JP2515828Y2 - 中空糸型人工肺 - Google Patents
中空糸型人工肺Info
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- JP2515828Y2 JP2515828Y2 JP1991026262U JP2626291U JP2515828Y2 JP 2515828 Y2 JP2515828 Y2 JP 2515828Y2 JP 1991026262 U JP1991026262 U JP 1991026262U JP 2626291 U JP2626291 U JP 2626291U JP 2515828 Y2 JP2515828 Y2 JP 2515828Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、体外血液循環において
血液中のニ酸化炭素を除去し、血液中に酸素を添加する
中空糸型人工肺に関する。
血液中のニ酸化炭素を除去し、血液中に酸素を添加する
中空糸型人工肺に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、開心術中に血液の体外循
環を行なう場合には、体外に導かれた血液を酸素化する
装置として人工肺が用いられている。この人工肺として
は、近年膜型人工肺が用いられ、この膜型人工肺には後
述する中空糸型人工肺がある。人工肺は、前記体外循環
系に組込まれるため、血液循環の際の圧力損失が小さい
こと、プライミング量が少なくかつ気泡の抜けが良いこ
と、また血液を酸素化する能力が十分であること等が条
件となる。
環を行なう場合には、体外に導かれた血液を酸素化する
装置として人工肺が用いられている。この人工肺として
は、近年膜型人工肺が用いられ、この膜型人工肺には後
述する中空糸型人工肺がある。人工肺は、前記体外循環
系に組込まれるため、血液循環の際の圧力損失が小さい
こと、プライミング量が少なくかつ気泡の抜けが良いこ
と、また血液を酸素化する能力が十分であること等が条
件となる。
【０００３】ところで、図５に示されているように、従
来の中空糸型人工肺１１の構造は、主として、筒状のハ
ウジング１２内に、複数の中空糸膜から構成された中空
糸束１３を収容し、該中空糸膜を前記ハウジング両端部
の隔壁１４１、１４２で固定して、各中空糸膜の内側を
ハウジング外部に連通させた構造となっており、各隔壁
１４１、１４２にはヘッダー１２１、１２２が取り付け
られ、ハウジング１２の各隔壁１４１、１４２の近傍に
は、血液流入口１６１、血液流出口１６２が設けられて
いる。
来の中空糸型人工肺１１の構造は、主として、筒状のハ
ウジング１２内に、複数の中空糸膜から構成された中空
糸束１３を収容し、該中空糸膜を前記ハウジング両端部
の隔壁１４１、１４２で固定して、各中空糸膜の内側を
ハウジング外部に連通させた構造となっており、各隔壁
１４１、１４２にはヘッダー１２１、１２２が取り付け
られ、ハウジング１２の各隔壁１４１、１４２の近傍に
は、血液流入口１６１、血液流出口１６２が設けられて
いる。
【０００４】このような構造において、従来の人工肺で
は、血液流入口１６１が設けられている部分の内面は、
ハウジング１２の長手方向中間部分の内面より外方に突
出した内面であって、中空糸束１３の外周部との間に、
環状の血液流路１５１を形成し、この環状の血液流路が
臨む中空糸束１３の全周囲から各中空糸膜に血液を円滑
に分配可能としている。
は、血液流入口１６１が設けられている部分の内面は、
ハウジング１２の長手方向中間部分の内面より外方に突
出した内面であって、中空糸束１３の外周部との間に、
環状の血液流路１５１を形成し、この環状の血液流路が
臨む中空糸束１３の全周囲から各中空糸膜に血液を円滑
に分配可能としている。
【０００５】また、上記ハウジング２の血液流出口１６
２が設けられている部分の内面は、ハウジング１２の長
手方向中間部分の内面より外方に突出した内面であっ
て、中空糸束１３の外周部との間に、環状の血液流路１
５２を形成し、各中空糸束１３の回りの血液を、この環
状の血液流路が臨む中空糸束１３の全周囲から、円滑に
血液流出口１６２に向けて導出可能としている。
２が設けられている部分の内面は、ハウジング１２の長
手方向中間部分の内面より外方に突出した内面であっ
て、中空糸束１３の外周部との間に、環状の血液流路１
５２を形成し、各中空糸束１３の回りの血液を、この環
状の血液流路が臨む中空糸束１３の全周囲から、円滑に
血液流出口１６２に向けて導出可能としている。
【０００６】しかし、上記の様な血液流路１５１、１５
２は、人工肺の構造を大型化しプライミング量を多くす
るといった欠点があり、またプライミング時に、前記血
液流路１５１、１５２内に気泡が滞留しやすくなる等の
欠点があった。
２は、人工肺の構造を大型化しプライミング量を多くす
るといった欠点があり、またプライミング時に、前記血
液流路１５１、１５２内に気泡が滞留しやすくなる等の
欠点があった。
【０００７】また、プライミング量を減らすために、前
記血液流路１５１、１５２の径を小さくしたり、軸方向
の厚みを薄くすると、各中空糸膜に血液を円滑に分配供
給することができず、また圧損が上昇する等の性能の低
下が生じ問題となる。
記血液流路１５１、１５２の径を小さくしたり、軸方向
の厚みを薄くすると、各中空糸膜に血液を円滑に分配供
給することができず、また圧損が上昇する等の性能の低
下が生じ問題となる。
【０００８】
【考案が解決しようとする課題】本考案の目的は、従来
の人工肺の性能を維持しつつプライミング量のより少な
い人工肺を提供することにある。
の人工肺の性能を維持しつつプライミング量のより少な
い人工肺を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の本考案（１）〜（３）により達成される。
の本考案（１）〜（３）により達成される。
【００１０】（１） ハウジングと、該ハウジング内に
おいてハウジングの長手方向に沿って配置された多数の
ガス交換用の中空糸膜からなる中空糸束と、該中空糸膜
の両端部をその開口を閉塞しない状態で前記ハウジング
に液密に保持する隔壁と、それぞれ前記中空糸膜の内部
空間に連通するガス流入口およびガス流出部と、前記隔
壁と前記ハウジングの内壁と前記中空糸膜外壁とで画成
される血液室と、それぞれ前記血液室に連通し、前記ハ
ウジングの一端部付近の側壁に設けられた血液流入口お
よび前記ハウジングの他端部付近に設けられた血液流出
口とを有し、前記ハウジングの内壁は、長手方向の中央
部付近における内径を最小とし、その最小内径部より両
端部方向に拡張する第１のテーパーが形成されるととも
に、前記血液流入口および／または血液流出口近傍にお
いて、前記第１のテーパーよりテーパー角の大きい第２
のテーパーが隔壁側に形成された二段テーパーとなって
おり、前記中空糸束は、前記第２のテーパー部分に対応
する部分が放射状に広がっており、前記第１のテーパー
のテーパー角α １ と、前記第２のテーパーのテーパー角
α ２ と、前記第２のテーパーに対応する位置の中空糸束
の最外周中空糸傾斜角θとの関係が、α １ ＜θ≦α ２ で
あることを特徴とする中空糸型人工肺。
おいてハウジングの長手方向に沿って配置された多数の
ガス交換用の中空糸膜からなる中空糸束と、該中空糸膜
の両端部をその開口を閉塞しない状態で前記ハウジング
に液密に保持する隔壁と、それぞれ前記中空糸膜の内部
空間に連通するガス流入口およびガス流出部と、前記隔
壁と前記ハウジングの内壁と前記中空糸膜外壁とで画成
される血液室と、それぞれ前記血液室に連通し、前記ハ
ウジングの一端部付近の側壁に設けられた血液流入口お
よび前記ハウジングの他端部付近に設けられた血液流出
口とを有し、前記ハウジングの内壁は、長手方向の中央
部付近における内径を最小とし、その最小内径部より両
端部方向に拡張する第１のテーパーが形成されるととも
に、前記血液流入口および／または血液流出口近傍にお
いて、前記第１のテーパーよりテーパー角の大きい第２
のテーパーが隔壁側に形成された二段テーパーとなって
おり、前記中空糸束は、前記第２のテーパー部分に対応
する部分が放射状に広がっており、前記第１のテーパー
のテーパー角α １ と、前記第２のテーパーのテーパー角
α ２ と、前記第２のテーパーに対応する位置の中空糸束
の最外周中空糸傾斜角θとの関係が、α １ ＜θ≦α ２ で
あることを特徴とする中空糸型人工肺。
【００１１】（２） 前記テーパー角α １ は、３〜３０
゜であり、前記テーパー角α ２ は、１０〜４０゜である
上記（１）に記載の中空糸型人工肺。
゜であり、前記テーパー角α ２ は、１０〜４０゜である
上記（１）に記載の中空糸型人工肺。
【００１２】（３） 前記第１のテーパーと前記第２の
テーパーとの境界付近の前記中空糸膜の充填率が、２０
〜７５％である上記（１）または（２）に記載の中空糸
型人工肺。
テーパーとの境界付近の前記中空糸膜の充填率が、２０
〜７５％である上記（１）または（２）に記載の中空糸
型人工肺。
【００１３】
【作用】血液流入口から流入した血液は、血液室を通過
する際、中空糸膜と接触して中空糸膜内側を流通する気
体とガス交換され酸素加され、血液流出口から流出す
る。また血液とガス交換を行なうガスは、ガス流入口か
ら各中空糸膜内に流入し、中空糸膜内で血液とガス交換
をおこない、ガス流出部より排出される。
する際、中空糸膜と接触して中空糸膜内側を流通する気
体とガス交換され酸素加され、血液流出口から流出す
る。また血液とガス交換を行なうガスは、ガス流入口か
ら各中空糸膜内に流入し、中空糸膜内で血液とガス交換
をおこない、ガス流出部より排出される。
【００１４】このような構成において、血液室を構成す
るハウジング内壁をテーパー状とし、血液と中空糸膜の
接触率を高くしてガス交換効率が高められている。
るハウジング内壁をテーパー状とし、血液と中空糸膜の
接触率を高くしてガス交換効率が高められている。
【００１５】ここで、血液流入口および／または血液流
出口部分のプライミング量を少なくするために、ハウジ
ング内壁に中空糸膜の放射角度に沿って、若しくは放射
角度より大きな角度をもって傾斜する第２のテーパーを
隔壁側に設ける。このような形状とすることによって、
人工肺の性能を低下させることなく、プライミング量を
少なくすることができる。
出口部分のプライミング量を少なくするために、ハウジ
ング内壁に中空糸膜の放射角度に沿って、若しくは放射
角度より大きな角度をもって傾斜する第２のテーパーを
隔壁側に設ける。このような形状とすることによって、
人工肺の性能を低下させることなく、プライミング量を
少なくすることができる。
【００１６】また、最小径部側のテーパー角α1 、隔壁
側のテーパー角α2 、隔壁側端部の中空糸束の最外周中
空糸傾斜角θとの関係は、α1 ＜θ≦α2 で規定するこ
とができる。
側のテーパー角α2 、隔壁側端部の中空糸束の最外周中
空糸傾斜角θとの関係は、α1 ＜θ≦α2 で規定するこ
とができる。
【００１７】さらに、最小径部側のテーパーのテーパー
角α1 は、３〜３０°であって、隔壁側のテーパーのテ
ーパー角α2 は、１０〜４０°の範囲であることによ
り、人工肺の性能を維持したまま、プライミング量の低
減をより有効に図ることができる。
角α1 は、３〜３０°であって、隔壁側のテーパーのテ
ーパー角α2 は、１０〜４０°の範囲であることによ
り、人工肺の性能を維持したまま、プライミング量の低
減をより有効に図ることができる。
【００１８】
【具体的構成】以下、本考案の具体的構成について詳細
に説明する。
に説明する。
【００１９】本考案の人工肺１は、図１に示すように構
成される。
成される。
【００２０】すなわち、筒状ハウジング２の内部空間に
は、中空糸膜３の集合体である中空糸束３５が収納され
ている。
は、中空糸膜３の集合体である中空糸束３５が収納され
ている。
【００２１】中空糸膜３の両端部は、隔壁４１，４２を
介してハウジング２に液密に保持されている。隔壁４
１，４２の外側には、前記中空糸膜３の内部空間が連通
しており、隔壁４１側がガス流入部、隔壁４２側がガス
流出部となっている。
介してハウジング２に液密に保持されている。隔壁４
１，４２の外側には、前記中空糸膜３の内部空間が連通
しており、隔壁４１側がガス流入部、隔壁４２側がガス
流出部となっている。
【００２２】ハウジング２の両端部には、ヘッダー２
１，２２が接合されている。
１，２２が接合されている。
【００２３】ヘッダー２１の内面と隔壁４１とは、中空
糸膜３の内部空間に連通するガス流入室２３を画成し、
ヘッダー２１にはガス流入口２４が形成されている。
糸膜３の内部空間に連通するガス流入室２３を画成し、
ヘッダー２１にはガス流入口２４が形成されている。
【００２４】ヘッダー２２の内面と隔壁４２とは、中空
糸膜３の内部空間に連通するガス流出室２５を画成し、
ヘッダー２２には、ガス流出口２６が形成されている。
糸膜３の内部空間に連通するガス流出室２５を画成し、
ヘッダー２２には、ガス流出口２６が形成されている。
【００２５】すなわち、人工肺１にあっては、ガス流入
口２４から供給される酸素、空気、あるいは酸素リツチ
の気体等のガスを中空糸膜３内に流通可能としている。
口２４から供給される酸素、空気、あるいは酸素リツチ
の気体等のガスを中空糸膜３内に流通可能としている。
【００２６】なお、上記ヘッダー２２は特に設けず、ガ
ス流出室２５およびガス流出口２６を形成することな
く、隔壁４２の外側面からガス流出し、中空糸膜３から
ガスを直接大気中に放出せしめても良い。
ス流出室２５およびガス流出口２６を形成することな
く、隔壁４２の外側面からガス流出し、中空糸膜３から
ガスを直接大気中に放出せしめても良い。
【００２７】また、隔壁４１、４２、ハウジング２の内
面および中空糸膜３の外面とで、血液室５が画成され
る。
面および中空糸膜３の外面とで、血液室５が画成され
る。
【００２８】そしてハウジング２の両端部には、それぞ
れ血液室５に連通する血液流入口６１をハウジングの一
端部付近、例えば下部側に設け、また血液流出口６２を
他端部付近、例えば上部側に設けている。
れ血液室５に連通する血液流入口６１をハウジングの一
端部付近、例えば下部側に設け、また血液流出口６２を
他端部付近、例えば上部側に設けている。
【００２９】また、ハウジング２は、軸方向の中央部に
おける内径を最小とし（最小径部２７）、その中央部か
ら両端部における内径を徐々に拡径するテーパー状と
し、中空糸束３５の外径をその軸方向の中央部において
絞っている。そして、中空糸束３５はハウジング２の内
壁面に沿って放射状に広がっており、中空糸束３５の最
外周側の中空糸膜３は内壁面と接触している。
おける内径を最小とし（最小径部２７）、その中央部か
ら両端部における内径を徐々に拡径するテーパー状と
し、中空糸束３５の外径をその軸方向の中央部において
絞っている。そして、中空糸束３５はハウジング２の内
壁面に沿って放射状に広がっており、中空糸束３５の最
外周側の中空糸膜３は内壁面と接触している。
【００３０】すなわち、人工肺１は、ハウジング２が加
える中空糸束３５の絞りにより、中空糸束３５の横断面
図における血液の流れを均一化するとともに、中空糸束
３５の軸方向における血液の流速を変化させることによ
って乱流状態の発生を促進し、ガス交換効率を良好にで
きるようにしている。この様な効果を有効に発揮させる
ための、テーパー角α1 は、３〜３０°程度、より好ま
しくは３〜１５°程度であるとよい。
える中空糸束３５の絞りにより、中空糸束３５の横断面
図における血液の流れを均一化するとともに、中空糸束
３５の軸方向における血液の流速を変化させることによ
って乱流状態の発生を促進し、ガス交換効率を良好にで
きるようにしている。この様な効果を有効に発揮させる
ための、テーパー角α1 は、３〜３０°程度、より好ま
しくは３〜１５°程度であるとよい。
【００３１】また、前記ハウジング２のテーパーは、両
端部の隔壁４１、４２の近傍で、さらに拡径した二段テ
ーパーとなっている。図２は該拡径した隔壁４２側のテ
ーパー部分を示す部分拡大図である。ここで、最小径部
２７側の一段目のテーパー７１に沿って放射状に広がっ
てきた中空糸束３５は、二段テーパーの境界部７３でさ
らに大きく放射状に広がっており、各中空糸膜３の間隔
がより広くなっている。一方、血液流入口６１は、二段
目のテーパー７２の位置に設けられており、血液流入口
６１から流入する血液は、前記二段目のテーパー７２の
位置における中空糸束３５の放射状の広がりによって、
各中空糸膜３の間に均等に分配される。
端部の隔壁４１、４２の近傍で、さらに拡径した二段テ
ーパーとなっている。図２は該拡径した隔壁４２側のテ
ーパー部分を示す部分拡大図である。ここで、最小径部
２７側の一段目のテーパー７１に沿って放射状に広がっ
てきた中空糸束３５は、二段テーパーの境界部７３でさ
らに大きく放射状に広がっており、各中空糸膜３の間隔
がより広くなっている。一方、血液流入口６１は、二段
目のテーパー７２の位置に設けられており、血液流入口
６１から流入する血液は、前記二段目のテーパー７２の
位置における中空糸束３５の放射状の広がりによって、
各中空糸膜３の間に均等に分配される。
【００３２】図示されるように、上記テーパー７１、７
２の各テーパー角α1 ，α2 と、中空糸束３５の最外周
位置の中空糸膜３のハウジング軸方向線に対する傾斜角
θとの関係は、α1 ＜θ≦α2 となっており、α1 とα
2 の関係はα2 ≧α1 ＋３°またはα2 ≧α1 ×１．２
とすると良い。具体的にはα2 は１０〜４０°程度であ
ることが望まれる。
２の各テーパー角α1 ，α2 と、中空糸束３５の最外周
位置の中空糸膜３のハウジング軸方向線に対する傾斜角
θとの関係は、α1 ＜θ≦α2 となっており、α1 とα
2 の関係はα2 ≧α1 ＋３°またはα2 ≧α1 ×１．２
とすると良い。具体的にはα2 は１０〜４０°程度であ
ることが望まれる。
【００３３】また、α1 ＜θ＜α2 である場合には、図
１および図２に示される実施例のように、中空糸束３５
の最外周位置の中空糸膜３と、ハウジング内壁における
隔壁４２側のテーパー７２との間には、環状の血液流路
８が形成される。既述のように、放射状となった中空糸
束３５は、中空糸膜３の間隔が十分確保されているた
め、図示されているように環状の血液流路８の体積が少
なくても、血液流入口６１から流入する血液は、各中空
糸膜３間に十分流入し、中空糸膜３と均等に接触するこ
とができ、人工肺の性能は損なわれない。なお、このよ
うな作用を有効に発揮するためには、α2 −θが、３°
程度以上で有ることが望ましい。
１および図２に示される実施例のように、中空糸束３５
の最外周位置の中空糸膜３と、ハウジング内壁における
隔壁４２側のテーパー７２との間には、環状の血液流路
８が形成される。既述のように、放射状となった中空糸
束３５は、中空糸膜３の間隔が十分確保されているた
め、図示されているように環状の血液流路８の体積が少
なくても、血液流入口６１から流入する血液は、各中空
糸膜３間に十分流入し、中空糸膜３と均等に接触するこ
とができ、人工肺の性能は損なわれない。なお、このよ
うな作用を有効に発揮するためには、α2 −θが、３°
程度以上で有ることが望ましい。
【００３４】θ＝α2 である場合には、図３に示される
ように環状の血液流路８の体積を、従来の流路より小さ
くして形成することができる。さらに、最外周位置の中
空糸膜３のハウジング軸方向線に対する傾斜角θをさら
に大きくして、血液流入口６１位置における中空糸膜３
の充填率を十分小さくして、１５〜３０％程度とすれ
ば、図２の実施例で、θ＝α2 としてもよい。
ように環状の血液流路８の体積を、従来の流路より小さ
くして形成することができる。さらに、最外周位置の中
空糸膜３のハウジング軸方向線に対する傾斜角θをさら
に大きくして、血液流入口６１位置における中空糸膜３
の充填率を十分小さくして、１５〜３０％程度とすれ
ば、図２の実施例で、θ＝α2 としてもよい。
【００３５】なお、この様なハウジング２の内面に形成
された、二段テーパー７１、７２によってプライミング
時に排出されるべき空気が、血液室５内に滞留すること
なく、ハウジング２の内面に沿って円滑に移動し、外側
に放出され易くなる。
された、二段テーパー７１、７２によってプライミング
時に排出されるべき空気が、血液室５内に滞留すること
なく、ハウジング２の内面に沿って円滑に移動し、外側
に放出され易くなる。
【００３６】ここで、中空糸膜３としてはマイクロポー
ラス膜が用いられている。
ラス膜が用いられている。
【００３７】すなわち、中空糸膜３は、多孔性ポリオレ
フィン系樹脂、例えばポリプロピレン、ポリエチレンと
いったものからなり、特にポリプロピレンが好適であ
る。
フィン系樹脂、例えばポリプロピレン、ポリエチレンと
いったものからなり、特にポリプロピレンが好適であ
る。
【００３８】この中空糸膜３は、壁の内部と外部を連通
する多数の細孔を有している。
する多数の細孔を有している。
【００３９】中空糸膜の内径は、５０〜１０００μ程
度、肉圧は、１０〜１００μ程度、平均孔径は、２０〜
２００nm程度かつ空孔率は、２０〜８０％程度である。
度、肉圧は、１０〜１００μ程度、平均孔径は、２０〜
２００nm程度かつ空孔率は、２０〜８０％程度である。
【００４０】このマイクロポーラス膜からなる中空糸膜
３を用いる場合には、気体の移動が体積流として行なわ
れるため、気体の移動における膜抵抗が少なくなり、高
いガス交換性能を得ることが可能となる。
３を用いる場合には、気体の移動が体積流として行なわ
れるため、気体の移動における膜抵抗が少なくなり、高
いガス交換性能を得ることが可能となる。
【００４１】なお、中空糸膜３は、必ずしもマイクロポ
ーラス膜によらず、気体の移動を溶解、拡散によって行
なうシリコーン製膜等を用いるものを用いることもでき
る。
ーラス膜によらず、気体の移動を溶解、拡散によって行
なうシリコーン製膜等を用いるものを用いることもでき
る。
【００４２】以上のような構成を前提とした場合、中空
糸膜３の各部の充填率は、次のようなものとするのが好
ましい。すなわち、中空糸膜３の隔壁４１、４２中での
充填率、より具体的には中空糸３の開口部での充填率ｄ
１は、１５〜６０％程度であり、特にθ＝α２とする場
合には１５〜４０％程度とするとよい。
糸膜３の各部の充填率は、次のようなものとするのが好
ましい。すなわち、中空糸膜３の隔壁４１、４２中での
充填率、より具体的には中空糸３の開口部での充填率ｄ
１は、１５〜６０％程度であり、特にθ＝α２とする場
合には１５〜４０％程度とするとよい。
【００４３】この場合、充填率は、中空糸束３５の外周
包絡線で囲まれた面積で、全中空糸３の外径面積の総計
を除したものである。
包絡線で囲まれた面積で、全中空糸３の外径面積の総計
を除したものである。
【００４４】充填率ｄ1 が６０％程度をこえると、血液
流入口６１から流入した血液が各中空糸膜３間に十分に
流入できず、中空糸膜３と均等に接触することができな
くなり、圧損が上昇して、気泡排除能も低下する。
流入口６１から流入した血液が各中空糸膜３間に十分に
流入できず、中空糸膜３と均等に接触することができな
くなり、圧損が上昇して、気泡排除能も低下する。
【００４５】充填率ｄ1 が１５％より少なくなると、人
工肺のコンパクト性に欠けることになリ、血液充填量が
増加し好ましくない。
工肺のコンパクト性に欠けることになリ、血液充填量が
増加し好ましくない。
【００４６】さらに、ハウジング２の最小径部２７で
の、中空糸束３５の充填率ｄ2 は、３０〜８５％で良
い。
の、中空糸束３５の充填率ｄ2 は、３０〜８５％で良
い。
【００４７】充填率ｄ2 が８５％より大きいと圧損が大
きくなり、充填率ｄ2 が３０％より小さいと酸素添加能
の点で実用に供しえない。
きくなり、充填率ｄ2 が３０％より小さいと酸素添加能
の点で実用に供しえない。
【００４８】一方、二段テーパーの境界部７３位置にお
ける中空糸膜３の充填率ｄ3 は、２０〜７５％であると
よい。
ける中空糸膜３の充填率ｄ3 は、２０〜７５％であると
よい。
【００４９】ハウジング２の最小径部２７側のテーパー
７１、および隔壁側のテーパー７２の軸方向長さをそれ
ぞれＬ1 ，Ｌ2 とすると、（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）に対するＬ2
の割合は、１０〜５０％程度であるとよい。前記割合が
大きすぎると十分な酸素添加能が得られず、小さすぎる
と圧損が上昇し、本考案の効果が十分に得られないから
である。
７１、および隔壁側のテーパー７２の軸方向長さをそれ
ぞれＬ1 ，Ｌ2 とすると、（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）に対するＬ2
の割合は、１０〜５０％程度であるとよい。前記割合が
大きすぎると十分な酸素添加能が得られず、小さすぎる
と圧損が上昇し、本考案の効果が十分に得られないから
である。
【００５０】以上説明した構造は、図１に示されている
ように、血液流出口６２側にも同様に設けてもよく、こ
の場合には、放射状に広がった中空糸膜３の間から血液
が流れ出やすくなり、
ように、血液流出口６２側にも同様に設けてもよく、こ
の場合には、放射状に広がった中空糸膜３の間から血液
が流れ出やすくなり、
【００５１】
【実施例】本考案者らは、本考案の効果を確認するため
次の実験を行なった。
次の実験を行なった。
【００５２】以下にその例を示す。下記仕様の人工肺の
サンプルを作製した。 サンプル１ 図１に示される人工肺を作製した、 最小径部径５０mm テーパー角α1 ８° Ｌ1 ２９mm テーパー角α2 ３０° Ｌ2 １７mm 最外周位置の中空糸膜傾斜角θ １７° 充填率ｄ1 ３２％ 充填率ｄ2 ６０％ 充填率ｄ3 ４５％
サンプルを作製した。 サンプル１ 図１に示される人工肺を作製した、 最小径部径５０mm テーパー角α1 ８° Ｌ1 ２９mm テーパー角α2 ３０° Ｌ2 １７mm 最外周位置の中空糸膜傾斜角θ １７° 充填率ｄ1 ３２％ 充填率ｄ2 ６０％ 充填率ｄ3 ４５％
【００５３】サンプル２ 図３に示される人工肺を作製した、 Ｌ2 １０mm Ｌ3 ７mm として、他の値はサンプル１と同様とした。
【００５４】サンプル３ 図４に示される人工肺を作製した、 Ｌ2 ０mm Ｌ3 １７mm として、他の値はサンプル１と同様とした。
【００５５】サンプル４ 図５に示される人工肺を作製した、 Ｌ2 ０mm Ｌ3 １７mm θ ＝ α1 として、他の値はサンプル１と同様とした。
【００５６】サンプル５ 図５に示される人工肺を作製した、 Ｌ2 ０mm Ｌ3 ７mm θ ＝ α1 として、他の値はサンプル１と同様とした。
【００５７】上記各サンプルには、ポリプロピレン製の
下記の中空糸を用いた。 長さ １８０mm（有効長 ９２mm） 内径 ２００μm 外径 ３００μm 空孔率 ４０％ 平均孔径 ５０nm 人工肺の有効膜面積は、内径基準にて、１．７m2とし
た。
下記の中空糸を用いた。 長さ １８０mm（有効長 ９２mm） 内径 ２００μm 外径 ３００μm 空孔率 ４０％ 平均孔径 ５０nm 人工肺の有効膜面積は、内径基準にて、１．７m2とし
た。
【００５８】以上において、プライミング量、圧力損
失、酸素加性能を測定したところ、下記表１に示す結果
となった。測定は、ヘパリン加ＡＣＤ牛血（Ｈｔ＝１２
ｇ／ｄｌ、３７℃）を用い、血流量：４１／ｍｉｎ、酸
素ガス流量：４１／ｍｉｎ、静脈血酸素飽和度：６５％
の条件にて行ない、酸素加能は、動脈血酸素飽和度を測
定し、圧力損失は、人工肺前後の圧力差を測定した。
失、酸素加性能を測定したところ、下記表１に示す結果
となった。測定は、ヘパリン加ＡＣＤ牛血（Ｈｔ＝１２
ｇ／ｄｌ、３７℃）を用い、血流量：４１／ｍｉｎ、酸
素ガス流量：４１／ｍｉｎ、静脈血酸素飽和度：６５％
の条件にて行ない、酸素加能は、動脈血酸素飽和度を測
定し、圧力損失は、人工肺前後の圧力差を測定した。
【００５９】
【表１】
【００６０】表１の結果から明らかなように、サンプル
１，２は、プライミング量が少ないにもかかわらず、十
分な酸素加能が得られ、圧損の上昇も見られない。ま
た、サンプル３では、酸素加能は良好であるが、プライ
ミング量が大きくなっている。
１，２は、プライミング量が少ないにもかかわらず、十
分な酸素加能が得られ、圧損の上昇も見られない。ま
た、サンプル３では、酸素加能は良好であるが、プライ
ミング量が大きくなっている。
【００６１】例えば、サンプル３に比較すると、サンプ
ル２はプライミング量を約２０％も少なくしたにもかか
わらず、酸素加能は変わらず、圧損も３mmHg上昇したに
すぎない。
ル２はプライミング量を約２０％も少なくしたにもかか
わらず、酸素加能は変わらず、圧損も３mmHg上昇したに
すぎない。
【００６２】サンプル４は、プライミング量が大きく、
酸素加能や圧損もサンプル１，２と比較して余り良くな
い。サンプル５のように、テーパーを設けずに血液流路
のプライミング量を少なくすると圧損が非常に高くなり
実用に耐えない。
酸素加能や圧損もサンプル１，２と比較して余り良くな
い。サンプル５のように、テーパーを設けずに血液流路
のプライミング量を少なくすると圧損が非常に高くなり
実用に耐えない。
【００６３】
【考案の効果】以上説明したように、本考案の人工肺に
よれば、酸素加能等の他の性能を下げることなく、プラ
イミング量が少なくなり、構造もコンパクトとなるとい
った利点があり、またプライミング時の気体排除能も向
上するといった効果がある。
よれば、酸素加能等の他の性能を下げることなく、プラ
イミング量が少なくなり、構造もコンパクトとなるとい
った利点があり、またプライミング時の気体排除能も向
上するといった効果がある。
【図１】本考案の人工肺の一実施例を示す側面断面図で
ある。
ある。
【図２】ハウジングのテーパー角と中空糸膜の傾斜角を
示すもので、図１に示す実施例の部分拡大断面図であ
る。
示すもので、図１に示す実施例の部分拡大断面図であ
る。
【図３】本考案の他の実施例を示すもので、血液流入口
側の環状の血液流路の形状を示す人工肺の部分拡大断面
図である。
側の環状の血液流路の形状を示す人工肺の部分拡大断面
図である。
【図４】実施例におけるサンプル３の形状を示す人工肺
の部分拡大断面図である。
の部分拡大断面図である。
【図５】従来の人工肺の構造を示す、側面全体断面図で
ある。
ある。
１ 人工肺 ２ ハウジング ２１ ヘッダー ２２ ヘッダー ２３ ガス流入室 ２４ ガス流入口 ２５ ガス流出室 ２６ ガス流出口 ２７ 最小径部 ３ 中空糸膜 ３５ 中空糸束 ４１ 隔壁 ４２ 隔壁 ５ 血液室 ６１ 血液流入口 ６２ 血液流出口 ７１ テーパー ７２ テーパー ７３ 境界部 ８ 血液流路 ｄ1 〜ｄ3 充填率 Ｌ1 ，Ｌ2 テーパー軸方向長 Ｌ3 血液流路軸方向長 α1 ，α2 テーパー角 θ 中空糸膜傾斜角 １１ 人工肺 １２ ハウジング １２１ ヘッダー １２２ ヘッダー １３ 中空糸束 １４１ 隔壁 １４２ 隔壁 １５ 血液室 １５１ 血液流路 １５２ 血液流路 １６１ 血液流入口 １６２ 血液流出口
Claims (3)
- 【請求項１】 ハウジングと、該ハウジング内において
ハウジングの長手方向に沿って配置された多数のガス交
換用の中空糸膜からなる中空糸束と、 該中空糸膜の両端部をその開口を閉塞しない状態で前記
ハウジングに液密に保持する隔壁と、 それぞれ前記中空糸膜の内部空間に連通するガス流入口
およびガス流出部と、前記 隔壁と前記ハウジングの内壁と前記中空糸膜外壁と
で画成される血液室と、 それぞれ前記血液室に連通し、前記ハウジングの一端部
付近の側壁に設けられた血液流入口および前記ハウジン
グの他端部付近に設けられた血液流出口とを有し、前記 ハウジングの内壁は、長手方向の中央部付近におけ
る内径を最小とし、その最小内径部より両端部方向に拡
張する第１のテーパーが形成されるとともに、 前記血液流入口および／または血液流出口近傍におい
て、前記第１のテーパーよりテーパー角の大きい第２の
テーパーが隔壁側に形成された二段テーパーとなってお
り、 前記中空糸束は、前記第２のテーパー部分に対応する部
分が放射状に広がっており、前記第１のテーパーのテーパー角α １ と、前記第２のテ
ーパーのテーパー角α ２ と、前記第２のテーパーに対応
する位置の中空糸束の最外周中空糸傾斜角θとの関係
が、α １ ＜θ≦α ２ である ことを特徴とする中空糸型人
工肺。 - 【請求項２】 前記テーパー角α １ は、３〜３０゜であ
り、前記テーパー角α ２ は、１０〜４０゜である請求項
１に記載の中空糸型人工肺。 - 【請求項３】 前記第１のテーパーと前記第２のテーパ
ーとの境界付近の前記中空糸膜の充填率が、２０〜７５
％である請求項１または２に記載の中空糸型人工肺。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991026262U JP2515828Y2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 中空糸型人工肺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991026262U JP2515828Y2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 中空糸型人工肺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04114348U JPH04114348U (ja) | 1992-10-08 |
| JP2515828Y2 true JP2515828Y2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=31910793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991026262U Expired - Lifetime JP2515828Y2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 中空糸型人工肺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515828Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2021075466A1 (ja) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237992A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | 日本電気株式会社 | フラツトパツクｉｃの半田付方法 |
| JPS63267367A (ja) * | 1988-04-05 | 1988-11-04 | Terumo Corp | 中空糸型人工肺 |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP1991026262U patent/JP2515828Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04114348U (ja) | 1992-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |