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要旨D905EOSPhisio(EOS)を使用する機会を得たのでCAPIOX-RX15(RX)と比較検討し報告する。酸素化能は有効肺血流率(Qp/Qt),動脈血酸素分圧,酸素添加量,炭酸ガス交換能は換気血流比(V/Q),動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)について比較した。炭酸ガス交換能は両群ともV/Qが0.68前後でPaCO2を適正に保つことができ,最大血流量以上の血流量で使用した環境下でもV/Qを大きく変化させることなくPaCO2を適正に保つことができた。酸素化能はEOS群とRX群で大きな差はなく今回使用した範囲の最大血流量域(5.5L/min)での使用でもQP/QtはEOS群0.77±0.12,RX群0.79±0.13,酸素添加量もリニアに上昇し安定した酸素化能を有していた。最大血流量域で人工肺を安全に使用するためには,血液性状の変化に対して迅速な対応がとれるよう連続ガス分圧モニタは必要不可欠である。人工肺の最大血流量域での性能を理解することで,人工肺の性能を最大限に引き出し安全に使用することが可能と考える。

我々は,DIDECO社製の新しい膜型人工肺Lilliput2-D902を臨床使用し,当センターで現在使用中の膜型人工肺と比較検討した。対象の背景因子に差は見られなかった。比較は,体外循環中に動脈側回路より採血を行い,血液ガス,電解質などの測定を検討した。Lilliput2-D902膜型人工肺は,Fio2, V/Qにおいて,現在使用中の人工肺より低値で,動脈血酸素分圧,動脈血炭酸ガス分圧のコントロールが可能であった。Hb,Ht値から,Lilliput2-D902膜型人工肺は充填量が少なく,血液希釈が軽減されたと考えられ,当センターで用いている膜型人工肺使用時より高値であった。また他の血液成分には有意差なく,臨床使用上,優れた人工肺と考えられた。

開心術後の経皮的心肺補助(PCPS)は,長期に使用する場合がある。今回我々は,71歳男性に,左心室瘤切除を目的として手術を行ったが,MRが予想以上に強く,MVRを追加後LOSのためPCPS装着とした。人工肺はクラレ社製MENOX AL-4000,遠心ポンプはBARD社製ライフストリーム遠心ポンプシステム,回路は泉工医科工業社製ヘパリンコーティング回路を使用した。PCPS施行中ACTは200～250秒を目標としヘパリンで調整した。血液灌流量は1.3～2.68l/min,FiO2 75～90%,O2ガス流量は7～16l,血液ガスのPO2は平均203.2±60.8mmHg,PCO2は平均40.5±7.2mmHg,ACTは平均228秒であった。人工肺は,1日目(22時間使用),9日目(194時間使用)に交換し,以後37日間(873時間)連続使用し,使用後に人工心肺内面を電子顕微鏡にて撮影した。人工肺は長期使用にもかかわらず,編み糸部分に血栓の付着がみられたが,中空糸表面は非常に滑らかであり,長期の使用にも

新しいシリコンコーティング膜型人工肺メラHPエクセランプライムHPO-20H-Cを,PCPSに臨床使用する機会を得,ガス交換能と耐久性について検討した。ガス交換能の指標には有効肺血流量率平均0.84,酸素添加量111.1ml/min,動脈血酸素分圧187.1mmHg,酸素濃度0.67,炭酸ガス較差分圧比0.146,炭酸ガス排出量10.4ml/min,動脈血炭酸ガス分圧38.0mmHg,ガス流量対血流量比2.0であり約150時間にわたるPCPS中,各指標とも安定しており良好であった。また人工肺のガスポート出口からの漏出液の有無と,性状を尿検査試験紙で調べた結果,漏出液量は終始少量であったが,血漿リークであることを確認した。

遠心力と流体の粘性によって血液を駆出する遠心ポンプは血球破壊が少なく,しかも空気栓塞を起こしにくいなどの利点もつ一方,流量は回転数が一定でも中心静脈圧・末梢血管抵抗・血液の粘性などの影響を受けやすい。そこで膜型人工肺の圧力損失の違いが遠心ポンプの駆出量にどの様な影響を与えるかを検討した。遠心ポンプを組み込んだ閉鎖回路内に8種類の人工肺をそれぞれ装着,生理食塩水を充填後,1,000rpm・2,000rpm・3,000rpm・4,000rpm時の駆出量と圧力損失測定を行った。また,同じ回路内に牛血を充填し,3,000rpmで連続6時間再循環させ,1時間毎の容血量の測定を行った。その結果,生理食塩水の実験では回転数は一定でも圧力損失の少ない人工肺で高流量が得られた。牛血を充填した実験でも,圧力損失の少ない人工肺で高流量が得られ,血液損傷も少なかった。人工肺の圧力損失特性を遠心ポンプ使用時の膜型人工肺選択基準の一つとすれば,遠心ポンプ回転数は最小限で,最大の循環効果が期待でき,しかも長期体外循環であれば遠心ポンプの寿命をも延ばすと考えられた。

体外循環時のモニタリングにおいて,心電図や観血血圧などはリアルタイムに情報を得ることが出来るが,血液ガス濃度や血液組成等の情報は,一部の機器を使用する以外に連続的に得ることは困難である。今回我々は,患者監視モニタの機能を利用し,人工肺から排出されるガスを連続的に測定して,血液ガスと比較検討した。その結果,良好な測定データが得られ,排出炭酸ガスのモニタは安全な体外循環を行ううえで有用と考えられた。

ローラーポンプを全く使用せず,遠心ポンプと陰圧吸引による体外循環(吸引式体外循環法)において,陰圧による膜型人工肺への空気混入の危険性について実験的検討を行った。ポリプロピレン膜(PP膜),シリコン膜(S膜),PPにシリコンコーティングをした膜(PPS膜),ポリオレフィン膜(PO膜)の4種類の膜材質の人工肺を生理食塩水にて充填し,陰圧を加えて空気の吸い込み量を測定した。その結果,全種類とも空気混入が確認され,陰圧の増加により空気の混入量も増加した。その量はPP膜,PPS膜,PO膜,S膜の順に多かった。吸引式体外循環法施行下では陰圧環境を充分に考慮し,鉗子操作などの際にはより注意する必要があると考えられた。しかし,今回の実験は生理食塩水で行ったため,空気吸い込み量が多くなった可能性もあり,今後は蛋白質,血液などを充填し,更なる検討を行う必要があると考えられた。

現在の膜型人工肺の多くは,熱交換部にステンレススチールを使用しているのが一般的であるが,JOSTRA社製QUADROX®は,熱交換部にポリエチレン中糸膜を使用した新しいコンセプトの外部灌流型膜型人工肺である。今回我々は,当院で使用している人工肺UNIVOX-IC®とQUADROX®との性能比較検討を行った。対象は成人開心術例それぞれ10例に対して,ガス交換能(PaO2,PaCO2),圧力損失,熱交換能について比較検討した。その結果,ガス交換能と熱交換能は,両人工肺とも両群間に有意差を認めず良好な結果が得られた。圧力損失に関しては,有意にQUADROX®の方が低い値を示した。以上の結果よりQUADROX®は臨床使用にさいし有用な人工肺であった。

疎水性である膜型人工肺の中空糸は,界面活性剤により親水化され,血漿リークを起こしてガス交換能を低下させる可能性があることから,界面活性剤エキソコルポールが人工肺に与える影響を検討した。臨床例でエキソコルポール使用群と非使用群で体外循環中の酸素化能を比較した結果,使用群の方がやや低値を示した。また,実験例でも界面活性剤により人工肺のウェット化が認められ,ガス交換能が低下した。以上により,臨床ではエキソコルポールの使用方法について十分考慮する必要性が認められた。