(57)【要約】本発明は、患者の心膜腔（ＰＣ）を洗浄するために構成された洗浄システム（１）であって、システムからの注入液流を心膜腔へ導くための注入液管腔を有する第一チューブ（２０）を接続するための注入液出口（４）と、心膜腔からの滲出液流をシステムへ導くための滲出液管腔を有する第二チューブ（２１）に接続するための滲出液入口（６）と、複数のセンサ信号に基づいて注入液出口（４）での注入液流の流量を制御するための流量制御システムであって、センサ信号に基づいて制御信号を提供するための制御ユニット（５）と、注入液を注入液流量で注入液出口（４）に輸送するためのポンプデバイス（３）であって、注入液流量は、制御ユニット（５）の制御信号によって調節可能である、ポンプデバイス（３）とを含む、流量制御システムとを含む、洗浄システム（１）を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の心膜腔（ＰＣ）を洗浄するために構成された洗浄システム（１）であり、
前記システムからの注入液流を前記心膜腔へ導くための注入液管腔を有する第一チューブ（２０）を接続するための、注入液出口（４）と、
前記心膜腔からの滲出液流を前記システムへ導くための滲出液管腔を有する第二チューブ（２１）に接続するための、滲出液入口（６）と、
複数のセンサ信号に基づいて前記注入液出口（４）での前記注入液流の流量を制御するための、流量制御システムであって、
前記センサ信号に基づいて制御信号を提供するための、制御ユニット（５）と、
注入液を注入液流量で前記注入液出口（４）に輸送するためのポンプデバイス（３）であって、前記注入液流量は、前記制御ユニット（５）の前記制御信号によって調節可能である、ポンプデバイス（３）と
を含む、前記流量制御システムと
を含み、
前記制御ユニット（５）によって登録された前記センサ信号は、
前記心膜腔への前記注入液流を表す注入液信号と、
前記心膜腔からの滲出液流量を表す滲出液信号と、
前記心膜腔からの滲出液中の失血流量を表すヘマトクリットセンサ（１２）によって生成される血液体積信号と、
前記第一チューブ（２０）、前記第二チューブ（２１）または前記心膜腔の内部にまたはこれらに接続されて配置された圧力センサによって生成される前記心膜腔内の圧力を表す圧力制御信号と
を含む、
洗浄システム（１）。
【請求項２】
前記流量制御システムは、圧力センサ信号による制御にしたがって、前記注入液流量と前記滲出液流中の前記失血流量との間の比率を制御するように構成される、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記制御ユニット（５）は、前記ヘマトクリットセンサによって生成される値に基づいて前記心膜腔からの失血体積および／または失血体積率を判定するように構成される、請求項１〜２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４】
前記第一チューブ（２０）および前記第二チューブ（２１）は、一体化された流出ドレーンデバイスに組み合わせられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記システムは、前記注入液流の前記流量を判定するための注入液流センサ（１０）を含み、前記注入液流の前記判定された流量は、前記注入液信号として使用される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムは、前記滲出液流の流量を判定するための滲出液流センサ（２２）を有し、前記滲出液流の前記判定された流量は、前記滲出液信号として使用される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記システムは、前記滲出液流中の前記失血流量を表す値を判定するためのヘマトクリットセンサ（１２）を含み、前記滲出液流中の前記失血流量を表すヘマトクリット値は、前記血液体積信号として使用される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記心膜腔内の圧力を表す前記圧力制御信号は、前記心膜腔（ＰＣ）内の圧力を制御するための圧力制御システムの一部である圧力センサ（２３）によって生成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステムであって、前記圧力制御信号を所望の圧力限界内に保つように前記注入液流量を調節するための圧力制御ユニット（５）を含む、システム。
【請求項９】
前記システムは、前記注入液を所望の注入液温度に加熱するように構成されるヒータデバイス（１３）を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムは、前記注入液流の温度を制御するための温度制御システムを含み、前記温度制御システムは、
注入液の温度を測定するための温度センサ（１４、２４）と、
前記注入液の測定温度と所望の注入液温度とに基づいて温度制御信号を提供するための温度制御ユニット（５）と、
前記注入液を前記所望の注入液温度に加熱するために前記温度制御信号によって作動可能である、ヒータデバイス（１３）と、
を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記所望の温度は、前記心膜腔の温度に基づく、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記ポンプデバイス（３）は、容積ポンプである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記システムは、前記心膜腔からの滲出液を受け取るための一つ以上の滲出液容器（７）を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記洗浄システムは、前記心膜腔から滲出液を抜き出すための一つ以上の吸引デバイス（８）を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第二チューブ（２１）は、閉塞の場合に自動ミルキングを引き起こすための手段が設けられる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
複数のセンサ信号に基づいて注入液出口（４）での注入液流の流量を制御することによって患者の心膜腔からの失血体積または失血流量をモニタする方法であって、
前記心膜腔への注入液の流量を示す流量センサ（１０）などからの信号を提供し、この信号を制御ユニット（５）に登録するステップと、
前記心膜腔からの滲出液の流量を示す流量センサ（２２）などからの信号を提供し、この信号を前記制御ユニット（５）に登録するステップと、
前記心膜腔からの滲出液中の失血流量を示すヘマトクリットセンサ（１２）などからの信号を提供し、この信号を前記制御ユニット（５）に登録するステップと、
前記心膜腔内の圧力を示す圧力センサ（２３）からの信号を提供し、圧力センサ（２３）は第一チューブ（２０）、第二チューブ（２１）または前記心膜腔の内部にまたはこれらと接続して配置されており、この信号を前記制御ユニット（５）に登録するステップと、
を含み、
前記制御ユニット（５）は、付随してまたは同時に、前記センサ信号に基づいて制御信号を提供し、
前記制御信号は、注入液を前記注入液出口に輸送するポンプデバイス（３）を制御し、注入液流量は、前記制御ユニット（５）の前記制御信号によって調節可能である、
方法。
【請求項１７】
前記心膜腔からの滲出液の流量を示す前記信号は、滲出液を収集する容器（７）中の体積増加を登録するセンサから提供される、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記注入液は、ヒータデバイス（１３）によって、通常は３６〜３８℃の範囲の温度に加熱または冷却され、前記ヒータデバイスは、前記制御ユニット（５）によって、独立した制御ユニットによって、または医療スタッフもしくは非医療スタッフによって手動で、制御される、請求項１６または１７記載の方法。
【請求項１９】
前記方法は、表示デバイスによって、体腔からの前記失血体積または失血流量を表示するステップをさらに含む、請求項１６、１７または１８記載の方法。
【請求項２０】
表示デバイスは、前記患者をモニタしている関係医療スタッフまたは非医療スタッフに対する指示を表示する、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
心タンポナーデのリスクを減らし、術後失血を減らし、前記心膜腔内の血液および血腫の貯留を減らすための、心臓手術後の患者の処置方法であって、前記患者の前記心膜腔が、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の洗浄システムによって洗浄される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の心膜腔の術後洗浄のために構成された洗浄システムに関する。本発明は、特に、心タンポナーデのリスクを減らし、術後失血を減らし、心膜腔内の血液および血腫の貯留を減らすために、術後処置として患者の心膜腔を洗浄するための洗浄システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２４時間あたり２Ｌを超えるまたは１時間あたり２００ｍＬを超えうる量の過剰な術後失血は、心臓手術の周知の合併症である。出血による再手術／再開胸は、死亡率および有病率の高い、心臓手術後の悪い結果の強い独立危険因子である。加えて、複数回の輸血および外科的再開胸を要する術後出血は、より高い費用、胸骨創感染症の増加、および輸血関連感染症を伴う。
【０００３】
心膜腔、必要に応じて胸膜腔から血液を排出するために、胸腔チューブが術後に留置される。しかし、失血が過剰なとき、または血腫がより急速に発生し始めたときには、ドレーンは、すべての貯留血液を排出する機能を果たせないことが多い。心膜（および／または胸膜）腔内の血腫および血液の鬱血は、高い線溶活性、失血の維持、および場合によっては心タンポナーデにつながりうる。急性心タンポナーデの場合、心膜腔内の圧力が心臓の充満圧を上回り、壁の薄い右心房の虚脱をもたらし、その結果心臓への血液の流入が妨げられる。これにより心拍出量が低下し、早期に発見、治療されなければ死に至る。心タンポナーデの場合には、緊急再手術だけが患者を救うことができるが、この群でも死亡率および有病率はより高くなる。これは特に、遅延した再手術に当てはまり、早期発見が必須であることが示される。
【０００４】
現在の臨床診療においては、通常の心嚢／創傷ドレーンを留置しておき、心タンポナーデの発生によく注意する以外には心タンポナーデを防止する特別な手段がない。使用されるモニタリングは、血圧および中心静脈圧（ＣＶＰ）である。血圧低下が観察されたときには、タンポナーデが既に存在しており、患者は恐らくＯＲに戻るのに十分に安定していないため、実は遅すぎる。中心静脈圧は右心房で測定され、右心房の壁が非常に薄いために心膜腔内圧の反映となる。しかしこれは、患者の姿勢、トランスデューサの配置に左右され、薬物の注入のためにラインが使用されることが多いために、間接的であり、信頼できないことが多い。したがって、連続的に測定される心膜腔内圧が、患者の安全の大きな向上となるであろう。
【０００５】
心タンポナーデならびに出血の早期検出および適時再介入の臨床的意義は、非特許文献１によって論じられている。以下の引用は、急性心タンポナーデの深刻な結果を示すものである。
【０００６】
「目的：心臓手術後の再開胸は、依然として頻繁に生じる予後の悪い事態である。本研究の目的は、タイミングの影響および再開胸の結果に対する効果を評価することであった。
【０００７】
方法：２００５年１月〜２０１１年１２月の間に心臓手術後に再開胸を受けた２０９人の患者のコホートに対するレトロスペクティブ観察的研究を行った。コホートを、同期間に再開胸しなかった患者と年齢、性別および手技をマッチさせた。
【０００８】
結果：術中および術後の輸血の必要は、再開胸群のほうが高かった（ｐ＜０．０１）。再開胸群の患者のほうが、術後急性腎損傷（１０．０対３．３％）、胸骨創（９．１対２．４％）および肺（１３．４対４．３％）感染症の発生率が有意に高く、呼吸器使用時間（２２［範囲、１４〜５２］対１２［範囲、９〜１６］時間）および集中治療室滞在時間（５［範囲、３〜７］対２［範囲、２〜４］日）が長く、死亡率が高かった（９．６対３．３％）。しかし、多変量ロジスティック回帰分析により、再開胸自体ではなく、再開胸の悪影響（失血および輸血の必要性）が死亡率の独立危険因子であることが示された。最初の１２時間以内に再開胸された患者の死亡率は５．３％であり、１２時間以降に再開胸された患者では２０．３％（ｐ＝０．００３）であった。再開胸のための兆候が出血の患者の死亡率は３．６％であり、心タンポナーデの患者では３１．４％であった（ｐ＜０．００１）。
【０００９】
結論：本研究は、心臓手術後の再開胸が死亡率および有病率の増加に関連することを示す。再開胸が遅く、心タンポナーデを患う患者は、予後が悪い。」
【００１０】
本発明の目的は、特に心膜腔からの術後失血によって生じる上述のリスクまたは合併症の一つ以上を減らすシステムおよび／または方法を提供すること、ならびに急性心タンポナーデの脅威の増大を防止するかまたは少なくともその早期発見を提供することである。これは、患者の心膜腔への注入液の流量を制御する制御ユニットに信号をそれぞれが提供するセンサの固有の組み合わせに基づく、請求項１に記載の洗浄システムによって達成される。
【００１１】
術中および／または術後にさまざまな体腔を洗浄するための洗浄システムは、従来技術において周知である。体腔の洗浄または灌注は、内視鏡手術（例えば子宮摘出または膀胱手術）中に必要なものとして、外科医の手術部位の明瞭な視界を確保するためだけでなく、集まった組織粒子、血液および断片を体腔内から除去するために導入された。これにより、灌注流体の連続的な流れを確保するためおよび手術中の失血を定量するための、手術中の灌注流体の「流体管理」が明らかに必要となった。
【００１２】
したがって、特許文献１は、手術中に連続的な流れを確保するためのシステムを記載する。このシステムは主に、手術中の可視性を維持するために手術部位を連続的に洗浄するために大きな体積の流体が必要であり、術後の体腔洗浄が望ましい、泌尿器内視鏡手術に関する。このシステムは、複数の容器ならびに空容器から満タン容器への切り替えを確保するためのセンサおよび閉鎖デバイス、ならびに、手術部位からの流体の体積を測定し、例えば適切な体積センサを用いて、送達された流体を術中および術後に除去された流体と比較するための手段を有する。この流体の均衡は、内視鏡手術に関係する特別な問題、すなわち患者の体内における洗浄用流体の吸収のリスクゆえに必要である。まだ出血があるか否かを判定するために、不透明度計を用いて、除去された流体の透明度を測定しうる。また、そのようなシステムは、心タンポナーデを引き起こすリスクを有する術後心膜腔洗浄に関係する特別な要請を満たすように使用することができない。
【００１３】
心膜腔洗浄デバイスは、心臓手術後に心膜腔を掃除するために特別に設計されている。このシステムは、心膜腔を食塩（または他の）溶液で洗浄し、それによって、腔内に存在する血液の粘性およびヘマトクリット値を低下させると同時により大きい血腫の形成を防止することによって機能する。洗浄によって心膜腔を掃除することは、胸腔ドレーンの詰まりと、それによる心膜腔内の血液および血腫の貯留を防ぐ。これにより、術後出血が少なくなり、急性心タンポナーデを引き起こすリスクが低くなる。本発明によれば、以下にさらに記載するように、洗浄システムにおける体積センサ、ヘマトクリットセンサおよび圧力センサの固有の使用によってこれが達成される。
【００１４】
洗浄デバイスにもかかわらず流出ドレーンが部分的にまたは完全に詰まったときには、注入液の体積が心膜腔に貯留する血液に加わり、これによってその特定のスペースの液体体積および圧力がより急速に増加する。また、このような理由から、液体の注入を直ちに停止すべき旨の信号を制御ユニットに与えることができるように、圧力センサによる心タンポナーデの（脅威の増大の）早期発見が必須である。
【００１５】
また、心膜腔の血性浸出液を食塩水（または他の溶液）で希釈することによって、正確な失血量が不明になる。正確な失血量を知ることは、心膜腔の再手術／再開胸の必要性に関する術後の意思決定において必須である。表５〜６に、再手術の基準が示される（非特許文献２より）。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
５０ｋｇの患者の基準が、体重５０ｋｇ超のすべての成人患者に当てはまる。表から、意思決定プロセスにおいては、失血の絶対量だけでなく傾向も重要であることを推論できる。傾向が下向きである限り、比較的高い失血量もなお許容可能でありうる。
【００１８】
これにしたがえば、正確な毎時失血量、失血の傾向および術後期間全体にわたる総失血量を知ることが重要である。これによって医療スタッフは、創傷域の再開胸のために患者を手術室へ戻すべきか否かにつき、根拠の十分な適時の決定をすることができる。
【００１９】
これは、輸血を行うべきか否かについての臨床決定にも役立つ。これは本来的に、患者の結果にも影響を及ぼす。必要時に輸血をしないことは結果を悪化させる一方で、あまり必要でないときに輸血をすることも同様である。
【００２０】
貧血の患者に輸血することにより、結果が改善される。輸血は、出血性ショックの管理において明確に定義された役割を有し、きわめて低いヘマトクリットが酸素吸入器に依存した状態に寄与している状況において有益であると推測される。いくつかの研究により、低いヘモグロビン（Ｈｂ）濃度および酸素送達の減少が死亡率を高めることが実証されている。このように、手術中にヘマトクリットが低めの患者は、より高い院内死亡リスクに関連付けられることが分かった。しかし、潜在的利点は、輸血関連肺障害、輸血関連免疫修飾、輸血関連循環負荷、および細胞低酸素症のリスクといった多くの輸血関連の合併症によって相殺される。輸血は、術後腎機能障害、肺炎、創感染、および重度の敗血症にも関連付けられている。心臓手術を受けた患者を対象として、輸血と６６％の短期および長期術後死亡率上昇；有病率ならびに医療費との有意な関連性を示した、うまく設計された近年の無作為対照化試験がいくつか存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】国際公開第０２／０７７９８（Ａ２）号
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】ハネヤＡ（Ｈａｎｅｙａ  Ａ）他著、心臓手術後の出血またはタンポナーデによる再開胸：タイミングの影響および結果に対する効果（Ｒｅ‐Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｂｌｅｅｄｉｎｇ  ｏｒ  Ｔａｍｐｏｎａｄｅ  ａｆｔｅｒ  Ｃａｒｄｉａｃ  Ｓｕｒｇｅｒｙ：Ｉｍｐａｃｔ  ｏｆ  Ｔｉｍｉｎｇ  ａｎｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｏｕｔｃｏｍｅ）、ソラシック・カーディオバスキュラー・サージェリー（Ｔｈｏｒａｃ  Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ  Ｓｕｒｇ）、２０１４年９月２９日
【非特許文献２】ジョンＪ．カークリン（Ｊｏｈｎ  Ｗ．Ｋｉｒｋｌｉｎ）およびブライアンＧ．バラット・ボイエス（Ｂｒｉａｎ  Ｇ．Ｂａｒｒａｔｔ‐Ｂｏｙｅｓ）著、心臓手術（Ｃａｒｄｉａｃ  Ｓｕｒｇｅｒｙ）テキスト、１９９３年第二版
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、患者の心膜腔を洗浄するために構成された洗浄システムであって、
‐システムからの注入液流を心膜腔へ導くための注入液管腔を有する第一チューブを接続するための、注入液出口と、
‐心膜腔からの滲出液流をシステムへ導くための滲出液管腔を有する第二チューブに接続するための、滲出液入口と、
‐複数のセンサ信号に基づいて注入液出口での注入液流の流量を制御するための、流量制御システムであって、
センサ信号に基づいて制御信号を提供するための、制御ユニットと、
注入液を注入液流量で注入液出口に輸送するためのポンプデバイスであって、注入液流量は、制御ユニットの制御信号によって調節可能である、ポンプデバイスと
を含む、流量制御システムと
を含み、
‐制御ユニットによって登録されたセンサ信号は、
心膜腔への注入液流量を表す注入液信号と、
心膜腔からの滲出液流量を表す滲出液信号と、
心膜腔からの滲出液中の失血流量を表すヘマトクリットセンサによって生成される血液体積信号と、
第一チューブ、第二チューブまたは心膜腔の内部にまたはこれらに接続されて配置された圧力センサによって生成される心膜腔内の圧力を表す圧力制御信号と
を含む、
洗浄システムを提供する。
【００２４】
洗浄システムは、心膜腔への注入液流を提供するように構成され、注入液流の流量は、心膜腔から流出する滲出液の体積、流出体積とヘマトクリットセンサ値とから計算されるこの滲出液流中の実際の失血、および心膜腔内の圧力に応じて、洗浄システムの制御ユニットによって制御されうる。
【００２５】
注入液の流量をこれらのパラメータに適応させることによって、心膜腔に過剰な量の注入液を輸送して場合によっては心タンポナーデを引き起こすことなく、心膜腔からの血液および血腫の排出を促進できる。
【００２６】
このような心膜腔からの血液の排出促進は、術後出血の減少をもたらすことができ、これによって、術後出血による再介入、輸血の必要性、および早期または後期の心タンポナーデのリスクが減少する。この臨床効果が、センサを含まず手動制御を用いたシステムの初期の試作品による心膜腔の良好な洗浄について記載したパイロットスタディを表す以下の実施例において示される。
【００２７】
流量制御システムは、注入液流量と滲出液流中の失血流量との間の比率を制御するように構成される。注入液流量と滲出液流中の失血流量との間の比率を制御することによって、心膜腔に輸送される注入液の量を、ヘマトクリットセンサ値から計算される患者の失血量に適合させうる。この比率は、心膜腔内に輸送される注入液の量は、心膜腔から血液をより容易に排出できるように心膜腔内の血液および血腫を希釈するために使用されるために重要である。比較的大量の血液が心膜腔内に存在し、その結果滲出液中にも存在する場合には、心タンポナーデを引き起こしうる腔内の高すぎる圧力を生じることなく心膜腔内の血液を適切に希釈するために比較的大きな体積の注入液が望ましい。滲出液中の血液量が少ないときには、より少ない体積の注入液が心膜腔に輸送されうる。
【００２８】
注入液温度は、３６℃〜３８℃の範囲内であるのが好ましく、約３７℃であるのがより好ましい。
【００２９】
制御ユニットは、心膜腔からの失血体積および／または失血体積率を判定するように構成される。制御ユニットにおいて入手可能な情報に基づいて、心膜腔からの合計失血体積および／または失血流量が判定されうる。患者の状態をより正確にモニタできるように、合計失血体積および／または失血流量をモニタすることが有利である。
【００３０】
一実施形態においては、センサ信号は、心膜腔へ輸送される注入液体積を表す注入液信号を含む。この実施形態では、注入液の体積または注入液の流量は、センサによって判定されうる。代替的実施形態では、注入液の流量は、ポンプデバイスを制御するために使用される制御信号に基づいて判定されうる。制御信号は、ポンプデバイスを注入液の所望の流量に調節するために使用されるため、制御信号を、洗浄システムから心膜腔に輸送される注入液流量および注入液体積を判定するためにも使用できる。
【００３１】
洗浄システムは、注入液流の流量を判定するための注入液流センサを含むことができ、この判定された注入液流の流量が、注入液信号として使用される。流量は、注入液の流量を流量センサで測定することによって判定されてもよいが、洗浄システム中の注入液量の体積または重量の変化を判定することによって判定されてもよい。流量は、他の任意の適切なセンサまたはデバイスによって判定されてもよい。
【００３２】
本システムは、滲出液流の流量を判定するための滲出液流センサも含み、判定された滲出液流の流量が、滲出液信号として使用される。滲出液流の流量は、任意の適切なセンサによって、例えば滲出液を受け取るための容器へ走る滲出液コンジットに設けられた流量センサによって判定されてもよい。滲出液の流量は、心膜腔から流出した滲出液を受け取る一つ以上の滲出液容器中の滲出液の重量または体積の増加を判定することによって判定されてもよい。
【００３３】
本システムは、滲出液流中の失血流量を表す値を判定するための血流センサも含み、滲出液流中の失血流量を表す値が、血液体積信号として使用されることが重要である。
【００３４】
本発明によれば、血流センサは、滲出液流のヘマトクリット値を測定するように構成されたヘマトクリットセンサである。滲出液流のヘマトクリット値を測定することによって、滲出液流中の血液の相対量を測定できる。この滲出液中の血液の相対量を滲出液流量と組み合わせて、滲出液流中の失血流量をより正確に計算でき、注入液流のために制御システムにセンサ信号を提供することができる。
【００３５】
通常、ヘマトクリットセンサは、以下にリストされた特性の一つ以上、好ましくはすべてを満たす。
１）センサは、以下に記載されるように好適な滲出ドレーンである最大３０Ｆｒ（＝１０ｍｍ）の胸部ドレーンを通過できる流体のヘマトクリットを正確に測定できなければならない。
２）測定値は、１００％のヘマトクリット（血腫）まで正確でなければならない。
３）センサは、血腫を検出し、（時間単位あたりの）血腫の量を定量化できなければならない。
４）センサは、滲出液の様々な流量の急速な変動するレベルのヘマトクリットに対処できなければならない。
５）センサは、完全に充満された流出ドレーン、部分的に充満された流出ドレーン、または空の（空気が通過する）流出ドレーン中のヘマトクリットを測定できなければならない。
６）センサは、実時間測定値を提供しなければならない。
７）センサは、２０〜３７℃の範囲の様々な温度で正確でなければならない。
８）センサは、異なる波長の少なくとも二つの光源を有しなければならない。
９）技術は安全でなければならない。
１０）センサは、空気漏れを少なくとも半定量的に検出できなければならない。
１１）関連ソフトウェアは、ヘマトクリットセンサ信号および流出体積センサ信号から時間単位あたりの正確な失血量を計算できなければならず、これを実時間でできなければならない。
【００３６】
インライン分光分析センサ等の他のセンサが、滲出液流中の血液の相対的血液体積および／または血液組成等の滲出液流の関連のパラメータを判定するために提供されてもよい。
【００３７】
本システムは、心膜腔内の圧力を制御するための圧力制御システムであって、
‐心膜腔内の圧力を表す圧力制御信号を提供するための圧力センサと
‐急性心タンポナーデを回避するために圧力制御信号を所望の圧力限界内に保つように注入液流量を調節するための圧力制御ユニットと
を含む、圧力制御システムも含むのが重要である。
‐制御ユニットは、注入液流のための一般の制御ユニットに一体化されるのが好ましい。
【００３８】
この圧力センサは、以下にさらに説明されるように一体化された注入および滲出ドレーンの壁に一体化されるの好ましいが、チューブが挿入されたときに心膜腔内にある位置において注入液チューブまたは滲出液チューブに一体化されてもよい。
【００３９】
圧力センサは、心膜腔内の圧力を可能な限り正確に判定するために提供される。後述のように一体化された滲出ドレーンが使用される好ましい実施形態においては、センサは、使用中に心膜腔内に位置するドレーンの近位端に位置する。圧力センサ信号は、注入液流量を制御するための優先信号として使用される。心膜腔または胸腔内の圧力が低い（例えば患者の臨床状態により＜１０ｍｍＨｇ）ときには、注入液流量を所望の値に増加させる際に限界はない。心膜腔内の圧力がある値を上回る（例えば患者の臨床状態により＞１０ｍｍＨｇ）ときには、注入液流量は、心タンポナーデを防ぐために制限または停止されうる。
【００４０】
好ましい実施形態においては、本システムは、注入液を所望の注入液温度に加熱するように構成されたヒータデバイスも含む。
【００４１】
適切な所望の注入液温度は、例えば約３７℃であり、人の平常時体温にほぼ等しい。所望の注入液温度は、患者の実際の体温に合わせて適合または調節されてもよい。この実際の体温は、任意の適切な方法で測定されればよく、例えば患者の体温を測定する一般的患者モニタリングユニットで得られてもよい。
【００４２】
代替実施形態では、患者の実際の温度を判定するために別個の温度センサが提供されてもよい。この温度センサは、例えば、心膜腔自体の中の温度を測定するために設けられてもよく、後述のように一体化された滲出ドレーンの近位端に都合よく位置してもよい。
【００４３】
さらなる実施形態では、所望の注入液温度は、患者を温めまたは冷却するために、治療される患者の実際の体温よりそれぞれ高くなるかまたは低くなるように選択されてもよい。例えば、治療される患者の体温が高すぎるときには、所望の注入液温度は、患者を冷却するために比較的低くなるように選択されうる。対応して、治療される患者の体温が低すぎるときには、所望の注入液温度は、患者を温めるために比較的高くなるように選択されうる。
【００４４】
一実施形態では、本システムは、注入液流の温度を制御するための温度制御システムをであって、
‐注入液の温度を測定するための温度センサと、
‐注入液の測定温度と所望の注入液温度とに基づいて温度制御信号を提供するための温度制御ユニットと、
‐注入液を所望の注入液温度に加熱するために温度制御信号によって作動可能なヒータデバイスと
を含む、温度制御システムを含む。
【００４５】
温度制御システムを提供することによって、注入液の温度がより正確に制御されうる。
【００４６】
さらに、本システムは、心膜腔からの滲出液を受け取るための一つ以上の滲出液容器を含みうる。一つ以上の滲出液容器が、心膜腔からの滲出液を受け取るためにシステム内に設けられうる。一つ以上の滲出液容器は、体腔と滲出液入口との間に液体接続を提供する滲出チューブを接続するように構成された洗浄システムの滲出液入口に接続されうる。
【００４７】
洗浄システムは、心膜腔から滲出液を抜き出すための一つ以上の吸引デバイスを含むのが好ましい。一つ以上の吸引デバイスは、滲出液が一つ以上の滲出液容器へと抜き出されるように滲出液を受け取るための一つ以上の滲出液容器内に相対的に低い圧力を生み出すために設けられうる。
【００４８】
一実施形態では、本システムは表示デバイスを含み、この表示デバイスは、関連のパラメータ、特に注入液流量、滲出液流量、失血流量、およびそれらの傾向を表示するように構成される。表示デバイスは、洗浄プロセスの他の関連のパラメータを表示するためにも使用されうる。特に、表示デバイスは、以下に例示されるようにセンサ信号の特定の組み合わせによって提供される警告信号を表示してもよい。
【００４９】
本発明は、請求項１６にさらに記載されるステップを含む、患者の心嚢（等の体腔）からの失血体積または失血流量をモニタする方法をさらに提供する。
【００５０】
失血体積または失血流量を判定すること、例えば計算することによって、特に心膜腔の洗浄の間に、患者の状態をより正確にモニタできる。処理ユニットは、例えば制御ユニットまたは他の適切な処理デバイスでもよい。失血体積または失血流量は、失血体積または失血流量の推移を時間の経過に伴ってモニタすることもできるように、時間の経過に伴って記憶デバイスに登録されるのが好ましい。
【００５１】
一実施形態では、本方法は、滲出液を収集する容器（７）中の体積増加を登録するセンサから提供される心膜腔からの滲出液の流量を示す信号を制御ユニットにおいて受け取るステップを含む。
【００５２】
一実施形態では、本方法は、ヒータデバイスによって注入液を通常は３６〜３８℃の範囲の温度に加熱または冷却し、注入液のためのポンプを制御する制御ユニットによって、独立した制御ユニットによって、または医療スタッフもしくは非医療スタッフによって手動で、ヒータデバイスを制御するステップを含む。
【００５３】
一実施形態では、本方法は、表示デバイスによって、体腔からの失血体積または失血流量を表示するステップをさらに含みうる。一実施形態では、本方法は、患者をモニタする関係医療スタッフまたは非医療スタッフに指示を表示するステップをさらに含みうる。
【００５４】
さらに、本発明は、心タンポナーデのリスクを減らし、術後失血を減らし、心膜腔内の血液および血腫の貯留を減らすための、心臓手術後の患者の処置方法であって、患者の心膜腔が本明細書に記載の洗浄システムによって洗浄される、方法を開示する。
【００５５】
本発明の様々な態様およびその臨床的有用性のより詳細な説明を以下に提供する。
【００５６】
術後出血および急性心タンポナーデの恐れの非常に早期の検出をもたらす体積、ヘマトクリットおよび圧力検知の固有の組み合わせ
患者の胸部を閉鎖した後、初回に全血（Ｈｔ０．３５〜０．４５）の少なくとも５０％（Ｈｔ０．１７〜０．２３）への希釈を目指して洗浄療法が開始する。ヘマトクリットレベルが約０．１未満に低下し、（体積およびヘマトクリットセンサ値から正確に計算される）失血が約１０ｍｌ／時間未満に低下するまで洗浄が続けられる。注入液流入が徐々にに減らされ、Ｈｔレベルが３時間に０．０５未満であるとき、洗浄療法が停止されうる。
【００５７】
洗浄療法中の正確な失血量の測定は、二つの理由から、すなわち１）流入液のある（不明な）部分は心膜腔および／または胸腔内に残りうること、および２）心臓手術後最初の２４時間に滲出液の組成が全血（ヘマトクリット０．３５〜０．４５）から低いヘマトクリット値〜０に接近するきわめて低いヘマトクリット値の水の多い溶液へと明確に変化することから、流入体積と流出体積の差を計算するだけでは判定することができない。このように、創傷からの血液は、洗浄システムによってだけでなく患者自身の創傷滲出液によっても希釈される。
【００５８】
したがって、本発明により正確な失血量を判定するために、滲出液のヘマトクリット値の連続測定が行われる。滲出液の全体積およびこの体積のヘマトクリット値が分かっていれば、任意の所与の期間の正確な失血量が計算でき、または少なくとも正確に推定できる。患者の血管内ヘマトクリット値（正常範囲０．３５〜０．４５）を用いて、基準値を判定できる。例えば、１５分間に２００ｍｌの滲出液体積が測定され、平均ヘマトクリットが０．２０であるときには、患者の全血（例えばヘマトクリット０．４０）を０．２０のヘマトクリットに希釈するために必要な体積は１００ｍｌである。この１５分間の実際の失血は、２００−１００＝１００ｍｌ、または推定４００ｍｌ／時間であった。
【００５９】
臨床診療においては、ドレーン体積喪失は時間単位あたり、通常１時間あたりで観察され、これらのデータに基づいて決定がなされる。上述のような正確な失血量の自動計算により、はるかに短い時間枠の、例えば５分毎の、失血量および特に失血傾向を判定できる。このようにして、失血の増加、一定、または減少に向かう傾向を、より正確に、さらに重要なことにはより迅速に、判定できる。増加したおよび／または過剰な失血がより早期に検出され、その結果、再手術を準備する時間が長くなり、これによって患者の循環虚脱をもたらす血液量減少および／または急性心タンポナーデのリスクが低下する。このように、本発明によって可能になる早期検出は、患者の安全に寄与する。
【００６０】
急性心タンポナーデは、１５分〜数時間の範囲で急速に発生しうる。患者の完全な循環虚脱には、失血の増加または流出液体積の急減（流出ドレーンの閉塞を示す）と合わせた心膜腔内圧力上昇の期間（数分〜数時間）が常に先行する。心タンポナーデの脅威の増加をかなり早期に検出するために、心膜腔内圧力センサ値と組み合わせた正確な失血値が使用される。ヘマトクリット、体積および圧力センサの値の短時間（数秒）の変化は、患者の覚醒／動きまたは咳によるものである可能性がある。本発明による洗浄デバイスは、変化の組み合わせが数分間、例えば少なくとも５分間続いているときにディスプレイに示される段階的警報および処置アドバイスを与えることができる。したがって、５分間の期間に、
１）心膜腔内圧力の上昇と合わせて失血（正確に体積およびヘマトクリット・センサ値から計算される）の増加に向かう傾向がある状況が生じた場合には、外科的出血および急性心タンポナーデのリスクが非常に高い。「心タンポナーデの緊急の恐れ、緊急再手術を積極的に検討せよ」とのデバイスディスプレイ上の警告／アドバイスが考えられる。センサ信号が、デバイスに洗浄を停止させうる。
２）流出液体積の急減（ドレーン閉塞を示す可能性がある）と合わせて心膜腔内圧力上昇の傾向がある状況が生じた場合には、「急性心タンポナーデの緊急の恐れ、ドレーン閉塞の可能性、緊急再手術を積極的に検討せよ」との警告／アドバイスが考えられる。センサ信号が、デバイスに洗浄を停止させうる。
３）失血の増加があるが、心膜腔内圧力は不変であるかまたはより低い状況が生じた場合には、「失血増加、今後の期間中のすべての値（体積、ヘマトクリットおよび圧力）を慎重にモニタせよ」とのデバイスディスプレイ上の警告／アドバイスが考えられる。センサ信号が、デバイスに流入液体積を増加させうる。
４）心臓手術後最初の数時間に一定量の失血があるが、減少する傾向がない（表５〜６の値による）状況が生じた場合には、「再手術を要する術後出血のリスク上昇、今後の期間中のすべての値（体積、ヘマトクリットおよび圧力）を慎重にモニタせよ」との警報／アドバイスが考えられる。
５）注入液の一定の流入およびヘマトクリットレベルの上昇が存在する状況が生じた場合には、「再手術を要する失血増加、今後の期間中のすべての値（体積、ヘマトクリットおよび圧力）を慎重にモニタせよ」との警報／アドバイスが考えられる。センサ信号は、粘度を低下させ、血液の排出を促進し、出血傾向を減少させるために、デバイスに流入液注入を増加させうる。
６）心膜腔内圧力が、患者の状態に応じた上限、すなわち人工呼吸器を使用している患者では１２〜１５ｍｍＨｇ、正常呼吸の患者では８〜１２ｍｍＨｇを上回る状況が生じた場合には、「急性心タンポナーデのリスク上昇、ドレーン閉塞の可能性、再手術を検討せよ」との警報／アドバイスが考えられる。信号が、デバイスに流入液注入を停止させうる。
７）流出注入液体積が注入液体積より＞２００ｍｌ少なく、心膜腔内圧力が一定の状況が生じた場合には、「胸膜および／または心膜腔内に流体貯留の危険、ドレーン閉塞の可能性、胸膜腔のＸ線撮影および／または心膜腔の心エコー検査を検討せよ」との警報／アドバイスが考えられる。しかし、心膜腔内の圧力の上昇がない限り、すべての負の体液平衡が洗浄療法の終了につながるわけではない。負の体液平衡が持続し、上限（例えば５００ｍｌ）に達した場合、洗浄療法が（一時的に）停止されうる。自動ミルキング（下記参照）が、考えられるドレーン閉塞の解消を開始しうる（下記参照）。
８）（体積およびヘマトクリットセンサ値から正確に計算される）失血の減少があり、合計量が表５〜６の値を上回らず、心膜腔内の圧力が上限未満で一定または圧力が減少していく状況が生じた場合には、「洗浄治療は適切、洗浄治療を継続せよ」とのアドバイスが考えられる。
【００６１】
このように、本発明の洗浄デバイスは、それ自体の安全な機能を確保するだけでなく、Ａ）術後出血をより迅速かつ正確に検出および定量化すること、ならびにＢ）急性心タンポナーデ（の脅威）をはるかに迅速に検出することによって、看護師または医師に頼った「臨床観察」システムよりもはるかに安全である。
【００６２】
ドレーン閉塞の早期検出およびドレーン閉塞を解消するための「自動ミルキング」
上述の警報および安全手段に加えて、洗浄療法だけでは十分でなく、洗浄療法にもかかわらず血腫による閉塞が発生し、ドレーン詰まりが生じたときにドレーン閉塞を処置するための追加の機構が加えられてもよい。
【００６３】
本発明による洗浄システムだけでなく一般の臨床診療では、流出損傷ドレーンを通じた流出は、例えば２０ｃｍの水圧の連続的な負圧吸引を施すことによって促進される。医師または看護婦は、ドレーンが部分的にまたは完全にブロックされている印象を持ったときには、ドレーンを両手で交互に押圧および解放することによって速やかに交互するわずかに正のまたは０の圧力とより高い負圧とを手動で加えることにより、流出ドレーンを「ミルキング」し始める。このようにして、ドレーンをふさいでいる血腫が動かされ、正常なドレーン機能が回復することが多い。
【００６４】
ドレーン閉塞が生じたときには、流出ドレーン内の負圧、例えば２０ｃｍの水圧の負圧が継続的に加えられ、２、６または７の状況（上記参照）が発生し、これはドレーン閉塞の可能性が高いことを示す。この状況では、本発明による洗浄システムの実施形態は、ドレーン閉塞を解消するために、機械手段（電気モータまたは電磁石機構による流出ドレーンのセグメントの押圧および解放）または電子手段（負圧吸引ポンプを制御することによる）によって、流出ドレーンに「自動ミルキング」を直ちに行う。これは、流出ドレーン機能が回復され、状況２、６または７が中断されるまで繰り返されうる。
【００６５】
流出減少に向かう傾向と合わせて多量の血腫または血腫の増加が検出されたときには、自動ミルキングが血腫によるドレーン閉塞を防止し始める。
【００６６】
次に、本発明による洗浄システムの実施形態を、添付の図面を参照してさらに詳細に、単なる例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の心膜腔洗浄システムの概略図である。
【図２】様々な機能が流出ドレーンデバイスに一体化される、洗浄システムの好ましい実施形態の概略図である。
【図３ａ】流出ドレーンデバイスの好ましい実施形態の横断図であり、液体出口の位置でのドレーンチューブの横断図である。
【図３ｂ】流出ドレーンデバイスの好ましい実施形態の横断図であり、液体出口のない位置でのドレーンチューブの横断図である。
【発明を実施するための形態】
【００６８】
図１は、参照番号１で概ね示された心膜腔洗浄システムを概略的に示す。洗浄システム１は、特に術後処置としての、心膜腔の連続洗浄のために構成される。心膜腔の連続洗浄の間には、腔内に存在する血液および血腫を希釈するために、注入液が腔内に輸送される。同時に、滲出液、すなわち心膜腔内で混合された血液と注入液の混合物が、血液および血腫を腔から除去するために、腔から抜き出される。
【００６９】
心膜腔の洗浄は、手術療法の直後に開始されるのが好ましく、例えば１２〜２４時間継続される。
【００７０】
そのような連続洗浄は、例えば心臓手術後に患者の心嚢を洗浄するために使用され、術後出血に対して減少効果を有しうる。
【００７１】
洗浄システム１は、注入液を含む一つ以上の容器２、例えば周知のようなＮａＣｌ０．９％等の食塩流体が入ったいくつかのバッグを含む。一つ以上の容器２は、注入液を所望の流量で注入液出口４に向かって輸送するように構成された容積ポンプデバイス３に接続される。ポンプデバイス３は、注入液のための任意の適切なポンプデバイスであればよく、相対的な正確な流量での輸送を可能にするタイプであるのが好ましい。容積ポンプデバイス３は、例えば流入および流出ポートと、ポンプ要素と、注入液を所望の流量で輸送するようにポンプ要素を駆動するための駆動要素とを含みうる。
【００７２】
注入液出口４は、洗浄システム１からの注入液流を処置される患者の心膜腔ＰＣへ導くための注入液管腔を有する第一チューブ２０を接続するように構成される。
【００７３】
他所に記載されるように、制御ユニット５が複数のセンサからの信号に基づいて心膜腔ＰＣに輸送される注入液の流量を制御できるように、ポンプデバイス３の注入液流量を制御ユニット５によって調節可能である。
【００７４】
洗浄システム１は、処置される患者の心膜腔ＰＣからの滲出液を滲出液入口６に導くための滲出液管腔を有する第二チューブ２１を接続する、滲出液入口６をさらに含む。一般に、好ましい実施形態における第一チューブ２０および第二チューブ２１は、他所に記載されるように、一体化されたドレーンデバイスの形の複数管腔チューブデバイスにおいてさらなる諸機能と一緒に組み合わせられることに注意されたい。
【００７５】
洗浄システム１においては、滲出液は、洗浄システム１内に設けられた一つ以上の滲出液容器７へ導かれる。滲出液容器７の隣に、一つ以上の吸引デバイス８が設けられる。吸引デバイス８は、一つ以上の滲出液容器７内に相対的に低い圧力、すなわち例えば−１５ｍｍＨｇの負圧を生み出すように構成される。この相対的に低い圧力が、心膜腔ＰＣからの滲出液を各滲出液容器７に向かって抜くために使用される。
【００７６】
一つ以上の注入液容器２内の注入液の重量の変化を測定するために、重量センサ９が提供される。この重量の変化は、一つ以上の注入液容器２内の注入液体積の減少を表す。時間の経過に伴う注入液体積の変化に基づいて、心膜腔ＰＣへの注入液の流量が判定されうる。
【００７７】
重量センサ９または制御ユニット５は、一つ以上の注入液容器から輸送される注入液の流量を判定するように構成されうる。心膜腔ＰＣへの注入液の流量を判定するように構成された他の任意のセンサが使用されてもよいことに注意されたい。例えば、注入液の流量は、システムの注入部のどこに位置してもよい流量センサ１０によって判定されてもよい。注入液の流量は、以下に記載されるセンサ信号の一つ以上に応答して容積ポンプデバイス３の流量を調節するために制御ユニット５によって提供される制御信号から導出されてもよいことに注意されたい。注入液の流量を判定するための他の任意の方法が使用されてもよい。
【００７８】
一つ以上の吸引デバイス８によって提供される吸引によって心膜腔ＰＣから流出する滲出液は、一つ以上の滲出液容器７に受け取られ、その結果、これらの滲出液容器７内の滲出液の体積が増加する。このような一つ以上の滲出液容器７の体積の増加は、一つ以上の滲出液容器７内の滲出液の体積／重量を判定するように構成された重量センサ１１によって判定されうる。時間の経過に伴う滲出液の体積／重量の変化に基づいて、滲出液の流量／体積が判定されうる。
【００７９】
体腔ＰＣから一つ以上の滲出液容器２への滲出液の流量を判定するように構成された他の任意のセンサが、滲出液の流量／体積を計算するために使用されてもよい。例えば、滲出液の流量は、流量センサ２２によって判定されてもよい。
【００８０】
センサ９、１１、制御ユニット５、およびポンプデバイス３は、センサ信号に基づいて注入液出口４での注入液流の流量を制御する流量制御システムを形成し、センサ信号は、心膜腔ＰＣへの注入液流量を表す注入液信号と、心膜腔ＰＣからの滲出液流量を表す滲出液信号とを含む。一般に、注入液流量と滲出液流量との間の差は、患者の心膜腔ＰＣからの失血流量に実質的に対応する。制御信号は、後述のように、ヘマトクリットセンサ信号および圧力制御信号も含むのが重要である。
【００８１】
計算された失血体積および／または流量に基づいて、適切な注入液流量がポンプデバイス３によって輸送されうる。約３７℃の注入液温度で、失血流量の少なくとも１倍、好ましくは少なくとも１．５倍、または２倍の注入液流量が、心膜腔ＰＣ内の血液および血腫を適切に希釈するために十分な注入液を提供することが分かっている。この結果、心膜腔ＰＣ内に、チューブ２１をふさぐことなく通りやすい粘度がより低い流動物質が増える。
【００８２】
心膜腔ＰＣからの実際の失血体積を正確に判定することが重要であるため、滲出液中の血液の相対量または血液の組成を表す血流信号を生成するために、ヘマトクリットセンサ１２が提供される。流出体積および血流のヘマトクリットセンサ値から、実際の失血が計算される。あるいは、滲出液流中の相対的血液含量または血液組成を判定するために滲出液の連続分光分析を行うセンサが提供される。この文脈においては、「ヘマトクリットセンサ」は、両方の選択肢を包含することを意図する。この血流センサ信号は、心膜腔ＰＣへと輸送される注入液の注入流量を制御するために、制御ユニット５への入力としても提供される。
【００８３】
本システムは、心膜腔内の圧力を制御するための圧力制御システムも含むのが重要である。圧力制御システムは、心膜腔内の圧力を表す圧力制御信号を提供する圧力センサ２３を含む。このセンサは、急性心タンポナーデを回避するために圧力制御信号を所望の圧力限界内に保つように注入液流量を調節するために、圧力制御ユニットに接続される。圧力制御ユニットは、注入液流のための統括制御ユニットと一体化されるのが好ましい。圧力センサは、図２および３に関して説明されるように、一体化された流出ドレーンデバイス内に一体化されるのが好ましいが、代わりに、使用時に心膜腔内に配置される第一または第二チューブ２０または２１の遠位部に位置してもよい。
【００８４】
洗浄システム１は、心膜腔ＰＣに輸送される注入液を所望の注入液温度に加熱するヒータデバイス１３を含む。この所望の注入液温度は、例えば３６℃〜３８℃の範囲内、例えば約３７℃でありうる。ヒータデバイス１３は、注入液をこの所望の温度に加熱するために適切な任意のデバイスであってよいが、それがと共に、注入液がヒータデバイス１３を通って連続的に流れる間に注入液を所望の温度に加熱できる瞬間ヒータであるのが好ましい。ヒータデバイス１３は、注入液を所望の温度に加熱するための、サーモスタットまたは他の適切なデバイスを含みうる。
【００８５】
さらなる実施形態においては、システム１は、注入液の温度を測定するための温度センサ１４と、注入液の測定温度と所望の注入液温度とに基づいて温度制御信号を提供するための制御ユニット５と、注入液を所望の注入液温度に加熱するために温度制御信号によって作動可能なヒータデバイス１３とを含む温度制御システムを含みうる。
【００８６】
そのような温度制御システムは、注入液温度の精度を高めることができ、所望の注入液温度を適合させる上でより高い柔軟性を提供することができる。温度制御システムの制御部は、制御ユニット５に一体化される必要はなく、別々の制御ユニット、例えばヒータデバイス１３の一部によって形成されてもよいし、または別の制御デバイスまたは処理ユニットに一体化されてもよいことに注意されたい。
【００８７】
所望の注入液温度は、患者の実際の体温に適合または調節されうる。この実際の体温は、任意の適切な方法で測定されればよく、例えば、患者の体温を測定する一般患者モニタリングユニットから得られてもよい。この実際の体温が、制御ユニット５に入力信号１５として供給されうる。
【００８８】
所望の注入液温度は、患者の実際の体温と同じレベルになるように選択されうるが、処置される患者の実際の体温より高いレベルまたは低いレベルであってもよい。そのようなより高いまたは低い注入液温度は、それぞれ患者を温めまたは冷やすために使用することができる。
【００８９】
例えば、処置される患者の体温が高すぎるときには、所望の注入液温度は患者を冷やするために相対的に低くなるように選択されうる。これに対して、処置される患者の体温が低すぎるときには、所望の注入液温度は患者を温めるために相対的に高くなるように選択されうる。温度センサも、図２および３に関連して後述するように、流出ドレーンデバイスに一体化されるのが好ましい。
【００９０】
制御ユニット５は、ヘマトクリットセンサからの入力に基づいて患者の心膜腔ＰＣからの失血体積または失血流量を判定することができるため、この判定された、特に計算された失血体積または失血流量を、心膜腔ＰＣからの失血をモニタするためにも使用することができる。
【００９１】
例えば、医師または看護師が時間に伴う失血の進行を容易にモニタできるように、判定された失血体積または失血流量が表示デバイス１６によって表示されてもよい。このような表示デバイス１６は、注入液の使用体積、受け取られた滲出液の体積、注入液および滲出液の流量、滲出液中の相対的血液含量、滲出液中の血液組成、およびそれらの傾向など、洗浄プロセスの他の任意の関連のパラメータを表示するためにも使用されうる。ディスプレイは、他所で説明されるように、組み合わせられたセンサ入力に基づく指示を表示することもできるのが重要である。
【００９２】
失血体積、失血流量または他の関連のパラメータも、失血体積および／もしくは失血流量ならびに／または他のパラメータが閾値を上回ったときにアラーム信号を出す、例えば制御ユニット５に一体化されたアラームデバイスによって自動的にモニタされうる。アラーム信号は、可視信号または可聴信号など、任意の適切な信号であればよい。
【００９３】
制御ユニット５の代わりに、他の任意の（処理）ユニットまたはデバイスが、ヘマトクリットセンサからの入力に基づいて失血体積または失血流量を判定／計算するために使用されてもよいことに注意されたい。
【００９４】
図２および３は、様々な機能およびチューブがどのように一つのドレーンデバイスに一体化されうるかを示す。図２は、心膜腔（ＰＣ）から液体を排出するために使用される第二チューブ２１を示す。チューブ２１には、心膜腔内の液体に異なる箇所からの出口を提供する多数の比較的大きい開口部２５が設けられる。図２の実施形態は、６つの出口開口部が設けられ、一般に出口の数は心膜腔内に配置されるチューブ２１の長さおよびチューブの直径に依存する。図２に示した実施形態の壁の側部の出口は、直径Ｃを有する丸形であり、その直径はチューブ２１の直径に依存するが、通常は５〜１０ｍｍの範囲内である。距離Ｂは、二つの隣接した出口の中心の間の距離を画成し、これは、通常１５〜２５ｍｍの範囲内であるのが通常である。図２に示された実施形態においては、Ａは１３ｍｍ、Ｂは１９．５ｍｍ、Ｃは７．７ｍｍ、Ｄは５０ｍｍ、Ｅは３００ｍｍである。
１）流入液チューブは、注入液チューブが流出チューブの管腔を使いきらないように、流出液チューブ２１に都合よく一体化される。図２〜３の実施形態では、二つの注入液チューブ２０ａ、２０ｂは、流出チューブの壁内に配置される。しかし、流入液チューブ（単数または複数）２０は、流出液チューブ２１の壁の外側の平行した位置に配置されてもよい。
２）一般に、流入液の少なくとも一部が流入液キャナルを出る出口は、流入液がすぐに流出チューブを通って心膜腔からの最短経路で、したがって心膜腔を洗浄しないで心膜腔を出るのを防ぐために、流出チューブの入口からある距離に配置されるのが好ましい。図２の実施形態においては、この距離がＥで示される。通常は、２００ｍｍ＜Ｅ＜４００ｍｍであり、図の実施形態では、Ｅ＝３００ｍｍである。流入液チューブ（単数または複数）は、所望の長さに合わせて容易に調整されうる。
３）一般に、心膜腔のより多くの領域に到達するように、各流出チューブに接続された少なくとも二つの流入キャナルを有することが有利である。
４）圧力センサも、心膜腔内の中心位置の流出液チューブ２１の近位端で正確な圧力を測定するために、一つのドレーンデバイスに都合よく一体化されうる。考えられる位置が図３に示されており、圧力センサが流出液チューブ２１の壁内に置かれている。流入液チューブ（単数または複数）の位置に関しては、圧力センサ２３が流出液チューブ２１を通る流れを妨げないことが重要である。一般の臨床診療においては、中心静脈圧だけが、心膜腔圧力の導出手段として使用される。しかし、中心静脈圧は信頼できず、安定して正確に測定されないことが多い。
５）温度センサ２４も、中心体温の正確な測定を提供するために、流出液チューブ２１に一体化されるのが好ましい。このような温度センサからの信号は、外部源からの信号１５を提供しまたはこれに代わることができる。考えられる位置が図３に示されており、温度センサが流出液チューブ２１の壁内に置かれている。流入液チューブ（単数または複数）および圧力センサの位置に関しては、温度センサ２４が流出液チューブ２１を通る流れを妨げないことが重要である。一般の臨床診療においては、患者温度を推定するために直腸または咽頭温度が使用されるが、これらは正確でなく、乱れた断続的な測定値であることが多い。
【００９５】
一つの流出ドレーンデバイスへのこれらの機能の一体化は、正確な測定のために、および以下の理由から、非常に好ましい。
１）すべてのセンサおよび流入液キャナルが、すべてのセンサおよび流入液キャナルが、皮膚の同じ開口部を通して挿入され、したがってより高い感染率およびより悪い美容結果につながる余計な皮膚切開の必要がない。
２）互いに丸い構造体は一つの丸い皮膚開口部に完全に適合することはないため、一つの切開部を通した別々の流入キャナルおよびセンサキャナルは、流出ドレーンに沿った流体の漏出につながる。
３）本システムは、容易に使用でき、外科医が様々な機能部を挿入するのに余分な時間を要しない。
【００９６】
流出ドレーンデバイスの設計は、心臓手術において使用される標準の心膜腔／胸部ドレーンに基づきうる。標準のドレーンの例は、最長３０日間移植可能な６０ショアＡシリコンドレーンである。ＯＤ（外径）＝１１．０ｍｍ（＝３３ＦＲ）である。ＩＤ（内径）＝７．０ｍｍである。
【００９７】
心膜腔洗浄システムの進歩した設計
進歩した設計においては、本発明の洗浄デバイスの失血測定値が、患者の実際の体重の連続的測定値および／または患者に静注された注入液量合計のような他の信号と組み合わされうる。また、血液動態および血管内測定値も含まれうる。患者のベースラインのヘモグロビンおよびヘマトクリットレベルを知ることで、予想される患者の血管外の体液平衡ならびに血管内のヘモグロビンおよびヘマトクリットレベルの正確な予測をすることが可能になる。これは、輸血を行うか否か、すなわち輸血アドバイスに関し、十分な根拠に基づいた選択を生じうる。この意思決定プロセスの臨床影響は上述した。
【００９８】
要約
本発明による心膜腔洗浄システムは、食塩溶液（または他の低粘度の溶液）で腔を洗浄することによって、心膜腔からの血液および血腫の排出を強化する。連続的な心膜腔内圧検知、流出液の連続的なヘマトクリット検知、ならびに流入および流出体積の連続的な検知の固有の組み合わせによって、再手術が必要な術後出血の増加が、臨床観察によるよりもはるかに迅速に、より正確に判定されうる。同時に、本システムは、緊急の再手術を必要とする生命を脅かす急性心タンポナーデの出現を、臨床観察によるよりもはるかに迅速に、血液動態の悪化が生じる前に、検出することが可能である。加えて、流出ドレーンを通じた血腫の通過を強化し、永続的ドレーン閉塞の可能性を減らし、検出直後にドレーン閉塞を解消するために、自動ドレーンミルキングの機構が加えられうる。
【００９９】
さらに、一般の臨床診療と比較すると、本システムは、心膜腔内圧および中心体温などの重要な臨床パラメータのいくつかの追加の、より正確な測定値を提供する。流出流体のヘマトクリット分析によって、失血の正確な量が、より正確に計算されうる。これは、再開胸の最適なタイミングおよび輸血の方針に関して、臨床的意思決定を改善する。
【０１００】
心膜腔の洗浄および清浄化は、血液および血腫が心膜腔内に貯留するのを防ぐことによって、失血も減らす。血液および血腫は、高い線溶活性を誘発し、より多量の出血を促進する。
【０１０１】
胸腔チューブ除去の後に残った血液および血腫は、例えば律動障害および心膜癒着形成など、血液残遺物によって引き起こされる炎症性反応に関係するいくつかの術後合併症を誘発しうる。きれいな心膜腔を残すことで、これらの合併症が減る。心膜腔内に残る血液細胞は、細胞膜が溶解され、高濃度の遊離ヘモグロビン濃度がもたらされる。これらの高分子タンパク質は、高い浸透圧をもたらし、より多くの流体が引き付けられる。これは、場合によっては致命的な後期の心タンポナーデをもたらす。
【０１０２】
一体化された流出ドレーンデバイスは、本システムの効率的かつ安全な使用を提供する。
【実施例】
【０１０３】
（パイロットスタディ）
概要
目的：心臓手術後の術後心膜腔洗浄（ＰＰＦ）の安全性および実現可能性を評価すること。
【０１０４】
方法：術後心膜腔洗浄を、２０１１年１１月〜２０１２年４月の間に２１人のＣＨＤ患者において行い、結果を、過去に遡ってＣＨＤ対照群（ｎ＝１２７）と比較した。胸部閉鎖から術後最長１２時間まで、注入液（ＮａＣｌ０．９％；４０℃）を、胸腔チューブ切開穴のうちの一つを通して挿入した流入ルドンドレーンに接続した、体積が制御された洗浄システムを用いて、心膜腔に送達した。平均年齢は４４．５（範囲２１．１〜６８．２）歳であり、１０人（５２．４％）が男性だった。先天性心疾患の再手術を１０人（４７．６％）の患者に行い、うち８人（３８．１％）に肺動脈弁置換、１人（４．８％）に僧帽弁形成、１人（４．８％）に心房内バッフル置換を行った。右側心内手術を１０人（４７．６％）に、左側心内手術を７人（３３．３％）に行った。
【０１０５】
結果：術後心膜腔洗浄を、２０人（９５．２％）の患者において正常に完了した。１人（４．８％）の患者で、右胸膜腔内の＞４００ｍｌの流体貯留により、術後３．５時間でＰＰＦを停止した。システムに関連する合併症または感染症はなかった。１人の患者は、抗凝固療法に関連するものである可能性が高い後期のタンポナーデによる心膜腔ドレナージが必要だった。ＰＰＦを受けている患者は、手術後１２時間の術後失血の有意な減少が見られた（平均差＝−２１３ｍｌ、９５％ＣＩ：−３７ｍｌ〜−３８９ｍｌ；ｐ＝０．０１８）は小／中程度であった（イータ二乗＝０．０３８））。
【０１０６】
結論：本発明者らの所見は、心臓手術を受ける患者の術後心膜腔洗浄の技術的実現可能性および安全性を裏付ける。短期および長期の効果を評価する将来の研究が必要である。
【０１０７】
序論
心臓手術後の一般に受け入れられる術後失血量は、術後最初の１２時間で３００〜１５００ｍｌの間で大きく変動し、胸腔チューブを使用して心膜（および／または胸膜）腔から排出される。しかし、この時間枠内の失血が過剰なとき、または血腫がより急速に発生し始めたときには、ドレーンは、すべての血液を排出する機能を果たせないことが多く、心膜（および／または胸膜）腔内の血腫および血液の鬱血が生じる。その結果、これは高い線溶活性、失血の維持、ならびに場合によっては出血および／または早期の心タンポナーデによる再手術につながる。出血の外科的原因は出血による再手術／再開胸を受ける患者の半分にしか見られず、残りの患者では原因は多因子であり、おそらく後天的／外科関連止血障害が広汎性縦隔出血の原因である。心膜腔を温食塩水で洗浄することによる、残っている血液および血腫の術中除去が、出血を止めるために十分であることが多い。この顕著な現象が、心膜腔における術後失血および血液の鬱血がいくつかの術後合併症の共通の決定因子でありうるという仮説につながった。連続的術後心膜腔洗浄システムは、心臓手術が必要な患者の心膜腔からの活性化および汚染された血液ならびに血腫の排出を促進し、それによって術後出血を早期の段階で潜在的に制御および停止し、胸腔チューブの除去後によりきれいな心膜腔を残すことが考えられる。安全性があり、実行可能であり、臨床的に関連性があると証明されれば、心臓手術が必要なすべての患者に世界規模で使用できる可能性のある新たな治療法が導入されうる。本パイロットスタディの主眼は、心臓手術後のこの心膜腔洗浄システムの安全性および実現可能性を評価することである。第二の目的は、ＩＣＵ到着時、術後６時間および１２時間での胸腔ドレーン産出量の評価を含む。本発明者らの知る限りでは、これは心臓手術における連続的術後心膜腔洗浄治療の効果についての最初の研究である。
【０１０８】
【表２】
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【０１０９】
患者および方法
研究デザインおよび患者
術後心膜腔洗浄（ＰＰＦ）を、アカデミック・メディカルセンター・アムステルダム（ＡＭＣ；Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ａｍｓｔｅｒｄａｍ）にて２０１１年１１月〜２０１２年４月に、合計２１人の先天性心疾患患者に行った。ＣＨＤでの外科的治療を受けるすべての患者に、本研究への参加適格があった。緊急手術の場合、出血体質または凝固障害の病歴がある場合、臨床試験用医薬品またはデバイスを含む任意の研究に参加している場合、または患者が研究情報を理解することおよび／もしくはインフォームドコンセントに署名することができない場合には、その患者は排除した。手術は、一つのセンターで一人の外科医が行った。ＩＣＵ到着時、術後６時間および１２時間の胸腔ドレーン産出量を、２０１０年１月〜２０１１年１２月の間に同じ外科医が行った心臓手術を受けた１２７人のＣＨＤ患者からなる過去に遡った対照群と比較した。手術時の年齢中央値は４４．５（範囲２１．１〜６８．２）歳であり、１１人（５２．４％）が男性であった。１１人（５２．４％）の患者に初回心臓手術を行い、うち１０人の（４７．６％）患者にＣＨＤによる再手術が必要であり、うち６人（７５．０％）の患者に同種肺移植片配置、１人（１２．５％）の患者に心房内バッフル置換、１人（１２．５％）の患者に僧帽弁形成を行った。
【０１１０】
ＣＨＤによる初回治療が必要な１０人の患者の診断は、２人（９．５％）がＡＬＣＡＰＡ、１人（４．８％）がシミター症候群、１人（４．８％）がＰＡＰＶＤであった。術前の左室駆出率（ＬＶＥＦ）は、１６人（７６．２％）が＞５０％、５人（２３．８％）が３０〜５０％であり、＜３０％の者はいなかった。
【０１１１】
術後心膜腔洗浄（ＰＰＦ）
ＰＰＦは、希釈および心膜腔を通した注入液の連続的循環により汚染された心膜腔の血液および血腫を除去することによって術後失血を減らすことを意図する。ＰＰＦシステムは、患者の体腔、特に胸膜腔および／または心膜腔を洗浄するために設計され、標準の注入液チューブに接続された注入液溶液（ＮａＣｌ０．９％２Ｌバッグ）を含み、この標準の注入液チューブは、ポンプデバイス（Ｂｒａｕｎ  Ｉｎｆｕｓｏｍａｔ（登録商標）Ｓｐａｃｅ）を通って走り、このポンプデバイスを流体加熱デバイス（Ｅｎｆｌｏｗ（登録商標）流体加熱器）に接続し、胸腔チューブ切開穴のうちの一つと同じ切開部を通じて心膜腔に挿入された注入液チューブと連続している。流出路は、開かれた各（心膜および／または胸膜）体腔から標準の術後血液収集容器に別々に流出液を排出する標準の胸腔チューブを含む閉じた低真空（１５ｃｍＨ２Ｏ）収集システムとした。心膜腔洗浄を、胸部閉鎖時に開始して術後約１２時間まで、術後連続的に行った。注入液流量は、最初の２時間は一定の５００ｍｌ／時間とし、その後、注入液体積が患者の失血と１：１の比率に調節されるように注入液流量を体積制御し、最小注入液流量は１００ｍｌ／時間とした。注入液（ＮａＣｌ０．９％）を、患者の深部体温の変化を避けるために４０℃の一定温度で患者に送達した。システムの入力および出力を、術後最初の２時間は１５分毎にモニタし、その後は１時間毎にモニタした。標準のプロトコルに加えて、患者の実際の失血を計算およびモニタし、考えられる流体収容を追跡するために、二次流体平衡を維持した。補液および／または輸血は、標準のＩＣＵプロトコルにしたがって行った。
【０１１２】
追跡調査
経胸壁心エコー検査（ＴＴＥ）を、患者が手術直後および退院時に心膜腔滲出液を有するか否かを評価する主な画像法モダリティとした。すべての患者が、退院前にＴＥＥを受けた。胸部Ｘ線撮影を、胸膜滲出液を評価する主な画像法モダリティとした。すべての患者が、ＩＣＵ到着直後、術後５〜７日および退院時に胸部Ｘ線を受けた。本発明者らの成人先天性心疾患クリニックの紹介心臓専門医が患者を追跡し、術後６ヵ月に心エコー分析のために接触した。
【０１１３】
統計分析
連続変数は、別段の記載がない限り、平均と標準偏差として示される。カテゴリー変数は、パーセンテージとして示される。すべての場合に、０．０５未満のｐ値は統計学上有意であると考えた。すべてのデータ分析を、Ｗｉｎｄｏｗｓ版ＳＰＳＳ２０．０（ＩＢＭ（登録商標）ＳＰＳＳ（登録商標）Ｓｏｆｔｗａｒｅ）を用いて行った。
【０１１４】
結果
手術データ
先天性心疾患での再手術が、１０人（４７．６％）の患者に必要であり、うち８人（３８．１％）に肺動脈弁置換、１人（４．８％）に僧帽弁形成、１人（４．８％）に心房内バッフル置換を行った。ＣＨＤによる初回治療が４人（１９．１％）の患者に必要であり、２人（９．５％）がＡＬＣＡＰＡ、１人（４．８％）がシミター症候群、１人（４．８％）がＰＡＰＶＤであった。他の手術には、１人（４．８％）の同種肺移植片およびＬＰＡステント、１人（４．８％）のデービッド手術、１人（４．８％）の再ベントール手術が含まれた。４人（１９．１％）の心房中隔欠損（ＡＳＤ）を閉鎖し、２人（９．５％）の患者の心室中隔欠損を閉鎖した。１１人（５２．４％）に房室弁形成を行い、うち４人（１９．１％）に僧帽弁形成、６人（２８．６％）に三尖弁形成、１人（４．８％）に三尖弁置換を行った。全体として、右側心内手術を１０人（４７．６％）に、左側心内手術を７人（３３．３％）に行った。
【０１１５】
実現可能性
連続的術後心膜腔洗浄を、２０人（９５．２％）の患者において正常に完了した。１人（４．８％）の患者で、右胸膜腔内の＞４００ｍｌの流体貯留により、術後３．５時間でＰＰＦを停止した。システムに関連する合併症はなかった。
【０１１６】
術後失血
ＰＰＦ群と対照群とで術後失血を比較するために、独立サンプルｔ検定を行った。ＩＣＵ到着時（ＰＰＦ群：平均＝９９ｍｌ、ＳＤ＝１９０；対照群：平均＝１４７ｍｌ、ＳＤ＝１２７；ｔ（１４５）＝−１．４５３、ｐ＝０．１４８）および術後６時間（ＰＰＦ群：平均＝２８４ｍｌ、ＳＤ＝２１５；対照群：平均＝４０５ｍｌ、ＳＤ＝３０４；ｔ（１４５）＝−１．７１４、ｐ＝０．０８９）では術後失血の有意差はなかった。しかし、術後１２時間では失血の有意差があった（ＰＰＦ群：平均＝３２９ｍｌ、ＳＤ＝３０４；対照群：平均＝５４３ｍｌ、ＳＤ＝３７９；ｔ（１４５）＝−２．４０２、ｐ＝０．０１８）。平均の有意差の大きさ（平均差＝−２１３ｍｌ、９５％ＣＩ：−３７ｍｌ〜−３８９ｍｌ）は、小／中程度（イータ二乗＝０．０３８）であった。
【０１１７】
術後合併症
退院時には、胸部Ｘ線により１１人の患者で微量／少量の胸膜腔滲出液が見られ、うち５人の胸膜腔を開き、経胸壁心エコーにより、８人の患者に心膜腔滲出液が見られ、うち６人（７５％）が＜５０％の局所的心膜腔滲出液、２人（２５％）が＞５０％、＞６ｍｍの循環心膜腔滲出液を有した。１人の患者は、抗凝固療法に関係する可能性が高い後期のタンポナーデによる心膜腔ドレナージを要した。
【０１１８】
コメント
失血
心臓手術で最も重要な合併症は、胸腔チューブ産出量の増加（＞２Ｌ／２４時間または＞２００ｍＬ／時間）を生じ、輸血に関係しない機序を通じてより高い死亡率に関連する、（過剰な）術後出血である。心臓手術後の出血および再手術／再開胸の予測因子には、年齢、肥満、腎不全、心肺バイパス（ＣＰＢ）時間および心内修復が含まれる。出血による再手術／再開胸は、心臓手術後の悪い結果の強い独立危険因子である。特にこれらの患者においては、手術死亡率、長期の人工呼吸器使用、急性呼吸不全症候群、敗血症、および心房性不整脈が増加する。加えて、複数の輸血および外科的再開胸を要する術後出血は、胸骨創感染症、輸血関連感染症の増加および費用の上昇に関連する。心臓手術における輸血発生率は２７％〜９０％で変動することが報告されている。術後早期に出血を制御および停止することが重要とみられ、これは抗凝固療法が早めに開始されうることを意味し、それによりＩＣＵでの血栓塞栓症のリスクが減る。
【０１１９】
術中汚染
手術中には、止血平衡の障害を引き起こすことによって心膜腔血液の汚染に寄与するいくつかの因子が存在し、これらは心肺バイパス（ＣＰＢ）の使用、手術外傷および大動脈遮断であり、いずれもトロンビン生成および抗血栓反応を生じる。バイパス中に心膜腔血液において、組織因子（ＴＦ）および第ＶＩＩ因子が急速に生成される。心膜腔血液のＴＦ濃度は、全身濃度の５倍にまで増加しうる［ＰＰＳ７］。心膜腔内における全身血液のＴＦとの接触は、凝固系の活性化の大きな誘因となり［ＰＰＳ１］、汎発性血管内凝固（ＤＩＣ）状態を生じ、過剰失血をもたらす可能性がある。大動脈遮断時間がより長い手技は、ＣＰＢ中のｔ‐ＰＡの活性化の増強に関連することが分かっている。心膜腔血液中の活性組織プラスミノーゲンアクチベータ（ｔ‐ＰＡ）濃度の上昇は、全身の線溶率亢進に、したがって過剰出血にも関連する。吸引された心膜腔血液の体循環への再輸血は、炎症促進性マーカーの誘導、白血球および血小板の活性化、補体系の活性化、線溶カスケードパラメータの増加、ならびにＣＰＢにより引き起こされる赤血球の損傷を促進するものとみられる。
【０１２０】
汚染およびドレーン閉塞
心臓手術後最初の数時間には、大きい内部創傷が残る一方で、凝血は最適未満であることが明らかである。心膜腔、および必要に応じて胸膜腔から血液を排出するために、標準の処置手順は、術後に胸腔チューブを留置することである。心臓手術後の通常のまたは一般に許容される失血量は、最初の１２時間で３００〜１５００ｍＬの間で変動する。しかし、失血が過剰であるときまたは血腫がより急速に発生し始めたときには、ドレーンはすべての貯留血液を排出する機能を果たせないことが多い。心膜（および／または胸膜）腔内の血液および血腫の鬱血は、高い線溶活性および失血の維持につながる。このことは、出血またはタンポナーデによる再手術中に、温食塩水で心膜腔を洗浄することによる血液および血腫の完全な除去が、大多数の患者において出血を直ちに止めるために十分であるという心臓外科医の観察によって確認される。
【０１２１】
ドレーン除去後の汚染
胸腔チューブの除去後、多くの場合には術後１日では、若干の血液および血腫が心膜腔内に残存する。次の数日間に、線溶および溶血の影響下で、高濃度の大分子タンパク質（ヘモグロビン）を有する高浸透圧性溶液が形成される。この浸透圧性活性溶液は、術後最初の数週間において心膜腔滲出液の増加および後期の心タンポナーデに寄与することが公知である。また、心臓血管系外の遊離血液が、腹腔内の腹膜炎または肺内の肺臓炎など、体腔または組織において炎症性反応を生み出すことも公知である。したがって心膜腔内に残存する血液および血腫は、術後上室性不整脈の発生、癒着の形成および右室機能の低下に関与しうる炎症性反応を誘発する可能性がある。その他に、血液残遺物は、正確な病因はまだ理解されていない、心切開術後症候群との因果関係がありうる。一般に血瘤は、バクテリア増殖の豊かな培地であることが公知であり、したがって心膜腔／縦隔感染症の発生および重症度に影響しうる。
【０１２２】
このように、組織接触によって汚染された心膜腔の血液は、体から除去しないと、止血活性化（凝固、ＤＩＣおよび線溶）への強力な刺激、炎症性刺激となり、過剰失血の重要な原因となる。
【０１２３】
合併症
輸血の必要性
貧血の患者に輸血することにより結果が改善されるという想定に基づいて、輸血が行われている。輸血は、出血性ショックの管理において明確に定義された役割を有し、きわめて低いヘマトクリットが酸素吸入器に依存した状態に寄与している状況において有益であると推測される。しかし、潜在的利点は、輸血関連肺障害、輸血関連免疫修飾、輸血関連循環負荷、および細胞低酸素症のリスクといった多くの輸血関連の合併症によって相殺される。輸血は、術後腎機能障害、肺炎、創感染、および重度の敗血症にも関連付けられている。重症患者またはＣＡＢＧ患者を対象として、輸血と６６％の短期および長期術後死亡率上昇；有病率ならびに医療費との有意な関連性を示した、うまく設計された近年の無作為対照化試験がいくつか存在する。異なる研究によって、より低いＨｂおよびＨｔレベルも、同様に死亡率を高めることが分かった。心臓外科手術患者における輸血の短期の副作用は十分に文書で示されているが、長期の生存率を評価する研究はほとんど実施されていない。他の研究は、出血、胸腔チューブ産出量増加が、輸血に関係しない機序を通じて、より高い死亡率と関連すると述べている。すべての入手可能な証拠にもかかわらず、輸血の実施は大きく変動する。心臓手術における輸血率を減少させる努力は、数年間にわたり持続的な効果を示している。心臓外科手術患者における血液および他の血液製剤輸血の使用は、依然として非常に高い。成人心臓手術は、世界中でかなりの割合ですべての赤血球濃厚液パック（ＰＲＢＣ）輸血を利用する。心臓手術を受ける患者の輸血発生率は、２７％〜９０％で変動することが報告されている。
【０１２４】
心房細動
患者の不快感を直接引き起こし、血液動態の障害をもたらすのに加え、いくつかの研究によって、術後心房細動（ＡＦ）が、ＡＦ患者の５％の年間発作率によって表される術後発作のリスク増加、より高い院内死亡率（５．８％対２．２％、Ｐ＝０．００３）、より長期の集中治療室および病院滞在、およびより高い治療費に関連することが示されている。発作性ＡＦおよび慢性ＡＦの両方が、特に高齢患者において、発作のリスクの有意な増加を示している。
【０１２５】
右室機能
ＣＨＤ患者は、手術の側にかかわらず心臓手術直後に右室機能が低下する、徐々に改善するものの、術後完治は見られない。心臓手術後のＲＶＦの選択的低下の病因に関するさまざまな仮説が提唱されている。しかし、明確な原因は見つかっていない。壁の薄い右室のほうが、術後の炎症または滲出に続発する機能不全を起こしやすい可能性がある。これらの滲出は、局所組織損傷から、または全身炎症性反応から生じうる。別の説は、術後心膜癒着が右室充満を障害しうることを示唆する。この現象を説明するために、前向き研究が必要である。
【０１２６】
心膜癒着
高密度および粘着性の癒着の発生は、リエントリを危険にし、方向性および可視性を妨げ、手術時間を長引かせることによって再手術を非常に難しくし、長時間の出血および大量出血の可能性が生じうる。加えて、心膜癒着は心臓を収縮させ、左室拡張期充満を制限する働きをし、癒着が右室収縮を含み、術後右室機能不全を引き起こすことを強く示唆するデータが存在する。癒着自体の剥離は、出血傾向および炎症性反応を結果的に伴う手術表面および傷の増加につながり、これにより術後合併症の自続的サイクルが生まれる。
【０１２７】
仮説
本発明者らは、心膜腔内における術後出血および血液の鬱血は、汚染された心膜腔環境を生じ、失血およびそれに関係した輸血の必要性、心房細動、術後右室機能障害、心滲出およびタンポナーデ、ならびに術後心膜癒着の形成等の重要な術後合併症の共通の決定因子である可能性があると仮定した。しかし、術前および術後出血に関与する機序は複雑であり、一次止血、凝固および線溶を含むさまざまな止血平衡の生理系の乱れを伴う。
【０１２８】
結論
本発明者らの所見は、心臓手術を受ける患者における、本発明の心膜洗浄システムの技術的実現可能性および安全性を裏付ける。研究対象集団は、過去に遡った対照群と比較して、失血の有意な減少が見られた。術後失血および輸血の必要性に対する効果を評価するための、将来の大規模治験が必要である。コンセプトの最終的証拠を提供するために、現在二つの前向き無作為対照化臨床試験を本発明者らの施設で行っている。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【国際調査報告】
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