JP5930291B2 - Hollow fiber membrane oxygenator - Google Patents

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Description

本発明は、体外循環中の血液に対するガス交換(酸素の供給、二酸化炭素の排出)を行うための中空糸膜型人工肺に関し、特に、ガス交換後の血液の流出領域の構造の改良に関する。   The present invention relates to a hollow fiber membrane oxygenator for performing gas exchange (supply of oxygen, discharge of carbon dioxide) to blood during extracorporeal circulation, and more particularly to improvement of the structure of the blood outflow region after gas exchange.

心臓手術においては、患者の心臓を停止させ、その間の呼吸及び循環機能を代行するために、人工心肺装置が用いられる。人工肺は、患者の肺に代わって血液に酸素を供給し、二酸化炭素を排出させる機能を提供して、体外血液循環を可能とするものである。人工肺の例としては、気泡型人工肺と中空糸型(膜型)人工肺が知られている。中空糸膜型人工肺は、酸素を含むガス及び血液を多孔質中空糸膜を挟んで流動させ、血液とガスとの間でガス交換が行われるように構成される。中空糸膜型人工肺は、気泡型人工肺に比べて血液損傷が少なく、プライミング量が小さくて済むなどの利点を有することから、近年では中空糸膜型人工肺が一般的になりつつある。   In cardiac surgery, a heart-lung machine is used to stop the patient's heart and perform the respiratory and circulatory functions during that time. Artificial lungs provide an extracorporeal blood circulation by supplying oxygen to blood instead of a patient's lungs and discharging carbon dioxide. As examples of the oxygenator, a bubble oxygenator and a hollow fiber oxygenator (membrane type) oxygenator are known. The hollow fiber membrane oxygenator is configured such that a gas containing oxygen and blood flow through a porous hollow fiber membrane, and gas exchange is performed between the blood and the gas. Since the hollow fiber membrane oxygenator has advantages such as less blood damage and a smaller priming amount than the bubble oxygenator, the hollow fiber membrane oxygenator is becoming popular in recent years.

中空糸型の人工肺装置の一例として、特許文献1に開示された人工肺装置の断面図を図7に示す。この人工肺装置では、血液が流れる上流側から順に、熱交換部20、ガス交換部21およびフィルター部22が配置されている。   FIG. 7 shows a cross-sectional view of the oxygenator disclosed in Patent Document 1 as an example of a hollow fiber oxygenator. In this oxygenator, a heat exchange unit 20, a gas exchange unit 21, and a filter unit 22 are arranged in order from the upstream side through which blood flows.

熱交換部20は、内部に温度調整用の冷温水が流される複数本の管体23を備え、ガス交換部21に流入する前の血液に対して温度調整を行う。ガス交換部21には複数本の中空糸膜24が設けられ、中空糸膜24中を流れる酸素含有ガスと血液との間でガス交換が行われる。フィルター部22は、ガス交換部21を通過した血液を外部へ導くための吐出用流路25を含み、血液中の気泡を捕捉可能なシート状のフィルター部材26が配置されている。   The heat exchanging unit 20 includes a plurality of tube bodies 23 through which cold / hot water for temperature adjustment flows, and adjusts the temperature of the blood before flowing into the gas exchanging unit 21. The gas exchange unit 21 is provided with a plurality of hollow fiber membranes 24, and gas exchange is performed between the oxygen-containing gas flowing in the hollow fiber membranes 24 and blood. The filter unit 22 includes a discharge channel 25 for guiding the blood that has passed through the gas exchange unit 21 to the outside, and a sheet-like filter member 26 that can capture bubbles in the blood is disposed.

熱交換部20、ガス交換部21、及びフィルター部22が収容されたハウジング27内には、シール部材28が設けられて血液流路29を形成している。ハウジング27には、血液流路29の両端に位置する血液導入ポート30と血液排出ポート31とが設けられている。ハウジング27には更に、ガスポート32、33、冷温水ポート34、35も設けられている。   In the housing 27 in which the heat exchange unit 20, the gas exchange unit 21, and the filter unit 22 are accommodated, a seal member 28 is provided to form a blood channel 29. The housing 27 is provided with blood introduction ports 30 and blood discharge ports 31 located at both ends of the blood flow path 29. The housing 27 is further provided with gas ports 32 and 33 and cold / hot water ports 34 and 35.

血液導入ポート30から流入する血液は、熱交換部20及びガス交換部21を横断して血液排出ポート31から流出する。その間に、熱交換部20では冷温水との間で熱交換が行われ、ガス交換部21では酸素含有ガスとの間でガス交換が行われる。   The blood flowing in from the blood introduction port 30 crosses the heat exchange part 20 and the gas exchange part 21 and flows out from the blood discharge port 31. Meanwhile, the heat exchange unit 20 exchanges heat with cold / hot water, and the gas exchange unit 21 exchanges gas with the oxygen-containing gas.

このような人工肺装置を使用する場合は、予め、血液回路からエアーや異物を除去し、ガス交換部の中空糸を液体と馴染ませるために、生理食塩水等のプライミング液でプライミングが行われ、その後、血液循環が行われる。但し、プライミングを行っていても、血液循環中に血液に気泡が混入することはあるため、人工肺装置には気泡を除去する機能を備えることが求められている。このような機能を備えていれば、短期間でプライミングを終了できるため、緊急医療において有効となる。   When using such an artificial lung device, priming is performed in advance with a priming solution such as physiological saline in order to remove air and foreign substances from the blood circuit and to make the hollow fiber of the gas exchange unit familiar with the liquid. Then, blood circulation is performed. However, even if priming is performed, bubbles may be mixed into the blood during blood circulation, and therefore, the oxygenator is required to have a function of removing bubbles. If such a function is provided, priming can be completed in a short period, which is effective in emergency medicine.

気泡を除去する機能を得るために、図7に示す人工肺装置には、エアー排出ライン36が設けられている。エアー排出ライン36は、ガス交換部21とフィルター部材26との間に、吐出用流路25と外部とが連通するように形成されている。エアー排出ライン36の入口側の開口は、吐出用流路25の壁面に設けられ、出口側の開口はハウジング27の外面に設けられている。このように、エアー排出ライン36を設けることにより、フィルター部材26に到達する前の気泡37、あるいはフィルター部材26によって捕捉されている気泡37を外部に排出することができる。   In order to obtain the function of removing bubbles, the oxygenator shown in FIG. 7 is provided with an air discharge line 36. The air discharge line 36 is formed between the gas exchange unit 21 and the filter member 26 so that the discharge flow path 25 and the outside communicate with each other. An opening on the inlet side of the air discharge line 36 is provided on the wall surface of the discharge flow path 25, and an opening on the outlet side is provided on the outer surface of the housing 27. Thus, by providing the air discharge line 36, the air bubbles 37 before reaching the filter member 26 or the air bubbles 37 captured by the filter member 26 can be discharged to the outside.

特開2010−200884号公報JP 2010-2000884 A

特許文献1に開示されたエアー排出ライン36により気泡37を除去するための構成には、図8に示すような問題がある。図8は、問題点を説明するために、中空糸膜24、吐出用流路25、及びエアー排出ライン36のみを概略的に示した断面図である。   The configuration for removing the air bubbles 37 by the air discharge line 36 disclosed in Patent Document 1 has a problem as shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing only the hollow fiber membrane 24, the discharge channel 25, and the air discharge line 36 in order to explain the problem.

人工肺のプライミング操作を行う際には、血液排出ポート31の上部領域38にエアーが溜まる。従って、特許文献1に開示された構成のように、エアー排出ライン36を設けることにより、この部分のエアーを確実に排出することが可能となる。プライミング時には、エアー排出ライン36に接続されたチューブ39を開放して、出口側の上部領域38のエアーを除去する。   When the artificial lung priming operation is performed, air accumulates in the upper region 38 of the blood discharge port 31. Therefore, by providing the air discharge line 36 as in the configuration disclosed in Patent Document 1, it is possible to reliably discharge the air in this portion. During priming, the tube 39 connected to the air discharge line 36 is opened to remove the air in the upper region 38 on the outlet side.

一方、プライミングを終了すると、チューブ39をクランプして外部に対してエアー排出ライン36を封鎖し、体外血液循環に使用することが可能な状態にする。このように、エアー排出ライン36は、プライミング時にのみ必要であって、体外血液循環中は不要である。むしろ、血液の循環が開始されると、エアー排出ライン36は血液の滞留部となり、血栓形成の引き金となる。   On the other hand, when the priming is completed, the tube 39 is clamped to block the air discharge line 36 from the outside so that it can be used for extracorporeal blood circulation. As described above, the air discharge line 36 is necessary only during priming, and is not necessary during extracorporeal blood circulation. Rather, when blood circulation is started, the air discharge line 36 becomes a blood retention part and triggers the formation of a thrombus.

従って本発明は、プライミング時に確実にエアーを排出し、血液循環中でも滞留部を生じない構造を有する中空糸膜型人工肺を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane oxygenator having a structure that reliably discharges air during priming and does not generate a retention portion even during blood circulation.

本発明の中空糸膜型人工肺は、基本構成として、複数本の中空糸膜の束が配置されたガス交換部を形成しているハウジングと、前記中空糸膜の内腔を通して酸素を含むガスを流通させるように前記ハウジングに設けられたガスポートと、前記ガス交換部内の前記中空糸束を横切り前記中空糸膜の外表面に接するように血液を流通させる血液流路と、前記血液流路の両端側の前記ハウジングの外壁面から各々突出するように設けられた管状の血液導入ポートおよび血液排出ポート備える。
The hollow fiber membrane oxygenator of the present invention has, as a basic structure, a housing that forms a gas exchange part in which a bundle of a plurality of hollow fiber membranes is arranged, and a gas containing oxygen through the lumen of the hollow fiber membrane. A gas port provided in the housing so as to circulate, a blood channel that circulates blood so as to cross the hollow fiber bundle in the gas exchange part and contact the outer surface of the hollow fiber membrane, and the blood channel blood introduction port from an outer wall surface of the housing at both ends of the tubular that is provided so as to respectively protrude, and includes a blood outlet port.

上記課題を解決するために、本発明の中空糸膜型人工肺は、前記血液排出ポートは、前記ハウジングの外殻壁との結合部位である基端側開口部と、前記基端側開口部に接続された管状の先端部とで構成され、前記基端側開口部は、前記血液流路の横断面である流路断面の最上位周縁を含むように、かつ、その上端部分が前記血液流路の伸延方向に延長するように設けられ、前記先端部は、前記基端側開口部の上端部乃至その近傍から延在され、その管軸方向、前記血液流路の流路中心軸を含む垂直面内において上方に向かって傾斜しており、前記流路中心軸の下流に向かう方向に対して、前記血液排出ポートの管軸の下流に向かう方向が形成する角度θが、0<θ<90の範囲内に設定されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the hollow fiber membrane oxygenator of the present invention is characterized in that the blood discharge port is a base-end opening that is a joint portion with the outer shell wall of the housing, and the base-end opening The proximal end side opening includes an uppermost peripheral edge of the cross section of the flow channel, which is a cross section of the blood flow channel, and an upper end portion of the blood flow channel. provided so as to extend in the extending direction of the channel, before Kisaki end, extends from the upper end or its vicinity of the proximal-side opening, the tube axis direction, the flow path of the blood channel An angle θ that is inclined upward in a vertical plane including the central axis, and that forms a direction downstream of the tube axis of the blood discharge port with respect to a direction downstream of the flow path central axis, It is set within the range of 0 <θ <90.

上記構成の中空糸膜型人工肺によれば、エアーが滞留し易い箇所に血液排出ポートが開口し、しかも血液排出ポートは上方に向かって傾斜しているので、プライミング液の循環により血液排出ポートからエアーが確実に排出される。これにより、エアー排出ラインを特別に設けることが不要となる。そのため、血液循環中の血液滞留部の形成を低減でき、血栓の形成を抑制可能である。   According to the hollow fiber membrane oxygenator having the above-described configuration, the blood discharge port is opened at a place where air is likely to stay, and the blood discharge port is inclined upward. Air is reliably discharged from the air. This eliminates the need for a special air discharge line. Therefore, formation of a blood retention part in the blood circulation can be reduced, and formation of a thrombus can be suppressed.

本発明の実施の形態における中空糸膜型人工肺の側面図Side view of hollow fiber membrane oxygenator in an embodiment of the present invention 同中空糸膜型人工肺の正面図Front view of the hollow fiber membrane oxygenator 同中空糸膜型人工肺の背面図Rear view of the hollow fiber membrane oxygenator 同中空糸膜型人工肺の平面図Plan view of the hollow fiber membrane oxygenator 同中空糸膜型人工肺の図1と同じ向きに見た断面を示す断面図Sectional drawing which shows the cross section seen in the same direction as FIG. 1 of the hollow fiber membrane type artificial lung 同中空糸膜型人工肺の血液流路の断面形状と出口ポートの位置の関係の適切な条件について説明するための概略斜視図Schematic perspective view for explaining an appropriate condition of the relationship between the cross-sectional shape of the blood flow path of the hollow fiber membrane oxygenator and the position of the outlet port 従来例の中空糸膜型人工肺を示す断面図Sectional drawing which shows the hollow fiber membrane type artificial lung of a prior art example 従来例の中空糸膜型人工肺の問題を説明するための概略断面図Schematic cross-sectional view for explaining problems of conventional hollow fiber membrane oxygenator

本発明の中空糸膜型人工肺は、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。   The hollow fiber membrane oxygenator of the present invention can take the following aspects based on the above configuration.

すなわち、前記角度θが、45≦θ<90の範囲内となるように設定されていることが好ましい。   That is, it is preferable that the angle θ is set to be in a range of 45 ≦ θ <90.

また、前記血液流路の流路断面の外周縁形状は、前記流路中心軸を含む垂直面と前記流路断面の外周縁との交点を最上位周縁とし、前記最上端の両側の外周縁は前記最上位周縁よりも下方に位置している構成とすることができる。この場合、前記血液流路の流路断面の外周縁形状は円形とすることができる。   Further, the outer peripheral edge shape of the cross section of the blood flow path is defined as an outer peripheral edge on both sides of the uppermost end, with the intersection of the vertical plane including the flow path center axis and the outer peripheral edge of the flow path cross section being the highest peripheral edge. It can be set as the structure located below the said uppermost periphery. In this case, the outer peripheral edge shape of the cross section of the blood flow path can be circular.

また、前記ハウジング内には、前記血液流路に沿って前記ガス交換部の上流側に、複数本の伝熱細管からなる細管束が配置された熱交換部が設けられ、前記伝熱細管を通して熱媒体液を流入、流出させる熱媒体液ポートが前記ハウジングに設けられている構成とすることができる。   Further, in the housing, a heat exchanging portion in which a thin tube bundle composed of a plurality of heat transfer thin tubes is arranged along the blood flow path and upstream of the gas exchange portion is provided. A heat medium liquid port through which the heat medium liquid flows in and out can be provided in the housing.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施の形態>
本発明の実施の形態における中空糸膜型人工肺の側面図を、図1に示す。この人工肺は、ハウジング1内に熱交換部2及びガス交換部3が形成され、それぞれ、熱交換及びガス交換のための要素が収納された構造を有する。図2は、熱交換部2の側から見た正面図である。従って、図1は図2の右側面図に相当する。図3は同中空糸膜型人工肺の背面図、図4は平面図である。図5は、図1と同じ向きに見た断面を示す断面図である。
<Embodiment>
A side view of a hollow fiber membrane oxygenator according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. This oxygenator has a structure in which a heat exchange part 2 and a gas exchange part 3 are formed in a housing 1 and elements for heat exchange and gas exchange are accommodated, respectively. FIG. 2 is a front view seen from the heat exchanging unit 2 side. Accordingly, FIG. 1 corresponds to the right side view of FIG. FIG. 3 is a rear view of the hollow fiber membrane oxygenator, and FIG. 4 is a plan view. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross section viewed in the same direction as FIG.

熱交換部2及びガス交換部3が形成する内腔を水平方向に貫通して、断面が円形の血液流路4(図5にのみ図示)が形成されている。血液流路4の両端に対応するハウジング1の外殻壁には各々、血液導入ポート5、および血液排出ポート6が設けられている。熱交換部2の左右端部のハウジング1の外殻壁には各々下方に向けて、冷水または温水を流通させるための冷温水ポート7、8が、設けられている。ガス交換部3の上下端部のハウジング1の外殻壁には各々、酸素含有ガスを導入、導出するためのガスポート9、10が設けられている。   A blood channel 4 (shown only in FIG. 5) having a circular cross section is formed by penetrating the lumen formed by the heat exchange unit 2 and the gas exchange unit 3 in the horizontal direction. A blood introduction port 5 and a blood discharge port 6 are respectively provided on the outer shell wall of the housing 1 corresponding to both ends of the blood flow path 4. Cold and hot water ports 7 and 8 for circulating cold water or hot water are provided on the outer shell walls of the housing 1 at the left and right ends of the heat exchanging portion 2 downward. Gas ports 9 and 10 for introducing and deriving oxygen-containing gas are provided on the outer shell walls of the housing 1 at the upper and lower ends of the gas exchange unit 3, respectively.

図5に示すように、熱交換部2の内腔には、熱交換のための伝熱細管として、ステンレスパイプ11の束が管軸を水平方向に向けて配置されている。冷温水ポート7、8を介して、ステンレスパイプ11中に冷温水が流入し、流出する。ガス交換部3の内腔には、複数本の中空糸膜により形成された中空糸束が管軸を垂直方向に向けて配置されている。但し、図では中空糸束の図示を省略し、中空糸膜が配置された領域をハッチングを付して示すことにより、これを中空糸膜12と称して説明する。ガスポート9、10を介して、中空糸膜12の内腔に酸素を含むガスが流入し、流出する。   As shown in FIG. 5, a bundle of stainless steel pipes 11 is arranged in the inner cavity of the heat exchanging section 2 as a heat transfer thin tube for heat exchange with the tube axis oriented in the horizontal direction. Cold / hot water flows into and out of the stainless steel pipe 11 via the cold / hot water ports 7 and 8. A hollow fiber bundle formed of a plurality of hollow fiber membranes is disposed in the lumen of the gas exchange unit 3 with the tube axis oriented in the vertical direction. However, in the figure, illustration of the hollow fiber bundle is omitted, and the region where the hollow fiber membrane is disposed is indicated by hatching, and this will be referred to as the hollow fiber membrane 12 and will be described. A gas containing oxygen flows into and out of the lumen of the hollow fiber membrane 12 through the gas ports 9 and 10.

熱交換部2及びガス交換部3の外周縁領域のハウジング1内には、ステンレスパイプ11及び中空糸膜12の両端を露出させてシール部材13が充填されている。このシール部材13の内腔が血液流路4を形成しており、水平方向にステンレスパイプ11及び中空糸膜12を横断して延在している。それによりステンレスパイプ11及び中空糸膜12の外表面に接して血液が流通する。   The housing 1 in the outer peripheral area of the heat exchange unit 2 and the gas exchange unit 3 is filled with a seal member 13 with both ends of the stainless pipe 11 and the hollow fiber membrane 12 exposed. The lumen of the seal member 13 forms the blood flow path 4 and extends across the stainless steel pipe 11 and the hollow fiber membrane 12 in the horizontal direction. Thereby, blood flows in contact with the outer surfaces of the stainless steel pipe 11 and the hollow fiber membrane 12.

図2に示すように、ハウジング1の正面側には円形の透明窓14が設けられているが、この領域において透視されるステンレスパイプ11については図示が省略されている。また、図3に示すように、ハウジング1の背面側にも円形の透明窓15が設けられている。この領域では、ハウジング1の外殻壁の内面に、図5にも示すように、中心部から放射状に延びるリブ16が形成されている。但し、この領域において透視される中空糸膜12については図示を省略する。   As shown in FIG. 2, a circular transparent window 14 is provided on the front side of the housing 1, but the illustration of the stainless steel pipe 11 seen through in this region is omitted. As shown in FIG. 3, a circular transparent window 15 is also provided on the back side of the housing 1. In this region, ribs 16 extending radially from the center are formed on the inner surface of the outer shell wall of the housing 1 as shown in FIG. However, illustration of the hollow fiber membrane 12 seen through in this region is omitted.

上記構成において、血液導入ポート5から流入する血液は、熱交換部2からガス交換部3に亘る血液流路4を通過し、血液排出ポート6から流出する。冷温水入口ポート8から流入する熱交換液である冷水または温水は、各ステンレスパイプ11の一端から内腔に進入し、各ステンレスパイプ11の他端を経由して冷温水出口ポート7から流出する。その間に、熱交換部2内の血液との間で熱交換が行われる。一方、ガス入口ポート9から流入する酸素含有ガスは、各中空糸膜12の一端から内腔に進入し、各中空糸膜12の他端を経由してガス出口ポート10から流出する。その間に、ガス交換部3内の血液との間でガス交換が行われる。ガス交換を終えた血液は、血液排出ポート6に円滑に流れ込むように、リブ16にガイドされて流れる。   In the above configuration, blood flowing from the blood introduction port 5 passes through the blood flow path 4 extending from the heat exchange unit 2 to the gas exchange unit 3 and flows out from the blood discharge port 6. Cold water or hot water, which is a heat exchange liquid flowing in from the cold / hot water inlet port 8, enters the lumen from one end of each stainless steel pipe 11 and flows out from the cold / hot water outlet port 7 via the other end of each stainless steel pipe 11. . Meanwhile, heat exchange is performed with the blood in the heat exchange unit 2. On the other hand, the oxygen-containing gas flowing from the gas inlet port 9 enters the lumen from one end of each hollow fiber membrane 12 and flows out from the gas outlet port 10 via the other end of each hollow fiber membrane 12. In the meantime, gas exchange is performed with the blood in the gas exchange unit 3. The blood that has undergone the gas exchange flows while being guided by the ribs 16 so as to smoothly flow into the blood discharge port 6.

本実施の形態は、図1、図3あるいは図5に示すように、血液排出ポート6を、上方に向かって傾斜させたことを特徴とする。すなわち、血液排出ポート6の先端部は管状であるが、血液流路4の流路中心軸A(図5)を含む垂直面内において、上方に向かって傾斜している。   As shown in FIG. 1, FIG. 3, or FIG. 5, the present embodiment is characterized in that the blood discharge port 6 is inclined upward. That is, the distal end portion of the blood discharge port 6 is tubular, but is inclined upward in a vertical plane including the flow channel central axis A (FIG. 5) of the blood flow channel 4.

また、血液排出ポート6のハウジング1の外殻壁に対する結合部位である基端側開口部には、図5に示すように、上部空間17が形成されている。上部空間17、すなわち血液排出ポート6の基端側開口部は、血液流路4の横断面である流路断面の最上位周縁Tを含むように設定されている。   Further, as shown in FIG. 5, an upper space 17 is formed in the proximal end side opening portion which is a connecting portion of the blood discharge port 6 to the outer shell wall of the housing 1. The upper space 17, that is, the proximal end side opening of the blood discharge port 6, is set so as to include the uppermost peripheral edge T of the flow path cross section that is a cross section of the blood flow path 4.

血液排出ポート6の傾斜は、次のように規定される。すなわち、血液排出ポート6の先端部の形状は、血液流路4の流路中心軸Aの下流に向かう方向に対して、血液排出ポート6の管軸Bの下流に向かう方向が形成する角度θが、0<θ<90の範囲内となるように設定されている。下記の効果を十分かつ確実に得るために、角度θは、好ましくは、45≦θ<90の範囲内となるように設定される。   The inclination of the blood discharge port 6 is defined as follows. That is, the shape of the distal end portion of the blood discharge port 6 is an angle θ formed by the direction toward the downstream of the tube axis B of the blood discharge port 6 with respect to the direction toward the downstream of the flow channel central axis A of the blood flow channel 4. Is set in a range of 0 <θ <90. In order to obtain the following effects sufficiently and reliably, the angle θ is preferably set to be within a range of 45 ≦ θ <90.

血液排出ポート6を以上のように構成することにより、プライミング時に、血液排出ポート6を通して円滑にエアーを排出することができる。すなわち、プライミング液の流によって上部空間17に集まるエアーは、血液排出ポート6が上方に向かって傾斜していることにより、円滑に流れ出る。   By configuring the blood discharge port 6 as described above, air can be smoothly discharged through the blood discharge port 6 during priming. That is, the air collected in the upper space 17 by the flow of the priming liquid flows out smoothly because the blood discharge port 6 is inclined upward.

しかも、血液排出ポート6は、そのままで体外血液循環中にも機能するので、プライミングを終了した後、エアー排出ラインを封鎖するためにチューブをクランプする操作が不要となる。従って、従来例のようなエアー排出ラインが存在することに起因する、血液の滞留部の存在が解消される。   Moreover, since the blood discharge port 6 functions as it is during extracorporeal blood circulation, the operation of clamping the tube to seal the air discharge line after priming is unnecessary. Therefore, the presence of the blood retention portion due to the presence of the air discharge line as in the conventional example is eliminated.

血液流路4の流路断面の外周縁形状は、血液排出ポート6に集約する形状とすることが望ましい。一例としては、図6(a)、(c)に概略的に示すような形状とする。(a)では、上述の実施の形態と同様、血液流路4は円形断面を有する。(c)では、血液流路4aは正方形断面であり、一頂点を最上位周縁とし、その対角の頂点が垂直下方に位置するように配置されている。(b)は不適当な例であり、血液流路4bは正方形断面であるが、一辺が水平方向に向くように配置されている。この形状では、血液排出ポート6からのエアー排出の効果が限定される。   It is desirable that the outer peripheral shape of the cross section of the blood flow path 4 is a shape that is concentrated in the blood discharge port 6. As an example, the shape is schematically shown in FIGS. 6 (a) and 6 (c). In (a), the blood flow path 4 has a circular cross section as in the above-described embodiment. In (c), blood channel 4a has a square cross section, and is arranged such that one vertex is the uppermost peripheral edge and the diagonal vertex is positioned vertically downward. (B) is an inappropriate example, and the blood channel 4b has a square cross section, but is arranged so that one side faces in the horizontal direction. In this shape, the effect of air discharge from the blood discharge port 6 is limited.

このように、血液流路4の流路断面の、血液排出ポート6に集約する外周縁形状とは、流路中心軸を含む垂直面と流路断面の外周縁との交点を最上位周縁とし、最上端の両側の外周縁は最上位周縁よりも下方に位置している形状として定義される。   Thus, the outer peripheral edge shape of the flow path cross section of the blood flow path 4 concentrated in the blood discharge port 6 is the intersection of the vertical plane including the flow path center axis and the outer peripheral edge of the flow path cross section. The outer peripheral edge on both sides of the uppermost end is defined as a shape located below the uppermost peripheral edge.

なお、以上の説明では、ハウジング1により熱交換部2及びガス交換部3が形成された構成を有する中空糸膜型人工肺を例として示したが、本発明の適用はこれに限られない。すなわち、熱交換部2の無いガス交換部3のみの構成を有する中空糸膜型人工肺であっても、上述の血液排出ポート6の構成を適用して、上述と同様の効果を得ることができる。   In the above description, the hollow fiber membrane oxygenator having the configuration in which the heat exchange part 2 and the gas exchange part 3 are formed by the housing 1 is shown as an example, but the application of the present invention is not limited to this. That is, even with a hollow fiber membrane oxygenator having only the gas exchange part 3 without the heat exchange part 2, the same effect as described above can be obtained by applying the structure of the blood discharge port 6 described above. it can.

本発明の中空糸膜型人工肺によれば、プライミング時に確実にエアーを排出し、血液循環中でも滞留部を生じないので、体外血液循環のための人工心肺装置として有用である。   The hollow fiber membrane oxygenator of the present invention is useful as an oxygenator for extracorporeal blood circulation because air is reliably discharged during priming and no retention portion is produced even during blood circulation.

1、27 ハウジング
2、20 熱交換部
3、21 ガス交換部
4、4a、4b、29 血液流路
5、30 血液導入ポート
6、31 血液排出ポート
7、8、34、35 冷温水ポート
9、10、32、33 ガスポート
11 ステンレスパイプ
12、24 中空糸膜
13、28 シール部材
14、15 透明窓
16 リブ
22 フィルター部
23 管体
25 吐出用流路
26 フィルター部材
36 エアー排出ライン
37 気泡
38 上部領域
39 チューブ
1, 27 Housing 2, 20 Heat exchange part 3, 21 Gas exchange part 4, 4a, 4b, 29 Blood flow path 5, 30 Blood introduction port 6, 31 Blood discharge port 7, 8, 34, 35 Cold / hot water port 9, 10, 32, 33 Gas port 11 Stainless steel pipe 12, 24 Hollow fiber membrane 13, 28 Seal member 14, 15 Transparent window 16 Rib 22 Filter part 23 Tube 25 Discharge flow path 26 Filter member 36 Air discharge line 37 Bubble 38 Upper part Region 39 tube

Claims (5)

複数本の中空糸膜の束が配置されたガス交換部を形成しているハウジングと、
前記中空糸膜の内腔を通して酸素を含むガスを流通させるように前記ハウジングに設けられたガスポートと、
前記ガス交換部内の前記中空糸束を横切り前記中空糸膜の外表面に接するように血液を流通させる血液流路と、
前記血液流路の両端側の前記ハウジングの外壁面から各々突出するように設けられた管状の血液導入ポートおよび血液排出ポートを備えた中空糸膜型人工肺において、
前記血液排出ポートは、前記ハウジングの外殻壁との結合部位である基端側開口部と、前記基端側開口部に接続された管状の先端部とで構成され、
前記基端側開口部は、前記血液流路の横断面である流路断面の最上位周縁を含むように、かつ、その上端部分が前記血液流路の伸延方向に延長するように設けられ、
記先端部は、前記基端側開口部の上端部乃至その近傍から延在され、その管軸方向、前記血液流路の流路中心軸を含む垂直面内において上方に向かって傾斜しており、前記流路中心軸の下流に向かう方向に対して、前記血液排出ポートの管軸の下流に向かう方向が形成する角度θが、0<θ<90の範囲内に設定されていることを特徴とする中空糸膜型人工肺。
A housing forming a gas exchange part in which a bundle of a plurality of hollow fiber membranes is disposed;
A gas port provided in the housing to circulate a gas containing oxygen through the lumen of the hollow fiber membrane;
A blood flow path for circulating blood so as to traverse the hollow fiber bundle in the gas exchange section and to contact the outer surface of the hollow fiber membrane;
It said blood flow passage at both ends of the housing outer wall surface to provided a tubular blood inlet port to each projecting from, and, in the hollow fiber membrane oxygenator having the blood discharge port,
The blood discharge port is composed of a base end side opening which is a coupling site with the outer shell wall of the housing, and a tubular tip end connected to the base end side opening.
The proximal end side opening is provided so as to include the uppermost peripheral edge of the cross section of the flow channel which is a cross section of the blood flow channel, and the upper end portion thereof extends in the extending direction of the blood flow channel,
Before Kisaki end, extends from the upper end or its vicinity of the proximal-side opening, the tube axis direction, upwardly in a vertical plane containing the flow path center axis of the blood channel slope The angle θ formed by the direction toward the downstream of the tube axis of the blood discharge port with respect to the direction toward the downstream of the flow path center axis is set within a range of 0 <θ <90. A hollow fiber membrane oxygenator characterized by that.
前記角度θが、45≦θ<90の範囲内となるように設定されている請求項1に記載の中空糸膜型人工肺。   The hollow fiber membrane oxygenator according to claim 1, wherein the angle θ is set to be in a range of 45 ≦ θ <90. 前記血液流路の流路断面の外周縁形状は、前記流路中心軸を含む垂直面と前記流路断面の外周縁との交点を最上位周縁とし、前記最上端の両側の外周縁は前記最上位周縁よりも下方に位置している請求項1に記載の中空糸膜型人工肺。   The outer peripheral edge shape of the cross section of the blood flow path has an intersection of a vertical plane including the flow path center axis and the outer peripheral edge of the flow path cross section as the uppermost peripheral edge, and the outer peripheral edges on both sides of the uppermost end are The hollow fiber membrane oxygenator according to claim 1, which is located below the uppermost peripheral edge. 前記血液流路の流路断面の外周縁形状は円形である請求項3に記載の中空糸膜型人工肺。   The hollow fiber membrane oxygenator according to claim 3, wherein an outer peripheral edge shape of a cross section of the blood channel is circular. 前記ハウジング内には、前記血液流路に沿って前記ガス交換部の上流側に、複数本の伝熱細管からなる細管束が配置された熱交換部が設けられ、
前記伝熱細管を通して熱媒体液を流入、流出させる熱媒体液ポートが前記ハウジングに設けられている請求項1に記載の中空糸膜型人工肺。
In the housing, a heat exchanging portion in which a thin tube bundle composed of a plurality of heat transfer thin tubes is disposed on the upstream side of the gas exchanging portion along the blood flow path,
The hollow fiber membrane oxygenator according to claim 1, wherein a heat medium liquid port through which the heat medium liquid flows in and out through the heat transfer thin tube is provided in the housing.
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