制御量算出部１６３から受け取った制御量と対応する信号を脱血レギュレータ１２１に出力するようになっている。
【００７４】
＜通常制御と連動制御との関連＞
以下、図３を参照して、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００における連動制御と通常制御の関連について説明する。図３は、人工心肺装置１００における連動制御、通常制御の関連を説明するフローチャートである。図３に示した破線の枠は、それぞれ連動制御及び通常制御の範囲を示している。
【００７５】
（１）まず、連動制御であるかどうかを判断する（Ｓ１０１）。
連動制御である場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）はＳ１０２に移行し、連動制御であない（通常制御である）場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）はＳ１０６に移行する。
（２）連動送血制御における逓増・逓減送血指示があるかどうかを判断する（Ｓ１０２）。
逓増・逓減送血指示がない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）はＳ１０３に移行し、逓増・逓減送血指示がある場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）はＳ１０４に移行する。
（３）脱血流量に基づいて連動送血制御を実施する（Ｓ１０３）。
Ｓ１０３を実行したら処理を終了する。
（４）逓増・逓減送血処理に基づいて、送血ポンプ（ローラポンプ）による送血流量を制御する（Ｓ１０４）。
（５）逓増・逓減送血制御における送血流量に対して所定範囲内となるように脱血レギュレータにより脱血流量を調整する（Ｓ１０５）。
Ｓ１０５を実行したら処理を終了する。
（６）通常送血制御における逓増・逓減送血指示があるかどうかを判断する（Ｓ１０６）。
逓増・逓減送血指示がない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）はＳ１０７に移行し、逓増・逓減送血指示がある場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）はＳ１０８に移行する。
（７）設定値に基づいて通常送血制御を実施する（Ｓ１０７）。
Ｓ１０７を実行したら処理を終了する。
（８）逓増・逓減送血処理に基づいて、送血ポンプ（ローラポンプ）による送血流量を制御する（Ｓ１０８）。
（９）逓増・逓減送血制御における脱血流量を、脱血レギュレータにより調整するかどうか判断する（Ｓ１０９）。
脱血レギュレータにより脱血流量を調整しない場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）は処理を終了し、脱血レギュレータにより脱血流量を調整する場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）はＳ１１０に移行する。
（１０）脱血レギュレータにより脱血流量を調整する（Ｓ１１０）。
Ｓ１１０を実行したら処理を終了する。
上記Ｓ１０１〜Ｓ１１０の処理を、例えば、人工心肺装置１００が稼働している間、所定の周期で繰り返して実行する。
【００７６】
＜連動制御＞
次に、図４を参照して、人工心肺装置１００の連動制御における動作手順の一例を説明する。図４は、人工心肺装置１００の連動制御における動作手順の一例を説明するフローチャートである。
（１）まず、脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ１２１）。
（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（Ｓ１２２）。
（３）逓増・逓減送血指示があるかどうかを判断する（Ｓ１２３）。
逓増・逓減送血指示がない場合（Ｓ１２３：Ｎｏ）はＳ１２５に移行し、逓増・逓減送血指示がある場合（Ｓ１２３：Ｙｅｓ）はＳ１２４に移行する。
（４）逓増・逓減処理データに基づいて、連動制御の逓増・逓減処理において調整するべき送血流量を算出する（Ｓ１２４）。
（５）次いで、算出した脱血流量に基づいて、目標とする送血流量を算出する（Ｓ１２５）。
逓増・逓減処理をともなわない場合の目標とする送血流量の算出は、例えば、脱血流量に基づいて、送血流量を脱血流量と同期させる。なお、（送血流量−脱血流量）の絶対値が特定範囲内となるように送血流量を設定してもよい。
また、逓増・逓減処理をともなう場合の目標とする送血流量の算出は、Ｓ１２４で算出した連動制御の逓増・逓減処理において調整するべき送血流量に基づいて算出する。
（６）次いで、算出した送血流量に基づいて、ローラポンプ１２０の制御量（回転数）を算出する（Ｓ１２６）。
送血流量に基づくローラポンプ１２０の制御量（回転数）の算出は、例えば、ローラポンプ１２０の送血流量特性に基づいて算出する。
（７）次に、ローラポンプ１２０に対して制御量と対応する信号を出力する（Ｓ１２７）。
上記Ｓ１２１〜Ｓ１２７の処理を、例えば、通常制御に移行又は手術が終了して連動制御が終了するまで、所定の周期で繰り返して実行する。
【００７７】
＜送血流量逓増・逓減処理＞
以下、図５を参照して、人工心肺装置１００における送血流量逓増・逓減処理について説明する。図５は、人工心肺装置１００における送血流量逓増・逓減処理を説明するフローチャートである。
（１）まず、送血流量逓増処理設定部１６０又は送血流量逓減処理設定部１７０から入力された送血流量逓増・逓減処理データを受取る（Ｓ１３１）。
（２）次に、送血流量逓増・逓減処理データに基づき、逓増・逓減処理において調整するべき送血流量を算出する（Ｓ１３２）。
逓増・逓減処理において調整するべき送血流量とは、例えば、逓増・逓減処理されていない場合の連動制御又は通常制御による送血流量に対して調整（加減）する送血流量である。
（３）次いで、逓増・逓減処理が終了したかどうかを判断する（Ｓ１３３）。
逓増・逓減処理が終了した場合（Ｓ１３３：Ｙｅｓ）は逓増・逓減処理を終了し、逓増・逓減処理が終了していない場合（Ｓ１３３：Ｎｏ）はＳ１３２に移行する。
逓増・逓減処理が終了したかどうかの判断は、例えば、送血流量逓増処理設定部１６０送血流量逓増処理条件（例えば、逓増処理開始時送血流量、逓増処理終了時送血流量、送血流量増加率、逓増送血処理時間等）又は送血流量逓減処理設定部１７０に設定された逓増・逓減処理条件（例えば、逓減処理開始時送血流量、逓減処理終了時送血流量、送血流量減少率、逓減送血処理時間等）が満足されているかどうかにより判断する。
また、連動制御においては、例えば、脱血レギュレータ１２１の開度等により判断してもよい。
上記Ｓ１３１〜Ｓ１３３の処理を、例えば、人工心肺装置１００における逓増送血処理が終了するまで、所定の周期で繰り返して実行する。
【００７８】
＜逓増・逓減処理における脱血レギュレータによる脱血流量調整＞
次に、図６を参照して、人工心肺装置１００において、ローラポンプ１２０を制御して脱血流量を送血流量と対応させる場合の脱血レギュレータ１２１の動作手順の一例を説明する。図６は、人工心肺装置１００の通常制御における動作手順の一例を説明するフローチャートである。
人工心肺装置１００の通常制御における動作手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、脱血レギュレータ制御量算出部１６３が、目標とする送血流量を受け取る（Ｓ１４１）。
（２）次に、脱血レギュレータ制御量算出部１６３において、目標とする送血流量に基づいて脱血レギュレータ１２１の制御量を算出する（Ｓ１４２）。
（３）次いで、脱血レギュレータ１２１に対して、脱血レギュレータ制御信号を出力する（Ｓ１４３）。
【００７９】
＜通常制御＞
次に、図７を参照して、人工心肺装置１００において、送血流量を通常制御する場合の動作手順の一例を説明する。図７は、人工心肺装置１００の通常制御における動作手順の一例を説明するフローチャートである。
人工心肺装置１００の通常制御における動作手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、送血流量調整部（不図示）から送血流量設定データを受け取る（Ｓ１５１）。
（２）逓増・逓減送血指示があるかどうかを判断する（Ｓ１５２）。
逓増・逓減送血指示がない場合（Ｓ１５２：Ｙｅｓ）はＳ１５３に移行し、逓増・逓減送血指示がある場合（Ｓ１５２：Ｎｏ）はＳ１５４に移行する。
（３）逓増・逓減処理データに基づいて、通常制御の逓増・逓減処理において調整するべき送血流量を算出する（Ｓ１５３）。
（４）次いで、算出した脱血流量に基づいて、目標とする送血流量を算出する（Ｓ１５４）。
逓増・逓減処理をともなわない場合の目標とする送血流量の算出は、例えば、送血流量調整部（不図示）に設定されたから送血流量設定データに基づいて算出する。
また、逓増・逓減処理をともなう場合の目標とする送血流量の算出は、Ｓ１５３で算出した通常制御の逓増・逓減処理において調整するべき送血流量に基づいて算出する。
（５）次いで、算出した送血流量に基づいて、ローラポンプ１２０の制御量（回転数）を算出する（Ｓ１５５）。
（６）次に、ローラポンプ１２０に対して制御量と対応する信号を出力する（Ｓ１５６）。
上記Ｓ１５１〜Ｓ１５６の処理を、例えば、通常制御による血液循環が終了するまで、所定の周期で繰り返して実行する。
【００８０】
人工心肺装置１００の通常制御における送血流量逓増・逓減処理、逓増・逓減処理における脱血レギュレータ１２１による脱血流量調整については、連動制御の場合と同様であるので説明を省略する。
なお、通常制御の場合には、脱血レギュレータ１２１による脱血流量調整を、リザーバ１０２の液位や、脱血流量を送血流量に対する所定範囲に調整する等、必要に応じて適宜実施する構成としてもよい。
【００８１】
以下、図８を参照して、人工心肺装置１００における送血流量の逓増、逓減処理の作用について説明する。図８は、人工心肺装置１００における逓増、逓減処理の作用を説明する図である。
【００８２】
（１）まず、図８に示すように、例えば、手術開始時に、手術に適した所定の送血流量まで通常制御により逓増送血処理を行う。
なお、連動制御における逓増送血処理では、例えば、脱血レギュレータ１２１が予め設定した脱血流量（例えば、脱血レギュレータ１２１が全開状態）となった場合に逓増送血処理を終了する。
また、通常制御における逓増送血処理では、送血流量が予め設定した送血流量に到達した場合に、逓増送血処理を終了する。
（２）次に、逓増送血処理が完了したら、連動制御により送血流量を脱血流量と同期して送血する。
（３）次いで、例えば、手術が終了したら、送血流量を予め設定した条件にしたがって逓減送血処理して、設定した送血流量（例えば、ゼロ）まで減少させる。なお、逓減送血処理が終了する際は、送血流量をゼロ以外の送血流量に設定してもよい。
【００８３】
第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、制御部１４０が、予め設定した条件に基づいて、逓増送血及び逓減送血することができる。
その結果、手術開始時における逓増送血及び手術終了時における逓減送血を効率的に行うことができる。
また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、ローラポンプ１２０の送血量を脱血流量と同期（又は特定範囲に調整）するように連動制御するように構成されているので、脱血流量が変動した場合でも安定して血液循環させることができる。
【００８４】
また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、送血ポンプがローラポンプ１２０により構成されているので、圧力の影響を受けることが抑制されて、安定した送血流量で送血することができる。
【００８５】
また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、逓増送血と逓減送血における脱血流量を、ローラポンプ１２０による送血流量に対して、予め設定した範囲内となるように脱血レギュレータ１２１を制御するので、逓増送血と逓減送血における脱血流量を送血流量と効率的かつ安定して対応させることができる。
【００８６】
＜第２の実施形態＞
以下、図９〜図１２を参照して、本発明の第２の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９は、本発明の第２の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り、図１０は、第２の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９、図１０において、符号２００は人工心肺装置を、符号１１１は送血流量センサを、符号２２０は遠心ポンプを、符号２４０は制御部を示している。
【００８７】
人工心肺装置２００は、図９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、脱血レギュレータ（脱血流量調整手段）１２１と、遠心ポンプ（送血ポンプ）２２０と、送血レギュレータ（送血流量調整手段）１２２と、送血流量センサ（送血流量測定手段）１１２と、制御部２４０と、送血制御切換部１５０と、送血流量逓増処理設定部１６０と、送血流量逓減処理設定部１７０と、逓増・逓減処理指示部１８０と、逓増・逓減送血表示部１９０とを備えている。
【００８８】
また、人工心肺装置２００は、この実施形態において、遠心ポンプ２２０による送血流量が脱血流量と連動して設定される連動制御と、送血流量が脱血流量と独立して設定される通常制御が可能とされている。
【００８９】
また、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、遠心ポンプ２２０、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６は、この順に接続されていて、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。
また、第１の送血ライン１０４には、送血レギュレータ１２２、送血流量センサ１１２がこの順に配置されている。
【００９０】
なお、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６、脱血流量センサ１１１、脱血レギュレータ１２１、送血制御切換部１５０、送血流量逓増処理設定部１６０、送血流量逓減処理設定部１７０、逓増・逓減処理指示部１８０については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００９１】
なお、逓増・逓減送血表示部１９０については、ローラポンプ制御部１４５に代えて、遠心ポンプ制御部２４５の出力によって点灯される点以外は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００９２】
送血流量センサ（送血流量測定手段）１１２は、例えば、脱血流量センサ１１１と同様に超音波センサが用いられており、測定結果を制御部２４０に送るようになっている。
【００９３】
ここで、送血流量測定手段とは、送血流量そのものを測定する測定手段を含むことは勿論であるが、送血流量を特定するための種々の脱血流量パラメータを測定するための測定手段を含むものとする。
また、送血流量パラメータとは、送血流量と対応して変動するパラメータであり、送血流量そのものを含むことは勿論であるが、例えば、送血ラインの流路断面積が既知である場合における送血された血液の流速や、この流速を特定するためのパラメータ（例えば、超音波の周波数の変化）等、送血流量を特定するための種々のパラメータを含む。
【００９４】
また、送血流量パラメータと脱血流量パラメータとを対比するとは、送血流量パラメータと脱血流量パラメータが同じ種類である場合にこれらを対比すること、送血流量パラメータ、脱血流量パラメータが異なる種類である場合にこれらを直接的に対比すること、又はいずれか一方又は双方を変換して対比可能な形態にして対比することのいずれも含むものとする。
【００９５】
遠心ポンプ２２０は、例えば、ＡＣサーボモータ又はＤＣサーボモータによりインペラ羽根を回転させて、リザーバ１０２に貯留された血液を、血液ライン１０３を介して吸引し、第１の送血ライン１０４を介して人工肺１０５に移送するように構成されている。
【００９６】
また、遠心ポンプ２２０は、制御部２４０から出力される制御信号により制御されるようになっていて、連動制御における回転数は、例えば、送血流量センサ１１２により測定される送血流量を脱血流量センサ１１１により測定された脱血流量と同期するように制御され、通常制御における回転数は脱血流量と独立して制御されている。いずれの場合も、フィードバック制御されるようになっている。
【００９７】
送血レギュレータ１２２は、第１の送血ライン１０４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１２２Ａと、このクランパ１２２Ａを動作させるサーボモータ（不図示）と、送血レギュレータ操作部１２２Ｂとを備えている。そして、操作者が、送血レギュレータ操作部１２２Ｂを手動操作して、サーボモータによりクランパ１２２Ａのクランプ量（挟込量）を調整して第１の送血ライン１０４を閉塞させることで、遠心ポンプ２２０を停止した際の血液の逆流を防止するようになっている。なお、遠心ポンプ２２０の停止と連動して第１の送血ライン１０４を閉塞してもよい。
【００９８】
次に、図１０を参照して、制御部２４０の概略構成について説明する。図１０は、第２の実施形態に係る制御部２４０の概略構成を説明するブロック図である。
制御部２４０は、例えば、脱血流量信号入力受付部１４１と、脱血流量算出部１４２と、送血流量信号受付部２４１と、送血流量算出部２４２と、目標送血流量算出部２４３と、遠心ポンプ制御量算出部２４４と、遠心ポンプ制御部２４５と、逓増・逓減送血処理算出部１６２と、脱血レギュレータ制御量算出部１６３と、脱血レギュレータ制御部１６４と、送血制御切換指示受付部１５１と、送血流量逓増処理受付部１６１と、送血流量逓減処理受付部１７１と、逓増・逓減指示受付部１８１とを備えている。
【００９９】
また、制御部２４０は、脱血流量センサ１１１、送血流量センサ１１２、脱血レギュレータ１２１、遠心ポンプ２２０、送血制御切換部１５０、送血流量逓増処理設定部１６０、送血流量逓減処理設定部１７０、逓増・逓減処理指示部１８０、逓増・逓減送血表示部１９０とケーブルによって接続されている。
【０１００】
なお、脱血流量信号入力受付部１４１、脱血流量算出部１４２、送血流量算出部１４３、送血制御切換指示受付部１５１、送血流量逓増処理受付部１６１、逓増・逓減送血処理算出部１６２、脱血レギュレータ制御量算出部１６３、脱血レギュレータ制御部１６４、送血流量逓減処理受付部１７１、逓増・逓減指示受付部１８１については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０１】
送血流量信号受付部２４１は、送血流量センサ１１２と接続されていて、送血流量センサ１１２から送られた送血流量信号（送血流量パラメータ信号）を受け取るようになっている。
【０１０２】
送血流量算出部２４２は、送血流量信号受付部２４１から送られた送血流量信号に基づいて送血流量を算出するようになっている。具体的には、例えば、送血流量信号から算出した送血流速（流量パラメータ）と、第１の送血ライン１０４の流路面積により送血流量を算出することができる。
【０１０３】
目標送血流量算出部２４３は、例えば、送血制御切換指示受付部１５１から受取った送血制御切換指示が連動制御であるか通常制御であるかを判断して、連動制御及び通常制御における遠心ポンプ２２０の目標送血流量（目標とする送血流量）を算出するようになっている。
【０１０４】
この実施形態では、例えば、連動制御では、遠心ポンプ２２０に対する目標送血流量（目標とする送血流量）を脱血流量と一致させて送血流量を脱血流量に同期させるようになっている。
また、目標送血流量算出部２４３による連動制御における送血流量の算出は、例えば、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量に基づいて算出するようになっている。
また、目標送血流量算出部２４３は、連動制御において逓増・逓減送血処理する場合の送血流量を、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量と、逓増・逓減送血処理算出部１６２から受取った逓増・逓減送血処理データに基づいて算出する。
【０１０５】
なお、遠心ポンプ２２０による送血流量を脱血流量と同期することは、送血流量が脱血流量に対して特定範囲内（例えば、脱血流量に対する比率で示される範囲や脱血流量に対する流量差で示される範囲内）に制御することの一態様である。
【０１０６】
目標送血流量算出部２４３は、通常制御における送血流量を、例えば、送血流量調整つまみ（不図示）から入力された操作量に基づいて算出するようになっている。
また、目標送血流量算出部２４３は、通常制御において逓増・逓減処理する場合の送血流量を、送血流量調整つまみ（不図示）から入力された操作量と、逓増・逓減送血処理算出部１６２から受取った逓増・逓減送血処理データに基づいて算出するようになっている。
【０１０７】
遠心ポンプ制御量算出部２４４は、例えば、目標送血流量算出部２４３から送られた目標送血流量と送血流量を対比させてフィードバック制御による回転数（制御量）を算出する。
連動制御における遠心ポンプ２２０に対する制御量は、送血流量を脱血流量と同期する制御量である。
【０１０８】
遠心ポンプ制御部２４５は、遠心ポンプ制御量算出部２４４から受け取った制御量と対応する信号を遠心ポンプ２２０に出力するようになっている。
【０１０９】
＜通常制御と連動制御との関連＞
人工心肺装置２００における通常制御と連動制御との関連は、第１の実施形態において図３で示したフローチャートと同様であるので説明を省略する。
【０１１０】
＜連動制御＞
次に、図１１を参照して、人工心肺装置２００の連動制御における動作手順の一例を説明する。図１１は、人工心肺装置２００の連動制御における動作手順の一例を説明するフローチャートである。
（１）まず、脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ２０１）。
（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（Ｓ２０２）。
（３）逓増・逓減送血指示があるかどうかを判断する（Ｓ２０３）。
逓増・逓減送血指示がない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）はＳ２０５に移行し、逓増・逓減送血指示がある場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）はＳ２０４に移行する。
（４）逓増・逓減処理データに基づいて、連動制御の逓増・逓減処理において調整するべき送血流量を算出する（Ｓ２０４）。
（５）次いで、算出した脱血流量に基づいて、目標送血流量（目標とする送血流量）を算出する（Ｓ２０５）。
逓増・逓減処理をともなわない場合の目標送血流量の算出は、例えば、脱血流量に基づいて、送血流量を脱血流量と同期させる。なお、（送血流量−脱血流量）の絶対値が特定範囲内となるように送血流量を設定してもよい。
また、逓増・逓減処理をともなう場合の目標送血流量の算出は、Ｓ２０４で算出した連動制御の逓増・逓減処理において調整するべき送血流量に基づいて算出する。
（６）次に、送血流量信号（送血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ２０６）。
（７）次いで、受取った送血流量信号に基づいて送血流量を算出する（Ｓ２０７）。
（８）次いで、Ｓ２２３で算出した目標送血流量と、Ｓ２０７で算出した送血流量とを比較して、例えば、（目標送血流量−送血流量）を算出して、（目標送血流量≧送血流量）であるかどうかを判断する（Ｓ２０８）。
（目標送血流量≧送血流量）である場合（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）はＳ２０９に移行し、（目標送血流量≧送血流量）でない場合（Ｓ２０８：Ｎｏ）はＳ２１０に移行する。
（９）Ｓ２０８における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（増加回転数）を算出する（Ｓ２０９）。
なお、目標送血流量＝送血流量である場合には、制御量（増加回転数）をゼロとする。
（１０）Ｓ２１８における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（減少回転数）を算出する（Ｓ２１０）。
（１１）次に、遠心ポンプ２２０に対してＳ２０９又はＳ２１０で算出した制御量と対応する信号を出力する（Ｓ２１１）。
上記Ｓ２０１〜Ｓ２１１の処理を、例えば、手術が終了して連動制御が終了するまで、所定の周期で繰り返して実行する。
【０１１１】
＜送血流量逓増・逓減処理＞
人工心肺装置２００の連動制御における送血流量逓増・逓減処理については、第１の実施形態において図５で示したフローチャートと同様であるので説明を省略する。
＜逓増・逓減処理における脱血レギュレータによる脱血流量調整＞
また、人工心肺装置２００の連動制御における逓増・逓減処理における脱血流量調整については、第１の実施形態において図６で示したフローチャートと同様であるので説明を省略する。
【０１１２】
＜通常制御＞
次に、図１２を参照して、第２の上記実施の形態に係る人工心肺装置２００において、送血流量調整部（不図示）を操作して送血流量を通常制御する場合の動作手順の一例を説明する。図１２は、人工心肺装置２００の通常制御における動作手順の一例を説明するフローチャートである。
（１）まず、送血流量調整部（不図示）から送血流量設定データを受け取る（Ｓ２２１）。
（２）逓増・逓減送血指示があるかどうかを判断する（Ｓ２２２）。
逓増・逓減送血指示がない場合（Ｓ２２２２：Ｎｏ）はＳ２２３に移行し、逓増・逓減送血指示がある場合（Ｓ２２２２：Ｙｅｓ）はＳ２２４に移行する。
（３）逓増・逓減処理データに基づいて、通常制御の逓増・逓減処理において調整するべき送血流量を算出する（Ｓ２２３）。
（４）次いで、算出した脱血流量に基づいて、目標送血流量（目標とする送血流量）を算出する（Ｓ２２４）。
逓増・逓減処理をともなわない場合の目標とする目標送血流量は、例えば、送血流量調整部（不図示）に設定されたから送血流量設定データに基づいて算出する。
また、逓増・逓減処理をともなう場合の目標とする目標送血流量は、Ｓ２２３で算出した通常制御の逓増・逓減処理において調整するべき送血流量に基づいて算出する。
（５）次に、送血流量信号（送血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ２２５）。
（６）次いで、受取った送血流量信号に基づいて送血流量を算出する（Ｓ２２６）。
（７）次いで、Ｓ２２２４で算出した目標送血流量と、Ｓ２２６で算出した送血流量とを比較して、例えば、（目標送血流量−送血流量）を算出して、（目標送血流量≧送血流量）であるかどうかを判断する（Ｓ２２７）。
（目標送血流量≧送血流量）である場合（Ｓ２２７：Ｙｅｓ）はＳ２２８に移行し、（目標送血流量≧送血流量）でない場合（Ｓ２２７：Ｎｏ）はＳ２２９に移行する。
（８）Ｓ２２７における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（増加回転数）を算出する（Ｓ２２８）。
なお、目標送血流量＝送血流量である場合には、制御量（増加回転数）をゼロとする。
（９）Ｓ２２７における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（減少回転数）を算出する（Ｓ２２９）。
（１０）次に、遠心ポンプ２２０に対してＳ２２８又はＳ２２９で算出した制御量と対応する信号を出力する（Ｓ２３０）。
上記Ｓ２２１〜Ｓ２３０の処理を、例えば、人工心肺装置２００が通常制御する間、所定の周期で繰り返して実行する。
【０１１３】
人工心肺装置２００の通常制御における送血流量逓増・逓減処理、逓増・逓減処理における脱血レギュレータ１２１による脱血流量調整については、第１実施形態における通常制御の場合と同様であるので説明を省略する。なお、通常制御においては、脱血レギュレータ１２１による脱血流量調整を必要に応じて適宜実施する構成としてもよい。
【０１１４】
第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、制御部２４０が、予め設定した条件に基づいて、逓増送血及び逓減送血することができる。
その結果、手術開始時における逓増送血及び手術終了時における逓減送血を効率的に行うことができる。
また、第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、遠心ポンプ２２０の送血量を脱血流量と同期（又は特定範囲に調整）するように連動制御するように構成されているので、脱血流量が変動した場合でも安定して血液循環させることができる。
【０１１５】
また、第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、送血ポンプが、遠心ポンプ２２０により構成されているので、安定した送血流量を迅速に送血することができる。
【０１１６】
人工心肺装置２００による送血流量の逓増、逓減処理の作用については、図８で示した第１実施形態の場合と同様であるので説明を省略する。
【０１１７】
また、第２の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、逓増送血と逓減送血における脱血流量を、遠心ポンプ２２０による送血流量に対して、予め設定した範囲内となるように脱血レギュレータ１２１を制御するので、逓増送血と逓減送血における脱血流量を送血流量と効率的かつ安定して対応させることができる。
【０１１８】
また、第１の送血ライン１０４に送血レギュレータ１２２が設けられているので、遠心ポンプ２２０を停止した際に、第１の送血ライン１０４を閉塞して、血液が逆流するのを防止することができる。
【０１１９】
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。
【０１２０】
例えば、上記実施の形態においては、制御部１４０、２４０が、送血流量を逓増処理及び低減処理する場合について説明したが、逓増処理と逓減処理のいずれか一方を行う構成としてもよい。
【０１２１】
また、上記実施の形態においては、人工心肺装置１００、２００が通常制御及び連動制御可能とされる場合について説明したが、通常制御と連動制御のいずれか又は双方において、逓増処理、逓減処理を実施可能に構成するかは任意に設定することができる。
【０１２２】
また、上記実施の形態においては、人工心肺装置１００、２００が、連動制御の場合に、送血流量を脱血流量と同期させる場合について説明したが、送血流量が脱血流量に対して特定範囲となるように調整してもよい。
【０１２３】
また、上記実施の形態においては、脱血流量測定手段、送血流量測定手段として、それぞれ血液の流速を測定する脱血流量センサ１１１、送血流量センサ１１２を用いる場合について説明したが、脱血流速以外の脱血流量パラメータ（脱血流量を含む）、送血流速以外の送血流量パラメータ（送血流量を含む）を測定して、脱血流量、送血流量を測定してもよい。
【０１２４】
また、上記実施の形態においては、脱血流量センサ１１１、送血流量センサ１１２として、超音波センサを用いる場合について説明したが、超音波センサに代えて、レーザ、赤外線等を用いた周知の種々の流量測定手段を用いてもよい。
【０１２５】
例えば、上記実施の形態においては、送血ポンプが、ローラポンプ１２０、遠心ポンプ２２０である場合について説明したが、そのほかの送血ポンプを用いて構成してもよい。
【０１２６】
また、上記第１の実施形態においては、送血ライン１０４に流量調整手段を設けない場合について説明したが、第１の送血ライン１０４、第２の送血ライン１０６に超音波センサ等の流量センサ（流量パラメータ測定手段）を適宜設ける構成としてもよい。
【０１２７】
また、第１の実施形態及び第２の実施形態において、脱血レギュレータ１２１を設ける場合について説明したが、例えば、通常制御のみを行う人工審判装置の場合には、脱血レギュレータ１２１を設けない構成としてもよい。
【０１２８】
また、第２の実施形態では、送血レギュレータ１２２を設け、第１の実施形態では送血レギュレータ１２２を備えない場合について説明したが、送血レギュレータ１２２を設けるかどうかは任意に設定することができる。
また、流量調整手段として、脱血レギュレータ１２１、送血レギュレータ１２２以外の流量調整手段を設けてもよい。
【０１２９】
また、上記第１、第２の実施形態においては、脱血ライン１０１に、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場合について説明したが、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。
【０１３０】
また、上記第２の実施形態においては、第１の送血ライン１０４に、送血レギュレータ１２２、送血流量センサ１１２がこの順に配置されている場合について説明したが、第１の送血ライン１０４に代えて第２の送血ライン１０６に配置してもよい。また、送血流量センサ１１２、送血レギュレータ１２２の順に配置してもよい。
【０１３１】
また、上記実施の形態においては、人工心肺装置１００、２００を制御するためのフローチャートの概略構成の例を説明したが、上記フローチャート以外の方法（アルゴリズム）を用いて制御してもよい。
【０１３２】
また、上記実施の形態においては、人工心肺装置１００、２００がリザーバ１０２を備える場合について説明したが、例えば、リザーバ１０２を備えない構成として補助循環装置（血液循環システム）として使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
この発明に係る血液循環システムによれば、送血ポンプの送血流量を逓増と逓減の少なくともいずれかに制御して、効率的に血液循環を行うことができるので、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
Ｐ      患者（人体）
１００、２００  人工心肺装置（血液循環システム）
１０１  脱血ライン
１０２  リザーバ
１０４  第１の送血ライン（送血ライン）
１０５  人工肺
１０６  第２の送血ライン（送血ライン）
１１１  脱血流量センサ（脱血流量測定手段）
１１２  送血流量センサ（送血流量測定手段）
１２０  ローラポンプ（送血ポンプ）
１２１  脱血レギュレータ（脱血流量調整手段）
１２２  送血レギュレータ（送血流量調整手段）
１４０、２４０  制御部
１６０  送血流量逓増処理設定部
１７０  送血流量逓減処理設定部
１８０  逓増・逓減処理指示部
２２０  遠心ポンプ（送血ポンプ）
【図１】
2016043262.tif 000003
【図２】
2016043262.tif 000004
【図３】
2016043262.tif 000005
【図４】
2016043262.tif 000006
【図５】
2016043262.tif 000007
【図６】
2016043262.tif 000008
【図７】
2016043262.tif 000009
【図８】
2016043262.tif 000010
【図９】
2016043262.tif 000011
【図１０】
2016043262.tif 000012
【図１１】
2016043262.tif 000013
【図１２】
2016043262.tif 000014
【図１３】
2016043262.tif 000015