心臓外科手術を受ける患者さんの血液に
より負担の少ない人工肺を
テルモは、心臓を停止させて行う心臓外科手術(オンポンプ手術)中に心臓に代わって血液の体外循環を担う人工心肺装置や、肺の代わりに炭酸ガスと酸素のガス交換を行う、ホローファイバー型人工肺を展開しています。多孔質ホローファイバー型人工肺は、1982年にテルモが世界で初めて開発しました。約35年以上にわたり数々の技術改良を重ね、手術中の患者さんの生命維持に用いられています
患者さんの全身の血液を人工心肺装置で循環させながら、人工肺で血中のガス交換を行う―。この際に重要なことは「血液の変性を防ぐこと」です。血液は空気や異物に接するとたちまち変性します。このため、異物と接する面積を少なくし、血液適合性を向上させることが重要となります。 従って、人工肺の技術上の課題は、「使用部材の血液適合性の向上」であり、 「ガス交換効率の向上(小さい接触面積で十分な性能を引き出すこと)」となります。
また、人工心肺システムの回路は、使い始めに人工肺を含む血液回路内を生理食塩水などの充填液で満たして空気を抜く必要があります。この充填液量が多ければ患者さんの血液が薄まり、酸素運搬能力が落ちたり、輸血が必要になることで感染症などのリスクが高まったり、術後回復に身体的負担が生じます。血液への影響を抑えるためにも、回路内を流れる液体の量、「充填量(プライミングボリューム)の低減」が求められます。この充填量は、小児など身体の小さな患者さんの場合、より影響が大きくなります。この他、血液が回路を流れる過程で生じる血栓や気泡など血液に影響を及ぼすこともあります。
Tテルモは、このような課題を一つひとつ解決するために、絶え間ない技術開発に取り組み続けてきました。
1982年に世界で初めて発売した多孔質ホローファイバー型人工肺には、繊維会社で作った多孔質の膜からなる細い中空糸「ホローファイバー」を用い、血液をファイバーの内部に通す「内部灌流」という方式を採用していました。しかし、粘り気のある血液を極細のファイバーに通すには、ポンプで高い圧力をかけなくてはならず、従来と異なる血液回路が必要になるなど、医療現場での評判は芳しくありませんでした。
また、このホローファイバーは、血液循環をさせるうちにファイバーの膜が割け、血液の漏れが生じる「ほくろリーク」と呼ばれる現象が報告されていました。このファイバーは「延伸法」という製法で作られており、膜に対してストレートに空いた孔が並んでおり、血液が漏れやすく、また、引っ張る力がかかると容易に裂けてしまうという弱点がありました。