(57)【要約】【課題】例えば限外濾過変法を実施する過程において、体外循環回路中に陰圧が発生したとしても、人工肺における気泡が発生するまでの時間を遅延させることで、人工肺における気泡の発生を未然に防止する処置を施す時間を確保することができる体外循環回路およびリザーバ付き人工肺を提供すること。【解決手段】体外循環回路１００Ａは、人工肺５と、人工肺５を介してそれぞれ接続された第１ライン１および第２ライン２とを備え、第１ライン１から脱血される第１の状態と、第２ライン２から脱血される第２の状態とで使われ得る。この体外循環回路１００Ａは、第１ライン１の途中に設けられたリザーバ６と、第２の状態で第１ライン１のリザーバ６よりも下流側と第２ライン２の途中とを接続する第３ライン３と、第２の状態で第１ライン１と、第２ライン２の切換弁１０と人工肺５との間とを接続する第４ライン４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液に対しガス交換を行なう人工肺と、該人工肺を介してそれぞれ接続され、前記血液が通過する第１ラインおよび第２ラインとを備え、前記第１ラインから脱血される第１の状態と、前記第２ラインから脱血される第２の状態とで使用され得る体外循環回路であって、
前記第１ラインの途中に設けられ、前記血液を一時的に貯留するリザーバと、
前記第１ラインの前記リザーバと前記人工肺との間に設けられ、前記血液を移送する第１血液ポンプと、
前記第２の状態で、前記第１ラインの前記リザーバよりも下流側と前記第２ラインの途中とを接続し、前記第２ラインからの前記血液が通過する第３ラインと、
前記第３ラインの途中に設けられ、前記血液を移送する第２血液ポンプと、
前記第２の状態で、前記第１ラインの前記リザーバと前記第１血液ポンプとの間と、前記第２ラインの前記第３ラインとの接続部と前記人工肺との間とを接続し、前記リザーバからの前記血液が通過する第４ラインとを備えることを特徴とする体外循環回路。
【請求項２】
前記第２の状態は、限外濾過変法を行なうときに使用される請求項１に記載の体外循環回路。
【請求項３】
前記第３ラインの途中に設けられ、該第３ラインを通過する前記血液を濃縮する血液濃縮器を備える請求項２に記載の体外循環回路。
【請求項４】
前記第２の状態では、前記第１ラインの前記第３ラインとの接続部と前記リザーバとの間の前記血液の通過を止めて使用される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の体外循環回路。
【請求項５】
前記第４ラインの途中に設けられ、該第４ラインを通過する前記血液の流れを一方向に規制する逆止弁を備える請求項１ないし４のいずれか１項に記載の体外循環回路。
【請求項６】
前記第１血液ポンプおよび前記第２血液ポンプは、それぞれ、ローラポンプである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の体外循環回路。
【請求項７】
前記第２の状態では、前記第２血液ポンプによる前記血液の移送量は、前記第１血液ポンプによる前記血液の移送量よりも高い請求項１ないし６のいずれか１項に記載の体外循環回路。
【請求項８】
前記第１ラインと前記第３ラインとの接続部と、前記第１ラインと前記第４ラインとの接続部と、前記第２ラインと前記第３ラインとの接続部と、前記第２ラインと前記第４ラインとの接続部とには、それぞれ、前記血液の流れの方向を切り換える切換弁が設けられている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の体外循環回路。
【請求項９】
血液に対しガス交換を行なう人工肺と、前記血液を一時的に貯留するリザーバとを備え、前記血液を体外循環させる体外循環回路に組み込んで使用されるリザーバ付き人工肺であって、
前記人工肺は、前記ガス交換がされた前記血液が流出する人工肺側流出部を有し、
前記リザーバは、該リザーバに貯留された前記血液が流出するリザーバ側流出部を有し、
前記リザーバ側流出部と前記人工肺側流出部とを接続し、前記リザーバ側流出部から前記人工肺側流出部に向かって前記血液が通過するラインを備えることを特徴とするリザーバ付き人工肺。
【請求項１０】
前記人工肺は、前記ガス交換がされる前の前記血液が流入する人工肺側流入部を有し、
前記リザーバ側流出部と前記人工肺側流入部とを接続し、前記リザーバ側流出部から前記人工肺側流入部に向かって前記血液が通過するラインをさらに備える請求項９に記載のリザーバ付き人工肺。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外循環回路およびリザーバ付き人工肺に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば心臓外科手術においては、送血ポンプを作動して患者の大静脈より脱血し、人工肺によりガス交換を行なった後、この血液を再び患者の動脈に戻すという体外血液循環が行なわれる。
【０００３】
体外血液循環を行なう体外循環回路としては、患者からの静脈血が通過する脱血ラインと、脱血ラインを通過した血液に対しガス交換を行なう人工肺と、人工肺でガス交換された血液を患者へ戻す送血ラインとを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
近年では、患者に対する心臓外科手術が完了し、当該患者から体外循環回路を離脱させるときに、その離脱に先立って、体外循環回路で限外濾過変法（Modified Ultra-Filtration（略して「MUF」））を行なうことがある。この限外濾過変法では、脱血ラインと送血ラインとを別ラインで短絡させるとともに、通常の体外血液循環時における血液の流れを逆流させ、その逆流した血液を血液濃縮器で濃縮して患者に戻している。しかしながら、限外濾過変法を実施する過程において、体外循環回路中に陰圧が発生した場合には、人工肺から気泡が発生し易くなり、この気泡が血液とともに患者に戻されるおそれがあった。そのため、限外濾過変法における上記課題に対する改善策が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４１５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、例えば限外濾過変法を実施する過程において、体外循環回路中に陰圧が発生したとしても、人工肺における気泡が発生するまでの時間を遅延させることで、人工肺における気泡の発生を未然に防止する処置（例えば遠心ポンプを調整等、体外循環回路中に発生した過剰な陰圧を正常な圧力へ戻す処置）を施す時間を確保することができる体外循環回路およびリザーバ付き人工肺を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（１０）の本発明により達成される。
（１）  血液に対しガス交換を行なう人工肺と、該人工肺を介してそれぞれ接続され、前記血液が通過する第１ラインおよび第２ラインとを備え、前記第１ラインから脱血される第１の状態と、前記第２ラインから脱血される第２の状態とで使用され得る体外循環回路であって、
前記第１ラインの途中に設けられ、前記血液を一時的に貯留するリザーバと、
前記第１ラインの前記リザーバと前記人工肺との間に設けられ、前記血液を移送する第１血液ポンプと、
前記第２の状態で、前記第１ラインの前記リザーバよりも下流側と前記第２ラインの途中とを接続し、前記第２ラインからの前記血液が通過する第３ラインと、
前記第３ラインの途中に設けられ、前記血液を移送する第２血液ポンプと、
前記第２の状態で、前記第１ラインの前記リザーバと前記第１血液ポンプとの間と、前記第２ラインの前記第３ラインとの接続部と前記人工肺との間とを接続し、前記リザーバからの前記血液が通過する第４ラインとを備えることを特徴とする体外循環回路。
【０００８】
（２）  前記第２の状態は、限外濾過変法を行なうときに使用される上記（１）に記載の体外循環回路。
【０００９】
（３）  前記第３ラインの途中に設けられ、該第３ラインを通過する前記血液を濃縮する血液濃縮器を備える上記（２）に記載の体外循環回路。
【００１０】
（４）  前記第２の状態では、前記第１ラインの前記第３ラインとの接続部と前記リザーバとの間の前記血液の通過を止めて使用される上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の体外循環回路。
【００１１】
（５）  前記第４ラインの途中に設けられ、該第４ラインを通過する前記血液の流れを一方向に規制する逆止弁を備える上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の体外循環回路。
【００１２】
（６）  前記第１血液ポンプおよび前記第２血液ポンプは、それぞれ、ローラポンプである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の体外循環回路。
【００１３】
（７）  前記第２の状態では、前記第２血液ポンプによる前記血液の移送量は、前記第１血液ポンプによる前記血液の移送量よりも高い上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の体外循環回路。
【００１４】
（８）  前記第１ラインと前記第３ラインとの接続部と、前記第１ラインと前記第４ラインとの接続部と、前記第２ラインと前記第３ラインとの接続部と、前記第２ラインと前記第４ラインとの接続部とには、それぞれ、前記血液の流れの方向を切り換える切換弁が設けられている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の体外循環回路。
【００１５】
（９）  血液に対しガス交換を行なう人工肺と、前記血液を一時的に貯留するリザーバとを備え、前記血液を体外循環させる体外循環回路に組み込んで使用されるリザーバ付き人工肺であって、
前記人工肺は、前記ガス交換がされた前記血液が流出する人工肺側流出部を有し、
前記リザーバは、該リザーバに貯留された前記血液が流出するリザーバ側流出部を有し、
前記リザーバ側流出部と前記人工肺側流出部とを接続し、前記リザーバ側流出部から前記人工肺側流出部に向かって前記血液が通過するラインを備えることを特徴とするリザーバ付き人工肺。
【００１６】
（１０）  前記人工肺は、前記ガス交換がされる前の前記血液が流入する人工肺側流入部を有し、
前記リザーバ側流出部と前記人工肺側流入部とを接続し、前記リザーバ側流出部から前記人工肺側流入部に向かって前記血液が通過するラインをさらに備える上記（９）に記載のリザーバ付き人工肺。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の体外循環回路は、第２の状態で、第４ラインが人工肺よりも下流側で第２ラインに接続されたものとなる。これにより、第２の状態で例えば限外濾過変法を行なっているときは、第２血液ポンプからの圧力は人工肺に掛かるよりも先に第４ラインに掛かる。その結果、第４ラインの血液は、人工肺からの血液よりも優先的に第３ラインに向かうこととなる。そして、この間に、人工肺で気泡が発生し、それを感知した場合には、当該気泡に対する処置として、例えば遠心ポンプを調整等、体外循環回路中に発生した過剰な陰圧を正常な圧力へ戻す処置を施す時間を確保することができる。
【００１８】
また、本発明のリザーバ付き人工肺によれば、本発明の体外循環回路と同様に、限外濾過変法を行なっているときに、当該リザーバ付き人工肺が組み込まれた体外循環回路中に気泡が生じたとしても、気泡に対する処置を施す時間を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の体外循環回路（第１実施形態）を第１の状態で使用している状態を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の体外循環回路（第１実施形態）を第２の状態で使用している状態を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明のリザーバ付き人工肺を組み込んだ体外循環回路（第２実施形態）の使用状態を示す概略図である。
【図４】図４は、従来の体外循環回路（その１）の使用状態を示す概略図である。
【図５】図５は、従来の体外循環回路（その２）を第１の状態で使用している状態を示す概略図である。
【図６】図６は、従来の体外循環回路（その２）を第２の状態で使用している状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の体外循環回路およびリザーバ付き人工肺を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の体外循環回路（第１実施形態）を第１の状態で使用している状態を示す概略図である。図２は、本発明の体外循環回路（第１実施形態）を第２の状態で使用している状態を示す概略図である。図４は、従来の体外循環回路（その１）の使用状態を示す概略図である。図５は、従来の体外循環回路（その２）を第１の状態で使用している状態を示す概略図である。図６は、従来の体外循環回路（その２）を第２の状態で使用している状態を示す概略図である。
【００２２】
図４に示す体外循環回路２００は、心臓外科手術で血液ＢＬを体外循環させるのに用いられるものである。この体外循環回路２００は、第１ライン１と、第２ライン２と、人工肺５と、リザーバ６と、第１血液ポンプ７とを備えている。
【００２３】
第１ライン１は、患者Ｐの右心房ＲＡに接続され、脱血ラインとして機能する。以下、この第１ライン１を脱血ラインとして機能させて使用する状態、すなわち、第１ライン１から脱血して使用する状態を「第１の状態」と言う。そして、第１の状態では、脱血された血液ＢＬは、第１ライン１を通過して人工肺５に流入する。
【００２４】
第２ライン２は、患者Ｐの弓部大動脈ＡＡに接続され、第１の状態で送血ラインとして機能する。そして、第１の状態では、人工肺５から流出した血液ＢＬは、第２ライン２を通過して弓部大動脈ＡＡに戻される。なお、後述するように、第２ライン２を脱血ラインとして機能させて使用する状態、すなわち、第２ライン２から脱血して使用する状態もある。この状態を「第２の状態」と言い、この第２の状態では、第１ライン１は、送血ラインとして機能する。
【００２５】
このような第１ライン１と第２ライン２とは、それぞれ、主として、可撓性を有する医療用チューブや継手等で構成されている。
【００２６】
また、第１ライン１と第２ライン２とは、人工肺５を介してそれぞれ接続されている。人工肺５は、第１ライン１を介して脱血された血液ＢＬに対しガス交換を行なう、すなわち、酸素付加、脱炭酸ガスを行なうものである。そして、ガス交換された血液ＢＬは、第２ライン２を介して患者Ｐに戻される。このような人工肺５は、例えば、中空糸膜を束ねたものを有する構成となっている。
【００２７】
第１ライン１の途中には、リザーバ６が設けられている。リザーバ６は、血液ＢＬを一時的に貯留する静脈リザーバである。リザーバ６としては、特に限定されず、例えば、ろ過機能や消泡機能を有するものを用いるのが好ましい。
【００２８】
第１ライン１のリザーバ６と人工肺５との間には、第１血液ポンプ７が設けられている。第１血液ポンプ７は、血液ＢＬを移送するローラポンプである。第１血液ポンプ７としてローラポンプを用いることにより、例えば患者Ｐの体格や症例に応じて、ローラの回転数を変更して、血液ＢＬの移送量の調整を容易に行なうことができる。
【００２９】
ところで、患者Ｐに対する心臓外科手術が完了した時点では、当該手術の影響によって血液ＢＬが希釈されてしまっている。そこで、この希釈された血液ＢＬを濃縮して、患者Ｐに戻すのが好ましい。濃縮された血液ＢＬは、例えば酸素運搬能が回復した（ヘマトクリット値が上昇して回復した）状態となっているからである。
【００３０】
そして、近年では、心臓外科手術完了直後に、血液ＢＬを濃縮して、患者Ｐに戻す方法が採られている。この方法は、限外濾過変法（Modified Ultra-Filtration（略して「MUF」））と呼ばれている。
【００３１】
図５、図６に示す体外循環回路３００は、限外濾過変法を行なうのが可能なものとなっている。この体外循環回路３００は、心臓外科手術が完了するまでは、図５に示す第１の状態とし、限外濾過変法を行なうときに、図６に示す第２の状態として使用される。体外循環回路３００は、体外循環回路２００の構成に、第３ライン３と、第２血液ポンプ８と、血液濃縮器１１とをさらに付加した構成となっている。ここでは、体外循環回路３００について説明するが、体外循環回路２００との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００３２】
第３ライン３は、第１ライン１と第２ライン２との間に架設されている。この第３ライン３は、第１ライン１のリザーバ６と患者Ｐ（右心房ＲＡ）との間と、第２ライン２の途中とにそれぞれ接続されている。そして、第３ライン３と第１ライン１との接続部には、切換弁９が設けられており、第３ライン３と第２ライン２との接続部には、切換弁１０が設けられている。切換弁９および切換弁１０は、それぞれ、三方活栓で構成されている。これにより、血液ＢＬの流れの方向を切り換えることができる。
【００３３】
図５に示すように、第１の状態では、切換弁９は、矢印Ａ９−１の方向に血液ＢＬが流れるように切換え操作されており、切換弁１０は、矢印Ａ１０−１の方向に血液ＢＬが流れるように切換え操作されている。これにより、心臓外科手術が完了するまでは、第３ライン３での血液ＢＬの通過を規制することができる。なお、第１の状態では、第２血液ポンプ８は停止している。
【００３４】
図６に示すように、第２の状態では、切換弁９は、矢印Ａ９−２の方向に血液ＢＬが流れるように切換え操作されており、切換弁１０は、矢印Ａ１０−２の方向に血液ＢＬが流れるように切換え操作されている。これにより、第１ライン１のリザーバ６よりも下流側（切換弁９）と第２ライン２の途中（切換弁１０）とが第３ライン３を介して連通した状態なるとともに、第１ライン１の切換弁９とリザーバ６との間の血液ＢＬの通過が止められた状態となる（図６中の「×」印参照）。そして、この状態で、第２血液ポンプ８が作動することにより、第２ライン２からの血液ＢＬが第３ライン３を通過することができる。
【００３５】
なお、第３ライン３は、第１ライン１や第２ライン２と同様に、主として、可撓性を有する医療用チューブや継手等で構成されている。
【００３６】
第３ライン３の途中には、第２血液ポンプ８が設けられている。第２血液ポンプ８は、血液ＢＬを移送するローラポンプである。第２血液ポンプ８も第１血液ポンプ７同様にローラポンプであることにより、第１血液ポンプ７の作動と相まって、例えば患者Ｐの体格や症例に応じて、ローラの回転数を変更して、血液ＢＬの移送量の調整を容易に行なうことができる。
【００３７】
なお、第２の状態では、第２血液ポンプ８による血液ＢＬの移送量が、第１血液ポンプ７による血液ＢＬの移送量よりも高くなるように、第１血液ポンプ７および第２血液ポンプ８の作動状態が調整されている。その理由としては、仮に第２血液ポンプ８による血液ＢＬの移送量と、第１血液ポンプ７による血液ＢＬの移送量との大小関係が、前記の大小関係と異なり、逆転した場合、人工肺５で発生した気泡が第２ライン２を介して弓部大動脈ＡＡへ送り込まれてしまうことがあるからである。
【００３８】
第３ライン３の第２血液ポンプ８と切換弁９との間には、血液濃縮器１１が設けられている。血液濃縮器１１は、第３ライン３を通過する血液ＢＬ中の余剰な水分を除去して、当該血液ＢＬを濃縮するものである。この血液濃縮器１１としては、特に限定されず、例えば、中空糸膜を有し、当該中空糸膜の内外の圧力差を利用して、血液濃縮を可能としたものを好適に用いることができる。
【００３９】
そして、限外濾過変法を行なうこと（第２の状態での使用）により、血液濃縮器１１で濃縮された血液ＢＬは、第１ライン１を介して患者Ｐの右心房ＲＡに戻され、さらには肺に送られる。この濃縮された血液ＢＬは、前述したように酸素運搬能が回復したものであるため、患者Ｐの肺への負担を十分に低減することができる。また、限外濾過変法による効果としては、血液ＢＬの酸素運搬能が回復する等の呼吸機能への好影響の他に、例えば、術後浮腫の軽減や、血流動態の改善等も挙げられる。
【００４０】
また、限外濾過変法を行なうことにより、第２ライン２内に既にあった血液ＢＬの他に、リザーバ６に貯留されている血液ＢＬも、第３ライン３を通過して返血される。リザーバ６内の血液ＢＬを返血する目的としては、例えば、体外循環回路３００内の洗浄がある。この場合、リザーバ６内を生理食塩水等で補液しつつ、限外濾過変法を行なうのが好ましい。
【００４１】
しかしながら、第２の状態の体外循環回路３００では、限外濾過変法を行なった際に人工肺５から気泡が発生し易くなり、またこの気泡が血液ＢＬに混入して当該血液ＢＬとともに患者Ｐに戻されるおそれが懸念されている。
【００４２】
第２の状態の体外循環回路３００において、人工肺５で気泡が発生する原因について、図６を参照しつつ説明する。
【００４３】
前述したように、第２の状態では、第２血液ポンプ８による血液ＢＬの移送量が、第１血液ポンプ７による血液ＢＬの移送量よりも高くなっている。このため、人工肺５では、その上流側で血液ＢＬが押し込まれる力よりも、下流側で血液ＢＬが引張られる力が高くなり、その結果として、人工肺５には下流側（第３ライン３）に向かう力が掛かった状態となる。以下、この人工肺５に対して下流側に向かう力を「陰圧」と言う。人工肺５に陰圧が掛かった状態において、第２ライン２の弓部大動脈ＡＡへの接続部分に設けられたカニューレ（図示せず）の先端が、弓部大動脈ＡＡの血管壁と接触してしまうことで、脱血不良に陥ることがある。その場合、第２血液ポンプ８による第２ライン２における血液ＢＬの移送のうち、弓部大動脈ＡＡからの脱血が滞ってしまうことになり、当該血液ＢＬの移送が人工肺５側からの血液ＢＬに偏ってしまう。その結果、人工肺５が過剰な陰圧状態に陥ってしまうことになり、人工肺５でガス交換に供される空気が人工肺５に対して下流側に引張られてしまう。この空気は、気泡として発生して、血液ＢＬに混入することとなる（この血液ＢＬを図６中では「血液ＢＬ’」としている）。
【００４４】
また、例えば患者Ｐが乳児や小児（以下「乳児」を代表する）の場合、体外循環回路３００は、患者Ｐが成人の場合に比べて、できる限り小さく組まれる。このように小さく組まれた体外循環回路３００で気泡が発生すると、当該気泡は、瞬く間に乳児に到達してしまうおそれがある。なお、限外濾過変法は、主として、乳児に対して行なわれる傾向にある。また、体外循環回路３００中に過剰な陰圧が掛かったかどうかについては、体外循環回路３００上に設けられた、ピロー等のような陰圧察知パーツ（図示せず）によって確認することができる。
【００４５】
そこで、図１、図２に示す体外循環回路１００Ａは、患者Ｐへの気泡の混入が改善された構成となっている。以下、体外循環回路１００Ａについて説明するが、体外循環回路３００との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００４６】
体外循環回路１００Ａは、体外循環回路３００の構成に、第４ライン４と、逆止弁１２とをさらに付加した構成となっている。
【００４７】
第４ライン４は、第１ライン１と第２ライン２との間に架設されている。この第４ライン４は、第１ライン１のリザーバ６と第１血液ポンプ７との間と、第２ライン２の切換弁１０と人工肺５との間とにそれぞれ接続されている。そして、第４ライン４と第１ライン１との接続部には、切換弁１３が設けられており、第４ライン４と第２ライン２との接続部には、切換弁１４が設けられている。切換弁１３および切換弁１４は、それぞれ、三方活栓で構成されている。これにより、血液ＢＬの流れの方向を切り換えることができる。
【００４８】
図１に示すように、第１の状態では、切換弁１３は、矢印Ａ１３−１の方向に血液ＢＬが流れるように切換え操作されており、切換弁１４は、矢印Ａ１４−１の方向に血液ＢＬが流れるように切換え操作されている。これにより、心臓外科手術が完了するまでは、第４ライン４における血液ＢＬの通過を規制することができる。また、前述したように、第１の状態では、切換弁９および切換弁１０によって第３ライン３における血液ＢＬの通過も規制されている。
【００４９】
図２に示すように、第２の状態では、切換弁１３は、矢印Ａ１３−２の方向に血液ＢＬが流れるように切換え操作されており、切換弁１４は、矢印Ａ１４−２の方向に血液ＢＬが流れるように切換え操作されている。これにより、切換弁１３と切換弁１４とが第４ライン４を介して連通した状態なり、よって、リザーバ６からの血液ＢＬが第４ライン４を通過することができる。以下、第４ライン４を通過する血液ＢＬを「血液ＢＬ４」と言う。
【００５０】
なお、依然として、第１ライン１の切換弁１３から第１血液ポンプ７および人工肺５を順に経由して切換弁１４までの区間は、リザーバ６からの血液ＢＬが通過することができる。血液ＢＬは、この区間を通過するよりも、第４ライン４を通過した方が早く切換弁１４に到達することができる。従って、第４ライン４は、切換弁１３と切換弁１４との間のショートカット（近道）となっている。また、前述したように、第２の状態では、第３ライン３を血液ＢＬが通過することができる。
【００５１】
なお、第４ライン４も、第１ライン１や第２ライン２と同様に、主として、可撓性を有する医療用チューブや継手等で構成されている。
【００５２】
第４ライン４の途中には、逆止弁１２が設けられている。逆止弁１２は、血液ＢＬ４の流れを一方向に規制するものである。これにより、血液ＢＬ４の逆流を防止することができる。なお、逆止弁１２としては、例えば、外部からの操作により作動するパイロット式のものであってもよいが、セルフ作動するセルフ式のものを用いるのが好ましい。
【００５３】
以上のような構成の体外循環回路１００Ａは、第２の状態で、第４ライン４が人工肺５よりも下流側で第２ライン２に接続されたものとなる。これにより、第２の状態では、陰圧は人工肺５に掛かるよりも先に第４ライン４に掛かる。その結果、第４ライン４の血液ＢＬ４は、人工肺５からの血液ＢＬ（以下「血液ＢＬ５」と言う）よりも優先的に第３ライン３に向かうこととなる。そして、前述したように、弓部大動脈ＡＡからの脱血が不良になった場合においても、第２ライン２よりも先に第４ライン４に陰圧が掛かるため、人工肺５が過剰な陰圧状態となることを防止できる。すなわち、弓部大動脈ＡＡからの脱血が不良となった場合において、血液ＢＬ４が優先的に流れている間、人工肺５に気泡が発生することを遅延させることができる。そのため、前述のような体外循環回路１００Ａ中に過剰な陰圧が掛かった場合に、ピロー等により当該過剰な陰圧状態を術者が感知し、人工肺５に気泡が発生する前に、当該過剰な陰圧状態を正常な圧力状態に戻すための処置を施す時間を確保することができる。体外循環回路１００Ａに掛かった過剰な陰圧を正常化するための処置としては、特に限定されず、例えば、第２血液ポンプ８の調整等や第２ライン２の弓部大動脈ＡＡに対する接続の調整等が挙げられる。従って、体外循環回路１００Ａは、患者Ｐへの気泡混入が改善された構成となっている。なお、血液ＢＬ４が優先的に流れる状態は、リザーバ６内に血液ＢＬや補液としての生理食塩水が残存している限り、継続する。
【００５４】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明のリザーバ付き人工肺を組み込んだ体外循環回路（第２実施形態）の使用状態を示す概略図である。
【００５５】
以下、この図を参照して本発明の体外循環回路およびリザーバ付き人工肺の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００５６】
本実施形態は、体外循環回路にリザーバ付き人工肺を組み込んだこと以外は前記第１実施形態と同様である。
【００５７】
図３に示すように、本実施形態では、体外循環回路１００Ｂは、リザーバ付き人工肺１５を備えており、患者Ｐの右心房ＲＡからリザーバ付き人工肺１５までが第１ライン１となっており、患者Ｐの弓部大動脈ＡＡからリザーバ付き人工肺１５までが第２ライン２となっている。
【００５８】
リザーバ付き人工肺１５は、人工肺５と、リザーバ６と、人工肺５とリザーバ６とを連結する連結部１６とを備えている。このリザーバ付き人工肺１５は、リザーバ６が鉛直上方、人工肺５が鉛直下方となる姿勢で使用される。
【００５９】
人工肺５は、人工肺側流入部５１と、人工肺側流出部５２とを有している。人工肺側流入部５１は、ガス交換がされる前の血液ＢＬが流入する部分であり、管状に突出形成されたポートとなっている。人工肺側流出部５２は、ガス交換がされた血液ＢＬが流出する部分であり、管状に突出形成された第１ポート５２１と、第１ポート５２１から分岐し、管状に突出形成された第２ポート５２２とを有している。また、第１ポート５２１には、第２ライン２が接続されている。
【００６０】
リザーバ６は、リザーバ側流入部６１と、リザーバ側流出部６２とを有している。リザーバ側流入部６１は、血液ＢＬが流入する部分であり、管状に突出形成されたポートとなっている。このリザーバ側流入部６１には、第１ライン１が接続されている。リザーバ側流出部６２は、リザーバ６に貯留された血液ＢＬが流出する部分であり、管状に突出形成された第１ポート６２１と、第１ポート６２１から分岐し、管状に突出形成された第２ポート６２２とを有している。
【００６１】
また、リザーバ付き人工肺１５は、短絡ライン１７と、迂回ライン１８とをさらに備えている。
【００６２】
短絡ライン１７は、リザーバ側流出部６２の第１ポート６２１と、人工肺側流出部５２の第２ポート５２２とに接続されている。これにより、第１ポート６２１から流出した血液ＢＬは、第２ポート５２２に向かって、短絡ライン１７を通過することができる。
【００６３】
また、短絡ライン１７の途中には、逆止弁１２と、切換弁１９とが設けられている。逆止弁１２は、前記第１実施形態で述べたとおりのものである。切換弁１９は、逆止弁１２よりもリザーバ６側に配置され、短絡ライン１７を開閉する開閉弁である。これにより、短絡ライン１７での血液ＢＬの通過を許可したり、規制したりする切り換えを行なうことができる。
【００６４】
迂回ライン１８は、リザーバ側流出部６２の第２ポート６２２と人工肺側流入部５１とに接続されている。これにより、第２ポート６２２から流出した血液ＢＬは、人工肺側流入部５１に向かって、迂回ライン１８を通過することができる。
【００６５】
また、迂回ライン１８の途中には、第１血液ポンプ７が設けられている。第１血液ポンプ７は、前記第１実施形態で述べたとおりのものである。
【００６６】
以上のような構成の体外循環回路１００Ｂも第１の状態および第２の状態で使用可能となっている。
【００６７】
第１の状態で使用する場合には、切換弁９および切換弁１０をそれぞれ前記第１実施形態と同様に操作するとともに、切換弁１９を閉状態に操作する。これにより、血液ＢＬは、患者Ｐの右心房ＲＡから、第１ライン１、リザーバ６、迂回ライン１８、人工肺５、第２ライン２を順に通過して、患者Ｐの弓部大動脈ＡＡに戻される。
【００６８】
第２の状態で使用する場合には、切換弁９および切換弁１０をそれぞれ前記第１実施形態と同様に操作するとともに、切換弁１９を開状態に操作する。これにより、短絡ライン１７は、前記第１実施形態での第４ライン４と同様に機能する。すなわち、第２の状態で、短絡ライン１７は、人工肺５のガス交換が行なわれる部分よりも下流側で、人工肺側流出部５２を介して第２ライン２に接続されたものとなる。これにより、第２の状態では、陰圧は人工肺５のガス交換が行なわれる部分に掛かるよりも先に短絡ライン１７に掛かる。その結果、短絡ライン１７を通過する血液ＢＬは、人工肺５を通過する血液ＢＬよりも優先的に第３ライン３に向かうこととなる。そして、この間に、過剰な陰圧が発生し、それを術者が感知した場合には、前記第１実施形態の体外循環回路１００Ａと同様に、当該過剰な陰圧状態を正常化するための前述したような処置を施す時間を確保することができる。従って、体外循環回路１００Ｂも、患者Ｐへの気泡混入が改善された構成となっている。
【００６９】
以上、本発明の体外循環回路およびリザーバ付き人工肺を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、体外循環回路およびリザーバ付き人工肺を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００７０】
また、本発明の体外循環回路およびリザーバ付き人工肺は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１            第１ライン
２            第２ライン
３            第３ライン
４            第４ライン
５            人工肺
５１          人工肺側流入部
５２          人工肺側流出部
５２１        第１ポート
５２２        第２ポート
６            リザーバ
６１          リザーバ側流入部
６２          リザーバ側流出部
６２１        第１ポート
６２２        第２ポート
７            第１血液ポンプ
８            第２血液ポンプ
９、１０      切換弁
１１          血液濃縮器
１２          逆止弁
１３          切換弁
１４          切換弁
１５          リザーバ付き人工肺
１６          連結部
１７          短絡ライン
１８          迂回ライン
１９          切換弁
１００Ａ、１００Ｂ、２００、３００  体外循環回路
ＡＡ          弓部大動脈
Ａ９−１、Ａ９−２、Ａ１０−１、Ａ１０−２、Ａ１３−１、Ａ１３−２、Ａ１４−１、Ａ１４−２  矢印
ＢＬ、ＢＬ’、ＢＬ４、ＢＬ５  血液
Ｐ            患者
ＲＡ          右心房
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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