生体機能代行装置学Ⅱ

２０１０年７月９日２０１０年７月９日

第１４回

人工心肺の組立・装着から

離脱までと、事故事例

今回のテーマ(人工心肺の組立・装着から離脱までと、事故事例)

�組み立て時の注意事項、プライミング、送

血・脱血カニューレ、抗凝固剤、操作の流れ、

体外循環開始前のチェック事項、人工心肺

開始、体外循環中のモニター項目、離脱な開始、体外循環中のモニター項目、離脱な

どについて授業を行う。また、事故事例に

ついて授業を行う。

人工心肺装置を使う時には

� 非拍動循環

� 全身灌流量が人為的にコ

ントロールされている

� 肺循環の喪失

� 血液の人工的異物面へ

� 血液希釈

� 低体温

� ポンプによる血液の物理

的損傷

� 人工肺によるガス交換� 血液の人工的異物面へ

の接触

� 人工肺によるガス交換

要するに、体にいいことはしていない

↓

いかに、体への負担を軽減するか。

資料引用元：東海大学 開発工学部 医用生体工学科http://www2.ncc.u-tokai.ac.jp/ce/

準備段階

�術前の患者の状態把握

�ハンドブックP207

�回路の組み立て

�ハンドブックP211/標準テキストP299�ハンドブックP211/標準テキストP299

�オクルージョン調整

�ハンドブックP211

�プライミング

�ハンドブックP213/標準テキストP297

患者の状態把握

� 身長と体重から適正

灌流量、輸血の有無、

カニューレのサイズな

どを把握する。

� 体表面積のノモグラ

ムを使う

� ハンドブックP207

� 交差した部分の数字

を読む

� 酸素需要量の把握

セットアップ

� 回路の組み立て

� 清潔操作に注意

� 開端部を床に接触させない。

� ベントポンプ・血液吸引ポンプの回

路接続

テキスト:P285� テキスト:P285

� オクルージョン（圧閉度）調整

� ローラポンプの場合、必ず行う

� ポンプ下流の回路内、１ｍの水柱

が数ｃｍ/分の速度で下降するように調整

回路の概要

http://www.jsao.org/public/about/02.htm

プライミング

� テキスト P298 表４

� 充填液

� リンゲル（生理食塩水）

� 無血充填が主流

� 血漿増量薬（ヘスパンダー）� 血漿増量薬（ヘスパンダー）

� マニトール（商品名;浸透圧の調整、利尿）� 全身を循環する水分量を増やす

� 血圧が低下するとおしっこが出なくなる⇒腎不全

� ヘパリン（抗凝固薬）

� 血液を固まらせない ⇒ 血液損傷を減らす。

� 液で満たしたら、気泡を丁寧に追い出す。

プライミングの手順

� ハンドブック：P213

� 送血カニューレと脱血カニューレに鉗子をかける。

� 貯血槽を満たしてから、ポンプ、人工肺、熱交換� 貯血槽を満たしてから、ポンプ、人工肺、熱交換

機）、動脈フィルタまで液を流して洗浄する。

� 動脈フィルタ上部で、エア抜きを行う。

� 気泡があったら、手で叩いてエアを追い出す。

脱血・送血（カニューレの挿管）

� テキストＰ２９９, ハンドブックP216

� カニューレを挿管する位置、本数は、術式によって異なる。

� 脱血

� 上下の大静脈、 右房

� 大腿静脈� 大腿静脈

� 送血

� 上大動脈、 大腿動脈、 腋窩動脈

� 再手術時

� 同じ場所に挿管することができない

� 代替手段として、大腿動脈や大腿静脈を使用することがある

体外循環の開始

� ハンドブック P219

� 送血開始

� 送血回路を遮断している鉗子を外す

� 脱血開始

� 脱血回路を遮断している鉗子を外す� 脱血回路を遮断している鉗子を外す

� 部分体外循環と完全体外循環

� 部分体外循環

� 開始時と、ウィーニングの際の両方で行う。

� ウィーニング： 人工心肺からの離脱

� この言葉は、人工呼吸器からの「離脱」にも使われる。

� 標準テキスト：P３１７

イニシャルドロップ

� 体外循環初期に血圧が低下する現象

� 原因として血液の希釈があげられる

� 血液粘性の低下

� 血中カテコラミンレベルの低下による末梢血管抵抗の低下

� 肺循環の消失によるプロスタグランジン分解の抑制

� カテコラミン：血糖値を上昇させる効果(P57)

� プロスタグランジン: (P296)� 様々な生理活性のある物質

� 最初に精液から発見された。

� 血圧低下、子宮の収縮、血小板凝集など

資料引用元：東海大学 開発工学部 医用生体工学科http://www2.ncc.u-tokai.ac.jp/ce/

心臓の停止

� ハンドブックP220、テキストP297

� 肺循環を停止させる。

� 上行大動脈を締めて、カニューレへ血液を流す

� 冠動脈の血行が低下し、心臓が停止する。� 冠動脈の血行が低下し、心臓が停止する。

� 心筋保護液を流す

� 細胞内液型：イオン濃度の差を減少させ心停止を得る。

� 細胞外液型：カリウム濃度をあげて心停止させる。

心筋の保護

� テキスト P560, ハンドブックP222

� 心筋保護の重要性

� 単純常温阻血の安全限界が、短時間

① 灌流冷却法

熱交換で、全身を冷却する。熱交換で、全身を冷却する。

② 冠灌流方法

③ 局所冷却法

シャーベット状の氷で冷やす

④ 心停止法

4℃の心筋保護液で心臓を停止する

大動脈の遮断

ハンドブック P195

抗凝固剤

� ヘパリンナトリウムの投与（1ml=10mg=1000単位）を、充填腋内の50mgに加える

� 2.0～3.0mg/kg（体重1kgあたりのmg）を、カニューレの挿入前に投与

� ACT（Activated Coagulation Time；全血活性化凝固時間）が400秒以上に延長することを確認

� 離脱後には、ヘパリンを中和するために、硫酸プロタミンを投与

� プロタミンショック : ヒスタミンを遊離

脱血量の調節

� 生体からの脱血量を調節するために、

オクルーダ

� を使用する。

� ホースをつぶして太さを調節する。

� レバーやツマミで、運転中に調節する。

� ローラポンプの

オクルージョンオクルージョンオクルージョンオクルージョン

ハンドブックP187

� と、ごっちゃになっている人が多い。

� オクルージョンは、運転前に調節する。

体の冷却

� テキスト P301� テキスト P301

� 熱交換器で血液を冷却する。

� 低体温の問題点

� 末梢血管抵抗の増大

� 血液粘性の増大

� コロイド浸透圧の変化

資料引用元：東海大学 開発工学部 医用生体工学科http://www2.ncc.u-tokai.ac.jp/ce/

人工心肺中のモニタリング

� ポンプの回転数、酸素濃度、酸素流量

� 平均動脈圧： 60～100mmHg� 心電図：不整脈、 ST-T変化の監視� 体温

� 尿量、尿の色： （溶血尿）

� 中心静脈圧、右房圧、左房圧

� （心拍出量）

� 送血量、脱血量（リザーバレベル）

� 静脈血酸素飽和度、 ヘマトクリット

� 血液ガス、 電解質濃度（カリウムなど）

� ACT

どれが一番大事ですか？ ⇒ 全部です！

オペと心肺操作の流れ

麻酔麻酔麻酔麻酔 術者術者術者術者 人工心肺人工心肺人工心肺人工心肺

・装置の準備

・回路の準備

　　（組立、洗浄、充填）

患者管理 執刀

　（ヘパリン投与） 　ヘパリン投与

体外循環開始

　 （部分体外循環）

　冷却開始

　呼吸停止 　完全体外循環

入室 麻酔導入 　体位

　カニュレーション

� http://www.hosp.u-toyama.ac.jp/ope/ce/cpb/1gaiyou/1gaiyou.html

　呼吸停止 　完全体外循環

　大動脈遮断

　心停止、心筋保護 　心筋保護液注入

心内修復

　加温開始

　大動脈遮断解除

　心拍動再開

　呼吸再開 　部分体外循環

　weaning

終了

　プロタミン投与 　カニューレ抜去 　残血回収、洗浄

回収血輸血 終了

退室 麻酔終了

人工心肺からの離脱

� テキストP３０２、ハンドブックP221

� 大動脈の遮断を解除し、心拍を再開

� 冠動脈血流の再開

� 心腔内の脱気、 加温の開始� 心腔内の脱気、 加温の開始

� 温度を上昇する際に、上げすぎないように注意

� 自己心からの拍出の確認

� 送血量を徐々に減らし、500ml/分前後まで低下後停止

� 血行動態の安定を確認し、まず脱血カニューレを抜去。

� プロタミン投与

� 次に送血カニューレを抜去する。

� 残血の回収と返血

人工心肺離脱の条件

� ハンドブック P221 表５、テキスト P302

１． 術野の止血の確認

２． 安定した心拍動、血圧、CVPの確認CVP（Central Venous Pressure；中心静脈圧）

３． 尿量の確認

４． 直腸温３４．５℃４． 直腸温３４．５℃

５． 血液ガス、電解質、Hb、Hct値のチェック６． 昇圧剤、抗不整脈剤投与の準備

７． 輸液・輸血の準備

� 何が一番難しいか？

フライトシミュレータ： 離陸よりも着陸

人工心肺の導入よりも、離脱！

人工肺のトラブル

�テキストＰ304

�血漿リーク（漏出）

�人工心肺が耐久限界を超えて使用された場合

� 「耐久限界」を確認する� 「耐久限界」を確認する

� それ以外で、患者が死亡ないし脳障害などに

陥った場合

� PL法（製造者責任法）の対象

�責任を巡り、メーカー対病院（技士）の法廷闘争？

�対患者の責任は？

熱交換器のトラブル

�熱交換器で血液と温水が混じりあう！

�循環している温水に、突然血液が混じる

�血液に温水が混じる

�熱交換器の交換

�人工肺と一体化している場合には、人工肺ごと交換

その他のトラブル

� リザーバ（貯血槽）でのトラブル

� リザーバでのフィルタ

�大動脈瘤、動脈硬化などで凝血塊などが極端に多

い場合

� フィルタが目詰まりを起こす

�回路内の血液凝固

� ＡＣＴ値を測定する。

�超低体温での血液成分の凝集反応

操作に伴うミス

� リザーバが空になった

� 空気を送ってしまった場合

� 逆行性送血（脱血管から血液を送り、送血管から気泡を回収）

� 回収しきれない気泡が毛細血管をふさぐことがある

� 運転中に脱血管が抜けた（参考文献Ｐ108）脱血管からの大量の空気吸入� 脱血管からの大量の空気吸入

� リザーバが空↑

� 脱血管を血液、もしくは生理食塩水で満たす

� 送血管のクランプの外し忘れ

� ⇒ あわてて生体側を開くとどうなるか？

� 酸素チューブのつなぎ忘れ

� 血液の色などに注意する。気付かないと大惨事に！

空気塞栓・血栓形成・溶血

�テキストＰ３０４

� それぞれ、どんな原因で起きるか整理する

医療事故に関する刑事的責任

� 因果関係が明白でない限りは、臨床工学技士が

直接刑事訴訟の対象となる可能性は少ない。

� 因果関係が明白な例：

� 送血回路内のエアの混入による脳障害

� 心筋保護液の調合ミスによる心不全� 心筋保護液の調合ミスによる心不全

� 左房ベントの逆向き装着による左室内空気注入による脳障害

� 実害を受けた患者あるいは遺族

� ⇒「真実を知りたい」

� ⇒訴訟を起こす。

� （「悲惨な結末」＋「曖昧な説明」）＝不信感

� 不信感＋（スタッフの勝手な解釈、個人攻撃、うわさ） ⇒？

事故事例１

� http://www.comp-c.co.jp/book/content_04.html

� 「人工心肺動静脈の回路取り付け間違え」事例

� ８０歳女性：人工弁の取り付け

� 執刀医はこの病院に来て１年目

� ベテランの心臓外科医が指導医としてサポート

� 人工心肺の操作はベテランの臨床工学技士� 人工心肺の操作はベテランの臨床工学技士

� チューブがねじれていることに執刀医が気づかなかった。

� 動脈側と静脈側のチューブを反対に取り付けた。

� モニターの数値に異常があった。

� チューブにかかる圧力が低かった

� 臨床工学技士は人工心肺を一旦停止 → 全員で回路を点検

� ミスを発見した。

� 幸い、患者に後遺症は残らなかった。

事故事例１ –詳細

� ＜VTR＞「人工心肺動静脈の回路取り付け間違え」事例

� 「この日は、心臓病を患う80歳の女性に手術を行うことになっていました。心臓に人工の弁を取り付けるというもので、心臓手術として特別なものではありません。心臓手術

に欠かせないのが人工心肺です。手術の間、心臓の代わりに全身に血液を送ります。

通常、血液は心臓から動脈を経て全身に送られ、静脈を通って再び心臓に戻ってきま

す。手術では心臓を止め、代わりに人工心肺を使います。人工心肺のチューブを動脈と

静脈につなげ、血液を循環させます。ところが、このとき動脈側のチューブと静脈側の

チューブを反対に取り付けるというミスが起きてしまったのです。なぜこのようなミスが起

きたのか、経緯を見てみましょう。きたのか、経緯を見てみましょう。

� 執刀医はこの病院に来て１年目、心臓手術の経験はあまりありませんでした。そのた

め、ベテランの心臓外科医が指導医としてサポートにつきました。人工心肺の操作はベ

テランの臨床工学技士が行います。準備を先に終えた執刀医が、本来二人で行う人工

心肺の取り付けを一人で始めます。事故が起きたのはこのときです。人工心肺を取り付

ける際、通常は動脈側のチューブを１カ所、静脈側のチューブを２カ所切ります。そして、

動脈、静脈にそれぞれつなぎます。しかし、作業の途中でチューブがねじれていること

に執刀医は気づきませんでした。チューブを切る位置が逆になり、そのまま誤ってつな

いでしまったのです。これでは血液が正常に全身に送られません。５分間この状態が続

けば、脳に重い障害が残る危険性があります。

� 執刀医も指導医も、誤ってチューブを取り付けたことに気づかないまま、人工心肺を動

かすよう指示を出します。異常に気づいたのは臨床工学技士でした。モニターの数値に

異常がありました。チューブにかかる圧力が低かったのです。臨床工学技士は人工心

肺を一旦停止します。全員で回路を点検して、初めてミスに気づき、チューブは正しくつ

なぎ直されました。幸い、患者に後遺症は残りませんでしたが、臨床工学技士の慎重な

操作がなければ、重大な事故につながっていました」（VTR終了）

ヒヤリ事例２人工心肺スタート時送血不能人工心肺スタート時送血不能人工心肺スタート時送血不能人工心肺スタート時送血不能

操作者から見える範囲 操作者から見えない部分

内圧確認時の鉗子位置

http://ero01.hp.infoseek.co.jp/hiyari.ppt より引用

ヒヤリ事例２－対処人工心肺スタート時送血不能人工心肺スタート時送血不能人工心肺スタート時送血不能人工心肺スタート時送血不能

送血カニューレ挿入確認時の

鉗子位置の不徹底

�回路内圧計で脈圧を確認する

�鉗子位置を限定

http://ero01.hp.infoseek.co.jp/hiyari.ppt より引用

事故事例３

� 2001年3月：大学病院

� １２歳：女児

� 心房中核欠損症の手術

� 人工心肺装置の誤作動

� フィルタの構造上の問題� フィルタの構造上の問題

� 陰圧吸引補助脱血法

� 判決の主旨：薬事法の適応外のフィルターが必要もな

い箇所に設置されており、このフィルターが閉塞したこ

とが事故原因

� 医師の誤操作とする内部報告 → 学会の実験で否定される

� 問題は証拠隠滅など、診療記録の改ざん

� 装置の作動記録を偽造するよう、臨床工学技士に働き

かける

次回の予告(まとめ)

�前期の授業を通してのまとめを行う。