JP2006239235A - 血液フィルタ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタ濾材の弛みが少なく各プリーツ間に十分な隙間を有し、十分な濾過機能と、フィルタ上面に付着した気泡を容易に排除可能な機能を有する血液フィルタ装置を提供する。
【解決手段】ドーム部２、フィルタ保持部３および底面部４を有するハウジング１と、フィルタ保持部に配置されハウジングの内腔をドーム部側と底面部側とに仕切るフィルタ８とを備え、ドーム部に流入した血液がフィルタ保持部を通過して底面部から流出する。フィルタ保持部の内周面とフィルタの外周縁との間に環状の補助保持具１０を備え、フィルタは、シート状濾材が複数のプリーツ８ａを形成して折り畳まれた形状を有し、複数のプリーツの稜線が互いに平行に補助保持具の内腔を横断するように配置されて、外周縁が補助保持具の内周面に固着される。補助保持具は、プリーツの稜線方向の伸張力がフィルタに印加されるように変形された状態でフィルタ保持部内に固着される。
【選択図】図１Ｃ

Description

本発明は、人工心肺回路内において異物や血栓等を濾過するために用いられる血液フィルタ装置に関する。特にフィルタ内部に滞留する気泡を除去することが容易な構造を有する血液フィルタ装置およびその製造方法に関する。

昨今、体外循環を伴う心臓手術に用いる人工心肺回路には、安全性を考慮して動脈フィルタ等の血液フィルタ装置を組み込むケースが増加している。当該血液フィルタ装置に求められる性能としては、患者の安全性を確保するという観点から、人工心肺回路内の微小異物や術中に生じた血栓、あるいは当該回路内に混入あるいは離脱した空気を患者の体内に送らないよう排除できる構造とすることが強く求められる。

一般的には、２０〜４０μｍ程度のポリエステル製スクリーンフィルタを、円筒プリーツ状に形成した形状が用いられている。例えば、特許文献１に示されるように、シート状濾材が、複数のプリーツを形成して折り畳まれ、各プリーツの山部を外方、谷部を内方に放射状に向けて円筒形状を形成して、円筒形状のハウジング内に装着されている。このようなフィルタによれば、例えば特許文献２や特許文献３に開示されているように、ハウジング内で、円筒形状濾材の径方向に血液が流れて濾材を通過し、血液中のゴミや不純物あるいは血栓等を、効果的に排除することができる。
特許第３２７０１９３号公報 特許第３０１２６９２号公報 特開２０００−６０９６７号公報

上述したようなフィルタにおいては、血液は円筒形状濾材の上部に流入し、円筒形状濾材の外側部を経由して径方向に濾材を通過し、円筒形状濾材の内部を経由して下部から流出する。濾材の面は垂直方向に配置されるので、プライミング時に、充填液の流れがフィルタ表面に流れ込む際に、気泡がフィルタの内部に残留し易い。そして、このようにして残存した気泡を外部へ放出することは困難である。何故ならば、濾材面が垂直方向に配置されているため、気泡がフィルタから離れ難く、気泡を完全に除去するには相当の時間を要するからである。

すなわち、フィルタ内部の残留気泡は、例えば、ハウジングを指ではじく等の外部からの衝撃によって分離させられる。その場合、気泡付着部分の直近から衝撃を与えても、一時的に気泡がフィルタから分離されるが、隣接するフィルタのプリーツ部分に再度付着し易く、上方に位置する排気口まで気泡を誘導することが困難である。

このような問題を解決して、血液中の不純物や血栓等を効果的に除去しつつ、フィルタ中に残留している気泡の排除も容易である構成とするために、フィルタの形状および設置態様が重要であることが判った。そのために、効果的な血液フィルタ装置として、本発明者らは、下記のような構成を検討した。

すなわち、血液フィルタ装置のハウジングを、血液流入口と頂部の空気排出口を有するドーム部と、ドーム部の下部に設けられたフィルタ保持部と、フィルタ保持部の下部に設けられ血液流出口を有する底面部とから構成し、流入口からドーム部に流入した血液がフィルタ保持部を通過して流出口から流出する構成とする。ハウジングの内腔をドーム部側と底面部側とに仕切るように、フィルタ保持部にフィルタを配置する。フィルタの構造は、シート状濾材が複数のプリーツを形成して折り畳まれた形状とし、複数のプリーツの稜線が互いに平行にフィルタ保持部の内腔を横断するように配置する。

この構成によれば、血液中の異物や血栓等を確実に排除することができるとともに、フィルタの上下方向に障害物がないので、プライミング操作時にフィルタ上面に付着した気泡を、ハウジングに物理的な衝撃を与えるだけで、容易に排除することが可能である。

ところが、上述のように複数のプリーツが平行に配置された形状のフィルタを、シート状濾材に弛みを生じることなく張り詰めた状態で、フィルタ保持部の内腔に固定することは困難である。すなわち、フィルタ保持部の内腔に、プリーツを形成して折り畳まれたフィルタを配置し、例えば樹脂によりフィルタ保持部内周面に固着しようとしても、フィルタの外周縁は自由な状態であるため、シート状濾材に弛みを生じ易いからである。

シート状濾材の弛みは、特に、ハウジングを大きくすることなくフィルタ膜面積を大きくして、濾過効率を高めようとすると、大きな問題になる。つまり、そのような場合は、フィルタを構成するシート状濾材の折り数や折り深さを大きくすることになり、シート状濾材が弛みを持っていると、各プリーツが撓んでシート状濾材が相互に接触する状態になり易いからである。シート状濾材が相互に接触すると、各プリーツ間の隙間が塞がれた状態になるとともに、各プリーツ間の谷間の奥に閉塞空間が形成される。そのため、その閉塞空間に気泡が捕捉されると、ハウジングに物理的な衝撃を与えることにより排除することが困難になる。また、シート状濾材に接触部が存在すると、血液が通過し難くなり濾過効率が低下する。

従って本発明は、フィルタを構成するシート状濾材の弛みが低減され各プリーツ間に十分な隙間が確保されて、血液中の異物や血栓等を確実に排除する機能を有するとともに、フィルタ上面に付着した気泡を、ハウジングに物理的な衝撃を与えるだけで容易に排除することが可能な血液フィルタ装置を提供することを目的とする。

本発明の血液フィルタ装置は、血液流入口と空気排出口を有する上面部、前記ドーム部の下部に設けられたフィルタ保持部、および前記フィルタ保持部の下部に設けられ血液流出口を有する底面部を含んで構成されたハウジングと、前記フィルタ保持部に配置され前記ハウジングの内腔を前記上面部側と前記底面部側とに仕切るフィルタとを備え、前記血液流入口から前記上面部に流入した血液が前記フィルタ保持部を通過して前記血液流出口から流出するように構成される。

上記課題を解決するため、本発明の血液フィルタ装置は、前記フィルタ保持部の内周面と前記フィルタの外周縁との間に配置された環状の補助保持具を更に備え、前記フィルタは、シート状濾材が複数のプリーツを形成して折り畳まれた形状を有し、前記複数のプリーツの稜線が互いに平行に前記補助保持具の内腔を横断するように配置されて、外周縁が前記補助保持具の内周面に固着され、前記補助保持具は、前記プリーツの稜線方向の伸張力が前記フィルタに印加されるように変形された状態で前記フィルタ保持部内に固着されていることを特徴とする。

本発明の血液フィルタ装置の製造方法は、血液流入口と空気排出口を有する上面部、前記上面部の下部に設けられたフィルタ保持部、および前記フィルタ保持部の下部に設けられ血液流出口を有する底面部を含んで構成されたハウジングと、前記フィルタ保持部に配置され前記ハウジングの内腔を前記上面部側と前記底面部側とに仕切るフィルタとを備え、前記血液流入口から前記上面部に流入した血液が前記フィルタ保持部を通過して前記流出口から流出する血液フィルタ装置を製造する方法である。

上記課題を解決するため、本発明の製造方法は、シート状濾材が複数のプリーツを形成して折り畳まれた形状を有する前記フィルタを、環状の補助保持具の内腔に、前記複数のプリーツの稜線が互いに平行に補助保持具の内腔を横切るように配置して、前記フィルタの外周縁を前記補助保持具の内周面に固着し、次に、前記補助保持具を、前記プリーツの稜線方向の伸張力が前記フィルタに印加されるように変形させて、前記フィルタ保持部に固着することを特徴とする。

上記構成の血液フィルタ装置によれば、フィルタのプリーツの稜線方向に作用する伸張力により、フィルタを構成するシート状濾材の弛みが低減されて、各プリーツ間に十分な隙間が確保される。その結果、血液中の異物や血栓等を確実に排除する機能を有し、しかもフィルタ上面に付着した気泡を、ハウジングに物理的な衝撃を与えるだけで容易に排除することが可能である。

本発明の血液フィルタ装置において、前記補助保持具は、前記フィルタのプリーツの稜線方向と交差する方向に圧縮されるように前記変形を受けている構成とすることができる。

また、前記補助保持具は、前記フィルタ保持部との当接により前記変形を受けている構成とすることができる。

また、前記フィルタ保持部の内周面の断面形状および前記補助保持具の外周面の断面形状は、いずれか一方が円形で他方が楕円形であり、前記フィルタ保持部の内周面と前記補助保持具の外周面の当接により前記補助保持具が前記変形を受けている構成とすることができる。

また、前記補助保持具の内周面から前記フィルタの外周縁部に亘って充填された第１樹脂により、前記フィルタを前記補助保持具の内周面に固着することができる。

また、前記補助保持具は、前記フィルタ保持部に対して、接着材、封止部材、熱溶着、または高周波溶着のいずれかにより固着することができる。

また、前記フィルタ保持部の内周面から前記フィルタの外周縁部に亘って充填された第２樹脂により、前記フィルタ保持部に対して前記補助保持具を固着することができる。

また、前記補助保持具は、前記第１樹脂および前記第２樹脂よりも弾性定数の大きな樹脂により形成されていることが好ましい。

また、前記フィルタは、異物を濾過する機能を有する濾材のみにより形成することができる。

また、前記補助保持具は、その内周面に前記プリーツの端部に対応させて形成された複数の保持リブを有し、前記プリーツの端部が各々前記保持リブ間に挿入されている構成とすることができる。

本発明の血液フィルタ装置の製造方法において、前記補助保持具を前記フィルタ保持部内に設置するとき、前記フィルタ保持部の内周面と前記補助保持具の外周面の当接により、前記補助保持具に、前記フィルタのプリーツの稜線方向と交差する方向に圧縮されるように変形を受けさせることができる。

また、前記フィルタ保持部の内周面の断面形状および前記補助保持具の外周面の断面形状を、いずれか一方が円形で他方が楕円形とし、前記フィルタ保持部の内周面と前記補助保持具の外周面の当接により前記補助保持具に前記変形を受けさせることができる。

また、前記補助保持具の内腔に前記フィルタを配置した後、前記補助保持具の中心軸の周りの遠心力を作用させながら、前記補助保持具の内周面から前記フィルタの外周縁部に亘る領域に樹脂を充填し硬化させることにより、前記フィルタの外周縁を前記補助保持具の内周面に固着することができる。

また、前記フィルタ保持部の内腔に前記補助保持具を配置した後、前記フィルタ保持部の中心部の周りの遠心力を作用させながら、前記フィルタ保持部の内周面から前記フィルタの外周縁部に亘る領域に樹脂を充填し硬化させることにより、前記補助保持具を前記フィルタ保持部に固着することができる。

また、前記補助保持具として、内周面に前記プリーツの端部に対応させた保持リブを形成したものを用い、前記フィルタを、前記補助保持具の内腔に配置する際に、前記プリーツの端部を各々前記保持リブ間に挿入することにより、前記フィルタを前記補助保持具の内腔に暫定的に位置決めすることができる。

以下、本発明の実施形態における血液フィルタ装置について、図面を参照しながら説明する。

図１Ａは、血液フィルタ装置の正面図、図１Ｂはその平面図、図１Ｃはその断面図である。１は例えば樹脂製のハウジングであり、上部構造を形成するドーム部２、中央部構造を形成するフィルタ保持部３、および下部構造を形成する底面部４を有する。ハウジング１の横断面の形状は円形である。

ドーム部２の側面部には血液流入口５が、水平方向かつドーム部２の内壁に沿う方向に血液が流入するように設けられている。ドーム部２の頂部には、気泡等の空気を排出するための空気排出口６が設けられている。底面部４には、血液の血液流出口７が設けられている。フィルタ保持部３は、円筒形を形成している。フィルタ保持部３には、図１Ｃに示すように、血液中の異物を濾過するフィルタ８が配置されている。フィルタ８は、ハウジング１の内腔をドーム部２側と底面部４側とに仕切っている。血液流入口５からドーム部２に流入した液体は、フィルタ保持部３を通過して血液流出口７から流出する。底面部４にはまた、支持部４ａが形成されている。支持部４ａは、このフィルタ装置を設置する際に用いられる部分であり、濾過機能には関係がない。

図１Ｃに示すように、ハウジング１は、上半体１ａおよび下半体１ｂからなる。フィルタ保持部３は、上半体１ａおよび下半体１ｂに各々形成された保持部内筒３ａ、保持部外筒３ｂから構成されている。保持部内筒３ａおよび保持部外筒３ｂにおいて上下半体１ａ、１ｂを嵌合させることにより、ハウジング１が一体化される構造になっている。フィルタ８は、環状の補助保持具１０の内周面に第１樹脂９ａにより固着され、さらに、フィルタ保持部３の内周面すなわち保持部内筒３ａの内周面に、第２樹脂９ｂにより固着されている。

ドーム部１は、上方へ向かうにつれて、内径が次第に小さくなるような形状を有する。それにより、血液に混入している気泡が分離し易くなるとともに、分離した気泡がドーム部１の内周面に沿って上昇する。また、ドーム部１の横断面が円形で、血液流入口５が水平方向かつドーム部２の内壁に沿う方向に血液が流入するように設けられているので、血液流入口５から流入した血液が、内周面に沿って図２に実線で示すような旋回流となる。旋回流をなした血液流は次第に失速し、図２に破線で示すように、失速した部分から次第に下方へと流れ、フィルタ保持部３に流入する。ドーム部１の形状は、図１Ａ等に示すような形状以外であっても、空気排出口６に向かって外径が次第に小さくなる形状であればよい。例えば円錐形状や、漏斗形状を用いることもできる。

図３Ａ、３Ｂに概念的に示すように、フィルタ８は、シート状メッシュからなる濾材が複数のプリーツ８ａを形成して折り畳まれた形状を有する。フィルタ８は、複数のプリーツ８ａの稜線が互いに平行に保持部内筒３ａ（フィルタ保持部）の内腔を横断するように配置されている。つまり各プリーツ８ａの稜線は、保持部内筒３ａの弦方向に配向されている。図３Ｂにおけるプリーツ８ａを示す太い実線は山部分を、細い実線は谷部分を、それぞれ示す。このように、各プリーツ８ａの稜線の包絡面は平坦であり、全体として平板状の外形を有する。なお、図３Ａには、図示の便宜上、保持部内筒３ａの円筒形の部分のみが示されているが、実際には、ドーム部２および底面部４と連続した形態に形成される。

フィルタ８は、補助保持具１０の内周面からフィルタ８の外周縁部に亘って充填された第１樹脂９ａにより、補助保持具１０の内周面に固着されている。フィルタ８が固着された補助保持具１０は、保持部内筒３ａの内周面からフィルタ８の外周縁部に亘って充填された第２樹脂９ｂにより、保持部内筒３ａの内周面に固着されている。図には、第１樹脂９ａと第２樹脂９ｂの境界１１が示されているが、両樹脂は同一の材質でよい。第１樹脂９ａあるいは第２樹脂９ｂとしては、例えばウレタン樹脂からなる封止樹脂を用いることができる。

補助保持具１０は、プリーツ８ａの稜線方向の伸張力がフィルタ８に印加されるように変形された状態で、保持部内筒３ａ内に固着されている。プリーツ８ａに稜線方向の伸張力が作用すると、濾材面の弛みが解消されて、各プリーツ８ａ間に適当な隙間が確実に形成される。

図３Ｂに示す例では、プリーツ８ａの稜線方向に伸張力を作用させるために、補助保持具１０は、プリーツ８ａの稜線方向と直交する方向に圧縮力されるように変形を受けている。補助保持具１０がそのような変形を受けることにより、圧縮方向に直交する方向、すなわちプリーツ８ａの稜線方向には伸張力を作用させることができる。

上記変形は、補助保持具１０の外周面と、保持部内筒３ａの内周面の当接により与えられる。すなわち、補助保持具１０の外周面の断面形状は、円形（真円形）である。一方、保持部内筒３ａは、外周面は真円形であるが、内周面の断面形状は楕円形である。保持部内筒３ａの内周面の楕円形の短軸長さは、補助保持具１０の外周面の径よりも小さく設定されている。そして、補助保持具１０は、プリーツ８ａの稜線方向と直交する方向が、保持部内筒３ａの内周面の楕円形の短軸方向に向くように、保持部内筒３ａの内腔に装着される。そのように装着すれば寸法差により、補助保持具１０は、プリーツ８ａの稜線方向と直交する方向に圧縮変形を受ける。

なお、補助保持具１０に作用させる圧縮力の方向は、プリーツ８ａの稜線方向と直交する方向であることが望ましいが、多少ずれてもよい。プリーツ８ａの稜線方向に対して９０°からずれた方向に圧縮力が作用する場合でも、その圧縮力の成分に応じて十分な伸張力をプリーツ８ａの稜線方向に作用させることは可能だからである。要するに、プリーツ８ａの稜線方向と交差する方向に圧縮力を作用させて、プリーツ８ａの稜線方向の伸張力がフィルタ８に作用することにより、各プリーツ８ａ間の隙間を確保できれば、所望の効果を得ることができる。なお、適切な効果を得るためには、補助保持具１０の材質は、第１樹脂９ａおよび第２樹脂９ｂよりも硬度の高い樹脂、例えばポリカーボネートを用いる。硬度の高い材質とすることにより、圧縮力が作用する際の局所的変形を抑制し、均一に変形させることができる。補助保持具１０が均一に変形する方が、各プリーツ８ａ間に適切な大きさの間隔を均一に確保する効果が大きい。

また、保持部内筒３ａの内周面の断面形状、および補助保持具１０の外周面の断面形状は、いずれか一方が円形で他方が楕円形であれば、それにより、両者の当接により補助保持具１０に上述の圧縮力を印加することができる。

第１樹脂９ａおよび第２樹脂９ｂの充填は、ポッティングにより行うことが好適である。また、保持部内筒３ａに対する補助保持具１０の固着は、樹脂のポッティング以外にも、接着材、熱溶着、または高周波溶着等を用いて行うこともできる。

以上のように構成された本実施の形態の血液フィルタ装置においては、図１Ｃ示したような形態でフィルタ８が配置されることで、図２に示したような失速して下方へ流れ込んできた血液流が、漏れなくフィルタ８を通過する。底面部４にはフィルタリングされた血液のみが流入する。

しかも、補助保持具１０の変形によりフィルタ８の濾材面の弛みが解消されて、各プリーツ８ａ間に適当な隙間が形成されているので、プライミング操作時に充填液がフィルタ８を通過する際に残存する気泡は、指で底面部４をはじく等の操作でフィルタ８に対して外部から上下方向の衝撃を加えることにより、ドーム部２上方の空気排出口６あるいは底面部４の血液流出口７から容易に排出される。すなわち、フィルタ８から分離した気泡は、上下方向に何ら障害物がないので、フィルタ８の他の部分に再度付着することなく、確実にドーム部２上方の空気排出口６あるいは底面部４の血液流出口７に達し、排出される。

また本実施の形態におけるフィルタ装置においては、フィルタ８が、複数のプリーツの稜線が互いに平行にフィルタ保持部３の内腔を横断する構造であることにより、次のような効果も得られる。すなわち、フィルタ８自体が形状を保持する力が強いので、濾材のメッシュのみで形成可能である。支持ネットを用いずにメッシュのみでフィルタ８を形成することにより、気泡除去が容易であり、また、血液流の圧力損失を低減することができる。

底面部４は、フィルタ８の下部に所定の空間を形成している。それにより、フィルタ装置を通過する血液流の圧力損失を、実用上無視できる範囲まで低減することができる。底面部４の内表面は、滑らかであると同時に、突起部分や窪み部分を有さない形状となっている。それにより、フィルタ保持部３を通過してきた血液流が、滞留することなく血液流出口７まで誘導され、フィルタ保持部３を通過後の血液に血栓等が生じることが抑制される。

血液流出口７は、図１Ａに示すように底面部４の最下部に配置すれば、血液の滞留部分が生じ難い。さらに、図１Ｂに示すように、底面部４の中心に向かう方向を有するように形成してもよいし、底面部４の側面に沿った方向を有するように形成してもよい。

なお、濾材としては、メッシュ状のもの、織布や不織布等、あるいはこれらの組合せ等を用いることができる。材質としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、フッ素繊維、あるいはステンレス等を用いることができる。

ハウジング１、特にドーム部２の横断面の形状は、血液の旋回流を生じさせる必要があることから、円形であることが好ましいが、楕円形等の他の形状を用いても、上述と同様の効果を得ることは可能である。本実施の形態においては、ドーム部２のフィルタ保持部３側における内径ｒ（図１Ｃ参照）は、封止用の第２樹脂９ｂの内径および底面部４のフィルタ保持部３側における内径と同じであり、それらの境界においてハウジング１の内面に段差が生じないように構成されている。

次に、本実施の形態におけるフィルタ装置の製造方法について、図４Ａ〜４Ｃ、図５Ａ、５Ｂ、図６Ａ〜６Ｄ、および図７を参照して説明する。

図４Ａは、血液フィルタ装置を構成するハウジングの上半体１ａを示す断面図、図４Ｂはその下面図、図４Ｃは図４ＢにおけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図５Ａは、ハウジングの下半体１ｂを示す平面図、図５Ｂはその断面図である。なお、図面の判りやすさを考慮して、図４Ｃにのみ、フィルタ８および封止用の第１および第２樹脂９ａ、９ｂが図示されている。

基本的な構造は、図１Ａ〜１Ｃを参照して説明したとおりである。上半体１ａにおける保持部内筒３ａには、一対の切り欠き１２が形成されている。下半体１ｂの保持部外筒３ｂには、保持部内筒３ａの一対の切り欠き１２に対応する位置に、貫通孔１３が形成されている。上下半体１ａ、１ｂを嵌合させたときには、切り欠き１２と貫通孔１３が連通して、保持部内外筒３ａ、３ｂの周壁を貫通する穴が形成される。この穴を設ける理由については後述する。

図６Ａ〜６Ｄは、フィルタ装置の製造工程中におけるフィルタ周辺の概要を示す断面平面図である。図６Ａは、補助保持具１０を示す平面断面図、図６Ｂはその側面断面図である。補助保持具１０は全体としては円環状であるが、その底部に、内方に向けて張り出した外縁底面部１４を有する。外縁底面部１４の上面には、フィルタ８を暫定的に支持するための構造である、保持リブ１５が設けられている。保持リブ１５は、フィルタ８の各プリーツ８ａ（図３Ａ参照）の端部に対応する溝を形成して配置されている。保持リブ１５により形成された溝の深さは、保持リブ１５の高さに対応する。図６Ｂには、補助保持具１０にフィルタ８が装着されている状態を示す。フィルタ８のプリーツ８ａの端部が各々保持リブ１５間に挿入されている。

まず図６Ｃに示すように、補助保持具１０の内腔にフィルタ８を装着する。その際には、フィルタ８の各プリーツの端部を、保持リブ１５の間に挿入することにより、フィルタ８を保持部内筒３ａに暫定的に保持させる。つぎに、フィルタ８の周縁に、封止用の第１樹脂９ａをポッティングにより充填し硬化させることにより、フィルタ８の周縁を補助保持具１０の内周面に固着する。ポッティングに際しては、補助保持具１０をその中心の周りに回転させて、樹脂に遠心力を与えながら充填する。それにより、第１樹脂９ａの内周面が円形に形成される。

次に、図６Ｄに示すように、フィルタ８が固着された補助保持具１０を、保持部内筒３ａに装着し、図３Ｂに示したように、保持部内筒３ａの内周面からフィルタ８の外周縁部に亘って第２樹脂９ｂをポッティングにより充填する。第２樹脂９ｂを硬化させることにより、補助保持具１０の周縁を保持部内筒３ａの内周面に固着する。

なお補助保持具１０を、保持部内筒３ａに装着したときに、図３Ｂを参照して説明したように、保持部内筒３ａの内周面と補助保持具１０の外周面の当接により、補助保持具１０は、プリーツ８ａの稜線方向と直交する方向に圧縮変形を受ける。それにより、プリーツ８ａの稜線方向の伸張力がフィルタ８に作用して、プリーツ８ａの弛みが修正されて適当に張り詰めた状態になり、各プリーツ８ａ間の隙間が確保される。

血液フィルタ装置の製造に際しては、まず、図６Ａ〜６Ｃに示したようにして、補助保持具１０にフィルタ８を固着する。次に、ハウジングの上半体１ａの保持部内筒３ａに、フィルタ８が固着された補助保持具１０を装着する。次に、上下半体１ａ、１ｂを保持部内外筒３ａ、３ｂにおいて嵌合させることにより、ハウジング１を一体化させる。

次に、図７に示すような、ポッティング用の治具を備えた装置を用いて、封着用の樹脂の充填を行う。図７に示すように、フィルタ８が収納されたハウジング１を、回転治具１６内に設置する。回転治具１６は、ハウジング１を支持する所定の形状を有する内腔１６ａを有する。回転治具１６を回転させることにより、ハウジング１が共に回転する。回転治具１６はまた、上部にウレタン樹脂等の封止樹脂が貯留された回転治具１７を有し、回転治具１７から保持部外筒３ｂの側面に至る樹脂供給路１８が設けられている。保持部外筒３ｂの側面に供給された封止樹脂は、切り欠き１２と貫通孔１３（図４Ａ〜Ｃ、図５Ａ、Ｂ参照）を通って、保持部内筒３ａの内腔に進入する。

回転治具１６を回転させたとき、保持部内筒３ａの軸心を中心とする水平方向の遠心力が作用する。それにより回転治具１７から封止樹脂が溢れ、樹脂供給路１８を通って保持部内筒３ａ内に供給され、保持部内筒３ａの内周面とフィルタ８の外周部との間に樹脂が充填される。充填された樹脂を硬化させることにより、図１Ｃに示したように、第２樹脂９ｂにより補助保持具１０およびフィルタ８を、保持部内筒３ａの内周面に固定することができる。

以上のように、保持部内筒３ａの内周面と補助保持具１０およびフィルタ８の外周部との間を、遠心力を作用させながらポッティングにより樹脂封止することにより、同時に次の６つの効果が得られる。

１）フィルタ８のプリーツの形状を保持する。

２）フィルタ８のプリーツをフィルタ保持部３に支持する。

３）ハウジングの上下半体１ａ、１ｂを相互に接合する。

４）フィルタ保持部３内周面とフィルタ８の外周部との間を封止する。

５）フィルタ保持部３とドーム部２あるいは底面部４の境界における内壁面に段差のない流路断面を形成する。

したがって、この製造方法によれば、製造工程が極めて簡潔であり、製造コストの低減に効果的である。また、５）の作用によれば、ハウジングの内壁面が滑らかになり、血栓の発生防止および気泡除去性の向上に効果的である。

上述の血液フィルタ装置の構成において、フィルタ８を保持部内筒の内周面に暫定的に保持させるためには、保持リブ１５を設けることは必須ではない。また、他の構造、例えば周縁部のみにネットをスペーサとして配置し、ネットをフィルタ８の外周縁における各プリーツ８ａ間に介在させて、相互の隙間を均一に保持することも可能である。

また、フィルタ保持部３の上面部は、必ずしもドーム部状である必要はない。用途によっては、上面部が単純な円筒状でよい場合もある。また、血液流入口、空気排出口も、他の位置や、形状で設けられてもよい。

本発明の血液フィルタ装置は、フィルタを構成するシート状濾材の弛みが少なく、各プリーツ間に十分な隙間が確保される。従って、血液中の異物や血栓等を確実に排除する機能を有し、しかもフィルタ上面に付着した気泡を、ハウジングに物理的な衝撃を与えるだけで容易に排除することが可能であって、実用上の極めて有用な機能を提供できる。

本発明の一実施形態における血液フィルタ装置の正面図 同血液フィルタ装置の平面図 同血液フィルタ装置の断面図 同血液フィルタ装置の上部における血液の流れを示す斜視図 同血液フィルタ装置におけるフィルタ保持部の概略構成を示す斜視図 同フィルタ保持部の断面で示した平面図 同血液フィルタ装置を構成するハウジングの上半体を示す断面図 同ハウジングの上半体の下面図 図４ＢにおけるＡ−Ａ線に沿った断面図 同ハウジングの下半体を示す平面図 同ハウジングの下半体の断面図 本発明の一実施形態における血液フィルタ装置の製造工程を示す断面平面図 図６Ａの補助保持具の断面側面図 図６Ａに続く製造工程を示す断面平面図 図６Ｃに続く製造工程を示す断面平面図 本発明の一実施形態における血液フィルタ装置の製造方法におけるポッティングに用いる装置を示す一部切り欠いて示した斜視図

符号の説明

１ ハウジング
１ａ 上半体
１ｂ 下半体
２ ドーム部
３ フィルタ保持部
４ 底面部
４ａ 支持部
５ 流入口
６ 空気排出口
７ 流出口
８ フィルタ
８ａ プリーツ
９ａ 第１樹脂
９ｂ 第２樹脂
１０ 補助保持具
１１ 境界
１２ 切り欠き
１３ 貫通孔
１４ 外縁底面部
１５ 保持リブ
１６ 回転治具
１６ａ 内腔
１７ 樹脂溜
１８ 樹脂供給路

Claims (16)

1. 血液流入口と空気排出口を有する上面部、前記ドーム部の下部に設けられたフィルタ保持部、および前記フィルタ保持部の下部に設けられ血液流出口を有する底面部を含んで構成されたハウジングと、
   前記フィルタ保持部に配置され前記ハウジングの内腔を前記上面部側と前記底面部側とに仕切るフィルタとを備え、
   前記血液流入口から前記上面部に流入した血液が前記フィルタ保持部を通過して前記血液流出口から流出する血液フィルタ装置において、
   前記フィルタ保持部の内周面と前記フィルタの外周縁との間に配置された環状の補助保持具を更に備え、
   前記フィルタは、シート状濾材が複数のプリーツを形成して折り畳まれた形状を有し、前記複数のプリーツの稜線が互いに平行に前記補助保持具の内腔を横断するように配置されて、外周縁が前記補助保持具の内周面に固着され、
   前記補助保持具は、前記プリーツの稜線方向の伸張力が前記フィルタに印加されるように変形された状態で前記フィルタ保持部内に固着されていることを特徴とする血液フィルタ装置。
2. 前記補助保持具は、前記フィルタのプリーツの稜線方向と交差する方向に圧縮されるように前記変形を受けている請求項１に記載の血液フィルタ装置。
3. 前記補助保持具は、前記フィルタ保持部との当接により前記変形を受けている請求項２に記載の血液フィルタ装置。
4. 前記フィルタ保持部の内周面の断面形状および前記補助保持具の外周面の断面形状は、いずれか一方が円形で他方が楕円形であり、前記フィルタ保持部の内周面と前記補助保持具の外周面の当接により前記補助保持具が前記変形を受けている請求項３に記載の血液フィルタ装置。
5. 前記補助保持具の内周面から前記フィルタの外周縁部に亘って充填された第１樹脂により、前記フィルタが前記補助保持具の内周面に固着されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の血液フィルタ装置。
6. 前記補助保持具は、前記フィルタ保持部に対して、接着材、封止部材、熱溶着、または高周波溶着のいずれかにより固着されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の血液フィルタ装置。
7. 前記フィルタ保持部の内周面から前記フィルタの外周縁部に亘って充填された第２樹脂により、前記フィルタ保持部に対して前記補助保持具が固着されている請求項６に記載の血液フィルタ装置。
8. 前記補助保持具は、前記第１樹脂および前記第２樹脂よりも弾性定数の大きな樹脂により形成されている請求項７記載の血液フィルタ装置。
9. 前記フィルタは、異物を濾過する機能を有する濾材のみにより形成されている請求項１〜８のいずれか１項に記載の血液フィルタ装置。
10. 前記補助保持具は、その内周面に前記プリーツの端部に対応させて形成された複数の保持リブを有し、前記プリーツの端部が各々前記保持リブ間に挿入されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の血液フィルタ装置。
11. 血液流入口と空気排出口を有する上面部、前記上面部の下部に設けられたフィルタ保持部、および前記フィルタ保持部の下部に設けられ血液流出口を有する底面部を含んで構成されたハウジングと、前記フィルタ保持部に配置され前記ハウジングの内腔を前記上面部側と前記底面部側とに仕切るフィルタとを備え、前記血液流入口から前記上面部に流入した血液が前記フィルタ保持部を通過して前記流出口から流出する血液フィルタ装置を製造する方法において、
    シート状濾材が複数のプリーツを形成して折り畳まれた形状を有する前記フィルタを、環状の補助保持具の内腔に、前記複数のプリーツの稜線が互いに平行に補助保持具の内腔を横切るように配置して、前記フィルタの外周縁を前記補助保持具の内周面に固着し、
    次に、前記補助保持具を、前記プリーツの稜線方向の伸張力が前記フィルタに印加されるように変形させて、前記フィルタ保持部に固着することを特徴とする血液フィルタ装置の製造方法。
12. 前記補助保持具を前記フィルタ保持部内に設置するとき、前記フィルタ保持部の内周面と前記補助保持具の外周面の当接により、前記補助保持具に、前記フィルタのプリーツの稜線方向と交差する方向に圧縮されるように変形を受けさせる請求項１１に記載の血液フィルタ装置の製造方法。
13. 前記フィルタ保持部の内周面の断面形状および前記補助保持具の外周面の断面形状を、いずれか一方が円形で他方が楕円形とし、前記フィルタ保持部の内周面と前記補助保持具の外周面の当接により前記補助保持具に前記変形を受けさせる請求項１２に記載の血液フィルタ装置の製造方法。
14. 前記補助保持具の内腔に前記フィルタを配置した後、前記補助保持具の中心軸の周りの遠心力を作用させながら、前記補助保持具の内周面から前記フィルタの外周縁部に亘る領域に樹脂を充填し硬化させることにより、前記フィルタの外周縁を前記補助保持具の内周面に固着する請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の血液フィルタ装置の製造方法。
15. 前記フィルタ保持部の内腔に前記補助保持具を配置した後、前記フィルタ保持部の中心部の周りの遠心力を作用させながら、前記フィルタ保持部の内周面から前記フィルタの外周縁部に亘る領域に樹脂を充填し硬化させることにより、前記補助保持具を前記フィルタ保持部に固着する請求項１４に記載の血液フィルタ装置の製造方法。
16. 前記補助保持具として、内周面に前記プリーツの端部に対応させた保持リブを形成したものを用い、
    前記フィルタを、前記補助保持具の内腔に配置する際に、前記プリーツの端部を各々前記保持リブ間に挿入することにより、前記フィルタを前記補助保持具の内腔に暫定的に位置決めする請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の血液フィルタ装置の製造方法。
    
    

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