JPS5899968A - 貯血槽 - 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】 工　発明の背景 技術分野 本発明は貯血槽に関する。　さらに拝しくけ、血液の体
外循環人工心肺回路中に用いる貯血槽（関する。

先行技術 近年、模型人工肺を用いた体外循環回路システムが盛ん
に用いられている。

従来用いられている人工心肺体外循環回路システムとし
ては、第１図に示されるような１−ポンフシステムと、
第２図に示されるような２−ポンプシステムとがある。

１−ポンプシステムにおいては、患者の静脈から、落差
によって脱血された血液と、術計からの吸引面を一旦カ
ーディオトミー貯血摺に貯留し、そこで消泡された血液
とが、貯血槽１に導かれ、その後、血液ポンプＰによっ
て１人工肺りおよび熱交換器を通り、患者の動脈罠送血
される。

２−ポンフシステムにおいては、ＩＥｌ示のように、送
血ラインと人工肺りとの間に、第２の貯血槽１゛と血液
ポンプＰ′とが別途付加設置され、第１の貯血４１１１
と第２の貯血槽１′とは連通される。

このような体外循環回路システムにおいて、貯血槽１．
１′を設ける理由は、体外循環中の血流量の変動、例え
ば脱血量が減少したり、送血量を増加させたいときの対
応のために、常時ある程度の血液量を回路中に貯えてお
くことにある。

また、他の理由は、回路中圧て発生した気泡を効果的に
除去せんがためである。

開心術中等において、脱血カテーテルの血管内留置が不
十分であったときや、あるいは抜去時などに脱血チュー
ブ内に気泡が混入することがある。

このようにして混入する気泡が、回路中で十分除去でと
ないときには、脳を中心とした各臓器の微小血管に栓塞
をおこし、術後の脳障害、ひいては生命の危機忙さらさ
れることになる。

このような気泡の除去効果は、貯血槽の容量を。

大きくすればそれだけ増大する。　しかし、貯血槽の容
量を大きくすることは、回路の１ライミング量を増大さ
せてしまい、その結果輸血量が増大し、術後肝炎の発生
の可能性が茜くなろ。　また、血液の節減という点から
も好ましくない。

これに対し、実開昭５５−１８０５３６号公報には、容
器体内部にスクリーンフィルターの筒体を配置し、この
スクリーンフィルター筒体の下端開口部内に血液流入口
を開口し、しかも油体の上端目１０端を容器体の上部に
設けた脱気（Ｊに指向させた貯血槽が開示されている。

この貯血槽では、気泡が混入したとと、気泡をスフ１１
−ンフイルターに付着させ、しかもスクリーンフィルタ
ーでは、次第に付着される気１が膨大化し、ついには分
離浮上し、脱気口から除去されることになる。　このた
め気泡除去能にすぐれ。

しかも小型化することができるものである。

しかし、特に、脱血流徽が多いときには、貯血槽内で、
強い回転流あるいは渦流が発生する結果、気泡がこの流
れの中にとりこまれ、流出口から流れでてしまうという
欠点がある。

夏　発明の目的 本発明は、このような実状に蓋みなされたものであって
、血液流入口より混入した気泡をより一層効果的に除去
できる貯血槽を提供することな主たる目的とする。

本発明者は、このような目的につき鋭意検討をくりかえ
し、本発明をなすに至った。

すなわち本発明は、容器体と、該容器体の上部に設けた
脱気口と、該容器体内部に連通する血液流入口および血
液流出口とを有し、　罰記芥器体内部側に、前記血液流
入口が２つ以上の開口を有し、　しかも前記容器体内部
にスクリーンフィルターを設け、　該スクリーンフィル
ターによってＡｉｌ記血液流入口の開口と、前記血液流
出口の開口とを実質的に岬］て、前記血液流入口から流
入する血液中に含まれる気泡の前記血液流出口への通過
を阻１Ｆ、し、しかも該スクリーンフィルターによって
、この阻止された気泡の前記脱気口に至る浮上路を形成
してなることを特徴とする貯血槽である。

また、本発明の実施態様は、このような目的をより有効
に達成する具体的構成に関するものであって、以下のと
おりである。

ｉ）血液流入口がチューブ体をなし、該チューブ体は光
漏が封１ヒされ、封止端近傍に、複数個の側口を設けて
開口とした本発明の貯血槽。

皿ｉ）開口が４イ一以上である本発明または上記ｉ）の
貯血槽。

ｉｉ）　ｔ’ｌ止端近傍に形成した関口のうち、その少
な（とも一部が、チューブ体軸方向ＫＧって配列されて
いる上記Ｉ）またはｉ）の貯血槽。

ｉｖ）チューブ体軸方向に泪って配夕１ｊされた一口列
を複数個有する上記的の貯血槽。

リ　開口の開口面積の和か、チューブ体の断面積よりも
大である上記ｉ）ないしｉｖ）のいずれかの貯血槽。

■）容器体内部において、血液流入口上方と血液流入口
上方とが、スクリーンフィルターによって隔てられてい
ない本発明または上記ｉ）ないしＶ）のいずれかの貯血
槽。

■Ｉ）スクリーンフィルターが、それ自体筒状をなすか
、容器体内壁と一緒になって筒状をなし、この筒状体の
上方先端が脱気口に向けて開口し、しかも該筒状体内に
血液流入口開口が位置し、該摘−状体の外側に血ｆ／Ｉ
Ｌ流出口を配置してなる本発明または上記ｉ）ないしｖ
ｉ）のいずれかの貯血槽。

ｖｉｉ）スクリーンフィルターがスクリーンメツシュで
ある本発明または上記ｉ）ないし■）のいずれかの貯血
槽。

ｉｘ）スクリーンメツシュの平均開孔が、１００μ愼未
満である上記ｖｉｉ）の貯血槽。

Ｘ）平均開孔が、３０〜９５μ鴨である上記ｉ）の貯血
槽。

ｘｉ）容器体がｏＪとう性である本発明または上記ｌ）
〜Ｘ）のいずれかの貯血槽。

厘　発明の具体的構成 以下１本発明の具体的構成を第３図および第４図に示さ
れる実施例に従い詳細に説明する。

本発明の貯血槽１の容器体２は、それ自体町とう性の材
質から構成してもよく、また剛性の材質から構成しても
よい。　この場合、その材部としては、血液を変質させ
ることがな（、溶出物を含有しないものであることが好
ましく、例えばシーリコーンゴム、ポリ塩化ビニル、ポ
リカーボネート。

エチレン−酢酸ビニル共重体等の血液適合性材料を用い
ることが好ましい。

このような場合、容器体２は、６丁とぅ性材質から、図
示のように、袋状に形成する、ことが好ましい。　この
とき、貯血量が変化しても容器体内部に空気相が存在す
ることなく、容器体２の膨みＫより貯血量が増減し、血
液と空気との接触による血中蛋白等の変質が減少するか
らである。

このような容器体２の上部には、脱気口３３が形成され
る。

この脱気口３．３は、容器体２内部にて分離除去された
気泡を系外に除去するためのものであり、その他混注お
よびサン１リング用の口部としても機能し、図示の例に
おいては、２つの口部として形成されている。

一方、容器体２には、その内ｓＫ連通するように、血液
流入口４と、血液流出口５とが配設される。　また、必
要に応じ、連通口５が配設される。

これらは１通常、容器体２丁部に配設され、チューブ状
をなす。

この場合、本発明においては、血液流入口４は。

容器体２内部＠において、２つ以上の開口を有する。　
　２つ以上の複数の開口をもつことにより、流入する血
液の回転流ないし渦流は小さくなり、また、複数の回転
流は互いに打ち消しあうことＫなる。

なお、このように構成せずに、血液流入口を先端を開口
した直管状チューブとするかぎり、本発明の効果は実現
せず、気泡除去能は十分ではない。

血液流入口４の開口として２つ以上の開口を設けるには
、攬々態様があり、チューブ状の流入口を分岐したり、
チューブ先端を如雨露状としたりすることが可能である
。

ただ、製造の容易性と、十分な脱血量を確保するという
観点からすると、図示のように、血液流入口４をチュー
ブ体とし、チューブ体先端を封止し、この期上端近傍に
複数個の側口４１．４１を設けて開口することが好まし
い。

このような場合、開口は２個以上あれば・よいが、％に
４個以上、より好ましくは８〜２０個程度あることが好
ましい。

また、脱血量を確保するためには、開口の開口面積の総
和が、チューブ体の断面積よりも大、一般に、１．５〜
４倍程度あることが好ましい。

さらに、開口を側口４１としてチューブ体封止端近傍に
設ける場合、複数個の側口の少なくとも一部が、チュー
ブ体軸方向に沿って、縦一列に配列されていると好まし
い結果を得る。　このとき、流入する血液の回転流はよ
り一層小さくなり、気泡除去能はより一層良好となる。

また、このような場合において、チューブ体軸方向に縦
一列に配列された匈口列を、第３図に示されるように、
複数個設けると、気泡除去能はさらに向上する。

なお、容器体２内部に連通ずるように設けられる血液流
出口５、そして連通口６等は、通常、先端を開口したチ
ューブ状をなす。

また、連通口６を設ける場合、貯血槽１をどのように用
いるかに応じ、術計からの出血を吸引し、貯留、除去す
るためのカーディオドミー貯血槽との連通口、２−ポン
プシステムにおける第２または第１の貯血槽との連通口
等として、連通口を１個ないし２個以上設けることが可
能である。

他方、容器体２内部には、スクリーンフィルター″７が
設けられる。

このスクリーンフィルター７は、血液流入口４の開口４
１と血液流出口５とを実質的に隔て、血液流入口４から
流入する血液中に含まれる気泡が血液流出口に通過する
ことを阻止し、しかもこのように阻止した気泡を、脱気
口３．３へ浮上させるための浮上路を形成するためのも
のである。

用いるスクリーンフィルター７としては、種々のものが
使用可能であるが５％に１例えばモノフィラメントを網
目状に織ったもの、メンブランフィルタ−１不織布等の
スクリーンメツシュを用いるのが好適である。

用いるスクリーンメツシュの材質としては、親水性であ
っても、疎水性であってもよく、ポリエステル、ナイロ
ン、ポリエチレン等いずれも好適に使用される。

この場合、スクリーンフィルター７、特にスクリーンメ
ツシュの平均開口径は％　１００μ嘱未満であることが
好ましい。

平均開口径が１００μｍ以上となると、気泡除去能がき
わめて高くなる。

ところで、前記した実開昭５５−１８０５３６号明細書
における貯血槽では、血液流入口が先端を開口した直管
状チューブであるため、容器内に強い回転流が生じる。

　このような血液回転流′に対しては、スクリーンメツ
シュ筒体の開孔は、その通過に際し抵抗として働き、血
液が通過しにくくなる。　このため、メツシュの開孔を
大きくせざるを得す、同明細書では、平均開孔は、１０
０〜５００μｍであることが好ましいとしている。

しかし、このような同明細書の貯血槽は、回転流にｊり
気泡がメツシュ筒体上部にまで巻きあげられ、流出口か
ら流出することがあり、またメツシュ開孔が大きいため
、メツシュを通過してしまうものもあり、気泡除去能は
低いものとなる。

これに対し、本発明の一貯血槽ｌの皿１ｇ訛人口２は、
２つ以上の開口をもち、異なる方向の回転流が互いに打
ち消しあい、ゆるやかな流れとなるため、スクリーンフ
ィルター上部をこえて流出口に至る気泡はなくなり、ま
たゆるやかな流れとなる結果、開孔径ハ小さいメツシュ
を用いることが可能となり、メツシュを通過する気泡量
も減少し、きわめて高い気泡除去能が示されることにな
る。

なお、スクリーンメツシュの平均開孔径としては、３０
〜９５μ鵠であることが好ましい。　　９５ｓｗｈ以下
となると気泡除去能はきわめて高くなり、また３０μ−
以上では、血球損傷が減少するからである。

このようなスクリーンフィルター７は、脱気口３に至る
気泡浮上路が形成され、血液流入口４と血液流出口５と
を実質的に隔離するかぎりにおいて、撞々の態様で配設
することができる。

ただ、血液ｆｉｇ口″４の上方と血液流出口５の上方と
は、図示のようにスクリーンフィルター７によって隔て
られていないことが好ましい。

このトキ、スクリーンフィルター７の外側に存在する気
泡も、脱気口３に導かれることになり、気泡除去能がさ
らに向上するからである。

このよ５に１．て、スクリーンフィルター７を配設する
には、調光ばスクリーンフィルターを、先端を躇放した
筒状となし、この筒状体下端に血液流入口５を配列し、
筒状体の先端開放端を脱気口３に指向させ″Ｃもよい。

あるいは、図示のように、スクリーンフィルター７を平
膜状とし、容器体２内壁と一緒になり【筒状をなし、こ
°の筒状体内に血液流入口４が位置し、その外側に血液
流出口５が位置し、筒状体の脱気口３側が開口するよう
に構成してもよい。

なお、このようにスクリーンフィルター７を配設する場
合、上記連通口６の開口は種々の配置とすることができ
る。

例えば、連通口６をカーディオドミー貯血槽との連通口
とするときには、通常は、図示のようにこれを血液流出
口５とスクリーンフィルター７により隔離する。

また、連通口６を嬉１または票２の貯血槽との連通口と
するときＫは、通常は、これを血液流入口４とスクリー
ンフィルターｉＫより′隔離する。

なお、スクリーンフィルターを容器体２内部に設けるに
は、容器体２と融着する勢によればよい。

■　発明の具体的作用 本発明の貯血槽ｌは、第１図に示されるようなｌ−ポン
プシステムの貯血槽１または第２図に示されるような２
−ポンプシステムの第１もしくは第２の貯血槽１．１’
として用いて有用である。

このとき、血液流入口４から流入する血液は。

２つ以上の開口から分散して流入し、しかもそれぞれ生
じる回転流は互いに打ち消しあうので、スクリーンフィ
ルター７による気泡捕促効率は高くなる。

スクリーンフィルター７によって、捕促された気泡は、
しだいＫ１１ｌｌ大化し、つい罠は分離浮上し、脱気口
３から除去される。

そして血液流出口５からは、気泡の除去された血液が流
出する。

第５図には、第１図に示されるようなｌ−ポンプシステ
ムに本発明の貯血槽ｌを適用した例が示される。

第５図において、貯血槽１は、ケーシング１０Ｇ内に収
納され、脱血された血液は、架台９に懸架されたチュー
ブＴ１から貯血槽ｌに送血され、また、貯血槽ｌはカー
ディオドミー貯血槽８とチューブＴ６を介し連通される
。　　なお、術計の血液はチューブＴ５、Ｔ７．を介し
、ポンプＰ６、ＰｂＫより、カーディオドミー貯血槽８
の消泡部８１に導かれる。

一万、貯血槽ｌからの血液は、ポンプＰＫより。

人工肺ＬＫ導かれ、チューブＴ２により送血される。　
また、チューブＴ１とチューブＴ２とには、これらを連
通ずる細路チューブＴ、が設けられている。

マ　発明の具体的幼果 本＠明によれば、気泡の除去効率のきわめて高い貯血槽
が実現する。　すなわち、脱血量が多くなったとき、回
転ｆＩＬＫよる気泡の貯血槽からの流出がきわめて少な
くなる。

そして、このような除去能は、槽容量を小さくしても、
十分大きいものである。このため、輸血量の節減ができ
る。

また、従来は安全のため、送血ラインにエアートラップ
を配置する必要があったが、その必要がなくなり、この
ためプライミング量が減少する。

そして、このような効果は、血液流入口４の開口を２つ
以上設けること、およびスクリーンフィルター７を嘴定
のごとく配設することというきわめて簡易な構成により
実現される。

なお、このような構成を採用しないときには、後記実験
例からも明らかになるであろうように、本発明所定の効
果は実現しない。

このような場合、上記実施態様ｉ）に従い、チューブ先
端を封止し、この封止庸近傍に複数個の側口を設ければ
、製造が容易となる。

実施態様五１）に従い、開口を４個以上とすれば気泡除
去能はきわめて高いものとなる。

実施態様ｉｉ）、ｉｖ）　Ｋ従い、側口の少なくとも一
部を軸方向に配列し、またこのような鯛口列を複数個設
ければ、血液の流れはより一層ゆるやかになり、気泡除
去能が向上する。

実施態様りに従い、豪数個の開口面積の総和を、チュー
ブ体断面積よりも大とすれば、十分な脱血量な確保でき
る。

実施ｊ！１様■）Ｋ従い、容器体内部上方においてスク
リーンフィルターを配列しないときには、気泡除去能が
向上する。

実施態様ｖｉｉ）に従い、スクリーンフィルターを用い
、筒状に血液流入口４を蝋えば、構造が簡易となり、気
泡除去能も十分高いものが得られる。

実施態様ｖｉｉ）に従い、スクリーンメツシュラ用いれ
ば、構造が簡易となる。

実施態様ｉｘ）に従い、スクリーンメツシュの平均開孔
を１００μ−未満とすれば、気泡除去能はきわめて高く
なる。

そして、実施態様ｘ）＜従い、３０〜９５μ鶴の平均開
孔とすれば、血球損傷がきわめて少なく、気泡除去能の
きわめて高い貯血槽が実現する。

実施ｌ１１様ｘｉ）＜従い、可とう性材質から容器体を
形成すれば、血液と空気との接触が少なくなり、血液変
性が防止される。

本発明者は、本発明の効果を確認するため楕々実験を行
った。　以下にその１例を示す。

実験例 第３図および第４図に示されるような１６０Ｘ１７０箇
のポリ塩化ビニル製の可とう性袋状の容器体を有する貯
血！＃１１を作製した。

この場合、そのうちの２つは、血液流入口４を先端を開
口した、ｌ〇−径の直管状チューブとし、また残りは、
先端を封１ヒした、１０■径で、４５■径の側口を１６
個有するチューブとした。

さらに、スクリーンフィルターとしては、下記表１に示
されるような平均開孔径を有するポリエステル製スクリ
ーンメツシュを用い、あるいは、このフィルターを用い
ずに、貯血槽とした。

次いで、この各貯血槽を水を貯留した檜と接続し、落差
により貯血槽に水を流入させ、貯血槽後段に配置したポ
ンプにより、５ｔ／ｍｉｎの流量にて儂環し、その際、
貯血槽前段において、２００　ｃｃの空気を連続的に注
入した。

各貯血槽の血液流出口から流出した気泡量を測定した。

結果を表ＩＫ示す。

表　　　１ 平均開口径　　　　　（ｃｃ　） 直管　　　　　　　　　　　　　　６．４直管　　　　
　　８的Ｊ−３，０ 例口（１６個）　　　　−４，０ 〃１００ａｓ　　　　　　２．０ 〃８０μ、０．２ ｉｉ！ＩＫ示される結果から、本発明の効果が明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ、本発明の貯血槽を適
用する人工心肺回路システムを示す模式図である。　第
３図は１本発明の実施例を示す斜視図であり、第４図は
、第３図のトｉ線断面図である。　第５図は、本発明の
貯血槽を１−ポンプシステムに適用したときの例を示す
斜視図である。 １・・−・・・・・・・・・貯血槽　　　２・・・・・
・・・・・・・容器体３・・・・・・・・・・・・脱気
口４・・・・・・・・・・・・血液流入口５・・・・・
・・・・−・・血液流出口　６・・・・・・・・・・・
・連通ロア・・・・・・・・・・・・スクリーンフィル
ター４１・・・・−・・・・側　口 特許出願人　テルモ株式会社 代理人　弁理士　石　井　陽　− 第１図 才２図 オ８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　容器体と、該容器体の上部に設けた脱気口と、該
   容器体内部に連通する血液流入口および血液流出口とを
   有し、　前記容器体内部側に、前記血液流入口が２つ以
   上の開口を有し、　しかも前記容器体内部にスクリーン
   フィルターを設け、　該スクリーンフィルターによって
   、前記血液流入口の開口と、前記血液流出口の開口とを
   実質的に隔て、前記血液流入口から流入する血液中に含
   まれる気泡の前記血液流出口への通過を阻止し、しかも
   該スクリーンフィルターによって、この阻止された気泡
   の前記脱気口に至る浮上路を形成してなることを特徴と
   する貯血槽。 ２、　血液流入口がチューブ体をなし、該チューブ体は
   先端が封止され、封止端近傍に、複数個の側口を設けて
   開口とした特許請求の範囲第１項に記載の貯血槽。 ３、　開口が４個以上である特許請求の範ｌｆｆ１ａｉ
   １項または第２項に記載の貯血槽。 ４、　封止端近傍に形成した側口のうち、その少なくと
   も一部が、チューブ体軸方向に沼って配列されている特
   許請求の範囲第２項または第３項に記載の貯血槽。 ５、　チューブ体軸方向に沿って配列された側口列を特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の貯血槽。 ６、　開口の開口面積の和が、チューブ体の断面積より
   も大である特許請求の範囲第２項ないし第５項のいずれ
   かに記載の貯血槽。 ７、　容器体内部において、血液流出口上方と血液流出
   口上方とが、スクリーンフィルターによって隔てられて
   いない特許請求の範囲第１項ないし＠６項のいずれかに
   記載の貯血槽。 ８、　スクリーンフィルターが、それ自体筒状をなすか
   、容器体内壁と一緒になって筒状をなし。 この筒状体の上方先端が脱気口に向けて開口し、しかも
   該筒状体内に血液流入口開口が位置し、該筒状体の外側
   に血液流出口を配置してなる特許請求の範囲第１項ない
   し第７項のいずれかに記載の貯血槽。 ９、　スクリーンフィルターがスクリーンメソシュであ
   る％、ｆ’Ｆ請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか
   に記載の貯血槽。 １０、スクリーンメツシュの平均開孔が、１００μ−未
   満である特許請求の範囲第９項に記載の貯血槽。 １１、平均開孔が、３０〜９５μ鶴である特許請求の範
   囲第１０項に記載の貯血槽。 １２、容器体が、’ｉ＝ｆとぅ性である特許請求の範囲
   第１項ないし第１１項のいずれかに記載の貯血槽。