JP2014518685A - 体外血液回路において血液を処理するための複合型の酸素供給器および動脈フィルターデバイス - Google Patents
体外血液回路において血液を処理するための複合型の酸素供給器および動脈フィルターデバイス Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】図5
Description
本開示は、体外血液回路、システム、および使用方法に関する。さらに具体的には、体外血液回路で血液を酸化して濾過するためのデバイス、およびこのようなデバイスを作製する方法に関する。
本発明の開示の原理によるいくつかの態様は、体外血液回路中で血液を処理するための複合型の酸素供給器および動脈フィルターデバイスに関する。このデバイスは、ハウジング、酸素供給器およびデプスフィルターを備える。この酸素供給器はハウジング内に保持され、かつ内部コアに対してらせん状に巻かれた複数の中空の微小孔性ファイバーを備えて、酸素供給器の外面を形成する酸素供給器バンドルを規定する。このデプスフィルターは、酸素供給器外面に直接配置され、かつ水平に巻かれたフィラメント(例えば、水平交差巻きのフィラメント)の第一および第二のフィルター層を規定するように配列された複数のフィラメントを備える。この第一の層は、酸素供給器外面に直接隣接し、かつ第二のフィルター層は酸素供給器外面に対抗する第一の層に直接隣接している。酸素供給器のバンドルおよびデプスフィルターは両方とも、環状であって、これが共通の中央軸を規定する。それにもかかわらず、この酸素供給器のバンドルの構造は、以下:ファイバーおよびフィラメントの材料、ファイバーおよびフィラメントの構成、ならびに/またはファイバーの軸方向に隣接するものの間の最小ギャップ間隔およびフィラメントの軸方向に隣接するものの間の最小ギャップ間隔からなる群より選択される少なくとも1つの特徴によって前記デプスフィルターの構造とは異なる。いくつかの実施形態では、デプスフィルターフィラメントの外径は、酸素供給器バンドルファイバーの外径未満である。他の実施形態では、デプスフィルターフィラメントのいくつかまたは全てが中実である。さらに他の実施形態では、酸素供給器バンドルファイバーは、第一の材料から形成され、かつデプスフィルターフィラメントは、この第一の材料とは異なる第二の材料から形成される。さらに他の実施形態では、第一のフィルター層の軸方向に隣接するフィラメントの間の最小ギャップ間隔は、酸素供給器バンドルの軸方向に隣接するファイバーの間の最小ギャップ間隔未満である。デプスフィルターのフィラメントは、酸素供給器バンドルの上に巻かれてもよい。あるいは、フィラメントは、マットに編まれてもよく、または酸素供給器の外面上に適用された二重横糸テープに形成されてもよい。これらの構築物のいずれかでは、組み込まれた動脈フィルター能力を有する酸素供給器は、物理的に酸素供給器を別に設けられた従来の動脈フィルターデバイスと比較して、外側の表面積が小さくなっており、対応する体外血液回路(例えば、25ml未満程度)のプライム容積に対する影響が小さくなっている。
本開示の原理による、複合型の血液酸素供給器および動脈フィルターデバイス30の一実施形態を、図2Aに示す。デバイス30は、ハウジング32と、酸素供給器34(全体を指す)と、動脈デプスフィルター36(全体を指す)とを備える。種々の構成要素に対する詳細は、下に示される。しかし、概略的には、酸素供給器34は、内部コア38を備え、これに対して酸素供給器バンドル40が形成されている。デプスフィルター36は、酸素供給器バンドル40上に直接配置され、ここでこのように構築された酸素供給器34およびデプスフィルター36は、ハウジング32内に含まれる。血液流路は、ハウジング32によって規定され、血流を半径方向に酸素供給器バンドル40、次いでデプスフィルター36を通じて指し向け、ここで酸素供給器バンドル40は、供給された静脈血の酸素化を促進し、デプスフィルター36は気体状および粒子状の微小塞栓を除去する。従って、デバイス30は、下記のように、体外血液回路内に挿入しやすく、体外回路のプライム容積に対する全体的な影響が最小限である必須の酸素化および濾過の能力が得られる。
以下の実施例および比較の実施例はさらに、本開示の複合型の酸素供給器および動脈フィルターデバイスを記載する。本実施例は、本開示の理解を容易にする例示的な目的のために提供され、本実施例に対する開示を限定すると解釈されるべきではない。
Claims (28)
- 体外血液回路で血液を処理するための複合型の酸素供給器および動脈フィルターデバイスであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内で保持された酸素供給器であって、内部コアに対してらせん状に巻かれた複数の中空の微小孔性ファイバーを備え、酸素供給器の外面を形成する酸素供給器バンドルを規定する酸素供給器と、
前記酸素供給器の外面に直接配置されたデプスフィルターであって、前記酸素供給器外面に直接隣接する水平に巻かれたフィラメントの第一のフィルター層と、前記酸素供給器の外面に対向する前記第一のフィルター層に直接隣接する水平に巻かれたフィラメントの第二のフィルター層とを規定するように配置された複数のフィラメントを備えるデプスフィルターと、を備え、
前記酸素供給器のバンドルの構造は、ファイバーおよびフィラメントの材料、ファイバーおよびフィラメントの構成、ならびにファイバーの軸方向に隣接するものの間およびフィラメントの軸方向に隣接するものの間の最小ギャップ間隔からなる群より選択される少なくとも1つの特徴が、前記デプスフィルターの構造とは異なる、
ことを特徴とするデバイス。 - 前記フィラメントの外径が、前記ファイバーの外径未満である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記フィラメントの外径が、300ミクロン以下である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記フィラメントが、中空のフィラメントであり、前記フィラメントの内径が前記ファイバーの内径未満である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記フィラメントが中実である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記フィラメントが中空のフィラメントおよび中実のフィラメントを備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記ファイバーが、第一の材料から形成され、前記フィラメントが、前記第一の材料とは異なる第二の材料から形成される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第一のフィルター層の軸方向に隣接するフィラメントの間の最小ギャップ間隔が、前記酸素供給器バンドルの軸方向に隣接するファイバーの間の最小ギャップ間隔未満である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第一のフィルター層の軸方向に隣接するフィラメントの間の最小ギャップ間隔が、40ミクロン以上である、請求項8に記載のデバイス。
- 前記デプスフィルターの充填率が、前記酸素供給器外面の充填率よりも大きい、請求項1に記載のデバイス。
- 前記フィラメントが、酸素供給器バンドルの上に巻かれる、請求項1に記載のデバイス。
- 前記フィラメントがマットに編まれ、さらに前記マットが前記酸素供給器の外面上に巻き付けられる、請求項1に記載のデバイス。
- 前記フィラメントが二重横糸テープに編まれ、さらに前記二重横糸テープが、前記酸素供給器外面の上に適用される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記ハウジングが、入り口および出口を備え、かつ血流路を、前記入り口から、酸素供給器バンドルを通じて半径方向に、デプスフィルターを通じて半径方向に、前記出口へ規定する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記デプスフィルターが、半径方向に蛇行状の血流路を確立する、請求項14に記載のデバイス。
- 前記前記デプスフィルターのフィラメントがさらに、
前記第一のフィルター層と対向する前記第二のフィルター層に直接隣接する水平に巻かれたフィラメントの第三のフィルター層と、
前記第二のフィルター層と対向する前記第三のフィルター層に直接隣接する水平に巻かれたフィラメントの第四のフィルター層と、を規定する、請求項1に記載のデバイス。 - 前記酸素供給器バンドルが、前記酸素供給器バンドルを通って流れる静脈血から二酸化炭素を除去するように構成されており、前記デプスフィルターが、前記デプスフィルターを通って流れる血液から粒子状および気体状の微小塞栓を除去するように構成されている、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第一および第二のフィルター層が各々、水平な交差巻きフィラメントから構成される、請求項1に記載のデバイス。
- 体外血液回路であって、
患者から静脈血を受容するための静脈ラインと、
患者へ血液を送達するための動脈ラインと、
複合型の酸素供給器および動脈フィルターデバイスであって、
静脈ラインに対して液体的に接続された入り口側と、動脈ラインに対して液体的に接続された出口側とを有しており、前記デバイスは、
ハウジングと、
前記ハウジング内で保持される酸素供給器であって、内部コアに対してらせん状に巻かれた複数の中空の微小孔性ファイバーを備え、酸素供給器の外面を形成する酸素供給器バンドルを規定する酸素供給器と、
前記酸素供給器外面に直接配置されたデプスフィルターであって、前記酸素供給器外面に直接隣接する水平に巻かれたフィラメントの第一のフィルター層と、前記酸素供給器外面に対向する前記第一のフィルター層に直接隣接する水平に巻かれたフィラメントの第二のフィルター層とを規定するように配置された複数のフィラメントを備える、デプスフィルターと、を備え、
前記酸素供給器のバンドルの構造は、以下:ファイバーおよびフィラメントの材料、ファイバーおよびフィラメントの構成、ならびにファイバーの軸方向に隣接するものの間およびフィラメントの軸方向に隣接するものの間の最小ギャップ間隔からなる群より選択される少なくとも1つの特徴によって前記デプスフィルターの構造とは異なる、
ことを特徴とする体外血液回路。 - 前記回路が、前記デバイスと前記動脈ラインとの間に追加的な動脈フィルターがないことによって特徴づけられる、請求項19に記載の体外血液回路。
- 前記中空ファイバーに対して液体的に連結され、かつ前記フィラメントに対して液体的に閉じているガスの供給源をさらに備える、請求項19に記載の体外血液回路。
- 体外血液回路で血液を処理するための、複合型の酸素供給器および動脈フィルターデバイスを作製する方法であって、
内部コアの周囲に複数の中空微小孔性ファイバーをらせん状に巻いて、酸素供給器外面を形成する酸素供給器バンドルを規定することと、
前記酸素供給器外面上に直接デプスフィルターを適用することであって、前記デプスフィルターは、前記酸素供給器外面に直接隣接する水平に巻かれたフィラメントの第一のフィルター層と、前記酸素供給器外面に対向する前記第一のフィルター層に直接隣接する水平に巻かれたフィラメントの第二のフィルター層とを規定するように配置された複数のフィラメントを備え、
ここで、前記酸素供給器のバンドルの構造は、以下:ファイバーおよびフィラメントの材料、ファイバーおよびフィラメントの構成、ならびにファイバーの軸方向に隣接するものの間およびフィラメントの軸方向に隣接するものの間の最小ギャップ間隔からなる群より選択される少なくとも1つの特徴によって前記デプスフィルターの構造とは異なる、ことと、
前記酸素供給器バンドルおよびデプスフィルターをハウジング内に配置することと、を備えている、
ことを特徴とする方法。 - デプスフィルターを適用することが、前記酸素供給器バンドルの上に複数のフィラメントをらせん状に巻きつけて、水平の交差巻きされたフィラメントから各々が構成される第一および第二のフィルターを確立することを備えている、請求項22に記載の方法。
- 前記複数の中空の微小孔性ファイバーをらせん状に巻くことが、中空ファイバーを有する巻き付け装置のファイバーガイドを貫通させることと、前記ファイバーガイドに対して内部コアを回転させることとを包含し、さらにここで、前記複数のフィラメントをらせん状に巻くことが、
前記ファイバーガイドから中空ファイバーを取り除くことと、
前記フィラメントの少なくともいくつかを前記ファイバーガイド中に貫通させることと、
前記ファイバーガイドに対して前記内部コアを回転させることと、を備えている、請求項23に記載の方法。 - 前記フィラメントの外径が、前記ファイバーの外径よりも小さい、請求項22に記載の方法。
- 前記フィラメントが中実である、請求項22に記載の方法。
- 前記ファイバーが、第一の材料から形成され、かつ前記フィラメントが、前記第一の材料とは異なる第二の材料から形成される、請求項22に記載の方法。
- 前記第一のフィルター層の軸方向に隣接するフィラメントの間の最小ギャップ間隔が、前記酸素供給器バンドルの軸方向に隣接するファイバーの間の最小ギャップ間隔未満である、請求項22に記載の方法。
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