JP2007014503A - Bubble removing device - Google Patents
Bubble removing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007014503A JP2007014503A JP2005198103A JP2005198103A JP2007014503A JP 2007014503 A JP2007014503 A JP 2007014503A JP 2005198103 A JP2005198103 A JP 2005198103A JP 2005198103 A JP2005198103 A JP 2005198103A JP 2007014503 A JP2007014503 A JP 2007014503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bubble
- filter
- storage chamber
- blood
- bubble removing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、体外循環する血液中の気泡を除去する気泡除去装置に関する。 The present invention relates to a bubble removing device that removes bubbles in blood circulating outside the body.
例えば心臓外科手術においては、送血ポンプを作動して患者の静脈(大静脈)より脱血し、人工肺によりガス交換を行なった後、この血液を再び患者の動脈に戻すという人工肺体外血液循環が行なわれる。 For example, in cardiac surgery, extracorporeal blood is obtained by operating a blood pump to remove blood from a patient's vein (vena cava), performing gas exchange with an artificial lung, and then returning this blood to the patient's artery again. Circulation takes place.
このような人工肺体外血液循環を行う回路(体外循環回路)には、脱血した血液に流入した気泡を除去(分離)する気泡除去装置が設けられている。この気泡除去装置としては、ハウジングと、ハウジングの上部に設けられ、脱気手段に接続された気泡出口とを有し、血流に遠心力を与えて、気泡をハウジング中央に集め、さらに浮力によりハウジング上部に気泡を集めた後、脱気手段によって気泡出口から除去するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Such a circuit for extracorporeal blood circulation (extracorporeal circuit) is provided with a bubble removing device that removes (separates) bubbles that have flowed into the blood that has been removed. This bubble removing device has a housing and a bubble outlet provided at the upper part of the housing and connected to the deaeration means, applies centrifugal force to the blood flow, collects bubbles in the center of the housing, and further by buoyancy. It is known that air bubbles are collected at the upper part of the housing and then removed from the air bubble outlet by deaeration means (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、この気泡除去装置では、血液からの水蒸気が液体となり、当該液体が気泡出口を介して気泡除去装置の外部へ流れ出る場合があるという問題があった。このため、前記液体が、例えば医療ガス配管設備の一つである、脱気手段としての手術室の壁吸引に入り込み、前記医療ガス配管設備が故障するなどの不具合が生じるおそれがあった。 However, this bubble removing device has a problem that water vapor from the blood becomes a liquid, and the liquid may flow out of the bubble removing device through the bubble outlet. For this reason, there is a possibility that the liquid may enter a suction wall of an operating room as a degassing means, which is one of medical gas piping facilities, and the medical gas piping facility may fail.
本発明の目的は、液体が気泡除去装置の外部へ流出するのを確実に防止することができる気泡除去装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the bubble removal apparatus which can prevent reliably that a liquid flows out of the exterior of a bubble removal apparatus.
このような目的は、下記(1)〜(14)の本発明により達成される。
(1) 体外循環する血液中の気泡を除去する気泡除去装置であって、
血液が流入する内部空間を有する装置本体と、
前記装置本体の上側に設けられ、該装置本体から浮上した気泡を一時的に貯留する気泡貯留室と、
前記気泡貯留室の上側に設けられ、脱気手段に接続されて陰圧に保たれる陰圧室と、
前記気泡貯留室と前記陰圧室とを隔てるように設けられ、気体の通過を許容し、かつ、血液の通過を阻止する第1のフィルタと、
前記陰圧室と前記脱気手段との間に設けられ、気体の通過を許容し、かつ、液体の通過を阻止する第2のフィルタとを備えたことを特徴とする気泡除去装置。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (14) below.
(1) A bubble removing device for removing bubbles in blood circulating outside the body,
A device body having an internal space into which blood flows;
A bubble storage chamber that is provided on the upper side of the apparatus main body and temporarily stores bubbles floating from the apparatus main body;
A negative pressure chamber provided on the upper side of the bubble storage chamber, connected to a deaeration means and maintained at a negative pressure;
A first filter that is provided so as to separate the bubble storage chamber and the negative pressure chamber, allows gas to pass therethrough, and prevents blood from passing through;
A bubble removing device, comprising: a second filter provided between the negative pressure chamber and the deaeration means and allowing passage of gas and preventing passage of liquid.
(2) 前記第1のフィルタと前記第2のフィルタとは、互いにほぼ平行に設けられている上記(1)に記載の気泡除去装置。 (2) The bubble removing device according to (1), wherein the first filter and the second filter are provided substantially parallel to each other.
(3) 前記第2のフィルタは、その厚さ方向において、前記第1のフィルタより上側に位置している上記(2)に記載の気泡除去装置。 (3) The bubble removing device according to (2), wherein the second filter is positioned above the first filter in the thickness direction.
(4) 前記第1のフィルタと前記第2のフィルタとは、面方向において、互いに異なる位置に設けられている上記(2)または(3)に記載の気泡除去装置。 (4) The bubble removing device according to (2) or (3), wherein the first filter and the second filter are provided at different positions in the surface direction.
(5) 前記陰圧室に連通する部屋を有し、該部屋に前記第2のフィルタが設けられている上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の気泡除去装置。 (5) The bubble removing device according to any one of (1) to (4), further including a room communicating with the negative pressure chamber, wherein the second filter is provided in the room.
(6) 前記部屋は、前記陰圧室から流出する液体を貯留し得る液体貯留室である上記(5)に記載の気泡除去装置。 (6) The bubble removing device according to (5), wherein the chamber is a liquid storage chamber that can store liquid flowing out of the negative pressure chamber.
(7) 前記部屋には、脱気口が設けられている上記(5)または(6)に記載の気泡除去装置。 (7) The bubble removing apparatus according to (5) or (6), wherein a deaeration port is provided in the room.
(8) 前記脱気口と前記第2のフィルタとの間には、気体の前記脱気手段側への流れのみを許容する逆止弁が設けられている上記(7)に記載の気泡除去装置。 (8) The bubble removal according to (7), wherein a check valve that allows only a flow of gas to the deaeration means side is provided between the deaeration port and the second filter. apparatus.
(9) 前記第1のフィルタおよび前記第2のフィルタは、それぞれ、水平方向に対して傾斜している上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の気泡除去装置。 (9) The bubble removing device according to any one of (1) to (8), wherein each of the first filter and the second filter is inclined with respect to a horizontal direction.
(10) 前記陰圧室は、扁平形状をなしており、水平方向に対して傾斜している上記(9)に記載の気泡除去装置。 (10) The bubble removing device according to (9), wherein the negative pressure chamber has a flat shape and is inclined with respect to a horizontal direction.
(11) 前記装置本体の内部空間は、その横断面形状が略円形をなしている上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の気泡除去装置。 (11) The bubble removing apparatus according to any one of (1) to (10), wherein the internal space of the apparatus main body has a substantially circular cross-sectional shape.
(12) 前記内部空間の内周面のほぼ接線方向に設けられ、血液が前記内部空間内で旋回流を形成するように血液を該内部空間内に導入する流入口を有する上記(11)に記載の気泡除去装置。 (12) In the above (11), which has an inflow port which is provided substantially in the tangential direction of the inner peripheral surface of the internal space and introduces blood into the internal space so that the blood forms a swirling flow in the internal space. The bubble removing apparatus described.
(13) 前記装置本体は、内径が上方に向かって漸減する円錐台形部を上部に有する上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の気泡除去装置。 (13) The bubble removing device according to any one of (1) to (12), wherein the device main body has a frustoconical portion with an inner diameter gradually decreasing upward.
(14) 前記装置本体の頂部付近を前記気泡貯留室に連通させ、前記装置本体から浮上した気泡が通過する第1連通部と、
前記装置本体の周壁部付近を前記気泡貯留室に連通させる第2連通部とを備え、
前記装置本体から浮上した気泡が前記第1連通部を通って前記気泡貯留室へ流入するとともに前記気泡貯留室内の血液が前記第2連通部を通って前記装置本体へ戻るよう構成されている上記(1)ないし(13)のいずれかに記載の気泡除去装置。
(14) The first communication portion that allows the bubble near the top of the device main body to communicate with the bubble storage chamber, and the bubbles floating from the device main body pass through,
A second communication portion for communicating the vicinity of the peripheral wall portion of the apparatus main body with the bubble storage chamber;
The bubble rising from the device main body flows into the bubble storage chamber through the first communication portion, and the blood in the bubble storage chamber returns to the device main body through the second communication portion. The bubble removing apparatus according to any one of (1) to (13).
本発明によれば、第1のフィルタを通過(透過)した液体(例えば水蒸気が結露したもの)が、第2のフィルタによって、気泡除去装置の外部へ流出するのを確実に防止することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably prevent the liquid that has passed (permeated) through the first filter (for example, condensed water vapor) from flowing out of the bubble removing device by the second filter. .
また、第1のフィルタと第2のフィルタとが互いにほぼ平行に設けられ、当該第2のフィルタが、その厚さ方向において、第1のフィルタより上側に位置している場合には、第1のフィルタを通過した(陰圧室内の)液体が第2のフィルタに到達する(接する)のを防止または抑制することができ、よって、前記液体が気泡除去装置の外部へ流出するのをより確実に防止することができる。 Further, when the first filter and the second filter are provided substantially in parallel with each other, and the second filter is located above the first filter in the thickness direction, the first filter The liquid that has passed through the filter (in the negative pressure chamber) can be prevented or suppressed from reaching (in contact with) the second filter, so that the liquid can more reliably flow out of the bubble removing device. Can be prevented.
また、第1のフィルタと第2のフィルタとが互いにほぼ平行に設けられ、両フィルタ同士が、面方向において、互いに異なる位置に設けられている場合には、第1のフィルタを通過した液体が第2のフィルタに到達するのを防止または抑制することができ、よって、前記液体が気泡除去装置の外部へ流出するのをより確実に防止することができる。 In addition, when the first filter and the second filter are provided substantially in parallel with each other and the two filters are provided at different positions in the plane direction, the liquid that has passed through the first filter It is possible to prevent or suppress the second filter from reaching the second filter, and thus more reliably prevent the liquid from flowing out of the bubble removing device.
また、液体貯留室を設けた場合には、当該液体貯留室内に陰圧室から流出する液体を貯留することができ、よって、当該液体が気泡除去装置の外部へ流出するのをより確実に防止することができる。 Further, when the liquid storage chamber is provided, the liquid flowing out from the negative pressure chamber can be stored in the liquid storage chamber, and thus the liquid can be more reliably prevented from flowing out of the bubble removing device. can do.
以下、本発明の気泡除去装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the bubble removing apparatus of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の気泡除去装置の第1実施形態を示す断面側面図、図2は、図1中のA矢視図(下面図)、図3は、図1中のB−B線断面図、図4は、図1に示す気泡除去装置を用いた体外循環装置の一例を示す図である。なお、説明の都合上、図1中の上側を「上」または「上方」といい、下側を「下」または「下方」という。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional side view showing a first embodiment of the bubble removing device of the present invention, FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A (bottom view) in FIG. 1, and FIG. 3 is a line BB in FIG. Sectional drawing and FIG. 4 are figures which show an example of the extracorporeal circulation apparatus using the bubble removal apparatus shown in FIG. For convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” or “upper”, and the lower side is referred to as “lower” or “lower”.
これらの図に示す気泡除去装置1Aは、体外循環する血液中の気泡を除去するためのものである。本発明の気泡除去装置1Aは、患者の心臓に血液が循環せず患者体内でガス交換が行われず、そして体外循環装置により血液の循環と血液に対するガス交換(酸素付加および/または二酸化炭素除去)が行われる体外循環と、患者の心臓に血液が循環し患者体内でもガス交換が行われるが、体外循環装置によっても血液の循環と血液に対するガス交換が行われる体外循環(補助循環)とのいずれの場合にも使用することができる。
The
以下、主として図1を参照しつつ、気泡除去装置1Aの構成について説明する。
図1に示すように、気泡除去装置1Aは、装置本体40と、装置本体40(旋回流形成室2)の上側に設けられた気泡貯留室5と、気泡貯留室5の上側に設けられた陰圧室8と、連結管18を介して陰圧室8に連通する液体貯留室(部屋)15と、気泡貯留室5と陰圧室8とを隔てるように設けられた第1のフィルタ(フィルタ部材(脱気膜))9と、液体貯留室15に設けられた第2のフィルタ16と、気泡貯留室5内の血液の液面レベルを検出する検出手段17Aとを有している。
Hereinafter, the configuration of the
As shown in FIG. 1, the bubble removing device 1 </ b> A is provided on the upper side of the device
なお、装置本体40、気泡貯留室5、陰圧室8、連結管18および液体貯留室15の構成材料は、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体等の比較的硬質な樹脂材料が好ましい。また、内部の血液等の状態を目視で確認することができるように、実質的に透明な材料が好ましい。
In addition, although the constituent material of the apparatus
装置本体40は、旋回流形成室2と、旋回流形成室2(内部空間)内に血液を導入する流入口3と、旋回流形成室2内の血液を気泡除去装置1Aの外部へ排出する流出口4と、旋回流形成室2と気泡貯留室5とを連通させる第1連通部6および第2連通部7とを有している。
The apparatus
旋回流形成室2は、回転体形状の内部空間、すなわち横断面形状が略円形の内部空間を有しており、流入した血液に旋回流を形成させる部屋である。気泡除去装置1Aは、旋回流形成室2の中心軸20を鉛直方向(上下方向)にした姿勢で使用される。よって、以下では、旋回流形成室2の中心軸20に垂直な平面を水平面という。
The swirl flow forming chamber 2 has a rotating body-shaped internal space, that is, a space in which the cross-sectional shape is substantially circular, and is a room for forming a swirl flow in the inflowing blood. The
この旋回流形成室2は、流入口3とほぼ同じ高さに位置する円盤状の拡径部21と、拡径部21の上側(上部)に設けられた円錐台形部22と、拡径部21の下側(下部)に設けられた胴部23とで構成されている。
The swirl flow forming chamber 2 includes a disk-shaped enlarged diameter portion 21 located at substantially the same height as the inlet 3, a
円錐台形部22の内部空間は、内径が上方に向かって漸減する略円錐台状をなしている。図示の構成では、円錐台形部22の内部空間は、ほぼ完全な円錐台状をなしているが、本発明では円錐台形部22の内部空間は完全には円錐台状をなしていなくてもよく、その周面が側面視で丸みを帯びたようなものであってもよい。
The internal space of the truncated
拡径部21の内部空間は、その内径が円錐台形部22の下端の内径よりも大きい略円盤状をなしている。
The internal space of the enlarged diameter portion 21 has a substantially disk shape whose inner diameter is larger than the inner diameter of the lower end of the
胴部23の内部空間は、拡径部21より内径が小さい略円筒状(略円柱状)をなしている。胴部23の下部は、漏斗状をなしており、その下端に流出口4が突出形成されている。
The internal space of the
流入口3は、旋回流形成室2の拡径部21の内周面のほぼ接線方向に突出するように設けられている(図2参照)。 The inflow port 3 is provided so as to protrude in a substantially tangential direction of the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion 21 of the swirl flow forming chamber 2 (see FIG. 2).
このような構成の装置本体40により、流入口3から旋回流形成室2内に流入した血液は、旋回流を確実に形成することができる。
By the apparatus
気泡貯留室5は、旋回流形成室2から浮上した気泡を一時的に貯留するための部屋である。この気泡貯留室5は、旋回流形成室2に流入する血液中に気泡が含まれていないときには、血液で満たされている。 The bubble storage chamber 5 is a room for temporarily storing bubbles that have risen from the swirl flow forming chamber 2. The bubble storage chamber 5 is filled with blood when the blood flowing into the swirl flow forming chamber 2 contains no bubbles.
気泡貯留室5は、略円盤状の内部空間を有している。気泡貯留室5の上面は、第1のフィルタ9により隔てられている(覆われている)。気泡貯留室5を略円盤状としたことにより、充填量(プライミングボリューム)を低くしつつ、第1のフィルタ9の面積を大きく確保することができ、また、プライミング液充填時の気泡残りをより確実に防止することができる。なお、気泡貯留室5の形状は、略円盤状に限らず、多角形板状などでもよい。 The bubble storage chamber 5 has a substantially disk-shaped internal space. The upper surface of the bubble storage chamber 5 is separated (covered) by the first filter 9. By making the bubble storage chamber 5 substantially disk-shaped, it is possible to secure a large area of the first filter 9 while reducing the filling amount (priming volume), and to reduce the remaining bubbles when filling the priming liquid. It can be surely prevented. The shape of the bubble storage chamber 5 is not limited to a substantially disc shape, and may be a polygonal plate shape.
この気泡貯留室5の中心軸50は、旋回流形成室2の中心軸20に対し図1中の左側に偏心している。これにより、気泡貯留室5内に流入した気泡が気泡貯留室5の片側(偏心した側、図1中では左側)に集まり易くなるので、気泡を効率良く第1のフィルタ9を透過させることができる。
The
また、気泡貯留室5の中心軸50は、旋回流形成室2の中心軸20に対し傾斜している。その傾斜の向きは、気泡貯留室5の高さが、旋回流形成室2の中心軸20からの距離が遠いところほど高くなるような向きである。これにより、気泡貯留室5内に流入した気泡を気泡貯留室5の片側により円滑かつ迅速に集めることができる。
Further, the
気泡貯留室5の中心軸50の、旋回流形成室2の中心軸20に対する傾斜角度αは、特に限定されないが、0〜50°程度であるのが好ましく、5〜20°程度であるのがより好ましい。
The inclination angle α of the
気泡貯留室5の底面51は、中心に向かって深さが漸増するようなすり鉢状をなしている。
The
旋回流形成室2の円錐台形部22の頂部付近は、第1連通部6を介して気泡貯留室5に連通している。第1連通部6は、気泡貯留室5の底面51に形成された円形開口で構成されている(図3参照)。
The vicinity of the top of the
旋回流形成室2内で血液が旋回流を形成すると、遠心力の作用により、血液中の気泡は、気液の密度差によって中心部に集まる。中心部に集まった気泡は、さらに浮力によって浮上して、第1連通部6を通って気泡貯留室5内に流入する(図1中の点線参照)。 When blood forms a swirl flow in the swirl flow forming chamber 2, bubbles in the blood gather at the center due to the density difference between the gas and liquid due to the action of centrifugal force. The air bubbles gathered at the center part are further lifted by buoyancy and flow into the air bubble storage chamber 5 through the first communication part 6 (see the dotted line in FIG. 1).
気泡貯留室5内に流入した気泡は、浮力により、気泡貯留室5の高い方の部分(図1中の左側)へ集まる。 Bubbles that flow into the bubble storage chamber 5 gather to the higher portion (left side in FIG. 1) of the bubble storage chamber 5 due to buoyancy.
旋回流形成室2と気泡貯留室5とは、さらに第2連通部7を介して連通している。第2連通部7は、円錐台形部22の図1中の左側の周壁部(山腹部)付近に開口している。この第2連通部7は、中心軸50を介して第1連通部6と反対側の部分の気泡貯留室5と、円錐台形部22の周壁部とを連通している。
The swirl flow forming chamber 2 and the bubble storage chamber 5 are further in communication with each other via the
気泡貯留室5の容積は当然ながら一定であるので、旋回流形成室2から浮上した気泡が第1連通部6を通って気泡貯留室5へ流入すると、その流入した気泡と入れ替わりに同じの分だけの血液が気泡貯留室5から旋回流形成室2へ戻る必要がある。
Since the volume of the bubble storage chamber 5 is naturally constant, when the bubbles that have risen from the swirl flow forming chamber 2 flow into the bubble storage chamber 5 through the
本発明では、第2連通部7を設けたことにより、旋回流形成室2から浮上した気泡が第1連通部6を通って気泡貯留室5へ流入するのに伴い、気泡貯留室5内の血液が第2連通部7を通って旋回流形成室2へ戻ることができる(図1中の点線参照)。
In the present invention, by providing the
よって、旋回流形成室2から浮上した気泡が気泡貯留室5へ流入するとき、円錐台形部22→第1連通部6→気泡貯留室5→第2連通部7→円錐台形部22の順の経路で一方向の流れを形成することができるので、旋回流形成室2内の気泡を効率良く、円滑かつ迅速に気泡貯留室5へ導入することができる。また、上記一方向の流れが形成されることにより、気泡貯留室5内での血液の滞留を防止することができるので、血液凝固が起こりにくい、という副次的効果も得られる。
Therefore, when the bubbles rising from the swirl flow forming chamber 2 flow into the bubble storage chamber 5, the order of the
また、第2連通部7が円錐台形部22の周壁部に連通しているので、第2連通部7の出口付近は、中心軸20に比較的近い。よって、第2連通部7の出口付近では旋回流の流速が比較的遅いので、第2連通部7から出た血液は、逆流したり旋回流を乱したりすることなく、円錐台形部22内に円滑に入ることができる。
Further, since the
第2連通部7の出口は、円錐台形部22の周壁に対し平面視で垂直な方向を向いていてもよく、また、円錐台形部22の周壁の接線方向、すなわち旋回流の向きに合わせた方向を向いていてもよい。
The outlet of the
このような本発明と異なり、仮に第2連通部7がないとすると、旋回流形成室2内の気泡が第1連通部6を通って気泡貯留室5へ流入しようとしたとき、入れ替わりに気泡貯留室5から旋回流形成室2へ戻る血液が第1連通部6を気泡と逆向に通過することとなるので、第1連通部6付近の流れが乱され、気泡の円滑な通過が阻害されてしまうこととなる。
Unlike the present invention, if there is no
本実施形態では、中心軸50を介して第1連通部6と反対側の部分に、底面51よりも深さが一段深くなった溝53が形成されている。この溝53の底面である傾斜面52は、第2連通部7へ続いており、第2連通部7へ向かって下るように水平面に対し傾斜している。この傾斜面52を設けたことにより、気泡貯留室5内の血液を第2連通部7へより円滑かつ迅速に流下させることができる。
In the present embodiment, a
傾斜面52の傾斜角度βは、特に限定されないが、0〜90°であるのが好ましく、5〜40°であるのがより好ましい。
The inclination angle β of the
第1のフィルタ9は、空気(気体)を通過させ、血液を通過させないように構成された膜部材である。この第1のフィルタ9(第2のフィルタ16も同様)は、その表面が疎水化処理されているか、または、疎水性膜(疎水膜)であるのが好ましい。 The first filter 9 is a membrane member configured to pass air (gas) but not blood. The surface of the first filter 9 (the same applies to the second filter 16) is preferably hydrophobized or is a hydrophobic film (hydrophobic film).
前記疎水性膜の構成材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体(PFA)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、エチレンとテトラフルオロエチレンの共重合体(ETFE)、エチレンとクロロトリフルオロエチレンの共重合体(ECTFE)、ポリプロピレン(PP)等が挙げられる。第1のフィルタ9は、これらの材料を、延伸法、ミクロ相分離法、電子線エッチング法、焼結法、アルゴンプラズマ粒子等の方法で多孔質としたものが好適に用いられる。 Examples of the constituent material of the hydrophobic film include polytetrafluoroethylene (PTFE), a copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene (FEP), and a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (PFA). , Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), polypropylene (PP), etc. Can be mentioned. As the first filter 9, a material obtained by making these materials porous by a stretching method, a microphase separation method, an electron beam etching method, a sintering method, argon plasma particles, or the like is preferably used.
また、前記疎水化処理の方法は、特に限定されず、例えば、第1のフィルタ9の表面に、疎水性を有する構成材料をコーティングする方法等が挙げられる。 Moreover, the method of the said hydrophobization process is not specifically limited, For example, the method etc. which coat the constituent material which has hydrophobicity on the surface of the 1st filter 9 are mentioned.
第1のフィルタ9は、気泡貯留室5の中心軸50に対し垂直に設けられている。すなわち、第1のフィルタ9は、旋回流形成室2の中心軸20に垂直な平面(水平面)に対し傾斜している。これにより、気泡貯留室5内に流入した気泡が第1のフィルタ9の傾斜に沿って気泡貯留室5の片側(図1中左側)に移動するので、気泡をより円滑かつ迅速に集めることができる。
The first filter 9 is provided perpendicular to the
また、第1のフィルタ9は、前述したように気泡貯留室5内の気体の通過を許容するため、気泡貯留室5からの水蒸気が第1のフィルタ9を通過することができる。この第1のフィルタ9を通過した水蒸気は、結露して液体Lとなり、第1のフィルタ9の傾斜に沿って、前記気泡と反対側(図1中右側)、すなわち、液体貯留室15側に移動することができ、よって、当該液体Lが液体貯留室15に流入し易くなる。
Moreover, since the 1st filter 9 accept | permits passage of the gas in the bubble storage chamber 5 as mentioned above, the water vapor | steam from the bubble storage chamber 5 can pass the 1st filter 9. FIG. The water vapor that has passed through the first filter 9 is condensed to become the liquid L, and along the inclination of the first filter 9, on the side opposite to the bubbles (right side in FIG. 1), that is, on the
陰圧室8は、第1のフィルタ9により気泡貯留室5と隔てられて形成された平板状(扁平形状)の内部空間を有する部屋である。この陰圧室8は、気泡貯留室5と同心的に設けられている。よって、陰圧室8の中心軸も、旋回流形成室2の中心軸20に対し傾斜していることとなる。これにより、前述と同様に、陰圧室8の内部空間の液体Lが液体貯留室15側に移動することができ、よって、当該液体Lが液体貯留室15に流入し易くなる。
The
この陰圧室8内には、血液は流入しない。すなわち、第1のフィルタ9の上面91は、血液に接触せず、下面92は、血液に接触する。
Blood does not flow into the
気泡貯留室5内に溜まった気泡(空気)は、第1のフィルタ9を透過して陰圧室8内に吸い込まれ、液体貯留室15の脱気口153を通って気泡除去装置1Aの外部へ排出される。
Bubbles (air) accumulated in the bubble storage chamber 5 pass through the first filter 9 and are sucked into the
図1に示すように、傾斜した陰圧室8の下方には、陰圧室8から突出した連結管18が設けられている。
As shown in FIG. 1, a connecting
この連結管18の底面181と第1のフィルタ9の上面91とには、段差が生じていない、すなわち、連結管18の底面181と第1のフィルタ9の上面91とが同一平面上に設けられているのが好ましい。これにより、液体Lが陰圧室8内に滞留するのを防止することができ、すなわち、液体Lが第1のフィルタ9の上面91から連結管18の底面181に円滑に流れることができ、よって、当該液体Lを液体貯留室15に向けて確実に排出することができる。
There is no step between the
また、陰圧室8には、連結管18を介して、液体貯留室15が接続されて(設けられて)いる。
The
この液体貯留室15は、貯留室本体151と、逆止弁30を設置する逆止弁設置部152と、脱気手段(図示せず)に接続される脱気口153とを有している。なお、前記脱気手段としては、例えば、手術室の壁吸引を用いることができる。壁吸引とは、酸素、治療用空気、窒素、吸引などの医療ガス配管設備の一つであり、手術室の壁などに設置されている吸引(脱気)のための配管のことである。その他、脱気手段としては、個別の真空ポンプ等を用いてもよい。
The
貯留室本体151は、その形状が箱状をなす部位である。この貯留室本体151には、陰圧室8から流出し、連結管18を経て流入してくる液体Lを貯留することができる。これにより、前記液体Lが貯留室本体151で確実に捕獲されることとなり、よって、当該液体Lが気泡除去装置1Aの外部へ流出するのを確実に防止することができる。
The storage chamber
逆止弁設置部152は、貯留室本体151の上部155に設けられた、円筒状をなす部位である。また、この逆止弁設置部152は、連結管18の突出方向(形成方向)と同方向に傾斜している。
The check
また、逆止弁設置部152の端部154には、円筒状をなす脱気口153が突出して形成されている。このような脱気口153が設けられていることにより、例えば、脱気手段のチューブを当該脱気口153に容易かつ確実に接続することができ、よって、陰圧室8内は、陰圧に保たれ、当該陰圧室8内の気体(空気)が脱気口153から排出される。
A
脱気口153の突出方向は、連結管18(逆止弁設置部152)の突出方向とほぼ同じである。また、脱気口153は、その外径および内径が逆止弁設置部152より縮径している。
The protruding direction of the
このような構成の液体貯留室15内には、第2のフィルタ16と、逆止弁30とが設置されている。この第2のフィルタ16は、第1のフィルタ9とほぼ同様の、空気(気体)を通過させ液体Lを通過させないように構成された膜部材である。また、逆止弁30は、気体の脱気手段側への流れのみを許容するよう構成された弁体である。
A
第2のフィルタ16は、陰圧室8と脱気手段との間、すなわち、貯留室本体151の連結管18が開口する開口部182より上部155側に設けられている。これにより、連結管18からの液体Lが第2のフィルタ16に接触せずに、貯留室本体151内に流入することができる。よって、液体Lが貯留室本体151内に確実に貯留され、当該液体Lが気泡除去装置1Aの外部へ流出するのを確実に防止することができる。
The
第2のフィルタ16は、第1のフィルタ9とほぼ平行、すなわち、水平方向に対して傾斜している。このような姿勢で第2のフィルタ16が設置されていることにより、万が一、第2のフィルタ16に液体Lが触れても、傾斜した(傾斜角度βの)第2のフィルタ16に沿って、液体Lは、第2のフィルタ16から速やかに離れるので、第2のフィルタ16の通気能力(気泡除去能力)が損なわれることが防止される。
The
また、第2のフィルタ16は、その厚さ方向、すなわち、中心軸50方向において、第1のフィルタ9より上側に位置している。換言すれば、第2のフィルタ16は、その最上端部161が第1のフィルタ9の最上端部93より下側に位置し、最下端部162が第1のフィルタ9の最下端部94とほぼ同じ高さに位置している。
The
また、第1のフィルタ9と第2のフィルタ16とは、それらの面方向、すなわち、中心軸50に対して垂直な方向(傾斜方向)において、互いに異なる位置に設けられている。これにより、第1のフィルタ9上の液体Lが第2のフィルタ16に接触するのを防止することができる。
The first filter 9 and the
逆止弁30は、脱気口153と第2のフィルタ16との間、すなわち、逆止弁設置部152に設けられている。これにより、脱気手段により排出された気体が陰圧室8に逆流するのを確実に防止することができ、よって、気泡除去装置1Aから気体を確実に除去することができる。また、液体貯留室15内の陰圧状態を安定して保つことができる。
The
また、本実施形態では、逆止弁30は、ダックビル弁で構成されているが(図1参照)、これに限定されず、気体の脱気手段側への流れのみを許容するよう構成されたものであれば、いかなる弁体でもよい。
In the present embodiment, the
このような気泡除去装置1Aでは、旋回流形成室2の上部に円錐台形部22を設けたことにより、遠心力と浮力とを効率良く用いて気泡を集めることができ、集めた気泡を第1連通部6を通して効率良く気泡貯留室5へ送ることができる。
In such a
本発明者の知見によれば、旋回流形成室2内の旋回流の作用によって中心部に集まった気泡は、略円柱状の塊となり、その気泡塊は、直径が第1連通部6の内径d2と概ね同じとなるように形成される。そのため、第1連通部6の内径d2と旋回流形成室2の最大内径とが近似な値であったり、第1連通部6の内径d2が旋回流形成室2の最大内径より大きかったりすると、気泡塊が旋回流形成室2内に全体的に広がってしまい、気液の分離効率が低下する。
According to the knowledge of the present inventor, the bubbles gathered in the central portion by the action of the swirling flow in the swirling flow forming chamber 2 become a substantially cylindrical lump, and the bubble lump has a diameter of the inner diameter of the first communicating
このような観点から、旋回流形成室2の胴部23の内径(最大内径)d1と、第1連通部6の内径との比d2は、d1:d2=1:1〜10:1程度であるのが好ましく、2:1〜4:1程度であるのがより好ましい。
From this point of view, the ratio d 2 between the inner diameter (maximum inner diameter) d 1 of the
また、円錐台形部22の頂角θは、10〜170°であるのが好ましく、30〜150°であるのがより好ましく、40〜120°であるのがさらに好ましい。
Further, the apex angle θ of the
円錐台形部22の頂角θが大きすぎると、円錐台形部22が高さの低い扁平な形状となるので、浮力を効果的に利用して気泡を気泡貯留室5に導きにくくなり、逆に、円錐台形部22の頂角θが小さすぎると、円錐台形部22の高さが高くなって充填量が増大してしまう。
If the apex angle θ of the
旋回流形成室2の胴部23内には、中心部に集まった気泡塊の下端を規定する作用をする円板11と、この円板11を旋回流形成室2の底部に連結する連結部材12とが設置されている。円板11は、旋回流形成室2の中心軸20に垂直な姿勢で設置されている。円板11は、旋回流形成室2と同心的に設置するのが好ましいが、偏心していてもよい。
In the
この円板11を設けたことにより、気泡塊は円板11より下側には形成されないので、集まった気泡が流出口4から流出するのをより確実に防止することができる。
By providing the
円板11の上面の高さは、流入口3の下端31とほぼ同じかまたはそれより低い高さとされる。これにより、円板11が旋回流形成を阻害することはない。
The height of the upper surface of the
円板11の直径は、第1連通部6の内径とほぼ同じかまたはそれより大きくされる。前述したように、気泡塊の直径は第1連通部6の内径とほぼ同じになるので、円板11の直径を第1連通部6の内径以上にすることにより、円板11の直径が気泡塊の直径以上になるので、気泡塊が円板11より下方に形成されるのをより確実に防止することができる。
The diameter of the
円板11は、連結部材12の上端部に固定されている。連結部材12は、円板11とほぼ同じ直径の円筒状の部材であり、その下端は旋回流形成室2の底面に固定されている。連結部材12の周壁には、複数のスリットまたは開口が形成されており、血液はこのスリットまたは開口を通って連結部材12の外周側から内周側へ流れ、さらに流出口4へ流れる。
The
なお、連結部材12のスリットまたは開口には、気泡を通さないフィルタを設置してもよい。また、連結部材12は、円板11を単に支持する脚のような部材であっても良い。
A filter that does not allow air bubbles to pass may be installed in the slit or opening of the connecting
円板11および連結部材12の外周面と、胴部23の内周面との間に形成されるドーナツ状(円筒状)の流路の断面積は、流入口3の流路断面積よりも大きくされる。これにより、このドーナツ状流路での流路抵抗を軽減することができる。
The cross-sectional area of the donut-shaped (cylindrical) flow path formed between the outer peripheral surface of the
気泡除去装置1Aには、気泡貯留室5内の血液の液面レベルを検出する検出手段17Aが設けられている。この検出手段17Aは、傾斜面52(溝53)の上部521付近の外側に設けられた第1のセンサ13Aで構成されている(図1および図2参照)。
The
図2に示すように、第1のセンサ13Aは、超音波送信部(送信部)131と、溝53を介して超音波送信部(送信部)131の反対側に設置された超音波受信部(受信部)132とを有している。第1のセンサ13Aは、超音波送信部131から送信した超音波を超音波受信部132で受信し、液体(血液)と気体(気泡)とで超音波の透過率が異なるのを利用することにより、超音波送信部131および超音波受信部132の間にあるのが血液(液相)であるか気泡(気相)であるかを検出することができる。すなわち、気泡貯留室5内に気泡が溜まってきて、液面が第1のセンサ13Aの位置まで下がってきたとき、その液面レベル(液面)を第1のセンサ13Aで検出することができる。
As shown in FIG. 2, the first sensor 13 </ b> A includes an ultrasonic transmission unit (transmission unit) 131 and an ultrasonic reception unit installed on the opposite side of the ultrasonic transmission unit (transmission unit) 131 through the
なお、超音波送信部131と超音波受信部132とは、兼用することもでき、この場合は、下面視において、溝53の片側に設置することができる。
The
また、第1のセンサ13Aは、上記のような超音波式のものに限らず、光学式などの他の方式のものを用いてもよい。
The
次に、図4に基づいて、気泡除去装置1Aを用いた体外循環装置100Aの一例について説明する。
Next, an example of the
体外循環装置100Aは、血液を送液(移送)する遠心ポンプ(血液ポンプ)101と、遠心ポンプ101の吸入口と患者とを結ぶ脱血ライン102と、遠心ポンプ101の吐出口と患者とを結ぶ送血ライン103と、脱血ライン102の途中に設置された気泡除去装置1Aと、送血ライン103の途中に設置され、血液に対しガス交換を行う人工肺104と、送血ライン103の途中に設置された流量計105と、遠心ポンプ101の吸入口付近の脱血ライン102と人工肺104の出口付近の送血ライン103とを短絡して接続する再循環ライン106と、ラインを構成するチューブを挟持・開放することにより流路を開閉するクランプ107、108および109と、気泡除去装置1Aに設置された第1のセンサ13Aの検出信号に基づいてクランプ107、108および109の開閉状態を制御する制御装置(制御手段)110とを備えている。
The
クランプ107は、気泡除去装置1Aの流出口4付近の脱血ライン102に設置されており、クランプ108は、人工肺104の出口付近の送血ライン103に設置されており、クランプ109は、再循環ライン106に設置されている。
The
また、気泡除去装置1Aの脱気口153は、脱気ライン111を介して壁吸引(脱気手段)に接続されている。脱気ライン111の途中には、陰圧室8内の圧力を調整する陰圧レギュレータ112が設けられている。
Further, the
制御装置110は、通常時は、クランプ107および108が開状態、クランプ109が閉状態となるよう制御する。
The
遠心ポンプ101が作動すると、患者から脱血カテーテル(図示せず)を介して脱血された血液は、脱血ライン102を通り、まず、気泡除去装置1Aの流入口3に流入する。気泡除去装置1Aでは、前述したようにして、血液中の気泡が除去される。気泡が除去された血液は、気泡除去装置1Aの流出口4から流出して、遠心ポンプ101内を通り、人工肺104に送られる。人工肺104では、血液に対してガス交換(酸素加脱炭酸ガス)がなされる。ガス交換がなされた血液は、送血ライン103を経て、送血カテーテル(図示せず)を介して患者に戻される。
When the
これに対し、気泡除去装置1Aにおいて、気泡貯留室5内に気泡が所定量溜まったこと、すなわち、血液の液面が第1のセンサ13Aにより検出された場合には、制御装置110は、クランプ107および108が閉状態、クランプ109が開状態となるよう制御する。これにより、人工肺104を出た血液は、再循環ライン106を通って再度遠心ポンプ101の吸入口に戻ることとなる。よって、血液は、遠心ポンプ101および人工肺104を含む環状の流路を繰り返し循環(再循環)する。
On the other hand, in the
この再循環を行うことにより、気泡除去装置1A内の気泡を患者へ送るのを確実に防止することができるとともに、遠心ポンプ101が駆動し続けても、遠心ポンプ101内での血液の損傷を抑えることができる。
By performing this recirculation, it is possible to reliably prevent the bubbles in the
再循環をしているとき、気泡貯留室5内の気泡が陰圧室8へ吸収され、気泡貯留室5内の気泡の量が減少または消滅したことが第1のセンサ13Aによって検出された、すなわち、血液の液面が上昇して当該液面が第1のセンサ13Aによって検出されない場合には、制御装置110は、クランプ107および108を開状態、クランプ109を閉状態に戻し、通常の体外循環状態に復帰させる。
During the recirculation, the
以上のような制御により、体外循環装置100Aでは、気泡貯留室5内に気泡が過剰に溜まるのを確実に防止しつつ、円滑で適正な血液体外循環を行うことができる。
With the control as described above, the
<第2実施形態>
図5は、本発明の気泡除去装置の第2実施形態を示す断面側面図、図6は、図5に示す気泡除去装置を用いた体外循環装置の一例を示す図、図7は、図6に示す体外循環装置の制御装置の制御プログラムを示すフローチャート、図8は、図6に示す体外循環装置の制御装置の制御による血液ポンプの回転数の経時変化を模式的に示すグラフである。なお、説明の都合上、図5中の上側を「上」または「上方」といい、下側を「下」または「下方」という。
Second Embodiment
FIG. 5 is a sectional side view showing a second embodiment of the bubble removing device of the present invention, FIG. 6 is a diagram showing an example of an extracorporeal circulation device using the bubble removing device shown in FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is a graph schematically showing a change over time in the rotation speed of the blood pump under the control of the control device for the extracorporeal circulation device shown in FIG. 6. For convenience of explanation, the upper side in FIG. 5 is referred to as “upper” or “upper”, and the lower side is referred to as “lower” or “lower”.
以下、これらの図を参照して本発明の気泡除去装置の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, the second embodiment of the bubble removing device of the present invention will be described with reference to these drawings. However, the difference from the above-described embodiment will be mainly described, and the description of the same matters will be omitted.
本実施形態は、検出手段の構成が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
図5に示すように、気泡除去装置1Bには、気泡貯留室5内の血液の液面レベルを検出する検出手段17Bが設けられている。この検出手段17Bは、第1のセンサ13Aと、第2のセンサ13Bとを有している。
This embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the detection means is different.
As shown in FIG. 5, the bubble removing device 1 </ b> B is provided with detection means 17 </ b> B that detects the level of blood in the bubble storage chamber 5. The detection means 17B has a
これらの第1のセンサ13Aおよび第2のセンサ13Bは、それぞれ、前記第1実施形態の第1のセンサ13Aと同様の構成の、すなわち、超音波送信部131と超音波受信部132とを有するセンサである。第1のセンサ13Aは、血液の第1の液面レベルQ1を検出するセンサであり、第2のセンサ13Bは、第1の液面レベルより下方の第2の液面レベルQ2を検出するセンサである。
Each of the
第1のセンサ13Aは、傾斜面52の上部521付近の外側に設けられており、第2のセンサは、傾斜面52の中央部付近の外側に設けられている。換言すれば、第1のセンサ13Aおよび第2のセンサ13Bは、傾斜面52の傾斜方向に沿って設けられている。これにより、傾斜面52に沿う血液の流れに伴なう、液面の変化を確実に検知することができる。
The first sensor 13 </ b> A is provided outside the
また、第1のセンサ13Aと第2のセンサ13Bとは、鉛直方向、すなわち、中心軸20方向に、距離Hだけ離間している。なお、距離Hは、特に限定されないが、例えば、3〜30mmであるのが好ましく、5〜20mmであるのがより好ましい。
The
距離Hが前記下限値未満であると、第1のセンサ13Aと第2のセンサ13Bとが近接し過ぎてしまい、第1のセンサ13Aが第1の液面レベルQ1を検出した後、すぐに、第2のセンサ13Bが第2の液面レベルQ2を検出して、遠心ポンプ101の作動が停止してしまう。このため、体外循環装置100Bの稼働率が著しく低下することがある。
If the distance H is less than the lower limit value, the
また、距離Hが前記上限値を超えると、他の条件によっては(例えば気泡貯留室5の大きさが小さい場合には)、第2のセンサ13Bが気泡貯留室5の最下面511より下方に位置する可能性がある。このため、第2のセンサ13Bが気泡貯留室5内の第2の液面レベルQ2を検出することが不可能となることがある。
When the distance H exceeds the upper limit, depending on other conditions (for example, when the size of the bubble storage chamber 5 is small), the
次に、体外循環装置100Bについて説明する。
体外循環装置100Bは、制御装置110が第1のセンサ13Aおよび第2のセンサ13Bから得られた情報に基づいて、遠心ポンプ101の作動を制御する以外は前記第1実施形態の体外循環装置100Aと同様である。
Next, the
The
制御装置110は、通常時は、クランプ107および108が開状態、クランプ109が閉状態となるよう制御する。
The
遠心ポンプ101が作動すると、患者から脱血カテーテル(図示せず)を介して脱血された血液は、脱血ライン102を通り、まず、気泡除去装置1Bの流入口3に流入する。気泡除去装置1Bでは、前記第1実施形態の気泡除去装置1Aと同様にして、血液中の気泡が除去される。気泡が除去された血液は、気泡除去装置1Bの流出口4から流出して、遠心ポンプ101内を通り、人工肺104に送られる。人工肺104では、血液に対してガス交換(酸素加脱炭酸ガス)がなされる。ガス交換がなされた血液は、送血ライン103を経て、送血カテーテル(図示せず)を介して患者に戻される。
When the
体外循環装置100Bでは、脱血された血液とともに気泡除去装置1Bに流入する気泡量と、気泡除去装置1B(気泡除去手段)の気泡除去能力が等しいとき、気泡貯留室5内において、液面はある位置で安定する(バランスする)。
In the
体外循環装置100B(気泡除去装置1B)では、遠心ポンプ101の回転数を低下させると、脱血される血流量が減少し、これに伴ない、気泡の流入量が減少する。このため、気泡除去能力が上回り、気泡貯留室5内の気泡は、順次除去されるので、気泡貯留室5内の血液の液面が上昇する傾向を示す。逆に、遠心ポンプ101の回転数を上昇させ過ぎると、遠心ポンプ101は、患者の適正血流量以上の血液(血流量)を無理に引き込むよう作動し(働き)、このため、血液のみならず、空気までも引き込んでしまう。この結果、気泡の流入量が増えて、気泡除去装置1B(気泡除去手段)の気泡除去能力を上回り、気泡貯留室5内に気泡が蓄積し、血液の液面が下降する。
In the
この体外循環装置100Bでは、気泡貯留室5内の血液の液面を、第1の液面レベルQ1よりも上方に位置させる(維持させる)のが理想的である。
In the
従って、制御装置110は、液面が第1の液面レベルQ1より上方に位置した状態から、第1の液面レベルQ1と第2の液面レベルQ2との間に下降したときは、その液面を第1の液面レベルQ1よりも上昇させるように、遠心ポンプ101の回転数を低下(減少)させる。
Therefore, when the liquid level is lowered between the first liquid level Q1 and the second liquid level Q2 from the state where the liquid level is positioned above the first liquid level Q1, the
また、制御装置110は、第1の液面レベルQ1と第2の液面レベルQ2との間に位置する液面がさらに低下して、第2の液面レベルQ2よりも下降したときは、気泡貯留室5に多量の気泡が充満したこととなり、もはや遠心ポンプ101の回転数の制御では、気泡除去装置1Bから気泡を迅速かつ十分に除去するのが困難となるため、遠心ポンプ101の作動を停止する。この遠心ポンプ101の作動停止後、気泡除去装置1B内の気泡の除去を速やかに行い、その後、遠心ポンプ101を速やかに再度作動させる、すなわち、血液の体外循環を速やかに復帰させる。
Further, when the liquid level located between the first liquid level Q1 and the second liquid level Q2 is further lowered and falls below the second liquid level Q2, the
なお、遠心ポンプ101作動停止中は、気泡除去装置1Bへの新たな気泡流入はないので、気泡除去装置1Bの気泡は、気泡除去手段により除去される。
During the operation stop of the
以下、体外循環装置100Bの制御装置110の制御プログラムを、主に図7のフローチャートに基づいて説明する。
Hereinafter, the control program of the
前述したように体外循環を開始すると、第1のセンサ13Aで液相が検出されたか否か、すなわち、液面が第1の液面レベルQ1より下方に位置するか否かを判断し(ステップS500)、第1のセンサ13Aで液相が検出された(液面が第1の液面レベルQ1より上方にある)場合には、そのときの(現状の)遠心ポンプ101の回転数を維持する(ステップS501)。
As described above, when extracorporeal circulation is started, it is determined whether or not the liquid phase is detected by the
ステップS501を実行した後は、ステップS500に戻り、以後、それより下位のステップを順次実行する。 After executing step S501, the process returns to step S500, and thereafter, the lower steps are sequentially executed.
ステップS500において、第1のセンサ13Aで液相が検出されていない(液面が第1の液面レベルQ1まで低下した)と判断されたら、このときの遠心ポンプ101の回転数を、予め設定されている低下の度合(低下率)分(本実施形態では、10%)だけ低下させる(ステップS502)。
If it is determined in step S500 that the liquid phase is not detected by the
次に、制御装置110に内蔵されているタイマを作動させ(ステップS503)、該タイマにより設定された所定時間を経過したと判断されたら(ステップS504)、第2のセンサ13Bで液相が検出されたか否かを判断する(ステップS505)。
Next, a timer built in the
ステップS505において、第2のセンサ13Bで液相が検出された(液面が第2の液面レベルQ2まで低下していない)と判断されたら、ステップS500に戻り、以後、それより下位のステップを順次実行する。
In step S505, if it is determined that the liquid phase has been detected by the
また、ステップS505において、第2のセンサ13Bで液相が検出されていない(液面が第2の液面レベルQ2まで低下した)と判断されたら、遠心ポンプ101の作動を停止する(ステップS506)。
If it is determined in step S505 that the liquid phase is not detected by the
以上のような制御により、体外循環装置100Bでは、気泡貯留室5内に気泡が過剰に溜まるのを確実に防止しつつ、円滑で適正な血液体外循環を行うことができる。
Through the control as described above, the
なお、ステップS502において、遠心ポンプ101の回転数は、1回の工程で10%だけ低下し、タイマの設定時間、回転数を制御させているが、このときの低下は、ステップS502とステップS503との組み合せにより、図8(a)に示すように連続的であってもよいし、図8(b)に示すように段階的であってもよい。
In step S502, the number of revolutions of the
回転数が連続的に低下するよう制御した場合には、流入する気泡の量(気泡流入量)が気泡除去能力を大きく上回る状況において、速やかにポンプ回転数を落とせるので、遠心ポンプ101の作動停止に至らず、体外循環を維持することができる。 When the rotation speed is controlled to continuously decrease, the pump rotation speed can be quickly reduced in a situation where the amount of inflowing bubbles (bubble inflow amount) greatly exceeds the bubble removal capability. Therefore, extracorporeal circulation can be maintained.
また、回転数が段階的に低下するよう制御した場合には、流入する気泡の量(気泡流入量)が気泡除去能力をわずかに上回る状況において、液面が回復する(下降から上昇に転じる)時間を与えるため、過剰に遠心ポンプ101(血液ポンプ)の回転数を低下させる必要が省略される。 In addition, when the rotational speed is controlled to decrease stepwise, the liquid level recovers (turns from falling to rising) in a situation where the amount of inflowing bubbles (bubble inflow amount) slightly exceeds the bubble removal capability. In order to give time, it is not necessary to excessively reduce the rotational speed of the centrifugal pump 101 (blood pump).
また、ステップS502において、遠心ポンプ101の回転数の低下率は、10%であるのに限定されず、例えば、5〜90%の範囲内にある所定の低下率であるのが好ましく、10〜50%の範囲内にある所定の低下率であるのがより好ましい。
In step S502, the rate of decrease in the rotational speed of the
また、ステップS505において、第2のセンサ13Bで液相が検出されていないと判断されたら、遠心ポンプ101の作動を停止するが、これに限定されず、例えば、遠心ポンプ101の作動を停止せずに、制御装置110が、クランプ107および108が閉状態、クランプ109が開状態となるよう制御してもよい。これにより、人工肺104を出た血液は、再循環ライン106を通って再度遠心ポンプ101の吸入口に戻ることとなる。よって、血液は、遠心ポンプ101および人工肺104を含む環状の流路を繰り返し循環(再循環)する。
If it is determined in step S505 that the liquid phase is not detected by the
再循環をしているとき、気泡除去装置1B内の気泡の除去を速やかに行い、その後、クランプ107および108を開状態、クランプ109を閉状態に戻し、通常の体外循環状態に復帰させる。
During the recirculation, the bubbles in the
また、図5に示すように、第2のセンサ13Bは、第1のフィルタ9の最下端部94とほぼ同じ高さの位置に設けられているのが好ましい。これにより、第2のセンサ13Bが第2の液面レベルQ2を検出したとき、遠心ポンプ101の作動が停止するため、血液の液面レベルがさらに下降して、気泡貯留室5内の全体が空気で満たされるのを防止することができる。
As shown in FIG. 5, the second sensor 13 </ b> B is preferably provided at a position substantially the same height as the
また、第1のセンサ13Aおよび第2のセンサ13Bは、それぞれ、超音波送信部131および超音波受信部132を1つずつ有するものであるが、これに限定されず、例えば、一方が超音波送信部131と超音波受信部132とを兼用する1つのセンサで構成されたものであってもよし、双方が超音波送信部131と超音波受信部132とを兼用する1つのセンサで構成されたものであってもよい。
The
また、第1のセンサ13Aおよび第2のセンサ13Bは、それぞれ、超音波式のものであるが、これに限定されず、例えば、一方が光学式などの他の方式のものであってもよし、双方が光学式などの他の方式のものであってもよい。
The
以上、本発明の気泡除去装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、気泡除去装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 As mentioned above, although the bubble removal apparatus of this invention was demonstrated about embodiment of illustration, this invention is not limited to this, Each part which comprises a bubble removal apparatus is arbitrary structures which can exhibit the same function. Can be substituted. Moreover, arbitrary components may be added.
また、検出手段は、気泡貯留室内の血液の液面レベルを検出するよう構成されているが、これに限定されず、当該液面レベルに係る情報(例えば、圧力、質量)を検出するよう構成されていてもよい。 Further, the detection means is configured to detect the liquid level of the blood in the bubble storage chamber, but is not limited thereto, and is configured to detect information (for example, pressure, mass) related to the liquid level. May be.
また、液体貯留室には、貯留した液体を排出する排出口を設けてもよい。これにより、貯留した液体が第2のフィルタに接触する(到達する)以前に、当該液体を液体貯留室から排出することができる。 The liquid storage chamber may be provided with a discharge port for discharging the stored liquid. Accordingly, the liquid can be discharged from the liquid storage chamber before the stored liquid comes into contact with (arrives with) the second filter.
この排出口は、通常、密閉されているが、例えば術後などにその密閉を解除して、貯留した液体を取り除くよう構成されていてもよい。 The discharge port is normally sealed, but may be configured to remove the stored liquid by releasing the seal, for example, after surgery.
また、液体貯留室には、当該液体貯留室内を冷却する冷却手段を設けてもよい。これにより、液体貯留室内で水蒸気を確実に結露させることができ、よって、水蒸気が第2のフィルタを通過するのを確実に防止することができる。なお、冷却手段としては、例えば、液体貯留室本体の周囲にヒートシンクを設けることやペルチェ素子を装着すること等が挙げられる。 The liquid storage chamber may be provided with cooling means for cooling the liquid storage chamber. Thereby, water vapor | steam can be reliably condensed in a liquid storage chamber, Therefore It can prevent reliably that water vapor | steam passes a 2nd filter. Examples of the cooling means include providing a heat sink around the liquid storage chamber body and attaching a Peltier element.
1A、1B 気泡除去装置
2 旋回流形成室
20 中心軸
21 拡径部
22 円錐台形部
23 胴部
231 底部
3 流入口
31 下端
4 流出口
5 気泡貯留室
50 中心軸
51 底面
511 最下面
52 傾斜面
521 上部
522 中央部
53 溝
6 第1連通部
7 第2連通部
8 陰圧室
9 第1のフィルタ(フィルタ部材)
91 上面
92 下面
93 最上端部
94 最下端部
11 円板
12 連結部材
13A 第1のセンサ
13B 第2のセンサ
131 超音波送信部
132 超音波受信部
15 液体貯留室(部屋)
151 貯留室本体
152 逆止弁設置部
153 脱気口
154 端部
155 上部
16 第2のフィルタ
161 最上端部
162 最下端部
17A、17B 検出手段
18 連結管
181 底面
182 開口部
30 逆止弁
40 装置本体
100A、100B 体外循環装置
101 遠心ポンプ
102 脱血ライン
103 送血ライン
104 人工肺
105 流量計
106 再循環ライン
107、108、109 クランプ
110 制御装置(制御手段)
111 脱気ライン
112 陰圧レギュレータ
L 液体
Q1 第1の液面レベル
Q2 第2の液面レベル
S500〜S506 ステップ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
151
111
Claims (14)
血液が流入する内部空間を有する装置本体と、
前記装置本体の上側に設けられ、該装置本体から浮上した気泡を一時的に貯留する気泡貯留室と、
前記気泡貯留室の上側に設けられ、脱気手段に接続されて陰圧に保たれる陰圧室と、
前記気泡貯留室と前記陰圧室とを隔てるように設けられ、気体の通過を許容し、かつ、血液の通過を阻止する第1のフィルタと、
前記陰圧室と前記脱気手段との間に設けられ、気体の通過を許容し、かつ、液体の通過を阻止する第2のフィルタとを備えたことを特徴とする気泡除去装置。 A bubble removing device for removing bubbles in blood circulating outside the body,
A device body having an internal space into which blood flows;
A bubble storage chamber that is provided on the upper side of the apparatus main body and temporarily stores bubbles floating from the apparatus main body;
A negative pressure chamber provided on the upper side of the bubble storage chamber, connected to a deaeration means and maintained at a negative pressure;
A first filter provided so as to separate the bubble storage chamber and the negative pressure chamber, allowing gas to pass therethrough and preventing blood from passing through;
A bubble removing device, comprising: a second filter provided between the negative pressure chamber and the deaeration means and allowing passage of gas and preventing passage of liquid.
前記装置本体の周壁部付近を前記気泡貯留室に連通させる第2連通部とを備え、
前記装置本体から浮上した気泡が前記第1連通部を通って前記気泡貯留室へ流入するとともに前記気泡貯留室内の血液が前記第2連通部を通って前記装置本体へ戻るよう構成されている請求項1ないし13のいずれかに記載の気泡除去装置。
A first communication part through which bubbles near the top of the apparatus main body communicate with the bubble storage chamber, and bubbles floating from the apparatus main body pass;
A second communication portion for communicating the vicinity of the peripheral wall portion of the apparatus main body with the bubble storage chamber;
The bubble rising from the device main body flows into the bubble storage chamber through the first communication portion, and the blood in the bubble storage chamber returns to the device main body through the second communication portion. Item 14. The bubble removing device according to any one of Items 1 to 13.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005198103A JP4839029B2 (en) | 2005-07-06 | 2005-07-06 | Bubble removal device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005198103A JP4839029B2 (en) | 2005-07-06 | 2005-07-06 | Bubble removal device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007014503A true JP2007014503A (en) | 2007-01-25 |
JP4839029B2 JP4839029B2 (en) | 2011-12-14 |
Family
ID=37752172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005198103A Expired - Fee Related JP4839029B2 (en) | 2005-07-06 | 2005-07-06 | Bubble removal device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4839029B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008220417A (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Jms Co Ltd | Extracorporeal circulation apparatus |
US20090122087A1 (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-14 | Junichi Maruyama | Display device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1080602A (en) * | 1996-05-22 | 1998-03-31 | Fresenius Medical Care Deutsche Gmbh | Device for removing gas from liquid |
WO2004000391A1 (en) * | 2002-06-24 | 2003-12-31 | Gambro Lundia Ab | Gas separation devices |
-
2005
- 2005-07-06 JP JP2005198103A patent/JP4839029B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1080602A (en) * | 1996-05-22 | 1998-03-31 | Fresenius Medical Care Deutsche Gmbh | Device for removing gas from liquid |
WO2004000391A1 (en) * | 2002-06-24 | 2003-12-31 | Gambro Lundia Ab | Gas separation devices |
JP2005530543A (en) * | 2002-06-24 | 2005-10-13 | ガンブロ・ルンディア・エービー | Gas separator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008220417A (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Jms Co Ltd | Extracorporeal circulation apparatus |
US20090122087A1 (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-14 | Junichi Maruyama | Display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4839029B2 (en) | 2011-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4500617B2 (en) | Bubble removal device | |
JP4500764B2 (en) | Extracorporeal circulation device | |
JP5781153B2 (en) | Artificial lung and extracorporeal circulation device | |
US7485260B2 (en) | Venous reservoir | |
JP4045068B2 (en) | Arterial blood filter | |
JP2013192711A (en) | Closed system extracorporeal circulation circuit | |
JP2018519033A (en) | Intravenous gas removal apparatus and method | |
EP1720585A2 (en) | A colsed venous -cardiotomy reservoir with improved air handling | |
JP4839030B2 (en) | Extracorporeal circulation device | |
JP4839028B2 (en) | Bubble removal device | |
JP2005334640A (en) | Air removal equipment for hemophoresis system with float valve | |
US7947007B2 (en) | Bubble trap | |
JP4839029B2 (en) | Bubble removal device | |
US8147440B2 (en) | Blood reservoir incorporating a vapor trap | |
JP4291171B2 (en) | Extracorporeal circulation device | |
US20230052266A1 (en) | Blood reservoir with blood-handling assembly | |
JP2013192712A (en) | Closed system extracorporeal circulation circuit | |
US8882696B2 (en) | Blood reservoir with a separate vent and a sucker chambers | |
JP2008018101A (en) | Bubble removing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080610 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110913 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111003 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141007 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |