專利名稱：無(wú)血處置裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及哺乳動(dòng)物、特別是人的在醫(yī)療領(lǐng)域中的例如臟器那樣對(duì)象的外科處置、如在實(shí)施手術(shù)、使用人工肺的治療等時(shí)所使用、將出血量限制在最小限度的裝置(以下稱作“無(wú)血處置裝置”)。
背景技術(shù)：
以各種目的對(duì)作為身體一部分的對(duì)象實(shí)施例如手術(shù)那樣的外科處置。在實(shí)施這種外科處置時(shí)，不能避免出血，但不言而喻，希望盡可能減少其出血量。例如，在出血量較多時(shí)，必須進(jìn)行自己或他人的輸血。出血量一多，就存在著因血液而不能看清處置對(duì)象的視野問(wèn)題，這很有可能造成處置錯(cuò)誤。另外，出血量一多，患者的血壓就下降，還可能有不能繼續(xù)實(shí)施處置自身的現(xiàn)象。
為解決這種因出血所產(chǎn)生的問(wèn)題，作了各種減少出血量的嘗試。例如，減少切開部位的面積，通過(guò)近位側(cè)動(dòng)脈的暫時(shí)遮斷來(lái)抑制出血。另外，還采取將出血的血液回收進(jìn)行凈化處理、然后再返回到體內(nèi)的方法。
雖然實(shí)施了這種嘗試，但實(shí)際上因出血量多而頻繁地進(jìn)行輸血。在輸血時(shí)，有艾滋病、肝炎等感染癥的問(wèn)題，從這點(diǎn)看，也希望減少出血量，將輸血量限制在最小限度。另外，由于上述的血液回收必需高價(jià)的處理器具及裝置，故不能適用于任何的外科處置。
發(fā)明的公開因此，期望提供一種可進(jìn)行有效的外科處置的裝置，在進(jìn)行手術(shù)那樣的外科處置時(shí)，通過(guò)減少出血量來(lái)減少輸血量，最好避免輸血的必要性，并防止因處置中的出血甚至遮住視野，從而容易進(jìn)行處置。
本發(fā)明者們?yōu)榻鉀Q該課題而作了各種的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于例如腦之類對(duì)象，通過(guò)將補(bǔ)液盡可能地只供給于該對(duì)象，就可解決這種課題。
因此，本發(fā)明是在對(duì)對(duì)象進(jìn)行外科處置時(shí)使用的裝置，即無(wú)血處置裝置，其具有(A)將補(bǔ)液計(jì)量注入于流入對(duì)象的血管的補(bǔ)液供給單元；以及
(B)將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液從對(duì)象流出的血管計(jì)量導(dǎo)出的補(bǔ)液導(dǎo)出單元。
在本發(fā)明中，所謂“外科處置”，是包含帶有弄傷身體一部分的行為的處置、治療及檢查等的廣義概念，還包含手術(shù)、使用人工肺的處置等。對(duì)于這種處置，包含使用所謂手術(shù)刀的切開手術(shù)和內(nèi)窺鏡的手術(shù)。所謂“對(duì)象”是實(shí)施外科處置的對(duì)象物，是身體的一部分(如四肢、臉面、頭部、腦和肝臟之類的臟器或其一部分)，即例如是實(shí)施手術(shù)的臟器(例如具有癌細(xì)胞的臟器)。
此外，所謂“流入對(duì)象的血管”，是關(guān)于對(duì)象動(dòng)脈側(cè)的血管(即，血液流向?qū)ο蟮难?，即在醫(yī)療技術(shù)的可能范圍內(nèi)可供給補(bǔ)液(或注入)的血管。只要滿足通過(guò)對(duì)象的血管的條件，血管也可通向?qū)ο笠酝獾钠渌课唬珵楸M可能避免補(bǔ)液供給于對(duì)象以外的情況，在可能的范圍內(nèi)最好減少那種其他部位。對(duì)這種血管注入補(bǔ)液的部位，只要滿足所供給的補(bǔ)液可流入對(duì)象的這種條件，任何部位都可以，但對(duì)于上述那樣的血管，最好是盡可能接近對(duì)象的部位。這種血管還最好是僅流入對(duì)象的血管。
通常，血管有分支，有著因?qū)ο蟮牟课?、血管大小等制約而不能通過(guò)(ァクセス)僅流入對(duì)象的血管供給補(bǔ)液的情況，和不得不將補(bǔ)液供給于分支前的血管的情況。在這種情況下，雖然供給的補(bǔ)液在對(duì)象部位以外的部位也通過(guò)分支后的血管而流入，但這種情況在用本發(fā)明裝置進(jìn)行外科處置時(shí)實(shí)際上不會(huì)帶來(lái)不良影響，即，與通過(guò)使用本發(fā)明裝置而獲得的正面效果比較，只要不產(chǎn)生其他負(fù)面效果，換言之，即使扣除這些效果，作為整體也可期待正面效果的情況和補(bǔ)液供給于這種分支后的血管內(nèi)的情況，在本發(fā)明裝置中都被包含在“將補(bǔ)液向流入對(duì)象的血管”注入的含義中。
另外，所謂“從對(duì)象流出的血管”，是關(guān)于對(duì)象靜脈側(cè)的血管(即從對(duì)象流出血液而流向心臟的血管)，且指在醫(yī)療技術(shù)的可能范圍內(nèi)可將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液導(dǎo)出(或排出)的血管，將該血管補(bǔ)液導(dǎo)出的部位也可以是這種血管的任何部位，但最好是盡可能接近對(duì)象的部位。這種血管最好是僅從對(duì)象流出的血管。通常，分支后的血管在靜脈側(cè)合流，著因?qū)ο蟮牟课?、血管的大小等制約而不能通過(guò)僅從對(duì)象流出合流前的血管并從其導(dǎo)出補(bǔ)液的情況、和不得不使來(lái)自這種合流后的血管的血液與流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液一起導(dǎo)出的情況。
在這種情況下，雖然也將從對(duì)象以外的部位流入的血液與流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液一起導(dǎo)出，但這種情況在用本發(fā)明裝置進(jìn)行的外科處置時(shí)實(shí)際上不會(huì)帶來(lái)不良影響，即，與可方便地實(shí)施外科處置的正面效果比較，只要不產(chǎn)生其他負(fù)面效果，換言之，即使扣除這些效果，作為整體可期待正面效果的情況和血液從這種分支后的血管內(nèi)一起被導(dǎo)出的情況都被包含在“將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液從血管”導(dǎo)出的含義中。另外，在另外場(chǎng)合，如上所述，并不限于供給的補(bǔ)液都流入對(duì)象，最好也將不流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液導(dǎo)出。因此，在本發(fā)明的裝置中，補(bǔ)液的導(dǎo)出也包含將不流過(guò)血液及/或?qū)ο蟮难a(bǔ)液與流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液一起導(dǎo)出的情況。另外，有時(shí)也從作為對(duì)象的部位排出血液(例如在補(bǔ)液供給前存在于對(duì)象的血液)，在這種情況下，流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液也同時(shí)包含血液。
在本發(fā)明中，所謂“計(jì)量注入”，是將預(yù)定的量、或以流量將補(bǔ)液供給于血管的意思，而“計(jì)量導(dǎo)出”，是將預(yù)定的量、或以流量從血管將補(bǔ)液取出的意思。預(yù)定的流量未必是一定的流量，也包含在途中按規(guī)定變化的情況。
只要是不對(duì)外科處置以及對(duì)象帶來(lái)不良影響的液體，不特別對(duì)補(bǔ)液進(jìn)行限定。另外，補(bǔ)液也可包含對(duì)對(duì)象及/或外科處置賦予積極影響的的成分。例如，補(bǔ)液是以通常水為主成分的補(bǔ)液，也可包含電解質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分、穩(wěn)定劑等。最好采用在20～50℃下尤其穩(wěn)定的補(bǔ)液。例如，將林格氏液、乳酸林格氏液、含有低分子糊精的林格氏液(例如含有5％)、尤其L體型式的液體等用作為補(bǔ)液特佳。
此外，在補(bǔ)液含有各種成分的情況下，在流過(guò)對(duì)象的期間，其所含有的成分的至少一部分可投給對(duì)象。在流過(guò)對(duì)象的期間，對(duì)象接受各種成分。因此，補(bǔ)液的主成分雖然是水，但其所含有的成分的種類及量在流過(guò)對(duì)象的前后通常是不同的，而流過(guò)后，如上所述大多包含血液。
當(dāng)由本發(fā)明裝置導(dǎo)出的補(bǔ)液中所含的血液量較少時(shí)，導(dǎo)出的補(bǔ)液也可經(jīng)處理或原樣地廢棄，根據(jù)情況，也可將對(duì)應(yīng)于廢棄的血液量的自己血或輸血供給于體內(nèi)。但是，當(dāng)補(bǔ)液所含的血液量較多時(shí)，最好通過(guò)從導(dǎo)出的補(bǔ)液中去除水分而回收血液并返回到體內(nèi)。該血液的回收，可例如通過(guò)過(guò)濾或透析(包含透析過(guò)濾)來(lái)實(shí)施。由此，即使是導(dǎo)出的補(bǔ)液中含有血液，也可將血液的損失限制在最小限度。
因此，本發(fā)明裝置的1個(gè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)是，還最好具有(C)通過(guò)對(duì)導(dǎo)出的補(bǔ)液除水而回收存在于補(bǔ)液中的血液、且最好在調(diào)節(jié)經(jīng)回收的血液的溫度后供給到其他血管并返回到體內(nèi)的血液供給單元。在這種情況下，所謂“其他血管”，是與供給補(bǔ)液的血管不相同的血管，或在與導(dǎo)出補(bǔ)液的血管相同的情況下，只要是比導(dǎo)出部位還接近心臟的一側(cè)的任何部位的血管，則不作特別限定?！捌渌堋弊詈檬庆o脈。
當(dāng)使用本發(fā)明裝置時(shí)，無(wú)論是回收還是不回收補(bǔ)液中所含的血液，由于補(bǔ)液被供給到對(duì)象，故在對(duì)對(duì)象實(shí)施外科處置時(shí)會(huì)損傷對(duì)象，若是通常的手術(shù)(不使用本發(fā)明裝置)，則即使在產(chǎn)生相當(dāng)量的出血的情況下，當(dāng)使用本發(fā)明裝置時(shí)，由于主要流出供給、存在于對(duì)象的補(bǔ)液，故出血量實(shí)質(zhì)上減少。也就是說(shuō)，當(dāng)使用本發(fā)明裝置時(shí)，即使在損傷對(duì)象的情況下，由于補(bǔ)液代替血液流出，故出血的血液量實(shí)質(zhì)上減少，可避免或減輕先前說(shuō)明的出血所產(chǎn)生的問(wèn)題。
另外，在本發(fā)明中，雖然使用“無(wú)血”的用語(yǔ)，但并不是指血液不完全流出的意思。在使用本發(fā)明裝置進(jìn)行外科處置時(shí)，是指與現(xiàn)有的外科處置比較、出血量實(shí)質(zhì)上很少的意思，由此，可實(shí)質(zhì)上減輕或?qū)嵸|(zhì)上消除先前說(shuō)明的現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。當(dāng)然，在最佳的狀態(tài)下，實(shí)質(zhì)上的出血為最小限度。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是模式表示本發(fā)明無(wú)血處置裝置一個(gè)形態(tài)的概略圖。
圖2是模式表示本發(fā)明無(wú)血處置裝置另一個(gè)形態(tài)的概略圖。
圖3是模式表示還包含將自己血或輸血氧化的人工肺(僅圖示該部分)的圖1或圖2裝置的概略圖。
圖4是模式表示還包含將補(bǔ)液氧化的人工肺(僅圖示該部分)的圖1或圖2裝置的概略圖。
圖5是模式表示代替人工肺的、包含將氧氣發(fā)泡的滴管的圖1或圖2裝置的概略圖。
發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明從維持對(duì)象狀態(tài)的觀點(diǎn)看，往往最好在規(guī)定的溫度下適用外科處置。例如，為將對(duì)象維持在低血壓狀態(tài)，以抑制對(duì)象的腫大或抑制對(duì)象的代謝，有時(shí)最好將對(duì)象維持在低溫。另外，在另外的場(chǎng)合，為消滅存在于對(duì)象的癌細(xì)胞，有時(shí)最好將對(duì)象維持在高溫、或使對(duì)象復(fù)溫。
更具體地說(shuō)，在腦動(dòng)脈瘤切除時(shí)的暫時(shí)遮斷血流的外科處置的情況下，最好將作為對(duì)象的腦的溫度維持在16℃左右的低溫。另外，在進(jìn)行癌治療與化學(xué)療法及/或放射療法的并用療法的情況下，最好將作為對(duì)象的癌組織維持在43℃左右的高溫。而高溫及低溫是以體溫為基準(zhǔn)的溫度來(lái)使用。
因此，本發(fā)明的另一種形態(tài)提供一邊將對(duì)象調(diào)節(jié)成規(guī)定溫度、一邊將出血量限制在最小限度的裝置。這種裝置，通過(guò)測(cè)定從血管導(dǎo)出的補(bǔ)液溫度，根據(jù)該溫度調(diào)節(jié)從血管供給的補(bǔ)液溫度，從而可控制對(duì)對(duì)象實(shí)施外科處置的溫度。
即，根據(jù)對(duì)對(duì)象實(shí)施的外科處置，在將對(duì)象控制成規(guī)定溫度的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度，就可更正確地控制對(duì)象的溫度，從而可更有效地實(shí)施外科處置。另外，對(duì)于該溫度控制，以對(duì)象為主冷卻到規(guī)定溫度的情況為例子作如下說(shuō)明。在對(duì)對(duì)象加溫的情況下，由于對(duì)象的加溫除了本身外，冷卻對(duì)象的情況無(wú)實(shí)質(zhì)性的不同，因此，若是該領(lǐng)域的技術(shù)人員，則可根據(jù)冷卻對(duì)象的形態(tài)也可容易地對(duì)對(duì)象加溫。
另外，在使用本發(fā)明裝置一邊控制對(duì)象溫度一邊進(jìn)行外科處置時(shí)，根據(jù)外科處置及適用的對(duì)象種類等而決定是否必需將對(duì)象維持在多少℃(例如，將對(duì)象加溫到多少℃，或冷卻到多少℃)，即對(duì)象的規(guī)定溫度。因此，例如醫(yī)師可利用本發(fā)明無(wú)血處置裝置，根據(jù)適用于該對(duì)象的處置而適當(dāng)選擇應(yīng)維持對(duì)象的規(guī)定溫度及其溫度維持的精度。
因此，本發(fā)明的1個(gè)形態(tài)是，提供一種一邊將身體部分的對(duì)象維持在規(guī)定溫度T0(或者從外科處置前或使用前的原來(lái)溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)移(或使其變化)來(lái)維持)、一邊在外科處置時(shí)使用的裝置，所述裝置包括(A)將補(bǔ)液計(jì)量注入于流入對(duì)象的血管的補(bǔ)液供給單元；(B)從對(duì)象流出的血管將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液計(jì)量導(dǎo)出的補(bǔ)液導(dǎo)出單元；以及根據(jù)情況設(shè)置的(C)從導(dǎo)出的補(bǔ)液中回收其中存在的血液、最好在對(duì)經(jīng)回收的血液的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)后、經(jīng)由其他血管而返回到身體的血液供給單元，補(bǔ)液導(dǎo)出單元具有對(duì)導(dǎo)出的補(bǔ)液溫度進(jìn)行測(cè)定的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度傳感器，而補(bǔ)液供給單元具有根據(jù)測(cè)定的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1與對(duì)象的規(guī)定溫度T0的差異(例如差ΔT(＝T1－T0)、比例TR(＝T1/T0)等)來(lái)調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度的裝置。調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度的裝置起到使差異進(jìn)一步縮小(但使比例接近1)的作用。使用這種裝置，可實(shí)施將實(shí)施外科處置的對(duì)象維持在接近規(guī)定溫度的溫度、最好是實(shí)質(zhì)上維持在規(guī)定溫度的更正確的溫度控制。
在上述形態(tài)的本發(fā)明的裝置中，導(dǎo)出的補(bǔ)液流過(guò)實(shí)施外科處置的對(duì)象后盡可能馬上排出，因此，由導(dǎo)出補(bǔ)液傳感器測(cè)定的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1假定為代表實(shí)施外科處置的對(duì)象溫度。這里，所謂“代表”，是指導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1未必是對(duì)象自身的溫度(最好是對(duì)象自身的溫度)，而是補(bǔ)液溫度T1的相對(duì)高、低或變動(dòng)與對(duì)象溫度的高、低或變動(dòng)相對(duì)應(yīng)的含義。尤其，例如也可在應(yīng)維持對(duì)象的規(guī)定溫度及其溫度維持的精度不那么嚴(yán)格的情況下，可使用該假定。特別在根據(jù)適用于對(duì)象的處置而增加補(bǔ)液的供給流量、從而使導(dǎo)出的補(bǔ)液流量增多的情況下，由于在供給于對(duì)象后從對(duì)象導(dǎo)出到體外為止的時(shí)間縮短，故有時(shí)也可忽略從對(duì)象到導(dǎo)出補(bǔ)液溫度傳感器間的導(dǎo)出補(bǔ)液的溫度變化、特別是體溫產(chǎn)生的溫度變化。在這種情況下，多數(shù)情況可將導(dǎo)出的補(bǔ)液溫度T1視為對(duì)象應(yīng)維持在規(guī)定溫度T0的實(shí)際溫度。
在這種裝置中，補(bǔ)液供給單元具有的“根據(jù)測(cè)定的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1與對(duì)象的規(guī)定溫度T0的差異來(lái)調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度的裝置”，是一種求出導(dǎo)出補(bǔ)液溫度與對(duì)象的規(guī)定溫度的不同(例如差異或比例)、根據(jù)該差異而升高或降低供給補(bǔ)液的溫度的裝置。在無(wú)實(shí)質(zhì)上的差異的情況下，該裝置將補(bǔ)液的溫度維持在原來(lái)的狀態(tài)。
具體地說(shuō)，當(dāng)導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1高于對(duì)象的規(guī)定溫度T0時(shí)(即是T1－T0＞0或T1/T0＞1時(shí))，所述裝置起到降低供給(或注入)補(bǔ)液的溫度的作用。這種作用只要是求出導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1與對(duì)象的規(guī)定溫度T0的差異、根據(jù)該差異而可縮小差異(或使比例接近1)地對(duì)供給于對(duì)象的補(bǔ)液進(jìn)行加熱/冷卻的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)即可。這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在溫度控制領(lǐng)域是眾所周知的方法。例如，可使用利用檢測(cè)到的差異來(lái)變更調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液溫度的熱交換器(或加溫、冷卻器)的溫度設(shè)定(即降低注入補(bǔ)液的溫度)的方式。另外，在導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1低于對(duì)象的規(guī)定溫度T0時(shí)(即T1－T0＜0或T1/T0＜1時(shí))，所述裝置起到提高供給補(bǔ)液的溫度的作用。
另外，當(dāng)無(wú)實(shí)質(zhì)性差異時(shí)(即，T1－T0＝0或T1/T0＝1，因此，被認(rèn)為例如可良好地進(jìn)行對(duì)象的溫度調(diào)節(jié)時(shí))，所述裝置是用來(lái)維持此時(shí)供給補(bǔ)液的溫度。
當(dāng)?shù)竭_(dá)對(duì)象的補(bǔ)液在對(duì)象中一旦與對(duì)象的溫度相同或達(dá)到接近它的溫度后、到達(dá)導(dǎo)出補(bǔ)液溫度傳感器之前有可能溫度產(chǎn)生變化時(shí)，不能適用上述說(shuō)明。另外，也不能適用于因補(bǔ)液的供給流量過(guò)多而使對(duì)象內(nèi)的補(bǔ)液滯留時(shí)間過(guò)短并以與對(duì)象未達(dá)到熱平衡狀態(tài)流出的情況(特別在補(bǔ)液供給開始時(shí))。若暫時(shí)稍許增減流量而使T1無(wú)變化，則可適用上述的說(shuō)明。一般來(lái)說(shuō)，最好按照后述說(shuō)明中具體說(shuō)明的流量。
另外方法是，在根據(jù)對(duì)對(duì)象的處置而可對(duì)補(bǔ)液供向體內(nèi)的供給流量進(jìn)行變更的情況下，在調(diào)節(jié)上述補(bǔ)液溫度的裝置的基礎(chǔ)上，還可使用對(duì)補(bǔ)液的供給流量予以改變的裝置，或代替之。即，當(dāng)補(bǔ)液的供給流量變化時(shí)，則利用從補(bǔ)液向?qū)ο蟮摹⒒驈膶?duì)象向補(bǔ)液的傳熱量變化。通常，當(dāng)增加供給的流量時(shí)，則傳熱量增加。也就是說(shuō)，當(dāng)補(bǔ)液溫度低于對(duì)象時(shí)，因補(bǔ)液供給流量的增加而使對(duì)象進(jìn)一步冷卻，而補(bǔ)液溫度高于對(duì)象時(shí)，因補(bǔ)液供給流量的增加而使對(duì)象進(jìn)一步加溫，若減少補(bǔ)液供給流量，則相反。變更該流量的形態(tài)，一般可特別適于稍許改變對(duì)象的溫度。
在另一形態(tài)中，本發(fā)明的無(wú)血處置裝置除了導(dǎo)出補(bǔ)液溫度傳感器外，還具有供給補(bǔ)液溫度傳感器，該傳感器測(cè)定供給于對(duì)象的補(bǔ)液的溫度(供給補(bǔ)液溫度T2)。此時(shí)，將供給補(bǔ)液溫度T2與導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1的平均值(Tav、如算術(shù)平均值、對(duì)數(shù)平均值等、加權(quán)平均值等平均溫度)假定為代表實(shí)施外科處置的對(duì)象的溫度，以代替上述形態(tài)的本發(fā)明中的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1，，并考慮平均溫度Tav與對(duì)象的規(guī)定溫度T0的差異，以代替上述形態(tài)中的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度與對(duì)象的規(guī)定溫度的差異。為使這種差異更小(使比例接近1)而調(diào)節(jié)應(yīng)供給補(bǔ)液的溫度。對(duì)于其他方面，實(shí)質(zhì)上與上述形態(tài)的裝置相同。
因此，在該形態(tài)的裝置中，所謂“根據(jù)導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1與對(duì)象的規(guī)定溫度T0的差異來(lái)調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度的裝置”，是一種求出導(dǎo)出補(bǔ)液溫度與供給補(bǔ)液溫度的平均溫度與對(duì)象的規(guī)定溫度的差異、根據(jù)該差異而提升或降低供給補(bǔ)液的溫度、或維持該溫度的裝置。即，考慮也包括供給補(bǔ)液溫度在內(nèi)的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度與規(guī)定溫度的差異。與先前形態(tài)的裝置情況相同，除了補(bǔ)液溫度的調(diào)節(jié)外，也可適用于補(bǔ)液的供給流量的變更或代替之。
具體地說(shuō)，當(dāng)平均溫度Tav高于對(duì)象的規(guī)定溫度T0時(shí)(即，Tav－T0＞0或Tav/T0＞1時(shí))，該裝置起到降低供給補(bǔ)液的溫度的作用。當(dāng)平均溫度Tav低于對(duì)象的規(guī)定溫度T0時(shí)(即，Tav－T0＜0或Tav/T0＜1時(shí)，例如在補(bǔ)液的冷卻過(guò)剩的情況下)，該裝置起到提升供給補(bǔ)液的溫度的作用。另外，在無(wú)實(shí)質(zhì)性差異時(shí)(即，在Tav－T0＝0或Tav/T0＝1、例如被認(rèn)為是良好地進(jìn)行對(duì)象的溫度調(diào)節(jié)時(shí))，所述裝置用來(lái)維持此時(shí)供給補(bǔ)液的溫度。另外，包含求出供給補(bǔ)液溫度T2與導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1的平均值Tav、求出其與對(duì)象的規(guī)定溫度T0的差異、以及根據(jù)差異調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度及/或量在內(nèi)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)自身，與先前形態(tài)的裝置的情況相同，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是眾所周知的。
對(duì)于本發(fā)明的上述形態(tài)的任一個(gè)形態(tài)，本發(fā)明裝置中的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度、或?qū)С鲅a(bǔ)液溫度和供給補(bǔ)液溫度的平均溫度如上所述，由于都假定成代表實(shí)施外科處置的對(duì)象的實(shí)際溫度、最好等于該溫度來(lái)操作，因此，最好避免對(duì)象以外的部分對(duì)供給補(bǔ)液及/或?qū)С鲅a(bǔ)液帶來(lái)熱的影響，因此，導(dǎo)出補(bǔ)液溫度溫度及供給補(bǔ)液溫度最好是盡可能在接近對(duì)象的部位進(jìn)行測(cè)定。為此，導(dǎo)出補(bǔ)液溫度最好在導(dǎo)出的補(bǔ)液剛離開血管后的部位進(jìn)行測(cè)定，而供給補(bǔ)液溫度最好在供給的補(bǔ)液即將進(jìn)入血管內(nèi)之前的部位進(jìn)行測(cè)定。
對(duì)于本發(fā)明的任一方案，如后所述，都通過(guò)導(dǎo)管實(shí)施補(bǔ)液的供給及導(dǎo)出，但最好使用帶氣球?qū)Ч?具有用來(lái)供給或排出流體的導(dǎo)管部的)。當(dāng)使用帶氣球?qū)Ч懿⑹箽馇蛟谘軆?nèi)膨脹時(shí)，可停止血管內(nèi)的其他流體的流動(dòng)，由此實(shí)質(zhì)上可向流入對(duì)象的血管僅供給補(bǔ)液，并且，在可將實(shí)質(zhì)上流過(guò)從對(duì)象流出的血管的所有的流體(以補(bǔ)液為主)予以導(dǎo)出的這一方面是適用的。尤其在較佳的形態(tài)下，在導(dǎo)出補(bǔ)液的導(dǎo)管及供給補(bǔ)液的導(dǎo)管的雙方的接近于對(duì)象的一側(cè)(即，遠(yuǎn)位側(cè)或插入先導(dǎo)端部)的前端或其附近配置熱敏電阻，并在將導(dǎo)管插入到盡可能接近對(duì)象的位置的狀態(tài)下，通過(guò)對(duì)導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1及/或供給補(bǔ)液溫度T2進(jìn)行測(cè)定，從而進(jìn)一步提高上述那種的對(duì)象的溫度設(shè)定的精度，其結(jié)果，提高將對(duì)象維持在規(guī)定溫度的精度。
在本發(fā)明的裝置中，在從導(dǎo)出的補(bǔ)液中回收血液的情況下，血液供給單元對(duì)補(bǔ)液進(jìn)行除水來(lái)回收血液，以使導(dǎo)出的補(bǔ)液最好實(shí)現(xiàn)不供給補(bǔ)液的通常時(shí)的血液的血細(xì)胞比容值(通常，適用無(wú)血處置裝置的患者平常時(shí)的血細(xì)胞比容值)的至少70％的血細(xì)胞比容值，然后，最好根據(jù)需要將回收后的血液溫度調(diào)節(jié)到接近體溫的溫度為止，并通過(guò)與用于補(bǔ)液供給及導(dǎo)出的血管不同的血管而返回到體內(nèi)，由此，通過(guò)實(shí)施外科處置而使患者損失的血液量成為最小限度。
本發(fā)明裝置提供的外科處置例如可列舉手術(shù)(特別是腦瘤摘除手術(shù)、腦動(dòng)脈瘤切除手術(shù)等)、肝切除手術(shù)等，但并不限于這些。一般說(shuō)，在有可能因處置而從對(duì)象出血的情況下，通過(guò)使用本發(fā)明裝置進(jìn)行處置可減少出血量。
當(dāng)使用本發(fā)明裝置進(jìn)行無(wú)血處置時(shí)，在開始使用裝置時(shí)，一般最好預(yù)先供給調(diào)節(jié)在規(guī)定溫度T0的補(bǔ)液。特別是如上所述，在使用平均溫度情況下，由于測(cè)定供給補(bǔ)液溫度T2，故最好調(diào)節(jié)應(yīng)供給補(bǔ)液的溫度，以使該溫度成為規(guī)定溫度T0，此時(shí)，如后所述，最好考慮包含室溫的各種參數(shù)的影響。
當(dāng)使用本發(fā)明裝置進(jìn)行無(wú)血處置時(shí)，使對(duì)象的溫度一下子變化到規(guī)定溫度T0(例如冷卻或加溫)，在規(guī)定溫度與供給前的溫度(通常為平常時(shí)的體溫)大不相同時(shí)，就會(huì)使對(duì)象的溫度急劇變化，帶來(lái)某種沖擊，例如電解質(zhì)失去平衡，故存在著不佳的情況。因此，在這種情況下，采用的方法最好是，在供給前的溫度與規(guī)定溫度之間，將溫度接近供給前的溫度設(shè)定為假設(shè)的規(guī)定溫度T0-1，首先將對(duì)象的溫度作為T0-1，然后將假設(shè)的規(guī)定溫度稍許向規(guī)定溫度轉(zhuǎn)移，作為下一個(gè)假設(shè)的規(guī)定溫度T0-2，將對(duì)象的溫度作為T0-2，然后根據(jù)需要再設(shè)定下一個(gè)假設(shè)的規(guī)定溫度……，最后，將對(duì)象的溫度階段性地靠近原來(lái)的規(guī)定溫度T0。
例如，若將對(duì)象從37℃冷卻到25℃的規(guī)定溫度T0，則最初將假設(shè)的規(guī)定溫度T0-1設(shè)定為35℃，將對(duì)象冷卻到35℃，若達(dá)到該溫度或接近它時(shí)，將下一個(gè)假設(shè)的規(guī)定溫度T0-2設(shè)定為33℃，并將對(duì)象冷卻到33℃……，如此，一點(diǎn)一點(diǎn)將溫度靠近原來(lái)的規(guī)定溫度T0即25℃。這種靠近法如上所述，既可是階段性的，也可是連續(xù)性的。相反，提升對(duì)象的溫度的情況也一樣。在加溫的情況下也一樣。當(dāng)然，在即使將對(duì)象的溫度一下子變化到規(guī)定溫度也不產(chǎn)生問(wèn)題的情況下，即使實(shí)施急速的冷卻或加溫也無(wú)妨。
在使用本發(fā)明裝置對(duì)被選擇的對(duì)象實(shí)施無(wú)血處置、并將對(duì)象設(shè)定在規(guī)定溫度T0的情況下，一個(gè)形態(tài)是，最初將應(yīng)供給補(bǔ)液的溫度用補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器控制成T0(也可是上述的假設(shè)的規(guī)定溫度)。如此，將經(jīng)控制的補(bǔ)液供給到體內(nèi)。
在供給這種補(bǔ)液時(shí)，在僅測(cè)定導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1的情況下，根據(jù)該測(cè)定結(jié)果而對(duì)控制在規(guī)定溫度T0的補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器進(jìn)行重新控制，即，在補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器中對(duì)應(yīng)供給補(bǔ)液的溫度再進(jìn)行調(diào)節(jié)。也就是說(shuō)，設(shè)置得比T0高或低，或維持該溫度。
另外，在除了導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1外再測(cè)定供給補(bǔ)液溫度T2的情況下，在求出這些平均溫度后，與規(guī)定溫度T0進(jìn)行比較而求出差異，對(duì)補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器再次進(jìn)行控制。而對(duì)于規(guī)定溫度T0，如上所述，有時(shí)最好設(shè)定假設(shè)的規(guī)定溫度，根據(jù)這一溫度來(lái)控制補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器，逐漸變更該假設(shè)的規(guī)定溫度，最后靠近原來(lái)的規(guī)定溫度。
在將對(duì)象設(shè)在規(guī)定溫度后，回復(fù)到原來(lái)的溫度(通常是平常時(shí)的體溫)，即復(fù)溫不外乎是將對(duì)象加溫或冷卻到規(guī)定溫度。因此，本發(fā)明裝置可用于復(fù)溫，即通過(guò)無(wú)血處置的實(shí)施而將變換到規(guī)定溫度的對(duì)象的溫度回到原來(lái)的溫度。也就是說(shuō)，可用同樣裝置來(lái)實(shí)施無(wú)血處置后的對(duì)象的溫度調(diào)節(jié)。
另外，在用本發(fā)明裝置使對(duì)象的溫度變換到規(guī)定溫度的場(chǎng)合，尤其在加溫的場(chǎng)合，在為使對(duì)象發(fā)揮代謝功能而需氧氣時(shí)，有時(shí)最好使用含氧的血液作為補(bǔ)液。即，如后所述，較好的是，不是將例如林格氏液作為補(bǔ)液供給，而是將補(bǔ)液的至少一部分根據(jù)場(chǎng)合用血液(輸血或自己血)來(lái)置換大部分。這樣，供給血液時(shí)，最好是通過(guò)人工肺等添加氧氣。在此狀態(tài)下，所謂加溫，是指應(yīng)符合使對(duì)象從平常體溫上升到高于該溫度以及從有選擇性地冷卻對(duì)象的溫度回復(fù)到原來(lái)的平常體溫的這兩種場(chǎng)合。所謂冷卻，是其相反的情況。
此外，本發(fā)明還提供一種對(duì)對(duì)象實(shí)施無(wú)血處置的方法或在對(duì)對(duì)象進(jìn)行外科處置時(shí)減少出血量的方法，該方法包含(A)利用補(bǔ)液供給單元最好將溫度調(diào)節(jié)后的補(bǔ)液計(jì)量注入于流入對(duì)象的血管的工序；以及(B)從對(duì)象流出的血管將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液計(jì)量導(dǎo)出的工序，根據(jù)場(chǎng)合，還包含(C)從導(dǎo)出的補(bǔ)液中回收其中存在的血液、最好在對(duì)回收的血液的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)后、經(jīng)由其他血管而使血液返回到身體的工序。此時(shí)，最好是，測(cè)定導(dǎo)出的補(bǔ)液的溫度，并根據(jù)所測(cè)定的導(dǎo)出補(bǔ)液的溫度與對(duì)象的規(guī)定溫度的差異而調(diào)節(jié)計(jì)量注入的補(bǔ)液的溫度。另一方法是，也可進(jìn)一步測(cè)定計(jì)量注入的補(bǔ)液的溫度，取代導(dǎo)出的補(bǔ)液溫度與對(duì)象的規(guī)定溫度的差異，而根據(jù)計(jì)量注入的補(bǔ)液溫度和導(dǎo)出的補(bǔ)液的溫度的平均值與對(duì)象的規(guī)定溫度的差異來(lái)調(diào)節(jié)計(jì)量注入的補(bǔ)液的溫度。
另外，計(jì)量注入的補(bǔ)液的溫度的調(diào)節(jié)，最好考慮到溫度調(diào)節(jié)后的補(bǔ)液供給到血管期間的與裝置周邊的熱移動(dòng)因素來(lái)進(jìn)行。并且，在該方法開始時(shí)，最好將計(jì)量注入的補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)在對(duì)象的規(guī)定溫度。
本發(fā)明的裝置是，在與欲進(jìn)行外科處置的對(duì)象直接相通的動(dòng)脈的某個(gè)部位，使導(dǎo)管的前端部位于醫(yī)療技術(shù)上最接近對(duì)象的部位，經(jīng)由導(dǎo)管將補(bǔ)液供給于對(duì)象，在從該對(duì)象直接流出的靜脈的某個(gè)部位，使導(dǎo)管的前端部位于醫(yī)療技術(shù)上最接近對(duì)象的部位，將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液經(jīng)由導(dǎo)管而從對(duì)象導(dǎo)出，然后，根據(jù)導(dǎo)出的補(bǔ)液的狀態(tài)而處理導(dǎo)出的補(bǔ)液或原樣將其廢棄。
另一方法是，在補(bǔ)液所含的血液量較多的場(chǎng)合，通過(guò)去除導(dǎo)出補(bǔ)液中的水分，而回收接近原來(lái)狀態(tài)的血液、最好與通常的血液實(shí)質(zhì)上同等的血液，在對(duì)回收后的血液進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)(例如調(diào)節(jié)到體溫附近)后，在其他血管、例如與該靜脈直接或間接相通的靜脈的心臟附近部位(所謂心臟側(cè)部位)通過(guò)導(dǎo)管及血管而返回到體內(nèi)，由此，保持在身體內(nèi)的體液量無(wú)較大變化、最好無(wú)實(shí)質(zhì)上增多且使體內(nèi)中的血液量無(wú)大幅度減少，而可安全地對(duì)對(duì)象實(shí)施外科處置。
在使用本發(fā)明裝置對(duì)例如作為對(duì)象的腦底動(dòng)脈前端部動(dòng)脈瘤進(jìn)行切除手術(shù)那樣的外科處置時(shí)，沿大腿動(dòng)脈血管插入帶氣球?qū)Ч懿⑹蛊淝岸宋挥谧倒莿?dòng)脈血管的起始部的部分，將補(bǔ)液供給于小腦、腦干，并沿大腿靜脈血管插入另一個(gè)帶氣球?qū)Ч苁蛊淝岸宋挥趦?nèi)頸靜脈血管，將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液導(dǎo)出。在從導(dǎo)出的補(bǔ)液中回收血液的情況下，將回收的血液經(jīng)由大腿靜脈而返回到體內(nèi)。
另外，在對(duì)例如作為對(duì)象的肝細(xì)胞癌實(shí)施切除手術(shù)那樣的外科處置時(shí)，沿大腿動(dòng)脈血管插入帶氣球?qū)Ч懿⑹蛊淝岸宋挥诟蝿?dòng)脈血管的起始部的部分，將補(bǔ)液供給到腫瘤，并沿大腿靜脈血管插入另一個(gè)帶氣球?qū)Ч苁蛊淝岸宋挥诟戊o脈血管，將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液導(dǎo)出。在從導(dǎo)出的補(bǔ)液中回收血液的情況下，將回收的血液經(jīng)由大腿靜脈而返回到體內(nèi)。
一般，在所屬的動(dòng)脈中，在醫(yī)療技術(shù)上從盡可能接近對(duì)象的部位將補(bǔ)液注入實(shí)施外科處置的對(duì)象，在該對(duì)象的所屬的靜脈中，在醫(yī)療技術(shù)上從盡可能接近對(duì)象的部位導(dǎo)出補(bǔ)液。將回收的血液予以返回的部位并不特別限定。
在一個(gè)場(chǎng)合中，導(dǎo)出補(bǔ)液的靜脈最好是與對(duì)象所屬的動(dòng)脈緊密相連的靜脈(流過(guò)該動(dòng)脈的血液多，最好是集中最多量的靜脈)。雖然不特別限定將回收的血液予以返回的部位，但一般是靜脈即可，在與導(dǎo)出補(bǔ)液的靜脈相同的靜脈的情況下，從接近心臟的一側(cè)返回。為使補(bǔ)液達(dá)到對(duì)象溫度后的溫度變化較小，即使是靜脈也最好從盡可能接近對(duì)象的部位導(dǎo)出補(bǔ)液。
當(dāng)用本發(fā)明裝置實(shí)施外科處置時(shí)，通過(guò)使供給的補(bǔ)液的量與導(dǎo)出的補(bǔ)液的量無(wú)大差異、最好實(shí)質(zhì)上相同(同等)，從而可避免患者的極度的水分過(guò)剩狀態(tài)(overhydration)。所謂量無(wú)大差異，不一定是指流量是同等的，只要是避免不能允許的水分過(guò)剩狀態(tài)、且總量同等，通常無(wú)問(wèn)題。因此，在例如外科處置的最初階段，供給流量是有限的量，導(dǎo)出流量是零也可，在中間階段，雙方的流量實(shí)質(zhì)上也可是同等。該量的關(guān)系在導(dǎo)出的補(bǔ)液包含來(lái)自對(duì)象以外的血液的情況下，是不考慮這種血液的關(guān)系。
這種量的關(guān)系的調(diào)節(jié)，可根據(jù)患者的狀態(tài)、外科處置的種類等作適當(dāng)變更，在必須預(yù)先使補(bǔ)液暫時(shí)長(zhǎng)時(shí)間滯留于對(duì)象的情況下，在可將補(bǔ)液供給量設(shè)置得多于導(dǎo)出補(bǔ)液量時(shí)，也可暫時(shí)僅將對(duì)象設(shè)成水分過(guò)剩狀態(tài)。
在本發(fā)明的裝置中，在用血液供給單元回收血液的情況下，在將血液返回到體內(nèi)之前進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，但其最好通過(guò)熱交換尤其是間接熱交換來(lái)實(shí)施。因此，使用的具有加熱器及/或冷卻器的裝置不特別限定。但在任何場(chǎng)合，通過(guò)浸沒(méi)流過(guò)血液的導(dǎo)管就可設(shè)成規(guī)定溫度，而該血液是被回收在設(shè)定成規(guī)定溫度(通常是體溫附近的溫度)的恒溫槽中的，并且這種熱交換方法較佳。在一個(gè)形態(tài)中，在預(yù)先判定僅進(jìn)行加溫或僅進(jìn)行冷卻時(shí)，那樣的熱交換器只要是僅具有加熱器及冷卻器中的一方即可。
用于本發(fā)明裝置的補(bǔ)液，只要可用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行冷卻或加熱，通過(guò)血管而供給到體內(nèi)，可實(shí)施本發(fā)明的無(wú)血處置方法，則不作特別限定。具體地說(shuō)，可以包含營(yíng)養(yǎng)成分及/或電解質(zhì)的水溶液為例子，特別是最好將例如林格氏液、乳酸林格氏液、含有低分子糊精的林格氏液(例如含有5％)等的等滲壓液用作為補(bǔ)液，但不限定于這些。
在一個(gè)形態(tài)中，本發(fā)明裝置具有補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器，作為對(duì)供給補(bǔ)液的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置。該調(diào)節(jié)器也可是上述的間接性的熱交換器，例如，可使用在具有加熱器及/或冷卻器的槽內(nèi)添加作為載熱體(日文熱媒)的適當(dāng)液體(通常也可以是水)、供給補(bǔ)液的管子被配置在該液內(nèi)(例如螺旋狀)的裝置。通過(guò)用加熱器及/冷卻器調(diào)節(jié)液體的溫度，從而可控制從補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器流出的補(bǔ)液的溫度T3。
另外，在本發(fā)明裝置中，在對(duì)血液、補(bǔ)液等液體進(jìn)行加溫及/或冷卻時(shí)，如上所述，可使用具有加熱裝置(如電阻加熱器)及/或冷卻裝置(如使用制冷劑的冷卻器)的裝置，但最好的形態(tài)是使用具有佩爾蒂元件(ベルチェ素子)的加溫·冷卻裝置。另外，加溫包括在冷卻后使溫度上升到原來(lái)的溫度的場(chǎng)合，冷卻包括在加溫后使溫度下降到原來(lái)溫度的場(chǎng)合，這些場(chǎng)合都可統(tǒng)稱為復(fù)溫。
具有該佩爾蒂元件的加溫·冷卻裝置，根據(jù)流向元件的電流的流動(dòng)方向(極性)加熱或冷卻，此時(shí)的加熱或冷卻熱量由電流量決定。一旦使用佩爾蒂元件，則可自由地實(shí)施加溫與冷卻之間的電氣轉(zhuǎn)換，也可容易且精度良好地進(jìn)行電流量的增減，故溫度調(diào)節(jié)的響應(yīng)及靈敏度良好，溫度調(diào)節(jié)的精度也高。雖然佩爾蒂元件本身早就為人知悉，但若將其特性用于無(wú)血處理裝置，則非常適合發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)的現(xiàn)象至今為止完全不為人所知，也沒(méi)實(shí)施過(guò)。
例如，測(cè)定流出加溫·冷卻裝置后的補(bǔ)液、血液等的溫度，將其測(cè)定結(jié)果反饋到加溫·冷卻裝置的控制器內(nèi)，根據(jù)測(cè)定結(jié)果可高靈敏度而又高精度地實(shí)施向佩爾蒂元件的電流量增減及/或極性的轉(zhuǎn)換。使用無(wú)血處置裝置的患者的身體狀況時(shí)刻會(huì)產(chǎn)生變化，但若采用本發(fā)明裝置，可由T1檢測(cè)該變化。因此，最好是可自由地進(jìn)行供給于身體的補(bǔ)液、返回到身體的血液等的加溫.冷卻程度的調(diào)節(jié)及其轉(zhuǎn)換。為此，最好是使用具有佩爾蒂元件的加溫.冷卻裝置，對(duì)于進(jìn)行復(fù)溫控制的場(chǎng)合特佳。
更詳細(xì)地說(shuō)，一旦電流流過(guò)佩爾蒂元件，則一方的接合部發(fā)熱而成為高溫，另一方的接合部吸熱而成為低溫，但通過(guò)轉(zhuǎn)換供給于佩爾蒂元件的電壓的極性，而使這些接合部間的溫度關(guān)系逆轉(zhuǎn)。通常，使用室溫的空氣，利用例如風(fēng)扇吹入空氣，通過(guò)對(duì)一方的接合部加熱或冷卻，可在接合部間輸送熱能。通常，使這種加熱或冷卻的接合部與補(bǔ)液、血液等間接性(如通過(guò)塑料薄膜、金屬薄膜等)接觸而進(jìn)行熱交換。若使用具有這種佩而蒂元件的加溫·冷卻裝置，其結(jié)果是可實(shí)現(xiàn)無(wú)血處置裝置的小型化和省空間化、提高操作性等。
從補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器流出的補(bǔ)液在進(jìn)入血管內(nèi)之前，要通過(guò)某一長(zhǎng)度的導(dǎo)管內(nèi)，在此期間因受周圍溫度、即室溫的影響，故有時(shí)供給補(bǔ)液溫度T2與流出補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器的補(bǔ)液的溫度T3不一樣。例如，當(dāng)周圍溫度高于流出補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器的補(bǔ)液溫度T3時(shí)，T2就高于T3，反之，T2就低于T3。因此，通?？纱嬖谥幸獾臏囟炔瞀(＝T3－T2)。在本發(fā)明裝置中，在根據(jù)導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1與對(duì)象的規(guī)定溫度T0的差異對(duì)供給補(bǔ)液的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，最好考慮該溫度差ΔT。即，在本發(fā)明的最佳形態(tài)中，考慮補(bǔ)液從溫度調(diào)節(jié)器流出至供給體內(nèi)之前的溫度變換、并從裝置周圍的吸熱或向周圍散熱來(lái)控制補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器的溫度T3。
通常，該溫度差受裝置的操作條件、例如補(bǔ)液的種類及供給流量、供給補(bǔ)液的導(dǎo)管材料及直徑、裝置的周圍溫度(即室溫T4)等的參數(shù)影響。因此，如果改變各種參數(shù)，預(yù)先求出與溫度差ΔT的關(guān)系作為校準(zhǔn)曲線，則可判斷要設(shè)成目的的溫度T2只要在特定的參數(shù)條件下將補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器的設(shè)定溫度T3設(shè)在某一溫度℃即可。一般，運(yùn)轉(zhuǎn)初期階段以T2＝T0為好，所以，根據(jù)T2(＝T0)與T1的溫度差，可求出T3。
特別是，在測(cè)定導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1及供給補(bǔ)液溫度T2的本發(fā)明裝置中，將這些溫度的平均溫度假定為對(duì)象的溫度，考慮與T0的差異，使差異更小地來(lái)選擇T2的數(shù)值。在選擇時(shí)，由于考慮ΔT來(lái)選擇補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器的設(shè)定溫度T3(＝T2＋ΔT)，因此，結(jié)果是可精確地控制T2的溫度。
即，在本發(fā)明裝置中，由于測(cè)定導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1、并根據(jù)處置情況預(yù)先設(shè)定對(duì)象的規(guī)定溫度T0，故欲使用T1與T2的算術(shù)平均作為例如對(duì)象的溫度時(shí)，要將T2設(shè)成某一溫度℃即可，通過(guò)T2＝2T0－T1來(lái)求出。另外，如先前所述，ΔT可參照在特定的參數(shù)條件下預(yù)先得到的校準(zhǔn)曲線而獲得，并且，由于從求出的T2中考慮ΔT，再通過(guò)T3＝T2＋ΔT來(lái)求出補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器的設(shè)定溫度T3，因此，只要設(shè)定為該求出的溫度T3即可。
為了考慮到向周圍的熱移動(dòng)因素求出流過(guò)導(dǎo)管的液體溫度，可采用多種模式，只要不會(huì)對(duì)實(shí)施外科處置的效果造成實(shí)質(zhì)性的不良影響，可用任何方式。具體來(lái)說(shuō)，例如考慮周圍的熱移動(dòng)，可采用以下的模式來(lái)代替上述的校準(zhǔn)曲線，可求出補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器的溫度T3。 式中，1是從補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器至供給補(bǔ)液溫度測(cè)定部位的導(dǎo)管的長(zhǎng)度m，Tt為時(shí)刻t(s或秒)中的補(bǔ)液的溫度℃，v是補(bǔ)液的供給流量(線速度m/s)，a＝αA/V，α是熱傳導(dǎo)率W/m2·K，A是該導(dǎo)管的整個(gè)表面積m2，V是該導(dǎo)管內(nèi)的補(bǔ)液的體積m3，該公式(I)是由熱傳導(dǎo)的一般公式導(dǎo)出的。
在一個(gè)場(chǎng)合中，補(bǔ)液的溫度Tt可考慮為補(bǔ)液從補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器至供給補(bǔ)液溫度測(cè)定部位之間產(chǎn)生線形變化。此時(shí)，補(bǔ)液的溫度Tt可表現(xiàn)為如下公式Tt＝T3＋t(T2－T3)/(l/v)將該公式代入上述積分式，通過(guò)數(shù)值計(jì)算，而可相對(duì)目的的T2求出補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器的溫度T3。即使采用可表示Tt的其他公式，也可同樣求出補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器的溫度T3。
此外，另外方法是可用下式代替上述公式(I)，T3＝T4－(T4－T2)eb/v……公式(II)其中，b＝4αl/(ρdCp)式中，α是導(dǎo)管材料的熱傳導(dǎo)率W/m2K，1是從補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器至供給補(bǔ)液溫度測(cè)定部位的導(dǎo)管的長(zhǎng)度m，ρ是補(bǔ)液的比重kg/m3，d是導(dǎo)管的外徑m，Cp是補(bǔ)液的比熱j/kgK，v是補(bǔ)液的供給流量(線速度m/s)。該公式中，液體在微小長(zhǎng)度方向流動(dòng)期間在周圍失去的熱量可通過(guò)在邊界條件下的積分來(lái)求出，即，從與周圍接受熱量相等這一關(guān)系中立出微分方程式，解析后作為周圍邊界條件，并且，導(dǎo)管長(zhǎng)度＝0時(shí)，補(bǔ)液溫度為T3，導(dǎo)管長(zhǎng)度＝1時(shí)，補(bǔ)液溫度為T2。另外，只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，若參照例如“圖解的傳熱學(xué)的學(xué)習(xí)方法”(北山直方著，株式會(huì)社オ一ム社(東京))發(fā)行、1989年7月20日發(fā)行，第1版第8次印刷)的104～109頁(yè))，就可容易地導(dǎo)出本公式。
另外，在不測(cè)定供給補(bǔ)液溫度T2的情況下，當(dāng)調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度時(shí)，考慮調(diào)節(jié)溫度后的補(bǔ)液在供給到血管之前的期間與裝置周邊的熱移動(dòng)。即，在預(yù)想到熱移動(dòng)的結(jié)果會(huì)使調(diào)節(jié)溫度后的補(bǔ)液溫度在進(jìn)入體內(nèi)之前升溫的場(chǎng)合，應(yīng)預(yù)先加上該溫度上升(從而使其與ΔT實(shí)質(zhì)上相同)并將補(bǔ)液調(diào)節(jié)到低于該上升部分的溫度。相反的場(chǎng)合時(shí)，預(yù)先調(diào)節(jié)到高于ΔT部分的溫度。
在一個(gè)較佳的形態(tài)中，本發(fā)明裝置還具有可將供給于體內(nèi)的補(bǔ)液及/或血液氧化(或添加氧氣)的人工肺。所謂人工肺，是指只要具有使存在于導(dǎo)出補(bǔ)液或供給補(bǔ)液中的含氧量增加的、具有所謂的氧化的功能，則任何裝置均可，例如可使用所謂的膜型及氣泡型的人工肺。更佳的形態(tài)是，將供給的補(bǔ)液導(dǎo)入人工肺進(jìn)行氧化，然后供給到血管內(nèi)。
在另一較佳的形態(tài)中，本發(fā)明裝置是，在導(dǎo)出的補(bǔ)液中含有血液的情況下，可根據(jù)所含的血液的量將從處置的人中預(yù)先抽取的自己血及/或輸血與補(bǔ)液一起供給到血管內(nèi)，以補(bǔ)償損失的血液。此時(shí)，最好將自己血及/或輸血導(dǎo)入人工肺，預(yù)先進(jìn)行氧化。在另一形態(tài)中，也可代替人工肺或在其基礎(chǔ)上，設(shè)置對(duì)供給補(bǔ)液、自己血或輸血等的液體予以保持的容器，將氧氣(或空氣)吹入其中，通過(guò)發(fā)泡進(jìn)行氧化。
在本發(fā)明裝置中，從導(dǎo)出補(bǔ)液進(jìn)行除水的血液的回收，是指相對(duì)增加從體內(nèi)導(dǎo)出的含有血液的補(bǔ)液(通過(guò)補(bǔ)液稀釋血液而成為比原來(lái)的(通常時(shí)的)血液的血細(xì)胞比容值小的血細(xì)胞比容值)中回收的血液的血細(xì)胞比容值、或?qū)嵸|(zhì)上回復(fù)到原來(lái)的數(shù)值，具體地說(shuō)，可通過(guò)過(guò)濾或透析(包含透析過(guò)濾)處理(以下將兩者統(tǒng)稱為過(guò)濾處理)來(lái)實(shí)施。該過(guò)濾處理可采用人工腎臟等一般所使用的血液過(guò)濾器或透析器(包含透析過(guò)濾器)等來(lái)實(shí)施。在本發(fā)明裝置中，回收后的血液是通常時(shí)的血液的血細(xì)胞比容值的至少約70％，較好的是至少約90％，更好的是至少95％，最好具有實(shí)質(zhì)上與通常時(shí)相同的血細(xì)胞比容值。
在本發(fā)明裝置中，在將透析器用于來(lái)自導(dǎo)出補(bǔ)液的血液的回收時(shí)，由于透析液含有身體所需的電解質(zhì)及/或營(yíng)養(yǎng)素，使其從透析液向回收血液側(cè)移動(dòng)，并且，從血液中去除身體不需要的多余的電解質(zhì)及/或陳舊廢物，所以，具有可維持適用本發(fā)明無(wú)血處置方法的患者的電解質(zhì)及/或營(yíng)養(yǎng)成分的平衡、或者使失去的平衡恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)。因此，血液供給單元有時(shí)最好是血液透析(包含CHD(cotinuous hemodialysis))裝置、或是血液透析過(guò)濾(包含CHDF(continuous hemodiafiltration))。
在實(shí)際使用本發(fā)明裝置的一個(gè)形態(tài)中，正常人的通常時(shí)的約40～50％的血細(xì)胞比容值被補(bǔ)液稀釋，在將導(dǎo)出補(bǔ)液整體考慮為血液的情況下，該血細(xì)胞比容值一般為5～20％，例如有時(shí)減少到約7％，但這種稀釋后的血細(xì)胞比容值在回收后恢復(fù)到約30～50％。因此，此時(shí)的血細(xì)胞比容恢復(fù)率(回收后的血細(xì)胞比容值/通常時(shí)的血細(xì)胞比容值)約為0.7～1.00。
下面，結(jié)合附圖來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的裝置。
圖1是模式表示本發(fā)明無(wú)血處置裝置的示意圖(流程圖)。圖1所示的本發(fā)明裝置具有供給補(bǔ)液?jiǎn)卧?A)，該單元具有補(bǔ)液容器8、由其供給到以補(bǔ)液為對(duì)象的臟器24的補(bǔ)液供給泵1(帶有送液量的計(jì)量及調(diào)節(jié)功能)、補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)器3以及補(bǔ)液滴管9，經(jīng)由帶有氣球?qū)Ч?0而供給對(duì)象24的補(bǔ)液的溫度T2，由供給補(bǔ)液溫度傳感器4測(cè)定。
另外，圖示的裝置具有補(bǔ)液導(dǎo)出單元(B)，該單元具有從作為身體1～7內(nèi)的部分的對(duì)象17將補(bǔ)液導(dǎo)出的補(bǔ)液導(dǎo)出泵5，補(bǔ)液導(dǎo)出泵積存導(dǎo)出到容器14的補(bǔ)液，該積存的補(bǔ)液既可用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚?，也可原樣地廢棄。導(dǎo)出的補(bǔ)液的溫度T1由導(dǎo)出補(bǔ)液溫度傳感器20測(cè)定。而在血液導(dǎo)出單元上，設(shè)有在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)為將補(bǔ)液灌滿裝置內(nèi)導(dǎo)管及構(gòu)件內(nèi)的補(bǔ)液瓶22。這些單元或構(gòu)成它的各種構(gòu)件之間，由適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管(例如硅膠管、氯乙烯管等，圖中用粗實(shí)線表示)連接，向?qū)ο蟮难a(bǔ)液的供給及從對(duì)象的補(bǔ)液導(dǎo)出是使用導(dǎo)管10及11。
在供給補(bǔ)液?jiǎn)卧?A)中，補(bǔ)液供給泵1可在例如通常10～800ml/分、較好是50～500ml/分、最好是100～400ml/分的范圍內(nèi)將補(bǔ)液規(guī)定量地注入體內(nèi)17。泵的實(shí)際流量，根據(jù)對(duì)對(duì)象的處置目的從上述范圍內(nèi)根據(jù)需要而選擇。作為如此可將補(bǔ)液定量輸送(可計(jì)量注入)的泵，可以經(jīng)常用于血液輸送的輥式泵為例子。要快速進(jìn)行對(duì)象的溫度調(diào)節(jié)，最好流量較大，最好使用例如100～400ml/分的流量更好(特別是在對(duì)象為成人腦的場(chǎng)合)。也可使用離心式泵來(lái)代替輥式泵，此時(shí)，最好與適當(dāng)?shù)牧髁靠刂蒲b置例如閥、變換器功能等組合來(lái)使用。
另外，補(bǔ)液的導(dǎo)出用補(bǔ)液導(dǎo)出泵5來(lái)進(jìn)行。該泵及其流量也可是與補(bǔ)液供給泵1實(shí)質(zhì)上相同的。但是，在導(dǎo)出補(bǔ)液含有血液的情況下，最好可進(jìn)一步導(dǎo)出多余的該血液量。補(bǔ)液供給泵1及補(bǔ)液導(dǎo)出泵5的流量既可相同，也可不同，為避免身體的水分過(guò)剩狀態(tài)，用控制器19來(lái)操作，使供給補(bǔ)液的總量與導(dǎo)出補(bǔ)液的總量(在包含血液時(shí)除去血液的量)大致相等，或?qū)嵸|(zhì)上相等。不一定要從補(bǔ)液的供給開始時(shí)將補(bǔ)液導(dǎo)出，而通常在供給補(bǔ)液開始經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行補(bǔ)液的導(dǎo)出。另外，在補(bǔ)液供給結(jié)束時(shí)，不必馬上結(jié)束補(bǔ)液的導(dǎo)出，而通常在結(jié)束補(bǔ)液供給后，在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后結(jié)束補(bǔ)液的導(dǎo)出。
在通過(guò)補(bǔ)液供給泵1的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等而可控制補(bǔ)液供給量的情況下，不一定要另外設(shè)置流量計(jì)，而在補(bǔ)液的導(dǎo)管上設(shè)置流量計(jì)也可確認(rèn)補(bǔ)液的供給量。流量計(jì)例如是電磁流量計(jì)等即可。另外，在流量不是規(guī)定量的情況下，泵最好具有成為規(guī)定量那樣的控制功能(例如變更泵的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或(例如變換器功能)、可變更導(dǎo)管壓力損失的功能(例如閥功能))。在補(bǔ)液供給泵1的定量性被確保的下，也可省略流量計(jì)，按這一意思，在圖示形態(tài)的裝置中，在導(dǎo)管上不設(shè)置流量計(jì)。一般，也可在必須以規(guī)定流量輸送流體的任一導(dǎo)管上設(shè)置流量計(jì)，從而可使泵與其聯(lián)動(dòng)并確保流過(guò)(計(jì)量導(dǎo)出或注入)規(guī)定流量。對(duì)于其他泵5及7，除了上述的流量范圍特征外，與泵1相同。
容器8也可采用封入補(bǔ)液的塑料容器或塑料袋，或者是將從這些容器中取出的補(bǔ)液予以保持的瓶子。在容器8與泵1之間設(shè)有斷液檢測(cè)器44和滴管56。供給補(bǔ)液?jiǎn)卧谏鲜龅臉?gòu)件上還可設(shè)置去泡用的另外的滴管9(帶有壓力計(jì))，在補(bǔ)液中同時(shí)含有氣泡時(shí)可將其分離。在后述的圖2所示的形態(tài)中，在血液供給單元C上也可設(shè)置同樣的滴管12及16。另外，為將補(bǔ)液中的雜物除去，也可在過(guò)濾器40上設(shè)置檢查補(bǔ)液中氣泡是否存在的氣泡檢測(cè)器42。
圖2是用示意圖(流程圖)來(lái)模式表示本發(fā)明無(wú)血處置裝置的另外形態(tài)。在圖示的形態(tài)中，除了上述圖1所示的形態(tài)外，裝置還具有血液供給單元C，該單元是，將導(dǎo)出的補(bǔ)液除去水回收血液，并將其返回到身體17。該血液供給單元C通過(guò)補(bǔ)液導(dǎo)出泵5的作用而將從對(duì)象24導(dǎo)出的補(bǔ)液經(jīng)由血液滴管12而送到如血液過(guò)濾器(或透析過(guò)濾器)那樣的血液回收裝置13，在該處，將補(bǔ)液含有的水分除去到除水容器14中來(lái)回收血液。血液回收裝置13根據(jù)場(chǎng)合還可設(shè)置除水泵7，除去的水分積存在容器14中。
經(jīng)除水回收的血液，經(jīng)由調(diào)節(jié)其溫度的熱交換器6及回血滴管16并經(jīng)由另外血管返回到體內(nèi)。為控制回收后的血液的溫度，熱交換器6具有溫度傳感器50?；厥蘸蟮难涸跓峤粨Q器6中的通過(guò)及向體內(nèi)的返回，可利用補(bǔ)液導(dǎo)出泵5的排出壓力。
在圖2中，與單元或構(gòu)成其的構(gòu)件之間，用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管(如硅膠管、氯乙烯管等，附圖中用粗實(shí)線表示)來(lái)連接，對(duì)于補(bǔ)液向?qū)ο蟮墓┙o及補(bǔ)液從對(duì)象的導(dǎo)出和回收的血液向體內(nèi)返回，使用導(dǎo)管10、11和15。
圖2所示的本發(fā)明裝置，具有將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液計(jì)量導(dǎo)出用的補(bǔ)液導(dǎo)出泵5及從導(dǎo)出送來(lái)的補(bǔ)液中將水分除去并回收血液的構(gòu)件13。該泵5最好可按一般為10～600ml/分、較好為50～400ml/分、最好為80～300ml/分的范圍的速度通過(guò)導(dǎo)管11而定量地從體內(nèi)將補(bǔ)液導(dǎo)出。泵5的實(shí)際的流量根據(jù)處置目的從該范圍按需要來(lái)選擇。泵5可使用與補(bǔ)液送液泵1相同的種類，且如上所述，流量計(jì)(未圖示)也可與泵聯(lián)動(dòng)。
在使用圖2所示的本發(fā)明裝置時(shí)，通過(guò)導(dǎo)管11經(jīng)對(duì)象的靜脈而將補(bǔ)液導(dǎo)出，再通過(guò)補(bǔ)液導(dǎo)出泵5，導(dǎo)入到最好是可任意使用產(chǎn)品的血液回收構(gòu)件(或血液回收裝置13)的補(bǔ)液入口。在本發(fā)明裝置中，回收構(gòu)件13最好是透析裝置(此時(shí)，如圖所示，向回收構(gòu)件13供給透析液102)或過(guò)濾裝置，該控制最好是以通常時(shí)的血液的血細(xì)胞比容值和回收后的血液的血細(xì)胞比容值作為基準(zhǔn)來(lái)操作。該血細(xì)胞比容值的測(cè)定可通過(guò)在回收后的血液中作離心處理來(lái)求出血球的體積比例％來(lái)進(jìn)行。
對(duì)供給補(bǔ)液的流量及從回收構(gòu)件13排出的液體(下面也稱作濾液)的流量、供給的總補(bǔ)液量和總濾液量進(jìn)行測(cè)定，從而控制成使患者的狀態(tài)不成為過(guò)度的水分過(guò)剩狀態(tài)及不足狀態(tài)，通常，這種控制是足夠的。另外，在將透析裝置用作為回收構(gòu)件13時(shí)，由于供給于裝置的透析液量也包含在被排出的濾液量中，故必須減去該量。
回收構(gòu)件13在必要時(shí)，可在濾液側(cè)設(shè)置泵7，從而可進(jìn)一步加大回收構(gòu)件13兩側(cè)的壓力差(從而使過(guò)濾壓力(或過(guò)濾時(shí)的壓力差)的控制范圍變大)，通過(guò)使用該泵，而增加濾液流量的融通性。當(dāng)然，回收構(gòu)件13也可僅利用由泵5產(chǎn)生的導(dǎo)出補(bǔ)液側(cè)(排出壓力)與透過(guò)液側(cè)(大氣壓)之間的壓力差來(lái)除水(所謂的自然過(guò)濾或自然除水)。在自然除水時(shí)，可不經(jīng)由泵7而將濾液集中在濾液用容器14內(nèi)。
泵1在工作時(shí)，來(lái)自回收構(gòu)件13的濾液流量(Vb ml/分，但在透析裝置的情況下，透析液的量從Vb中除去)實(shí)質(zhì)上小于補(bǔ)液的向體內(nèi)的注入流量(Vd ml/分)，因此，最好是體內(nèi)的血液的血細(xì)胞比容值不高于無(wú)血處置裝置開始前。其是基于如下考慮為有效地用本發(fā)明裝置發(fā)揮溫度調(diào)節(jié)效果，最好暫時(shí)將某種程度的量的補(bǔ)液保持在對(duì)象部分內(nèi)。因此，在本發(fā)明裝置中，最佳形態(tài)是，以0.1Vd≤Vb≤Vd(但Vd≠0)的關(guān)系來(lái)控制流量。若Vb＜0.1Vd，則不佳，會(huì)使體液量暫時(shí)成為相當(dāng)?shù)倪^(guò)剩。相反，若Vb實(shí)質(zhì)上大于Vd，則因從對(duì)象過(guò)分減去體液，故不好。但是在本發(fā)明裝置中，不完全排除Vb大于Vd的情況，在不給使用本發(fā)明裝置的處置帶來(lái)不良影響的情況下，也可使Vb大于Vd。
在本發(fā)明裝置中，補(bǔ)液實(shí)質(zhì)上往往由以低分子量的物質(zhì)(例如電解質(zhì)、葡萄糖之類的糖類)為主成分的水溶液組成，本發(fā)明裝置使用期間的濾液(但回收構(gòu)件是透析裝置時(shí)從Vb中除去透析液的量)的總量，最好實(shí)質(zhì)上等于在此期間供給的補(bǔ)液的總量。這意味著若考慮上述的0.1Vd≤Vb≤Vd那樣的較佳關(guān)系，則有時(shí)在泵1與泵5存在的場(chǎng)合下泵7的動(dòng)作時(shí)間不同即使，泵1停止，有時(shí)泵5也動(dòng)作，Vb是有效值。濾液(但回收構(gòu)件為透析裝置的情況下，從Vb中除去透析液的量)的總量與供給補(bǔ)液的總量不必實(shí)質(zhì)上相等，在對(duì)治療不產(chǎn)生問(wèn)題的范圍內(nèi)，這些的量也可不同。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)維持例如0.8×濾液總量(但回收構(gòu)件在透析裝置的情況下，從Vb中除去透析液的量)≤供給的補(bǔ)液總量(但回收構(gòu)件為透析裝置的情況下，從Vb中除去透析液的量)≤1.2×濾液總量(但回收構(gòu)件為透析裝置的情況下，從Vb中除去透析液的量)的關(guān)系，一般無(wú)問(wèn)題。當(dāng)然，供給補(bǔ)液在流過(guò)對(duì)象而被導(dǎo)出之前應(yīng)要某種程度的時(shí)間，所以，在與泵1運(yùn)轉(zhuǎn)開始的同時(shí)，不必使泵5及7動(dòng)作。另外，在實(shí)際的處置或治療期間，有時(shí)將供給的補(bǔ)液作為尿排出，但在本說(shuō)明書中，總濾液量也包括該尿的量。即，考慮上述關(guān)系，而將尿視為濾液。但在濾液流量Vb中不包括尿的流量。
在圖示形態(tài)的裝置中，補(bǔ)液導(dǎo)出泵5具有從對(duì)象24導(dǎo)出補(bǔ)液的功能、將其送至回收構(gòu)件13可進(jìn)行水分除去的功能、以及然后將回收后的血液返回到體內(nèi)17的功能。這些功能也可在途中設(shè)置緩沖器(或容器)用獨(dú)立的泵來(lái)實(shí)施，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的人員來(lái)說(shuō)是非常清楚的。
在本發(fā)明裝置的血液供給單元中，根據(jù)需要也可設(shè)置去泡用的滴管12及抗凝固劑供給構(gòu)件18，例如肝素供給器，以供給肝素防止回收的血液凝固。另外，抗凝固劑(如肝素、フサン等)也可在本發(fā)明裝置的其他任一適當(dāng)?shù)牟课还┙o。在圖示的形態(tài)中，如上所述，是在血液供給單元上設(shè)置肝素供給器18，即使供給的肝素通過(guò)血液回收構(gòu)件13，實(shí)質(zhì)上也不會(huì)移至過(guò)濾側(cè)(即，殘留在回收血液側(cè))。
本發(fā)明裝置包括血液供給單元，其將低溫或高溫狀態(tài)下得到的回收的血液調(diào)節(jié)到接近體溫的溫度后注入血管(靜脈)。具體地說(shuō)，該單元由加溫·冷卻用熱交換器6構(gòu)成，可將回收后的血液調(diào)節(jié)到接近37℃后注入血管通常心臟附近的靜脈。具體地說(shuō)，在使用本發(fā)明裝置時(shí)，回收后的血液通過(guò)與血液回收器13的血液出口側(cè)連接的導(dǎo)管經(jīng)熱交換器6后，再通過(guò)導(dǎo)管15而注入靜脈。此時(shí)如圖所示，也可設(shè)置精蛋白泵70(肝素中和用)、去泡滴管16和氣泡檢測(cè)器46。
在本發(fā)明的較佳形態(tài)中，附設(shè)有自動(dòng)控制各自流量的注入·除水(除液)控制器機(jī)構(gòu)19，以從補(bǔ)液的注入流量Vd、補(bǔ)液的導(dǎo)出流量、濾液流量Vb的進(jìn)出中將體液量維持在所需的量，在排除尿時(shí)，也可考慮這一量的進(jìn)出來(lái)進(jìn)行控制。在本發(fā)明裝置中，在使用注入·除水控制器19的情況下，向血管內(nèi)的補(bǔ)液注入流量、從血管內(nèi)的血液導(dǎo)出流量及濾液流量(泵1、5及7的送液量，但回收構(gòu)件為透析裝置的情況下，泵7的送液量包含透析液的量)必須按照使用本發(fā)明裝置的目的而處于被控制的狀態(tài)。即，為使Vb與Vd滿足上述的Vb及Vd的各自的范圍、上述的Vb和Vd的關(guān)系以及上述的濾液總量(但回收構(gòu)件為透析裝置的情況下，除去透析液的量)和注入補(bǔ)液總量的關(guān)系，必須如虛線所示那樣使泵1及5以及根據(jù)場(chǎng)合而存在的泵7有機(jī)地聯(lián)動(dòng)。這種控制也可用于人工腎臟的操作等，這是本技術(shù)領(lǐng)域的人員眾所周知的。另外，也可在血液回收構(gòu)件13的回收血液側(cè)(即回收構(gòu)件的下游側(cè))設(shè)置另外的泵，來(lái)代替泵7。
例如，不一定要將相當(dāng)于注入補(bǔ)液的量馬上過(guò)濾作為濾液排出。當(dāng)然，也可馬上過(guò)濾，但不如最好是補(bǔ)液滯留在體內(nèi)一定時(shí)間，然后，從體內(nèi)慢慢地導(dǎo)出除去，以防止體液大量過(guò)剩。為使Vb及Vd遵循這種目的，最好由注入·除水控制器19來(lái)調(diào)節(jié)。
另一方法是，使用上述的非接觸型血細(xì)胞比容值測(cè)定裝置，按在線方式測(cè)定導(dǎo)出的補(bǔ)液及/或回收后的血液的血細(xì)胞比容值，為使導(dǎo)出補(bǔ)液的血細(xì)胞比容值不小于如上述那樣的5％、及/或使回收后的血液的血細(xì)胞比容值成為例如至少40％，最好使注入·除水控制器機(jī)構(gòu)19根據(jù)來(lái)自血細(xì)胞比容測(cè)定裝置的測(cè)定值而控制泵1、5及7的送液量。
圖2所示的本發(fā)明無(wú)血處置裝置，可使用于例如下面那樣的對(duì)象的溫度控制。該溫度控制同樣也可適用于圖1的裝置。
(形態(tài)1)預(yù)先從補(bǔ)液瓶22將補(bǔ)液裝入裝置的構(gòu)件及導(dǎo)管內(nèi)。最初，根據(jù)實(shí)施外科處置的對(duì)象24及對(duì)其的處置，而決定控制對(duì)象的規(guī)定溫度T0、供給補(bǔ)液流量、導(dǎo)出補(bǔ)液流量等操作條件。接著，運(yùn)轉(zhuǎn)熱交換器3，將其設(shè)定溫度T3作成例如規(guī)定溫度T0。此時(shí)，考慮到從熱交換器3流出后到體內(nèi)期間的吸熱或散熱、即ΔT，再考慮從進(jìn)入體內(nèi)后到達(dá)對(duì)象的溫度變化，也可使熱交換器3的設(shè)定溫度T3多少偏離T0。
將各導(dǎo)管插入血管內(nèi)，使泵1工作，將補(bǔ)液從補(bǔ)液容器8供給于熱交換器3，在將補(bǔ)液的溫度控制在規(guī)定溫度T0或接近它的溫度后，將補(bǔ)液供給到血管內(nèi)。同時(shí)或經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，用泵5將補(bǔ)液從血管內(nèi)導(dǎo)出，由溫度傳感器20測(cè)定該溫度T1，將其供給到血液回收構(gòu)件13，并進(jìn)行過(guò)濾血液。此時(shí)，根據(jù)需要也可使除水泵7工作，以幫助血液回收。經(jīng)過(guò)濾回收的血液，在通過(guò)熱交換器6、加熱到體溫附近的溫度后，經(jīng)導(dǎo)管15而返回到體內(nèi)。
由于進(jìn)行這一操作是考慮到被測(cè)定的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1表示對(duì)象部位的實(shí)際溫度，因此，可求出其與對(duì)象部位的規(guī)定溫度T0的差異，例如差ΔTa(＝T1－T0)。當(dāng)ΔTa＞0時(shí)，意味著對(duì)象不能充分冷卻，因此，用自動(dòng)或手動(dòng)方式進(jìn)行操作，降低補(bǔ)液的熱交換器3的設(shè)定溫度T3。
相反，當(dāng)ΔTa＜0時(shí)，意味著對(duì)象的溫度過(guò)度被冷卻，應(yīng)進(jìn)行提升補(bǔ)液的熱交換器3的設(shè)定溫度T3的操作。然后，再次測(cè)定導(dǎo)出補(bǔ)液的溫度，同樣求出ΔTa，根據(jù)該結(jié)果而改變熱交換器3的設(shè)定溫度T3。雖然對(duì)算出第1次的ΔTa與算出第2次的ΔTa之間的時(shí)間間隔不特別限定，但若間隔過(guò)度長(zhǎng)，由于導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1容易產(chǎn)生波動(dòng)，故最好短一點(diǎn)。當(dāng)然，連續(xù)測(cè)定導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1，要考慮其溫度差ΔTa的性質(zhì)(差的絕對(duì)值、差的時(shí)間變化的比例等)，也可考慮熱交換器3的設(shè)定溫度T3。反復(fù)這樣的測(cè)定及熱交換器3的設(shè)定溫度T3的調(diào)節(jié)，使ΔTa更小，將導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1接近對(duì)象的規(guī)定溫度T0，并將其維持。另外，當(dāng)實(shí)質(zhì)上ΔTa＝0時(shí)，不必特別變更熱交換器3的設(shè)定。
(形態(tài)2)在形態(tài)1中，只考慮了導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1，但除此之外，還應(yīng)考慮供給補(bǔ)液溫度T2。此時(shí)，T1與T2的平均值Tav(＝(T1＋T2)/2)是認(rèn)為表示對(duì)象實(shí)際溫度T0即可的情況，與只考慮形態(tài)1的T1的情況相比，一般說(shuō)在對(duì)象的溫度評(píng)價(jià)方面是優(yōu)異的。與先前的形態(tài)1的情況相同，求出對(duì)象的規(guī)定溫度T0與平均溫度Tav的差異，例如差ΔTb(＝(T1＋T2)/2－T0)。除此之外，實(shí)質(zhì)上與上述形態(tài)1相同。另外，此處是使T1及T2的加權(quán)相等而求出平均值的，但也可適當(dāng)改變它們的加權(quán)。例如，也可用1.5T1來(lái)代替T1，用0.5T2來(lái)代替T2。特別是因T1受到對(duì)象溫度影響，故有時(shí)最好著重評(píng)價(jià)T1。
當(dāng)ΔTb＞0時(shí)，因意味著對(duì)象的溫度不能充分冷卻，故應(yīng)進(jìn)行使補(bǔ)液的熱交換器3的設(shè)定溫度T3下降的操作。相反，當(dāng)ΔTb＜0時(shí)，因意味著對(duì)象的溫度被過(guò)度冷卻，故應(yīng)進(jìn)行使補(bǔ)液的熱交換器3的設(shè)定溫度T3提升的操作。然后，與形態(tài)1同樣地反復(fù)進(jìn)行測(cè)定而使Tav接近對(duì)象的溫度T0，使ΔTb接近零并將其維持。
(形態(tài)3)熱交換器3的溫度調(diào)節(jié)，可根據(jù)差異例如ΔTa或ΔTb的大小用各種適當(dāng)方法來(lái)進(jìn)行。
例如，在形態(tài)1中，當(dāng)差ΔTa為正時(shí)，則進(jìn)行使熱交換器3的調(diào)節(jié)溫度下降的操作，其結(jié)果，降低導(dǎo)出補(bǔ)液溫度T1。當(dāng)差ΔTa為負(fù)時(shí)，進(jìn)行相反操作。在進(jìn)行該操作時(shí)，最好考慮差ΔTa的靜態(tài)特性及/或動(dòng)態(tài)特性。
例如，在形態(tài)2中，當(dāng)差ΔTb為正時(shí)，則進(jìn)行使熱交換器3的調(diào)節(jié)溫度下降的操作，其結(jié)果，降低供給補(bǔ)液溫度T2。此時(shí)，考慮到最好是差ΔTb＝0，從規(guī)定溫度T0及測(cè)定的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度中根據(jù)公式T2＝2T0－T1來(lái)算出T2。將該算出的T2作為熱交換器3的設(shè)定溫度。在另一形態(tài)中，根據(jù)算出的T2，利用校準(zhǔn)曲線或上述公式(I)，考慮到從熱交換器3到供給補(bǔ)液溫度測(cè)定部位的與周圍的熱交換因素來(lái)決定熱交換器3的設(shè)定溫度T3。從該公式判斷，T3隨v而變化。根據(jù)外科處置，通常v不是任意的數(shù)值，而是預(yù)先決定容許的范圍的v。因此，優(yōu)先決定容許的v的數(shù)值，其結(jié)果是T3被最后決定。
在使用本發(fā)明裝置時(shí)，補(bǔ)液從容器8經(jīng)過(guò)送液泵1后，由補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)熱交換器3進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，接著，在至實(shí)施外科處置的對(duì)象的血管、通常是對(duì)象的動(dòng)脈側(cè)的血管中，通過(guò)導(dǎo)管10而供給到對(duì)象。另外，也可采用如下那樣的方法如所謂的塞丁格氏法(Seldinger′s method)那樣，將導(dǎo)管從例如大腿動(dòng)脈經(jīng)皮膚而插入到對(duì)象臟器中，盡可能接近對(duì)象地供給或?qū)С鲅a(bǔ)液。
在此場(chǎng)合，不是將供給補(bǔ)液溫度傳感器4配置在體外，而是最后配置在導(dǎo)管10的插入前端部或其附近，由此，可測(cè)定在接近對(duì)象的位置(即遠(yuǎn)位側(cè))供給的補(bǔ)液的溫度T2′。其結(jié)果，在上述形態(tài)2中，使用T2′來(lái)代替用于對(duì)象溫度推定的T2。同樣，對(duì)于從對(duì)象的補(bǔ)液的導(dǎo)出，可將導(dǎo)管的插入前端部插入到盡可能接近對(duì)象的位置，通過(guò)在其前端部或其附近設(shè)置溫度傳感器，就可在接近對(duì)象的位置測(cè)定從對(duì)象導(dǎo)出的補(bǔ)液的溫度T1′。
因此，通過(guò)將溫度傳感器設(shè)在導(dǎo)管的插入前端部附近，可進(jìn)一步提高對(duì)象的溫度推定的精度，其結(jié)果，可實(shí)施有效的外科處置。即，在形態(tài)1中，使用T1′來(lái)代替T1，在形態(tài)2中，使用T1′及T2′來(lái)代替T1及T2，從而進(jìn)一步提高對(duì)象的溫度推定的可靠性。圖5模式表示T1′及T2′的該形態(tài)。
在圖1或圖2所示的形態(tài)中，在泵5的跟前，配置有測(cè)定導(dǎo)出補(bǔ)液的壓力的構(gòu)件48，而在補(bǔ)液瓶22的下游側(cè)設(shè)有滴管52及夾子54。
在較佳的一個(gè)形態(tài)中，本發(fā)明無(wú)血處置裝置還包括將自己血及/或輸血氧化的人工肺。
在圖3所示的形態(tài)中，將預(yù)先抽取的自己血或輸血31經(jīng)由人工肺28而供給到體內(nèi)。圖3僅表示不同于圖1或圖2的部分。自己血或輸血31利用泵30經(jīng)斷液檢測(cè)器62及滴管64而通過(guò)人工肺28，然后，與新供給的補(bǔ)液合流后，經(jīng)熱交換器3后供給到體內(nèi)17。
在圖4所示的形態(tài)中，在將供給于體內(nèi)的補(bǔ)液從熱交換器3流出后，通過(guò)人工肺28后供給到體內(nèi)。除了圖示的結(jié)構(gòu)以外，實(shí)質(zhì)上與圖1或圖2相同。
另外，如圖5的模式所示，在上述那樣的人工肺基礎(chǔ)上，或取而代之地在補(bǔ)液的供給線路中，在從熱交換器3流出后、進(jìn)入體內(nèi)之前配置的導(dǎo)管9中供給氧氣，也可使氧氣在通過(guò)這里的補(bǔ)液(根據(jù)場(chǎng)合如上所述也可包含自己血及/或輸血)中氣泡并氧化。
發(fā)明的效果通過(guò)使用上述那樣的任一形態(tài)的本發(fā)明裝置或方法，可以更高的精度將實(shí)施外科處置的對(duì)象維持在所需的溫度狀態(tài)，并將出血量限制在最小限度。尤其，在溫度的測(cè)定部位接近對(duì)象、即在緊靠身體實(shí)施的情況下，可進(jìn)一步提高精度。特別在將溫度傳感器配置在插入血管內(nèi)的導(dǎo)管的前端附近的情況下，可明顯提高精度。
在使用本發(fā)明裝置對(duì)對(duì)象實(shí)施外科處置時(shí)，令人滿意地可將補(bǔ)液實(shí)質(zhì)性地僅供給對(duì)象。其結(jié)果，即使是以往因特別多量的出血而難以進(jìn)行有效的外科處置的情況，因可實(shí)質(zhì)性地減少出血量，故可有效地實(shí)施外科處置。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)血處置裝置，用于對(duì)對(duì)象的外科處置，其特征在于，具有(A)將補(bǔ)液計(jì)量注入于流入對(duì)象的血管的補(bǔ)液供給單元；以及(B)將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液從對(duì)象流出的血管計(jì)量導(dǎo)出的補(bǔ)液導(dǎo)出單元。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，還具有(C)從導(dǎo)出的補(bǔ)液中回收其中存在的血液、對(duì)回收后的血液溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)并供給到其他血管的血液供給單元。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，補(bǔ)液供給單元及補(bǔ)液導(dǎo)出單元各自具有可插入血管的帶有氣球?qū)Ч堋?br> 4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，具有將對(duì)象維持在規(guī)定溫度的附加功能，補(bǔ)液導(dǎo)出單元具有測(cè)定導(dǎo)出補(bǔ)液的溫度的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度傳感器，而補(bǔ)液供給單元具有根據(jù)測(cè)定的導(dǎo)出補(bǔ)液溫度與對(duì)象的規(guī)定溫度的差異而調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，補(bǔ)液供給單元具有測(cè)定供給補(bǔ)液的溫度的供給補(bǔ)液溫度傳感器，且具有不是根據(jù)導(dǎo)出補(bǔ)液溫度與對(duì)象的規(guī)定溫度的差異、而是根據(jù)供給補(bǔ)液溫度和導(dǎo)出補(bǔ)液溫度的平均值與對(duì)象的規(guī)定溫度的差異而調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度的裝置。
6.如權(quán)利要求4或5所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，供給補(bǔ)液的溫度調(diào)節(jié)考慮到溫度調(diào)節(jié)后的補(bǔ)液供給到血管之前的期間的與裝置周邊的熱移動(dòng)因素來(lái)進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求6所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，調(diào)節(jié)供給補(bǔ)液的溫度的裝置的調(diào)節(jié)，根據(jù)公式(I) 來(lái)實(shí)施，式中，T2是供給補(bǔ)液溫度，T3是調(diào)節(jié)補(bǔ)液溫度的裝置的調(diào)節(jié)溫度，T4是室溫，1是從補(bǔ)液溫度調(diào)節(jié)裝置至供給補(bǔ)液溫度傳感器的導(dǎo)管的長(zhǎng)度，Tt為時(shí)刻t中的補(bǔ)液的溫度，v是補(bǔ)液的供給流量，a＝αA/V，α是熱傳導(dǎo)率，A是該導(dǎo)管的整個(gè)表面積，V是該導(dǎo)管內(nèi)的補(bǔ)液的體積。
8.如權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，供給的補(bǔ)液經(jīng)由人工肺而注入血管。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，具有吹入氧氣的滴管，代替人工肺。
10.如權(quán)利要求5～9中任一項(xiàng)所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，供給補(bǔ)液溫度傳感器配置在導(dǎo)管的遠(yuǎn)位側(cè)前端附近，并且，導(dǎo)出補(bǔ)液溫度傳感器配置在導(dǎo)管的遠(yuǎn)位側(cè)前端附近。
11.如權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的無(wú)血處置裝置，其特征在于，外科處置是手術(shù)。
12.一種無(wú)血處置的方法，系在對(duì)對(duì)象進(jìn)行外科處置時(shí)減少出血量的方法，其特征在于，該方法包含(A)利用補(bǔ)液供給單元，將溫度調(diào)節(jié)后的補(bǔ)液計(jì)量注入于流入對(duì)象的血管的工序；以及(B)從對(duì)象流出的血管，將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液計(jì)量導(dǎo)出的工序，根據(jù)場(chǎng)合，還包含(C)從導(dǎo)出的補(bǔ)液中回收其中存在的血液，在對(duì)回收的血液的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)后，經(jīng)由其他血管而使血液返回到身體的工序。
13.如權(quán)利要求12所述的無(wú)血處置方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1～12中任一項(xiàng)所述的無(wú)血處置裝置。
全文摘要
一種無(wú)血處置裝置,用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行外科處置,具有將補(bǔ)液計(jì)量注入于流入對(duì)象(24)的血管的補(bǔ)液供給單元(A)以及從對(duì)象(24)流出的血管將流過(guò)對(duì)象的補(bǔ)液計(jì)量導(dǎo)出的補(bǔ)液導(dǎo)出單元(B),采用本發(fā)明,在手術(shù)時(shí)可減少出血量。
文檔編號(hào)A61M1/36GK1338955SQ00803510
公開日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2000年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月10日
發(fā)明者太田富雄, 宮武哲也, 木下良彥 申請(qǐng)人:太田富雄, 日機(jī)裝株式會(huì)社