JPS5865169A - 血液酸素供給器 - Google Patents

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】 この発明は、外殻部分に対し１３＋ｌ転Ｅｌ能に結合す
る蓋部分を有する血液酸素供給器に関する。

安全且つ信頼性のある血液酸素供給器はその歴史が比較
的浅い。かかる酸素供給器は、患者の心臓と肺の機能を
一時的に保証するために体外ｕｋ環システムの確立が必
要となる関心手術及び患者の体の他の手術と治療とに用
いら扛る。このようなシステムでは、酸素供給器は、患
者の肺によって普通に行なわ扛る機能、即ち、血液中へ
の酸素と、血液からの二酸化炭素の、そｒｔ、　−’ｅ
　扛の生命維持搬送という機能を果たす。酸素供給器は
、血液を循瑠させる心臓の機能を果たすポンプと共同し
て用いられる。このように、初期の形の酸素供給器は、
しばしば“人工心肺”機と称さ扛た。初期の人工心肺は
、臼型的には血液プールを貫いて通過する回転ディスク
で１あるが、部分的にのみプール内に浸さ扛てディスク
の自由面は血故會酸素にさらして幾分かのガス交ａｔ行
なって（・た。ディスク型のものの後に１バッグ型式の
酸素供給器が紹介されたが、ディスク型の酸素供給器よ
り優ｎてぃても、改善されるべき所が多く残さ些ていた
。

１９６０年代半ばに大きな進歩があったが、この時には
剛性（又は硬殻）の泡酸素供給器が開発さ扛た。かかる
酸素供給器の歴史は、レイプル（Ｒａ１ｂｌｅ　）　　
等に与えられた米国特許第３　、’ｌｂｇ　、１．３１
号に示される装置にその鉛初を見い出せるが、ここでは
参考として記述されており、そしてとｎら装置は、ペッ
トレイ（Ｂｅｎｔｌｅｙ　）等に与えらｎた米国特許第
３　、’Ａｇｇ　、ｌ！ｒｇ号及び米国特許第３．！；
７ｇ、ＩＩＩＩ号に示さｎた装置の開発に伴って医療に
用いらｎて、現在はペットレイ酸素供給器として知られ
るようになってい本。現在では、この型の酸素供給器は
他の型のものに比べて頻繁に用いらｎている。前述の特
許に開示さｎｆｃ酸素供給器の重要な特徴としては、内
蔵形無変換器を備えたことであった。

その間の年月に、泡酸素供給器には比較的小さな修正が
幾つかなさｎており、これらの修正は例えばプルムフィ
ールド（Ｂｒｕｍｆｉｅｌｄ　）　ＶＣ与えら扛た米国
特許第３．７Ａ４’　、２７／号及び第３，７乙９　＊
　ｉ　ｂ　＝２号明細書に開示さｎている。

前述の特許に示さγＬｆｃ全ての剛４′ｉ泡酸素供給器
と、実際に医療使用さ【た出願人にも既知である全ての
他のかかる酸素供給器は、共通して一つの基礎的特徴、
即ち、こｎＣ酸素供給器の各々は、血液及び酸素富化ガ
スを装置の下部物域に導入し、泡のコラム全装置の初期
部分ヲ辿って上方に流させる特徴を有していた。ベント
レイ等に与えら扛た米国特許第３，１１ｇｇ、、／３ざ
号及び米国特許第３．！；７ｇ、１ｌｌ１号そしてｉｉ
＋１述のブルムフィールドに与えらｉｔた米国特許は、
ガス血液混合体の流路に幾分か下降部分を有しているが
、し≠）しこれらのものは泡が形成さ扛る流路のその部
分にガスと血液との混合体の初期上昇流れを与えるよう
に設計さｎたものであることか明らかである。

加えて、フィールドに与えら牡た米国特許第３　、．２
０１１　、Ａ３１号には、血液は上部部分に入り、酸素
は下側部分りこおいて入り、その結果最初に下方に流ｎ
る血液と上昇して流詐る酸素との間には逆方向流ｎ関係
が生じることとなる酸素供給器が開示されている。さら
に、ルーウィン（Ｌｅｗｉｎ）に与えら扛た米国特許 第’ｌ　＊　ｉ３ｇ　、　ａｔ、ｉｔ号では、酸素供給
器に対して流体接続を交互に位置決めすることが望まし
いヒポされている。

この発明は、１９り１年ＩＱ月２６日に″″酸素供給器
”と題して発行さｔｌ、ｆｃペン）　ＩＪ−の米国特許
第３．ｌｒｉ！；、２３ｇ号明細書、ｉｑ’ｙｉ年Ｓ月
／／りに“血液処理分野用の泡発生組立体”と題して発
行されたベントリー等の米国特許第３，５７ｇ、ｕｉｉ
号明細書、１９７０年１月６日に”酸素供給器のための
泡発生組立体１と題して発行さｎたペントリー等の米国
特許第３．’Ｉｇｇ、ｔ３；ざ号明細書、現在は放棄さ
れているが”血液酸素供給器”と題した特許出願第１１
３１＞、９／、３号、特許出願第ｓｂｓ、ｏダ３号であ
って、現在Ｆｉ’″酸素供給装置の改良”と聴して特許
された米国特許第ａ、ＯＳざ、３６ｑ号明細書、および
特許第　　　　　　　　　号として１血液酸素供給器”
と題して発行さ扛た特許出願第、５−４（、２１５ｇ号
であつ又その開示はここで引用によって取入詐られてな
さｎている出願に開示さｆ′Ｌ、ｆＣ装置のさらなる改
良である。こｆらの装置の各々は血液処理分野に重要な
展開を与えるものである。しかしながら、こ詐らの装置
は患者の体にある手術又は他の治療を行なう間に患者の
心臓及び肺の機能全一時的に保証するものであるから、
さらなる改良が望まｊＬると−ころである。

本発明は、酸素含有ガスを液体血液と混ぜ合わせるため
の手段を含む血液酸素供給器であって、蓋部分に対し回
転可能に結合さ才また外殻部分を有する酸素供給器ケ目
的とするものである。蓋部分に対して血液酸素供給器の
外殻部分を回転可能とすることによって１医療機関の職
員が血液酸素供給器のある特定の接続・点を通る流体の
流れを監視するために装置を回転することができるとい
う意味で、装置の安全な操作を行なうことができる。

さらに、血液酸素供給器の蓋部分に対して外殻部分を回
転可能とすることによって、血液酸素供給器への可撓継
手が血液酸素供給器の設電や作動中に部分的に閉じてし
まったりよじｎたりするという可能性を少なくすること
ができる。

好ましい実施例においては、血液酸素供給器の蓋部分は
、酸素含有ガス流入口と共に少なくとも一つの血液流入
口を含んでおり、外殻部分は少なくとも一つの酸素供給
さｎた血液流出口を含んでいる。また、血液酸素供給器
の蓋部分と外殻部分との回転可能な結合は、血液酸素供
給器の外部と通気連通しているのが好ましい。

第１図に示さ扛ているように、この発明の酸素供給器ｚ
Ｏ仕は、酸素含有ガス流入口２０２と血液流入口２０８
及び２０４とを含んでいる。流入口２０５が最適の医療
投薬のためと同様、プライミング（呼び水入ｎ）のため
に設けられており、もし必要であれば心臓式換器のリザ
ーバからの戻し流入口として設けてもよい。熱交換流体
のために流入口２１０と流出口２１１が設けられるのと
同様、ガス排出口２０９が設けられている。ガス流入口
２（）２、血液流入口２０８及び２０４、流入口２（１
５、排出口２０９そして熱９：１１Ａ流体の流入口２１
０及び流出口２１１Ｔｒ、第２図に示さｒているように
蓋部分ｌ５１（Ｉｃ設けるのが好ましい。

血液酸素供給器２α０のこの族ｙｔ、ＨＸ分１９０Ｆｉ
酸素供給器ｚ（）０の外殻部分２　ｔ）　ｌに回転可能
に結合さ扛ている。血液酸素供給器の外殻部分２０１に
は血液流出口２０６及び２０　？　’（ｚ設けるのが好
ましい。

次に第１図全参照すると、酸素供給器２００の内部構造
が非常に詳細に示さｒてい４）。この図に示さｎている
ように、ガス流入ＩＩ　２　（＋　２は、上側端部が拡
散手段２．１３　ｉ／（’：よって工η界付けら扛てい
る環状室２１２と連通し７ている。この拡散手段２１Ｂ
は、適当な気孔又は穿設した穴あき部材とすることがで
きるが、有孔部材であるのが好ましいｊ 血液流入口手段２０３及び２０４は、概して接線的ＶＣ
ＨＪ状室２１４の内部と接続している。このため、環状
室２１４が血液で満だ之れた時には、螺旋状に流ｎて、
酸素含有ガスが流入口２０２全通して装置に導入される
。酸素又は酸素富化混合物のようなこのガスは、流入口
２０２を通って室２１２に至りそして拡散手段２１Ｂを
通って珈状室２１４内の血液本体内に至る。

環状室２１４は環状室２１５と波状の分散チャネル２１
６と接続しており、このチャネル２１６は形状が概略円
錐形である。チャネル２１６は、熱交換チューブ２１８
ｔ−備え且つ血液のための下降流経路を含む環状混合室
２１？と接続している。

熱交換チューブ２１８は、大径部分２１９と小径部分２
２０とを有する回旋状のチューブである。

このため、熱交換チューブは、混合室の内壁２２１と外
壁２２２ｖＵの半径方向間隔と実質的に等しい径の大径
部分２１９ｔ−有、しているが、混合室の壁と回旋によ
って形成さｎたチューブ２１８の壁との間には多数の下
降流ができることになる。

加えて、チュー７”２１８は内壁２２１のまわりに螺旋
状に巻き付けらｎているので、混合室を通して螺旋状に
下降する流体径路ができている。

室２１７の下端では、外壁２２２は酸素供給器の頂部か
ら底部までの距離の約３分のコのところで終端となって
いて、血液の泡が消泡手段２２８と接触できるようにな
っている。このため、血液の流出口２０６及び２（）７
の高さは、混合室への曲がりくねった流【経路の底部よ
り低くなっている。例えば米国特許第３．ｌｌＡｇ、Ａ
、３ｉ号明細書に開示さｎているような幾つカーの消泡
手段を用いることができるが、フインチ当り約ＩＯ乃至
３０の孔を有するポリウレタンの発泡体から発泡材料を
形成するのが好ましい。ポリウレタンの発泡体はシリコ
ン消泡剤で被徨さ７＋、ている。スペーサ２２５を消泡
材料２２８と壁２２２との間に設けるのが最も適してい
る。スペーサ２２５ｔｌ、両者間に開放スペースを与え
るリプ構造から成っている。

開放スペース２２（ＳＫ、設けら１．るスペーサ２２５
は、血液が消泡材料２２３と接触するこＬができるよう
にしているる酸素供給器の下端には液体血液が集められ
ろリザーバ２２９が設けらｎている。

環状通路２８０が排出手段２０９と接続しているので、
排出ガスを酸素供給器から排出することができる。第９
図について詳細に論じる時に、より完全に記述さ牡るこ
とであるが、蓋部分１９０と外殻部分２０１との間の回
転ｉ：能な結合によってもまた、酸素供給器２００から
ガスを排出することができる。網目のスリーブ２８１は
、ポリエステル、ポリプロピレン、７／ＩＪエチレン、
ナイロン又は他の適当な繊維から作ることができるが、
このスリーブ２．８１は消泡材料２２８の周りに位置さ
せられていると共に消泡材料２２８會所定位置に保持す
るための弾性提供部が備けら扛ている。

ポート２０５は室２８５と接続し、室２８５ｉ！今度は
導管２８６と接続している。ポート２０５は酸素供給器
の呼び本人ｎｃプライミング）に用（・ら扛るが、血液
への医薬の追加投与や心臓切開術のリザーバから送ら扛
る血液のために用いることもできる。

次に第９図を参照しつつ、蓋部分１９０と外殻２０１と
の回転可能な結合を詳細に記述することにする。蓋部分
１９０の外周は、環状の凹部分１９４’ｅ含んでおり、
この凹部分１９４内にはチャネル形の支承面１９ｉ３が
９位置　１１ｆ能であって外殻２０１の肩・部１９５及
び１９６に対して当価している。外殻２０１の突出部１
９７は、チャネル形の支承面１９８のフランジ部分１９
８とウェブ部分１９９との両方に接触している。蓋部分
１９０はさらにタブ１９１を含んでいて、このタブ１９
１は、外殻２０１と蓋部分１９０とを固定し且つ突出部
１９７をチャネル形の支承面１９３のウェブ部分１９９
に対して当価させるために、外殻２０１の肩部１９２に
当価し°Ｃいる。蓋部分１９０のタブ部分１９．１と殻
２０１の肩部１９Ｂとの間の相互関係は第３図に詳細に
示されている。

蓋部分１９０と外殻部分２０１とはポリウレタンで成形
し、チャネル形支承面は支承面で摩擦を減少する、イー
・アイ巻デュポン（Ｅ、Ｊ、Ｄｕｐｏｎｔ）社の１デル
リン”（登録間標）のようなアセタール樹脂とするのが
好ましい。

蓋部分１９０と外殻２０１との間の回転可能な結合は排
出部２０９と排出連通している環状通路２８０Ｖｃ隣接
して位置しているのが好ましく、その結果排出ガスは、
排出手段２０９又は、二次的に蓋部分１９０と外殻２０
１との間の圧力のかかつていない回転可能な連結部を通
して酸素供給器から排出することができる。この回転可
能な連結部は蓋部分１９０と外殻部分２０１との間にあ
るのが好ましいが、というのも、回転可能な連結部を酸
素供給器２００のこれら部分間の位＃に選んだことによ
って、装置からの潜在的な血液鋼ｎ、１防止するために
は圧力のかかった嵌合が必要ないためである。蓋部分１
９０が外殻２０１に対して回転することができるので、
装ｆｉｌｒｔ操作する者にとっては、酸素供給器２００
を流人血液又は酸素富化ガス又は外へ出る酸素供給済み
の血液く接続する可撓性チューブは部分的にも閉塞した
りねじｎたすして装置の操作の有効性を制限することの
ないことを保証できる。同様に１．蓋部分１９０と外殻
２０１との間を回転可能な結合としたことによって、最
適な医療投薬又は心臓切開手術時のリザーバからの戻り
流入口のためと同様ＫｔＲ素供給器２００の呼び水入ｎ
、のため１７Ｃ用いることができる点２０５へ接続さｊ
した可撓ｔ＋チューブに対して部分的にでさえ如何なる
閉塞全も防ぐことができる。さらに、蓋部分１９０に７
＝ｉ　して外殻を回転すれば、酸素供給器２　（１１１
の操作基は外殻２０１とこの外殻２０１に取り付けられ
た血液流出口２０６及び２（）７全回転して、血液流出
口２０６゛及び２０？には全くガス泡がないことを確認
することがＮ４Ｊとなっている装置の初期設定を含む酸
素供給器操作のある時期において、酸素供給器ｚ００の
作動を真近でモニターすることができる。

また、酸素供給器内で血液レベルを適正に保つのを保証
する一方で、できるだけ大賞の血液を患者に戻すために
血液レベル全血液流出口２０６及び２０７ＩＣ近いとこ
ろまで下ける時に、酸素供給操作お終りにおいて血液流
出口２０６及び２０７を真近でモニターすることもしば
しば望まｎるところである。

本発明は、作動の如何なる特別の理論に限定さるべきで
ないものであることが理解さｎよう。しかしながら、本
発明の作動態様としてできるだけ完全な開示を行なおう
と努力している点で以下の記述は本情報に正確に基づい
ているものであると信じる。

酸素供給器２００の作動においては、酸素はポー　ト２
０２　ｆ通って入り、通路２１２及び有孔部材２１Ｂを
通過する。次に、酸素は、ポート２０８及び２ｉ　０４
’を通って入ってくる血液と混合し、混合物は通路２１
５内の室２１４を螺旋状に流ｎ１次に波状の断面を持つ
円錐通路２１６内へと流ｎ込む。この波状断面のために
、二次流ｎを生じることができ、泡だった血液が外側へ
分散させらｎて泡コラム２１？内へと流ｎ落ち、そこで
血液は、熱交換チューブ２１８ケ横切るλつの主流扛経
路を通って下側へ流扛下る。酸素供給器の血液混合物は
その後消泡手段２２ａｖ＝つてｆＩＬ７１て、血液流出
口２，０６及び２（）７から外に出ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の配素供給器の平面図である。 第２図は、第１図の線コー２Ｗついての断面図である。 第３図は、第２図の線３−３についての断面図である。 第１Ｉ図はζこの発明の酸素供給器の部分的断面図であ
る。 １９０・・・蓋部分、１９１・・・タブ、１９８・・・
チャネル形の支承面、１９７・・・突出ｒｔ＋：、　　
１９８・・・フランジ部分、１９９・・・ウェブ部分、
２（）０・・・血液酸素供給器、２０１・・・外殻部分
、２１］２・・・酸素含有ガス流入口、２０８，２０４
・・・血液流入口、２０６．２０７・・・血液流出口、
２０９・°°ガス排出口、２１７・・・環状混合室、２
ｚ３・・・消泡手段、２２９・・・リザーバ。 図面の浄書（内容に変更なし） 特許庁長官　殿 １、事件の表示　　昭和　５７　早船ｉト　願　第　／
ｌり４７ｊ号２・発明の名称　　　血液酸紮供給器 ３、　補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　　ハウジングは外殻部分と蓋部分とを有してお
   り、前記蓋部分は前記外殻部分に対し回転可能に結合さ
   れていて、さらに前記ハウジングは血液流入口、血液流
   出口、酸素含有ガス流入口及び酸素供給済み血液の、流
   出口、そして酸素含有ガスを液体血液と混合させる手段
   を含んでいて、該手段は前記ハウジング内部匠位置して
   いる血液酸素供給器。 （２）　　蓋部分と外殻部分との間の回転可能な結合は
   、前記蓋部分と前記外殻部分との間にチャネルとウェブ
   部分を含むチャネル形支承面を含むものとしてさらに形
   成さする特許請求の範囲第１１１項記載の血液酸素供給
   器。 （３）前記回転可能な結合は、前記チャネル形支承面の
   前記ウェブ部分と前記７ランノ部分に当部する前記外殻
   部分の突出部を含むものとしてさらに形成さ扛る特許請
   求の範囲第（２）項記載の血液酸素供給器。 （４１前記回転可能な結合は、さｌ’）　Ｋ　、前記蓋
   部分の外部の周りＫ１１ａ：に離間していて前記外殻部
   分の肩部と係合する多数のタブ部分を含んでいる特許請
   求の範囲第（３）項記載の血液酸素供給器。 （５）外殻部分と蓋部分とを有するハウジング及び、前
   記蓋部分と前記外殻部分との間の回転可能な結合であっ
   て血液酸素供給器の外部と通気連通している前記回転可
   能な結合から成っていて、前記蓋部分は少なくとも一つ
   の血液流入口と酸素含有ガス流入口とを含ん−（゛おり
   、前記外殻部分は少なくとも一つの酸素供給済みの血液
   流出口を含んでおり、 さらに、酸素含有ガスを前記ハウジング内に位蓋さｎた
   液体血液と混合させ７．）手段を有している血液酸素供
   給器。 （６）　　蓋部分と外殻部分との間の回転可能な結合は
   、前記蓋部分と前記外殻部分との間のチャネル形支承面
   を含むものとしてさらに形成される特許請求の範囲第（
   ５）項記載の血液酸素供給器。 （７）　　前記回転可能衣結合は、前記チャネル形の支
   水面のウェブ部分と７ランノ部分に対して当価する前記
   外殻部分の突出部を含むものとしてさらに形成される特
   許請求の範囲第（６１項茜ピ載の血液酸素供給器。 （８）　　前記回転可能な結合は、さらに、前記蓋部分
   の外部の周りに環状に離間していて前記外殻部分の肩部
   と係合する多数のタブ部材を含んでいる特許請求の範囲
   第（７）項記載の血液酸素供給器。