JP2007014789A - 体外血液循環路にある血液の処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体外血液循環路にある血液の処理装置が、一方では拡大される適用のために確実かつ速やかに使用可能であり、他方では体外で循環する血液をできるだけよく保護するようにする。
【解決手段】体外血液循環路にある血液の処理装置１０は少なくとも１つの酸素添加器及び熱交換器１２を持ち、構造単位としての酸素添加器及び熱交換器１２への入り口及び出口が、Ａ≧８０ｍｍ^２の血液流通断面を持ち、構造単位に直接結合される血液フィルタ２４が、構造単位の血液流通断面に一致する流通断面を持っている。この酸素添加器と熱交換器１２の統合により、非常に効果的な熱交換出力が得られる。更に、血液の入口及び／又は出口が複数の開口１４，１６，１８，２０を持っている。
【選択図】図１

Description

本発明は、体外血液循環路にある血液の処理装置であって少なくとも１つの酸素添加器及び熱交換器を持っているものに関する。

このような装置は欧州特許出願公開第１４６５３５０号明細書により公知になっている。

公知の装置は、ハウジング内に泡トラップ、血液ポンプ、熱交換器、酸素添加器及び動脈血フィルタを持っている。個々の装置構成要素は互いに密集して結合されているので、導管系を介して互いに液密に結合されている構成要素に比べて、短い導管経路が得られる。しかし導管経路自体は、処理すべき血液を負荷する狭隘部でもあるので、これらの断面狭隘部は保護される血液処理を妨げる。

本発明の課題は、体外血液循環路にある血液の処理装置が、一方では拡大される適用のために確実かつ速やかに使用可能であり、他方では体外で循環する血液をできるだけよく保護するように、このような装置を発展させることである。

本発明によれば、この課題は請求項１の特徴によって解決される。

装置構成要素としての酸素添加器、熱交換器及び血液フィルタは、結合導管又は通路なしに、ハウジング内にコンパクトモジュールを形成する。

従って本発明による装置は、血液を処理する際装置内の狭隘部が最小にされ、処理すべき血液が装置構成要素の間の大きい流通断面を経て流れることができ、それにより従来技術から公知の流通経路即ち２つの装置構成要素の間の結合導管又は直接結合される通路より、著しく少ないせん断負荷しか受けない。血液路を狭くする結合導管又は通路をなくすことによって、装置にわたる圧力降下が最小にされ、その結果必要なポンプ出力の減少が、それに応じて減少する血液損傷を伴って行われる。更にこじんまりした構造により、体外循環路にある血流容積及びプライミングのため即ちコンパクトモジュールの始動のために必要な液体容積が減少される。体外で流れる血液の滞在時間は、装置構成要素の入口及び出口の本発明による構成によって著しく短くされる。なぜならば、装置構成要素の大きい入口断面及び出口断面は直接互いに結合され、それにより本発明による装置内の圧力損失が減少されるからである。血液流通断面が１２０ｍｍ^２より大きいか又はこれに等しく構成され、これが常に装置構成要素相互の移行範囲において行われると、体外で循環する血液が更に保護され、血液に作用するせん断力又は血液に対して流体技術的に作用する圧力が最小にされる。従って本発明による装置は、血液を損傷する影響を防止する小さいポンプ出力で運転される。

本発明の別の構成では、熱交換器が酸素添加器に統合され、酸素添加器と熱交換器が分離不可能な構造単位を形成している。これは、例えば熱交換器繊維を酸素添加器に統合することによって、非常に効果的な熱交換出力が得られる、という利点を持っている。熱交換器繊維は、例えば静電電荷を一層効果的に導出し、熱交換器の出力を改善することができる。本発明による構成では、熱交換器と酸素添加器が分離不可能な構造部分を形成し、熱交換器及び酸素添加器の構成要素がただ１つの単位を形成している。これは非常にこじんまりした構造を可能にし、熱交換器と酸素添加器の共同作用で効率を改善する。

本発明の別の構成では、血液の入口及び／又は出口が、構造単位又は構造部分の周囲にわたって分布する複数の開口を持っている。複数の開口を経て構造部分への流入が行われると、本発明による装置への血液流の均一な取入れが行われ、患者の処理すべき血液が特に保護される処理を受ける。

本発明の別の構成では、開口が異なる大きさの開口断面を持っている。これは構造単位の上部にある大きい開口を血液からの気泡導出によく利用できるという利点を持っている。必要性及び構造部分の構造的構成に応じて、開口を構造部分の異なる個所に設け、それによりただ１つの入口及びただ１つの出口の場合に不可能な構造部分最適化も援助することができる。

４つの開口が構造単位又は構造部分の周囲に分布して設けられていると、特別な利点が生じる。４つの開口を経て、導管系が処理すべき血液をなるべく保護して速く構造部分としての酸素添加器−熱交換器へ運送できるだけでなく、開口が隣接する装置構成要素への直接結合を可能にする。

構造単位又は構造部分の入口又は出口にポンプ特に遠心ポンプが設けられ、このポンプを介して処理すべき血液が酸素添加器−熱交換器へ流入するようにできる。ポンプの出口が構造単位又は構造部分の入口に合わされているので、圧力損失なしに処理すべき血液がポンプから構造部分である酸素添加器−熱交換器へ流入することができる。

開口がそれぞれ装置の上部及び装置の下部に存在すると、特別な利点が生じる。装置の上部にある開口は、遠心ポンプの簡単で効果的な気泡なしの充填を可能にし、装置の下部にある開口は、体外にある血液を患者へできるだけ完全に戻す時、体外血液循環路の端部でポンプ空間の簡単かつ完全な排出を可能にする。

遠心ポンプが、少なくとも１つの接続部を介して構造単位又は構造部分（酸素添加器−熱交換器）に結合され、血液を導く結合開口が、開口断面の大きさとは無関係に上及び下に設けられていると、コンパクトモジュールの好ましい簡単かつ効果的な排気又は排出が可能である。

短い流れ経路を保証するため、ポンプが構造単位又は構造部分に直接結合可能である。延長される導管経路はこの方策により阻止され、装置全体がこの方策によりこじんまり構成される。必要に応じて構造部分又は構造単位にポンプが結合されるので、このような装置は拡張される使用範囲又は拡張される要求に簡単に適合可能である。

必要な場合、構造単位又は構造部分に、ポンプの前に設けられてポンプと流体技術的に結合されている泡トラップ又は血液溜めを結合することも可能である。

従って本発明による装置は、体外血液循環路を維持する多様な使用のために使用可能であり、費用のかかるやり方の構造的変更なしに装置を変更することができる。すべての必要な装置構成要素は、ハウジング内にまとめられ、例えば処理すべき血液に接触しない駆動装置が、ポンプに結合可能である。

本発明による装置が実施例において以下に説明され、この実施例には複数の可能性のうち１つの実施可能性が示されている。

図に実例として、熱交換器が統合されている酸素添加器を持つ本発明による装置１０が側面図で示され、１つの単位とみなされる装置組合わせが構造部分１２として示されている。構造部分１２への入口に開口１４，１６，１８，２０が設けられ、これらの開口を経て処理すべき血液（ここでは静脈血）が構造部分１２へ流入できる。開口１４，１６，１８，２０は必要な場合異なる大きさに形成されているので、例えばなるべく開口２０において、血液流の排気が促進される。開口１４，１６，１８，２０の範囲には、装置構成要素の内の係止手段又は結合手段も設けられている。

図において、これらの開口１４，１６，１８，２０にポンプ（ここでは遠心ポンプ）２２が直接結合されているので、連絡導管なしに、処理すべき血液がポンプ２２を経て構造部分２２へ送られる。ポンプ２２は取付け可能な駆動装置を持ち、この駆動装置が処理すべき血液と接触しないように（例えば磁石駆動装置）、駆動装置を介して遠心ポンプ２２を駆動することができる。

図に示されている開口１４，１６，１８，２０は、構造部分１２の入口にわたって対称

考えられる。開口１４，１６，１８，２０により形成される血液流通断面は、合計して同

構造部分１２の出口に、図において構造部分１２への直接フランジ結合を介して、同様

に直接フランジ結合される血液フィルタ２４への入口開口は、構造部分１２の出口開口に合わされているので、酸素添加器−熱交換器において処理される血液は、できるだけ保護されて最小の負荷を受けて血液フィルタ２４へ流入することができる。

構造部分１２のハウジングには泡トラップ２６が設けられて、泡のない血液のみが処理のため遠心ポンプ２２へ流入するのを確実にしている。泡トラップ２６はポンプ２２に、またポンプ２２は構造部分１２に、流体技術的に結合されている。少なくともポンプ２２と構造部分１２との間に導管は存在しない。図に示されている構造部分は構造部分１２に直接フランジ結合され、ポンプ２２、構造部分１２及び血液フィルタ２４を通る血液の流れは、構造部分１２への個々の装置構造部分の直接結合によって生じる通路を経て行われる。

矢印２８の方向に静脈血が泡トラップ２６へ流入し、矢印３０の方向に本発明による装置１０から動脈血が流出して、患者へ直接供給されることができる。

図に示されている装置１０は、必要な場合、構造部分１２即ち中に熱交換器を統合される熱交換器を持つ酸素添加器のみを介しても運転することができる。ポンプ２２、血液フィルタ２４及び泡トラップ２６のような残りの装置構成要素は、必要な場合選択的に使用可能である。装置全体はハウジング内に統合可能なので、本発明によれば、欠陥のある運転を許さないこじんまりした確実な装置が得られる。

少なくとも酸素添加器−熱交換器１２及び血液フィルタ２４を持つ、体外血液循環路に

明による装置１０は、血液フィルタを持つ酸素添加器及び熱交換器の機能を引受ける単一の構造部分１２として単独で運転することもできる。装置１０にポンプ２２が設けられている場合、必要な場合その駆動装置を取除くことができる。

本発明による血液の処理装置を側面図で示す。

符号の説明

１０ 装置
１２ 構造単位（酸素添加器−熱交換器）
１４，１６，１８，２０ 開口
２２ ポンプ
２４ 血液フィルタ

Claims (10)

1. 体外血液循環路にある血液の処理装置であって、少なくとも１つの酸素添加器及び熱交
   

   

   ｍｍ^２の血液流通断面を持ち、構造単位に直接結合される血液フィルタ（２４）が、構造単位の血液流通断面に一致する流通断面を持っている、血液の処理装置。
2. 血液流通断面が１２０ｍｍ^２より大きいか又はこれに等しいことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 熱交換器が酸素添加器に統合され、酸素添加器と熱交換器が構造部分（１２）を形成していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 血液の入口及び／又は出口が、構造単位又は構造部分（１２）の周囲にわたって分布する複数の開口（１４，１６，１８，２０）を持っていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の装置。
5. 開口（１４，１６，１８，２０）が異なる大きさの開口断面を持っていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. ４つの開口（１４，１６，１８，２０）が構造単位又は構造部分（１２）の周囲に分布して設けられていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の装置。
7. 構造単位又は構造部分（１２）の入口又は出口にポンプ（２２）特に遠心ポンプが設けられ、ポンプの出口が構造単位又は構造部分（１２）の入口に合わされていることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の装置。
8. ポンプ（２２）が構造単位又は構造部分（１２）に直接結合可能であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 遠心ポンプが、少なくとも１つの接続部を介して構造単位又は構造部分（１２）に結合されていることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 装置（１０）が、ポンプ（２２）の前に設けられてポンプ（２２）と流体技術的に結合されている泡トラップ（２６）又は血液溜めを持っていることを特徴とする、請求項１〜９の１つに記載の装置。

Images