JP5996128B2 - 流体の流れを遮断するための手段を備えた医療用加温装置 - Google Patents

Description

本発明は、医療用加温装置に関し、より詳しくは、輸液や血液を加温して供給する医療用加温装置のカートリッジ内部の圧力変化が陽圧状態から陰圧状態に変わる時点に、この陰圧によりカートリッジ内部と外部とが自動的に遮断されるようにした、流体の流れを遮断するための手段を備えた医療用加温装置に関する。

患者に輸液や血液を注入する時は、輸液や血液が体温と可能な限り温度差が発生しないようにするための手段により、輸液や血液を加温するようにする。
このような輸液や血液は、細菌の感染を防止するために低温状態で保管されており、低温の輸液や血液を患者に直接注入するようにすると、やや危険な状況になるおそれがある。
したがって、輸液や血液を人体に注入する時、体温とほぼ同じ温度になるように、輸液や血液の温度を上昇させることができる手段として、加温装置を必ず使用するようにする。
このような加温装置は、ＰＣＢタイプのヒーターをカートリッジ内部に位置させ、このＰＣＢタイプのヒーター周囲を輸液や血液が通過するようにする方式により、輸液や血液の温度を上昇させるようにする。
しかし、加温装置を通じて輸液や血液を加温させるようにすると、輸液や血液の中にバブルが発生することがあり、発生した輸液や血液内のバブルは、人体内に注入されるおそれがある。
このように、輸液や血液を加温する時に発生し得るバブルを除去するための手段として、カートリッジに流体の排出は遮断し、気体だけを排出することができるエアーフィルターを設置している。

大韓民国登録特許第１０−１０１２５３５号の加温装置は、ヒーターと、前記ヒーターの前面および背面にそれぞれ配置されて前記ヒーターを囲んで流体が移動するように流路を形成する隔壁部材およびカバー部材と、前記流路上に配置されてエアーを除去するエアーフィルター部と、前記流路に流体が流入される第１連結部と、前記流路から前記流体が流出される第２連結部と、を含んでいる。
このような加温装置は、輸液や血液を加温することができ、加温過程で発生し得るバブルをカバー部材外部に排出することができる。
前記特許文献の加温装置は、加温過程においてカバー部材からなる流路側の温度が上昇する時、カバー部材の内部温度が上昇するようになるため、実質的に前記カバー部材の内部圧力は、上昇するようになる。

このように、カバー部材の内部圧力が上昇して陽圧状態になると、輸液や血液が供給される過程においてカバー部材内側に発生したバブルは、エアーフィルター部を通じてカバー部材外部に抜け出るようになるため、バブルは人体に注入されない。
しかし、輸液や血液が人体に全て注入されたり、使用途中に輸液や血液供給を中断したりする場合、カバー部材内部の上昇した圧力は、低くなるため、このカバー部材の内部は、陰圧状態になりながら、実質的に大気圧がこのカバー部材の内部圧力よりも高いため、このカバー部材の内部に大気が逆流入される現象が発生するおそれがある。
大気がカバー部材の内部に流入すると、人体の血管内部に空気が流入され得るため、非常に致命的な結果を招くおそれがある。

しかも、人体に輸液や血液を注入するためには、輸液が盛られた容器や血液が盛られた容器が人体よりも高い位置に設置されていなければならないが、周囲環境や物理的原因などにより前記容器が人体よりも低い位置にある場合には、供給されていた輸液や血液の逆流現象が発生するおそれがある。
前記の問題点を克服できる方案が、前記特許文献の加温装置には備えられていない。

大韓民国登録特許第１０−１０１２５３５号

本発明は、前記の従来技術の問題点を解決するために発明されたものであって、本発明の目的は、輸液や血液を加温すると同時に、カートリッジ内部が陰圧に変わっても、供給されていた輸液や血液が逆流せず、かつ外部の空気が流入しないようにする、流体の流れを遮断することができる手段を備えている医療用加温装置を提供することにある。

上記の本発明の目的を実現するための加温装置は、流入口が形成され、流体の流れを案内する流体ガイド部材が形成されたカートリッジ上板と、
流出口が形成され、前記流体ガイド部材と間隔をおいて位置する他の流体ガイド部材が形成されたカートリッジ下板と、
前記カートリッジ上板と下板との間に配置されて流体ガイド部材により案内される流体を加温するヒーターと、
前記流体ガイド部材の外側に位置して加温された流体で発生するエアーバブルが大気に排出されるようにするエアーフィルターと、
前記カートリッジ上下板の流体流れ通路上に提供されて、陽圧状態では流体の流れを正常に維持し、カートリッジ内部に陰圧が発生すると流体の移動通路を遮断する手段と、が提供される。

本発明が提供する前記流体流れ遮断手段は、
前記カートリッジ上板に形成され、前記流体ガイド部材を通じて流入される流体が通過する延長部と、
前記カートリッジ上板の延長部に形成されて前記流体が通過できる流出通路、前記流出通路から出る流体を排出する排出通路、および前記流出通路と前記排出通路の外側面に密着提供されるフィルム部材と、
前記カートリッジ下板に形成され、前記流体ガイド部材を通じて流入される流体が通過する延長部と、
前記カートリッジ下板の延長部に形成され、前記排出通路と連通しながら、前記流出口と連通する領域と、を含む流体の流れを遮断するための手段を備える。

上記のように構成される本発明による医療用加温装置は、血液や輸液がヒーターにより加熱されながら供給が開始されてカートリッジ内部が陽圧状態になると、エアーバブルは排出され、液体は排出されないように遮断しながら流体を正常供給することができ、反対に、血液や輸液の供給が中断または完了してカートリッジ内部が陰圧状態になると、陰圧により流体の流れを遮断するようになるため、外部から空気が流入して人体に流入することを防止することができ、また供給されていた輸液や血液が逆流することを防止することができる。

本発明の実施形態に係る加温装置の分解斜視図であって、カートリッジ上板の内側面が見える方向に示した図面である。 本発明の実施形態による加温装置の分解斜視図であって、カートリッジ下板の内側面が見える方向に示した図面である。 本発明の実施形態に係る加温装置の結合状態平面図である。 本発明の実施形態に係る加温装置の流出通路を中心に縦方向に切断した断面図である。 本発明の実施形態に係る加温装置の排出通路を中心に縦方向に切断した断面図である。 本発明の実施形態に係る加温装置の排出通路を中心に横方向に切断した断面図である。 図４に示した加温装置で流体流れ遮断手段が作用する状態を示した図面である。 図５に示した加温装置で流体流れ遮断手段が作用する状態を示した図面である。 図６に示した加温装置で流体流れ遮断手段が作用する状態を示した図面である。

以下、本発明の好適な実施形態に係る医療用加温装置を、図面を参照してより詳しく説明する。

図１および図２は、本発明の実施形態に係る加温装置の分解斜視図、図３は、本発明の実施形態に係る加温装置の結合状態平面図であり、図面の符号２は、カートリッジ上板を示す。
前記カートリッジ上板２は、カートリッジ下板４と独立して作られ、これらの上下板は、接着剤などにより単一のカートリッジをなすようになる。本実施形態で説明されるカートリッジ上板と下板は、説明の便宜のために称されたものに過ぎず、これらのカートリッジの上板と下板とが互いに変わって称されてもよい。
前記カートリッジ上板２とカートリッジ下板４との間には、それぞれ、輸液や血液（以下、流体という）が流動する時、一定の温度に加温するためのヒーター６が設置される。
前記ヒーター６は、ＰＣＢタイプの平板型ヒーターであってもよく、このようなヒーターは、通常使用されるヒーターと同一でも類似していてもよい。

前記カートリッジ上板２と前記ヒーター６との間、そして前記カートリッジ下板４と前記ヒーター６との間に流体が流れるように、前記カートリッジ上下板２、４は、それぞれ、複数の流体ガイド部材８、１０が形成されている。
前記上板２に形成された流体ガイド部材８と前記下板４に形成された流体ガイド部材１０とは、図１に示したように、前記ヒーター６の前面と後面とで互いに反対方向に傾いて形成される。
このような構造は、前記流体ガイド部材８、１０が、前記ヒーター６を螺旋形状で囲む構造となる。前記流体ガイド部材８、１０の幅は、前記ヒーター６の幅より大きく形成されることによって、図２に示したように、ヒーター６の両側面に沿って前記流体ガイド部材８と前記流体ガイド部材１０とは、互いに連通する状態となる。

前記カートリッジ上板２とカートリッジ下板４には、流体が流入および流出する流入口１２および流出口１４が形成される。これらの流入口および流出口１２、１４は、図１にカートリッジ下板４に形成されているものとして示されているが、これらの流入口および流出口は、分割された構造でカートリッジ上下板２、４に形成されてもよい。
前記流入口１２に流入される流体は、流体ガイド部材８、１０により形成される流路を通じてヒーター６の前面と後面を移動しながら前記流出口１４側に移動して加温されるが、この加温過程でエアーバブルが形成されることがある。
このようなエアーバブルを排出するための手段として、本発明の実施形態では、前記流体ガイド部材８の間を開放させて排出口１６を形成している。
同一の方式で、前記流体ガイド部材１０の間も開放させて、排出口１８を形成する。
そして、これらの排出口１６、１８に流体は抜け出ることができず、気体だけが抜け出ることができるように、これらの排出口を全体的に覆うことができる大きさのエアーフィルター２０、２２が提供される。
したがって、前記ヒーター６により加温される流体にエアーバブルが形成されると、流体が流体ガイド部材８、１０に沿って移動する間に、このエアーバブルはエアーフィルター２０、２２を通じて排出される。
前記エアーフィルター２０、２２は、一般に知られたものを用いることができるため、詳細な説明は省略する。

前記エアーフィルター２０、２２を前記排出口１６、１８側に流動しないように固定するために、このエアーフィルター２０、２２をカートリッジの外側から内側方向に押すカバー部材２４、２６を提供している。これらのカバー部材２４、２６には複数の孔２７が開いてエアーフィルター２０、２２を通じて排出されるエアーバブルが大気に出られるようになっている。
これらのカバー部材２４、２６と前記エアーフィルター２０、２２が位置できるシート溝２８、３０とをカートリッジ上下板２、４にそれぞれ形成して、これらのシート溝２８、３０に、前記エアーフィルター２０、２２およびカバー部材２４、２６が置かれるようにして、接着剤で接着される。
前記カートリッジ上板２とカートリッジ下板４とは、さらに延長された延長部３２、３４を有しているが、これらの延長部３２、３４は、互いに向き合う位置に形成され、これらの延長部には、それぞれ流体流れ遮断手段が提供される。

本発明の実施形態が提供する流体流れ遮断手段は、流体の供給が中断または完了してカートリッジ内部が陰圧状態になる場合には、外部の空気がカートリッジ内部に流入されることがあるため、外部空気の流入を遮断するようになる。
また、前記流体流れ遮断手段は、流体供給中にカートリッジの位置が流体の供給を受ける人体の位置より低く位置した場合には、供給される流体が逆流することがあるため、流体の逆流を防止するようになる。
このような作用のために、本実施形態に係る流体流れ遮断手段は、前記複数の流体ガイド部材１０の中で最後のガイド部材９には通路（Ｈ）が形成され、この通路を通じて領域Ｓ１に流体を送れるようになっている。

前記領域Ｓ１は、前記カートリッジ下板４に突出した形態で作られた外部隔壁３６により限定されており、反対に、前記カートリッジ上板２には前記外部隔壁３６が挿入され得る溝３７が形成されてカートリッジ上下板が緊密に結合されるようにしている。
前記外部隔壁３６により囲まれている領域Ｓ１内側には、内部隔壁３８が形成されており、前記領域Ｓ１内の流体が、前記内部隔壁３８内側には流入されないようにしている。
前記内部隔壁３８に囲まれている領域Ｓ２は、前記流出口１４と連通する構造である。
前記外部隔壁３６は、前記カートリッジ下板４の延長部３４に形成されるが、前記領域Ｓ１の上側には、カートリッジ上板２の延長部３２が覆われて前記領域Ｓ１が密閉される構造からなっており、この延長部３２には複数の流出通路４０が形成されて、前記領域Ｓ１内の流体が流れ出られるように構成される。

前記流出通路４０が形成された延長部３２には、前記領域Ｓ２内に流体を流れ込ませるための排出通路４２が形成される。
前記排出通路４２は、前記流出口１４と連通している前記領域Ｓ２に対応する位置に形成されており、前記カートリッジ上下板が結合すれば互いに連通する状態となる。
前記流出通路４０と排出通路４２との外側には、フィルム部材４４が密着して置かれ、このフィルム部材４４は、前記カバー部材２４から延長された固定部材４６により前記延長部３２に固定される。
前記フィルム部材４４の固定は、前記固定部材４６の周辺部に突出形成された加圧部４７により４つの押圧形態で固定される。
前記カバー部材２４と固定部材４６とは、個別的に作られてもよく、一体で作られてもよく、前記固定部材４６には、外気がフィルム部材４４に作用することができるように孔４８が開いている。
前記フィルム部材４４は、薄い厚さでなっており、柔軟性がよい熱可塑性樹脂系の材質として、例えば、ポリカーボネートのような材質を用いることができ、圧力により膨張し、圧力の消滅時に元の状態に形態を維持し、耐熱性がよく、耐久性がよい材質であれば、いかなるものでも使用可能である。

本発明の実施形態において、前記流体流れ遮断手段は、前記カートリッジ上板や下板のうちのいずれか一つに設置されてもよく、上下板共に設置されてもよい。
例えば、図１に示したように、前記カートリッジ下板４の領域Ｓ１に、前記流出通路４０と同一の作用をする流出通路４１を形成し、前記領域Ｓ１の反対側面に、前記フィルム部材４４と同一の材質のまた他のフィルム部材４５を位置させ、前記カバー部材２６に固定部材４９を作ってカートリッジ下板と結合することができる。
このように、流体流れ遮断手段を、カートリッジ上板２とカートリッジ下板４に共に設置すると、流体の流れ量を十分に確保できるという利点がある。もちろん、前記固定部材４９にも孔５０を開けて大気圧がフィルム部材４５に作用することができるようにしなければならない。
本実施形態において、流体流れ遮断手段は、カートリッジ上板２とカートリッジ下板４の延長部３２、３４に形成されるものと説明しており、前記外部隔壁３６がカートリッジ下板４の延長部３４に形成されたものと説明しているが、これに限定されず、外部隔壁３６の高さが１／２ずつカートリッジ上板２とカートリッジ下板４のそれぞれ対応する位置に形成されて向き合う状態で接着されることもできる。

このように構成される本発明の実施形態に係る加温装置は、前記流入口１２を通じて流体（輸液や血液）がカートリッジ上下板２、４の間に流入して前記流体ガイド部材８により形成された通路を通じて前記流出口１４側に流れるようになる。
このような流体の流れの過程において、流体は、前記ヒーター６により加温されながら、適切な人体の注入温度に到達するようになる。
この過程で、前記流体にはエアーバブルが発生するようになる。しかしながら、この時に発生されるエアーバブルは、図４に示したように、前記カートリッジ上板２と前記カートリッジ下板４とに形成されている排出口１６、１８を通過するようになるが、この排出口１６、１８は、それぞれエアーフィルター２０、２２により覆われているため、このエアーフィルター２０、２２を通じて流体に発生されたエアーバブルは大気に排出される。
このように加温された流体は、エアーが除去された状態で前記通路Ｈを通過してそれぞれカートリッジ上下板２、４に形成された領域Ｓ１に到達するようになり、この領域に開いた流出通路４０、４１を通じてそれぞれ流出されるようになる。
前記流出通路４０、４１の外側は、フィルム部材４４、４５で覆われているが、このフィルム部材は、前記流出通路４０、４１を通じて流出される流体の圧力により、図４に示したように膨張しながら、遮断していた流出通路４０と排出通路４２とが連結されるようにする。

したがって、前記フィルム部材４４、４５の膨張により、前記流体は、流出通路４０を通じて排出通路４２に流れ込むようになるが、図４、５および図６に示したように、前記排出通路４２は、前記領域Ｓ２と接触して連結された通路をなしているため、前記流体は、前記通路Ｓ２に到達することができる。
前記通路Ｓ２は、前記流出口１４と連結されているため、輸液や血液をエアーバブルが除去された加温状態の流体で正常に供給することができる。

ところで、このように正常な流体供給状態で流体の供給が完了すると、実質的にカートリッジ上板２とカートリッジ下板４とが形成する内部通路の圧力は、低下するようになる。
前記カートリッジ上下板の内部圧力が陰圧状態になると、本発明による医療用加温装置は、外部の空気が人体に流入されないようにカートリッジ上下板により形成された流体の流れ通路を遮断するようになる。
つまり、前記カートリッジ上下板２、４の内部が陰圧状態になれば、流体の流れ圧力で膨張していた前記フィルム部材４４、４５の膨張力がなくなるため、前記フィルム部材４４、４５は元の状態に復原されて、図７、８および図９に示したように、前記延長部３２に形成された流出通路４０と排出通路４２との表面に密着する状態となる。

このように、流出通路４０と排出通路４２との外側面を覆っていれば、これらの通路を通じて流れていた流体の流動通路は遮断状態になるため、いかなる流体も流れなくなる。
このような流体流れ遮断作用は、前記カートリッジ上板２側と前記カートリッジ下板４側とで同一に起こる。
前記フィルム部材の膨張と復原力とにより流体の流れが正常な状態からカートリッジ内部が陰圧状態に変わると、直ちに流体の流れが遮断される。
しかも、このような作用は、物理的な要因によりカートリッジ内部が陰圧状態になり、人体に供給されていた流体が逆流する場合にも、流体の流れ通路を遮断するため、供給されていた流体の逆流を防止することができる。

２…カートリッジ上板
４…カートリッジ下板
６…ヒーター
８、９、１０…流体ガイド部材
１２…流入口
１４…流出口
１６、１８…排出口
２０、２２…エアーフィルター
２４、２６…カバー部材
２２、３４…延長部
２７、４８、５０…孔
２８、３０…シート溝
３２、３４…延長部
３６…外部隔壁
３８…内部隔壁
４０、４１…流出通路
４２…排出通路
４４、４５…フィルム部材
４６、４９…固定部材
４７…加圧部
Ｈ…通路
Ｓ１、Ｓ２…領域

Claims (6)

1. 流入口が形成され、流体の流れを案内する流体ガイド部材が形成されたカートリッジ上板と、
   流出口が形成され、前記流体ガイド部材と間隔をおいて位置する他の流体ガイド部材が形成されたカートリッジ下板と、
   前記カートリッジ上板と下板との間に配置されて流体ガイド部材により案内される流体を加温するヒーターと、
   前記流体ガイド部材の外側に位置して加温された流体で発生するエアーバブルが大気に排出されるようにするエアーフィルターと、
   前記カートリッジ上下板の流体流れ通路上に提供されて、陽圧状態では流体の流れを正常に維持し、カートリッジ内部に陰圧が発生すると流体の移動通路を遮断する手段と、
   が提供され、
   前記流体の移動通路を遮断する手段は、
   前記カートリッジ上板に形成され、前記流体ガイド部材を通じて流入される流体が通過する延長部と、
   前記カートリッジ上板の延長部に形成されて前記流体が通過できる流出通路、前記流出通路から出る流体を排出する排出通路、および前記流出通路と前記排出通路の外側面に密着提供されるフィルム部材と、
   前記カートリッジ下板に形成され、前記流体ガイド部材を通じて流入される流体が通過する延長部と、
   前記カートリッジ下板の延長部に形成され、前記排出通路と連通しながら、前記流出口と連通する領域と、を含むことを特徴とする、
   流体の流れを遮断するための手段を備えた医療用加温装置。
2. 前記流体流れ遮断手段は、前記カートリッジ上板および前記カートリッジ下板の両側に設置されることを特徴とする、請求項１に記載の流体の流れを遮断するための手段を備えた医療用加温装置。
3. 前記エアーフィルター外側には、複数の孔が形成されたカバー部材が結合されることを特徴とする、請求項１に記載の流体の流れを遮断するための手段を備えた医療用加温装置。
4. 前記フィルム部材は、孔が開いた固定部材により前記延長部に結合されることを特徴とする、請求項１に記載の流体の流れを遮断するための手段を備えた医療用加温装置。
5. 流体の流れを案内する前記流体ガイド部材の最後のガイド部材は、切開されて通路を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の流体の流れを遮断するための手段を備えた医療用加温装置。
6. 前記フィルム部材は、熱可塑性樹脂系材質であることを特徴とする、請求項１に記載の流体の流れを遮断するための手段を備えた医療用加温装置。

Images