JP2710038B2 - チューブの無菌接続方法及び装置 - Google Patents

チューブの無菌接続方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、腹膜透析システム
等において、二本のチューブを無菌状態で切断し、接続
するようにしたチューブの無菌接続方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、腹膜透析システムでは患者の腹
腔に透析液を供給するため、腹腔に接続されたトランス
チューブと透析液バッグに接続されたバッグチューブと
を無菌的に接続する必要がある。特に、生活の場で透析
治療を行う、所謂ＣＡＰＤ（連続的歩行許容腹膜透析）
患者にとって、新しい透析液バッグのチューブを患者自
身の腹腔に接続したチューブに接続する際、チューブの
先端が空気中のバクテリアまたは他の汚染物質に接触し
て腹膜炎等を生起しないように、チューブの接続端を無
菌状態で接合することが重要である。
【０００３】このようにチューブを無菌的に接続する方
法としては、特公昭６１−３０５８２号公報に記載され
たものがある。この従来方法は、「各チューブの軸線を
横切る方向に第一及び第二の熱可塑性チューブを相互に
接続する方法であって、加熱した切断表面を有する切断
手段を用いて該チューブを切断して該加熱した切断表面
と各々の該チューブの横断面との間に連続的溶融シール
を形成し、それにより該チューブの内部と外部との間に
シールを保持し、そして該チューブのそれぞれの溶融端
部を相互に接合して該シールを保持しながら該チューブ
間に接続を形成することを特徴とする」ものである。
【０００４】この従来の接続方法について、図１２〜図
１５を参照しながら説明すると、図１２に示すように、
第一ブロック５０と第二ブロック５１のそれぞれには、
チューブ端を直状に挿入するように並列されたスロット
が二条ずつ設けられ、第一ブロック５０のスロット５
２、５３と第二ブロック５１のスロット５４、５５とが
互いに直線状に対向するように整列してある。
【０００５】そして、熱可塑性の第一チューブ５６のシ
ールされた端部５６ａが第一ブロック５０のスロット５
２と第二ブロック５１のスロット５４に挿入され、第二
チューブ５７のシールされた端部５７ａが第一ブロック
５０のスロット５３と第二ブロック５１のスロット５５
に挿入される。
【０００６】次いで、図１３において、第一ブロック５
０と第二ブロック５１との隙間に指向されたカッター５
８を加熱し、双方のブロック５０、５１を矢印で示した
方向に移動すると、カッター５８が各チューブ５６、５
７を横断して溶融切断する。この切断と同時に、カッタ
ー５８の切断表面が各チューブの溶融部分に接触して幕
を引くようにチューブの横断面に対して連続的な溶融シ
ールを形成し、これにより各チューブ内の液の流通を遮
断すると共に、チューブの横断面を空気と遮蔽した閉塞
状態にする。
【０００７】さらに、図１４に示すように、第一ブロッ
ク５０を矢印の方向に移動して第一ブロック５０側の第
一チューブ５６の端部と第二ブロック５１側の第二チュ
ーブ５７の端部とをカッター５８を介して対向した位置
にし、この状態で図１５に示すように、カッターを除去
すると共に、第一ブロック５０と第二ブロック５１とを
バネ等で押圧することにより、第一チューブ５６の溶融
端部と第二チューブ５７の溶融端部とが相互に圧縮され
て接合し、上記の溶融該シールを保持しながらこれらの
チューブ５６、５７に接続部５９を形成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
方法によると、各チューブ５６、５７の横断面に連続的
溶融シール６１、６２、６３、６４を形成するには、上
記のようにカッター５８がチューブ５６、５７を横断移
動することが不可欠である。
【０００９】このため、必然的にカッター５８がチュー
ブ５６、５７の横断面に接触することによって、チュー
ブ５６、５７の外面の汚染細菌がカッター５８に付着し
てチューブ内に移動するが、このような細菌は加熱した
カッター５８の瞬時の通過によって完全に滅菌すること
は到底不可能である。
【００１０】また、カッター５８にチューブ内の液が付
着してカッター５８を汚染したり、チューブ５６、５７
の横断面の溶融部がカッター５８に付着して、切断能力
を減退するため、カッターの再使用は無菌接合を維持す
るためにも禁止されるべきであり、このためチューブの
接続作業のたびにカッターを交換することが不可欠とな
る。
【００１１】従って、実際に市販されているこの種のチ
ューブ接合装置においては、一度使用したカッターは取
り替え、使い捨てることが使用上の要件として課せられ
ている。これは、使用者にとってランニングコストの負
担を大きくし、またカッターの交換を怠ると、前回の使
用でカッターに付着した汚染物質がチューブの横断面に
接触してチューブ内に侵入する可能性があるため、チュ
ーブの無菌接合を実現するのが不適当な場合も考えられ
る。
【００１２】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
消するために成されたもので、カッター（本発明におけ
る加熱部材）の再使用を可能とするため、チューブを切
断する際に、加熱部材がチューブの内部に接触すること
なく閉塞状態で部分的に溶融することができ、チューブ
の溶融部分が加熱部材に付着しないようにしたチューブ
の無菌接続方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的を達
成するために、本発明装置の無菌接合方式は、チューブ
を保持するスロットの挟圧部がチューブを互いに押圧し
て、このチューブに閉塞部を形成することにより、チュ
ーブの内方を密閉してチューブ内液の流通を遮断すると
共に、加熱した加熱部材をチューブの両側から挟圧し
て、チューブの対向壁面側にわずかの未切断部分を残す
ことにより、加熱部材がチューブ内にまったく触れるこ
となく、このチューブの未切断部分の対向壁面同士で熱
溶着を行うようにする。
【００１４】そして、このように外部空気に対する無菌
性を保持した状態で、チューブの未切断部分を略直角方
向に引っぱることにより切り離す、という二段階の切断
方式を構成してあり、加熱部材がチューブ内に接触する
ことなくチューブの閉塞部の対向壁面同士を熱溶着する
ことによって、加熱部材との無菌性を完全に保つことが
できるのである。
【００１５】しかも、チューブの未切断部分を略直角に
引くことによって、チューブの溶融部分が加熱部材から
最も離脱しやすい状態で分離される。
【００１６】さらに、加熱部材にチューブの溶融片を付
着し難い表面処理が施されたことにより、この加熱部材
に対するチューブの溶融部分が付着しにくくなり、加熱
部材の無交換使用の安全性が向上するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。
【００１８】図１は本発明によるチューブの無菌接続装
置のホルダーを示す斜視図である。図２は図１のホルダ
ーに二本のチューブを挿着した状況を示す斜視図であ
る。図３は図２の状態から、一方のホルダーを円弧状に
移動した状況を示す斜視図である。図４は図１のホルダ
ーのスロットに設けられた挟圧部によってチューブが押
圧され、このチューブに対して加熱した二枚の加熱部材
を挟圧させた状況を示す断面図である。図５は図２のホ
ルダーの加熱部材周辺を上方から見た断面図である。図
６は図５のホルダーの加熱部材周辺を側方から見た断面
図である。図７は加熱部材を閉じた状態を示す部分拡大
断面図である。図８は図７の加熱部材を開いた状況を示
す部分拡大断面図である。図９は一方のホルダーを円弧
状に移動することにより、チューブの閉塞部を略直角方
向に引張ってチューブを切り離した状態を示す部分拡大
断面図である。図１０は図３に示すように一方のホルダ
ーを円弧状に移動してチューブを切り離した後、接続す
べきチューブ同士の端面を溶融接合した状況を示す部分
拡大断面図である。図１１（ａ）は接合したチューブを
ホルダーから取出して溶融接合部を縦状に押圧している
状況を示す平面図であり、図１１（ｂ）はチューブの溶
融接合部の内部を連通状態にした状況を示す平面図であ
る。
【００１９】図１において、第一ホルダー２と第二ホル
ダー３の各々は、三個のブロック２ａ、２ｂ、２ｃ及び
３ａ、３ｂ、３ｃに分離された構成としてある。即ち、
中央に断面逆凸形状のブロック２ｂ、３ｂと、その左右
に断面Ｌ形のブロック２ａ、２ｃ、３ａ、３ｃが設けら
れ、左右のブロック２ａ、２ｃ、３ａ、３ｃの上辺４
ａ、４ｃに中央のブロックの両側下辺４ｂ、４ｂが載置
され、これらのブロックを互いに摺動してホルダー２、
３を開閉することにより、各ブロックの接合面に並設さ
れた断面円形のスロット５の横径とその上方の隙間７を
拡縮するようにしてある。
【００２０】このような構成から、各ホルダー２、３に
はスロット５が二条ずつ設けられ、双方のホルダー２、
３を対向することにより各ホルダー２、３のスロット５
は夫々直線状に整列する。従って、各ホルダー２、３を
開く（隙間７を解放する）ことにより、夫々のスロット
５の上方の隙間７から熱可塑性の第一チューブ８と第二
チューブ９を挿入して、スロット５内にこれらのチュー
ブ８、９を挿着することができる。
【００２１】また、図５及び図７〜１０に示すように、
各ホルダー２、３の対向側部同士の各スロット５の対向
側には挟圧部６が設けられている。この挟圧部６は、図
４に示すように断面円形のスロット５の端部の側方に設
けられたものである。
【００２２】また、これらの両側の挟圧部６、６によっ
てチューブ８（または９）が押圧されたとき、チューブ
８は上下方向へ膨出するため、スロット５の挟圧部６は
上下方向にチューブ８の膨出部を収容する逃げ部１１が
設けられている。
【００２３】このような両側の挟圧部６、６の押圧によ
って、各チューブ８、９は平らに潰した状態にされ、チ
ューブ８内の対向壁面同士が接合されて成る閉塞部１０
が形成され、チューブ内液の流通をここで遮断すると共
に、空気がチューブ内に接触するのを防止することがで
きる。
【００２４】さらに、図３に示すように、第一ホルダー
２と第二ホルダー３間にはチューブ８、９を挟む位置に
加熱部材１２、１２が設けられている。これら加熱部材
１２は、第一ホルダー２の中央のブロック２ｂと左右の
ブロック２ａ、２ｃに形成された二つの隙間７、７の夫
々に対して開閉する二枚ずつの開閉刃から構成されたも
のであり、第一ホルダー２の中央のブロック２ｂと左右
のブロック２ａ、２ｃの側面に設けられた案内溝面２０
に沿って開閉移動を行うようにしてある。
【００２５】加熱部材１２は、チューブの熱溶融部を付
着し難い表面処理１２ａを施した構成としてある。即
ち、薄厚の導電材料１２ｂで芯材を形成してこれを発熱
材とし、その表面に、テフロンコーティングを施した
り、テフロン板で挟み込むか、またはパイプ状のテフロ
ン材を被せて熱収縮により密着させたり、セラミック材
料を所定形状に形成し、このセラミック材の芯材として
発熱材を埋め込むようにする。このような構成により、
幅厚０．３〜０．６ｍｍの加熱部材１２を形成し、絶縁
性、耐熱性及び耐久性を有する表面処理を施すことがで
きる。
【００２６】ただし、この加熱部材構成は、上記の素材
及び形成方法に限定されるものではなく、芯材として導
電性の発熱材を有し、その表面にチューブの熱溶融部を
付着し難い表面処理１２ａを施した構成であれば、他の
素材及び形成方法を適用することができる。
【００２７】このような加熱部材１２の導電材料１２ｂ
に、制御した電流を流通させることにより、加熱部材１
２をチューブ８、９が溶融する温度まで加熱することが
でき、また表面処理１２ａによって、溶融したチューブ
の溶融部や焦げ付き等が付着しない加熱部材１２を構成
することができる。
【００２８】夫々の加熱部材１２、１２は、図７に示す
ように、各チューブ８、９の閉塞部１０の対向壁面側に
わずかの未切断部分１３を残した状態で挟圧するように
作動する。このとき、各チューブ８、９の閉塞部１０
に、加熱部材１２の加熱が伝達され、閉塞部１０の周辺
にホットゾーンＨが局部的に形成される。そして、この
部分の熱可塑性チューブが軟化されつつ溶融されること
により、加熱部材１２、１２に最も接近した閉塞部１０
の中央部分に熱溶融による閉鎖部１４が生じてこの対向
壁面同士が溶融接合される。
【００２９】また、図３に示すように、第二ホルダー３
は第一ホルダー２に対して矢印で示すような円弧状に作
動し、この移動の初期においては、未切断部分１３を直
角に近似した挙動で引張ることによって、各チューブ
８、９の未切断部分１３を図９のように切り離すことが
できる。また第二ホルダー３の円弧移動の終了時には、
接続すべきチューブ（第一ホルダー２側の第一チューブ
８と第二ホルダー３側の第二チューブ９）を切断端部同
士で接合する位置に移動し、さらに第二ホルダー３を第
一ホルダー２側にバネ等によって押圧するようにしてあ
る。
【００３０】以下に、上記の接続装置を用いたチューブ
の無菌接続方法に関し、第一ホルダー２側の第一チュー
ブ８と第二ホルダー３側の第二チューブ９を接合する場
合について説明する。
【００３１】図１に示すように、第一ホルダー２と第２
ホルダー３を対向して夫々のスロット５を二条に整列
し、解放した各スロット５の隙間７に第一チューブ８と
第二チューブ９を挿着して、図２に示すように各ホルダ
ー２、３を閉じる。
【００３２】この時、図５に示すように、整列して直線
を成すスロット５、５の挟圧部６、６がチューブ８（及
び９）を互いに近接位置で押圧することにより、このチ
ューブ８（及び９）を平らに潰した閉塞部１０を形成す
る。これにより、閉塞部１０にてチューブ８（及び９）
の内周を密閉してチューブ内液の流通を遮断する。
【００３３】また、図７に示すように、各チューブ８
（及び９）に対して二枚ずつの加熱した加熱部材１２、
１２を作動して挟圧すると、この加熱部材１２に接触し
た各チューブ８（及び９）の両側が溶融されるが、閉塞
部１０の対向壁面側に未切断部分１３を残すため、加熱
部材１２はチューブ内にまったく接触しない。
【００３４】また、加熱された加熱部材１２の熱伝導に
よって、各チューブの閉塞部１０の周辺には局部的な溶
融部位、即ちホットゾーンＨが形成され、このホットゾ
ーンＨの中で最も高温度である閉塞部１０の中央部周辺
に対して熱溶融による閉鎖部１４が形成される。
【００３５】そして、図８に示すように、各チューブ８
（及び９）に対して両側の二枚の加熱部材１２、１２を
除去すると、上記の未切断部１３が薄厚の状態で繋がっ
た状態にされる。この未切断部１３の内部は、上記のよ
うに最も高温度の部分であり、熱溶融度が高く、閉塞部
１０の中央は熱溶融による閉鎖部１４によって密閉され
ている。
【００３６】次に、図９に示すように、第二ホルダー３
を円弧状に移動して各チューブ８（及び９）の未切断部
分１３を直角に近似した挙動で引張ると、各チューブ８
（及び９）は未切断部分１３の最高温度部分、即ち、熱
溶融度の最も高い閉鎖部１４の中央部で切り離される。
こうして切り離されたチューブの両端部には閉鎖部１４
が略半分ずつ残った状態にされ、チューブの内部は空気
から遮断された状態に保たれる。
【００３７】また、このように、チューブ８（及び９）
の未切断部分１３を略直角に引くことによって、チュー
ブ８（及び９）の溶融部分が加熱部材１２から最も離脱
しやすい状態で分離される。
【００３８】さらに、加熱部材１２に上記の表面処理１
２ａを施すことによって、チューブの溶融部分が加熱部
材１２に付着しにくい状態となり、上記の直角方向への
切り離し動作と相まって、加熱部材にチューブの溶融部
が付着するのを回避することが可能となる。
【００３９】そして、上記のように各チューブ８（及び
９）を切り離した直後、図１０に示すように、接続すべ
きチューブ（第一ホルダー２側の第一チューブ８と第二
ホルダー３側の第二チューブ９）を切断端部同士で圧接
することにより、これらのチューブ端の熱溶着（熱溶着
部１５）を行う。この時、両側のチューブが圧接される
ことにより、閉鎖部１４の幅が上記の状態よりもやや縮
小された状態に熱溶着される。
【００４０】次いで、ホルダー２、３を開くことによ
り、接合したチューブ１６を取り出して、閉塞部１０の
周辺を冷却する。この冷却は、チューブ１６の外周部を
冷却して硬化する一方、その内部の閉鎖部１４の近傍は
上記の加熱部材過熱による熱溶融状態を保有する程度と
する。これにより、チューブ１６の熱溶着部１５は、そ
の外周部のみが硬化されることによって接合が行われる
が、熱溶融された内部の閉鎖部１４はまだ熱溶融状態を
保有するため、図１１（ａ）に示すようにチューブ１６
の閉塞部１０に対して矢印で示す縦状に応力を加えるこ
とにより、この熱溶融状態にある閉鎖部１４を容易に分
離することができ、図１１（ｂ）のように該チューブ１
６内を連通状態にすることができる。
【００４１】そして、さらに冷却が進むことにより、チ
ューブ内の熱溶融部分も硬化され、完全に接合された一
本のチューブ１６が完成する。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のチューブ
の無菌接続方法及び装置によれば、対向したスロットの
挟圧部がチューブを互いに押圧して、このチューブに閉
塞部を形成することにより、チューブの内方を密閉し
て、チューブ内液の流通を遮断すると共に、このチュー
ブの閉塞部に対して加熱した二枚の加熱部材を両側から
挟圧し、チューブ内の対向壁面側に未切断部分を残して
熱溶融することにより、この閉塞部の中央部分に熱溶融
による閉鎖部を形成することができる。
【００４３】従って、このような加熱部材の動作によれ
ば、加熱部材がチューブ内に接触することが全くないた
め、加熱部材とチューブ内との無菌性が保たれ、さらに
チューブの閉塞部の中央に熱溶融による閉鎖部を形成す
ることができ、この熱溶融部分で次ぎの引張り動作によ
るチューブの切り離しを容易にすることができる。
【００４４】そして、本発明においては、ホルダーの円
弧移動によってチューブの未切断部分を直角方向に引っ
ぱるようにしてあるため、上記の閉塞部の中央の熱溶融
部分で切り離しが行われる。このため、切り離された両
側のチューブ端の夫々には熱溶融による閉鎖部が保留さ
れ、外部との遮蔽状態を保つため、空気との完全な無菌
性を保つことができる。
【００４５】また、加熱部材にチューブの溶融部を付着
し難い表面処理を施した効果と相まって、上記したチュ
ーブの未切断部分を直角に引く動作によって、チューブ
の溶融部分を加熱部材に最も付着しにくい状態で分離さ
せることが可能となり、加熱部材の無交換使用が可能と
なり、経済的で実用性に富んだチューブの無菌接続装置
を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明によるチューブの無菌接続装置の
ホルダーを示す斜視図である。
【図２】図２は図１のホルダーに二本のチューブを挿着
した状況を示す斜視図である。
【図３】図３は図２の状態から、一方のホルダーを円弧
状に移動した状況を示す斜視図である。
【図４】図４は図１のホルダーのスロットに設けられた
挟圧部によってチューブが押圧され、このチューブに対
して加熱した二枚の加熱部材を挟圧させた状況を示す断
面図である。
【図５】図５は図２のホルダーの加熱部材周辺を上方か
ら見た断面図である。
【図６】図６は図５のホルダーの加熱部材周辺を側方か
ら見た断面図である。
【図７】図７は加熱部材を閉じた状態を示す部分拡大断
面図である。
【図８】図８は図７の加熱部材を開いた状況を示す部分
拡大断面図である。
【図９】図９は一方のホルダーを円弧状に移動すること
により、チューブの閉塞部を略直角方向に引張ってチュ
ーブを切り離した状態を示す部分拡大断面図である。
【図１０】図１０は図３に示すように一方のホルダーを
円弧状に移動してチューブを切り離した後、接続すべき
チューブ同士の端面を溶融接合した状況を示す部分拡大
断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は接合したチューブをホルダー
から取出して溶融接合部を縦状に押圧している状況を示
す平面図であり、図１１（ｂ）はチューブの溶融接合部
の内部を連通状態にした状況を示す平面図である。
【図１２】図１２は従来のチューブの無菌接続装置のブ
ロックを示す上面図である。
【図１３】図１３は図１２の従来装置のブロックを移動
し、加熱部材がチューブを横断した状況を示す上面図で
ある。
【図１４】図１４は一方のブロックを移動した状況を示
す上面図である。
【図１５】図１５は図１４の状況から加熱部材を除去し
てチューブを溶融接合した状況を示す斜視図である。
【符合の説明】
２…第一ホルダー ３…第二ホルダー ５…スロット、 ６…挟圧部 ７…隙間 ８…第一チューブ ９…第二チューブ １０…閉塞部 １１…逃げ部 １２…加熱部材 １２ａ…表面処理 １３…未切断部分 １４…熱溶融による閉鎖部 １５…熱溶着部

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性の第一チューブと第二チューブ
    の切断予定部分を第一ホルダーと第二ホルダーの挟圧部
    で挟圧することにより閉塞し、この閉塞部の対向壁面側
    に未切断部分を残すように二枚ずつの加熱した加熱部材
    を各チューブの両側から挟圧して前記閉塞部の対向壁面
    同士を熱溶着し、次いで各チューブを保持しながら一方
    のホルダーを円弧状に移動することにより、各チューブ
    の未切断部分を直角に近似した挙動で引張って切り離し
    た直後、前記第一チューブと前記第二チューブの接続す
    べき端部を互いに圧接することによりチューブ端の溶融
    接合を行った後、この接合したチューブの対向壁面間の
    熱溶着部に対して縦状に応力を加えることにより、該チ
    ューブ内を連通状態にすることを特徴とするチューブの
    無菌接続方法。
  2. 【請求項２】 第一ホルダーと第二ホルダーに熱可塑性
    の第一チューブと第二チューブを並列して保持するよう
    に設けられた二条ずつのスロットと、各スロットに設け
    られた前記第一チューブと第二チューブの各対向壁面同
    士を閉塞するように挟圧する挟圧部と、前記第一ホルダ
    ーと前記第二ホルダー間に、各チューブの両側を挟圧す
    るように移動して各チューブの閉塞部の対向壁面側にわ
    ずかの未切断部分を残して熱溶融する加熱手段を備えた
    二枚ずつの加熱部材とを有し、前記第一ホルダーと前記
    第二ホルダーの一方が円弧状に作動して接続すべきチュ
    ーブの端部同士を圧接する位置に移動するようにしたこ
    とを特徴とするチューブの無菌接続装置。
  3. 【請求項３】 前記各加熱部材に、前記各チューブの熱
    溶融部を付着し難い表面処理を施したことを特徴とする
    請求項２記載のチューブの無菌接続装置。
  4. 【請求項４】 前記各ホルダーは上方を解放したスロッ
    トを境にして三個のブロックに分離され、これらのブロ
    ックをスライドすることにより前記スロットの内径を拡
    縮するようにしたことを特徴とする請求項２記載のチュ
    ーブの無菌接続装置。
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