JPS583704B2 - 血液酸素供給器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 体外循環は数年間手術室における常用の方法でありかつ
常用の方法であった。

体外循環を行なう際の重要なコンポーネントは血液酸素
供給器である。

酸素供給器の機能は静脈血と密な関係に酸素を置くこと
であり、その結果、酸素はヘモグロビンと反応して結果
的に酸素を吸収および二酸化炭素の放出を生じる。

血液酸素供給器の興味ある歴史的な調査のために、Ｒｉ
ｃｈａｒｄ Ａ． ＤｅＷａｌｌｙＭ．Ｄ．などによる
「血液酸素供給器のテーマおよび変動」の題名の１９６
１年１２月に刊行された外科学の刊行物を参照されたし
。

３個の主要な形式の血液酸素供給器が技術分野において
知られている。

１．膜酸素供給器において、膜は酸素から血液を分離し
かつガス交換が膜を介しての拡散によって生じる。

或る形式の膜酸素供給器はＢｒａｍｓｏｎのアメリカ合
衆国特許番号第３，４ １ ３，０ ９ ５号に述べら
れている。

２．皮膜酸素供給器は血液の薄い皮膜を酸素環境にさら
す。

或る形式の皮膜酸素供給器は１９５６年１２月のＴｈｅ
Ｌａｎｃｅｔ 「ポリビニール メチラール スポ
ンジを用いる人工肺の設計」の題名の記事の第１２４６
頁に述べられている。

３．泡酸素供給器は酸素の泡を血液へ直接導入する。

アメリカ合衆国特許番号第３，５ ７ ８，４ １ １
号に述べられている泡酸素供給器において、泡室は血液
と酸素との混合を促進するように連続的な回旋経路を有
する。

アメリカ合衆国特許番号第３，８ ０ ７，９ ５ ８
号は複数個の垂直な管を用いる泡酸素供給器を述べてお
り、その複数個の垂直管を介して血液および酸素の混合
物が非常にゆるやかな流れで上昇する。

アメリカ合衆国特許番号第３，８ ９ ８，０ ４ ５
号は球形のビーズで緊密に包まれた格子室を有する泡酸
素供給器を述べており、特許権者は「ふかれた皮膜泡酸
素供給工程」として記述しているものを提供している。

１９５７年８月に外科学において刊行された事項のＡｄ
ｒｉａｎｏ Ｂｅｎｃｉｎｉ ２ Ｍ ． Ｄ．などに
よる「スポンジ−酸素供給器の予備研究」の題々に述べ
られるさらに他の形式の泡酸素供給器において、長い多
孔針がポリウレタンスポンジの円筒ピースに挿入される
。

発明の概要 この発明は、上述のＢｅｎｃｉｎｉ博士などによって教
示される「スポンジ」酸素供給器の改良された形式のも
のに関するものである。

後述される好ましい実施例では、酸素と血液とが混合さ
れる混合室が直立した透明なプラスチック円筒によって
形成される。

血液および酸素はこの円筒の底に導入され、エンドキャ
ップ部材によって形成される環状空洞の中へ流れかつ酸
素は血液を介して酸素泡を作り出す散布器を流過する。

酸素ガスの泡が導入される静脈血は、立体的な、すき間
のあるまたは開かれた（ ｏｐｅｎ）蜂窩状の材料（こ
の材料は、結果的に、酸素泡と血液とを混合し撹拌する
ので、以下「混合材料」と称する。

）を介して上方へ流れ、この混合材料はその混合材料の
長さに沿って混合室のすき間の断面領域を完全に充填す
る実質的に空隙な容積を有する。

この混合材料は気体酸素および液体血液相を完全に混合
し多量の血液泡沫を発生する。

その結果、ＣＯ２が血液から除去されかつ血液が酸素で
飽和される。

動脈血化された血液および血液泡沫は混合室の上端から
流れ出し、かつ泡取り室の入口へ連結される通路内に含
まれる。

泡取り室は同様に有利に第２の直立した透明なプラスチ
ック円筒を含み、この円筒はそこに装着される環状の泡
取りフィルタを有する。

その結果、泡取りフィルタの内側の空洞壁面の実質的な
部分は動脈血化された血液および血液泡沫によって接触
される。

泡取りフィルタは血液内の泡を崩壊し、そのため封じ込
められていた気体は泡取り室内に形成される開口を介し
て逃げる。

動脈血化された全血液は泡取り室の底へ落ちその泡取り
室からその全血液が患者へ戻される。

この発明の重要な特徴は、低速度の酸素の流れを必要と
すること、すなわち酸素で血液を飽和することおよびＣ
Ｏ２を付随的に除去することが酸素対血液の低い容量測
定比で達成されるということである。

このように、幅広い利用における或る形式の泡酸素供給
器が大気圧で静脈血の各１リットルに対して２ないし２
％リットルの酸素を必要とする。

この発明は、大気圧で約１リットル又はそれ以下のガス
と１リットルとの血液比のとき非常に効率的にかつ満足
して作動する。

そのような低速度の酸素の流れは重要なものとされる、
なぜならば刊行された技術論文は、泡酸素供給器の血液
傷害の程度が酸素と血液との容量測定比に関連さ？得る
ということを報告しているからである。

この発明により提供される改良された血液酸素供給器の
すべての展望は現在知られていないけれども、酸素の飽
和およびＣＯの除去が比較的低速度の酸素の流れで達成
されるという一つの理由は立体的な、すき間のある蜂窩
状の混合材料内で血液および酸素の泡を混合しかつ撹拌
することが酸素泡の表面に生じる拡散境界層に対する実
質的な障害を発生するということであると思われる。

この混合活動度は、酸素泡が大きさで分類されまたは分
けられ（ ｂｒｅａｋ ｄｏｗｎ）かつ血液を介して蛇
行性の経路をとるように強いられるという点においてさ
らに促進される。

この発明において達成される血液および酸素泡の完全な
混合は膨大な数の小さな泡の発生によって物理的に表わ
されるものであり、血液および泡の混合物は泡状反応を
示しておりかつ血液泡沫として以下に参照される。

後述されるように、この発明により構成される酸素供給
器は血液および酸素の混合の間に発生される泡沫のすべ
てを効果的に流しかつ崩壊する。

Ｂｅｎｃｉｎｉ博士などの論文によって例示される泡お
よび他の形式の血液酸素供給器の分野における先行技術
の従来の教示は、血液泡沫が避けられ又は少なくさも最
小にされるべきであるということであった。

この発明はそれゆえに、泡および皮膜形式の装置の両方
を含む先行技術の血液酸素供給器から実質的に変更した
ものおよび全く違ったものである、なぜならばこの発明
は血液泡沫の形成を促進するように設計しかつ現に促進
するものであるからである。

標準的な酸素供給器テスト工程を用いるこの発明により
構成される泡酸素供給器の広範囲な動物テストは、この
発明が意義ある低速度の酸素の流れで、血液を酸素で飽
和しかつそこからＣＯ２を除去することを達成し、一方
現在の泡酸素供給器と同じ又はより高度な標準に血液統
合性を維持するということを立証している。

この発明の混合室の相関的な利点は、その中の混合材料
が有利に実質的な空隙体積を有するということである。

その結果血液は何らくびれた空間を通過する必要もない
。

混合室はそれ故に血液の流れに対して低いインピーダン
スでありかつ加えて混合室内の血液の流れの早さは低く
保たれる。

その結果、正圧源はいらず患者からの重力供給だけが装
置の静脈入口側上に必要とされる。

この発明の他の特徴は、それが自由になる品目となり得
ることができそれによって使用後そのユニットを殺菌す
る必要性を回避することができるように製造するのに十
分なほど安価なものとなることである。

酸素供給器の個別的なコンポーネントは人間の血液と生
物的に不活性なかつ適合性ある材料から容易にかつ安く
製造される。

発明の詳細な説明 今第１図ないし第５図を参照して、血液酸素供給器は血
液および酸素を完全に混合するための酸素供給室９を含
む。

図示の実施例では、この室９は多口端部キャップ（以下
エンドキャップと１）１１によって閉じられる下端を有
する透明な円筒状外殼１０によって形成される。

第５図に特に示されるように、このエンドキャップは上
げ底の水平面１３を包囲する環状内部トラフ（溝槽）１
２を形成するように構成される。

エンドキャップ１１の外部壁には１又はそれ以上の血液
入口が形成される。

第２図および第４図に示されるように、｝そのような２
つの口１４，１５は、患者から静脈ドレンに連結される
一方と、外科手術場から吸引される血液で供給される心
臓切開貯蔵器に連結される他方とが有利に設けられる。

これらの口１４および１５の各々に可撓性の静脈血の導
管２１および２２への取付を容易にするためのうねがつ
けられた入口コネクタ２０を有利に含む。

酸素入口２３がキャップ１１の中心でかつ水平壁１３を
介して延び、この口２３は又可撓性酸素線路に取付るた
めの外側へ延びるうねのあるコネクタ２４を有利に含む
。

使用の際、静脈血は、血液が酸素供給器を流過すること
ができるのに十分な圧力水頭の下に口１４，１５へ入る
。

典型的にはこの圧力は患者の下に全酸素供給器アセンブ
リを装着することによって与えられる。

入口２３へ入る酸素は散布器（ ｓｐａｒｇｅｒ ）
３ ０によって複数個の酸素泡を形成するように有利に
発生され、前記散布器３０はＴｅｇｒａｇｌａｓ （
３ Ｍカンパニーの商標）の中実円板を有利に含み、そ
の材料は直径０．０４０ＣｒｒＬの値の多数の密に束ね
られたガラスビーズから形成されておりかつ３Ｍカンパ
ニから入手可能である。

中央充満室３１は口２３と連通して散布器円板３０の下
側に形成されかつ密封剤のコーティング３２が第５図に
示される円板の上面に与えられる。

その結果、圧力下の酸素は、密に包まれたガラスビーズ
によって与えられる多数の微細な空間を介して導管２５
、コネクタ２４、および入口２３を流過して、一般に水
平軸に沿って散布器円板３０の外側円周周辺３３から流
れでる多数の酸素泡を形成する。

矢印３４によって表わされるこれらの泡は、環状のトラ
フ１２に入る静脈血を流れる。

この血液は、圧力下にあり、室１０の内側へ上がる。

酸素泡を形成するために当該技術分野で知られる他の手
段が散布器３０の代りに用いられる。

さらに、発生される泡の大きさは、泡が混合工程の間に
大きさが分類されるのでさほど問題ではない，このよう
に、動物テストで用いられるＴｅｇｒａｇｌａｓ散布器
は０．３ないし０． ５ ｃｍの値の直径の泡を発生す
るが、より大きな泡であってもあるいはより小さな泡で
あってもこの発明の酸素供給器に用いられ得る。

室９内の散布器３０の上方に支持される立体的な、すき
間のある蜂窩状の混合材料４０を介して静脈血および酸
素泡が流過するので、それらは完全に混合され、前記混
合材料４０はその混合材料４０の長さに沿って室の断面
内側を完全に充填する。

すき間のある蜂窩状材料４０は血液および酸素泡を一緒
に実質的に混合しかつ撹拌することになる。

この混合および撹拌は拡散境界層をかき乱し、その拡散
境界層は酸素泡の表面上に存在して、血液のヘモグロビ
ンと酸素の反応を促進する。

さらに混合材料４０は散布器３０によって発生される泡
を破壊しかつこれらの泡を血液を介して蛇行性経路に従
わさせる。

この混合工程はすぐれたかつ完全な血液および酸素の混
合を提供しかつすき間のある細胞材料４０の上端に現わ
れる血液泡を発生する。

すき間のある蜂窩状材料４０は１対の環状リング４１お
よび４２によって室９内に保持され、前記１対の環状リ
ング４１および４２は外殼１０の内壁に取付けられる。

血液および酸素が混合される程度は血液が泡沫化される
程度、泡沫を形成する血液皮膜の厚さ、および酸素が存
在するときの血液泡沫の存在時間を含む数個の要因に依
存する。

特定の例によれば、網伏のポリウレタンフォーム材料が
すき間のある細胞材料４０として有利に用いられる。

網状のポリウレタンフォーム材料によって発生される血
液泡沫の形成はフオ？ム材料のメッシュ大きさを選ぶこ
とによって選択的に変えられることができる。

この血液泡沫の存在時間はフォーム材料４０の気孔大き
さおよび長さによって決定される。

血液を酸素でうまく飽和しかつＣＯをうまく除去するこ
とは２．５４ｃｍ（１インチ）あたり５ないし３５個の
気孔の範囲内の気孔大きさを有するフォーム材料を用い
かつ全体の材料長さをかえて達成されることができて、
必要な存在時間を維持することができる。

網状フォームは非常に実質的な空隙容積を有し、典型的
には全容積の８５ないし９７％であり、血液の流れに対
する低インピーダンスおよびその中の低血液速度を提供
する混合室を与える。

以下に述べる動物実験では、酸素供給器室１０は５．
０ ８ｃｍ（ ２インチ）の内径、２２．８６ｃｍ（９
インチ）の長さの壁、および１．５ ２ ４ｍｍ（ ０
． ０ ６ ０インチ）の壁の厚さを有する。

網状のポリウレタンフォーム材料４０は２．５４ｃｍ（
１インチ）あたり１０ないし１５個の気孔を用いかつ高
さが５． ０ ８ｃｍ （ ２インチ）であった。

酸素供給室９内での実質的な血液の泡沫化は、混合材料
４０が行う望ましい機能であることがわかっていたので
、網状のポリウレタンフォームは泡止め剤化合物では有
利に処理されることができない。

液体血液および血液泡沫の態様で動脈血化された血液は
室１０の上端へ上昇しかつ室１０の開放先端から泡取り
器４７の入口４６へ延びる通路４５内；こ含まれる。

通路４５は扁平カバープレート４９に固定される一般に
半円筒状外殼４８によって形成される。

動脈血化された血液および血液泡沫のこの流通路は第１
図において示される矢印５０によって表わされ、動脈血
化された血液および血液泡沫は通路４５を介して一般に
水平に流れかつ泡取り器４７へ向って下方に流れる。

泡取り器４７は酸素供給器外殼１０に隣接する透明な円
筒状外殼５１を含む。

外殼５１の上端はカバープレート４９で囲まれかつ下端
は逆にされたカップの形状を有するキャップ５２によっ
て囲まれる。

泡取り器４７の入口４６は一般に円筒部材５３によって
形成され、この円筒部材５３はその上端でカバープレー
ト４９に固定されかつ通路４５に対して開かれている。

第３図および第４図に最もよく示されるように、部材５
３を通過する流体経路が円筒５３の軸に直交して形成さ
れる円板５４によって部分的に遮られる。

第４図に示されるように、円板５４は円板５４の中心か
ら離隔される３個の弧状開口５５を含み、そのため中心
部および酸素供給室１０に最も近い円板５３の部分の両
方が閉じられる。

以下に述べられるように、円板５４の開成および閉成部
は動脈血化される血液および血液泡沫を泡取り器に適当
に流す。

部材５３および下部エンドキャップ５２もまた環状の泡
取りフィルタ６０を支持するように働く。

部材５３は泡取りフィルタ６０（第３図）の上端に固定
される環状のフランジを含み、かつ下部エンドキャップ
５２は泡取りフィルタ６０の下端に固定される環状形状
のリング６２を有する。

円筒コラム６３が泡取りフィルタ６０の内側で部材５３
−と下部エンドキャップ５２との間に延びる。

この柱６３のそれぞれの端部は部材５３およびエンドキ
ャップ５２に封止されそのため血液流路は完全に柱６３
の外側になる。

柱６３は付加的な構造的合成を提供しかつ泡取りフィル
タ６０を介して改良された流れを提供する。

矢印５０によって表わされる動脈血化された血液および
血液泡沫は開口５５を介して、柱６３および泡取りフィ
ルタ６０によって境界が接せられる内部環状空間６４へ
流れる。

この環状空間の底はエンドキャップ６２の内部壁によっ
て封止される。

使用の際、血液および血液泡沫は、酸素供給室９へ最も
接近する入口４６の部分に集中する。

血液および血液泡沫が泡取りフィルタの内部壁面の限ら
れた部分にのみ接触するのを防止するために、酸素供給
室に最も接近する円板の部分が、第１図および第４図に
示されるように、閉じられる。

その結果、血液および血液泡沫が泡取りフィルタ内部壁
面の全円周の周りで離隔された弧状の開口５５によって
より均等に分布される。

内部環状空間６４へ入る多くの液体血液は空間６４の底
を一杯に満すように柱６３によって案内される。

この液体血液は矢印６５によって一般に示されるように
泡取りフィルタ６０を流過する。

血液および血液泡沫は泡取りフィルタ６０の上端に入り
、そのためフィルタ６０の内部壁面の実質的な部分が血
液泡沫によって接触される。

その結果、泡取りフィルタ６０の実質的な部分が封じ込
まれた気体から血液泡沫を分離するように用いられ、そ
のため泡沫は崩壊しかつ流体血液がフィルタ６０と泡取
り室５１の内壁との間の環状貯蔵器６７へ流れかつ室５
１の底でかつ６８で示されるようにエンドキャップ５２
内で安定する。

分離する閉じ込められた気体（主として酸素およびＣＯ
２）が矢印６５によって表わされかつ３個の通気孔６９
（第４図）を介して泡取り室５１から通過し、前記３個
の通気６９はこの室の上端近くに配設される。

その結果、全液体血液だけが空間６７に集まる。

この酸素供給されろ過された全血液はエンドキャップ５
２の最も下の部分に配設される出口７５を流過しかつ可
撓性動脈導管７６を介して患者へ戻される。

泡取りフィルタ６０は偏平シートのフォーム材料から有
利に形成され、そのフォーム材料は２．５４ｃｍ（１イ
ンチ）あたり１０ないし５０個の気孔の気孔大きさを有
しかつ典型的にはシリコン組成物の薄膜で処理された２
．５４ｃｍ（１インチ）の厚さの値のものである。

そのシートはその中心線に沿って折りたたまれかつ両端
が一緒にされる。

この部材は図面に示される環状フィルタ６０を形成する
ように内側から外へ曲げられる。

この環状フィルタは微細な織物フィルタ布８０で覆われ
ており、フィルタ布の一端はプラスチック絞り８１によ
ってフランジ６１上の円筒部材５３の周りに固定される
。

フィルタ布の底部は同様に環状リング６２によって形成
される環状くぼみ内のプラスチック絞り８２およびエン
ドキャップ５２内に形成される突出うね８３によって固
定される。

絞り８１および８２も又部材５３およびキャップ５２に
環状フィルタ６０を物理的に固定するのに役に立つ。

フィルタ布８０は、血液内に累積される血液破片、粒子
などが環状貯蔵器６７に入るのを防止されるということ
を確実にする。

泡取りフィルタの容積は、（ｉ）環流の間に用いられる
血液および酸素の最高比および（１１）環流工程の可能
な最大時間期間、の間に発生される泡沫を崩壊すること
ができるべきである。

特定の例によれば、後述の動物実験において、泡取り器
は、２．５ ４ｃｍ（１インチ）あたり２０個の気孔を
有する２５４ｃｍ（１インチ）の厚さのポリウレタンフ
ォームのシートから構成される。

このシートは、直径１２７ｃｍ（５インチ）、長さ３
０．４ ８ｃｍ（ １ ２インチ）である円筒外殼５１
に支持される１／２の長さの輪１０に形成され、かつ１
．５２４ｍｍ（０．０６０インチ）の壁厚さを有する。

内部柱６３は２．５４ｃｍ（１インチ）の外形を有する
。

使用の際、血液酸素供給器は最初に全血液が注入されて
、患者から取り出されたかつ側路工程の間生体外循環で
維持される血液の容積を補償する。

後述するように、外殼５１は透明なプラスチック材料か
ら有利に形成される。

第１図に示される外殼５１の側面上の目盛は、従って、
正確な量の注入血液が加えられるのを許容する。

さらに、泡止め器内の血液の量はいつでも目視的に監視
されることができ、そのためシステム内の過剰な又は十
分でない血液レベルが避けられる。

取付け台９０は第１図に示されるようにカップ形状の部
材９２の底に固定される垂直柱９１を含み、そのカップ
形状の部材９２はエンドキャップ５２の上方へ伸びる部
分に適合する。

柱９１は円板９３の中央開口を介して延び、円板９３の
周辺はカップ形状部材９２の下縁に固定される。

台９０は取付けブラケット（図示せず）に順に取付けら
れる。

付加的な装着ブラケット（図示せず）は部材４８の上部
壁に形成される先端９４に取付けられる。

酸素供給室の修正された実施例が第６図に示される。

酸素供給室１００は第１図ないし第５図に上述されかつ
示された室９よりも一般に直径が大きく、柱１０２に同
軸的に装着される直立の円筒状外殼１０１によって設け
られる。

柱１０２は円板１０３によって上端が封止されかつ散布
器３０の密封剤コーティング３２へ取付けることによっ
て下端が封止される。

網状のフォーム１０４が柱１０２の周りで環状構成に形
成され、その結果柱１０２と円筒外殻１０１の内壁との
間の断面環状空間を完全に充満する。

この修正された酸素供給器室内のフォーム材料の容積は
、外殼１０１の直径を増大することによっておよび／ま
たはフォーム材料の長さを増大することによって、第１
図の開いた室９のそれと等価に作られる。

酸素供給室に対するこの修正を除いて、血液酸素供給器
の残りものは第１図ないし第５図で上述されかつ示され
た酸素供給器のそれと同一である。

酸素供給器室の代替の実施例が第７図および第８図に示
される。

室１１０は第１図の室９と構成において同一である。

室１１０内の静脈血および酸素泡は、１対の環状リング
１１２，１１３間に支持される実質的な空隙容積を有す
る、むき出しの細胞多層有孔性部材１１１を流過する。

部材１１１は、微細なメッシュプラスチックスクリーン
から形成される複数個の有孔性円板１１５を装着するこ
とによって有利に構成される。

第８図に示されるように、円板１１５ａ、ｌｌ５ｂ，１
１５ｃおよび１１５ｄの各々にある直交プラスチックス
トランドの軸配向は一方が他方から変位され、その結果
酸素泡を血液を流過する蛇行性経路に従わさせる。

この構造によって又酸素泡がある大きさに破壊されそれ
によって酸素および血液の完全な混合および血液泡沫の
製造を与える。

この発明の血液酸素供給器は血液と生理学的に適合する
材料から安く構成される。

従って、酸素供給器および泡取り円筒外殻、エンドキャ
ップ、および泡取り室の内側の構造部材が透明なポリカ
ーボネイトから押し出され又は成形される。

これらの部材はセメント熱密封などを含む公知の技術に
よって共に結合される。

第１図ないし第５図で上述されかつ示された血液酸素供
給器がいくつかの動物実験でうまく用いられて、血液酸
素レベルを維持し、一方テスト動物は動物自身の肺を介
して自発的な換気法を防げるように実質的に麻痺された
。

特定な例によれば、１９７５年１１月１３日に、９１ｋ
ｇの重さの羊がＫｅｔａｍｉｎｅで鎮静されかつ全環流
の間実質的に麻痺が保たれた。

動物の体温はテスト工程の間３７℃で一定のままであっ
た。

側路カニューレが頚静脈および頚動脈へ挿入された。

酸素供給器側路配管および熱交換が他の動物から取られ
た２ ０ ０ ０ｍｌの血液で最初に注入された。

１ｌの血液がテストの間加えられた。

このテスト間に得られたデータは表Ｉに掲げられる。

時間が１６３０で、機械的換気装置が遮断され、酸素供
給器がその時、環流期間に酸素供給およびＣＯ２除去の
ために動物の全要求を供給した。

前述のテストが例示的であるこの発明の操作性を立証す
る一連のテストに続いて、酸素供給によって発生される
溶血現象の程度を測定するための血漿ヘモグロビン分析
を含む後の一連のテストが行なわれた。

１９７５年１０月３日の特定的な例によれば、７２ｋｇ
の重さの羊が環流され、かつその得られたデータは表■
に掲げられる。

上に詳細に説明されたようなテストは、血液の飽和およ
びＣＯ２の除去が低速度の酸素の流れとともに達成され
るということを証明する。

典型的には、この発明を用いる酸素環流は１：１または
それ以下の酸素対血液の容量測定比で成される。

さらに、血漿ヘモグロビン測定によって測定されるよう
なこの発明によって発生される溶血現象の程度は、表Ｈ
のデータによって例示されるように、全く低いものであ
り、このように、この発明の血液酸素供給器は、現在の
臨床使用における泡酸素供給器よりも比較的またはより
高度な基準へ、血液統合性を維持するということを立証
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明により構成される血液酸素供給器の縦
断面部分正面図である。 第２図は血液酸素供給器の上面図である。 第３図は第２図の線３−３に沿って切取られた部分的断
面図でありかつ泡止めフィルタの内部構造を示す。 第４図は第１図の線４−４に沿って切取られた横断面図
でありかつ混合室および泡止めフィルタの構造的詳細を
示す。 第５図は第４図の線５−５に沿って切取られた拡大部分
断面図であり、かつ酸素および静脈血入口ならびに散布
器アセンブリの詳細を示す。 第６図は、環状の混合室を形成するように内部円筒コラ
ムを合併する修正された混合室の断面図である。 第７図は多層気孔部材を用いる酸素供給室の代替の実施
例の断面図である。 第８図は第７図の実施例に示される多層気孔の混合部材
の部分的分解斜視図である。 図において、１４．１５は静脈血入口、２３は酸素入口
、９は酸素供給室、４０はすき間のある蜂窩状混合材料
、４７は泡取り器、４５は出口を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 血液および酸素のための入口１４，１５および２３
   を有する酸素供給室９と、前記酸素供給室内のスポンジ
   状部材４０と、酸素供給された血液のために酸素供給室
   へ連結される出口４５とを含む血液酸素供給器において
   、 前記酸素入口手段２３へ連結されて、血液に複数個の泡
   の酸素３４を導入するための手段を備え、前記室内にす
   き間のある蜂窩状の材料を包み、前記血液と酸素泡とを
   混合し撹拌して前記酸素泡を分類して血液泡沫を形成す
   るための混合手段４０を備え、前記混合手段４０は複数
   個の蛇行性経路を与えるための立体構造を有し、そのた
   め酸素泡３４は破壊されかつ前記混合手段４０から漏れ
   出る前に前記血液を介して複数個の蛇行性経路内を進む
   ようにされ、前記酸素供給室は前記混合手段を通過する
   血液の流れに対してインピーダンスが低くかつその中の
   血液の速度は比較的低く、かつ 前記出口４５に結合され、酸素供給された血液を泡取り
   するための泡取り手段４７をさらに備えた、血液酸素供
   給器。 ２ 前記すき間のある蜂窩状の混合手段４０は網状のポ
   リウレタンフォームである、特許請求の範囲第１項記載
   の血液酸素供給器。 ３ 前記すき間のある蜂窩状の混合手段４０は多層にな
   った有孔性部材である、特許請求の範囲第１項記載の血
   液酸素供給器。 ４ 前記層は、並置されたプラスチックスクリーン円板
   １１５から成り、そのそれぞれの円板のプラスチックス
   トランドの軸配向は一方が他方から変位される、特許請
   求の範囲第３項記載の血液酸素供給器。 ５ 前記立体の、すき間のある蜂窩状の混合手段４０は
   、前記混合手段４０の長さの実質的部分に沿って前記酸
   素供給室９の断面内部を実質的に完全に充満する、特許
   請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の血液
   酸素供給器。 ６ 血液内に複数個の泡の酸素３４を導入するための前
   記手段は、複数個の酸素泡を発生するために複数個の非
   常に小さなすき間を有する散布手段３０を含み、前記散
   布手段は両側面で開かれており、かつ上面および底面で
   閉じられており、そのため前記泡３４は一般に水平軸に
   沿ってはき出される、特許請求の範囲第１項ないし第５
   項のいずれかに記載の血液酸素供給器。 ７ 前記酸素供給室９の下端の前記血液入口手段１４．
   １５は前記散布器３０の下方に環状トラフ１２を含み、
   前記酸素泡３４は、血液が前記環状トラフ１２から上方
   へ流れるとき血液内へ放出される、特許請求の範囲第１
   項ないし第６項のいずれかに記載の血液酸素供給器。 ８ 前記散布手段３０は、直径０．０４０ｃｍの値の多
   数の密に束ねられたガラスビーズから形成された中実円
   板から形成され、かつ封止された上面と、上げ底の水平
   面１３に取り付けられる下面とを有し、前記面１３は前
   記酸素供給室９の下端で前記環状トラフ１２によって包
   囲される、特許請求の範囲第７項記載の血液酸素供給器
   。 ９ 前記出口４５は、前記酸素供給室９を前記泡取り手
   段４７へ接続する通路手段を含んでおり、前記血液およ
   び酸素を混合・撹拌することにより前記酸素供給室９内
   に発生したすべての血液泡沫は前記通路手段を通過され
   る、特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記
   載の血液酸素供給器。 １０前記泡取り手段４７は前記酸素供給室９に最も近接
   して装着される直立な室５１内に収納されかつその上部
   に入口開口手段４６を有し、前記通路手段４５は一般に
   水平でありかつ酸素供給室および泡取り室の両方９，５
   １の上に配設されかつ前記泡取り室５１の入口手段４６
   で前記酸素供給室９を接続し、それによって血液および
   血液泡沫は、（ａ）前記酸素供給室９の上端から前記水
   平通路手段４５の一端へ向って上方に流れ、（ｂ）前記
   通路千段４５の一端から対向端へ一般に水平に流れ、か
   つ（ｃ）前記通路手段４５の前記対向端から前記泡取り
   手段４７の入口手段４６へ向って下方へ流れる、特許請
   求の範囲第９項記載の血液酸素供給器。 １１ 前記泡取り手段４７は、前記酸素供給室９に隣接
   する直立な室５１と、前記直立な室５１内に支持される
   環状の泡取りフィルタ６０と、前記泡取りフィルタ６０
   の内壁面が血液泡沫６４に接触するように、前記室５１
   の上端内にあり前記泡取りフィルタ６０の内部の上端へ
   通ずる泡取り入口手段４６とを含み、前記血液泡沫は前
   記泡取りフィルタ６０内で崩壊され、閉じ込められたガ
   スは泡取り室の上端内の開口６９から通過しかつ全血液
   ６８は泡取り室５１の底に集められる、特許請求の範囲
   第１項ないし第１０項のいずれかに記載の血液酸素供給
   器。 １２前記酸素供給室９に最も密接な前記泡取り入口手段
   ４６の部分５４は、前記泡喉りフィルタ６０の内壁面の
   全周辺の周りで血液および血液泡沫６４をより均等に分
   布するようにふさがれる、特許請求の範囲第１１項記載
   の血液酸素供給器。 １３剛性の柱６３が前記環状泡取りフィルタ６０の内部
   で上方に延び、前記柱６３は前記泡取り入口手段４６へ
   流れる液体血液のために支持部材およびガイドとして働
   く、特許請求の範囲第１１項または第１２項記載の血液
   酸素供給器。 １４前記酸素供給室９は透明な円筒外殼１０から成る、
   特許請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載
   の血液酸素供給器。 １５前記泡取り室５１の直立な壁は透明な円筒外殼によ
   り構成される、特許請求の範囲第１０項ないし第１３項
   のいずれかに記載の血液酸素供給器。 １６前記酸素供給室は、前記酸素供給室９内を上方に延
   びる部材１０２を含み、前記すき間のある蜂窩状の混合
   手段は、前記部材１０２と酸素供給室９の内壁との，間
   の断面環状空間を実質的に完全に充満するように前記部
   材の周りで輪に形成される、特許請求の範囲第１項ない
   し第１５項のいずれかに記載の血液酸素供給器。 １７前記すき間のある蜂窩状の混合手段４０の気孔の大
   きさは２．５ ４ｃｍ（ １インチ）あたり５ないし３
   ５個の気孔の範囲内にある、特許請求の範囲第１項ない
   し第１６項のいずれかに記載の血液酸素供給器。 １８前記立体的な、すき間のある蜂窩状の混合手段４０
   は８５ないし９７％の範囲内の空隙容積を有する、特許
   請求の範囲第１項ないし第１Ｔ項のいずれかに記載の血
   液酸素供給器。 １９前記血液および酸素泡を混合しかつ撹拌するための
   前記手段が、患者と前記血液入口１４．１５との間に正
   圧ポンプを必要とすることなく患者から重力供給されて
   いる、特許請求の範囲第１項ないし第１８項のいずれか
   に記載の血液酸素供給器。 ２０前記すき間のある蜂窩状の混合千段４０は泡どめ剤
   コーティングが何もない、特許請求の範囲第１項ないし
   第１９項のいずれかに記載の血液酸素供給器。 ２１ 前記泡取りフィルタ６０は、微細織フィルタ布
   ８０で覆われた、２．５４ｃｍ（１インチ）あたり１０
   ないし５０個の気孔の範囲内の気孔大きさを有する網状
   のフォーム材料から成り、前記動脈血化された血液およ
   び血液泡沫６４のすべてが、前記環状フィルタ６０の内
   部から前記フィルタ６０の外面と前記殼５１の内壁との
   間の空間へ通過する、特許請求の範囲第１１項ないし第
   １３項のいずれかに記載の血液酸素供給器。