JPH0299069A - 血液処理装置 - Google Patents

血液処理装置

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JPH0299069A
JPH0299069A JP25441088A JP25441088A JPH0299069A JP H0299069 A JPH0299069 A JP H0299069A JP 25441088 A JP25441088 A JP 25441088A JP 25441088 A JP25441088 A JP 25441088A JP H0299069 A JPH0299069 A JP H0299069A
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JP
Japan
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blood
blood processing
section
processing device
gas
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JP25441088A
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Takaaki Osawa
孝明 大澤
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Terumo Corp
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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、血漿分離器、人工腎臓、血漿分離器、人工肺
、血液浄化装置などの血液処理装置に関する。
[従来の技術] 現在、血液処理装置としては、血漿分離器、人工腎臓、
人工肺、活性炭吸着剤、特異蛋白質吸着剤などを充填し
た血液浄化器等が使用されている。
このような血液処理装置は、体外循環後、生体に返血す
る際、血液中の気泡を生体に戻さないために回路中に気
泡検出部および気泡トラップ部を設けている。第11図
に従来の血液処理回路の一部分を示す。
血液処理装置は、使用時に、第13図に示すように、血
液処理装置200の下流に気泡トラップ部2ozが取り
付けられ、さらにこの気泡トラップ2゜2に、気体検出
部204、気泡検知手段220が設けられる。そして、
気泡検知部204および検知手段220に気体が検出さ
れると、検知手段120より出力される信号によりクラ
ンプ208が閉じるようになっている。
[発明が解決しようとする問題点] 第13図に示すものでは、血液処理装置と別に気体トラ
ップを設けることが必要であり、このため体外循環回路
の複雑化、回路中のプライミングボリュームの増加とい
う問題があった。
また、従来の血液処理装置、例えば血漿分離器では、1
回の血液処理操作を行うために、ブライミング時には、
血液流入口が上方となるようにし、血液回収時には、血
液流出口が下方となるように、血液処理器の逆転操作を
行うことが必要であり、作業が煩雑であるとともに、作
業中に血液処理器を誤って落とす危険性、さらに、血液
処理器に接続されているチューブ類がからむ危険性があ
った。また、血液処理の自動化を行う血液処理装置とし
ては、上記の血液処理器の逆転操作を行うために、大掛
かりな回転機構が必要となり、装置全体が大型化すると
いう問題があった。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、血液処理装置と
は別に気体検知のための気泡トラップを取り付ける必要
がなく、体外循環回路を簡略にでき、かつプライミング
ボリュームも少な(することができる血液処理装置を提
供するものである。
また、本発明の目的は、上記問題点を解決し、血液処理
装置とは別に気泡トラップを取り付ける必要がなく、さ
らに、ブライミング時および血液回収時において、上、
下の回転作業を必要としない血液処理装置を提供するも
のである。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するものは、ハウジングと、該ハウジン
グ内に収納された血液処理部と、血液流入部と、血液流
出部を備えた血液処理装置であって、前記血液流出部は
、該血液処理装置の下方に位置する血液流出口と、前記
血液流出口より上方に位置する気体検知部とを有する血
液処理装置である。
また、上記目的を達成するものは、/%ウジングと、該
ハウジング内に収納された血液処理部と、血液流入部と
、血液流出部を備えた血液処理装置であって、前記血液
流出部は、該血液処理装置の上方に位置する第1の流出
口と、該血液処理装置の下方に位置する第2の流出口と
、該第1の流出口と該第2の流出口との間の位置に設け
られた気体検知部とを有する血液処理装置である。
また、上記目的を達成するものは、/”iクランプと、
該ハウジング内に収納された血液処理部と、血液流入部
と、11111液流出部を備えた血液処理装置であって
、前記血液流出部は、該血液処理装置の上方に位置する
第1の流出口と、該血液処理装置の下方に位置する第2
の流出口と、該第1の流出口と該第2の流出口との間の
位置に設けられた気体検知部と、該気体検知部と前記第
1の流出口との間の位置に設けられた液体検知部とを有
する血液処理装置である。
さらに、前記血液処理装置は、例えば、前記気体検知部
に設けられた気体検知手段からの信号により前記血液流
出口または前記第2の流出口を開閉する開閉手段を有し
ていることが好ましい。また、前記血液処理装置は、例
えば、前記血液流出口または第2の流出口と連通ずる連
通管と、前記気体検知手段からの信号により該連通管を
開閉する開閉手段を有していることが好ましい。また、
前記血液処理装置は、例えば、前記液体検知部に設けら
れた液体検知手段からの信号により前記第1の流出口を
開閉する開閉手段を有していることが好ましい。また、
前記血液処理装置は、例えば、前記第1の流出口と連通
ずる連通管と、前記液体検知手段からの信号により該連
通管を開閉する開閉手段とを有していることか好ましい
そこで、本発明の血液処理装置を図面に示す実施例を用
いて説明する。
第1図は、本発明の血液処理装置の一実施例の概念図で
あり、第2図および第3図は、本発明の血液処理装置の
他の実施例の概念図である。
第1図に示す本発明の血液処理装置lは、ハウジング2
と、ハウジング2内に収納された血液処理部3と、血液
流入部4と、血液流出部5を備え、そして、血液流出部
5は、血液処理装置1の下方に位置する血液流出口6と
、血1ffl fi出口6より上方に位置する気体検知
部8とを有している。また、血液流入部4には、血液流
入ロアが設けられている。そして、気体検知部8には、
気体検出手段が設けられており、気体検出手段は、気体
検知器9と、制御器10とにより構成されている。さら
に、血液流出口6には、連通管12が取り付けられてお
り、この連通管12には、回路開閉手段14が設けられ
ている。回路開閉手段14は、検知装置10の信号によ
り連通管12を開閉する。
血液処理部2としては、血漿分離器であれば血漿分離部
であり、人工肺であれば酸素付加および二酸化炭素除去
部、人工腎臓であれば透析部、吸着型物質除去器であれ
ば吸着部となる。
気体検知器9としては、液体中と気体中の音の伝搬性の
差を検知する超音波センサー また、液体中と気体中の
光の伝搬性または反射性などの相違を検知するもの、例
えば、発光ダイオード等の発光素子とホトトランジスタ
等の受光素子を別々に設けたもの、また一体に設けたち
のくホトカブラ、ホトインタカプラ)などを用いた光学
式センサーなどが用いられる。また、気体と液体の界面
が検知できるものを用いてもよい。
第1図に示した血液処理装置の作用を第1図を用いて説
明する。血液処理装置1には、通常、血液流入ロアより
血液あるいはプライミング液が流入し、血液流入部4、
血液処理部3、血液流出部5を満たし、血液流出口6よ
り連続的に流出する。そして、血液(またはプライミン
グ液、洗浄液)中に気体が混入した場合、気体は血液等
よりも軽いので、血液流出部5の上部より貯留してくる
。気体の量が増加してくると、血液流出部5の液面が下
降して(る。このとき、血液流出口6より重力方向で上
方に設けられた気体検知部8まで液面が下降すると、気
体検知器9により気体が検知され、その信号により制御
器10を介して連通管12に設けられた回路開閉手段1
4が閉じられ、気体が血液流出口6より流出することを
防止し、その結果、生体への気体の侵入を防止する。そ
して、血液処理装置を反転させ、血液流出口6が上方に
位置するようにし、連通管12を取り外した後、気体を
外部に排出する。また、連通管12に外部との連通口を
有するコネクターをあらかじめ取り付けておけば、連通
管12を取り外すことなく、上記の作業を行うことがで
きる。
次に、第2図に示す本発明の血液処理装置1は、ハウジ
ング2と、ハウジング2内に収納された血液処理部3と
、血液流入部4と、血液流出部5を備え、そして、血液
流出部5は、血液処理装置1の上方に位置する第1の流
出口11と、血液処理装置1の下方に位置する第2の流
出口6と、第1の流出口11と第2の流出口6との間の
位置に設けられた気体検知部8とを有している。そして
、第1の流出口には、菌不透過性フィルター16が、連
通管15を介して取り付けられている。また、気体検知
部8には、第1図のものと同様に、気体検知器9と制御
器10とにより構成された気体検知手段が取り付けられ
ており、さらに、連通管12.15には、制御器10の
出力信号により開閉する回路開閉手段14.17が設け
られていることが好ましい。
第2図に示した血液処理装置の作用は、第1図の血液処
理装置と同様に、気体検知手段により気体を検知した場
合、第2の流出口6と連通する連通管12に取り付けら
れている回路開閉手段14を閉塞する。さらに、それま
で閉じられていた第1の流出口11と連通する連通管1
5に取り付けられている回路開閉手段17を開くことに
より、血液流出部5に貯留した気体を第1の流出口11
およびこの流出口11に連通した菌不透過性フィルター
16より外部へ排出する。そして、所定時間経過後、回
路開閉手段17を閉塞し、回路開閉手段14を開放し、
再び血液処理に移行する。
よって、血液あるいは流通液体の流れを止めることなく
気体の排出を行うことができる。上記の所定時間は、血
液の流速、血液処理器の容量、気体検知部の位置などを
考慮して設定される。
そして、上記の作業は、自動的に行うことが好ましく、
第2図の血液処理装置における上記作業を制御器IOに
より行わせる場合の制御器10の動作の一例を第4図に
フローチャートで示す。
簡単に説明すると、気体検知器8により気体検知が行わ
れると、この気体検知信号は制御器10に送られ、制御
器10は、この検知信号に基づき、回路開閉手段14に
閉塞信号を、回路開閉手段17に開放信号を送る。さら
に、制御器10内のタイマーを作動させる。そして、所
定時間後、タイマーが切れると、回路開閉手段14に開
放信号を、回路開閉手段17に閉塞信号を送るように構
成されている。
次に、第3図に示す本発明の血液処理装置1は、ハウジ
ング2と、ハウジング2内に収納された血液処理部3と
、血液流入部4と、血液流出部5を備え、さらに、血液
流出部5は、血液処理装置1の上方に位置する第1の流
出口11と、血液処理装置1の下方に位置する第2の流
出口6と、第1の流出口11と第2の流出口6との間の
位置に設けられた気体検知部8と、気体検知部8と第1
の流出口11との間の位置に設けられた液体検知部I3
とを有している。
そして、第1の流出口には、菌不透過性フィルター16
が、連通管15を介して取り付けられている。また、気
体検知部8には、第1図のものと同様に、気体検知器9
と制御器10とにより構成された気体検知手段が取り付
けられており、さらに、連通管12.15には、制御器
10の出力信号により開閉する回路開閉手段14.17
が設けられていることが好ましい。
さらに、液体検知部13には、液体検知器18と制御器
10とにより構成される液体検知手段が設けられている
ことが好ましい。液体検知手段としては、上述した気体
検知手段に使用できるものを用いることができる。
第3図に示した血液処理装置の作用は、第1図の血液処
理装置と同様に、気体を検知した場合、第2の流出口6
と連通する連通管12に取り付けられている回路開閉手
段14を閉塞する。さらに、それまで閉じられていた第
1の流出口11と連通する連通管15に取り付けられて
いる回路開閉手段17を開くことにより、血液流出部5
に貯留した気体を第1の流出口11およびこの流出口1
1に連通した菌不透過性フィルター16より外部へ排出
する。そして、第1の流出口11の下方で、かつ気体検
知部8より上部に設けられた液体検知部13により液面
が検知されるまで、上記の状態を維持し、そして、液体
検知器18により液体が検知された場合、回路開閉手段
17を閉塞し、回路開閉手段14を開放する。よって、
血液あるいは流通液体の流れを止めることなく気体の排
出を行うことができる。上記の作業は自動的に行うこと
が好ましく、第3図の血液処理装置1における上記作業
を制御器10により行わせる場合の制御器10の動作の
一例を第5図にフローチャートで示す。簡単に説明する
と、気体検知器8により気体検知が行われると、この気
体検知信号は制御器10に送られ、制御器10はこの検
知信号に基づき、回路開閉手段■4に閉塞信号を、回路
開閉手段17に開放信号を送る。さらに、制御器10は
、液体検知器18に作動信号を送る。そして、液体検知
器18より液体検知信号が制御器10に入力されると、
制御器10は、回路開閉手段14に開放信号を、回路開
閉手段17に閉塞信号を送るように構成されている。
次に、本発明の血液処理装置を、血漿分離器に応用した
実施例を、第6図ないし第8図を用いて説明する。
この血漿分離器20は、血液流入部9に連通する血液流
入ロアと自演処理部としての血漿分離膜23と血液流出
部5を備えたものであり、而液流出部5は、血漿分離器
2oの上端に位置する第1の流出口11と、血漿分離器
2oの下端に位置する第2の流出口6と、第1の流出口
11と第2の流出D6との間(重力方向)の位置に設け
られた気体検知部8と、気体検知部8より上方であり、
第1の流出口IIのすぐ下の位置に設けられた液体検知
部13とを有している。
そして、第6図ないし第8図に示す平膜型血漿分離器は
、側部に2つの血漿流出口25a、 25bを有し、上
端に第1の流出口11、下端に第2の流出口6を有する
円形管状ハウジング2と、中央に血液流入ロアおよび周
縁にOリング28を取り付けた蓋体27とからなり、こ
の中に血漿分離膜23、血液流路規制板30.32およ
び血漿流路形成板31が収納されている。さらに、第6
図および第8図に示すように、ハウジング2の側壁の中
央部には、断面が半球状をした突出部が形成されており
、この突出部が気体検知部8を構成している。気体検知
部は、ハウジング2の側壁の下から1/2〜1/3の位
置に設けることが好ましい。さらに、ハウジング2の側
壁の上部には、断面が三角形状をした突出部が設けられ
ており、この突出部が液体検知部13を構成している。
液体検知部は、できる限りハウジング2の内面の上端(
流出部5の上端)に近いことが好ましい。また、上記2
つの突出部の形状は、上述のものに限られず、どのよう
なものであってもよい。さらに、第8図に示すように、
突出部は、ハウジング2の側壁の幅全体に設けられてい
るが、これに限らず、一部に設けたものとしてもよい。
なお、突出部に流入した気体が容易に流出できるような
形状とすることが好ましい。さらに、第8図に示すよう
に、気体検知部8には、気体検知器9が取り付けられて
いる。
この実施例では、気体検知器9は、超音波発信部9a、
超音波受信部9b、超音波発受信器9Cとにより構成さ
れ、さらに、超音波発受信器9cは、制御器10と接続
されている。さらに、液体検知部13には、液体検知1
18が取り付けられており、液体検知器18は、気体検
知器9と同様に、超音波発信部18a1超音波受信部1
8b1超音波発受信器18cにより構成され、超音波発
受信器18cは、制御器1oに接続されている。そして
、制御器10は、第5図に示したフローチャートのよう
に作動するように構成されている。
そして、血漿分離部は、中心に血液流入ロアと連通ずる
開口部および周辺付近に血漿流出口25a、25bと連
通する血漿通過孔を備えたスクリーンメツシュまたは不
織布よりなる円形血漿流路形成体31を上下2枚の円形
血漿分離膜23にて被包し、その周縁部および中心開口
部の周縁部を熱融着、接着等によりシールするとともに
、血漿通過孔の外周にシール材33を貼着した血漿分離
膜ユニットにより形成されている。ここで円形血漿流路
形成体31は血漿の流路を確保できるものであれば、上
記メツシュまたは不織布に限られるものではない。そし
て、複数枚の血漿分離膜ユニット間には、各ユニットに
対応した中心間口部および血漿通過孔を備え、かつ両面
に多数の凸部を備えた(ただし、該通過孔の外周部は平
坦である)円形血液流路形成体3oが配設されている。
また、血漿分離膜ユニットの最上部の上および最下部の
下には、分離膜ユニットの中央開口部および血漿通過孔
に対応した開口部および通過孔を備えかつ片面に多数の
凸部を有する(ただし、該通過孔の外周部は平坦である
)円形血液流路形成体32を凸部が分離膜ユニットに接
するように当接されている。これらの血漿分離膜ユニッ
トおよび血液流路形成体30.32を複数枚重ね合わせ
てハウジング2内に挿入し、これに蓋体27を押圧して
ハウジング2内に嵌合させてOリング28により液密に
シールされている。また、上記の押圧により、血漿分離
膜ユニットと血液流路形成体30.32とが、前記通過
孔の外周部にてシール材により液密に結合され、各通過
孔が連通ずる。
よって、この血漿分離器20では、蓋体27の血液流入
ロアと血漿分離膜ユニットの中央開口部および血液流路
形成体30.32の中央開口部とがら形成される空間が
血液流入部4を形成する。
また、ハウジング2の内周面と上記の血漿分離膜ユニッ
トおよび血液流路形成体30.32の外周とにより形成
される環状空間が血液流出部5を形成している。そして
、この血液流出部5には2つの流出口11,6が設けら
れており、第1の流出口11は、使用時において、この
環状空間により形成された血液流出部5の重力方向の上
端部と連通している。また、第2の血液流出口6は、使
用時において、上記の環状空間により形成された血液流
出部5の重力方向の下端と連通している。つまり、2つ
の流出口11,6は、第6図に示すように、円形筒状ハ
ウジング2の側壁に向かい合うように設けられている。
第1の流出口11は、血液流出部5の重力方向に対して
最高部に配することが好ましい。最高部とは、最高部分
1点ではなく、最高部付近でよい。また、第2の流出口
6についても、血液流出部5の重力方向に対して最低部
に配することが好ましい。最低部とは、最低部分1点で
はなく、最低部付近でよい。
なお、血漿分離膜23としては、硝酸セルロース、酢酸
セルロース等の有機酸エステル等のセルロースエステル
、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート等
の合成樹脂膜(膜厚30〜200μm)を相分離法、抽
出法、延伸法、荷電粒子照射法等の公知の方法で製膜し
たもので、その平均孔径が0.1〜1μ次程度のもので
ある。
血液流路形成体30.32は、血漿分離膜23との間で
血液の流路を形成するもので、多数の突起を有するもの
である。そのヤング率は、1’、 OX 10’〜2.
 OX 10 dyne/am”、好ましくは、1.0
X10’〜1. OX 10 dyne/cm’の材質
のものである。その理由は、分離器を押圧し血液流路を
狭めやすくかつ弛緩させたとき、流路が可塑的に自己復
元し、所望の濾過膜を得やすくするためである。この範
囲のヤング率を有する材質としては、例えば低密度ポリ
エチレン、シリコーン、インプレンゴム、ブチルゴム、
スチレン−ブタジェンゴム(SBR)、エチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂(EVA)等が挙げられる。また、前
記凸部を備えた血液流路形成体の表面硬度は10〜10
0のショアA硬度を有するものが望ましい。血液流路形
成体30.32の凸部は、ここで血漿分離膜23を支え
て変形を防止し、凸部間の間隙において血液の流路を確
保するものである。
この凸部は高さが50〜500μmのものが望ましく、
特に100〜250μmのものが好ましい。その理由は
、50μm未満では流路厚の調節が難しく、また500
μlを越えると変形が大きく誤差を生じやすく、かつせ
ん断速度を大きくすることができないからである。また
、これらの凸部の底部の間隔は100〜2.000 p
 mが好ましく、特ニ4oo〜8o。
μ晟が好ましい。また、凸部の底部の半径、対角線ない
し一辺の長さと凸部間の距離の比は1:1〜1・3が望
ましい。
また、血漿分離器20の他の実施例としては、例えば、
第9図に示すようなものも好ましい。
第9図に示す実施例と第1図に示したものとの相違は、
血液流入ロアがハウジング2に設けられている点と、血
漿分離部の構成である。
この実施例では、中央に開口部および周辺付近に血漿通
過孔を備えたスクリーンメツシュあるいは不織布よりな
る円形状の血漿流路形成体31を、血漿分離膜23の突
状部23aが血液流路側となるように2枚の血漿分離膜
23で挟装し、その周縁および中央開口部の周縁をシー
ルして、膜ユニットを形成させている。そして、この膜
ユニット間に、該ユニットに対応した中央開口部および
血漿通過孔と血漿通過孔の外周にシール材33を貼着さ
せた平板状の血液流路形成体37を配設し、シール材3
3により膜ユニットと血液流路形成体37とを液密状態
としている。
血漿分離膜23の突状部23aは、その上部に設けられ
た血液流路形成体37とによって、該血漿分離膜を支え
て変形を防止し、突状部23a間の間隙において、血液
の流通路を確保するものである。この突状部23aは、
高さHが20〜200μ罠、底部直径Rが100〜10
00μ肩、突状部の頂点−の間隔りが300〜2000
μmで、突状部の膜表面全体に対する占有面積が3〜2
0%であることか好ましい。さらに好ましくは高さHが
50〜IHμm、底部直径Rが200〜500μl、突
状部の頂点の間隔りが500〜1000μmで、突状部
の膜表面全体に対する占有面積が5〜15%であること
が望ましい。
また平板状の血液流路形成体37としては、ブリネル硬
さ(J l5Z2243) 10以上の硬質な材質から
なり、厚さTが10〜200μmさらに20〜50μm
のものを用いることが好ましい。この範囲のブリネル硬
さを持つ材質としては、ポリエチレン、ポロプロピレン
、ポリエステル、ボリカーホ不一ト等が挙げられる。ま
た、血漿流路形成体31としては、上述したものが好適
に使用できる。
上記のようような血漿分離膜表面に突状部を有するもの
を用いることにより、血漿分離装置を小型化することが
できる。さらに、突状部付血漿分離膜の上部に硬質の血
液流路形成体を設け、突状部形状を上記のごとく設定す
ることにより、高度に均一かつ安定化した薄層血液流路
の形成を可能とし、高い血漿分離性能が得られる。なお
、血液処理装置は、上述の血漿分離装置の他、中空糸型
血漿分離器、中空糸型人工腎臓、積層型人工腎臓、活性
炭などを充填した毒物吸着型人工肝臓、特異蛋白吸着器
などが用いられ、種々の血液処理装置に応用される。
次に、本発明の血液処理装置を血漿分離装置に応用した
ものを取り付けた体外循環回路装置を第10図に示す実
施例を用いて説明する。
体外循環回路装置40は、血液供給源に接続される接続
部42と、血液流入部と血液処理部と血液流出部を備え
、さらに血液流出部と連通し、かつ血液処理器20の上
端に位置する第1の流出口11と、血液処理器20の下
端に位置する第2の流出口6と、気体検知部8と、液体
検知部13とを有する血液処理器20と、接続部42と
血液処理器20の自演流入ロアとを連通ずる第1連通管
44と、血液処理器20の血液流出口6と一端が連通ず
る第2連通管12と、ブライミングまたは洗浄用液体供
給源43と、液体貯留容器49と、液体供給源43と第
1連通管44とを連通ずる第3連通管45と、血液処理
器の第1の流出口IIと液体貯留容器49とを連通ずる
第4連通管47とを有している。
そして、血液処理装置としては、第6図ないし第8図お
よび第9図に示したような平膜積層型血漿分離器の他、
中空糸型血漿分離器、中空糸型人工腎臓、積層型人工腎
臓、活性炭などを充填した毒物吸着型人工肝臓、特異蛋
白吸着器などが用いられ、種々の血液処理装置に応用さ
れる。
そして、第10図は、血液処理装置として血漿分離装置
を用いた実施例を示している。
図面を参照して具体的に説明すると、第10図に示す体
外循環回路装置40は、血液供給源に接続される接続部
42と、血液処理器20と、プライミングまたは洗浄用
液体供給#43と、液体貯留容器49と、接続部42と
血液処理器20の血液流入ロアとを連通ずる第1連通管
44と、液体供給源43と第1連通管44とを連通ずる
第3連通管45と、液体または血液を血液処理器20へ
送液しうるように第1連通管44に付設された送液手段
46と、血液処理器20の第1の流出口11と液体貯留
容器49とを連通ずる第4連通管47と、同様に、第1
の流出口11と連通ずる第7連通管15と、その端部に
取り付けられた菌不透過性フィルター16と、第1連通
管44と血液処理器20の第2の流出口6とを連通ずる
第2連通管12と、第2連通管12の途中に設けられた
貯部用容器62と、血液処理器20の気体検知部8に取
り付けられた気体検知器9と、血液処理器20の液体検
知部13に取り付けられた液体検知器18と、これら気
体検知器8、液体検知器9と電気的に接続された制御器
10とを有している。
そして、この実施例では、第2連通管12は、送液手段
46よりも血液処理器20側の位置の第1連通管44と
、連通部68にて連通しており、いわゆる単針式lポン
プシステムとなっている。
そして、第3連通管45には回路開閉手段51が、第4
連通管47には回路開閉手段52が、第2連通管12に
は回路開閉手段14.54が、さらに、第3連通管45
の連通部69と接続部42の間の位置の第1連通管44
には、回路開閉手段50が、さらに、第2連通管12と
の連通部68と血液流入ロアとの間の位置の第1連通管
44には回路開閉手段55が、さらに、第7連通管15
には、回路開閉手段17が、それぞれ設けられている。
そして、回路開閉手段14.17は、制御器10と電気
的に接続されている。
さらに、この装置では、血液処理器が血漿分離器20で
あるので、血漿分離器20の血漿流出口25a、 25
bには、第6連通管57が設けられており、血漿採取容
器58を連通している。この第6連通管57には、血漿
を血漿採取容器58に送液するための送液手段60が設
けられている。
さらに、第2連通管12と液体貯留容器49とを連通部
67にて連通ずる第5連通管70を設けてもよい。さら
に、この第5連通管70には、送液手段71を設けても
よい。この第5連通管70および送液手段71を設ける
ことにより、液体貯留容器49内に流入した液体を循環
させることにより、血液処理器20を洗浄することがで
きる。
この実施例の血漿分離装置4oでは、血液処理器20と
しては、第6図および第9図に示し、上述したような、
血液流出部5に2つの流出口11゜6および気体検知部
8、液体検知部13が設けられたものが使用される。
接続部42は、生体静脈や血液バック等の適当な供血手
段との接続を行うものである。接続部42としては、供
血手段が生体静脈の場合には採血針が用いられ、その他
の血液を収納した容器(例えば、血液バッグ)であれば
、それらの容器と接続可能なコネクターが用いられる。
第1連通管44、第2連通管48、第3連通管45、第
4連通管47、第5連通管57、第6連通管7oおよび
第7連通管15としては、例えば塩化ビニル樹脂などの
透明性を有する可撓性合成樹脂製管が好適に使用できる
そして、第1連通管44、第5連通管57および第6連
通管70に付設される送液手段48.60.71として
は、ローラーポンプ、ペリスタリックポンプなどのポン
プが好適に用いられる。
液体貯留容器49、貯血用容器62、血漿採取用容器5
8としては、軟質合成樹脂(例えば、塩化ビニル樹脂)
により形成された、密閉型の貯血手段、あるいは、開放
型の貯血手段、例えば、菌不透過性の疎水性フィルター
を有する硬質合成樹脂(例えば、ポリカーボネート、硬
質塩化ビニル樹脂)製容器などが好適に使用できる。
そして、回路開閉手段、14.1?、 50.51.5
2.54゜55としては、鉗子などを用いてもよいが、
好ましくは、電磁作用により開閉するクランプを用いる
ことである。さらに、回路開閉手段14.17゜50、
51.52.54.55に電気的に接続され、各回路開
閉手段に対して、開閉信号を出力する切替手段80を設
け、この切替手段80により、自動的に回路開閉手段の
開閉を行うものとしてもよい。そして、切替手段80と
しては、例えば、上記7つの回路開閉手段を電気的に接
続し、この切替手段80に設けられたモード(プライミ
ングモード、血液初期導入モード、採血モード、返血モ
ード、血液回収モードA、B)切替スイッチの選択によ
り、上記7つの回路開閉部を目的とするモードに合致し
た開閉状態に切替るものとしてもよい。
切替手段80が有す礎上記のようなモードの切替スイッ
チを選択したときの出力信号としては、プライミングモ
ードにおいては、回路開閉手段17、51.55を開放
状態とし、回路開閉手段50.52゜14、54を閉塞
状態とするものであり、血液初期導入モードにおいては
、回路開閉手段50.55.52を開放状態とし、回路
開閉手段17.51.14.54を閉塞状態とするもの
であり、採血モード(血液処理モード)においては、回
路開閉手段50.55゜14を開放状態とし、回路開閉
手段17.51.52.54を閉塞状態とするものであ
り、返血モードにおいては、回路開閉手段50.54を
開放状態とし、回路開閉手段51.55.52.14.
17を閉塞状態とするものであり、血液回収モードAと
しては、回路開閉手段51.55.14を開放状態とし
、回路開閉手段50.52.54.17を閉塞状態とす
るものであり、血液回収モードB(返血モードと同じ)
においては、回路開閉手段50.54を開放状態とし、
回路開閉手段51.55.52.14.17を閉塞状態
とするものである。また、血液処理器20の洗浄を行う
場合(洗浄モード)には、回路開閉手段52.70を開
放状態としく送液手段を作動させる)、回路開閉手段1
4.17.55を閉塞状態とする。そして、血液処理時
(採血モード時)においては、回路開閉手段14.16
は、制御器10により制御される。
そして、制御器10は、例えば、第5図に示されるフロ
ーチャートのように作動する。
この体外循環回路装置の作用を第10図および第6図な
いし第8図を参照して説明する。
血液導入前に行うプライミング作業では、回路開閉手段
51.17を開放状態とし、回路開閉手段50.14.
52を閉塞状態として、送液手段46を作動させて、液
体供給源43より、生理食塩水を、第1連通管44を介
して、血液処理器20に導入する。血液流入ロアより導
入された生理食塩水は、血液処理部の空気あるいは充填
液を押し出しながら第1の流出口11に至り、血液処理
器20の内部の空気は、生理食塩水より軽いため優先的
に第1の流出口11、さらに、フィルター16より排出
され、容易にプライミング作業を行うことができる。ま
た、プライミング作業終了後、血液の導入を始めるとき
は、回路開閉手段50.52を開放状態とし、回路開閉
手段51..14.17を閉塞状態として、送液手段4
6を作動させて、血液を導入することにより、血液処理
器20の内部に充填されている生理食塩水は、血液より
も比重が軽いため、それを優先的に、第1の流出口11
より液体貯留容器49に排出することができ、血液処理
を速やかに開始することができる。
そして、血液処理に入る場合は、第1の流出口11が閉
塞状態となるようにし、また逆に第2の流出口6が開放
状態となるようにしく回路開閉手段50.14を開放状
態とし、回路開閉手段51.52゜17を閉塞状態とし
て)、送液手段46を作動させて、血液処理器20の内
部に血液を流入し、第2連通管48および第2の接続部
68を介して返血する。そして、血液処理器20の血液
流入ロアより流入した血液は、血液流路規制板30.3
2と血漿分離膜23とにより形成される空間を流れ、血
液流出口6に至る。その間に、血漿分離膜23により分
離された血漿は血漿流路形成材31により形成される空
間を流れ、血漿流出口25a、 25bに至る。さらに
、血液処理時は、制御器10も作動状態とされ、気体検
知部8による気体検知が行われると制御器IOは、第5
図に示したフローチャートのように作動する。
そして、血液の返血処理が終了した後、第1の流出口1
1を閉鎖し、第2の流出口6を開放した状態としく回路
開閉手段51.14を開放状態とし、回路開閉手段50
.52.17を閉塞状態として)、生理食塩水の導入を
行うと、比重の重い血液成分が優先的に第2の流出口6
より排出され、速やかに血液の回収作業を行うことがで
きる。よって、上記操作中、血液処理器の逆転を行う必
要がない。
[実施例コ 以下、本発明の実施例を第6図および第9図を参照して
具体的に説明する。
血漿分離膜としては、表面に高さ80μm、底部直径3
30μmの凸部を、頂点間隔750μmで多数有する円
形ポリプロピレン製濾過膜(平均孔径0゜(Htm、膜
厚130μm、外径1100z、中央開口部径20mm
、外周よりl 5ypm中央部に離間した位置に径61
1mの開口を向かい合う位置に2つ有するもの)を用い
た。血漿流路形成体としては、厚さ150μだ、外径9
6■、中央間ロ部径3Qmm、外周より13111π中
央部に離間した位置に径6■の血漿流通口を有するポリ
プロピレン製不織布を3枚重ねたものを用いた。そして
、2枚の分離膜間に上記の血漿流路形成体を挟装し、分
離膜の外周部および中央開口部をヒートシールすること
により、膜ユニットを作成した。血液流路形成体として
は、厚さla+iのポリプロピレン製からなるものを用
いた。上記膜ユニットと血液流路形成体を、シール材と
して、ホットメルト接着剤を用いて交互に、積層し、血
漿分離体を作成した。
ハウシングとしては、ポリカーボネート製の円筒状筐体
(外径115IIIff、内径1109z、深さ10m
*)で、上面中央部に血液流入口(内径4.5nπ)、
2つの血漿流出口(内径4.5mm) 、さらにハウジ
ングの側壁に、向かい合う位置に内径4.5Iの2つの
流出口を有し、同様に第6図に示すように、側壁の中央
部に気体検知部を形成する突出部(断面が略半円形で、
最大突出部の高さXが121m、幅Yが20mm)を設
け、さらに、側壁の上部で流出口の下方に第6図に示す
ような液体検知部を形成する突出部(断面が三角形状で
、高さAが12am、幅Bが30+++11)を設けた
ものを用いた。
そして、血漿分離体を筺体内に収納した後、側面にシリ
コンゴム製Oリングを有するポリカーボネート製の底板
を挿入して、本発明の血漿分離装置を作成した。この血
漿分離装置の有効膜面積はO,llx”であった。
(実験1) 第11図に上記実施例の血液処理装置の気泡トラップ性
能実験に用いた回路を示す。
実験では、血液リザーバー80にヘパリン和牛面(11
c t 40%)2f2を入れる。血液リザーバー80
の底部97より循環回路82が接続され、循環回路82
は血液リザーバー80の上部96につながっている。
血液リザーバーの上部96、底部97の間には除泡部9
5があり、貯留血液81に気泡が混ざらないようにした
。循環回路82には、血液ポンプ83により、毎分IQ
の速度で循環した。循環回路82の血液ポンプ83より
下流から副回路88が分岐し、血液ポンプ84により毎
分0.IQの速度で副回路の循環を行った。副回路88
には血漿分離器20があり、血漿分離器20の血液流入
ロアより血液が流入し、流出口6から流出した血液は除
泡チャンバー88を通り、循環回路82と再び合流する
。血漿分離器出口87と除泡チャンバー88の間からバ
イパス回路92が分岐し、循環回路82と合流する。
除泡チャンバー88と循環回路82の間およびバイパス
回路92にはそれぞれ回路開閉手段90.91かある。
循環回路82の副循環回路との合流点およびバイパス回
路との合流点より下流に、超音波気泡検出器93.94
 ()IAT置AND INSTRUMENTERIN
G。
N0RWAY、 ULTRASONICB[IBBLE
 DETECTOR,BD−100)を置き、気泡を検
出した。
血漿分離器85は、第6図ないし第8図のような構造を
有する。血液流入ロアを通り血液流入部4より血液が流
入し、血液流路規制板30.32と多孔膜23とにより
形成される空間を第6図の矢印のごとく流れ、血液流出
部5に至る。その間、多孔膜23により濾過された血漿
は血漿流路形成材31により形成される空間を流れ血漿
流出口25a、 25bに至る。血液の流れる空間と血
漿の流れる空間は、シール材33により区分されている
。血液流出部5には第1の流出口11と第2の流出口6
とが設けられている。この実験では血漿出口25a、 
25bおよび第1の流出口11は閉鎖した。
実験A:回路開閉手段91を閉じ、従来の除泡チャンバ
一方式について気泡を調ヘタ。
実験B:回路開閉手段90を閉じ、91を開け、除泡チ
ャンバーのない方式について調べた。
実験C:シリンジ99より気泡を混入し、回路開閉手段
91を閉じ、回路開閉手段90を開け、気体を強制注入
したときの従来の方式について調べた。
実験D:シリンジ99より気泡を混入し、回路開閉手段
90を閉じ、回路開閉手段91を開け、気体を強制注入
したときの除泡チャンバーのない方式について調べた。
超音波気泡検出器93.94のサンプリングは、30秒
間に600回行った。気体注入量は51Qとした。
結果は第1表に示す通りであった。
第1表 第1表に示されたように、血漿分離器85を除泡チャン
バーとして用いた場合、従来と同等以上の除泡性能があ
ることがわかった。
(実験2) 血漿分離器20としては、上記の実施例のものを用いた
。そして、その血液処理器の気体検知部および液体検知
部に第8図に示すように、気体検知器18a、 18b
、 18c、液体検知器9a、 9b、 9cを設けた
。気体検知器と液体検知器は同じもので、9a、 18
aは超音波発信器(周波数2 M Hz)であり、9b
、 18bは超音波受信器となっており、液体中と気体
中の超音波の伝搬性の差を利用して、両者の差を検知す
る。9c、 18cは、超音波送受信装置であり、制御
器10と接続されている。
体外循環回路としては、第11図に示すものを用いた。
まず、回路開閉手段125.17.129を開放し、回
路開閉手段127.14.128を閉鎖して、生理食塩
水容器124より生理食塩水を血漿分離器20に導入す
る。生理食塩水はライン126.121を通り、ポンプ
122の作用により血液流入ロアより入る。
血漿分離器20内の空気は生理食塩水より軽いため、す
みやかに第1の流出口11および菌不透過性フィルター
16より排出される。液体検出器18により液体が検知
されたならば、回路開閉手段17を閉じ、回路開閉手段
14を開ける。生理食塩水はライン120.130を通
り、癖液容器131に回収される。充分な量の生理食塩
水でプライミング洗浄を行う。
回路開閉手段125.17.129を閉鎖し、回路開閉
手段127.14.128を開放して、血液循環を開始
する。ここで、ビーカー132に入れられたヘパリン加
牛血2Qは、スターシー134、スターラーノ望−13
3により撹拌されている。血液は循環され、血漿分離器
20内が血液に置き換えられたならば、回路開閉手段1
18を開放すると、分離された血漿は血漿出口25a、
 25bより出て、ライン123を通り、ビーカー13
2へ返還される。
さらに、血液循環中、気体検知器9に気体が検知された
ならば、回路開閉手段14を閉じ、回路開閉手段17を
開け、気体を菌不透過性フィルター16より外部へ放出
する。液体検知装置18に液体が検知されたならば、回
路開閉手段17を閉じ、回路開閉手段14を開ける。以
上のように回路開閉手段の操作を決め、シリンジ147
から随時空気を負荷した。上記の操作により、返血ライ
ン120には目視による気体の混入は認められなかった
[発明の効果] 本発明の血液処理装置は、ハウジングと、該ハウジング
内に収納された血液処理部と、自演流入部と、血液流出
部を備えた血液処理装置であって、前記血液流出部は、
該血液処理装置の下方に位置する血液流出口と、前記血
液流出口より上方に位置する気体検知部とを有するもの
であり、特に、血液流出部に気体検知部を有しているの
で、血液処理装置とは別に気体検知のための気泡トラッ
プを取り付ける必要がなく、体外循環回路を簡略にでき
、かつプライミングボリュームも少なくすることができ
る。
また、本発明の血液処理装置は、ハウジングと、該ハウ
ジング内に収納された血液処理部と、血液流入部と、血
液流出部を備えた血液処理装置であって、前記血液流出
部は、該血液処理装置の上方に位置する第1の流出口と
、該血液処理装置の下方に位置する第2の流出口と、該
第1の流出口と該第2の流出口との間の位置に設けられ
た気体検知部とを有するものであり、また、本発明の血
液処理装置は、ハウジングと、該ハウジング内に収納さ
れた血液処理部と、血液流入部と、血液流出部を備えた
血液処理装置であって、前記血液流出部は、該血液処理
装置の上方に位置する第1の流出口と、該血液処理装置
の下方に位置する第2の流出口と、該第1の流出口と該
第2の流出口との間の位置に設けられた気体検知部と、
該気体検知部と前記第1の流出口との間の位置に設けら
れた液体検知部とを有するものであるので、血液処理装
置とは別に気体検知のための気泡トラップを取り付ける
必要がなく、体外循環回路を簡略にでき、かつプライミ
ングボリュームも少なくすることができる。
さらに、ブライミング時には、第2の流入口が閉塞した
状態とし、かつ第1の流入口を開放した状態として行う
ことにより、血液処理装置内部の空気を容易に除去する
ことができ、また、血液処理時および血液回収時には、
第1の流入口が閉塞した状態とし、かつ第2の流入口を
開放した状態として行うことにより、血液処理装置の上
下の回転作業を行うことな(、プライミング、血液処理
、血液回収を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図は、本発明の血液処理装置
の概念図、第4図は、第2図に示した本発明の血液処理
装置に使用する気体検知手段の制御器の動作の一例を示
すフローチャートを示す図、第5図は、第3図に示した
本発明の血液処理装置に使用される気体検知手段および
液体検知手段の制御器の動作の一例を示すフローチャー
ト示す図、第6図は、本発明の血液処理装置を血漿分離
装置に応用した一実施例の正面図、第7図は、第6図に
示した血液処理装置の断面図、第8図は、第6図に示し
た血液処理装置の側面図、第9図は、本発明の血液処理
装置の他の実施例の断面図、第10図は、本発明の血液
処理装置を用いた体外循環回路の一例を示す回路図、第
11図および第12図は本発明の血液処理装置の実験に
用いた回路図、第13図は、従来の血液処理装置を示す
図である。 31・・・血漿流路形成体 ■・・・血液処理器、2・・・ハウジング、3・・・血
液処理部、 4・・・血液流入部、5・・・血液流出部、6・・・第
2の流出口、11・・・第1の流出口、8・・・気体検
知部、9・・・気体検知器、IO・・・制御器、12.
15・・・連通管、13・・・液体検知部、16・・・
フィルター14.17・・・回路開閉手段、18・・・
液体検知器、23・・・血漿分離膜、25a、 25b
・・・部類流出口、27・・・蓋体、28・・・Oリン
グ、:((1,32,37・・・自演流路形成体、第1
図 第2図 第4図 第8図 第5図 第6図 第7図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ハウジングと、該ハウジング内に収納された血液
    処理部と、血液流入部と、血液流出部を備えた血液処理
    装置であって、前記血液流出部は、該血液処理装置の下
    方に位置する血液流出口と、前記血液流出口より上方に
    位置する気体検知部とを有することを特徴とする血液処
    理装置。
  2. (2)ハウジングと、該ハウジング内に収納された血液
    処理部と、血液流入部と、血液流出部を備えた血液処理
    装置であって、前記血液流出部は、該血液処理装置の上
    方に位置する第1の流出口と、該血液処理装置の下方に
    位置する第2の流出口と、該第1の流出口と該第2の流
    出口との間の位置に設けられた気体検知部とを有するこ
    とを特徴とする血液処理装置。
  3. (3)ハウジングと、該ハウジング内に収納された血液
    処理部と、血液流入部と、血液流出部を備えた血液処理
    装置であって、前記血液流出部は、該血液処理装置の上
    方に位置する第1の流出口と、該血液処理装置の下方に
    位置する第2の流出口と、該第1の流出口と該第2の流
    出口との間の位置に設けられた気体検知部と、該気体検
    知部と前記第1の流出口との間の位置に設けられた液体
    検知部とを有することを特徴とする血液処理装置。
  4. (4)前記血液処理装置は、前記気体検知部に設けられ
    た気体検知手段からの信号により前記血液流出口または
    前記第2の流出口を開閉する開閉手段を有している請求
    項1ないし3のいずれかに記載の血液処理装置。
  5. (5)前記血液処理装置は、前記血液流出口または第2
    の流出口と連通する連通管と、前記気体検知手段からの
    信号により該連通管を開閉する開閉手段を有している請
    求項4に記載の血液処理装置。
  6. (6)前記血液処理装置は、前記液体検知部に設けられ
    た液体検知手段からの信号により前記第1の流出口を開
    閉する開閉手段を有している請求項3に記載の血液処理
    装置。
  7. (7)前記血液処理装置は、前記第1の流出口と連通す
    る連通管と、前記液体検知手段からの信号により該連通
    管を開閉する開閉手段とを有している請求項6に記載の
    血液処理装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006520650A (ja) * 2003-03-17 2006-09-14 カーディオベンション, インコーポレイテッド 自動流れ制御を備えた体外血液取り扱いシステムおよび使用の方法

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