JP6654707B2 - 血液処理組立体を有する血液リザーバ - Google Patents

Description

[0001]本開示は、概して、血液潅流システムにおいて使用される酸素供給器のための血液リザーバに関する。

[0002]血液潅流は、身体の血管内の血液の流れを促進することを伴う。このような目的のために、血液潅流システムは、典型的には、患者の血管系と相互接続された体外回路における１つまたは複数のポンプの使用を含む。多くの手術処置は、静止した手術野を生むために、心臓の一時的な停止を必要とし、または推奨する。故に、このような処置は、心臓および肺の機能を一時的に代替して行う心肺バイパス（ＣＰＢ：ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｂｙｐａｓｓ）潅流システムに頼る場合がある。このような処置の例としては、血管狭窄症、弁膜症および先天性心疾患の外科的整復などがある。心肺バイパス手術のために使用される潅流システムにおいて、心臓と肺との機能をそれぞれ代替して行う少なくとも１つのポンプと酸素供給装置とを含む体外血液回路が確立される。

[0003]より具体的には、心肺バイパス処置において、酸素の乏しい血液（すなわち、静脈血）は、心臓へとつながる大静脈または身体における他の主要な静脈（例えば、大腿動脈）から重力によって排出され、または真空吸引され、体外回路における静脈ラインを通って移送される。静脈血は、血液への酸素移動を提供する酸素供給器へと圧送される。酸素は、例えば膜越しの移動によって血液内に導入され得る。同時に、二酸化炭素が膜越しに取り除かれる。酸素付加された血液はフィルタリングされ、次いで、動脈ラインを通って大動脈、大腿動脈、または他の動脈へと戻される。

[0004]多くの場合において、体外血液回路は、様々な異なる供給源からの血液を収集、フィルタリング、および脱気するために使用され得る血液リザーバを含む。例えば、血液リザーバは、大静脈からの静脈血、心臓内で収集されたベント血、および心臓外ではあるが手術野内から収集された心臓切開または吸引血のうちの１つまたは複数を受け取り得る。

[0005]本開示は、体外血液回路を形成するために人工心肺装置、酸素供給器、熱交換器、動脈フィルタなどの他の要素と組み合わせて使用され得る血液リザーバに関する。より詳細に説明されるであろうように、血液リザーバは、ベント血（心臓内から）、静脈血（主要な静脈から）、除去血（サンプリングまたは除去ラインから）、および心臓切開または吸引血（手術野から）を含むいくつかの供給源からの血液を、受け取り、フィルタリングし、保管するように構成され得る。血液リザーバは、血液とともに様々な供給源から空気も受け取り得る。空気は、血液を泡立たせ、気泡を生む場合がある。気泡は血液内での活性化(activation)を増加させ得、フィルタを通る血液の体積および流量を妨げ得る。それ故、本開示のいくつかの実施形態は、血液リザーバにおける泡および気泡の影響を緩和するシステム、方法、およびデバイスに向けられる。

[0006]実施例１において、血液リザーバは、静脈入口およびベント入口を有する筐体を含む。リザーバは、静脈入口と流体連通する静脈管状部材(venous tube)と、血液処理組立体へと血液を送るための、ベント入口と流体連通する少なくとも１つのベント管状部材(vent tube)とも含む。血液処理組立体は、静脈管状部材の一部分を包囲し、筐体内に配置される。血液処理組立体は、案内面へと血液を送るための排出穴を有する血液収集室を含む。

[0007]実施例２において、実施例１に記載の血液リザーバは、案内面が、案内面から突出し、案内面に沿った血液の流れを管理するように構成されたリブを含む。
[0008]実施例３において、実施例２に記載の血液リザーバは、リブのうちの少なくとも１つが、上部セクションおよび上部セクションから下方向に延在する２つの脚部を含む。

[0009]実施例４において、実施例１から３のいずれかに記載の血液リザーバは、血液処理組立体が、静脈管状部材の少なくとも一部分を包囲する筒状の開口を有する形状に形成される。

[0010]実施例５において、実施例１から４のいずれかに記載の血液リザーバは、排出穴が、血液収集室よりも下方の血液リザーバの領域に気泡が進入することを防止するような大きさに形成される。

[0011]実施例６において、実施例１から５のいずれかに記載の血液リザーバは、排出穴が、血液収集室において円形アレイを形成する。
[0012]実施例７において、実施例１から６のいずれかに記載の血液リザーバは、血液収集室を包囲する消泡器を更に備える。

[0013]実施例８において、実施例１から７のいずれかに記載の血液リザーバは、血液処理組立体が、血液の気泡がフィルタ組立体に存在するときにのみ消泡器との血液の接触を可能にする寸法に形成される。

[0014]実施例９において、実施例１から８のいずれかに記載の血液リザーバは、血液収集室が、椀状である。
[0015]実施例１０において、実施例１から９のいずれかに記載の血液リザーバは、筐体内に配置され、内部空洞を有する形状に形成されたフィルタ組立体であって、血液処理組立体が、内部空洞内に配置される、フィルタ組立体を更に備える。

[0016]実施例１１において、実施例１から１０のいずれかに記載の血液リザーバは、血液リザーバの活性化セクションと非活性化セクションとを分離するように構成および配置された解放可能な障壁を更に含む。

[0017]実施例１２において、実施例１１に記載の血液リザーバは、血液処理組立体が、非活性化血液セクションに配置される。
[0018]実施例１３において、装置は、静脈血管状部材を受け入れるための筒状の開口を有する形状に形成された血流管理組立体を含む。組立体は、血液収集器であって、血液収集器の下方に配置された案内面へと血液を送るように構成された排出穴を有する血液収集器を含む。

[0019]実施例１４において、実施例１３に記載の装置は、案内面が、面から突出し、案内面に沿った血液の流れを管理するリブを含む。
[0020]実施例１５において、実施例１４に記載の装置は、リブおよび案内面が互いに一体である。

[0021]実施例１６において、実施例１４から１５のいずれかに記載の装置は、リブのうちの少なくとも１つが、上部セクションおよび上部セクションから下方向に延在する２つの脚部を含む。

[0022]実施例１７において、実施例１６に記載の装置は、脚部の間の距離が、脚部が下方向に延在するにつれて増加する。
[0023]実施例１８において、実施例１３から１７のいずれかに記載の装置は、血液収集器が、椀状である。

[0024]実施例１９において、実施例１３から１８のいずれかに記載の装置は、排出穴が、血液収集器において円形アレイを形成する。
[0025]実施例２０において、実施例１３から１９のいずれかに記載の装置は、案内面が外径を規定し、血液収集器の近くの案内面の上部における外径が、案内面の底部における案内面の外径よりも小さい。

[0026]実施例２１において、実施例１３から２０のいずれかに記載の装置は、排出穴が、排出穴を気泡が通過することを妨げるように構成される。
[0027]複数の実施形態が開示されるが、本発明の例示的実施形態を図示および説明する以下の詳細な説明から、本発明のなおも他の実施形態が当業者には明らかになるであろう。それ故、図面および詳細な説明は本質的に例示的なものであり、制限的なものでないと見なされるべきである。

[0028]本開示のいくつかの実施形態による、体外血液回路の概略図である。 [0029]本開示のいくつかの実施形態による、血液リザーバの部分的断面斜視図である。 [0030]本開示のいくつかの実施形態による、血液リザーバの静脈フィルタ部分の部分的断面斜視図である。 [0031]本開示のいくつかの実施形態による、血液リザーバの血液処理組立体の斜視図である。

[0032]本発明は、様々な修正および代替形態に適用できるが、特定の実施形態が、図面において例として図示され、以下に詳細に説明される。しかしながら、説明される特定の実施形態に本発明を限定することを意図するものではない。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲内にある全ての修正、均等物、および代替物を含むことを意図される。

[0033]図１は、体外血液回路１０の概略図である。図示されるように、体外血液回路１０は、人工心肺装置（ＨＬＭ：ｈｅａｒｔ−ｌｕｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）１２と、酸素供給器１４と、除去ライン１８を有する動脈フィルタ１６と、血液リザーバ２０と、吸引２２およびベント２３ラインとを含む。ＨＬＭ１２は、患者と流体連通し、そのため、患者から血液を受け取ることができ、患者２２に血液および他の流体を戻すことができる。除去ライン１８は、臨床検査および／または手術領域においてなされる追加的な検査のために、体外血液回路１０から血液が引き出されることを可能にする。除去（換言すれば、パージ(purge)）ライン１８を通る血液は、血液リザーバ２０へと流入し得る。吸引２２およびベント２３ラインは、ＨＬＭ１２を介してリザーバ２０へと血液を圧送するために、心臓腔および手術野からそれぞれ血液が収集されることを可能にする。

[0034]図２は、図１の体外血液回路１０における血液リザーバ２０として使用され得る血液リザーバ２４の部分的断面斜視図である。血液リザーバ２４は、清浄（すなわち、非活性化）血液セクション２６と、汚濁(dirty)（すなわち活性化）血液セクション２８とを含む。「清浄」および「汚濁」は、各セクションに進入する血液内の固体粒子または空気泡の予期レベルに関する相対的な用語である。例えば、通常はほとんど清浄であるベント血および静脈血は非活性化セクション２６内で処理され得る一方、比較的より多くのデブリを含みがちである吸引血は活性化セクション２８内で処理され得る。

[0035]図２に図示されるように、血液リザーバ２４は、筐体３０とカバー３２とを含む。説明されるように、いくつかの血液入口がカバー３２を貫通して延在し、または他のやり方でカバー３２内に配置される。筐体３０は、血液出口３４を含み、これは、いくつかの実施形態において、ＨＬＭ１２と流体連通し得る。筐体３０は底部４６に向かって先細状になる。カバー３２は、静脈入口孔３６と、１つまたは複数のベント入口孔３８（図では１つだけ見えている）と、１つまたは複数の除去孔４２を有する除去入口４０とを備える。カバー３２は、吸引入口４４も備える。いくつかの実施形態において、静脈入口孔３６、ベント入口孔３８、除去入口４０、または吸引入口４４のうちの１つまたは複数は、カバー３２に対して回転可能にカバー３２を貫通し得る。

[0036]図示されるように、非活性化セクション２６は、フィルタリング組立体４８を含み、その一方で、活性化セクション２８は、フィルタリング／消泡組立体５０を含む。フィルタリング組立体はフィルタを含み、これは筐体３０内に配置され、図３および図４の特徴が配置され得る空洞を有するような形状に形成され得る。血液リザーバ２４は、移動可能なまたは解除可能な弁を含み、これは、所定位置にあるときに、活性化セクション２８内の血液が非活性化セクション２６に進入することを防ぐ。いくつかの場合において、非活性化セクション２６から得られるよりも多くの血液が必要になることがあり、そのため弁は、上昇、回転、または他のやり方で移動され得、血液が活性化セクション２８から非活性化セクション２６へと移動することを許容する。

[0037]いくつかの実施形態において、筐体３０は、血液を活性化セクション２８から底部４６に向かって送る遮蔽体（換言すれば、シールド）５２を含み得る。遮蔽体５２は、血流内の乱流を最小化するように形状形成、配置され得る。図示されるように、いくつかの実施形態において、遮蔽体５２は、フレーム部分５４と多孔性媒体(media)部分５６とを含み得る。フレーム部分５４は、多孔性媒体部分５６を支持し、筐体３０内での遮蔽体５２の固定を補助する。多孔性媒体部分５６は、遮蔽体５２を通過する血液を減速する。非活性化セクション２６および活性化セクション２８における使用中の相対的血液水位(blood level)は（弁が閉じられているときに）異なり得、いくつかの動作条件においては、非活性化セクション２６内の血液水位は、活性化セクション２８内の血液水位よりも相対的に低くなり得る。いくつかの動作条件においては、非活性化セクション２６内の血液水位は、活性化セクション２８内の血液水位よりもむしろ高くなり得る。

[0038]図３は、血液リザーバの非活性化部分の部分的断面斜視図を図示する。ベント血は、ベント管状部材３００と流体連通するベント入口孔３８を介してカバー３２を通ってリザーバに進入する。静脈血は、フレーム３０２に沿って延在する静脈管状部材と流体連通する静脈入口孔３６を介してカバー３２を通ってリザーバに進入する。

[0039]ベント血は、ベント管状部材３００を出ると、消泡器３０６によって部分的に包囲された血液処理組立体３０４に集まる。ベント管状部材３００は、血液が集まった水位よりも上方で終端しているので、本開示の血液リザーバは、１００％の空気がベント管状部材３００を通ってリザーバ内に進入する状況に対処することができ、これは従来技術の組立体においては存在しない機能である。

[0040]図４においてより詳細に図示されるように、血液処理組立体３０４は、血液収集室３０８を含み、これは室３０８の基部に配置された排出穴３１０を含む。室３０８は、椀（換言すれば、ボウル）状のものとして図示されているが、他の適切な形状も使用され得る。室３０８の下方には、案内面３１２が配置され、これは面から突出する複数のリブ３１４を有する。血液処理組立体３０４は、血液処理組立体が静脈管状部材を包囲するように中央の静脈管状部材の少なくとも一部が通過して延在するための中央開口を形成する。血液処理組立体３０４は単一の一体的な部品として図示されているが、組立体は、個別の部品として作られ、次いで一体に組み立てられてもよい。

[0041]血液は、収集室３０８に進入すると、排出穴３１０を通って流出し、案内面３１２を滑り落ちる。排出穴３１０は、収集室３０８よりも下方のリザーバの領域への気泡の進入を軽減するような大きさに形成される。排出穴３１０は、ベント管状部材３００から流れる血液を容易に受け入れる大きさにも形成される。排出穴は中央開口の周りに円形アレイ状に（換言すれば、円形に整列して）配置されるものとして図示されているが、他の適切な構成も使用され得る。もしも収集室３０８の領域内でまたはその上方で気泡が発生した場合、消泡器３０６は、気泡が消泡器３０６に接触したときに気泡を解消し得る。案内面３１２における血液処理組立体３０４の直径は、案内面３０４に沿って下方向に向かって増加するように図示されており、これは血液の流れの減速を補助する。リブ３１４もまた、案内面３１２を滑り落ちる血液の流れを減速するように働き、リザーバの底部に血液が跳ね返ることを軽減する。跳ね返りを軽減することは、リザーバにおける泡および気泡の発生を軽減する。上に論じられたように、気泡は血液における活性化を増してフィルタを通る流れを減速する場合があり、血液リザーバ内に「血液の停滞（ｂｌｏｏｄ ｈｏｌｄｕｐ）」をもたらす。図４において、リブ３１４のうちのいくつかは、上部セクション３１６および案内面３１２に沿って下方向に延在する脚部３１８を有するものとして図示されている。

[0042]本発明の範囲から逸脱することなく、論じられた例示的実施形態に対して様々な修正および追加がなされ得る。例えば、上述された実施形態は特定の特徴に言及しているが、本発明の範囲は、特徴の異なる組み合わせを有する実施形態、および説明された特徴の全てを含まない実施形態も含む。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲内にある全てのこのような代替物、修正および変形を、その全ての均等物とともに、包含することを意図される。

Claims (17)

1. 血液リザーバであって、
   静脈入口およびベント入口を有する筐体と、
   前記静脈入口と流体連通する静脈管状部材と、
   前記静脈管状部材の一部分を包囲する血液処理組立体へと血液を送るための、前記ベント入口と流体連通する少なくとも１つのベント管状部材と、
   前記筐体内に配置され、案内面へと血液を送るための排出穴を有する血液収集室を含む前記血液処理組立体と、
   を備え、
   前記案内面が、前記案内面から突出し、前記案内面に沿った血液の流れを管理するように構成されたリブを含み、
   前記リブのうちの少なくとも１つが、上部セクションおよび前記上部セクションから下方向に延在する２つの脚部を含む、血液リザーバ。
2. 前記血液処理組立体が、前記静脈管状部材の少なくとも一部分を包囲する筒状の開口を有する形状に形成される、請求項１に記載の血液リザーバ。
3. 前記排出穴が、前記血液収集室よりも下方の前記血液リザーバの領域に気泡が進入することを防止するような大きさに形成される、請求項１に記載の血液リザーバ。
4. 前記排出穴が、前記血液収集室において円形アレイを形成する、請求項１に記載の血液リザーバ。
5. 前記血液収集室を包囲する消泡器、を更に備える、請求項１に記載の血液リザーバ。
6. 前記血液処理組立体が、血液の気泡がフィルタ組立体に存在するときにのみ前記消泡器との血液の接触を可能にする寸法に形成される、請求項５に記載の血液リザーバ。
7. 前記血液収集室が、椀状である、請求項１に記載の血液リザーバ。
8. 前記筐体内に配置され、内部空洞を有する形状に形成されたフィルタ組立体であって、前記血液処理組立体が、前記内部空洞内に配置される、フィルタ組立体を更に備える、請求項１に記載の血液リザーバ。
9. 前記血液リザーバの活性化セクションと非活性化セクションとを分離するように構成および配置された解放可能な障壁、を更に備える、請求項１に記載の血液リザーバ。
10. 前記血液処理組立体が、前記非活性化血液セクションに配置される、請求項９に記載の血液リザーバ。
11. 装置であって、
    静脈血管状部材を受け入れるための筒状の開口を有する形状に形成された血流管理組立体、
    を備え、
    前記組立体は、血液収集器であって、前記血液収集器の下方に配置された案内面へと血液を送るように構成された排出穴を有する血液収集器を含み、
    前記案内面が、前記案内面から突出し、前記案内面に沿った血液の流れを管理するリブを含み、
    前記リブのうちの少なくとも１つが、上部セクションおよび前記上部セクションから下方向に延在する２つの脚部を含む、装置。
12. 前記リブおよび前記案内面が互いに一体である、請求項１１に記載の装置。
13. 前記脚部の間の距離が、前記脚部が下方向に延在するにつれて増加する、請求項１１に記載の装置。
14. 前記血液収集器が、椀状である、請求項１１に記載の装置。
15. 前記排出穴が、前記血液収集器において円形アレイを形成する、請求項１４に記載の装置。
16. 前記案内面が外径を規定し、前記血液収集器の近くの前記案内面の上部における外径が、前記案内面の底部における前記案内面の外径よりも小さい、請求項１１に記載の装置。
17. 前記排出穴が、前記排出穴を気泡が通過することを妨げるように構成される、請求項１１に記載の装置。

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