特許 6517616 血液循環システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6517616

(24)【登録日】2019年4月26日

(45)【発行日】2019年5月22日

(54)【発明の名称】血液循環システム

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/36 20060101AFI20190513BHJP

【ＦＩ】

   A61M1/36 107

   A61M1/36 101

   A61M1/36 117

【請求項の数】6

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2015-146146(P2015-146146)

(22)【出願日】2015年7月23日

(65)【公開番号】特開2016-43261(P2016-43261A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2018年5月21日

(31)【優先権主張番号】特願2014-167559(P2014-167559)

(32)【優先日】2014年8月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000200677

【氏名又は名称】泉工医科工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(72)【発明者】

【氏名】新見 能成

(72)【発明者】

【氏名】田中 克宜

(72)【発明者】

【氏名】木原 正博

(72)【発明者】

【氏名】岸 宗宏

(72)【発明者】

【氏名】丸屋 拓

(72)【発明者】

【氏名】吉原 政規

(72)【発明者】

【氏名】神谷 勝弘

【審査官】 松浦 陽

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０００２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４３０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５０１５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１４１７５６（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２０１４−０４６０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４５８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２１０３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１２８０１２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ １／３６

Ａ６１Ｍ １／１４ − １／１６

Ａ６１Ｍ １／１０ − １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人体に接続可能とされ、脱血された血液を送血ポンプによって人体に送血する血液循環システムであって、
送血ポンプと、
脱血された血液が前記送血ポンプに向かう脱血ラインと、
前記脱血ラインに設けられた脱血流量測定手段と、
前記脱血ラインの下流側に位置されるとともに前記送血ポンプの上流側に位置されて血液を貯留可能とされたリザーバと、
前記送血ポンプから送られる血液を人体に向かって移送する送血ラインと、
前記送血ポンプによる送血流量を前記脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内に連動送血制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記リザーバ内の血液を、予め設定された送血条件に基づいて自動で送血すること特徴とする血液循環システム。

【請求項2】

請求項１に記載の血液循環システムであって、
前記リザーバ内の血液貯留量を検知する血液貯留量検知手段を備え、
前記制御部は、
前記リザーバ内の血液貯留量を、予め設定した目標貯留量範囲に自動的に調整するように構成されていることを特徴とする血液循環システム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の血液循環システムであって、
前記制御部は、
前記リザーバ内の血液貯留量が過剰となり前記貯留量調整する場合に、前記送血流量を前記脱血流量より大きくして前記リザーバ内の血液貯留量を調整することを特徴とする血液循環システム。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の血液循環システムであって、
前記制御部は、
前記リザーバ内の血液貯留量が過少となり前記貯留量調整する場合に、前記送血流量を前記脱血流量より小さくして前記リザーバ内の血液貯留量を調整することを特徴とする血液循環システム。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の血液循環システムであって、
前記制御部は、
少なくとも前記リザーバ内の血液調整量、単位時間あたり血液調整量、貯留量調整時間のいずれかを設定可能とされ、
前記設定された項目に基づいて前記リザーバ内の血液貯留量を調整することを特徴とする血液循環システム。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の血液循環システムであって、
前記制御部は、
前記血液貯留量を調整することにより、前記リザーバ内の血液貯留量が予め設定した調整解除条件を満足した場合に、前記血液貯留量の調整を解除することを特徴とする血液循環システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脱血された血液を、送血ポンプによって循環させるための血液循環システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、心臓手術等の手術中や手術後においては、心臓を停止あるいは停止に近い状態にすることから、必要に応じて、人工心肺や補助循環のための血液循環システムが広く使用されている。

【0003】

従来の人工心肺を備えた人工心肺装置（血液循環システム）５００は、例えば、図１６に示すように、脱血ライン５０１と、リザーバ５０２と、血液ライン５０３と、送血ポンプ５０４と、第１の送血ライン５０５と、人工肺５０６と、第２の送血ライン５０７とを備えている。

【0004】

脱血ライン５０１は、患者（人体）Ｐの静脈から受け取った血液をリザーバ５０２に移送するものであり、例えば、ポリ塩化ビニルなどの樹脂により形成されたチューブにより構成されている。
リザーバ５０２は、内部に槽を有していて、移送されてきた血液を一時的に貯留するようになっている。

【0005】

送血ポンプ５０４は、リザーバ５０２と送血ポンプ５０４とを接続する血液ライン５０３、及び送血ポンプ５０４と人工肺５０６とを接続する第１の送血ライン５０５を介して、リザーバ５０２に貯留された血液を人工肺５０６に移送するものであり、例えば、ローラポンプや遠心ポンプなどが用いられ、送血ポンプ制御部５４０からの信号出力により制御するようになっている。

【0006】

人工肺５０６は、例えば、気体透過性に優れた中空糸膜または平膜などを備えていて、血液中の二酸化炭素を排出し酸素を付加する機能を有している。
第２の送血ライン５０７は、人工肺５０６において二酸化炭素を排出して酸素を付加された血液を受け取って、患者Ｐの動脈に移送するようになっている。

【0007】

このように構成された人工心肺装置５００は、操作するのに高度な知識、技術が必要とされ、医師の指示に基づいて、臨床工学技士が手動操作によって血液流量を調整することが一般的である。

【0008】

臨床工学技士が、手動操作によって血液流量を調整する際には、例えば、脱血の程度や患者の動脈圧を確認しながら、脱血ラインを鉗子で挟んで、脱血ラインにおける血液流量を鉗子で挟んで調整する必要がある。

【0009】

また、血液流量の調整に際しては、例えば、送血ポンプ（ローラポンプ、遠心ポンプ等）の吐出量を手動で回転数を操作して調整することから、各ラインの調整に加えて、複雑で高度な操作技術が必要である。
そこで、人工心肺装置による脱血流量の調整を正確かつ簡易に操作するために、脱血ライン５０１を挟んで変形させることにより、脱血流量を調整する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

【0010】

特許文献１に記載の人工心肺装置は、例えば、脱血レギュレータ操作部５２０によって、一対のクランプ部材からなるクランパとサーボモータとを有する脱血レギュレータ５２１を操作することにより、脱血ライン５０１を挟んで変形させ、脱血ライン５０１を介して脱血される脱血流量を調整するようになっている。

【0011】

一方、例えば、血液循環システムを用いた手術では、送血と脱血のバランスを取ることが好適であり、手術の状況等によって脱血流量が変動する可能性があることを考慮すると、脱血流量が変動してもスムースに安定した血液循環をすることが望まれる。

【0012】

そこで、脱血レギュレータ制御部と送血レギュレータ制御部とを連動させて、これら制御部のいずれか一方を操作して、脱血流量と送血流量を同時に制御することにより、人工心肺装置における血液流量を、効率的に調整する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開昭６２−０２７９６６号公報

【特許文献2】特開２００６−０２０７１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

しかしながら、例えば、予め設定した送血流量で送血している場合には、脱血流量が増減すると、リザーバ内の血液貯留量も増減する。
また、送血流量を脱血流量の特定範囲内に連動送血制御する場合であっても、手術中に出血した血液を吸引してリザーバに流入させた場合には、リザーバ内の血液貯留量が増加することとなる。

【0015】

そして、例えば、出血等により体内の血液が減少している場合には、必要に応じて体内に還流する必要が生じる場合がある。
また、リザーバ内の血液貯留量が変動してリザーバ内の血液の液位が低下した場合には、血液貯留量を増加させてエアーの誤送を防止する必要が生じる。

【0016】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、手術中に出血した血液を吸引してリザーバに流入させる等により、血液循環システムにおける脱血量と送血量の収支バランスが崩れて、リザーバ内の血液貯留量が変動する要因がある場合でも、スムースで安定した血液循環を行うことが可能な血液循環システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、人体に接続可能とされ、脱血された血液を送血ポンプによって人体に送血する血液循環システムであって、送血ポンプと、脱血された血液が前記送血ポンプに向かう脱血ラインと、前記脱血ラインに設けられた脱血流量測定手段と、前記脱血ラインの下流側に位置されるとともに前記送血ポンプの上流側に位置されて血液を貯留可能とされたリザーバと、前記送血ポンプから送られる血液を人体に向かって移送する送血ラインと、前記送血ポンプによる送血流量を前記脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内に連動送血制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記リザーバ内の血液を、予め設定された送血条件に基づいて自動で送血すること特徴とする。

【0018】

この発明に係る血液循環システムによれば、送血ポンプによる送血流量を脱血流量の特定範囲内とする連動送血制御する際に、出血等により体内から失われた血液を、予め設定された送血条件に基づいて、リザーバから効率的かつ安定して人体に戻すことができる。
また、出血した血液を吸引した場合でも、リザーバ内の血液貯留量を効率的に調整することができる。
その結果、スムースで安定した手術を行うことができる。

【0019】

また、この明細書において、連動送血制御とは、送血ポンプによる送血流量を脱血流量と連動して制御することをいい、送血ポンプによる送血流量が脱血流量に対して特定範囲内に制御することをいう。

【0020】

また、連動送血制御に関する送血流量が脱血流量に対して特定範囲内とは、脱血流量に対して予め設定した条件の範囲内であることをいい、脱血流量に対する流量差（例えば、上限流量差や下限流量差）や比率等により表すことができる。また、送血流量が脱血流量と同期する場合が含まれる。

【0021】

また、送血流量が脱血流量と同期するとは、送血ポンプによる送血流量を脱血流量と等しくすることをいい、送血流量が脱血流量と完全に一致する場合、ほぼ一致する場合を含むものとする。なお、例えば、送血ポンプに対する制御信号出力のタイムラグや送血ポンプのレスポンスタイムに起因する誤差を許容するものとする。
また、送血ポンプによって、予め設定された時間だけ遅れて脱血流量と等しい量の血液を送血する場合を含むものとする。

【0022】

また、送血ポンプによる送血流量を脱血流量測定手段が測定した脱血流量の特定範囲内とするとは、脱血流量を算出することなく、脱血流量パラメータの測定値に基づいて送血ポンプを直接制御する場合を含むものとする。

【0023】

また、この明細書において、脱血流量測定手段とは、脱血流量そのものを測定する測定手段を含むことは勿論であるが、脱血流量を特定するための種々の脱血流量パラメータを測定するための測定手段を含むものとする。
ここで、脱血流量パラメータとは、脱血流量と対応して変動するパラメータであり、脱血流量そのものを含むことは勿論であるが、例えば、脱血ラインの流路断面積が既知である場合における脱血された血液の流速や、この流速を特定するためのパラメータ（例えば、超音波の周波数の変化）等、脱血流量を特定するための種々のパラメータを含むものとする。

【0024】

また、この明細書において、設定送血制御とは、送血ポンプによる送血流量を脱血流量と連動させることなく、脱血流量と独立して制御することをいう。例えば、手動操作による送血制御や予め設定された条件に基づいて送血制御する場合を含む。

【0025】

また、この明細書において、通常（時）の連動送血制御、設定送血制御とは、貯留量調整をともなわない連動送血制御、設定送血制御をいう。

【0026】

この明細書において、脱血ラインとは、血液循環システムを構成する血液ラインのうち、人体から脱血された血液が送血ポンプに向かう側に形成された血液ラインであり、より具体的には、血液が空間に開放される部位（例えば、リザーバ等）よりも上流側に位置されて、定常的に血液流量の連続性がなくなる血液ラインについてはリザーバ等に向かう血液ラインをいう。

【0027】

また、送血ラインとは、送血ポンプから人体側に向かう血液ラインをいう。
なお、血液循環路において、脱血ライン又は送血ラインに該当しないものや、脱血ライン、送血ラインのうち、一部のものを、便宜上、血液ラインと記載する場合がある。

【0028】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の血液循環システムであって、前記リザーバ内の血液貯留量を検知する血液貯留量検知手段を備え、前記制御部は、前記リザーバ内の血液貯留量を、予め設定した目標貯留量範囲に自動的に調整するように構成されていることを特徴とする。

【0029】

この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が、リザーバ内の血液貯留量を予め設定した目標貯留量範囲に自動的に調整することができるので、リザーバ内の血液を効率的に適正な血液貯留量とすることができる。
その結果、出血した血液の吸引等、脱血ラインを経由した脱血以外の血液がリザーバに流入してもスムースで安定した手術を行うことができる。

【0030】

この明細書において、リザーバ内の血液貯留量とは、例えば、リザーバに貯留された血液の液位、重量、リザーバに流入する血液と流出する血液の収支に基づいて算出される指標等、血液貯留量と対応する種々の指標により定義することができる。

【0031】

また、この明細書において、予め設定した目標貯留量範囲とは、例えば、血液貯留量の上限値、上限値と下限値、下限値のいずれかを備えたものであり、目標貯留量範囲は固定値として特定する必要はなく、例えば、時間等のパラメータとともに変化する関数等により定義されてもよい。

【0032】

また、目標貯留量範囲に自動的に調整とは、例えば、手動の指示に基づいて調整を開始する場合、予め設定した条件（例えば、調整開始用の閾値を超えた場合等）に基づいて自動で調整を開始する場合を含む。

【0033】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の血液循環システムであって、前記制御部は、前記リザーバ内の血液貯留量が過剰となり前記貯留量調整する場合に、前記送血流量を前記脱血流量より大きくして前記リザーバ内の血液貯留量を調整することを特徴とする。

【0034】

この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が、リザーバ内の血液貯留量が過剰となり前記貯留量調整する場合に、送血流量を脱血流量より大きくしてリザーバ内の血液貯留量を調整するので、リザーバ内の血液貯留量を効率的に減少させることができる。

【0035】

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の血液循環システムであって、前記制御部は、前記リザーバ内の血液貯留量が過少となり前記貯留量調整する場合に、前記送血流量を前記脱血流量より小さくして前記リザーバ内の血液貯留量を調整することを特徴とする。

【0036】

この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が、リザーバ内の血液貯留量が過少となり前記貯留量調整する場合に、送血流量を脱血流量より小さくしてリザーバ内の血液貯留量を調整するので、リザーバ内の血液貯留量を効率的に増加させることができる。

【0037】

なお、送血流量を脱血流量より大きくし、又は送血流量を脱血流量より小さくする際に、例えば、送血ポンプによる送血流量の増減、脱血ラインの流量制御による脱血流量の減少又は増加、送血ラインの流量制御による送血流量の増減等、種々の制御を単独または組み合わせて適用してもよい。

【0038】

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の血液循環システムであって、前記制御部は、少なくとも貯留量調整時間、単位時間あたり血液調整量、前記リザーバ内の血液調整量のいずれかの項目が設定可能とされ、前記設定された項目に基づいて前記リザーバ内の血液貯留量を調整することを特徴とする。

【0039】

この発明に係る血液循環システムによれば、制御部は、少なくとも前記リザーバ内の血液調整量、単位時間あたり血液調整量、貯留量調整時間のいずれかを設定可能とされ、設定された項目に基づいてリザーバ内の血液貯留量を調整するので、貯留量調整条件（例えば、液位調整条件）を容易かつ効率的に設定することができる。

【0040】

この明細書で、貯留量調整時間とは、貯留量調整を開始して終了するまでの時間をいい、単位時間あたり血液調整量とは貯留量調整において単位当たり時間に増減する血液の量（例えば、ｍｌ／分）を、リザーバ内の血液調整量とは貯留量調整により調整する血液の量をいう。なお、血液貯留量を液位や重量等、血液貯留量と対応する指標で定義する場合には、設定単位を適宜定義することができる。

【0041】

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の血液循環システムであって、前記制御部は、前記血液貯留量を調整することにより、前記リザーバ内の血液貯留量が予め設定した調整解除条件を満足した場合に、前記血液貯留量の調整を解除することを特徴とする。

【0042】

この発明に係る血液循環システムによれば、制御部が、血液貯留量を調整することにより、リザーバ内の血液貯留量が予め設定した調整解除条件を満足した場合に、血液貯留量の調整を解除するので、血液貯留量を効率的に調整することができ、血液貯留量の調整に起因してリザーバ内の血液貯留量が過剰に増減することが抑制される。

【発明の効果】

【0043】

この発明に係る血液循環システムによれば、送血ポンプによる送血流量を脱血流量の特定範囲内とする連動送血制御する際に、出血等により体内から失われた血液を、予め設定された送血条件に基づいて、リザーバから効率的かつ安定して人体に戻すことができる。その結果、スムースで安定した手術を行うことができる。
また、出血した血液を吸引した場合でも、リザーバ内の血液貯留量を効率的に調整することができる。
その結果、スムースで安定した手術を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置における設定送血制御、連動送血制御の関係を説明するフローチャートである。

【図4】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置におけるリザーバ液位調整処理の一例を説明するフローチャートである。

【図5】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の設定送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。

【図6】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の連動送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。

【図7】本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置におけるレギュレータによる液位調整の一例を説明するフローチャートである。

【図8】本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図である。

【図9】本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。

【図10】本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の設定送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。

【図11】本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の連動送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。

【図12】本発明の第３の実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図である。

【図13】本発明の第３の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。

【図14】本発明の第３の実施形態に係る人工心肺装置の設定送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。

【図15】本発明の第３の実施形態に係る人工心肺装置の連動送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。

【図16】従来の人工心肺装置の概略構成を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0045】

＜第１の実施形態＞
以下、図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置（血液循環システム）について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図であり、図２は、第１の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。

【0046】

図１、図２において、符号１０は人工心肺装置を、符号１１１は脱血流量センサ（脱血流量測定手段）を、符号２０は送血ポンプを、符号４０は制御部を、符号１５０は送血制御切換部を、符号１６０はリザーバ液位調整部を、符号１７０は液位センサを示している。

【0047】

人工心肺装置１０は、図１に示すように、例えば、脱血ライン１０１と、リザーバ１０２と、血液ライン１０３と、第１の送血ライン（送血ライン）１０４と、人工肺１０５と、第２の送血ライン（送血ライン）１０６と、脱血流量センサ１１１と、脱血レギュレータ（脱血流量調整手段）１２１と、送血ポンプ２０と、制御部４０と、送血制御切換部１５０と、リザーバ液位調整部１６０と、液位センサ１７０とを備えている。

【0048】

また、人工心肺装置１０は、この実施形態において、送血ポンプ２０による送血流量が脱血流量と連動して制御される連動送血制御と、送血流量が脱血流量と独立して設定により制御される設定送血制御とが可能とされ、連動送血制御、設定送血制御のそれぞれにおいて、予め設定された送血条件に基づいて、自動でリザーバ１０２内の血液貯留量の調整しながら送血するリザーバ液位調整処理が可能とされている。また、リザーバ液位調整処理が終了したら、リザーバ液位調整処理が自動で解除されるようになっている。

【0049】

また、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、送血ポンプ２０、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６は、この順に接続されている。
また、脱血ライン１０１には、脱血レギュレータ１２１、脱血流量センサ１１１がこの順に配置されている。
そして、脱血ライン１０１を介して脱血された血液は、第１の送血ライン１０４、第２の送血ライン１０６を介して患者（人体）Ｐに循環されるようになっている。

【0050】

脱血ライン１０１は、例えば、ポリ塩化ビニルなどの樹脂により形成されたチューブにより構成されていて、一端が患者Ｐに接続可能とされていて、静脈から受け取った血液をリザーバ１０２に移送するようになっている。
また、脱血ライン１０１には、必要に応じて血液の濃度や酸素の濃度をモニターするためのセンサ等（不図示）が設けられている。なお、上記センサ等は、脱血ライン１０１に代えて、血液ライン１０３、第１の送血ライン１０４に設けてもよい。

【0051】

リザーバ１０２は、血液を貯留する貯留槽を有していて、移送されてきた血液を一時的に貯留槽に貯留するようになっている。
また、リザーバ１０２には、例えば、患者Ｐの手術野における血液を吸引するためのサクションライン（不図示）、および右心腔内における血液を吸引するためのベントライン（不図示）が接続されていて、吸引した血液をサクションラインやベントラインを通じて貯留槽内に移送することが可能とされている。

【0052】

また、貯留槽には、例えば、図１に示すように、液位センサ（血液貯留量検知手段）１７０が取付けられ、貯留槽に貯留された血液の液位（血液貯留量）を検知することができるようになっている。

【0053】

この実施形態において、液位センサ（血液貯留量検知手段）１７０は、例えば、超音波センサを備えており、リザーバ１０２の貯留槽の外表面に目標液位（目標貯留量範囲）と対応して取付けられるとともに貯留槽の壁部と音響的に結合されている。
そして、液位センサ１７０は、貯留槽の外表面から容器内方向に超音波を通過させて、その反響波形によって血液Ｌが目標液位まで上昇しているかどうかを検知するようになっている。
なお、液位センサ１７０は、例えば、目標血液貯留量の上限及び下限と対応する構成や、目標血液貯留量の下限と対応する構成のものを適用してもよい。

【0054】

血液ライン１０３は、脱血ライン１０１と同様の構成とされ、上流がリザーバ１０２に接続されて下流が送血ポンプ２０に接続されていて、リザーバ１０２から受け取った血液を送血ポンプ２０に移送するようになっている。

【0055】

送血ポンプ２０は、例えば、第１の送血ライン１０４を介して人工肺１０５に血液を移送するようになっている。
また、送血ポンプ２０は、例えば、回転数と対応する血液流量が把握されたローラポンプや、目標送血流量に対してフィードバック制御しながら送血制御する遠心ポンプ等、種々のポンプを適用することができる。

【0056】

第１の送血ライン１０４は、脱血ライン１０１と同様の構成とされていて、上流が送血ポンプ２０に接続され、下流が人工肺１０５に接続されていて、送血ポンプ２０から送り出された血液を人工肺１０５に移送するようになっている。

【0057】

人工肺１０５は、例えば、気体透過性に優れた中空糸膜または平膜などを備えており、血液中の二酸化炭素を排出して酸素を付加するように構成されている。
なお、人工肺１０５は、例えば、血液の温度を調整するための熱交換器が一体に形成されている。

【0058】

第２の送血ライン１０６は、脱血ライン１０１と同様の構成とされていて、二酸化炭素を排出して酸素を付加された血液を人工肺１０５から受け取って、患者Ｐの動脈に移送するようになっている。
なお、第２の送血ライン１０６には、例えば、血栓や気泡など血液中の異物を取り除くためのフィルター（不図示）が設けられている。

【0059】

脱血レギュレータ１２１は、脱血ライン１０１に設けられ、例えば、一対のクランプ部材からなるクランパ１２１Ａと、このクランパ１２１Ａを動作させるサーボモータ（不図示）と、脱血レギュレータ操作部１２１Ｂとを備えている。
そして、脱血レギュレータ１２１は、操作者による脱血レギュレータ操作部１２１Ｂの手動操作、又は制御部４０が脱血レギュレータ操作部１２１Ｂを介して出力した脱血レギュレータ制御信号によりサーボモータを制御してクランパ１２１Ａのクランプ量（挟込量）を調整することにより脱血ライン１０１の断面積を変化させて、脱血ライン１０１を流れる脱血流量を調整するように構成されている。

【0060】

また、例えば、クランパ１２１Ａのクランプ量に対する脱血ライン１０１の流路断面積は、定量特性が把握されていて、クランプ量を変化させることで、流路断面積を直線的にあるいは所定の関数（カーブ等）に基づいて変化させて、脱血流量を逓増、逓減することが可能とされている。

【0061】

脱血流量センサ（脱血流量測定手段）１１１は、脱血ライン１０１に設けられていて、例えば、超音波によって血液の流速を測定する超音波センサが用いられており、測定した脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を制御部４０に送るようになっている。

【0062】

送血制御切換部１５０は、人工心肺装置１０を、設定送血制御と、連動送血制御のいずれで送血するかを指示するものであり、例えば、二者択一のスイッチを備えている。
なお、送血制御切換部１５０は、例えば、人工心肺装置１０を設定送血制御に移行させる指示をするセンサ等、複数の構成要素を備えていてもよい。

【0063】

リザーバ液位調整部１６０は、リザーバ１０２内の血液の液位を調整する際の液位調整用データ（貯留量調整条件）を設定することが可能とされている。
また、リザーバ液位調整部１６０は、液位調整を開始するスイッチを備えている。
この実施形態では、液位調整用データとして、例えば、貯留量調整時間と、リザーバ１０２内の血液調整量とを設定する。

【0064】

操作者は、リザーバ１０２の液位を目測でチェックし、又は液位センサ１７０の液位検知に基づいて液位調整の必要があると判断したら、液位調整の開始スイッチをＯＮにする。そうすると、リザーバ液位調整部１６０は、貯留量調整時間と血液調整量に基づいて、単位時間あたり血液調整量（ｍｌ／分）を自動的に算出し、貯留量調整時間だけ、通常の送血流量に単位時間あたり血液調整量（ｍｌ／分）を加えて送血制御して血液貯留量を調整するようになっている。

【0065】

貯留量調整時間は、貯留量調整を開始して終了するまでの時間（秒）であり、リザーバ１０２内の血液調整量とは貯留量調整により調整する血液の量（ｍｌ）（例えば、１５００ｍｌを１０００ｍｌまで減少させる場合には、５００ｍｌ（＝１５００−１０００）ｍｌ）である。

【0066】

以下に、液位調整用データを例示する。
（１）単位時間あたり血液調整量（ｍｌ／分）と血液調整量（ｍｌ）を設定する。
（２）貯留量調整時間又は単位時間あたり血液調整量が予め設定され、都度設定するのは、血液調整量（ｍｌ）とする。
（３）血液調整量をセンサ等により検知可能とし、貯留量調整時間又は単位時間あたり血液調整量を設定する。
（４）単位時間あたり血液調整量を設定して、液位センサ１７０に到達することにより液位調整を解除する。この場合、液位センサ１７０を通過してから所定時間が経過してから解除する構成としてもよい。
（５）また、液位調整スイッチをＯＮすると、予め設定された血液量が調整され、その場合に、液位調整開始時に液位センサ１７０が血液を検知していたかいなかったかににより液位調整時間を変化せて液位調整する。
（６）また、出血した血液の吸引量と同期して調整する。
なお、上記液位調整用データ（貯留量調整条件）は例であり、任意に設定することができる。また、液位調整解除条件として、液位センサ１７０による血液検知の有無をＡＮＤ条件としてもよい。

【0067】

次に、図２を参照して、制御部４０の概略構成について説明する。図２は、第１の実施形態に係る制御部４０の概略構成を説明するブロック図である。
制御部４０は、例えば、脱血流量信号入力受付部１４１と、脱血流量算出部１４２と、送血流量算出部４３と、送血ポンプ制御量算出部４４と、送血ポンプ制御部４５と、送血制御切換指示受付部１５１と、リザーバ液位調整データ受付部１６１と、リザーバ液位調整処理部６２と、脱血レギュレータ制御量算出部１６３と、脱血レギュレータ制御部１６４と、リザーバ液位信号受付部１７１とを備えている。

【0068】

また、制御部４０は、脱血流量センサ１１１、送血ポンプ２０、送血制御切換部１５０、リザーバ液位調整部１６０、液位センサ１７０とケーブルによって接続されている。

【0069】

脱血流量信号入力受付部１４１は、脱血流量センサ１１１と接続されていて、脱血流量センサ１１１から送られた脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取るようになっている。

【0070】

脱血流量算出部１４２は、脱血流量信号入力受付部１４１から送られた脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出するようになっている。具体的には、例えば、脱血流量信号から算出した脱血流速（流量パラメータ）と、脱血ライン１０１の流路面積の積により脱血流量を算出する。

【0071】

送血制御切換指示受付部１５１は、送血制御切換部１５０から、送血制御切換指示を受取るようになっている。

【0072】

リザーバ液位調整データ受付部１６１は、リザーバ液位調整部１６０から、液位調整用データ（貯留量調整条件）及び液位調整の開始信号を受取るようになっている。

【0073】

リザーバ液位信号受付部１７１は、液位センサ１７０から、リザーバ液位信号を受取るようになっている。

【0074】

また、リザーバ液位調整処理部６２は、リザーバ液位調整データ受付部１６１から受取った液位調整用データを、例えば、液位調整処理データテーブル（不図示）に参照して、リザーバ液位をどのように調整するかを判断する。
この実施形態では、例えば、液位調整に、送血ポンプ２０のみで対応するのか、レギュレータ（流量調整手段）である脱血レギュレータ１２１のみで対応するのか、送血ポンプ２０と脱血レギュレータ１２１の双方により対応するのかを判断する。

【0075】

また、リザーバ液位調整処理部６２は、リザーバ液位調整データ受付部１６１から受取った液位調整開始信号にしたがって液位調整を開始する。
そして、リザーバ液位調整処理部６２は、液位調整に際して、リザーバの液位を調整するために送血ポンプ２０が増減するべき調整送血流量と、レギュレータにより調整するべき脱血調整流量を算出して、送血流量算出部４３、脱血レギュレータ制御量算出部１６３のうち該当する部分に出力する。

【0076】

送血流量算出部４３は、送血制御切換指示受付部１５１から受取った送血制御切換指示に基づいて、送血制御を、設定送血制御と連動送血制御に切換える。
また、送血流量算出部４３は、通常時は、設定送血制御では、例えば、送血流量調整つまみ（不図示）の設定値に基づいて送血流量を算出し、連動送血制御では、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量に基づいて算出する。
また、送血流量算出部４３は、液位調整時は、例えば、通常時の設定送血制御、又は連動送血制御に、調整送血流量分だけ増減して送血流量を算出する。

【0077】

この実施形態では、送血ポンプ２０に対する連動送血制御における送血流量（目標とする送血流量）を脱血流量と一致させて送血流量を脱血流量と同期させるようになっている。
なお、送血ポンプ２０による送血流量を脱血流量と同期するとは、送血流量が脱血流量に対して特定範囲内（例えば、脱血流量に対する比率で示される範囲や脱血流量に対する流量差で示される範囲内）に制御することの一態様である。

【0078】

送血ポンプ制御量算出部４４は、例えば、送血流量算出部４３から送られた送血流量に基づいて、設定送血制御及び連動送血制御において送血ポンプ２０に対して出力する回転数（制御量）を算出するようになっている。

【0079】

送血ポンプ２０に対する回転数は、例えば、送血ポンプ２０の送血流量特性を示す送血ポンプ２０の回転数と送血流量との関係を示すデータテーブルの参照や、送血ポンプ２０の回転数と送血流量との関係を示す算出式を演算することにより行われる。
また、連動送血制御の場合における送血ポンプ２０に対する回転数は、例えば、送血ポンプ２０による送血流量を脱血流量と同期するための回転数である。

【0080】

送血ポンプ制御部４５は、送血ポンプ制御量算出部４４から受け取った制御量と対応する信号を送血ポンプ２０に出力するようになっている。

【0081】

脱血レギュレータ制御量算出部１６３は、例えば、リザーバ液位調整処理部６２から受取った液位調整用データに基づいて、脱血レギュレータ１２１に対する制御量を算出する。

【0082】

また、脱血レギュレータ１２１に対する制御量の算出は、例えば、脱血レギュレータ１２１の流路断面積調整特性（脱血クランパ１２１Ａのクランプ量（挟込量）と、脱血ライン１０１の流路断面積との関係）を示したテーブルや算出式の演算により行われる。

【0083】

脱血レギュレータ制御部１６４は、脱血レギュレータ制御量算出部１６３から受取った脱血流量調整のための制御量と対応する信号を、脱血レギュレータ１２１（脱血クランパ１２１Ａ）に出力する。

【0084】

＜連動送血制御と設定送血制御の切換え＞
人工心肺装置１０は、送血制御切換部１５０を操作して送血制御切換指示を出力することにより、連動送血制御と設定送血制御を切換えることが可能とされている。
以下、図３を参照して、第１の実施形態に係る人工心肺装置１０における連動送血制御と設定送血制御の切換えについて説明する。図３は、人工心肺装置１０における連動送血制御と設定送血制御の切換えを説明するフローチャートである。
人工心肺装置１０における連動送血制御と設定送血制御の切換えは、例えば、送血制御切換部１５０により以下の手順で行われる。

【0085】

（１）まず、送血制御切換指示が連動送血制御かどうかを判断する（Ｓ１０１）。
送血制御切換指示が連動送血制御である場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）はＳ１０２に移行し、送血制御切換指示が連動送血制御でない（設定送血制御である）場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）はＳ１０３に移行する。
（２）人工心肺装置１０を連動送血制御する（Ｓ１０２）。
（３）人工心肺装置１０を設定送血制御する（Ｓ１０３）。
上記Ｓ１０１〜Ｓ１０３の処理を、例えば、人工心肺装置１０が稼働している間、所定の周期で繰り返して実行する。

【0086】

＜リザーバ液位調整処理＞
次に、図４を参照して、人工心肺装置１０のリザーバ液位調整処理の一例を説明する。図４は、人工心肺装置１０のリザーバ液位調整処理一例を説明するフローチャートである。第１の実施形態において、リザーバ液位調整処理は、例えば、送血ポンプ２０の送血流量調整のみによる場合と、レギュレータの流量調整のみによる場合と、送血ポンプ２０の送血流量調整とレギュレータの流量調整の双方を用いる場合がある。
（１）まず、リザーバ液位調整指示があるかどうかを判断する（Ｓ１１１）。
リザーバ液位調整指示がある場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）はＳ１１２に移行し、リザーバ液位調整指示がない場合（Ｓ１１１：Ｎｏ）はリザーバ液位調整処理を終了する。
（２）液位調整用データを受取る（Ｓ１１２）。
（３）次に、リザーバの液位調整をレギュレータの流量調整のみで対応するかを判断する（Ｓ１１３）。
リザーバの液位調整にレギュレータ以外を適用する場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）はＳ１１４に移行し、リザーバ１０２の液位をレギュレータの流量調整のみで調整する場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）はＳ１１１１５に移行する。
（４）次に、リザーバ１０２の液位調整を送血ポンプ２０の送血流量のみで対応するかどうかを判断する（Ｓ１１４）。
送血ポンプ２０の送血流量調整のみでリザーバ１０２の液位を調整する場合（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）はＳ１１６に移行し、送血ポンプ２０とレギュレータによりリザーバ１０２を液位調整する場合（Ｓ１１４：Ｎｏ）はＳ１１５に移行する。
（５）レギュレータによる流量調整をする（Ｓ１１５）。
（６）送血ポンプ２０の送血流量を調整する（Ｓ１１６）。
（７）送血ポンプ２０の送血流量及びレギュレータによる流量調整をする（Ｓ１１７）。
上記Ｓ１１１〜Ｓ１１７の処理を、例えば、リザーバ１０２の液位調整が終了するまでの間、所定の周期で繰り返して実行する。なお、例えば、予め設定した液位調整時間が経過して、貯留量解除条件を満足すると、リザーバ液位調整指示は自動的に解除されるようになっている。
＜設定送血制御＞
次に、図５を参照して、人工心肺装置１０を設定送血制御する場合の作動手順の一例を説明する。図５は、人工心肺装置１０の設定送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートであり、図４におけるＳ１１６（及びＳ１１７）と対応する。
人工心肺装置１０の設定送血制御における作動手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、送血流量調整つまみ等により設定された送血流量設定データを受け取る（Ｓ１２１）。
（２）次に、送血ポンプによる対応があるかどうかを判断する（Ｓ１２２）。
送血ポンプによる対応がある場合（Ｓ１２２：Ｙｅｓ）はＳ１２３に移行し、送血ポンプによる対応がない場合（Ｓ１２２：Ｎｏ）はＳ１２４に移行する。
（３）液位調整用データに基づいて、送血ポンプによるリザーバ液位調整処理を実施する（Ｓ１２３）。
具体的には、液位調整用データからリザーバ液位調整処理における調整送血流量を算出する。Ｓ１２３を実行したらＳ１２４に移行する。
（４）次に、Ｓ１２１で受取った送血流量設定データ、又はＳ１２１で受け取った送血流量設定データとＳ１２３で算出した調整送血流量に基づいて、送血ポンプ２０の送血流量を算出する（Ｓ１２４）。
（５）次に、Ｓ１２４で算出した送血流量に基づいて、例えば、送血ポンプ２０の送血流量特性に基づく制御量（回転数）を算出する（Ｓ１２５）。
（６）次に、送血ポンプ２０に対して制御量と対応する信号を出力する（Ｓ１２６）。
上記Ｓ１２１〜Ｓ１２６の処理を、例えば、人工心肺装置１０が設定送血制御の間、所定の周期で繰り返して実行する。

【0087】

＜連動送血制御＞
次に、図６を参照して、人工心肺装置１０の連動送血制御における作動手順の一例を説明する。図６は、人工心肺装置１０の連動送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートであり、図４におけるＳ１１６（及びＳ１１７）と対応する。
人工心肺装置１０の連動送血制御における作動手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ１３１）。
（２）次に、受取った脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出する（Ｓ１３２）。
（３）次に、送血ポンプによる対応があるかどうかを判断する（Ｓ１３３）。
送血ポンプによる対応がある場合（Ｓ１３３：Ｙｅｓ）はＳ１３４に移行し、送血ポンプによる対応がない場合（Ｓ１３３：Ｎｏ）はＳ１３５に移行する。
（４）液位調整用データに基づいて、送血ポンプによるリザーバ液位調整処理を実施する（Ｓ１３４）。
具体的には、液位調整用データからリザーバ液位調整処理における調整送血流量を算出する。Ｓ１３４を実行したらＳ１３５に移行する。
（５）次に、Ｓ１３２で算出した脱血流量、又はＳ１３２で算出した脱血流量とＳ１３４で算出した調整送血流量に基づいて、送血ポンプ２０の送血流量を算出する（Ｓ１３５）。
脱血流量に基づく送血流量の算出は、例えば、送血流量を脱血流量と同期させる場合には、送血流量を脱血流量と等しくする。なお、（送血流量−脱血流量）の絶対値が所定範囲内となるように送血流量を設定してもよい。
（６）次いで、算出した送血流量に基づいて、送血ポンプ２０の制御量（回転数）を算出する（Ｓ１３６）。
送血流量に基づく送血ポンプ２０の制御量（回転数）の算出は、例えば、送血ポンプ２０の送血流量特性に基づいて算出する。
（７）次に、送血ポンプ２０に対して制御量と対応する信号を出力する（Ｓ１３７）。
上記Ｓ１３１〜Ｓ１３７の処理を、例えば、人工心肺装置１０が連動送血制御している間、所定の周期で繰り返して実行する。
＜レギュレータによる液位調整＞
次に、図７を参照して、人工心肺装置１０において、レギュレータ（流量調整手段）によりリザーバ１０２の液位を調整する手順の一例を説明する。図７は、人工心肺装置１０において、レギュレータによりリザーバ１０２の液位を調整する手順の一例を説明するフローチャートであり、図４におけるＳ１１５（及びＳ１１７）と対応する。
第１の実施形態では、例えば、レギュレータとして脱血レギュレータ１２１を用いて、脱血流量を調整するようになっている。
（１）まず、液位調整用データを受け取る（Ｓ１４１）。
（２）次に、受取った液位調整用データに基づいて、レギュレータ（流量調整手段）の制御量を算出する（Ｓ１４２）。
（３）次に、脱血レギュレータ１２１に対して制御量と対応する信号を出力する（Ｓ１４３）。
上記Ｓ１４１〜Ｓ１４３の処理を、例えば、リザーバ１０２の液位調整が終了するまでの間、所定の周期で繰り返して実行する。

【0088】

第１の実施形態に係る人工心肺装置２０によれば、送血ポンプ２０による送血流量を脱血流量と同期して連動送血制御する際に、例えば、出血等により体内から失われた血液を、予め設定された送血条件に基づいて、リザーバ１０２から効率的かつ安定して患者Ｐに戻すことができる。
また、出血した血液を吸引した場合でも、リザーバ内の血液貯留量を効率的に調整することができる。
その結果、スムースで安定した手術を行うことができる。

【0089】

第１の実施形態に係る人工心肺装置１０によれば、連動送血制御する際に、リザーバ１０２内の血液の液位（血液貯留量）を予め設定した目標液位範囲（目標貯留量範囲）に自動的に調整することができるので、リザーバ１０２内の血液を効率的に適正な貯留量とすることができる。

【0090】

また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１０によれば、リザーバ内の血液調整量と、貯留量調整時間を設定することによりリザーバ１０２内の血液貯留量を調整するので、液位調整条件を容易かつ効率的に設定することができる。

【0091】

また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１０によれば、血液貯留量を調整して、リザーバ１０２内の血液貯留量が予め設定した調整解除条件を満足した場合に、血液貯留量の調整を解除するので、血液貯留量を効率的に調整することができ、血液貯留量の調整に起因してリザーバ１０２内の血液貯留量が過剰に増減することが抑制される。

【0092】

また、第１の実施形態に係る人工心肺装置１０によれば、脱血ライン１０１に脱血レギュレータ１２１が設けられているので、脱血ライン１０１を介して脱血する血液流量を適宜調整することができる。

【0093】

＜第２の実施形態＞
以下、図８〜図１１を参照して、本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置（血液循環システム）について説明する。
図８は、本発明の第２の実施形態に係る人工心肺装置の概略構成を説明する回路図であり、図９は、第２の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。

【0094】

図８、図９において、符号１００は人工心肺装置を、符号１２０はローラポンプ（送血ポンプ）を、符号１４０は制御部を、符号１９０はリザーバ液位外れ表示部を示している。

【0095】

人工心肺装置１００は、図８に示すように、例えば、脱血ライン１０１と、リザーバ１０２と、血液ライン１０３と、第１の送血ライン（送血ライン）１０４と、人工肺１０５と、第２の送血ライン（送血ライン）１０６と、脱血流量センサ１１１と、脱血レギュレータ（脱血流量調整手段）１２１と、ローラポンプ（送血ポンプ）１２０と、制御部１４０と、送血制御切換部１５０と、リザーバ液位調整部１６０と、液位センサ１７０と、リザーバ液位外れ表示部１９０とを備えている。

【0096】

また、人工心肺装置１００は、この実施形態において、ローラポンプ１２０による送血流量が脱血流量と連動して制御される連動送血制御と、送血流量が脱血流量と独立して設定により制御される設定送血制御とが可能とされ、連動送血制御、設定送血制御のそれぞれにおいて、予め設定された送血条件に基づいて自動でリザーバ１０２内の血液貯留量の調整しながら送血するリザーバ液位調整処理が可能とされている。また、リザーバ液位調整処理が終了したら、リザーバ液位調整処理が自動で解除されるようになっている。

【0097】

また、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、ローラポンプ１２０、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６は、この順に接続されている。
また、脱血ライン１０１には、脱血レギュレータ１２１、脱血流量センサ１１１がこの順に配置されている。
そして、脱血ライン１０１を介して脱血された血液は、第１の送血ライン１０４、第２の送血ライン１０６を介して患者（人体）Ｐに循環されるようになっている。

【0098】

なお、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６、脱血流量センサ１１１、脱血レギュレータ１２１、送血制御切換部１５０、リザーバ液位調整部１６０、液位センサ１７０については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

【0099】

ローラポンプ１２０は、例えば、回転ローラと、回転ローラの外方に配置され柔軟な樹脂により形成されたチューブとを備えていて、回転ローラが回転してチューブをしごいて血液を吸引、送り出すことにより、血液ライン１０３を介してリザーバ１０２に貯留された血液を吸引するとともに、第１の送血ライン１０４を介して人工肺１０５に血液を移送するようになっている。

【0100】

また、ローラポンプ１２０は、制御部１４０が出力した回転制御信号によって回転ローラの回転数が制御され、回転ローラの回転数に応じた量の血液を吸引、送血するようになっている。

【0101】

この実施形態における液位調整用データは、例えば、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0102】

リザーバ液位外れ表示部１９０は、例えば、ＬＥＤランプにより構成されていて、リザーバ１０２内の血液が目標液位を超えた場合に点灯して、リザーバ液位外れであることを表示するようになっている。

【0103】

次に、図９を参照して、制御部１４０の概略構成について説明する。図９は、第２の実施形態に係る制御部１４０の概略構成を説明するブロック図である。
制御部１４０は、例えば、脱血流量信号入力受付部１４１と、脱血流量算出部１４２と、送血流量算出部１４３と、ローラポンプ制御量算出部１４４と、ローラポンプ制御部１４５と、送血制御切換指示受付部１５１と、リザーバ液位調整データ受付部１６１と、リザーバ液位調整処理部１６２と、脱血レギュレータ制御量算出部１６３と、脱血レギュレータ制御部１６４と、リザーバ液位信号受付部１７１とを備えている。

【0104】

また、制御部１４０は、脱血流量センサ１１１、ローラポンプ１２０、送血制御切換部１５０、リザーバ液位調整部１６０、液位センサ１７０、リザーバ液位外れ表示部１９０とケーブルによって接続されている。

【0105】

脱血流量信号入力受付部１４１、脱血流量算出部１４２、送血制御切換指示受付部１５１、リザーバ液位調整データ受付部１６１、脱血レギュレータ制御量算出部１６３、脱血レギュレータ制御部１６４については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

【0106】

リザーバ液位調整処理部１６２は、リザーバ液位信号受付部１７１から受取ったリザーバ液位信号に基づいて、リザーバ１０２内の血液の液位が目標液位を超えているかどうかを判断する。
そして、リザーバ１０２内の液位外れが生じた場合、及びリザーバ液位調整が完了するまでの間、リザーバ液位外れ表示部１９０を点灯して操作者等に知らせるようになっている。
なお、リザーバ液位外れ表示部１９０を設けることなく、操作者が目測でリザーバ１０２内の血液貯留量を判断する構成としてもよい。

【0107】

また、リザーバ液位調整処理部１６２は、リザーバ液位調整データ受付部１６１から受取った液位調整用データを、例えば、液位調整処理データテーブル（不図示）に参照して、リザーバ液位をどのように調整するかを判断する。
この実施形態では、例えば、液位調整を、送血ポンプであるローラポンプ１２０のみで対応するのか、レギュレータ（流量調整手段）である脱血レギュレータ１２１のみで対応するのか、ローラポンプ１２０と脱血レギュレータ１２１の双方により対応するのかを判断する。

【0108】

また、リザーバ液位調整処理部１６２は、リザーバ液位調整データ受付部１６１から受取った液位調整開始信号にしたがって液位調整を開始する。
そして、リザーバ液位調整処理部１６２は、液位調整に際して、リザーバの液位を調整するためにローラポンプ１２０が増減するべき調整送血流量と、レギュレータにより調整するべき脱血調整流量を算出して、送血流量算出部１４３、脱血レギュレータ制御量算出部１６３のうち該当する部分に出力する。

【0109】

送血流量算出部１４３は、送血制御切換指示受付部１５１から受取った送血制御切換指示に基づいて、送血制御を、設定送血制御と連動送血制御に切換える。
また、送血流量算出部１４３は、通常時は、設定送血制御では、例えば、送血流量調整つまみ（不図示）の設定値に基づいて送血流量を算出し、連動送血制御では、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量に基づいて算出する。
また、送血流量算出部１４３は、液位調整時は、例えば、通常時の設定送血制御、又は連動送血制御に、調整送血流量分だけ増減して送血流量を算出する。

【0110】

この実施形態では、ローラポンプ１２０に対する連動送血制御における送血流量（目標とする送血流量）を脱血流量と一致させて送血流量を脱血流量と同期させるようになっている。
なお、ローラポンプ１２０による送血流量を脱血流量と同期するとは、送血流量が脱血流量に対して特定範囲内（例えば、脱血流量に対する比率で示される範囲や脱血流量に対する流量差で示される範囲内）に制御することの一態様である。

【0111】

ローラポンプ制御量算出部１４４は、例えば、送血流量算出部１４３から送られた送血流量に基づいて、設定送血制御及び連動送血制御においてローラポンプ１２０に対して出力する回転数（制御量）を算出するようになっている。

【0112】

ローラポンプ１２０に対する回転数は、例えば、ローラポンプ１２０の送血流量特性を示すローラポンプ１２０の回転数と送血流量との関係を示すデータテーブルの参照や、ローラポンプ１２０の回転数と送血流量との関係を示す算出式を演算することにより行われる。
また、連動送血制御の場合におけるローラポンプ１２０に対する回転数は、例えば、ローラポンプ１２０による送血流量を脱血流量と同期するための回転数である。

【0113】

ローラポンプ制御部１４５は、ローラポンプ制御量算出部１４４から受け取った制御量と対応する信号をローラポンプ１２０に出力するようになっている。

【0114】

＜連動送血制御と設定送血制御の切換え及びリザーバ液位調整処理＞
連動送血制御と設定送血制御の切換え及びリザーバ液位調整処理については、図３、図４で示した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0115】

＜設定送血制御＞
次に、図１０を参照して、人工心肺装置１００を設定送血制御する場合の作動手順の一例を説明する。図１０は、人工心肺装置１００の設定送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。
人工心肺装置１００の設定送血制御における作動手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、送血流量調整つまみ等により設定された送血流量設定データを受け取る（Ｓ１５１）。
（２）次に、送血ポンプによる対応があるかどうかを判断する（Ｓ１５２）。
送血ポンプによる対応がある場合（Ｓ１５２：Ｙｅｓ）はＳ１５３に移行し、送血ポンプによる対応がない場合（Ｓ１５２：Ｎｏ）はＳ１５４に移行する。
（３）液位調整用データに基づいて、送血ポンプによるリザーバ液位調整処理を実施する（Ｓ１５３）。
具体的には、液位調整用データからリザーバ液位調整処理における調整送血流量を算出する。Ｓ１５３を実行したらＳ１５４に移行する。
（４）次に、Ｓ１５１で受取った送血流量設定データ、又はＳ１５１で受け取った送血流量設定データとＳ１５３で算出した調整送血流量に基づいて、ローラポンプ１２０の送血流量を算出する（Ｓ１５４）。
（５）次に、Ｓ１５４で算出した送血流量に基づいて、例えば、ローラポンプ１２０の送血流量特性に基づく制御量（回転数）を算出する（Ｓ１５５）。
（６）次に、ローラポンプ１２０に対して制御量と対応する信号を出力する（Ｓ１５６）。
上記Ｓ１５１〜Ｓ１５６の処理を、例えば、人工心肺装置１００が設定送血制御の間、所定の周期で繰り返して実行する。

【0116】

＜連動送血制御＞
次に、図１１を参照して、人工心肺装置１００の連動送血制御における作動手順の一例を説明する。図１１は、人工心肺装置１００の連動送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。
人工心肺装置１００の連動送血制御における作動手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ１６１）。
（２）次に、受取った脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出する（Ｓ１６２）。
（３）次に、送血ポンプによる対応があるかどうかを判断する（Ｓ１６３）。
送血ポンプによる対応がある場合（Ｓ１６３：Ｙｅｓ）はＳ１６４に移行し、送血ポンプによる対応がない場合（Ｓ１６３：Ｎｏ）はＳ１６５に移行する。
（４）液位調整用データに基づいて、送血ポンプによるリザーバ液位調整処理を実施する（Ｓ１６４）。
具体的には、液位調整用データからリザーバ液位調整処理における調整送血流量を算出する。Ｓ１６４を実行したらＳ１６５に移行する。
（５）次に、Ｓ１６２で算出した脱血流量、又はＳ１６２で算出した脱血流量とＳ１６４で算出した調整送血流量に基づいて、ローラポンプ１２０の送血流量を算出する（Ｓ１６５）。
脱血流量に基づく送血流量の算出は、例えば、送血流量を脱血流量と同期させる場合には、送血流量を脱血流量と等しくする。なお、（送血流量−脱血流量）の絶対値が所定範囲内となるように送血流量を設定してもよい。
（６）次いで、算出した送血流量に基づいて、ローラポンプ１２０の制御量（回転数）を算出する（Ｓ１６６）。
送血流量に基づくローラポンプ１２０の制御量（回転数）の算出は、例えば、ローラポンプ１２０の送血流量特性に基づいて算出する。
（７）次に、ローラポンプ１２０に対して制御量と対応する信号を出力する（Ｓ１６７）。
上記Ｓ１６１〜Ｓ１６７の処理を、例えば、人工心肺装置１００が連動送血制御している間、所定の周期で繰り返して実行する。

【0117】

＜レギュレータによる液位調整＞
レギュレータによる液位調整については、図７で示した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0118】

第２の実施形態に係る人工心肺装置２０によれば、ローラポンプ１２０による送血流量を脱血流量と同期（又は特定範囲内とする）する連動送血制御する際に、例えば、出血等により体内から失われた血液を、予め設定された送血条件に基づいて、リザーバ１０２から効率的かつ安定して患者Ｐに戻すことができる。
また、出血した血液を吸引した場合でも、リザーバ内の血液貯留量を効率的に調整することができる。
その結果、スムースで安定した手術を行うことができる。

【0119】

第２の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、連動送血制御する際に、リザーバ１０２内の血液の液位（血液貯留量）を予め設定した目標液位範囲（目標貯留量範囲）に自動的に調整することができるので、リザーバ１０２内の血液を効率的に適正な貯留量とすることができる。

【0120】

また、第２の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、リザーバ内の血液調整量と、貯留量調整時間を設定することによりリザーバ１０２内の血液貯留量を調整するので、液位調整条件を容易かつ効率的に設定することができる。

【0121】

また、第２の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、血液貯留量を調整して、リザーバ１０２内の血液貯留量が予め設定した調整解除条件を満足した場合に、血液貯留量の調整を解除するので、血液貯留量を効率的に調整することができ、血液貯留量の調整に起因してリザーバ１０２内の血液貯留量が過剰に増減することが抑制される。

【0122】

また、第２の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、リザーバ１０２の液位が予め設定された液位範囲を外れた（及び液位調整中である）場合に、リザーバ液位外れ表示部１９０を表示するので、リザーバ液位外れを早期に把握して効率的に液位調整することができる。

【0123】

また、第２の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、送血ポンプとしてローラポンプ１２０を備えているので、圧力の影響を受けることが抑制されて、安定した送血流量で送血することができる。

【0124】

また、第２の実施形態に係る人工心肺装置１００によれば、脱血ライン１０１に脱血レギュレータ１２１が設けられているので、脱血ライン１０１を介して脱血する血液流量を適宜調整することができる。

【0125】

＜第３の実施形態＞
次に、図１２〜図１５を参照して、本発明の第３の実施形態に係る人工心肺装置（血液循環システム）について説明する。
図１２は、第３の実施形態に係る人工心肺装置を説明する概略構成図であり、図１３は、第３の実施形態に係る人工心肺装置の制御部の概略構成を説明するブロック図である。

【0126】

図１２、図１３において、符号２００は人工心肺装置を、符号１１１は脱血流量センサ（脱血流量測定手段）を、符号１１２は送血流量センサ（送血流量測定手段）を、符号２２０は遠心ポンプ（送血ポンプ）を、符号２４０は制御部を、符号１５０は送血制御切換部を、符号１６０はリザーバ液位調整部を、符号１７０は液位センサを、符号１９０はリザーバ液位外れ表示部を示している。

【0127】

人工心肺装置２００は、図１２に示すように、例えば、脱血ライン１０１と、リザーバ１０２と、血液ライン１０３と、第１の送血ライン（送血ライン）１０４と、人工肺１０５と、第２の送血ライン（送血ライン）１０６と、脱血流量センサ１１１と、送血流量センサ１１２と、脱血レギュレータ（脱血流量調整手段）１２１と、送血レギュレータ（送血流量調整手段）１２２と、遠心ポンプ（送血ポンプ）２２０と、制御部２４０と、リザーバ液位調整部１６０と、液位センサ１７０と、送血制御切換部１５０と、リザーバ液位外れ表示部１９０とを備えている。

【0128】

また、人工心肺装置２００は、この実施形態において、遠心ポンプ２２０による送血流量が脱血流量と連動して制御される連動送血制御と、送血流量が脱血流量と独立して設定に基づいて制御される設定送血制御が可能とされ、連動送血制御、設定送血制御のそれぞれにおいて、予め設定された送血条件に基づいて、自動でリザーバ１０２内の血液貯留量の調整しながら送血するリザーバ液位調整処理が可能とされている。また、リザーバ液位調整処理が終了したら、リザーバ液位調整処理が自動で解除されるようになっている。

【0129】

また、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、遠心ポンプ２２０、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６は、この順に接続されている。
脱血ライン１０１には、脱血レギュレータ１２１、脱血流量センサ１１１がこの順に配置されている。
また、第１の送血ライン１０４には送血流量センサ１１２が配置され、第２の送血ライン１０６には送血レギュレータ１２２が配置されている。

【0130】

なお、脱血ライン１０１、リザーバ１０２、血液ライン１０３、第１の送血ライン１０４、人工肺１０５、第２の送血ライン１０６、脱血流量センサ１１１、脱血レギュレータ１２１、リザーバ液位調整部１６０、液位センサ１７０、送血制御切換部１５０については、第１の実施形態と同様であり、リザーバ液位外れ表示部１９０については第２の実施形態と同様であるので説明を省略する。

【0131】

送血流量センサ（送血流量測定手段）１１２は、例えば、脱血流量センサ１１１と同様に超音波センサが用いられており、測定結果を制御部２４０に送るようになっている。

【0132】

ここで、送血流量測定手段とは、送血流量そのものを測定する測定手段を含むことは勿論であるが、送血流量を特定するための種々の脱血流量パラメータを測定するための測定手段を含むものとする。
また、送血流量パラメータとは、送血流量と対応して変動するパラメータであり、送血流量そのものを含むことは勿論であるが、例えば、送血ラインの流路断面積が既知である場合における送血された血液の流速や、この流速を特定するためのパラメータ（例えば、超音波の周波数の変化）等、送血流量を特定するための種々のパラメータを含む。

【0133】

また、送血流量パラメータと脱血流量パラメータとを対比するとは、送血流量パラメータと脱血流量パラメータが同じ種類である場合にこれらを対比すること、送血流量パラメータ、脱血流量パラメータが異なる種類である場合にこれらを直接的に対比すること、又はいずれか一方又は双方を変換して対比可能な形態にして対比することのいずれも含むものとする。

【0134】

遠心ポンプ２２０は、例えば、ＡＣサーボモータ又はＤＣサーボモータによりインペラ羽根を回転させて、リザーバ１０２に貯留された血液を、血液ライン１０３を介して吸引し、第１の送血ライン１０４を介して人工肺１０５に移送するように構成されている。

【0135】

また、遠心ポンプ２２０は、制御部２４０から出力される制御信号により制御されるようになっていて、設定送血制御における回転数は脱血流量と独立して制御され、連動送血制御における回転数は、例えば、送血流量センサ１１２により測定される送血流量を脱血流量センサ１１１により測定された脱血流量と同期するように制御されている。いずれの場合も、フィードバック制御されるようになっている。

【0136】

送血レギュレータ１２２は、第２の送血ライン１０６に設けられ、例えば、一対のクランプ部材からなるクランパ１２２Ａと、このクランパ１２２Ａを動作させるサーボモータ（不図示）と、送血レギュレータ操作部１２２Ｂとを備えている。そして、操作者による送血レギュレータ操作部１２２Ｂの手動操作、又は制御部２４０が送血レギュレータ操作部１２２Ｂを介して出力した送血レギュレータ制御信号によりサーボモータを制御して、クランパ１２２Ａのクランプ量（挟込量）を調整して第２の送血ライン１０６を閉塞させることで、遠心ポンプ２２０を停止した際の血液の逆流を防止するようになっている。なお、遠心ポンプ２２０の停止と連動して第２の送血ライン１０６を閉塞してもよい。

【0137】

次に、図１３を参照して、制御部２４０の概略構成について説明する。図１３は、第３の実施形態に係る制御部２４０の概略構成を説明するブロック図である。
制御部２４０は、例えば、脱血流量信号入力受付部１４１と、脱血流量算出部１４２と、送血流量信号受付部２４１と、送血流量算出部２４２と、目標送血流量算出部２４３と、遠心ポンプ制御量算出部２４４と、遠心ポンプ制御部２４５と、リザーバ液位調整データ受付部１６１と、リザーバ液位調整処理部２６２と、脱血・送血レギュレータ制御量算出部２６３と、脱血・送血レギュレータ制御部２６４と、リザーバ液位信号受付部１７１と、送血制御切換指示受付部１５１とを備えている。

【0138】

また、制御部２４０は、脱血流量センサ１１１、送血流量センサ１１２、リザーバ液位調整部１６０、液位センサ１７０、送血制御切換部１５０、リザーバ液位外れ表示部１９０、遠心ポンプ２２０とケーブルによって接続されている。

【0139】

なお、脱血流量信号入力受付部１４１、脱血流量算出部１４２、リザーバ液位調整データ受付部１６１、リザーバ液位信号受付部１７１、送血制御切換指示受付部１５１については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
また、液位調整用データは、例えば、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0140】

送血流量信号受付部２４１は、送血流量センサ１１２と接続されていて、送血流量センサ１１２から送られた送血流量信号（送血流量パラメータ信号）を受け取るようになっている。

【0141】

送血流量算出部２４２は、送血流量信号受付部２４１から送られた送血流量信号に基づいて送血流量を算出するようになっている。具体的には、例えば、送血流量信号から算出した送血流速（流量パラメータ）と、第１の送血ライン１０４の流路面積により送血流量を算出することができる。

【0142】

リザーバ液位調整処理部２６２は、リザーバ液位信号受付部１７１から受取ったリザーバ液位信号に基づいて、リザーバ１０２内の血液の液位が目標液位を超えているかどうかを判断する。そして、リザーバ１０２内の液位外れが生じた場合には、リザーバ液位外れ表示部１９０を点灯するようになっている。
なお、リザーバ液位外れ表示部１９０を設けることなく、操作者が目測でリザーバ１０２内の血液貯留量を判断する構成としてもよい。

【0143】

また、リザーバ液位調整処理部２６２は、リザーバ液位調整データ受付部１６１から受取った液位調整開始信号にしたがって液位調整を開始する。
そして、リザーバ液位調整処理部２６２は、液位調整に際して、リザーバ液位調整データ受付部１６１から受取った液位調整用データを、例えば、液位調整処理データテーブル（不図示）に参照して、リザーバ液位をどのように調整するかを判断する。
この実施形態では、例えば、液位調整に、送血ポンプである遠心ポンプ２２０、レギュレータ（流量調整手段）である脱血レギュレータ１２１、送血レギュレータ１２２のなかから適用する対象を判断する。

【0144】

そして、リザーバ液位調整処理部１６２は、リザーバの液位を調整するために遠心ポンプ２２０が増減するべき調整送血流量と、脱血レギュレータ１２１により調整するべき脱血調整流量、送血レギュレータ１２２により調整するべき送血調整流量を算出して、目標送血流量算出部２４３、脱血・送血レギュレータ制御量算出部２６３のうち該当する部分に出力する。

【0145】

目標送血流量算出部２４３は、送血制御切換指示受付部１５１から受取った送血制御切換指示に基づいて、送血制御を、設定送血制御と連動送血制御に切換える。
また、目標送血流量算出部２４３は、通常時は、設定送血制御では、例えば、送血流量調整つまみ（不図示）の設定値に基づいて送血流量を算出し、連動送血制御では、脱血流量算出部１４２から受取った脱血流量に基づいて算出する。
また、目標送血流量算出部２４３は、液位調整時は、例えば、通常時の設定送血制御、又は連動送血制御に、調整送血流量分だけ増減して送血流量を算出する。

【0146】

また、目標送血流量算出部２４３は、この実施形態では、遠心ポンプ２２０に対する連動送血制御における目標送血流量（目標とする送血流量）を脱血流量と一致させて送血流量を脱血流量と同期させるようになっている。

【0147】

なお、遠心ポンプ２２０による送血流量を脱血流量と同期するとは、送血流量が脱血流量に対して特定範囲内（例えば、脱血流量に対する比率で示される範囲や脱血流量に対する流量差で示される範囲内）に制御することの一態様である。

【0148】

遠心ポンプ制御量算出部２４４は、例えば、例えば、目標送血流量算出部２４３から送られた目標送血流量と送血流量を対比させてフィードバック制御による回転数（制御量）を算出する。

【0149】

遠心ポンプ制御部２４５は、遠心ポンプ制御量算出部２４４から受け取った制御量と対応する信号を遠心ポンプ２２０に出力するようになっている。

【0150】

脱血・送血レギュレータ制御量算出部２６３は、例えば、リザーバ液位調整処理部２６２から受取った液位調整用データに基づいて、脱血レギュレータ１２１、送血レギュレータ１２２のうち、該当するレギュレータに対する制御量を算出する。

【0151】

また、脱血レギュレータ１２１に対する制御量の算出は、例えば、脱血レギュレータ１２１の流路断面積調整特性（脱血クランパ１２１Ａのクランプ量（挟込量）と、脱血ライン１０１の流路断面積との関係）を示したテーブルや算出式の演算により行われる。

【0152】

脱血・送血レギュレータ制御部２６４は、脱血・送血レギュレータ制御量算出部２６３から受取った脱血流量調整、送血流量調整のための制御量と対応する信号を、脱血レギュレータ１２１（脱血クランパ１２１Ａ）、送血レギュレータ１２２（送血クランパ１２２Ａ）に出力する。

【0153】

＜連動送血制御と設定送血制御の切換え及びリザーバ液位調整処理＞
連動送血制御と設定送血制御の切換え及びリザーバ液位調整処理については、図３で示した第１の実施形態と同様であり、リザーバ液位調整処理については、図４で示したレギュレータとして脱血レギュレータ１２１と送血レギュレータ１２２を用いる点以外は、図７で示した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0154】

＜設定送血制御＞
次に、図１４を参照して、第３の実施形態に係る人工心肺装置２００において、送血制御切換部１６０の操作により送血流量を設定送血制御する場合の作動手順の一例を説明する。図１４は、人工心肺装置２００の設定送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。
（１）まず、送血流量調整つまみ等により設定された送血流量設定データを受け取る（Ｓ２１１）。
（２）次に、遠心ポンプ２２０による対応があるかどうかを判断する（Ｓ２１２）。
遠心ポンプ２２０による対応がある場合（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）はＳ２１３に移行し、遠心ポンプ２２０による対応がない場合（Ｓ２１２：Ｎｏ）はＳ２１４に移行する。
（３）液位調整用データに基づいて、遠心ポンプ２２０によるリザーバ液位調整処理を実施する（Ｓ２１３）。
具体的には、液位調整用データからリザーバ液位調整処理における調整送血流量を算出する。Ｓ２１３を実行したらＳ２１４に移行する。
（４）次に、Ｓ２１１で受取った送血流量設定データ、又はＳ２１１で受け取った送血流量設定データとＳ２１３で算出した調整送血流量に基づいて目標送血流量を算出する（Ｓ２１４）。
（５）次に、送血流量信号（送血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ２１５）。
（６）次いで、受取った送血流量信号に基づいて送血流量を算出する（Ｓ２１６）。
（７）次いで、Ｓ２１４で算出した目標送血流量と、Ｓ２１５で算出した送血流量とを比較して、例えば、（目標送血流量−送血流量）を算出して、（目標送血流量≧送血流量）であるかどうかを判断する（Ｓ２１７）。
（目標送血流量≧送血流量）である場合（Ｓ２１７：Ｙｅｓ）はＳ２１８に移行し、（目標送血流量≧送血流量）でない場合（Ｓ２１７：Ｎｏ）はＳ２１９に移行する。
（８）Ｓ２１７における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（増加回転数）を算出する（Ｓ２１８）。
なお、目標送血流量＝送血流量である場合には、制御量（増加回転数）をゼロとする。
（９）Ｓ２１７における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（減少回転数）を算出する（Ｓ２１９）。
（１０）次に、Ｓ２１８又はＳ２１９で算出した制御量と対応する信号を遠心ポンプ２２０に対して出力する（Ｓ２２０）。
上記Ｓ２１１〜Ｓ２２０の処理を、例えば、人工心肺装置２００を設定送血制御している間、所定の周期で繰り返して実行する。

【0155】

＜連動送血制御＞
次に、図１５を参照して、人工心肺装置２００の連動送血制御における作動手順の一例を説明する。図１５は、人工心肺装置２００の連動送血制御における作動手順の一例を説明するフローチャートである。
人工心肺装置２００の連動送血制御における作動手順は、以下に示すとおりである。
（１）まず、脱血流量信号（脱血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ２３１）。
（２）次に、受取った脱血流量信号に基づいて脱血流量を算出する（Ｓ２３２）。
（３）次に、遠心ポンプ２２０による対応があるかどうかを判断する（Ｓ２３３）。
遠心ポンプ２２０による対応がある場合（Ｓ２３３：Ｙｅｓ）はＳ２３４に移行し、遠心ポンプ２２０による対応がない場合（Ｓ２３３：Ｎｏ）はＳ２３５に移行する。
（４）液位調整用データに基づいて、遠心ポンプ２２０によるリザーバ液位調整処理を実施する（Ｓ２３４）。
具体的には、液位調整用データからリザーバ液位調整処理における調整送血流量を算出する。Ｓ２３４を実行したらＳ２３５に移行する。
（５）次に、Ｓ２３２で算出した脱血流量、又はＳ２３２で算出した脱血流量とＳ２３４で算出した調整送血流量に基づいて、目標送血流量を算出する（Ｓ２３５）。
（６）次に、送血流量信号（送血流量パラメータ信号）を受け取る（Ｓ２３６）。
（７）次いで、受取った送血流量信号に基づいて送血流量を算出する（Ｓ３７）。
（８）次いで、Ｓ２３５で算出した目標送血流量と、Ｓ２３７で算出した送血流量とを比較して、例えば、（目標送血流量−送血流量）を算出して、（目標送血流量≧送血流量）であるかどうかを判断する（Ｓ２３８）。
（目標送血流量≧送血流量）である場合（Ｓ２３８：Ｙｅｓ）はＳ２３９に移行し、（目標送血流量≧送血流量）でない場合（Ｓ２３８：Ｎｏ）はＳ２２４０に移行する。
（９）Ｓ２３８における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（増加回転数）を算出する（Ｓ２３９）。
なお、目標送血流量＝送血流量である場合には、制御量（増加回転数）をゼロとする。
（１０）Ｓ２３８における差異（＝（目標送血流量−送血流量））に基づいて、遠心ポンプ２２０に対する制御量（減少回転数）を算出する（Ｓ２４０）。
（１１）次に、遠心ポンプ２２０に対してＳ２３９又はＳ２４０で算出した制御量と対応する信号を出力する（Ｓ２４１）。
上記Ｓ２３１〜Ｓ２４１の処理を、例えば、人工心肺装置２００を連動送血制御している間、所定の周期で繰り返して実行する。

【0156】

＜レギュレータによる液位調整＞
なお、第３の実施形態では、レギュレータとして、例えば、脱血レギュレータ１２１と送血レギュレータ１２２を用いて、脱血流量と送血流量を調整しており、脱血レギュレータ１２２を用いること以外は、図７で示した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0157】

第３の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、遠心ポンプ２２０による送血流量を脱血流量と同期（又は特定範囲内とする）する連動送血制御する際に、例えば、出血等により体内から失われた血液を、予め設定された送血条件に基づいて、リザーバ１０２から効率的かつ安定して患者Ｐに戻すことができる。
また、出血した血液を吸引した場合でも、リザーバ内の血液貯留量を効率的に調整することができる。
その結果、スムースで安定した手術を行うことができる。

【0158】

第３の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、連動送血制御する際に、リザーバ１０２内の血液の液位（血液貯留量）を予め設定した目標液位範囲（目標貯留量範囲）に自動的に調整することができるので、リザーバ１０２内の血液を効率的に適正な貯留量とすることができる。

【0159】

また、第３の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、リザーバ内の血液調整量と、貯留量調整時間を設定することによりリザーバ１０２内の血液貯留量を調整するので、液位調整条件を容易かつ効率的に設定することができる。

【0160】

また、第３の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、血液貯留量を調整して、リザーバ１０２内の血液貯留量が予め設定した調整解除条件を満足した場合に、血液貯留量の調整を解除するので、血液貯留量を効率的に調整することができ、血液貯留量の調整に起因してリザーバ１０２内の血液貯留量が過剰に増減することが抑制される。

【0161】

また、第３の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、リザーバ１０２の液位が予め設定された液位範囲を外れた場合に、リザーバ液位外れ表示部１９０を表示するので、リザーバ液位外れを早期に把握して効率的に液位調整することができる。

【0162】

また、第３の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、送血ポンプが、遠心ポンプ２２０により構成されているので、安定した送血流量を迅速に送血することができる。

【0163】

また、第３の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、脱血ライン１０１に脱血レギュレータ１２１が設けられているので、脱血ライン１０１を介して脱血する血液流量を適宜調整することができる。

【0164】

また、第３の実施形態に係る人工心肺装置２００によれば、第２の送血ライン１０６に送血レギュレータ１２２が設けられているので、遠心ポンプ２２０を停止した際に、第１の送血ライン１０４を閉塞して、血液が逆流するのを防止することができる。

【0165】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。

【0166】

例えば、上記実施の形態においては、人工心肺装置１００、２００において、リザーバ１０２内の血液貯留量が予め設定した液位範囲外（貯留範囲外）となった際に、リザーバ１０２内の液位を調整する場合について説明したが、例えば、液位調整を目的とするのではなく、所望量の血液をリザーバ１０２から患者Ｐに送血するのに用いてもよい。

【0167】

また、例えば、吸引等により血液貯留量が増加する等、血液貯留量が増減する要因がある場合に、液位範囲外（貯留範囲外）となるのに合わせて血液貯留量の調整を開始してもよい。

【0168】

また、上記実施の形態においては、人工心肺装置１０、１００、２００が液位センサ１７０を備えている場合について説明したが、液位センサ１７０を備えるかどうかは任意に設定することができ、例えば、リザーバ１０２内の血液貯留量を目測で判断して、設定した血液貯留量を少なくする構成としてもよい。

【0169】

また、上記実施の形態においては、人工心肺装置１０、１００、２００において、送血ポンプによる送血流量と脱血流量とを同期させる場合について説明したが、送血流量を脱血流量に対して特定範囲とするように調整してもよい。

【0170】

また、上記実施の形態においては、リザーバ内の血液貯留量が、リザーバ１０２の液位として取り扱う場合について説明したが、例えば、リザーバに貯留された血液の重量、リザーバに流入する血液と流出する血液の収支に基づいて算出される血液貯留量等を血液貯留量調整の対象としてもよい。

【0171】

また、上記実施の形態においては、操作者が目測又は液位センサ１７０が検知したリザーバ１０２の液位外れに基づいて、送血制御切換部１５０のスイッチをＯＮにして液位調整を開始する場合について説明したが、例えば、液位センサ１７０が検知したリザーバ１０２内に貯留された血液の液位により液位調整を開始する構成としてもよい。
また、例えば、血液貯留量調整開始範囲（例えば、上限、下限、又は上限及び下限）と、血液貯留量調整解除範囲（例えば、上限、下限、又は上限及び下限）を設定して、血液貯留量を調整する構成としてもよい。

【0172】

また、第１〜第３の実施形態においては、送血制御切換部１５０により、送血制御を、設定送血制御と連動送血制御のいずれかに切換え可能とされる場合について説明したが、送血制御切換部１５０を備えるかどうかは任意に設定することが可能である。また、例えば、連動送血制御のみを備える構成としてもよい。

【0173】

また、第１〜第３の実施形態においては、連動送血制御、設定送血制御において液位調整が終了したら、液位調整が解除されて通常の連動送血制御、設定送血制御に戻る場合について説明したが、調整が解除された場合に連動送血制御、設定送血制御に戻らずに警報により知らせる構成としてもよい。

【0174】

また、第１、第２の実施形態において脱血レギュレータ１２１を設け、第３の実施形態において脱血レギュレータ１２１と、送血レギュレータ１２２を設ける場合について説明したが、脱血レギュレータ１２１、送血レギュレータ１２２の設置については任意に設定することができる。
また、流量調整手段として、脱血レギュレータ１２１、送血レギュレータ１２２以外の流量調整手段を設けてもよい。

【0175】

また、上記第１〜第３の実施形態においては、脱血ライン１０１に、脱血レギュレータ１２１、脱血流量センサ１１１がこの順に配置されている場合について説明したが、脱血流量センサ１１１、脱血レギュレータ１２１の順に配置してもよい。

【0176】

また、上記第３の実施形態においては、第２の送血ライン１０６に送血レギュレータ１２２が配置されている場合について説明したが、第１の送血ライン１０４に配置してもよい。

【0177】

また、第１、第２の実施形態においては、脱血流量測定手段として、血液の流速を測定する脱血流量センサ１１１を用いる場合について説明したが、脱血流速以外の脱血流量パラメータ（脱血流量を含む）を測定して、脱血流量を測定してもよい。

【0178】

また、第３の実施形態においては、脱血流量測定手段、送血流量測定手段として、それぞれ血液の流速を測定する脱血流量センサ１１１、送血流量センサ１１２を用いる場合について説明したが、脱血流速以外の脱血流量パラメータ（脱血流量を含む）、送血流速以外の送血流量パラメータ（送血流量を含む）を測定して、脱血流量、送血流量を測定してもよい。

【0179】

また、上記第１第２の実施形態においては、送血ラインに送血流量センサ１１２を設けない場合について説明したが、第１の送血ライン１０４、第２の送血ライン１０６に超音波センサ等の流量センサ（流量パラメータ測定手段）を適宜設ける構成としてもよい。

【0180】

また、上記実施の形態においては、脱血流量センサ１１１、送血流量センサ１１２として、超音波センサを用いる場合について説明したが、超音波センサに代えて、レーザ、赤外線等を用いた周知の種々の流量測定手段を用いてもよい。

【0181】

例えば、上記実施の形態においては、送血ポンプが、ローラポンプ１２０、遠心ポンプ２２０である場合について説明したが、そのほかの送血ポンプを用いて構成してもよい。

【0182】

また、上記実施の形態においては、人工心肺装置１０、１００、２００を制御するためのフローチャートの概略構成の例を説明したが、上記フローチャート以外の方法（アルゴリズム）を用いて制御してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0183】

この発明に係る血液循環システムによれば、連動送血制御する際に、リザーバ内の血液貯留量が変動する要因がある場合でも、スムースで安定した血液循環を効率的に行うことができるので、産業上利用可能である。

【符号の説明】

【0184】

Ｐ 患者（人体）
１０、１００、２００ 人工心肺装置（血液循環システム）
２０ 送血ポンプ
４０、１４０、２４０ 制御部
１０１ 脱血ライン
１０２ リザーバ
１０４ 第１の送血ライン（送血ライン）
１０５ 人工肺
１０６ 第２の送血ライン（送血ライン）
１１１ 脱血流量センサ（脱血流量測定手段）
１１２ 送血流量センサ（送血流量測定手段）
１２０ ローラポンプ（送血ポンプ）
１２１ 脱血レギュレータ（脱血流量調整手段）
１２２ 送血レギュレータ（送血流量調整手段）
１５０ 送血制御切換部
１６０ リザーバ液位調整部（血液貯留量調整手段）
１７０ 液位センサ（血液貯留量検知手段）
２２０ 遠心ポンプ（送血ポンプ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】