JP3025973B2 - Liquid treatment equipment - Google Patents

Liquid treatment equipment

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JP3025973B2
JP3025973B2 JP2178937A JP17893790A JP3025973B2 JP 3025973 B2 JP3025973 B2 JP 3025973B2 JP 2178937 A JP2178937 A JP 2178937A JP 17893790 A JP17893790 A JP 17893790A JP 3025973 B2 JP3025973 B2 JP 3025973B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液体処理装置に関し、より具体的には、開
放系であって、流量によって血液と接触するガス交換膜
の面積が変化する人工肺に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid processing apparatus, and more specifically, to an artificial system in which the area of a gas exchange membrane that comes into contact with blood changes depending on the flow rate in an open system. About the lungs.

[従来の技術] 一般に、例えば緊急の心肺不全患者に対する生命維持
手段としては、血液を体外に導出して酸素を付加した
後、再び体内に返血する機能を有する人工心肺が開発さ
れ、実用に供されている。
[Prior Art] In general, as a means of maintaining life for, for example, an emergency cardiopulmonary failure patient, a cardiopulmonary bypass having the function of drawing blood out of the body, adding oxygen, and returning blood back to the body has been developed and put into practical use. Has been provided.

このような人工心肺に使用される人工肺の一例として
は、疎水性の多孔質中空糸膜をガス交換膜として利用し
たものが実用化されており、従来、この種の人工肺にお
いては、人体から取り出された血液が人工肺の血液導入
口より人工肺内に流入し、大気とは連通しない閉鎖系の
血液室において多数の多孔質からなるガス交換膜と接触
してガス交換がなされ、その後、動脈リザーバーを経て
人体へ返血されるよう構成されている。
As an example of the oxygenator used in such a heart-lung machine, a device utilizing a hydrophobic porous hollow fiber membrane as a gas exchange membrane has been put into practical use. Blood taken out of the artificial oxygen flows into the oxygenator through the blood inlet of the oxygenator, and in a closed blood chamber that does not communicate with the atmosphere, comes into contact with a large number of porous gas exchange membranes to perform gas exchange. The blood is returned to the human body via the arterial reservoir.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような閉鎖系の人工肺を使用する
とき、患者が幼児である場合と大人である場合とでは、
体外循環すべき血液量が異なるため、人工肺の性能を変
える必要があり、あらかじめ複数の種類の人工肺を用意
し、患者に応じて適正な人工肺を選ばなければならず、
煩雑であるという問題があった。
[Problem to be Solved by the Invention] However, when using such a closed-system artificial lung, when a patient is an infant and an adult,
Because the amount of blood to be extracorporeally circulated is different, it is necessary to change the performance of the oxygenator, and it is necessary to prepare multiple types of oxygenator in advance and select the appropriate oxygenator according to the patient,
There was a problem that it was complicated.

また、中空糸膜型人工肺においては、中空糸内部に血
液を流すタイプのものが実用化されてきたが、その圧力
損失が大きいゆえに、拍動流体外循環、分離体外循環、
ブラッドカーディオプレギア等への適応が困難とされて
いる。
Further, in the hollow fiber membrane-type artificial lung, a type in which blood flows inside the hollow fiber has been put into practical use, but due to its large pressure loss, extracorporeal circulation, extracorporeal circulation,
It is said that adaptation to Blood Cardio Pregear etc. is difficult.

そこで、本発明者は、中空糸膜の外側に血液を流し、
内側にガスを流すとともに人工肺内の血液室が一部大気
と連通し、液体を収容したときの残余の空間部分の気圧
が大気圧と等しく、血液の流量によって血液と接触する
ガス交換膜の面積が変化する、いわゆる開放系の人工肺
を開発するに至った。
Therefore, the present inventors flowed blood outside the hollow fiber membrane,
The gas flows inside and the blood chamber in the artificial lung communicates partially with the atmosphere, and when the liquid is stored, the pressure in the remaining space is equal to the atmospheric pressure. This led to the development of a so-called open-type artificial lung with a variable area.

このように中空糸外側に血液を流し、内側にガスを流
すことにより圧力損失を少なくすることが可能となり、
循環回路中の人工肺の前に送血ポンプを設ける必要がな
く、人体からの脱血の落差のみによって血液を人工肺
に、さらには貯血槽に送ることが可能となる。
In this way, it is possible to reduce pressure loss by flowing blood to the outside of the hollow fiber and flowing gas to the inside,
There is no need to provide a blood pump in front of the artificial lung in the circulation circuit, and blood can be sent to the artificial lung and further to the blood reservoir only by the head of blood removal from the human body.

したがって、手術中に心臓を保護するために酸素加血
を間欠的に送り込むブラッドカーディオプレギアを上半
身と下半身を別々に体外循環する分離体外循環等に適応
可能となる。
Therefore, the blood cardiopregear, which intermittently supplies oxygenated blood for protecting the heart during surgery, can be applied to a separate extracorporeal circulation or the like in which the upper body and the lower body are separately circulated extracorporeally.

さらに、このような開放系の人工肺であれば、複数の
種類の人工肺を用意する手間が省け、一種類の人工肺で
あっても患者に応じて血液と接触するガス交換膜面積及
びプライミング量を変化させることができ、望ましい。
Further, with such an open-type oxygenator, the labor of preparing a plurality of types of oxygenators can be omitted, and even if only one type of oxygenator, the area of gas exchange membrane that comes into contact with blood according to the patient and priming The amount can be varied and is desirable.

しかしながら、このような人工肺においては、ガス交
換膜は下方の血液と接触している部分しか使用されず、
上方の使用されない部分においては、ガス交換膜が多孔
質であるため、ガス交換膜の多数の孔部からガスが外部
へ逃げてしまい、十分なガス交換性能が得られないとい
う問題があった。
However, in such an artificial lung, the gas exchange membrane is used only in a portion in contact with the blood below,
In the upper unused portion, the gas exchange membrane is porous, so that the gas escapes from the many holes of the gas exchange membrane to the outside, and there is a problem that sufficient gas exchange performance cannot be obtained.

また、人工肺は通常使用に先立って内部のエアーを血
液流路中から除去するプライミング操作を行うのである
が、ガス交換膜が疎水性であるため、リンゲル液等のプ
ライミング液とのなじみが悪く、プライミング操作にお
いてエアーを完全に除去し難く、特に、ガス交換膜とし
て多孔質の中空糸膜を使用した場合であって中空糸の外
側に血液を流すタイプでは、中空糸膜と中空糸膜との間
にエアーをため込む現象が強く見受けられる。
In addition, the artificial lung usually performs a priming operation to remove the internal air from the blood flow path before use, but because the gas exchange membrane is hydrophobic, the affinity with a priming liquid such as Ringer's solution is poor, It is difficult to completely remove the air in the priming operation, especially in the case where a porous hollow fiber membrane is used as a gas exchange membrane and blood flows outside the hollow fiber, the hollow fiber membrane and the hollow fiber There is a strong phenomenon that air is trapped in between.

その結果、各中空糸膜間がエアーによってブロックさ
れ、ガス交換に寄与する有効膜面積が低減し、ガス交換
性能が低下するという現象を示すことがあった。
As a result, the space between the hollow fiber membranes is blocked by air, the effective membrane area contributing to gas exchange is reduced, and the gas exchange performance may be reduced.

また、上述の開放系の人工肺においては、血液室内の
血液以外の空間部分は大気圧に等しく、血液流路には十
分な圧力がかからないため、ガス交換膜が十分に濡れ
ず、所望のガス交換性能が得られないという問題があっ
た。
Further, in the above-described open-type artificial lung, the space in the blood chamber other than blood is equal to the atmospheric pressure, and sufficient pressure is not applied to the blood flow path. There was a problem that exchange performance could not be obtained.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、開放系の液体処理装置において、上述の問題点を解
決し、十分な液体処理能力を得ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to solve the above-described problems and obtain a sufficient liquid processing ability in an open-type liquid processing apparatus.

より具体的には、開放系でありながら、十分なガス交
換性能を得ることができる人工肺を提供することを目的
とする。
More specifically, it is an object of the present invention to provide an artificial lung capable of obtaining sufficient gas exchange performance while being an open system.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成する本発明は、下方から上方へ延びて
設けられ、気体は通すが液体は通さない液体処理膜と、
該液体処理膜の一面側に下方から上方へ延びて設けら
れ、少なくとも上方において大気と連通し、液体を収容
したときの残余の空間部分の気圧が大気圧に等しく、液
体流入口を有する液体室と、前記液体処理膜の他面側に
下方から上方へ延びて設けられた気体室とを備え、前記
気体室の気体流入口は、気体室の下部に設けられている
ことを特徴とする、液体処理装置である。
[Means for Solving the Problems] The present invention that achieves the above object is provided so as to extend from below to above, and allows a gas to pass therethrough but does not allow a liquid to pass therethrough,
A liquid chamber provided on one surface side of the liquid processing film so as to extend from below to above, communicate with the atmosphere at least above, and when the liquid is stored, the pressure in the remaining space is equal to the atmospheric pressure, and the liquid chamber has a liquid inlet. And a gas chamber provided on the other surface side of the liquid processing film so as to extend upward from below, wherein a gas inlet of the gas chamber is provided at a lower part of the gas chamber, It is a liquid processing device.

また、本発明は、下方から上方へ延びて設けられ、気
体は通すが液体は通さない液体処理膜と、該液体処理膜
の一面側に下方から上方へ延びて設けられ、少なくとも
上方において大気と連通し、液体を収容したときの残余
の空間部分の気圧が大気圧に等しく、液体流入口を有す
る液体室と、前記液体処理膜の他面側に下方から上方へ
延びて設けられた気体室とを備え、前記液体処理膜のガ
スフラックスは、10ml/m2・s・mmHg以下である、液体
処理装置から構成される。。
Further, the present invention provides a liquid processing film that is provided extending from the lower side to the upper side and allows gas to pass therethrough but does not pass a liquid. A liquid chamber having a liquid inlet having a pressure equal to the atmospheric pressure in the remaining space when the liquid is accommodated therein, and a gas chamber provided from the lower surface to the upper surface on the other surface side of the liquid processing film. , Wherein the gas flux of the liquid processing film is 10 ml / m 2 · s · mmHg or less. .

ガスフラックスとは、単位面積の膜に単位圧力をかけ
たときの時間当りの気体の透過量を意味する。
The gas flux means the amount of gas permeated per unit time when a unit pressure is applied to a membrane having a unit area.

よって、単位は(体積)/[(時間)・(面積)・
(圧力)]である。
Therefore, the unit is (volume) / [(time) ・ (area) ・
(Pressure)].

例えば、1気圧の気体が面積1m2の膜を1ml/sで透過す
るならば、1ml/s・atm・m2となる。
For example, if gas at 1 atm permeates through a membrane with an area of 1 m 2 at 1 ml / s, it is 1 ml / s · atm · m 2 .

また、仮に膜面積1m2の人工肺モジュールを用いて下
流側を閉塞して上流側より圧力10mmHgで酸素を流入させ
たときに流量が6l/minであれば100ml/s・(10mmHg)・m
2,すなわち10ml/s・m2・mmHgとなる。
If the downstream side is closed using an artificial lung module with a membrane area of 1 m 2 and oxygen flows from the upstream side at a pressure of 10 mmHg and the flow rate is 6 l / min, 100 ml / s · (10 mmHg) · m
2, that is, 10ml / s · m 2 · mmHg .

前記液体処理膜の一例としては、多数の孔部を有する
多孔質体と、少なくとも該多孔質体の孔部を塞いで該孔
部の気体透過性を低減させる物質とから構成される。
An example of the liquid processing film includes a porous body having a large number of pores, and a substance that closes at least the pores of the porous body and reduces gas permeability of the pores.

さらに、本発明は、液体処理膜と、該液体処理膜の一
面側に設けられ、少なくとも上方において大気と連通
し、液体を収容したときの残余の空間部分の気圧が大気
圧に等しい液体室とを備え、前記液体処理膜の少なくと
も表面は、水に対する前進接触角が90度未満であること
を特徴とする、液体処理装置から構成される。
Further, the present invention provides a liquid processing film, a liquid chamber provided on one surface side of the liquid processing film, communicating with the atmosphere at least above, and the pressure of the remaining space when the liquid is stored is equal to the atmospheric pressure. Wherein at least the surface of the liquid processing film has a liquid contact device having an advancing contact angle with water of less than 90 degrees.

ここで、前進接触角とは、固体表面上の液滴にさらに
余分の液を加えていったときに液面が前進する際に形成
される接触角をいう。
Here, the advancing contact angle refers to a contact angle formed when the liquid surface advances when extra liquid is added to the droplet on the solid surface.

その測定方法は、たとえば、固体表面上に液滴をたら
し、さらに余分の液を加えながら、水平方向かつ液滴の
中心側から固体表面と液面とのなす角度を測定する。
The measuring method is, for example, to measure the angle between the solid surface and the liquid surface from the horizontal direction and the center of the liquid droplet while adding extra liquid to the liquid droplet on the solid surface.

[作用] 本発明に係る液体処理装置を使用するに際しては、ま
ず、流体流入口より血液を液体処理装置内に導入する。
[Operation] In using the liquid processing apparatus according to the present invention, first, blood is introduced into the liquid processing apparatus from the fluid inlet.

導入された血液は、下方から上方へ延びて設けられ、
気体は通すが液体は通さない液体処理膜の一面側に設け
られた液体室内に流入する。
The introduced blood is provided extending upward from below,
The gas flows into a liquid chamber provided on one surface side of the liquid processing film through which gas passes but liquid does not.

ここで、液体室は、下方から上方へ延びて設けられて
おり、さらに、少なくとも上方において大気と連通し、
液体を収容したときの残余の空間部分の気圧が大気圧に
等しいため、流入した血液は、流入した量に応じて下方
から上方へ水位が変化することになる。
Here, the liquid chamber is provided extending upward from below, and further communicates with the atmosphere at least above,
Since the pressure of the remaining space when the liquid is stored is equal to the atmospheric pressure, the level of the inflowing blood changes from lower to upper in accordance with the amount of the inflowing blood.

一方、前記液体処理膜の他面側には、気体室が設けら
れており、酸素含有ガスが流れているため、液体室側に
ある血液は、液体処理膜を間にはさんで気体室を流れる
酸素含有ガスと接触することになる。
On the other hand, a gas chamber is provided on the other surface side of the liquid processing film, and the oxygen-containing gas flows, so that blood on the liquid chamber side passes through the gas chamber with the liquid processing film interposed therebetween. It will come into contact with the flowing oxygen-containing gas.

そして、液体処理膜は、気体は通すが液体は通さない
ため、液体室側にある血液は、気体室を流れる酸素含有
ガスとの間でガス交換がなされ、酸素が付加される。
Since the liquid processing membrane allows gas to pass therethrough but does not allow liquid to pass therethrough, the blood in the liquid chamber exchanges gas with the oxygen-containing gas flowing through the gas chamber to add oxygen.

ここで、気体室の気体流入口は、気体室の下部に設け
られているため、気体流入口より流入した酸素含有ガス
は、流入直後に液体室下方に貯留している血液と液体処
理膜を介して接触し、効率良くガス交換が行われる。
Here, since the gas inlet of the gas chamber is provided at the lower part of the gas chamber, the oxygen-containing gas flowing from the gas inlet opens the blood and the liquid processing film stored below the liquid chamber immediately after the flow. And gas exchange is performed efficiently.

また、液体処理膜のガスフラックスは10ml/m2・s・m
mHg以下であるので、液体処理膜のうち、血液のガス交
換に関与しない部分において、酸素含有ガスが漏れ出て
ガス交換の効率が低下するようなこともない。
The gas flux of the liquid treatment membrane is 10ml / m 2・ s ・ m
Since the pressure is not more than mHg, oxygen-containing gas does not leak out of a portion of the liquid treatment membrane that is not involved in the gas exchange of blood, and the gas exchange efficiency does not decrease.

さらに、前記液体処理膜の少なくとも表面は、水に対
する前進接触角が90度以下であるため、本発明のような
開放系の液体処理装置であっても、液体処理膜表面が濡
れ易く、血液が液体処理膜表面をよく濡らすため、効率
の良いガス交換が行われる。
Furthermore, since at least the surface of the liquid processing film has an advancing contact angle with water of 90 degrees or less, even in an open type liquid processing apparatus such as the present invention, the surface of the liquid processing film is easily wetted, and blood is removed. Efficient gas exchange is performed to well wet the liquid processing membrane surface.

[実施例] 以下、本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明す
る。
[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an illustrated example.

第1図は本発明の一実施例に係る液体処理装置として
の人工肺の全体構成を断面により概略的に示したもので
ある。
FIG. 1 schematically shows, by a cross section, the entire configuration of an artificial lung as a liquid processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

図中、1が人工肺である。 In the figure, reference numeral 1 denotes an artificial lung.

この人工肺1を構成するハウジング3は、ポリカーボ
ネート、アクリル−スチレン共重合体、硬質ポリ塩化ビ
ニル等の硬質プラスチック材料から成形され、円筒状を
呈しており、そのすぐ内側には、血液貯留用の所定の大
きさの空間部からなる貯血室5が設けられている。
A housing 3 constituting the oxygenator 1 is molded from a hard plastic material such as polycarbonate, acryl-styrene copolymer, hard polyvinyl chloride, etc., and has a cylindrical shape. A blood storage chamber 5 having a space of a predetermined size is provided.

また貯血室5の下端部には血液流出口4が設けられて
いる。
A blood outlet 4 is provided at the lower end of the blood storage chamber 5.

貯血室5よりも、さらに内側には、本発明における液
体処理膜として、ハウジング3の長手方向に下方から上
方へ延びて相互に離間させて全体に広がるように配置さ
れた多数の中空糸膜束からなる血液処理膜7が集束さ
れ、円筒状の血液処理部6を構成し、ハウジング3に対
して同軸状に配置されている。
Further inside the blood reservoir 5, a number of hollow fiber membrane bundles are disposed as liquid treatment membranes according to the present invention, which extend upward from below in the longitudinal direction of the housing 3, are separated from each other, and spread over the whole. The blood processing membrane 7 is converged to form a cylindrical blood processing section 6, which is arranged coaxially with the housing 3.

したがって、前記貯血室5は、ハウジング3の内面と
血液処理部6の外周面から構成されることになり、上方
より見たとき、貯血室5は、ドーナツ状を呈している。
Therefore, the blood storage chamber 5 is constituted by the inner surface of the housing 3 and the outer peripheral surface of the blood processing section 6, and when viewed from above, the blood storage chamber 5 has a donut shape.

尚、上記血液処理膜7は、上述のような中空糸膜に限
らず、平膜等から形成してもよい。
The blood processing membrane 7 is not limited to the hollow fiber membrane as described above, and may be formed from a flat membrane or the like.

この血液処理部6のみを便宜上取り出して、斜め上方
より見たときの状態を第2図に示す。
FIG. 2 shows a state in which only the blood processing section 6 is taken out for convenience and viewed from obliquely above.

まず、血液処理部6は、第2図に示すように、左右両
方向に、ほぼ鉛直線に対して45°の角度をなして形成さ
れた多数の中空糸膜である血液処理膜7から構成されて
いる。
First, as shown in FIG. 2, the blood processing section 6 is composed of a blood processing membrane 7 which is a large number of hollow fiber membranes formed in both left and right directions at an angle of approximately 45 ° with respect to a vertical line. ing.

血液処理膜7は、鉛直方向に並列して配置してもよい
のであるが、このように血液処理膜7を角度をなして交
差させて配置することにより中空糸膜が固く編み込まれ
て、血液処理部6の外側に特別な保持のためのハウジン
グを必要としない。
The blood processing membranes 7 may be arranged in parallel in the vertical direction. However, by arranging the blood processing membranes 7 at an angle so as to intersect, the hollow fiber membranes are tightly knitted, No special holding housing is required outside the processing section 6.

このように角度をなして交差する血液処理膜7を作成
するには、公知の方法を採用することができる。例え
ば、回転するボビンに前後動する糸ガイドを介して所定
の角度で血液処理膜7を巻き取り、所定の角度で交差す
る螺旋状の多層体を得た後、ボビンを抜き取り、多層体
の両端部を仮止め部材で仮止めし、ハウジング3内の所
定の位置に収納した後、両端部にポリウレタン等からな
る隔壁形成材を遠心注入して、隔壁を形成し、その後、
隔壁の端面を所定の位置においてスライスすることによ
り、多孔質中空糸膜からなる血液処理膜7の端部を開口
させて作成することができる。
In order to form the blood processing membranes 7 that intersect at an angle as described above, a known method can be adopted. For example, the blood processing membrane 7 is wound at a predetermined angle through a thread guide that moves back and forth on a rotating bobbin, and a spiral multilayer body intersecting at a predetermined angle is obtained. The part is temporarily fixed with a temporary fixing member, stored in a predetermined position in the housing 3, and a partition wall forming material made of polyurethane or the like is centrifugally injected into both ends to form a partition wall.
By slicing the end face of the partition wall at a predetermined position, the end face of the blood processing membrane 7 made of a porous hollow fiber membrane can be opened to form the partition wall.

なお、前記ボビンは、図示はしないが、格子状の骨材
として使用し、多層体形成後に抜き取らずにそのまま製
品に組み込んで、強度付与体として使用してもよい。
Although not shown, the bobbin may be used as a lattice-like aggregate, and may be used as a strength imparting body by being directly incorporated into a product without being extracted after forming the multilayer body.

血液処理膜7は、人工肺におけるガス交換膜として機
能するもので、例えば10,000〜60,000本の所定の割合で
捲縮が付けられた疎水性の多孔質中空糸膜からなる。
The blood processing membrane 7 functions as a gas exchange membrane in an artificial lung, and is formed of a hydrophobic porous hollow fiber membrane crimped at a predetermined ratio of, for example, 10,000 to 60,000.

多孔質中空糸膜としては、一般にポリオレフィンから
形成することができ、例えば、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリテトラフロロエチレン、ポリサルホン、ポ
リアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート等の
材料から形成することができる。
The porous hollow fiber membrane can be generally formed from a polyolefin, for example, a material such as polypropylene, polyethylene, polytetrafluoroethylene, polysulfone, polyacrylonitrile, and polyethylene terephthalate.

特に好ましくはポリプロピレンである。 Particularly preferred is polypropylene.

また、血液処理膜7は、シリコーン膜等から形成する
こともできる。
Further, the blood processing film 7 can also be formed from a silicone film or the like.

いずれにしても血液処理膜7は基本的に疎水性であ
り、気体は通すが液体は通さない性質を有しているた
め、血液処理膜7を間にはさんで一面側に血液、他面側
に酸素含有ガスを存在させることにより、分圧の原理に
よって、血液(静脈血)中には酸素が付加されることに
なる。
In any case, since the blood processing membrane 7 is basically hydrophobic and has a property of allowing gas to pass therethrough but not liquid, the blood processing membrane 7 is interposed between the blood and the other side. The presence of oxygen-containing gas on the side causes oxygen to be added to the blood (venous blood) due to the principle of partial pressure.

ここで、血液処理膜7はガスフラックスが10ml/m2
s・mmHg以下となるよう調整されている。
Here, the blood treatment membrane 7 has a gas flux of 10 ml / m 2.
It is adjusted to be s · mmHg or less.

血液処理膜7がシリコーン膜からなるときは、ガスフ
ラックスが10ml/m2・s・mmHg以下であり、特に調整す
る必要がないのであるが、血液処理膜7が多孔質のポリ
オレフィンからなる場合は、そのままではガスフラック
スが10ml/m2・s・mmHgよりも大きいので、10ml/m2・s
・mmHg以下となるよう調整する。
When the blood processing membrane 7 is made of a silicone membrane, the gas flux is 10 ml / m 2 · s · mmHg or less, and there is no need to adjust the gas flux. However, when the blood processing membrane 7 is made of a porous polyolefin, , because as it is a gas flux is greater than 10ml / m 2 · s · mmHg , 10ml / m 2 · s
・ Adjust so that it is less than mmHg.

具体的には、多孔質中空糸膜の側壁に多数存在すると
ともに外側から内側へ貫通した微細孔内をシリコーンオ
イルで閉塞し、基体透過性を低減させる。
Specifically, the inside of the micropores that exist in large numbers on the side walls of the porous hollow fiber membrane and penetrate from the outside to the inside is closed with silicone oil to reduce the permeability of the substrate.

シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイ
ル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルクロロフ
ェニルシリコーンオイル、分岐状ジメチルシリコーンオ
イル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等があ
り、好ましくは、ジメチルシリコーンオイルおよびメチ
ルフェニルシリコーンオイル、最も好ましくは、ジメチ
ルシリコーンオイルである。
Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, methyl phenyl silicone oil, methyl chlorophenyl silicone oil, branched dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil and the like, preferably dimethyl silicone oil and methyl phenyl silicone oil, most preferably, Dimethyl silicone oil.

多孔質の側壁の微細孔にシリコーンオイルを充填する
には、シリコーンオイルの溶液中に多孔質膜を1〜10分
間、好ましくは1〜3分間浸漬して充分含浸させた後、
空気、窒素、炭酸ガス等のガスを流通させて多孔質中空
糸膜内部に充満しているシリコーンオイルを除去し、つ
いて溶媒と非溶媒との混合物を内面に流通させることに
より該内面に付着しているシリコーンオイル層を除去し
て、微細孔にのみシリコーンオイルを充填する。
In order to fill the micropores of the porous side wall with silicone oil, the porous membrane is immersed in a solution of silicone oil for 1 to 10 minutes, preferably 1 to 3 minutes, and sufficiently impregnated.
A gas such as air, nitrogen, or carbon dioxide gas is allowed to flow to remove the silicone oil filling the inside of the porous hollow fiber membrane, and then a mixture of a solvent and a non-solvent is allowed to flow through the inner surface to adhere to the inner surface. The silicone oil layer is removed and only the micropores are filled with silicone oil.

また、シリコーンオイルが多孔質中空糸膜の側壁の微
細孔より外面に流出している場合は、外面も上記と同様
の方法で付着しているシリコーンオイルを除去すること
が好ましい。
Further, when the silicone oil flows out of the fine holes in the side wall of the porous hollow fiber membrane to the outer surface, it is preferable to remove the silicone oil attached to the outer surface by the same method as described above.

前記シリコーンオイルは、通常20〜80重量%、好まし
くは、30〜60重量%の溶液として使用される。
The silicone oil is usually used as a solution of 20 to 80% by weight, preferably 30 to 60% by weight.

また、その溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、ヘキサン、塩化メチレン・メチルエチルケトン、
メチルエーテル、酢酸エチル、トリフロルトリクロロエ
タン(フレオン)等がある。
In addition, as the solvent, benzene, toluene, xylene, hexane, methylene chloride / methyl ethyl ketone,
Examples include methyl ether, ethyl acetate and trifluorotrichloroethane (Freon).

多孔質中空糸膜壁面に付着したシリコーンオイルを除
去する液体は、前記溶媒では含浸させたシリコーンオイ
ルが溶出してしまうため、シリコーンオイルが溶解しな
いアルコール系の溶媒と前記溶媒の混合溶媒を用いる。
As the liquid for removing the silicone oil attached to the wall surface of the porous hollow fiber membrane, a mixed solvent of an alcohol-based solvent in which the silicone oil is not dissolved and the solvent is used because the impregnated silicone oil is eluted with the solvent.

たとえば、ヘキサンとエタノール、ヘキサンとイソプ
ロピルアルコール、キシレンとエタノール、トルエンと
イソプロピルアルコール、フレオンとエタノール等の混
合液が用いられる。
For example, a mixed solution of hexane and ethanol, hexane and isopropyl alcohol, xylene and ethanol, toluene and isopropyl alcohol, freon and ethanol, and the like are used.

このようにして微細孔がシリコーンオイルにより閉塞
された多孔質中空糸膜は、ガスフラックスが10ml/m2
s・mmHg以下となる。
In this manner, the porous hollow fiber membrane whose micropores are closed by the silicone oil has a gas flux of 10 ml / m 2.
s · mmHg or less.

しかしながら、充填されたシリコーンオイルは所定の
ガス透過性を有するので、人工肺のガス交換膜としての
機能の点で何ら遜色はない。
However, since the filled silicone oil has a predetermined gas permeability, there is no inferiority in function as a gas exchange membrane of an artificial lung.

さらに、血液処理膜7は、少なくとも外表面が、水に
対する前進接触角が90度未満、望ましくは80度以下とな
るよう処理されている。
Further, at least the outer surface of the blood treatment film 7 is treated so that the advancing contact angle with water is less than 90 degrees, preferably 80 degrees or less.

前進接触角ならびにその測定方法は、前述の通りであ
る。
The advancing contact angle and its measuring method are as described above.

また、このように前進接触角を所定の値未満とするこ
とは、血液処理膜7の血液との接触面を所望の程度、親
水化して濡れ易くすることを意味し、本発明の目的であ
るところの液体処理膜の液体処理に寄与する有効膜面積
を低減させることなく、十分な液体処理能力を得るため
に重要な意義を有する。
Further, making the advancing contact angle less than the predetermined value in this way means that the contact surface of the blood processing membrane 7 with the blood is hydrophilized to a desired degree to make it easier to wet, and is an object of the present invention. However, it is important to obtain a sufficient liquid processing ability without reducing the effective film area contributing to the liquid processing of the liquid processing film.

ここで、水に対する前進接触角が90度以上であると、
人工肺1が開放系であることと、血液処理膜7の血液に
対する濡れ性が悪いことと相まって中空糸膜からなる各
血液処理膜7の間に血液が行き渡らず、十分なガス交換
性能が得られないことになる。
Here, if the advancing contact angle with water is 90 degrees or more,
Due to the open system of the artificial lung 1 and the poor wettability of the blood processing membrane 7 with respect to blood, blood does not spread between the blood processing membranes 7 composed of hollow fiber membranes, and sufficient gas exchange performance is obtained. Will not be able to do it.

血液処理膜の外表面を親水化処理する方法としては、
種々の方法を将ることができ、血液と接触したときに血
液を損傷させたり、毒性を有するものでなければ適用可
能である。
As a method of hydrophilizing the outer surface of the blood processing membrane,
Various methods can be used, and the method is applicable as long as it does not damage blood or has toxicity when it comes into contact with blood.

上記親水化処理の方法には種々あるが、その例を以下
に述べる。
There are various methods for the above-mentioned hydrophilization treatment, examples of which are described below.

(1)酸処理 用いる酸としては、KMnO4/H2SO4溶液、K2Cr2O7/H2S
O4溶液などがあるが、特に、KMnO4/H2SO4溶液が好適で
ある。
(1) Acid treatment The acid used is KMnO 4 / H 2 SO 4 solution, K 2 Cr 2 O 7 / H 2 S
There is an O 4 solution and the like, but a KMnO 4 / H 2 SO 4 solution is particularly preferable.

この溶液の各成分の濃度は、KMnO4 0.05〜1wt%,H2S
O490〜100wt%とするのが親水化に好ましい。
The concentration of each component of this solution is KMnO 4 0.05-1wt%, H 2 S
O 4 is preferably 90 to 100% by weight for hydrophilicity.

また、上記の混酸に限らず、単独の酸、例えばH2SO4
のみを用いてもよい。
Not only the above mixed acids, but also a single acid, for example, H 2 SO 4
You may use only.

(2)アルブミン水溶液処理 アルブミン水溶液は0.5〜8w/v%のものを用いるのが
親水化に好適である。
(2) Treatment with aqueous albumin solution It is preferable to use an aqueous albumin solution having a concentration of 0.5 to 8 w / v% for hydrophilization.

(3)PHEMA処理 PHEMAすなわちポリヒドロキシエチルメタアクリレー
トを用いて処理を行なうが、その濃度は親水化には0.05
〜4Wt%とするのがよい。
(3) PHEMA treatment PHEMA, that is, treatment with polyhydroxyethyl methacrylate, is performed at a concentration of 0.05% for hydrophilization.
It is good to be ~ 4Wt%.

(4)コロナ放電処理 コロナ放電処理とは、いわゆる材質上でコロナ放電を
起こし、表面に親水基を導入する方法であり、その処理
時間は要求される親水化の程度に応じて定められる。
(4) Corona Discharge Treatment Corona discharge treatment is a method in which a so-called corona discharge occurs on a material to introduce a hydrophilic group into the surface, and the treatment time is determined according to the required degree of hydrophilicity.

(5)プラズマ処理 プラズマ処理とは、グロー放電によって作られた活性
種を用いて高分子表面を処理する方法であり、その処理
時間は要求される親水化の程度に応じて定められる。
(5) Plasma Treatment Plasma treatment is a method of treating a polymer surface using active species created by glow discharge, and the treatment time is determined according to the required degree of hydrophilicity.

(6)オゾン処理 オゾン処理とは、オゾンを表面に当てることにより表
面に親水性の官能基を導入する方法である。
(6) Ozone treatment Ozone treatment is a method of introducing a hydrophilic functional group to the surface by applying ozone to the surface.

その処理時間は要求される親水化の程度に応じて定め
られる。
The processing time is determined according to the required degree of hydrophilicity.

このようにして、血液流路膜7を処理した後に、下記
一般式(I) で表わされるポリ(オキシエチレン)−ポリ(オキシプ
ロピレン)ブロックポリマーで処理して被覆する。な
お、このブロックポリマーを被覆せしめる手段は特に限
定されない。
After treating the blood channel membrane 7 in this way, the following general formula (I) And coated with a poly (oxyethylene) -poly (oxypropylene) block polymer represented by The means for coating the block polymer is not particularly limited.

これらの併用により濡れ性、気泡付着防止性ともに改
善される。上記式(I)において、a+cは2〜2,00
0、好ましくは2〜500、より好ましくは3〜300、bは1
0〜150、好ましくは10〜100、より好ましくは15〜70の
範囲がよい。これらの範囲をはずれると、このブロック
コポリマー自体の親水性が低下したり、疎水部への緩和
性が低下したりするため、処理後の材料表面の濡れ性が
低下するからである。
By using these together, both the wettability and the bubble-preventing property are improved. In the above formula (I), a + c is 2 to 2,000
0, preferably 2 to 500, more preferably 3 to 300, b is 1
The range is from 0 to 150, preferably from 10 to 100, more preferably from 15 to 70. If the content is out of these ranges, the hydrophilicity of the block copolymer itself is reduced, and the ease of relaxation to the hydrophobic portion is reduced, so that the wettability of the material surface after the treatment is reduced.

一方、血液処理膜7の両端部は、それぞれの開口9が
閉塞されない状態で、ポリウレタン等からなる隔壁11に
より液密に支持され、人工肺1のハウジング3内に固定
されている。
On the other hand, both ends of the blood processing membrane 7 are supported in a liquid-tight manner by a partition wall 11 made of polyurethane or the like in a state where the respective openings 9 are not closed, and are fixed in the housing 3 of the oxygenator 1.

多孔質中空糸膜からなる血液処理膜7は、その外側を
血液流路とし、各中空糸膜の内側空間部を気体室、すな
わち酸素含有ガスの流路としている。
The blood treatment membrane 7 composed of a porous hollow fiber membrane has a blood flow path on the outside and a gas chamber, that is, a flow path for an oxygen-containing gas, inside the hollow fiber membranes.

また、このようにして、多数の血液処理膜7の集合体
から構成された血液処理部6も、上方より見たときにド
ーナツ状を呈している。
In addition, the blood processing unit 6 formed of the aggregate of a large number of blood processing films 7 has a donut shape when viewed from above.

そして、血液処理膜6の内側空間部分に血液室21が形
成されることになる。
Then, a blood chamber 21 is formed in the inner space of the blood processing membrane 6.

さらに、第1図に示すように、血液処理部6の内側に
は、消泡部材13が配設されている。
Further, as shown in FIG. 1, an antifoaming member 13 is provided inside the blood processing section 6.

消泡部材13は、血液中に存在する気泡を除去し、気泡
の混入のない状態で血液が血液処理膜7に触れるように
するために設けられている。このように消泡部材13を設
けることにより、血液処理膜7に細かい小さな気泡が付
着することを防止することができ、ガス交換に寄与する
有効膜面積が損なわれることがなく、圧力損失の上昇も
防ぐことができる。
The defoaming member 13 is provided to remove air bubbles present in the blood so that the blood comes into contact with the blood processing membrane 7 in a state where no air bubbles are mixed. By providing the defoaming member 13 in this manner, it is possible to prevent fine and small air bubbles from adhering to the blood processing membrane 7, and the effective membrane area contributing to gas exchange is not impaired, and the pressure loss increases. Can also be prevented.

消泡部材13は発泡ウレタン、ステンレスリボン、ポリ
ウレタンメッシュ等から形成され、第1図においては、
上方が閉じ、下方が開放し、内部が空洞の円筒状を呈
し、下端においてハウジング3の底部15に溶着あるいは
接着剤等で接着されている。
The defoaming member 13 is formed of urethane foam, stainless steel ribbon, polyurethane mesh, and the like.
The upper part is closed, the lower part is opened, the inside has a hollow cylindrical shape, and the lower end is welded to the bottom part 15 of the housing 3 or bonded with an adhesive or the like.

さらに、人工肺1の軸方向中央部分には、人工肺1内
に血液を導入させる血液導入管17が形成されており、上
方から見たとき十字状の支持部18によりハウジング3に
固定されている。
Further, a blood introduction tube 17 for introducing blood into the oxygenator 1 is formed at a central portion in the axial direction of the oxygenator 1, and is fixed to the housing 3 by a cross-shaped support 18 when viewed from above. I have.

なお、十字状の支持部18のスポークとスポークとの間
は開口となっているので、血液室21は、この開口を介し
て外気と連通している。したがって血液室21の空間部の
気圧は常に大気圧に等しい。
Since an opening is provided between the spokes of the cross-shaped support portion 18, the blood chamber 21 communicates with the outside air via this opening. Therefore, the pressure in the space of the blood chamber 21 is always equal to the atmospheric pressure.

一方、血液導入管17の下端には、ハウジング3の底部
15に面して血液流入口19が開口形成されている。
On the other hand, the lower end of the housing 3 is
A blood inlet 19 is formed to face the opening 15.

また、血液導入管17の上端には、人体から導出された
静脈血を図示しない脱血チューブを介して人工肺1内に
導入するための接続口23が設けられている。
A connection port 23 for introducing venous blood derived from a human body into the artificial lung 1 via a blood removal tube (not shown) is provided at the upper end of the blood introduction tube 17.

このようにして、人体から導出された静脈血は、図示
しない脱血チューブ、接続口23、血液導入管17内の流路
を経て血液流入口19より血液室21内に流入し、消泡部材
13によって消泡された後、血液処理部6の多孔質中空糸
膜からなる血液処理膜7と接触して、ガス交換がなされ
酸素が付加されることになる。
In this way, the venous blood derived from the human body flows into the blood chamber 21 from the blood inlet 19 through the blood removal tube, the connection port 23, and the flow path in the blood introduction tube 17 (not shown), and the defoaming member
After being defoamed by 13, it comes into contact with blood processing membrane 7 made of a porous hollow fiber membrane of blood processing section 6, gas exchange is performed, and oxygen is added.

また、血液処理部6は、前述のように上下両端部にお
いて、ポリウレタン等からなる隔壁11により液密に支持
されるとともにハウジング3の上方及び下方において固
定されているが、血液処理部6を構成する血液処理膜7
の両端部は、第2図に示すように閉塞されずに隔壁11に
より支持され、開口9が形成されている。
As described above, the blood processing section 6 is supported at both upper and lower ends in a liquid-tight manner by the partition walls 11 made of polyurethane or the like, and is fixed above and below the housing 3. Blood processing membrane 7
Both ends are supported by a partition 11 without being closed as shown in FIG. 2, and an opening 9 is formed.

血液処理膜7の開口9が形成された隔壁11の端面はリ
ング状を呈しており、ハウジング3内に固定されたとき
は、開口9を閉塞しないように隔壁11のリング状の端面
に沿って、連続したリング状の空間部25がハウジング3
の上側と下側にそれぞれ設けられている。
The end face of the partition 11 where the opening 9 of the blood processing membrane 7 is formed has a ring shape, and when fixed in the housing 3, along the ring-shaped end face of the partition 11 so as not to close the opening 9. , The continuous ring-shaped space 25 is the housing 3
Are provided on the upper side and the lower side, respectively.

ここで、前述の隔壁11は、空間部25と血液室21とを隔
離する役目を果たし、結果的に血液処理膜7内の気体室
を通過するガスと血液室21を流れる血液とが混ざり合わ
ないようになっている。ハウジング3の下側の空間部25
を形成する部分には、該空間部25に連通する気体導入口
27が設けられている。したがって、酸素ガスを含有した
ガスは、この気体導入口27より下側の空間部25内に流入
し、リング状に拡散した後、血液処理部6の下側の隔壁
端面に位置する開口9より多孔質中空糸膜からなる血液
処理膜7の内部空間に流入することになる。よって、上
記血液処理膜7の下側の開口9が、本発明における気体
流入口を構成することになる。
Here, the partition wall 11 serves to isolate the space 25 from the blood chamber 21, and as a result, the gas passing through the gas chamber in the blood processing membrane 7 and the blood flowing through the blood chamber 21 are mixed. Not to be. Lower space 25 of housing 3
The gas inlet opening communicating with the space 25
27 are provided. Accordingly, the gas containing oxygen gas flows into the space 25 below the gas inlet 27 and diffuses in a ring shape, and then flows through the opening 9 located at the lower partition end face of the blood processing unit 6. It flows into the internal space of the blood processing membrane 7 made of a porous hollow fiber membrane. Thus, the opening 9 on the lower side of the blood processing membrane 7 constitutes the gas inlet in the present invention.

血液処理膜7内の気体室を通過したガスは、上側の隔
壁端面に形成された開口9より流出する。
The gas that has passed through the gas chamber in the blood processing membrane 7 flows out of the opening 9 formed in the upper partition end face.

一方、上側の空間部25を形成するハウジング3には、
該空間部25に連通する気体導出口29が設けられている。
On the other hand, in the housing 3 forming the upper space 25,
A gas outlet 29 communicating with the space 25 is provided.

よって、上側の開口9より流出したガスは、いったん
上側の空間部25内に流入した後、速やかに前記気体導出
口29より導出され、外気へと放散される。
Therefore, the gas that has flowed out of the upper opening 9 once flows into the upper space portion 25, and is immediately drawn out from the gas outlet 29 and is discharged to the outside air.

しかして、上記人工肺1を緊急の肺又は肺不全患者の
生命維持装置として使用する場合には、まず、接続口23
に図示しない脱血チューブを接続し、血液流出口4に図
示しない返血チューブを接続する。
When the artificial lung 1 is used as a life support device for an emergency lung or lung failure patient, first, the connection port 23 is used.
Is connected to a blood removal tube (not shown), and a blood return tube (not shown) is connected to the blood outlet 4.

さらに気体導入口27には、図示しない酸素含有ガス導
入チューブを接続する。
Further, an oxygen-containing gas introduction tube (not shown) is connected to the gas introduction port 27.

次に、プライミング操作を行い、リンゲル液等により
プライミング操作を行い、血液流路の気泡抜きを行う。
Next, a priming operation is performed, a priming operation is performed using a Ringer's solution or the like, and air bubbles in the blood flow path are removed.

そして、外科的手術によるカニュレーションにより血
液循環回路を構成した後、体外循環を開始する。
Then, after configuring the blood circulation circuit by cannulation by surgical operation, extracorporeal circulation is started.

このようにして、人体より導出された血液が脱血チュ
ーブを介して接続口23から血液導入管17に導入される
と、血液は、さらに血液導入管17の下端に設けられた血
液流入口19より血液室21内に流入する。
In this way, when blood derived from the human body is introduced into the blood introduction tube 17 from the connection port 23 via the blood removal tube, the blood further flows into the blood inlet 19 provided at the lower end of the blood introduction tube 17. It flows into the blood chamber 21 more.

血液室21内の血液以外の上方の残余の空間部分は、上
部において外気と連通しているので、この部分の気圧は
大気圧に等しい。
The upper remaining space other than the blood in the blood chamber 21 communicates with the outside air at the upper portion, so that the pressure in this portion is equal to the atmospheric pressure.

血液流入口19より流入した血液は、消泡部材13により
消泡された後、消泡部材13と血液処理部6との間の空間
に移行する。
The blood that has flowed in from the blood inlet 19 is defoamed by the defoaming member 13, and then moves to the space between the defoaming member 13 and the blood processing unit 6.

そして、血液は、血液処理部6を構成する多孔質中空
糸膜からなる血液処理膜7と接触する。
Then, the blood comes into contact with a blood processing membrane 7 composed of a porous hollow fiber membrane constituting the blood processing section 6.

各血液処理膜7の内部空間には、気体導入口27から導
入された酸素含有ガスが開口9を介して流れており、さ
らに気体導出口29より外気へと放散され続けている。
The oxygen-containing gas introduced from the gas introduction port 27 flows through the opening 9 into the internal space of each blood processing membrane 7, and continues to be radiated from the gas discharge port 29 to the outside air.

一方、血液処理膜7は、気体は通すが液体は通さない
多孔質中空糸膜からなるため、血液処理膜7と接触した
血液はガス交換がなされ、酸素が付加されることにな
る。
On the other hand, since the blood processing membrane 7 is formed of a porous hollow fiber membrane that allows gas to pass through but does not allow liquid to pass through, blood in contact with the blood processing membrane 7 undergoes gas exchange, and oxygen is added.

ここで、血液流入口19より流入した血液は、その量に
応じて血液室21内において、水位が上下することになる
が、本発明においては、血液処理膜7の気体流入口が血
液処理膜7の下端の開口9から構成されているため、酸
素を含有したガスは、血液処理膜7内に流入した直後に
膜壁を介して血液と接触することになり、効率よくガス
交換がなされることになる。
Here, the blood flowing from the blood inlet 19 rises and falls in the blood chamber 21 in accordance with the amount thereof, but in the present invention, the gas inlet of the blood processing membrane 7 is Since the gas is formed from the opening 9 at the lower end of the gas 7, the oxygen-containing gas comes into contact with the blood via the membrane wall immediately after flowing into the blood processing membrane 7, and gas is efficiently exchanged. Will be.

仮に本発明と異なり、気体流入口が血液処理膜7の上
部にある場合は、血液が血液処理膜7内に流入しても、
すぐには血液と接触できず、下方に貯留されている血液
と接触する前に血液処理膜7の側壁の多数の孔部から抜
け出てしまい、ガス交換効率の点で劣ることになる。
Unlike the present invention, if the gas inlet is located above the blood processing membrane 7, even if blood flows into the blood processing membrane 7,
Immediately after the blood treatment membrane 7 cannot come into contact with the blood, it comes out of a large number of holes in the side wall of the blood processing membrane 7 before coming into contact with the blood stored therebelow, resulting in poor gas exchange efficiency.

さらに、本発明に係る血液処理膜7のガスフラックス
は、10ml/m2・s・mmHg以下であるので、酸素含有ガス
が血液処理膜7の側壁の多数の孔部から外部へ抜け出て
しまってガス交換に寄与しない、というような現象が防
止され、高い効率でガス交換が行なわれる。
Furthermore, since the gas flux of the blood processing membrane 7 according to the present invention is 10 ml / m 2 · s · mmHg or less, the oxygen-containing gas escapes from the many holes on the side wall of the blood processing membrane 7 to the outside. Phenomena such as not contributing to gas exchange are prevented, and gas exchange is performed with high efficiency.

一方、本発明に係る血液処理膜7の外表面は、水に対
する前進接触角が90度未満となるよう調整されているた
め、プライミング液や血液に対して濡れやすく、本発明
のように大気開放型の人工肺であって血液室の空間部の
圧力が加圧されずに大気圧と等しい場合においても、血
液処理膜7の表面がプライミング液や血液となじみやす
く、迅速にプライミングが行なわれるとともに高いガス
交換性能を得ることができる。
On the other hand, since the outer surface of the blood processing membrane 7 according to the present invention is adjusted so that the advancing contact angle with water is less than 90 degrees, the outer surface is easily wetted with priming liquid or blood and exposed to the atmosphere as in the present invention. Even in the case of an artificial lung of the type in which the pressure in the space of the blood chamber is equal to the atmospheric pressure without being pressurized, the surface of the blood processing membrane 7 is easily compatible with priming liquid or blood, and priming is performed quickly. High gas exchange performance can be obtained.

このようにして、酸素が付加された血液は、血液処理
部6の外側へ移行し、流下して貯血室5に貯留される。
In this way, the blood to which oxygen has been added moves to the outside of the blood processing unit 6, flows down, and is stored in the blood storage chamber 5.

そして、さらに貯血室5の下端の血液流出口4より流
出し、返血チューブを介して人体の動脈側へ返血される
ことになる。
The blood then flows out from the blood outlet 4 at the lower end of the blood storage chamber 5 and is returned to the artery side of the human body via the blood return tube.

なお、上記説明においては、液体処理装置として人工
肺の場合を例に挙げて説明したが、用途はこれに限ら
ず、液体中のガス交換装置等、工業用としても適用可能
である。
In the above description, the case of an artificial lung has been described as an example of the liquid processing apparatus. However, the application is not limited thereto, and the liquid processing apparatus can also be applied to industrial use such as a gas exchange apparatus in liquid.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明は、下方から上方へ延び
て設けられ、気体は通すが液体は通さない液体処理膜
と、該液体処理膜の一面側に下方から上方へ延びて設け
られ、少なくとも上方において大気と連通し、液体を収
容したときの残余の空間部分の気圧が大気圧に等しく、
液体流入口を有する液体室と、前記液体処理膜の他面側
に下方から上方へ延びて設けられた気体室とを備え、前
記気体室の気体流入口は、気体室の下部に設けられてい
ることを特徴とする、液体処理装置から構成される。
[Effects of the Invention] As described in detail above, the present invention is provided to extend upward from below, and to allow a gas to pass through but not to pass through a liquid treatment film, and a liquid treatment film from one side to the other from above to below. It is provided extending and communicates with the atmosphere at least above, and the pressure of the remaining space when containing the liquid is equal to the atmospheric pressure,
A liquid chamber having a liquid inlet, and a gas chamber extending upward from below on the other surface side of the liquid processing film, wherein the gas inlet of the gas chamber is provided at a lower part of the gas chamber. And a liquid processing apparatus.

したがって、気体室の気体流入口が気体室の下部に設
けられているため、酸素を含有したガスは、気体流入口
から気体室へ流入した直後に液体処理膜を介して液体と
接触することになり、効率よくガス交換等が行なわれ
る。
Therefore, since the gas inlet of the gas chamber is provided at the lower part of the gas chamber, the gas containing oxygen comes into contact with the liquid via the liquid processing film immediately after flowing into the gas chamber from the gas inlet. Thus, gas exchange and the like are performed efficiently.

また、本発明は、下方から上方へ延びて設けられ、気
体は通すが液体は通さない液体処理膜と、該液体処理膜
の一面側に下方から上方へ延びて設けられ、少なくとも
上方において大気と連通し、液体を収容したときの残余
の空間部分の気圧が大気圧に等しく、液体流入口を有す
る液体室と、前記液体処理膜の他面側に下方から上方へ
延びて設けられた気体室とを備え、前記液体処理膜のガ
スフラックスは、10ml/m2・s・mmHg以下である、液体
処理装置から構成される。よって、酸素等を含有したガ
スがガス交換に寄与することなく液体処理膜から逃げて
しまうというようなことがなく、高い効率でガス交換が
行なわれる。
Further, the present invention provides a liquid processing film that is provided extending from the lower side to the upper side and allows gas to pass therethrough but does not pass a liquid. A liquid chamber having a liquid inlet having a pressure equal to the atmospheric pressure in the remaining space when the liquid is accommodated therein, and a gas chamber provided from the lower surface to the upper surface on the other surface side of the liquid processing film. , Wherein the gas flux of the liquid processing film is 10 ml / m 2 · s · mmHg or less. Therefore, the gas exchange is performed with high efficiency without the gas containing oxygen or the like escaping from the liquid processing film without contributing to the gas exchange.

さらに、液体処理膜が、多数の孔部を有する多孔質体
である場合は、少なくとも該多孔質体の孔部を塞いで該
孔部の気体透過性を低減させる物質を備えることによ
り、容易に上記ガスフラックスの条件を満たす液体処理
膜を得ることができる。
Further, when the liquid processing film is a porous body having a large number of pores, it can be easily provided with a substance that closes at least the pores of the porous body and reduces the gas permeability of the pores. A liquid processing film that satisfies the above gas flux conditions can be obtained.

また、本発明は、液体処理膜と、該液体処理膜の一面
側に設けられ、少なくとも上方において大気と連通し、
液体を収容したときの残余の空間部分の気圧が大気圧に
等しい液体室とを備え、前記液体処理膜の少なくとも表
面は、水に対する前進接触角が90度未満であることを特
徴とする液体処理装置から構成される。したがって、液
体処理膜は、プライミング液や血液に対して濡れやす
く、迅速にプライミング作業を行なうことができるとと
もに、高い効率でガス交換を行うことができる。
Further, the present invention provides a liquid processing film, provided on one surface side of the liquid processing film, communicates with the atmosphere at least above,
A liquid chamber in which the pressure of the remaining space portion when the liquid is stored is equal to the atmospheric pressure, and at least the surface of the liquid processing film has an advancing contact angle with water of less than 90 degrees. It is composed of devices. Therefore, the liquid processing film is easily wetted by the priming liquid or blood, so that the priming operation can be performed quickly and gas exchange can be performed with high efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明に係る液体処理装置(人工肺)の一実
施例を示す断面図、 第2図は、第1図に示した液体処理装置(人工肺)の液
体処理部のみを取り出して示す斜視図である。 (主要部分の符号の説明) 1……人工肺(液体処理装置) 2……血液処理膜(液体処理膜) 9……開口(気体流入口) 19……血液流入口(液体流入口) 21……血液室(液体室)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a liquid processing apparatus (artificial lung) according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating only the liquid processing unit of the liquid processing apparatus (artificial lung) shown in FIG. FIG. (Description of Signs of Main Parts) 1 ... artificial lung (liquid treatment apparatus) 2 ... blood treatment membrane (liquid treatment membrane) 9 ... opening (gas inlet) 19 ... blood inlet (liquid inlet) 21 … Blood chamber (liquid chamber)

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61M 1/14 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61M 1/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下方から上方へ延びて設けられ、気体は通
すが液体は通さない液体処理膜と、 該液体処理膜の一面側に下方から上方へ延びて設けら
れ、少なくとも上方において大気と連通し、液体を収容
したときの残余の空間部分の気圧が大気圧に等しく、液
体流入口を有する液体室と、 前記液体処理膜の他面側に下方から上方へ延びて設けら
れた気体室と、 を備え、 前記気体室の気体流入口は、気体室の下部に設けられて
いることを特徴とする、液体処理装置。
1. A liquid processing film that extends upward from below and allows gas to pass therethrough but does not pass liquid, and is provided on one surface side of the liquid processing film extending upward from below and communicates with the atmosphere at least above. The pressure of the remaining space when the liquid is stored is equal to the atmospheric pressure, the liquid chamber having a liquid inlet, and the gas chamber provided from the lower surface to the upper surface on the other surface side of the liquid processing film. And a gas inlet of the gas chamber is provided at a lower part of the gas chamber.
【請求項2】下方から上方へ延びて設けられ、気体は通
すが液体は通さない液体処理膜と、 該液体処理膜の一面側に下方から上方へ延びて設けら
れ、少なくとも上方において大気と連通し、液体を収容
したときの残余の空間部分の気圧が大気圧に等しく、液
体流入口を有する液体室と、 前記液体処理膜の他面側に下方から上方へ延びて設けら
れた気体室と、 を備え、 前記液体処理膜のガスフラックスは、10ml/m2・s・mmH
g以下である、液体処理装置。
2. A liquid processing film which extends upward from below and allows gas to pass therethrough but does not pass liquid, and is provided on one surface side of the liquid processing film extending upward from below and communicates with the atmosphere at least above. The pressure of the remaining space when the liquid is stored is equal to the atmospheric pressure, the liquid chamber having a liquid inlet, and the gas chamber provided from the lower surface to the upper surface on the other surface side of the liquid processing film. And the gas flux of the liquid processing membrane is 10 ml / m 2 · s · mmH
g or less, the liquid treatment device.
【請求項3】前記液体処理膜は、多数の孔部を有する多
孔質体と、少なくとも該多孔質体の孔部を塞いで該孔部
の気体透過性を低減させる物質とを備えてなる、請求項
2記載の液体処理装置。
3. The liquid processing film includes: a porous body having a large number of pores; and a substance that closes at least the pores of the porous body and reduces gas permeability of the pores. The liquid processing apparatus according to claim 2.
【請求項4】液体処理膜と、 該液体処理膜の一面側に設けられ、少なくとも上方にお
いて大気と連通し、液体を収容したときの残余の空間部
分の気圧が大気圧に等しい液体室と、 を備え、 前記液体処理膜の少なくとも表面は、水に対する前進接
触角が90度未満であることを特徴とする、液体処理装
置。
A liquid chamber provided on one surface side of the liquid processing film, communicating with the atmosphere at least above, and having a pressure equal to the atmospheric pressure in a remaining space portion when the liquid is stored; A liquid treatment apparatus, wherein at least a surface of the liquid treatment film has an advancing contact angle with water of less than 90 degrees.
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