JP2004329793A

JP2004329793A - 血球成分の変形防止機能を有する気泡除去チャンバー

Info

Publication number: JP2004329793A
Application number: JP2003133676A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Yasuda; 良隆安田; Kazuo Era; 和雄江良; Takanori Morizaki; 孝典森崎
Original assignee: Hanaco Medical Co Ltd
Current assignee: Hanaco Medical Co Ltd
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-12
Also published as: JP3938557B2

Abstract

【課題】血流により血液に泡が発生するのを極力防止し、また赤血球を壊れ難くして凝血・血栓を極めて良好に防ぐこと
【課題を解決する手段】本発明の気泡除去チャンバーは、円筒部５の上端にサイドキャップ１を有し、また前記円筒部の下端にフィルター部材６を内包すると共に下部キャップ３を有する気泡除去チャンバー２において、前記サイドキャップ１は、メインチューブ接続部９を有し、前記サイドキャップ１の円筒内面の一部が平面に形成されており、かつ該平面に並列してメインチューブ接続部９から該内面へ通じる貫通孔を有する。このような構造を有することにより血液流は、サイドキャップ１の円筒内面に形成されている平面に向かって噴出し平面と円筒内壁に沿って緩やかに流れ、泡の発生が防止されるばかりでなく円筒へ直接当たらないので、赤血球を壊れ難く、したがって、凝血・血栓を極めて良好に防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、血球成分の変形を抑える機能を有する気泡除去チャンバー（ドリップチャンバーともいう。）に関するもので、更に詳しくは本発明は、体外循環回路用サイドキャップの内壁に形成された平面部に体液（血液）を意図的に沿わせ、体液自身の流れをスムーズにし、チャンバー内の泡立ちを極力防止して、赤血球を壊れ難くして体外循環回路内におけるコアグレーション・フィブリン（以下、コアグラ・フィブリンという）等の凝血乃至血栓を極力防止することができる優れた機能を有する気泡除去チャンバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、体外循環回路システムを使用して血液などの人工透析する方法は知られており、近年では、前記体外循環回路システムの気泡除去チャンバー内の側壁に体液を旋回させ、沿わせることにより極力消泡することが行われている。従来技術では、この体液中の気泡除去装置においては、被処理血液を容器本体の中心軸まわりに旋回する旋回流として上部空間に導入する液入口を有している。更に旋回流となった被処理血液は、容器本体の上部空間において旋回しながら外周部側から中央部側に移行する。ここで、旋回流の流速が大なる外周部では、比重の異なる血液と気泡に大なる遠心力が作用することから、血液中の気泡が積極的に遠心分離される。このように遠心分離された血液及び気泡が次第に流速を低下して中央部側に移行するに従い、大きな浮力上昇作用が作用し、気泡は上方に移行し、血液のみが濾過体を通過して下部空間に流入し、液出口から流出する。他方、上部空間において上方に移行した気泡は、上部空間の気泡だまりに一定量集まる毎に開かれる弁を経て空気出口から除去される（例えば、特許文献１参照）。また人工透析システムにおいて、血液の体外循環システムを円滑に作動する貯血用具が開発されており、この貯血用具を構成する円筒状の貯血部にその接線方向に臨むように血液導入用管体を接続し、前記管体を介して血液を貯血部の内周壁面に周回するように構成し、これによって前記血液内に気泡を極力発生させることなく当該貯血部に貯留される血液を容易且つ正確に視認出来ることが記載されている（例えば、特許文献２参照）
【０００３】
一方、現在実用化されている気泡除去チャンバーにおいて、図６に示されるタイプでは、気泡除去チャンバー２の上面に設けられた落し込みチューブ２２から血液中へ流入する形式からなり、この形式では、落し込みチューブ２２が血液中に導入されているので、血液の流入方向は、血液中を下部方向２３と上部方向２４の二方向へ流れながら濾過網６を通過して下部から流出する。また図７に示されるタイプでは、気泡除去チャンバー２の上面に設けられた落し込みチューブ２２がチャンバー内の血液面の上方に設置され、血液を貯留血液の上面に落とす形式からなる。この形式では、血液を貯留血液の上面に落とすので、その際、血液面にぶつかり、泡が発生するばかりでなく血球成分の破壊される恐れが大きいという問題がある。更に図８に示されるタイプでは、気泡除去チャンバーの側壁部から血液が導入される形式からなり、この形式では、導入血液の速度が遅い場合は、血液の流れ方向２７の如く、血液上面にぶつかる形で導入される。また導入血液の速度が速い場合には、チャンバー側壁２１に血液が強くぶつかり（２６）、さらに血液の流れ方向が２６ａ及び２６ｂへと一部は、壁２１に沿って流れ、また直接血液中へ入る。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−２２８８４９号公報（第３頁左上欄第１４行乃至同右上欄第３行、同左下欄第９行乃至同右下欄第３行参照）
【特許文献２】
特開昭６３−２６４０７１号公報（第２頁右下欄第７行乃至同右下欄第１５行参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述のごとき、従来の気泡除去チャンバー乃至貯血用具では、体外循環回路用血流は、標準では、１８０ｍｌ／ｍｉｎ〜２００ｍｌ／ｍｉｎで設定され、また遅い場合には、１２０ｍｌ／ｍｉｎ前後であり、更に早い場合では、２５０ｍｌ／ｍｉｎ前後に設定されるが、特に、血流が遅い場合、即ち血流が少ない場合には、側壁に沿わないで落下し直接血液レベル面に落ちる場合があり、このことにより気泡が発生する原因となる。また血流が速い場合には、壁に当たる時、赤血球が壊れる恐れがないか、赤血球の溶血はどうなのかなどを考慮する必要がある。また図６に示されるタイプでは、泡が出難く、血球成分が壊れないという性能を有する点で好ましいが、血液中に溶け込んでいる泡が落し込みチューブ２２の周囲に付着して残血ができるという問題がある。図７に示されるタイプでは、血液を貯留血液の上面に落とすので、その際、血液面にぶつかり、泡が発生するばかりでなく血球成分の破壊される恐れが大きいという問題がある。更に図８のに示されるタイプでは、導入血液の速度が遅い場合は、血液の流れ方向２７の如く、血液上面にぶつかって導入されるので、泡が発生するという問題があり、また導入血液の速度が速い場合には、チャンバー側壁２１に血液が強くぶつかり（２６）、さらに血液の流れ方向が２６ａ及び２６ｂへと一部は、壁２１に沿って流れ、また直接血液中へ入るので、特に血液がチャンバー側壁２１にぶつかった時に、血球成分が壊れる恐れが大きいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明者等は、これらの点について種々検討したところ、サイドキャップの円筒内壁面の一部を平面に形成すると共に、メインチューブ接続部の先端部を片面テーパー状に形成して平面に当たるように形成したことにより、低流量であっても該側壁の平面を流れ、血液は直接チャンバー内の血液レベル面に直接落下することがないこと、及び流速が速い場合でも内壁面に形成された平面に流れるように当たるため赤血球が壊れる恐れが少ないという格別顕著な効果を奏することを見出し、本発明に至った。したがって、本発明が解決しようとする課題は、気泡除去チャンバー内の血流により血液に泡が発生するのを極力防止し、また赤血球を壊れ難くすることにより、体外循環回路内におけるコアグラ・フィブリン等の凝血・血栓を極めて良好に防ぐことができるドリップチャンバーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、以下の各発明によってそれぞれ達成される。
【０００８】
（１）円筒部の上端にサイドキャップを有し、また前記円筒部の下端にフィルター部材を内包すると共に下部キャップを有するドリップチャンバーにおいて、前記サイドキャップは、メインチューブ接続部を有し、前記サイドキャップの円筒内面の一部が平面に形成されており、かつ該平面に並列してメインチューブ接続部から該内面へ通じる貫通孔を有することを特徴とするドリップチャンバー。
（２）貫通孔は片面テーパー状に形成されており、該テーパー形状は貫通孔内面がメインチューブ接続部から延長方向に伸び、サイドキャップの円筒内面の平面部と平行にかつ並列に形成された貫通孔内面部と貫通孔の対向内面が前記サイドキャップの平面部方向へ傾斜して形成されていることを特徴とする前記第１項に記載のドリップチャンバー。
（３）メインチューブ接続部は、上下方向に角度を有していることを特徴とする前記第１項又は第２項に記載のドリップチャンバー。
【０００９】
本発明のドリップチャンバーは、円筒部の上端にサイドキャップを有し、また前記円筒部の下端にフィルター部材を内包すると共に下部キャップを有するドリップチャンバーにおいて、前記サイドキャップは、メインチューブ接続部を有し、前記サイドキャップの円筒内面の一部が平面に形成されており、かつ該平面に並列してメインチューブ接続部から該内面へ通じる貫通孔を有することにより、ドリップチャンバー内の血流により血液に泡が極力発生するのを防止し、また赤血球を壊れ難くすることにより体外循環回路内におけるコアグラ・フィブリン等の凝血・血栓を極めて良好に防ぐことができるという格別優れた効果を奏するものである。また本発明のドリップチャンバーは、貫通孔は片面テーパー状に形成されており、該片面テーパー形状とは貫通孔内面がメインチューブ接続部から延長方向に伸び、サイドキャップの円筒内面の平面部と平行にかつ並列に形成された貫通孔内面部と貫通孔の対向内面が前記サイドキャップの平面部方向へ傾斜して形成されている意味であり、このような片面テーパー状に形成されていることにより、ドリップチャンバー内へ流入した血液を意図的にサイドキャップの円筒内面の平面部に沿わせ、その後、スパイラル状に下方に向かって流下するので、体液自身の流れをスムーズにし、チャンバー内の泡立ちを極力防止し、また赤血球を壊れ難くすることにより体外循環回路内におけるコアグラ・フィブリン等の凝血・血栓を極めて良好に防ぐことができるという格別優れた効果を奏するものである。更に本発明のドリップチャンバーは、メインチューブ接続部は、上下方向に角度を有していることで泡の発生を軽減することができるという優れた効果を奏するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明するが、本発明は、これらの形態のみに限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明のドリップチャンバーを示す断面図である。図２は、本発明のサイドキャップを示す正面図である。図３は、図２のサイドキャップのＡ−Ａ′で切断した断面図である。図１乃至図３において、気泡除去チャンバー２は、円筒部５の上端にサイドキャップ１を有し、また下端には下部キャップ３を有し、更に円筒部の底部には濾過網６を有している。ここでサイドキャップ１は、円筒部本体４からなり、該本体の頂部に液面調節ライン接続部７及び圧力モニターライン接続部８を有すると共に、側部にはメインチューブ接続部９を有している。また図３から明らかなように、サイドキャップ１は、円筒部本体４からなり、また該円筒部本体４の内面は平面部４２が形成されており、この平面部４２の平面と平行かつ並列してメインチューブ接続部９が設けられている。このメインチューブ接続部９の先端１０は、メインチューブ接続部９の内壁の平面部４２と平行かつ並列に先端内面４３を有しており、言い換えれば、サイドキャップ１の円筒部本体４の内壁の平面部４２とメインチューブ接続部９の先端１０の内面４３とメインチューブ接続部９の内面は、それぞれ平行面を形成している。前記の内壁の平面部４２と内面４３とは、並列でもまた段差を有していてもよい。
【００１２】
更にメインチューブ接続部９の先端１０の対向内面４４は、サイドキャップ１の円筒部本体４の内面の平面部４２の方向に傾斜した内壁を有しており、このように形成することにより、気泡除去チャンバー内へ流入した血液を意図的にサイドキャップの円筒内面の平面部４２に沿わせ、体液自身の流れをスムーズにする。その結果、血流（体液流）に泡の発生を極力抑えるという優れた効果を奏するものである。メインチューブ接続部９の先端１０の平行内壁面又は内面４３に対する対向内壁面又は内面４４の角度は、あまり急峻でなければよく、一応の目安としては、１°〜２０°が好ましく、更には、５°〜１０°が好ましい。また、メインチューブ接続部９の上下方向への角度は、８０°〜１２０°が好ましく、更に好ましくは８５°〜１２０°である。この角度範囲で血流に泡を発生させることなく、また血球成分を破壊することなくドリップチャンバーを通過させることができる。
【００１３】
【実施例】以下に実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、この例によって限定されるものではない。
【００１４】
〔実施例〕透析装置の試装モデルとして、図５に示される試験装置を使用し、使用回路として、本発明の気泡除去チャンバーＡ，当社（ハナコメディカル株式会社製品）の従来の気泡除去チャンバーＢ，Ｃ及び他社の気泡除去チャンバーＤを用いて試験した。図８において、手の代わりにサンプリングポート３１、３２を使用した。試験装置は、サンプリングポート３１、Ｖ側チャンバー３３、クランプ３６、容器３７、ポンプ３５、サンプリングポート３２、Ａ側チャンバー３４、サンプリングポート３１の順に接続して循環回路を形成した。また容器３７には、牛乳（那須山麓牛乳）３８を入れ、液の流れが分かるようにサンプリングポート３１、３２から着色インキ（万年筆用水性インキ：青、クロス社製）を注入し得るように構成した。この試験装置において、Ａ側チャンバー３４とＶ側チャンバー３３としては、上記の本発明の気泡除去チャンバーＡ（図４）、当社の従来の気泡除去チャンバーＢ（図６）と同Ｃ（図７）及び他社の気泡除去チャンバーＤ（図８）を使用した試験を行った。牛乳の注入速度は、ポンプ３５で２００ｍｌ／分及び１００ｍｌ／分の２態様でＡ側チャンバー３４からＶ側チャンバー３３方向へ流し、Ａ側チャンバー３４の上流部のサンプリングポート３２及びＶ側チャンバー３３の上流部のサンプリングポート３１に着色インキを注入してチャンバー内の牛乳の流れを観察し、かつ３分間経過後の牛乳の流れの状態を観察した。またＶ側圧力は、５０、１００及び１５０ｍｍＨｇの３条件で試験を実施した。得られた結果を表１に示す。表１において、○は、インキの滞留がない。▲は、インキの滞留が若干量の残る。□は、インキの滞留層が発生。
【００１５】
【表１】

【００１６】
表１から明らかなように、本発明の気泡除去チャンバーＡ（図４）では、サイドキャップ１の内壁の平面を流れ、ついで内筒壁に沿って液２０が流れるので、流量を落とした状態でもチャンバー内にインキの滞留部分が発生しないことがわかった。これに対して、当社の従来の気泡除去チャンバーＢ（図６）では、上部の落し込みチューブ２２から直接、液を落とし込むので、液２３は下流し、また一部の液２４、２４は落し込みチューブ２２の周囲に流れ、インキの層が発生し、その部分は全く動かない状態であった。また当社の従来の気泡除去チャンバーＣ（図７）及び他社の気泡除去チャンバーＤ（図８）では、速い流速の場合には、Ｃでは、液は液流２３、２５、２５と３方向に流れ、Ｄでは，液流は２６、２６ａ，２６ｂとなり、インキの滞留がないが、流量を遅くした状態では、Ｄでは、チャンバー内液面付近に若干のインキが残るのを観察した。以上の結果から、本発明の気泡除去チャンバーＡは、この試験装置でチャンバー内の流れに滞留部分を生じることがないということは、実際の透析で血液を循環させる場合においても、チャンバー内の血液凝固を実質的に低減させることができることを意味する。
【００１７】
【発明の効果】本発明の気泡除去チャンバーは、円筒部の上端にサイドキャップを有し、また前記円筒部の下端に濾過網を内包すると共に下部キャップを有する気泡除去チャンバーにおいて、前記サイドキャップは、メインチューブ接続部を有し、前記サイドキャップの円筒内面の一部が平面に形成されており、かつ該平面に並列してメインチューブ接続部から該内面へ通じる貫通孔を有することにより、気泡除去チャンバー内の血流により血液に泡が発生するのを極力防止し、また血球成分である赤血球を壊れ難くすることにより体外循環回路内におけるコアグラ・フィブリン等の凝血・血栓を極めて良好に防ぐことができるという格別優れた効果を奏するものである。また本発明の気泡除去チャンバーは、貫通孔は片面テーパー状に形成されており、該テーパー形状は貫通孔内面がメインチューブ接続部から延長方向に伸び、サイドキャップの円筒内面の平面部と平行にかつ並列に形成された貫通孔内面部と貫通孔の対向内面が前記サイドキャップの平面部方向へ傾斜して形成されていることにより、気泡除去チャンバー内へ流入した血液を意図的にサイドキャップの円筒内面の平面部に沿わせ、体液自身の流れをスムーズにし、チャンバー内の泡立ちを極力防止し、また赤血球を壊れ難くすることにより体外循環回路内におけるコアグラ・フィブリン等の凝血・血栓を極めて良好に防ぐことができるという格別優れた効果を奏するものである。更に本発明の気泡除去チャンバーは、メインチューブ接続部は、上下方向に角度を有していることで泡の発生及び赤血球の破壊の恐れを軽減することができるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の気泡除去チャンバーを示す断面図である。
【図２】本発明のサイドキャップを示す正面図である。
【図３】図２のサイドキャップのＡ−Ａ′で切断した断面図である。
【図４】本発明の気泡除去チャンバーを示す断面図である。
【図５】本発明に用いる試験装置を示す経路図である。
【図６】従来の本発明の気泡除去チャンバーを示す断面図である。
【図７】本発明の気泡除去チャンバーを示す断面図である。
【図８】本発明の気泡除去チャンバーを示す断面図である。
【符号の説明】
１サイドキャップ
２気泡除去チャンバー
３下部キャップ
４円筒部本体
５円筒部
６濾過網
７液面調節ライン接続部
８圧力モニターライン接続部
９メインチューブ接続部
１０先端（サイドキャップの筒内出口）
２０、２３、２４、２５、２６、２６ａ、２６ｂ、２７液流方向
２１チャンバー側壁
２２落し込みチューブ
３１，３２サンプリングポート
３３Ｖ側チャンバー
３４Ａ側チャンバー
３５ポンプ
３６圧力調整部
３７容器
３８牛乳
４１サイドキャップ円筒内面
４２サイドキャップ円筒内面の平面部
４３メインチューブ接続部先端内平面部
４４メインチューブ接続部先端内面傾斜部
４５メインチューブ接続部の内壁面

Claims

円筒部の上端にサイドキャップを有し、また前記円筒部の下端にフィルター部材を内包すると共に下部キャップを有する気泡除去チャンバーにおいて、前記サイドキャップは、メインチューブ接続部を有し、前記サイドキャップの円筒内面の一部が平面に形成されており、かつ該平面に並列してメインチューブ接続部から該内面へ通じる貫通孔を有することを特徴とする気泡除去チャンバー。
貫通孔は片面テーパー状に形成されており、該テーパー形状は貫通孔内面がメインチューブ接続部から延長方向に伸び、サイドキャップの円筒内面の平面部と平行にかつ並列に形成された貫通孔内面部と貫通孔の対向内面が前記サイドキャップの平面部方向へ傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の気泡除去チャンバー。
メインチューブ接続部は、上下方向に角度を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の気泡除去チャンバー。