JP2023552778A - 膜ガス交換器 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１のチャンバ及び第２のチャンバ及び同じく膜が配置されたハウジングを有する膜ガス交換器に関連し、膜は、ガスに対して透過性及び液体に対して不透過性であり、第１のチャンバ及び第２のチャンバは、互いから分離され、第１のチャンバは、膜ガス交換器の血液側を形成し、第２のチャンバは、膜ガス交換器のガス側を形成し、第１のチャンバは、血液入口と血液出口を有し、第２のチャンバは、ガス入口とガス出口を有し、血液入口、血液出口、及びガス出口は、ハウジング上に位置付けられ、ハウジングは、透析器ハウジングであり、入口と少なくとも２つの出口とを有する第１のアダプタが設けられ、入口は、ハウジングのガス出口に接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、第１のチャンバと、第２のチャンバと、並びに膜とが配置されたハウジングを有する膜ガス交換器であって、膜は、ガス透過性及び液体不透過性であり、かつ第１のチャンバ及び第２のチャンバを互いから分離し、第１のチャンバは、膜ガス交換器の血液側を形成し、第２のチャンバは、そのガス側を形成し、第１のチャンバは、血液入口及び血液出口を有し、第２のチャンバは、ガス入口及びガス出口を有し、血液入口、血液出口、ガス入口、及びガス出口は、ハウジングに配置されている、膜ガス交換器に関する。

そのような膜ガス交換器は、従来技術から公知である。

それらは、例えば、血液の体外脱炭酸化（ＥＣＣＯ２Ｒ）のためのデバイスに、又は血液の体外膜酸素化（ＥＣＭＯ）のためのデバイスにも使用される。これらのデバイスは、肺を通じた血液との十分なガス交換（血液への酸素供給及び血液からの二酸化炭素除去）が可能でないような、人工呼吸が必要である時又は呼吸不全が存在する時に使用される。

体外脱炭酸化及び体外膜酸素化では、血液は、体外回路を通してかつそこに位置付けられた膜ガス交換器の血液側を通して誘導され、そうする時に二酸化炭素が、膜ガス交換器のガス出口を通して血液から除去され、酸素が、膜ガス交換器のガス入口を通して供給される。デバイスは、体外回路に位置付けられた血液ポンプを用いて、肺でのガス交換を置換する膜ガス交換器を通して連続的に血液をポンピングする。このようにして調製された血液は、次に、体外回路から患者に戻される。血流が低下すると、酸素化の割合は、より小さくなり、脱炭酸化の割合は、より大きくなる。酸素供給はまた、マスク呼吸、鼻腔酸素チューブ、又は気管内のチューブを通じて低い血流を用いて直接に行うこともできる。

公知の膜ガス交換器の欠点は、膜材料に対する高いコストに起因して、及び膜ガス交換器が比較的小容積でのみ生産され、すなわち、小程度の自動化のみ存在するという事実に起因して比較的高い製造コストを備えることである。

本発明の根底にある目的は、冒頭に挙げた種類の膜ガス交換器をそれを廉価に製造することができるように更に開発することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する膜ガス交換器によって達成される。従って、膜ガス交換器のハウジングが透析装置のハウジングであり、及び入口と少なくとも２つの出口とを有し、その入口がハウジングのガス出口に接続されている第１のアダプタが提供される。

すなわち、本発明によると、透析装置のハウジングが膜ガス交換器のために使用される。透析装置生産の生産手段は、すなわち、ハウジングに関して、及び任意的に同じく従来の透析装置膜に対して、例えばコーティングによって液密にされた膜に関しても利用することができる。

本発明による膜ガス交換器に対して、好ましくは、未改造の透析装置ハウジングが使用される。これらのハウジング又は透析液のためのハウジングの入口又は出口は、透析の環境に設置するために標準化されているが、膜ガス交換器に対する要求を満足していない。入口と少なくとも２つの出口とを有し、入口がハウジングのガス出口に接続される第１のアダプタが、膜ガス交換器に対する要求に適応させるために提供される。

第１のアダプタの入口は、すなわち、膜ガス交換器のガス出口に接続される。ガス出口は、透析に使用される透析装置の透析液出口又は透析液入口である。

透析装置の標準的なハウジングを有する膜ガス交換器が使用される場合に、ガス出口が決して閉鎖されないことが重要である。ガス出口が閉じられる場合に、これは、ＣＯ₂の除去性能の低下と、第２のチャンバ内の圧力上昇に起因して血液側への不要なガス移動、すなわち、膜ガス交換器の第１のチャンバの中への不要なガス移動とをもたらす可能性があり、これは、例えば血流中のガス気泡によって患者を実質的に危険にする可能性がある。

この背景に対して、膜ガス交換器のガス出口の閉鎖の可能性が実質的に減少するように第１のアダプタが少なくとも２つの出口を有する。従来の透析装置ハウジングは、第１のアダプタの使用に起因して、膜ガス交換器のハウジングとして使用する時により安全にされる。少なくとも１つの出口は、安全性を高めるために窪みを有する非平坦面として設計することができる。かくして、平坦面に対して押圧することによる開口部の閉鎖を防止することができる。

従来の透析装置ハウジングを膜ガス交換器のハウジングとして使用することにより、ハウジングの生産のための生産設備を修正する必要がないので、生産コストに関して十分な量の透析装置から利益を得ることが可能である。

第１のアダプタは、ガス出口を閉じることができないという機能を含む。

第１のアダプタは、好ましくは、ガス出口に解除可能に接続される。それは、例えば、それにラッチ接続されるか又はスナップ式閉鎖によって接続することができる。

好ましい実施形態では、第１のアダプタは、ガス出口の上に差し込まれる。

従来の透析装置の場合のように、膜は、従来の透析装置から公知であるように成形化合物に受け入れられる端部を有する中空繊維束として存在することができる。ここで好ましくは、中空繊維の内側空間が、第１のチャンバ、すなわち、血液チャンバを形成し、中空繊維束を取り囲む空間が、第２のチャンバ、すなわち、ガス側を形成する。

膜は、血液の液体成分が第２のチャンバの中に入ることが防止されるように、ベース本体及びその上に位置付けられた液体透過性コーティングを有することができる。

膜ガス交換器は、好ましくは、第２のアダプタに接続されたガス入口を有する。ガス入口は、例えば、純酸素、空気の供給源、又は洗浄ガスとしてのガス混合物の供給源の機能をする。

第２のアダプタはまた、好ましくは、ガス入口に解除可能に接続され、好ましくは、その上に差し込まれる。更に、第２のアダプタは、第１のアダプタとは異なるように設計されることが考えられる。ガスが第２のチャンバからそれを通じて排出される第１のアダプタにより、このガス流出が閉鎖されないことが保証されなければならない。この要件は、ガスが第２のチャンバの中にそれを用いて導入される第２のアダプタに対しては存在しない。

第２のアダプタは、入口と出口を有することができ、第２のアダプタの出口は、ガス入口に接続されている。

好ましくは、保持セクションが第２のアダプタの入口の領域に存在し、この保持セクションを用いてホースを入口に固定することができる。保持セクションは、例えば、モミの木状輪郭（Tannenbaumprofil）、鋸歯状輪郭（Saegezahnprofil）などである。

第１のアダプタは、容易に作動可能な方式でそれを透析装置のガス出口の上にスナップ止めすることができるように、ガス出口に結合するための迅速閉鎖接続部を有することができる。同じことは、第２のアダプタに相応に、これに代えて、又はこれに加えて適用することができる。

第１のアダプタは、ガスサンプル出口を有することが考えられる。すなわち、流出しているガス内のガス成分を決定するための、例えばＣＯ₂分圧を決定するための、サンプルガスを取得することができる。

第１のアダプタは、凝縮水のための流出口を有することも考えられる。すなわち、接続部、例えば、ルアーコネクタを設けて、捕捉可能性、例えば、凝縮水のための空の洗浄バッグを提供することができる。

本発明は、更に、体外血液回路を使用する血液の体外膜酸素化のための又は体外脱炭酸化のための又は別のガス化又は脱ガスのためのデバイスに関連し、体外血液回路は、本発明により、膜ガス交換器の血液入口及び血液出口に接続される。

膜ガス交換器の第２のアダプタは、好ましくは、血液酸素化の目的で酸素源に接続される。それは、これに代えて又はこれに加えて、洗浄ガス源に又は別のガス源に接続することができる。

更に、膜ガス交換器の第１のアダプタは、血液の十分な脱炭酸化が可能であるようにＣＯ₂排出口に接続されることが考えられる。

本発明は、更に、血液の体外膜酸素化のための及び／又は体外脱炭酸化のための又は別のガス化又は脱ガスのためのデバイスでの膜ガス交換器のための透析装置ハウジングの使用に関する。

図面に示す実施形態を参照して本発明の更に別の詳細及び利点をより詳細に以下に解説する。

第１のアダプタの概略図である。 第２のアダプタの概略図である。 公知の透析装置のハウジングの概略図である。

実施形態では、図３に例示的に示すような従来の透析装置のハウジングＧが使用される。それは、血液のための入口Ｅｂ及び出口Ａｂと透析液のための入口Ｅｄ及び出口Ａｄとを有する。血液側と及び従って同じくＥｂ及びＡｂと流体連通する内側空間を有し、かつＥｄ及びＡｄと次に流体連通する空間によって取り囲まれる図示しない中空繊維束は、成形化合物Ｖの間を延びる。

透析液のための出口Ａｄ又は入口Ｅｄは、本発明により、ＥＣＭＯ又はＥＣＣ０２Ｒデバイスの体外回路での血液のガス化及び／又は脱ガスに次に寄与する膜ガス交換器のガス出口として使用される。図３から見ることができるように、出口Ａｄ及び入口Ｅｄは、各々がハウジングＧから突出するスタブとして形成される。

ハウジングＧは、好ましくは円筒形であり、かつその前面に血液入口Ｅｂ及び血液出口Ａｂと、そのジャケット面に透析液のための入口Ｅｄ及び出口Ａｄ又は（膜ガス交換器としての使用の場合に）ガスのための入口及び出口とを有する。全ての入口と出口は、好ましくは、図３から見ることができるようにハウジングＧから突出するスタブとして設計される。

第１のアダプタ１０は、ガス出口スタブＡｄの上に図１に従って差し込まれ、かつスナップ式閉鎖接続を用いてそこに固定される。

第１のアダプタ１０は、ハウジング（図示せず）から流出するガスのための入口１１と、ガスがそれを通って第１のアダプタ１０を出る複数のガス出口１２とを有する。図１から更に見ることができるように、第１のアダプタ１０は、ガスサンプル出口１３と更に第２のチャンバ内の凝縮水を排出するための出口１４とを有する。ガス出口側での膜ガス交換器の閉鎖の可能性及び従って患者に対するリスクは、複数のガス出口１２によって低減される。

更に、右側に示すガス出口１２は、平面的な例えば円形面として形成されず、むしろジャケット面で平坦前面まで延びる切り欠きを有し、それにより、平坦面によるこの出口の閉鎖を防止することができることを図１から見ることができる。

図２による第２のアダプタ２０は、ハウジングＧのガス入口スタブＥｄに接続され、前者は、好ましくは同様に、スナップ式閉鎖によってガス入口スタブＥｄにおいて固定される。第２のアダプタ２０は、例えば洗浄ガスのための又は酸素のための入口２１と膜ガス交換器のガス入口スタブＥｄの上に差し込まれる出口２２とを有する。図２から見ることができるように、第２のアダプタ２０の入口２１は、ホースなどを比較的簡単な方式で第２のアダプタ２０に固定することができるようにモミの木状輪郭２３によって取り囲まれる。

Claims (15)

1. 第１のチャンバ及び第２のチャンバ並びに膜が配置されたハウジングを有する膜ガス交換器であって、前記膜が、ガス透過性及び液体不透過性であり、前記第１のチャンバ及び前記第２のチャンバを互いから分離し、前記第１のチャンバが、該膜ガス交換器の血液側を形成し、前記第２のチャンバが、該膜ガス交換器のガス側を形成し、前記第１のチャンバが、血液入口と血液出口を有し、前記第２のチャンバが、ガス入口とガス出口を有し、前記血液入口、前記血液出口、前記ガス入口、及び前記ガス出口が前記ハウジングに配置される、膜ガス交換器において、
   前記ハウジングは、透析器のハウジングであり、
   入口と少なくとも２つの出口とを有する第１のアダプタが設けられ、該入口は、前記ハウジングの前記ガス出口に接続される、
   ことを特徴とする膜ガス交換器。
2. 前記第１のアダプタは、前記ガス出口に解除可能に接続されることを特徴とする請求項１に記載の膜ガス交換器。
3. 前記第１のアダプタは、前記ガス出口の上に差し込まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の膜ガス交換器。
4. 前記膜は、中空糸束として存在することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の膜ガス交換器。
5. 前記膜は、ベース本体とそこに位置付けられた液体不透過性コーティングとを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の膜ガス交換器。
6. 第２のアダプタに接続されたガス入口を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の膜ガス交換器。
7. 前記第２のアダプタは、前記ガス入口に解除可能に接続され、かつ好ましくは該ガス入口の上に差し込まれることを特徴とする請求項６に記載の膜ガス交換器。
8. 前記第２のアダプタは、前記第１のアダプタとは異なるように設計され、及び／又は
   前記第２のアダプタは、入口と出口を有し、ここで該出口は、前記ガス入口に接続され、好ましくは保持セクションが該入口の領域に存在し、この保持セクションを用いてホースを該入口に固定することができる、
   ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の膜ガス交換器。
9. 前記第１のアダプタ及び／又は前記第２のアダプタは、前記ガス出口に又は前記ガス入口に結合するための迅速閉鎖接続部を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の膜ガス交換器。
10. 前記第１のアダプタは、ガスサンプル出口を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の膜ガス交換器。
11. 前記第１のアダプタは、凝縮水のための流出口を有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の膜ガス交換器。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の膜ガス交換器の前記血液入口及び血液出口に接続された体外血液回路を使用する血液の体外膜酸素化のための又は体外脱炭酸化のための又は別のガス化又は脱ガスのためのデバイス。
13. 前記膜ガス交換器の前記第２のアダプタは、酸素源に又は洗浄ガス源に接続されることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
14. 前記膜ガス交換器の前記第１のアダプタは、ＣＯ₂排出口に接続されることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のデバイス。
15. 血液の体外膜酸素化のための及び／又は体外脱炭酸化のための又は別のガス化又は脱ガスのためのデバイスにおける膜ガス交換器のための透析装置ハウジングの使用。

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