JP2023150088A - 脱血用カニューレ - Google Patents

Abstract

【課題】血管挿入部の径を大きくしても血管に挿入しにくくならない脱血用カニューレを提供する。【解決手段】脱血用カニューレ１０は、外筒１１と、外筒１１内に径を圧縮されて収納されている血管挿入部１２と、を備える。血管への挿入後に外筒１１が引き抜かれることで血管挿入部１２が血管内において拡径する。【選択図】 図３

Description

本発明は、脱血用カニューレに関する。

血液ポンプを備える人工心肺装置（ECMO（extracorporeal membrane oxygenation；体外式膜型人工肺）、PCPS（extracorporeal membrane oxygenation；経皮的心肺補助装置）、など）等において脱血用カニューレが使用される（非特許文献１参照）。

たとえば、人工心肺装置等を使用する場合、脱血用カニューレとして、挿入先の血管の内径に対し、同等あるいは一回り小さい外径のカニューレが選定され、血液ポンプはこのカニューレを介して脱血（吸込）し、人工肺へと駆出（送血）する。挿入先の血管の内径より大きい外径を有する脱血用カニューレは使用されない。

"経皮的心肺補助装置（PCPS）", [online], ウィキペディア, [2021年12月17日検索], インターネット<URL: https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E5%BF%83%E8%82%BA%E8%A3%85%E7%BD%AE#%E7%B5%8C%E7%9A%AE%E7%9A%84%E5%BF%83%E8%82%BA%E8%A3%9C%E5%8A%A9%E8%A3%85%E7%BD%AE%EF%BC%88PCPS%EF%BC%89>

脱血用カニューレの径が小さいことで以下の課題がある。すなわち、（１）血液ポンプの吸込み口の径を大きくできず、流量が出にくいため、血液循環が十分でないことがある。また（２）吸込み流速が上がる（陰圧が高まる）ため、溶血の要因になる。他方、脱血用カニューレの径を大きくすると、血管に挿入しにくいという問題がある。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、血管挿入部の径を大きくしても血管に挿入しにくくならない脱血用カニューレを提供することにある。

本発明の第１の態様に係る脱血用カニューレは、
外筒と、
前記外筒内に径を圧縮されて収納されている血管挿入部と、
を備え、
血管内への挿入後に前記外筒が引き抜かれることで前記血管挿入部が前記血管内において拡径する。

このような態様によれば、血管挿入部が外筒内に径を圧縮されて収納されており、血管挿入部の径を大きくしても、外筒の径は変わらないため、血管への挿入がしにくくならない。そのため、脱血用カニューレとして、従来のものより大きい径のカニューレを選定することが可能となる。これにより、（１）血液ポンプの吸込み口の径を大きくできるため、吸い込み性能を改善でき、十分な血流量を確保できる。また（２）血球が壊れるほどの過度の陰圧になりにくくなるため、溶血防止につながる。したがって、人工心肺装置等における血液循環性能があがり、治療効果、生命維持、予後改善の期待を高めることができる。

本発明の第２の態様に係る脱血用カニューレは、第１の態様に係る脱血用カニューレであって、
自然な状態で、前記血管挿入部の外径は、挿入先の血管の内径より大きい。

本発明の第３の態様に係る脱血用カニューレは、第２の態様に係る脱血用カニューレであって、
前記血管内における前記血管挿入部の拡径は、前記血管の内周面から受ける反力により、外周面の少なくとも一部が内側に凹んでいる形状で止まるようになっている。

このような態様によれば、血管挿入部の外周面のうち内側に凹んでいる部分と血管の内周面との間に流路が形成されるため、挿入位置より下流側（たとえば下肢）への血流を保つことができる。

本発明の第４の態様に係る脱血用カニューレは、第２の態様に係る脱血用カニューレであって、
前記血管挿入部は、前記血管内において前記血管の内周面を押し広げることで、断面視で円形状となるまで拡径するようになっている。

このような態様によれば、人工心肺装置を循環する血流量を最大限に確保できる。

本発明によれば、血管挿入部の径を大きくしても血管に挿入しにくくならない脱血用カニューレを提供できる。

図１は、一実施の形態に係る人工心肺装置の概略構成を示す図である。 図２は、一実施の形態に係る脱血用カニューレの側面図である。 図３は、図２に示す脱血用カニューレのＡ－Ａ線で切断した断面を示す図である。 図４は、血管挿入部が外筒内に収納される前の脱血用カニューレの側面図である。 図５は、図４に示す脱血用カニューレのＢ－Ｂ線で切断した断面を示す図である。 図６は、血管内への挿入後に外筒が引き抜かれることで血管挿入部が血管内において拡径した状態の一例を示す断面図である。 図７は、血管内への挿入後に外筒が引き抜かれることで血管挿入部が血管内において拡径した状態の別例を示す断面図である。

以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明および以下の説明で用いる図面では、同一に構成され得る部分について、同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

図１は、一実施の形態に係る人工心肺装置１の概略構成を示す図である。

図１に示すように、人工心肺装置１は、脱血用カニューレ１０と、血液ポンプ２０と、膜型人工肺３０と、送血用カニューレ４０とを有している。

このうち脱血用カニューレ１０は、先端部が患者Ｐの血管（たとえば大腿静脈）に挿入され、基端部が血液ポンプ２０の吸込み口に送血用チューブを介して接続される。血液ポンプ２０の吐出し口は、膜型人工肺３０の入口に送血用チューブを介して接続される。膜型人工肺３０の出口は、送血用カニューレ４０の基端部に送血用チューブを介して接続され、送血用カニューレ４０の先端部は、患者Ｐの血管（たとえば大腿動脈）に挿入される。

血液ポンプ２０および膜型人工肺３０を動作させると、患者Ｐの血管から脱血用カニューレ１０を介して取り出される血液は、血液ポンプ２０の吸込み口から吸い込まれ、吐出し口から膜型人工肺３０へと駆出される。膜型人工肺３０において酸素を加えられた血液は、送血用カニューレ４０を介して患者Ｐの血管へと戻される。このようにして、人工心肺装置１を介して血液の循環が行われる。

次に、図２～図４を参照して、脱血用カニューレ１０の構成について説明する。図２は、血管挿入部１２が外筒１１内に収納された状態の脱血用カニューレ１０の側面図であり、図３は、図２に示す脱血用カニューレ１０のＡ－Ａ線で切断した断面を示す図である。図４は、血管挿入部１２が外筒１１内に収納される前の脱血用カニューレの側面図であり、図５は、図４に示す脱血用カニューレのＢ－Ｂ線で切断した断面を示す図である。

図２～図５に示すように、脱血用カニューレ１０は、血液ポンプ２０の吸込み口から延びるチューブに接続される接続部１３と、血管に挿入される血管挿入部１２と、外筒１１とを有している。

自然な状態で、血管挿入部１２の外径Ｄ０（図５参照）は、外筒１１の内径より大きく形成されており、図２および図３に示すように、血管挿入部１２は、外筒１１内に径を圧縮されて（たとえば、折り畳むように潰された状態で）収納されている。なお、本明細書において、「径を圧縮されて収納」とは、図３を参照し、外筒１１内に収納されている血管挿入部１２に少なくとも３点で接する円Ｒを描いた時に、その円Ｒの径Ｄ１が、自然な状態での血管挿入部１２の外径Ｄ０（図５参照）より小さくなっていることを意味する。血管挿入部１０の材質としては、弾性を有し、かつ生体適合材料である、樹脂、もしくは金属、またはその両方が用いられる。が用いられる。

外筒１１は、全体として筒形状を呈しており、内部に収納される血管挿入部１２を、径が圧縮された状態（たとえば、図３に示すように、折り畳むように潰されている状態）で維持できるものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、たとえば外周面がメッシュ形状となっていてもよいし、全体としてコイル形状となっていてもよい。外筒１１の材質としては、生体適合材料であればよく、たとえば樹脂が用いられる。

人工心肺装置１を使用する場合、脱血用カニューレ１０の血管挿入部１２は、図２および図３に示すように、外筒１１内に径を圧縮されて収納された状態で、患者Ｐの血管（たとえば大腿静脈）内へ挿入される。ここで、血管挿入部１２は外筒１１内に径を圧縮されて収納されており、血管挿入部１２の径を大きくしても、外筒１１の径は変わらないため、血管への挿入がしにくくはならない。そのため、脱血用カニューレ１０として、従来のものより大きい径のカニューレを選定することが可能となる。

血管内への挿入後に外筒１１が引き抜かれることで、血管挿入部１２の弾性回復力により、血管挿入部１２が血管内において拡径する（折り畳むように潰れた状態から元の円形状に戻ろうとして拡がる）。

自然な状態で、血管挿入部１０の外径Ｄ０（図５参照）は、挿入先の血管Ｖの内径より大きく形成されていてもよい。

一例として、血管挿入部１２の弾性回復力が、血管Ｖの内周面から受ける反力より小さく、図６に示すように、血管Ｖ内における血管挿入部１１の拡径は、血管Ｖの内周面から受ける反力により、外周面の少なくとも一部が内側に凹んでいる形状で止まるようになっていてもよい。この場合、血管挿入部１２の外周面のうち内側に凹んでいる部分と血管Ｖの内周面との間に流路Ｃが形成されるため、血管挿入部１２の挿入位置より下流側（たとえば下肢）の血管への血流を保つことができる。

別例として、血管挿入部１２の弾性回復力が、血管Ｖの内周面から受ける反力より大きく、図７に示すように、血管挿入部１２は、血管Ｖ内において血管Ｖの内周面を押し広げることで、断面視で円形状となるまで拡径するようになっていてもよい。この場合、血管挿入部１２の挿入位置より下流側（たとえば下肢）の血管への血流は途絶えるものの、人工心肺装置１を循環する血流量を最大限に確保できる。

以上のような本実施の形態によれば、脱血用カニューレ１０の血管挿入部１２が、外筒１１内に径を圧縮されて収納されており、血管挿入部１２の径を大きくしても、外筒１１の径は変わらないため、患者Ｐの血管への挿入がしにくくならない。そのため、脱血用カニューレ１０として、従来のものより大きい径のカニューレを選定することが可能となる。これにより、（１）血液ポンプ２０の吸込み口の径を大きくできるため、吸い込み性能を改善でき、十分な血流量を確保できる。また（２）血球が壊れるほどの過度の陰圧になりにくくなるため、溶血防止につながる。したがって、人工心肺装置１等における血液循環性能があがり、治療効果、生命維持、予後改善の期待を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態および変形例を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。例えば、脱血用カニューレを挿入する血管は大腿静脈に限定されることはなく、鎖骨下動脈を始めとした他の血管でも使用し得る。また、各実施の形態および変形例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

１ 人工心肺装置
１０ 脱血用カニューレ
１１ 外筒
１２ 血管挿入部
１３ 接続部
２０ 血液ポンプ
３０ 膜型人工肺
４０ 送血用カニューレ
Ｃ 流路
Ｐ 患者
Ｖ 血管

Claims (4)

1. 脱血用カニューレであって、
   外筒と、
   前記外筒内に径を圧縮されて収納されている血管挿入部と、
   を備え、
   血管内への挿入後に前記外筒が引き抜かれることで前記血管挿入部が前記血管内において拡径する、脱血用カニューレ。
2. 自然な状態で、前記血管挿入部の外径は、挿入先の血管の内径より大きい、
   請求項１に記載の脱血用カニューレ。
3. 前記血管内における前記血管挿入部の拡径は、前記血管の内周面から受ける反力により、外周面の少なくとも一部が内側に凹んでいる形状で止まるようになっている、
   請求項２に記載の脱血用カニューレ。
4. 前記血管挿入部は、前記血管内において前記血管の内周面を押し広げることで、断面視で円形状となるまで拡径するようになっている、
   請求項２に記載の脱血用カニューレ。