JPH01170470A

JPH01170470A - 貯血槽

Info

Publication number: JPH01170470A
Application number: JP62329160A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Hagiwara; 和彦萩原
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1989-07-05
Also published as: JPH042064B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、血液流路部を、例えば酸溶液、アルブミン溶
液、ポリヒドロキシメタアクリレート（以下、ＰＨＥＭ
Ａという）などの化学的処理、あるいはコロナ、プラズ
マなどの放電処理あるいはオゾン処理を施すことにより
親水化して血液に対する濡れ性を改良したハードシェル
型の貯血槽に関するものである。

〈従来技術およびその問題点〉従来より医療用器具材にはさまざまなポリマーが使われ
ているが、−数的には疎水性のものがほとんどである。

　しかしその用途によっては、表面の親木化処理が必要
なものも少なくない。

たとえば関心術等の際には生体肺に代り体外循環におい
て血液中の二酸化炭素を除去し血液中に酸素を添加する
ために、人工肺を組み込んだ血液回路が用いられている
。

このように人工肺を組み込んだ体外循環血液回路におい
ては、気泡が流入した場合にこれを除去したり、万一回
路チューブ折れなどにより循環血液量が減少した時に備
えて、血液を貯留するための貯血槽が設けられている。

この貯血槽は、血液の貯血量の確認および大容量の貯血
量の確保の容易性などから、硬質部材製のハードシェル
型の貯血槽が一般的であり、人工肺との一体化も容易な
ため、貯血槽を一体的に設けた人工肺も提案されている
。

しかし、このような貯血槽が疎水性であると、血液やプ
ライミング液が血液流路全体を使って均一に流れず、偏
流となって貯血部に流れ込み、気泡を発生させるという
問題があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉従って、本発明の目的は、血液流路面の全部または一部
を親水化処理することにより血液およびプライミング液
に対する濡れ性を改良し、貯血部に流入する血液による
気泡の発生を抑えた貯血槽を提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉本発明は、少なくとも一部が傾斜した血液流路面と、該
血液流路面の上流に位置する血液流入部と、該血液流路
面の下方に位置する貯血部と、該貯血部の下流に位置す
る血液流出部とを有する貯血槽であって、前記血液流路
面は親水性を有し、血液流入部から流入した血液が血液
流路面上を流下して貯血部に流入する際に、血液流路面
上において偏流が生じにくく、血液流路面の全体に亙り
ほぼ均一に流れるよう構成したことを特徴とする貯血槽
を提供するものである。

ここで、前記親木性を有する血液流路面の水に対する接
触角が９０゛未満、特に８０”以下であるのが好ましい
。

以下に本発明の貯血槽を人工肺組込型の貯血槽を好適実
施例として更に詳細に説明する。

人工肺と一体化されるハードシェルの型貯血槽１は、第
１図に概略を示すように、血液導入口２、この血液導入
口に連通し、かつ血液導入口２よりほぼ落差のない底面
を有する血液流入部５、この血液流入部に連通し血液流
入部５より漸次下垂する底面を有する貯血部６およびこ
の貯血部６の下部に設けられた血液流出口３を有する硬
質部材により形成されたハウジング７を有するものであ
る。　ここで、血液流入部５の底面および貯血部６の底
面あるいはさらにハウジング７の側面が血液流路面４を
なす。

このような構成を有する貯血槽は、人工肺の体外循環回
路中に設けられるが、例えば、第２図に示すように人工
肺および熱交換器と一体化された人工肺装置となされる
ことにより好適に用いられる。

第２図に示す好適実施例において、人工肺１１は円筒状
のハウジング本体１２およびその両開放端部を閉鎮する
取付はカバー１３ａ、１３ｂを有するハウジングを具え
、ハウジング内には多数の中空糸膜１４がハウジングの
長手方向に沿って並列的に相互に離間配置されている。

そしてこれらの中空糸膜１４の両端部はそれぞれの開口
が閉塞されない状態で隔壁１５ａ１１５ｂによりハウジ
ング本体１２に液密に保持されている。

また、一方の取付はカバー１３ａとハウジング本体１２
と隔壁１５ａとで形成される中空糸膜の内部空間に連通
ずるガス流入空間１６にはガス流入ポート１７が、他方
の取付はカバー１３ｂとハウジング本体１２と隔壁１５
ｂとで形成される中空糸膜の内部空間に連通ずるガス流
出空間１８にはガス流出ボート１９ｂがそれぞれ連通し
て設けられている。

さらに、ハウジング本体１２内壁と両隔壁１５ａ、１５
ｂと中空糸膜１４外壁とで構成される血液室２０には血
液流入口２１および血液流出口２２が連通して設けられ
ている。

この実施態様で示される人工肺１１は、中空糸膜１４の
内部空間に空気等の酸素含有ガスを吹送し、中空糸膜１
４の外側に血液を流してガス交換を行なうタイプのもの
である。

中空糸膜１４として用いられる材質としては、通常人工
肺に使用されている疎水性の膜ならいかなるものでもよ
く、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピ
レン、シリコーン等が好適である。

この人工肺１１の血液流出口２２には、第１図につき前
述したような構成の貯血槽１の血液導入口２が液密に接
続されている。

一方、人工肺の血液人口２１には、熱交換器２３が取り
付けられている。　熱交換器２３にはケーシング２４内
に多数の熱交換用管体２５がケーシング２４の長手方向
に沿って並列的に相互に離間して配置され、そしてこの
熱交換用管体２５の両端部はそれぞれの開口が閉塞され
ない状態で隔壁（図示せず）によりケーシング２４の側
壁に液密に保持されている。

そしてこの隔壁とケーシング２４の側壁と熱交換用管体
２５の外壁とで構成される空間２６には、血液入口ボー
ト２７および前記人工肺１１の血液流入口２１が連通し
ており、一方該空間２６と液密に区間された熱交換用管
体２５の内部空間には、ケーシング２４の片方の隔壁の
外側に連通ずる水入口ボート２８および同様にケーシン
グ２４の他方の隔壁の外側に連通する水出口ポート（図
示せず）がそれぞれ連通するよう構成されている。

従って、この実施態様に示される熱交換器２３は、血液
入口ボート２７より熱交換器２３に血液が流入し熱交換
用管体２５の外側を流れ、そのとき水入口ボート２８よ
り熱交換用管体２５の内部には温水または冷水が流れて
、熱交換用管体１５に接触する血液を加温したり冷却し
たりする。　しかしながら、熱交換用管体の内部に血液
を流し熱交換用管体の外部に冷却もしくは加温媒体を流
す方式の熱交換器を同様に用いることも可能である。

本発明は、第１図につき例示する貯血槽につき説明した
ように、貯血槽の血液流路面の全部もしくは一部が親水
性を有するものである。血液流路面を構成する材質自体
が親水性を有するものでもよいが、以下には親木化処理
したものの例を挙げる。　血液流路面の親水化処理方法
には種々あるが、本発明において適用が可能なものの一
例として次のものがある。

（１，）酸処理用いる酸としては、ＫＭｎＯ４／Ｈ２ｓｏ４溶液、Ｋ２
　Ｃｒ２Ｏ７／　Ｈ２Ｓ　０４溶液などがあるが、特に
Ｋ　Ｍｌ　０４　／　Ｈ２Ｓ　０４溶液が好適である。

　この溶液の各成分の濃度は、Ｋ　Ｍ　ｎＯ４０、０５
〜１　ｗ　ｔ％、Ｈ２ＳＯ４９０〜１００ｗｔ％が親水
化に好ましい。

また、上記の混酸に限られず、単独の酸、例えばＨ２Ｓ
Ｏ４のみを用いてもよい。

（２）アルブミン水溶液処理アルブミン水溶液は０．５〜８　ｗ　／　ｖ％のものを
用いるのが親水化に好適である。

（３）ＰＨＨＭＡ処理ＰＨＨＭＡ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うが、その濃度は親水化には０．
０５〜４ｗｔ％がよい。

（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
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程度に応じて定められる。

（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程度に応じて定められる。

（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。その処理時間
は要求される親水化程度に応じて定められる。

以上述べたように貯血槽の親水化処理方法には種々ある
が、親水化度の評価としては水に対する濡れ性、すなわ
ち、水との接触角で行うのがわかりやすい。

このとき、貯血槽の構成部材において、水との接触角は
９０°未満、好ましくは８０°以下にしておけば、ブラ
イミング液および血液に対する濡れ性は充分である。

〈発明の作用〉第２図に示すような貯血槽１を人工肺１１および熱交換
器と一体化した人工肺装置において、血液流入ポート２
７より熱交換器２３に流入した血液は人工肺１１の血液
流入口２１に至る間に加温または冷却され、人工肺１１
の血液流入口２１から流入した血液は血液室２０を通る
間に中空糸膜１４を介して中空糸膜１４の内部空間を清
適ずる酸素含有ガスとガス交換を行い、血液中の二酸化
炭素が除去され、自体で消費された酸素が供給される。

このようにして酸素を供給された血液は、人工肺１１の
血液流出口２２から流出し、連通ずる貯血槽１の血液導
入口２から貯血槽１内に流入する。　血液導入口２より
導入された血液は、この血液導入口２に連通される血液
流入部５に至り、血液流路面４をスムーズに送流され、
静かに貯血部６内に流下し、貯留される。

従来、この貯血槽１のハウジング７は、例えば、硬質塩
化ビニル樹脂、スチレン樹脂、カーボネイト樹脂などの
疎水性を有する材料により形成されていた。　そのため
、前記血液流路面４も疎水性を有するため、無血プライ
ミングを行なった場合、ブライミング液が血液流路面４
全体わたって流れずに偏った流れになり、液流に乱れが
生じ、滝が池に落ちるがととくにブライミング液が貯血
部６に流れ込み、ブライミング液は貯血部６で泡を発生
させるという欠点を有していた。

本発明においては、第１図につき説明した貯血槽１の血
液流路面４が前述したような親水化方法によって親水化
され、血液およびブライミング液に対する濡れ性が向上
されているため、血液およびブライミング液は血液流路
面４を偏流したり、−度に流れ込んだりすることなく、
全体的に均質な流れを形成するようになるから、ここで
発泡するようなことはなくなる。

〈実施例〉以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（比較例）第１図に示すような貯血槽を、ポリカーボネート樹脂の
射出成形により作製した。

（実施例１）比較例と同様に作製した貯血槽の血液流路面を、０．４
％ＫＭｎＯ４／ｃｏｎｃＨ２ｓｏ４溶液に５分間浸漬し
た後、内液を排出して水洗後空気乾燥した。

（実施例２）比較例と同様に作製した人工肺に、４％アルブミン溶液
を満たし、３０秒静置した。　その後内液を排出した後
、クリーンベンチ内で風乾した。

（実施例３）比較例と同様に作製した貯血槽に、０．２Ｗ　／　Ｖ％
のＰＨＥＭＡを含むメタノール溶液を満たし、１分間静
置した。　その後内液を排出した後、クリーンベンチ内
で風乾した。

（実施例４）比較例で作製した貯血槽の血液流路面を、コロナ放電装
置（ＨＦＳ２０２、春日電気社製）を用い、厚さ８０ｐ
１のテフロンシートを一枚巻いた幅１．０　ｍｍ、長さ
２０ｍｍの電極に１２０■、６．５Ａの電流を流してコ
ロナ放電処理を行なった。

（実施例５）比較例で作製した貯血槽をタンク内で、１０’ｔｏｒｒ
、　３０〜４０℃で、１００Ｗ、２ｍｉｎのプラズマ処
理を行った。

（実施例６）ガラスのデシケータ中に比較例で作製した貯血槽を入れ
、デシケータ内の温度を５０”　にした後、０．８ｕ／
ｍｉｎの０２をオゾン発生装置に流し、１００■でオゾ
ンを発生させ、デシケータ内に流入させた。　この処理
を２０分行なった後、デシケータ内を０２で置換した後
、デシケータから取り出しオゾン処理を終了したゆ（試験例１）比較例および実施例１〜６で作製された貯血槽の血液流
路面の一部を切り取り、水に対する接触角を測定したと
ころ、表１に示す結果が得られた。

表　　　　１（試験例２）比較例および実施例１〜６で作製された貯血槽について
、貯血部に３００ｍＪｌの生理食塩水を貯めた状態で、
血液流路面に同じく生理食塩水を４Ｉｌ／ｍｉｎで流し
、血液流路面での生理食塩水の流れ方および貯血部での
泡の発生を観察した。　その結果を表２に示す。

表　　２〈発明の効果〉本発明の貯血槽は、特に血液流路面が親水性を有するの
で、ブライミングを夜および血液に対する濡れ性が極め
てすぐれる。

従って、血液流路面を流れる血液が偏った流れにならず
、均一に流下するので、血液が血液流路面から貯血部に
流入する際の気泡の発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明および従来例に適用される貯血槽の一
実施例を示す縦断面図である。第２図は、本発明に適用される中空糸膜を有する人工肺
装置を示す一部切欠正面図である。符号の説明１・・・貯血槽、　　　　　　２・・・血液導入口、３
・・・血液導出口、４・・・血液流路面（血液接触面）、５・・・血液流入部、　　　　６・・・貯血部、１１・
・・人工肺、　　　　１４・・・中空糸膜、１４ａ・・
・中空糸膜外壁（血液接触面）、１６・・・ガス流入空
間、１７・・・ガス流入ボート、１８・・・ガス流出空
間、１９・・・ガス流出ボート、２０・・・血液室、　
　　２１・・・血液流入口、２２・・・血液流出口、　
　２３・・・熱交換器、２５・・・熱交換用管体、２７
・・・血液入口ボート、２８・・・水入口ポートＦＩＧ、１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも一部が傾斜した血液流路面と、該血液
流路面の上流に位置する血液流入部と、該血液流路面の
下方に位置する貯血部と、該貯血部の下流に位置する血
液流出部とを有する貯血槽であって、前記血液流路面は
親水性を有し、血液流入部から流入した血液が血液流路
面上を流下して貯血部に流入する際に、血液流路面上に
おいて偏流が生じにくく、血液流路面の全体に亙りほぼ
均一に流れるよう構成したことを特徴とする貯血槽。
（２）前記親水性を有する血液流路面の水に対する接触
角が９０°未満である特許請求の範囲第１項記載の貯血
槽。
（３）前記接触角が８０°以下である特許請求の範囲第
２項記載の貯血槽。