JP4204426B2

JP4204426B2 - 圧力モニター用ドリップチャンバー

Info

Publication number: JP4204426B2
Application number: JP2003330201A
Authority: JP
Inventors: 純一宮田; 英宇和
Original assignee: Kawasumi Laboratories Inc
Current assignee: Kawasumi Laboratories Inc
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2023-09-22
Also published as: JP2005095230A

Description

本発明は血液浄化治療に使用される体外循環回路の途中に配置されて使用される圧力モニター用ドリップチャンバーの改良に関する。本発明は血液と空気が接触することなく圧力を計測することができ、ヘパリンを使用しないか、使用してもかなりの量を減らして体外循環を行うことができる圧力モニター用ドリップチャンバーの改良である。本発明の圧力モニター用ドリップチャンバーは静脈側と動脈側ドリップチャンバーのどちらにも使用することができる。

血液浄化療法が医療現場で行われているが、その多くは体外循環の血液回路を用いて行われている。
体外循環を行うときには通常血液ポンプが用いられ血液回路の動脈側の圧力と静脈側の圧力がモニターされる。動脈側の圧力の低下はブラッドアクセスからの血流不足が原因として考えられ医学的処置が行われる。また静脈側の圧力の上昇は、血液回路内での血液の凝固やブラッドアクセスの返血側の抵抗の増加等が考えられ適切な処置が行われる。
また、体外循環を行う場合は血液回路内での血液の凝固を防ぐためヘパリン等の抗凝固材が使用される。通常血液回路の動脈側からヘパリンを持続的に注入し抗凝固作用により血液回路や透析器（ダイアライザー）などの体外循環路内での残血や凝固を防いでいる。
ヘパリンは体外循環の回路を通って体内に入っていく。そのためヘパリンによるいくつかの問題点が生じている。抗凝固剤による問題点の主なものは、
（１）抗凝固作用による出血の助長、（２）脂肪分解作用（遊離脂肪酸の増加）、（３）アレルギー反応、（４）骨脱灰作用、（５）ＡＴ−IIIの消費、（６）血小板活性化作用など考えられている。そのためヘパリン等の抗凝固剤を用いないで行える体外循環が望ましいがヘパリンを使用しないと血液回路内で凝固が起こるため現状ではヘパリン等の抗凝固剤が多く使用されている。
また血液がドリップチャンバーで空気と接触することにより血液凝固反応が促進することが知られている。

ところで特許文献１（実開昭６１−１０６２５３号）には、中空の密閉された容器（本体）の内部に、空気室と血液室の二室に区分するダイヤフラム（隔膜）を配置し、当該血液室側に血液流入口と血液流出口を配置し、前記空気室側に圧力計に連通するチューブ（圧力モニターライン）とポンプ用注射器に連通するチューブ（隔膜緊張調整ライン）を配置した圧力変換器（圧力モニター用ドリップチャンバー）の発明が開示されている。
これらにより、血液と空気が接触することなく圧力を計測することができ、血液と空気の接触による血液の凝固が発生していたエアーチャンバーの欠点を解消し、ヘパリン等の抗凝固剤の使用を大幅に軽減することができる利点が記載されている。（第１４頁参照）

特許文献１に記載の発明は、ダイヤフラム（隔膜）に弾力性を有する材料を使用し、弾力性を利用して圧力を測定するものである。また容器（本体）との溶着を容易にするため容器（本体）と同一の材料を使用している。（第７頁参照）
弾力性を利用して圧力を測定する際に、ダイヤフラム（隔膜）自体の弾力性（印加された圧力に対してもとにもどろうとする力）が抵抗となり圧力測定の支障となり、正確な圧力測定ができないことが懸念される。
また容器（本体）を半割りにした互いに同一形状の二個の容器部材を向かい合わせにして溶着させている。（第６頁、図１、図５から図７参照）このため構造が複雑となり、全体的に大型化する傾向がある。
またこのような形状の容器部材では、血液室にフィルターを配置することは困難であり、血液室にフィルターを配置していないことにより（図１、図５から図７参照）、フィルター部材（圧力変換器のダイヤフラムをフィルターに置き換えた）別途準備しなければならなかった（第１０頁、図４参照）。
また血液室は、ダイヤフラムにより空気室と仕切られているので、血液室に気泡が混入した場合、血液凝固の原因となる懸念があった。
また血液室の下方ないし側面に平行に血液流入口と血液流出口を配置しており、血液中に混入している気泡は１８０°迂回しないと外側に排出されないので、気泡が血液室に滞留しやすく抜けにくいという難点があった。

実開昭６１−１０６２５３号公報（第６、１０、１４頁、図１、図４から図７）

解決しようとする問題点は、ダイヤフラム（隔膜）自体の弾力性（印加された圧力に対してもとにもどろうとする力）が抵抗となり圧力測定の支障となる、装置が複雑で、大型となり、血液室に気泡が混入した場合、血液凝固の原因となることである。

そこで本発明者は鋭意検討を重ねた結果、次の発明に到達した。
［１］本発明は、
本体（２）の内部に空気室（Ａ）と血液室（Ｂ）の二室に区分する隔膜（４）を配置し、
前記血液室（Ｂ）の上部の側部に血液流入口（５）を配置し、当該血液室（Ｂ）の底部にフィルター（３）を配置するとともに血液流出口（６）を配置し、
前記空気室（Ａ）の上部に圧力モニターライン（７）と隔膜緊張調整ライン（８）を配置し、
前記隔膜（４）は、圧力の変動により弾性変形せず、圧力が印加されると変形し、圧力の印加がなくなっても変形した状態を維持することのできる可塑性を有する材料により形成され、圧力の変動により、膨張ないし萎縮して上下に動くことができるように、前記本体内（２）にたるみをもたせた状態で装着した、圧力モニター用ドリップチャンバー（１）を提供する。
［２］本発明は、
本体（２）の内部に空気室（Ａ）と血液室（Ｂ）の二室に区分する隔膜（４）を配置し、
前記血液室（Ｂ）の上部の側部に血液流入口（５）を配置し、当該血液室（Ｂ）の底部にフィルター（３）を配置するとともに血液流出口（６）を配置し、
前記空気室（Ａ）の上部に圧力モニターライン（７）と隔膜緊張調整ライン（８）を配置し、
前記血液室（Ｂ）の上部の側部に気泡除去ライン（１５）を配置し、
前記隔膜（４）を血液流入口（５）から気泡除去ライン（１５）方向に若干上方向に傾斜するように配置し、
前記隔膜（４）は、圧力の変動により弾性変形せず、圧力が印加されると変形し、圧力の印加がなくなっても変形した状態を維持することのできる可塑性を有する材料により形成され、圧力の変動により、膨張ないし萎縮して上下に動くことができるように、前記本体内（２）にたるみをもたせた状態で装着した、圧力モニター用ドリップチャンバー（１Ａ）を提供する。
［３］本発明は、
前記隔膜（４）は、圧力を正確に伝えることができるように柔軟性を有し、肉薄で抵抗の小さい材料で形成され、圧力の変動に対して充分な強度を有している、［１］または［２］に記載の圧力モニター用ドリップチャンバー（１、１Ａ）を提供する。
［４］本発明は、
前記隔膜（４）は、圧力の変動が大きい場合に、前記本体（２）の外から隔膜（４）の状態が確認でき、前記空気室（Ａ）の圧力を調整できる、［１］から［３］のいずれか一項に記載の圧力モニター用ドリップチャンバー（１、１Ａ）を提供する。
［５］本発明は、
前記本体（２）を細長い円筒状でかつ単一部品より形成した、［１］から［４］のいずれか一項に記載の圧力モニター用ドリップチャンバー（１、１Ａ）を提供する。

（１）隔膜４を可塑性（圧力が印加されると変形し、圧力の印加がなくなっても変形した状態を維持する）を有する材料により形成し、本体内２にたるみをもたせた状態で装着することにより、隔膜４の抵抗がなくなるので、圧力を正確に測定することができる。
（２）本体２を細長い筒状でかつ単一部材により形成し、当該本体２内に隔膜４とフィルター３を一緒に配置することにより、全体の形状を簡素化しかつ小型化することが可能である。
（３）気泡除去ライン１５を、血液室Ｂの上部の側部に装着することにより血液室Ｂの隔膜４付近に気泡が滞留しても、気泡除去ライン１５により外に排出することができ、血液の凝固等を抑制することができる。

図１と図２は本発明の圧力モニター用ドリップチャンバーの一例を示す概略図である。
本発明の圧力モニター用ドリップチャンバー１、１Ａは図１及び図２に例示するように、本体２の内部に空気室Ａと血液室Ｂの二室に区分する隔膜４を配置し、当該血液室Ｂの上側部に血液流入口５を配置し、当該血液室Ｂの底部にフィルター３を配置するとともに血液流出口６を配置している。前記空気室Ａの上部に圧力モニターライン７と隔膜緊張調整ライン８を配置している。また図２に例示するように血液室Ｂの上部の側部に気泡除去ライン１５を配置している。

［本体２］
本体２は、細長い筒状部材により形成される。本体２をこのように細長い筒状でかつ単一部材により形成することにより、全体の形状を簡素化しかつ小型化することが可能である。
本体２のほぼ中間の位置に隔膜４が配置され、これにより本体２の内部空間は、上方の空気室Ａと下方の血液室Ｂに二分されている。
さらに詳述すれば、本体２の上部と下部には、上部キャップ１１と下部キャップ１２が装着され、上部キャップ１１に、圧力モニターライン７と隔膜緊張調整ライン８が装着されている。下部キャップ１２に血液流出口６が装着されている。
また血液室Ｂの上部の側部に血液流入口５を配置し、血液室Ｂの底部に血液流出口６を配置することにとより、すなわち血液流入口５と血液流出口６を略９０°の位置に配置することにより、血液中に混入している気泡は９０°迂回するのみで外側に排出されるので、血液室Ｂ中に気泡が滞留しにくい。
［フィルター３］
本発明に使用するフィルター３は血液中の異物を補足できるものであれば何でも良く、メッシュ状のものでも一体成形のものでも良い。

［隔膜４］
隔膜４は、本体２（圧力の変動により変形しない）と異なる物性（圧力の変動により変形する）を有し、圧力の変動により弾性変形しない材料で形成されている。すなわち充分な可塑性（圧力が印加されると変形し、圧力の印加がなくなっても変形した状態を維持する）を有する材料により形成され、圧力の変動により、膨張ないし萎縮して上下に動くようにある程度のたるみをもたせて、その外縁を本体２の内壁面に装着（溶着等）されている。
隔膜４は、充分な可塑性を有し、本体２の内壁面に装着（溶着等）可能な材料であれば何でも良いが、次の条件を満たす部材（材料）により形成するのが良い。
（Ａ）圧力を正確に伝達することができるように、柔軟性を有し薄くて抵抗のないもの。
（Ｂ）圧力の変動に対して充分な強度を有しているもの。
（Ｃ）圧力の変動が大きい場合に、本体２の外から隔膜４の状態（上に膨らんでいるか下に萎んでいるか、圧力の変動により上下に動いているか等）確認できるもの。（圧力の変動が小さい場合は不要）
（Ｄ）圧力の変動が大きい場合に、空気室Ａの圧力を調整できるもの。すなわち隔膜緊張調整ライン８から空気を注入したり排出することにより隔壁４の緊張具合を調整できるもの。（圧力の変動が小さい場合は不要）
隔膜４は、圧力の変動により弾性変形（伸縮）せず、たるみによるしなり（膨張ないし萎縮による上下の動き）により圧力を測定するので、正確に圧力を測定することができる。
隔膜４は、万が一不測の事態により何らかの原因で破れることがあっても本体２内の圧力のバランス（隔膜４の内側と外側）は不変であり、血液が本体２外に漏出することはない。このため充分な安全性が担保される。

図３に圧力の変動による隔膜４の状態を例示する。
図３（Ａ）は、圧力の上昇により、隔膜４が空気室Ａ側に緊張した状態を示している。図３（Ｂ）は隔膜４が萎んだ状態を示している。図３（Ｃ）は、隔膜４が血液室Ｂ側に緊張した状態を示している。
図３（Ａ）の状態の時に隔膜緊張調整ライン８より空気を注入することにより、図３（Ｂ）の状態になる。
図３（Ｃ）の状態の時に隔膜緊張調整ライン８より空気を排出することにより、図３（Ｂ）の状態になる。
［気泡除去ライン１５］
本発明では、気泡除去ライン１５を例えば図２に例示するように、血液室Ｂの上部の側部に装着することができる。これにより血液室Ｂの隔膜４付近に気泡が滞留しても、気泡除去ライン１５により外に排出することができ、血液の凝固等を抑制することができる。
なお気泡の収集と除去を容易にするために、図２に例示するように、隔膜４は血液流入口５から気泡除去ライン１５方向に若干上方向に傾斜するように配置するのが良い。

本発明の圧力モニター用ドリップチャンバーの概略図本発明の圧力モニター用ドリップチャンバーの概略図隔膜の圧力変動による状態の変化を示す概略図

符号の説明

１、１Ａ圧力モニター用ドリップチャンバー
２本体
Ａ空気室
Ｂ血液室
３フィルター
４隔膜
５血液流入口
６血液流出口
７圧力モニターライン
８隔膜緊張調整ライン
１１上部キャップ
１２下部キャップ
１５気泡除去ライン

Claims

本体（２）の内部に空気室（Ａ）と血液室（Ｂ）の二室に区分する隔膜（４）を配置し、
前記血液室（Ｂ）の上部の側部に血液流入口（５）を配置し、当該血液室（Ｂ）の底部にフィルター（３）を配置するとともに血液流出口（６）を配置し、
前記空気室（Ａ）の上部に圧力モニターライン（７）と隔膜緊張調整ライン（８）を配置し、
前記隔膜（４）は、圧力の変動により弾性変形せず、圧力が印加されると変形し、圧力の印加がなくなっても変形した状態を維持することのできる可塑性を有する材料により形成され、圧力の変動により、膨張ないし萎縮して上下に動くことができるように、前記本体内（２）にたるみをもたせた状態で装着した、ことを特徴とする圧力モニター用ドリップチャンバー（１）。
本体（２）の内部に空気室（Ａ）と血液室（Ｂ）の二室に区分する隔膜（４）を配置し、
前記血液室（Ｂ）の上部の側部に血液流入口（５）を配置し、当該血液室（Ｂ）の底部にフィルター（３）を配置するとともに血液流出口（６）を配置し、
前記空気室（Ａ）の上部に圧力モニターライン（７）と隔膜緊張調整ライン（８）を配置し、
前記血液室（Ｂ）の上部の側部に気泡除去ライン（１５）を配置し、
前記隔膜（４）を血液流入口（５）から気泡除去ライン（１５）方向に若干上方向に傾斜するように配置し、
前記隔膜（４）は、圧力の変動により弾性変形せず、圧力が印加されると変形し、圧力の印加がなくなっても変形した状態を維持することのできる可塑性を有する材料により形成され、圧力の変動により、膨張ないし萎縮して上下に動くことができるように、前記本体内（２）にたるみをもたせた状態で装着した、ことを特徴とする圧力モニター用ドリップチャンバー（１Ａ）。
前記隔膜（４）は、圧力を正確に伝えることができるように柔軟性を有し、肉薄で抵抗の小さい材料で形成され、圧力の変動に対して充分な強度を有している、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力モニター用ドリップチャンバー（１、１Ａ）。
前記隔膜（４）は、圧力の変動が大きい場合に、前記本体（２）の外から隔膜（４）の状態が確認でき、前記空気室（Ａ）の圧力を調整できる、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧力モニター用ドリップチャンバー（１、１Ａ）。
前記本体（２）を細長い円筒状でかつ単一部品より形成した、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧力モニター用ドリップチャンバー（１、１Ａ）。