JPS59218161A - 中空繊維型人工肺およびその製造方法 - Google Patents
中空繊維型人工肺およびその製造方法Info
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- JPS59218161A JPS59218161A JP58092325A JP9232583A JPS59218161A JP S59218161 A JPS59218161 A JP S59218161A JP 58092325 A JP58092325 A JP 58092325A JP 9232583 A JP9232583 A JP 9232583A JP S59218161 A JPS59218161 A JP S59218161A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[8発明の商用
技術分野
本発明は、中空Ift膜嬰人工肺およびその製造方法に
関するものである。詳しく述べると、ガス透過性が高く
、低コス1〜でかつ長か命の中y’(H繊卸脱型人]−
肺J3よび−その製造方法に関づるらのである。
関するものである。詳しく述べると、ガス透過性が高く
、低コス1〜でかつ長か命の中y’(H繊卸脱型人]−
肺J3よび−その製造方法に関づるらのである。
先行技術
一般に心臓手術等において、愚行の血液を体外に導ぎ、
これに酸素を添加覆るために、体外循環回路内に中空K
m K llG3型人工肺が用いられ(いる、。
これに酸素を添加覆るために、体外循環回路内に中空K
m K llG3型人工肺が用いられ(いる、。
このような人工肺において使用される中′71O繊卸膜
としCは均質膜と多孔質膜の2 ffI類がある。1!
、J質膜は、透過り−る気体の0了が膜に溶解し、拡散
りることによってガスの移動が行なわれる3、この代表
的なものにポリジメチルシ「1ギリ−ン11\があり、
コロポー脱型肺としC製品化されている。しかしながら
、均質膜は、)jス透過性の点ノ)曹ら現Y[使用可能
の乙のとしてはシリコーンのみしか知られておらず、ま
た、該シリコーン…シ)は強度的に膜厚100μm以下
にづることはできない1.このためガス透過に限界があ
り、特に炭酸ガスの透過が悪い。
としCは均質膜と多孔質膜の2 ffI類がある。1!
、J質膜は、透過り−る気体の0了が膜に溶解し、拡散
りることによってガスの移動が行なわれる3、この代表
的なものにポリジメチルシ「1ギリ−ン11\があり、
コロポー脱型肺としC製品化されている。しかしながら
、均質膜は、)jス透過性の点ノ)曹ら現Y[使用可能
の乙のとしてはシリコーンのみしか知られておらず、ま
た、該シリコーン…シ)は強度的に膜厚100μm以下
にづることはできない1.このためガス透過に限界があ
り、特に炭酸ガスの透過が悪い。
また、前記シリ」−ンは高価で、しかも加工作が悪いと
い−う欠点があった。
い−う欠点があった。
一方、多孔質膜は、該1j41の右りる微細孔が透過づ
べざ気体分子に比べて若しく大きいため、体積流どして
細孔を通過する。例えば、マク[1ポーシスポリプ[]
ピレン膜等の多孔質膜を1す!用した人]二肺が種々提
案されている。しかしながら、多孔質膜は水然気の透過
JfLが高いので結露水によって性能が低下りるだけで
なく、長期間血液を循環さぼて使用づると、血漿が派1
出づる揚台があった、。
べざ気体分子に比べて若しく大きいため、体積流どして
細孔を通過する。例えば、マク[1ポーシスポリプ[]
ピレン膜等の多孔質膜を1す!用した人]二肺が種々提
案されている。しかしながら、多孔質膜は水然気の透過
JfLが高いので結露水によって性能が低下りるだけで
なく、長期間血液を循環さぼて使用づると、血漿が派1
出づる揚台があった、。
このJ、うな多孔質膜の諸欠点を解消りるために、直径
10:ミクロン以下のrat通した微■1孔を有する側
B!をもつ中空繊維基体の側壁にメチルハイドロジ」ン
ポリシ1コ)−サンの非通気性の薄膜を形成さlてなる
中空繊維が提案♂れている(特公昭54−17、052
号)。しかしながら、このような中空II titは、
中空IfF基体の微細孔内だ(プでなく、該中空繊維基
体の内外両表面にしメチルハーrドロジ]−ンボリシロ
キリンの被膜が形成されるために、その分だ()中空繊
維Ji1体の中空内径が小さくなるので交換能力が低下
りるだ(プでなく、またイの分だけ微細孔内に充填され
るメチルハイドロジ[ンポ11シロキサンの惜(充填厚
み)が増大づるので、酸素、炭酸ガス等のガス透過率が
(IKいという欠」j、iがあった。また、前記中空繊
維はアクツノラング等には使用し、17ても、人二r肺
としく艮111間使用りると、血漿が漏出し始めるとい
う欠点があった1゜■1発明の「1的 したがって、本発明は、新規な中空繊l1(fIl’=
!型人工肺a3よびその製3へ方法を提供づること(、
:ある1゜本発明の他の目的は、ガス透過性がj!”I
< 、低−1スト・でかつ長寿命の中空繊維膜型人工
肺J3よひ−ての製造方法を提供づることにある。
10:ミクロン以下のrat通した微■1孔を有する側
B!をもつ中空繊維基体の側壁にメチルハイドロジ」ン
ポリシ1コ)−サンの非通気性の薄膜を形成さlてなる
中空繊維が提案♂れている(特公昭54−17、052
号)。しかしながら、このような中空II titは、
中空IfF基体の微細孔内だ(プでなく、該中空繊維基
体の内外両表面にしメチルハーrドロジ]−ンボリシロ
キリンの被膜が形成されるために、その分だ()中空繊
維Ji1体の中空内径が小さくなるので交換能力が低下
りるだ(プでなく、またイの分だけ微細孔内に充填され
るメチルハイドロジ[ンポ11シロキサンの惜(充填厚
み)が増大づるので、酸素、炭酸ガス等のガス透過率が
(IKいという欠」j、iがあった。また、前記中空繊
維はアクツノラング等には使用し、17ても、人二r肺
としく艮111間使用りると、血漿が漏出し始めるとい
う欠点があった1゜■1発明の「1的 したがって、本発明は、新規な中空繊l1(fIl’=
!型人工肺a3よびその製3へ方法を提供づること(、
:ある1゜本発明の他の目的は、ガス透過性がj!”I
< 、低−1スト・でかつ長寿命の中空繊維膜型人工
肺J3よひ−ての製造方法を提供づることにある。
これらの開目的は、ハウジングと該ハウジング内に挿入
された多数のガス交換用中空繊G(l膜/)11らなる
中空繊維束と、該中空繊維の外J−−面と前記ハウジン
グ内面とにJり形成される第1の流体室と、該第1の流
体室に3qt通りる第1の流体流入に1および流出口と
、前記中空繊維膜の各端部をイれぞれ支持しかつ前記第
1の流体室から隔離する1i1AL2と、前記ハウジン
グの端部に取付tノられたヘッダーにより形成される前
記中空繊維膜の内部空間に連通ずる第2の流体流入1」
おJ、び流出[1とJ、りなる人工肺にdjいて、1)
n記中空楳紐膜が貫通した微細孔4右りる側壁をもつ多
孔性中空1!紐具体の壁面にシリコ−ンオイル層を形成
さけることなく、該側壁の微細孔内をシリコーンオイル
で閉塞し°(なるしのであることを特徴とする中空繊維
膜型人工肺にJ、す)?成される。
された多数のガス交換用中空繊G(l膜/)11らなる
中空繊維束と、該中空繊維の外J−−面と前記ハウジン
グ内面とにJり形成される第1の流体室と、該第1の流
体室に3qt通りる第1の流体流入に1および流出口と
、前記中空繊維膜の各端部をイれぞれ支持しかつ前記第
1の流体室から隔離する1i1AL2と、前記ハウジン
グの端部に取付tノられたヘッダーにより形成される前
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おJ、び流出[1とJ、りなる人工肺にdjいて、1)
n記中空楳紐膜が貫通した微細孔4右りる側壁をもつ多
孔性中空1!紐具体の壁面にシリコ−ンオイル層を形成
さけることなく、該側壁の微細孔内をシリコーンオイル
で閉塞し°(なるしのであることを特徴とする中空繊維
膜型人工肺にJ、す)?成される。
また、本発明(よ、多孔性中空繊維基体が内径100−
−1000 II yrt、肉厚5〜80 Kl mで
かつ直径100A〜55μ’nlの微細孔を右覆る中空
線1[である中’;” aV H膜望人」肺である。さ
らに、本発明は、多孔↑j中空楳卸基体が20〜80%
の空孔率を右づる中空線Ifffiである中空繊屏を脱
型人工肺である。また本発明は、シリコーンオーイルが
ジメチルにたけメチルフェニルシリ−」−ンAイルであ
る中空繊維膜型人工肺である。さらに、本発明は、前記
シリコーンオイル(Jl、粘1身が50レンチボ−rス
以上゛である中空繊維膜型人工肺である。
−1000 II yrt、肉厚5〜80 Kl mで
かつ直径100A〜55μ’nlの微細孔を右覆る中空
線1[である中’;” aV H膜望人」肺である。さ
らに、本発明は、多孔↑j中空楳卸基体が20〜80%
の空孔率を右づる中空線Ifffiである中空繊屏を脱
型人工肺である。また本発明は、シリコーンオーイルが
ジメチルにたけメチルフェニルシリ−」−ンAイルであ
る中空繊維膜型人工肺である。さらに、本発明は、前記
シリコーンオイル(Jl、粘1身が50レンチボ−rス
以上゛である中空繊維膜型人工肺である。
また、前記諸口的は、ハウジングと、該ハウジング内に
挿入された多数のガス交換用中空繊緒膜からなる中空#
1&維束と、該中3”1 N!、u ?f[の外表部と
前記ハウジング内面とにより形成される第1の流体室ど
、該第1の流体室に連通Jる第1の流体流入II d3
よび流出[]と、前記中空繊維膜の各021部をてれぞ
れ支持しかつ前記第1の流体室から隔N1りる隔某と、
前記ハウジングの端部に取(NIりられたヘッダーにJ
、り形成される前記中空繊維膜の内部空間にjφ通づる
第2の流体流入口Jj J、ひ流出11とJ、りなる人
ユ肺のモジ−1−ルを組立てたのちシリ丁1−ンAイル
の溶液を流入させて流出[1を閉塞(〕C前記中空中空
線膜に該シリコーンオイルを臼浸さU、ついで該中空繊
維内部に充満しているシリコ1−ンAイルを除去し、さ
らに溶媒と非溶媒との混合物を少イ1くども内部に流通
させることを特徴とづる中空繊維型人工肺の製造方法に
J、り達成される。
挿入された多数のガス交換用中空繊緒膜からなる中空#
1&維束と、該中3”1 N!、u ?f[の外表部と
前記ハウジング内面とにより形成される第1の流体室ど
、該第1の流体室に連通Jる第1の流体流入II d3
よび流出[]と、前記中空繊維膜の各021部をてれぞ
れ支持しかつ前記第1の流体室から隔N1りる隔某と、
前記ハウジングの端部に取(NIりられたヘッダーにJ
、り形成される前記中空繊維膜の内部空間にjφ通づる
第2の流体流入口Jj J、ひ流出11とJ、りなる人
ユ肺のモジ−1−ルを組立てたのちシリ丁1−ンAイル
の溶液を流入させて流出[1を閉塞(〕C前記中空中空
線膜に該シリコーンオイルを臼浸さU、ついで該中空繊
維内部に充満しているシリコ1−ンAイルを除去し、さ
らに溶媒と非溶媒との混合物を少イ1くども内部に流通
させることを特徴とづる中空繊維型人工肺の製造方法に
J、り達成される。
まl、:、本発明(,1、前記溶媒と非溶媒どの汗を合
物中の溶媒の濃度が5〜4−0重量%である中空繊維膜
型人工肺の製造方法である。さらに、本発明は、前記溶
媒はトリフロルトリクロロ−Lタンぐありかつ非溶媒(
よアルロールである中空繊維膜型人工肺の製造方法であ
る。
物中の溶媒の濃度が5〜4−0重量%である中空繊維膜
型人工肺の製造方法である。さらに、本発明は、前記溶
媒はトリフロルトリクロロ−Lタンぐありかつ非溶媒(
よアルロールである中空繊維膜型人工肺の製造方法であ
る。
■1発明の貝体的J2明
つさ゛に、図面を参照しながら本発明の−実り色例を説
明りる++ iJなわIう、第1図に示t J、うに、
本発明による大皿り肺は、人工肺10を栴成づる筒状ハ
ウジング11の内部空間にt;L、中空繊維膜12の絨
紺束13が収納さ4−′Iている。中空繊維膜12の両
※に:部は、Ij+t’A壁14,15f介してハウジ
ング11に液密に保持されている。ハウジング11の両
端部に(,1、ヘッダー16.17がハウジング11に
螺合される)Jバー18によって同省されている1、ヘ
ッダー16の内面と隔壁′14とIJ、中空楳卸IF!
12の内部空間に連通する第1の流体流入室としくの
血液流入室19を画威し、ヘッダー16に(3L、第1
の流体流入[−1としての血液流入口20が形成され(
いる。ヘッダ−17の内面と隔壁15ど(,1、中空繊
組1t!+! 12の内部空間に連通づる第1の流体流
出4°ちとしての血液流出室21を画成し、ヘッダー1
7には、第1の流体流出し1としての血液流出口22が
形成されている。また、隔壁14゜15、ハウジング1
1の内壁a> J、ひ中空繊維膜12の外壁とは、第2
の流体室どじでのガス室23が形成され、ハウジング1
1の両端側に(,11、でれぞれガス室23に連通づる
第2の流体流入に1としてのガス流入口24および第2
の流体流出口としてのガス流出口25が形成されている
。イITお、ハウジング11の内壁中央部には、繊維未
1ζ3の外形を縮径づる校り用拘束部26が設(ノられ
、でのれ1、果、第2図に示すよ−)に軸方向の中火に
IJ3いて絞り込まれ、絞り部を形成している。したが
って中空繊維膜12の充填率(jい軸方向に沿う各部に
J3いて異なり、中央部分においT’ fiA b i
!I’!r <なっτいる。なお、望ましい各部の充1
眞率(31い約60・−80%、その他ハウジング11
内では約30〜GO%であり、中空繊M束13の両端、
っまり隔壁17I、15の外面にお1〕る充填率では、
約20・〜40%である1、 隔壁14.’75は、中空繊M膜12の内r”111と
夕1部とを隔離するという中要な機能をはたづらのであ
る。通常、この隔壁14.15TJ1、極性の高い高分
子ポッフrンク剤2例えばポリウレタン、シリ:I]
−:/、エボ1−シ樹脂等をハウジング11の両端内壁
面に遠心注入法を利用して流し込み、硬化さぜる2二と
にJ、り作られる1、さらに詳述Jれば、ま4゛ハウジ
ング11の長さJ、り艮い多数の中空繊♀rub!12
を用怠し、この両開[]☆;1(を粘I衰の高い樹脂に
Jって口」[めした後、ハウジング11内に並べ’C(
1/Fd t! L/める3、この後、カバーで各両端
を完全に覆って、ハウジング11の中心軸を中心にその
ハウジング114回転さtUながら両f、iii部から
1)%分子ボッyイング剤を流入したのら硬化し、さら
にカバーを外し!この13硬化したボツアインク剤の外
側面部を鋭利な刃物(・切断して中空繊維膜12の両開
11※;;1を表面に露出さぜることにJ、り形成さ4
する。
明りる++ iJなわIう、第1図に示t J、うに、
本発明による大皿り肺は、人工肺10を栴成づる筒状ハ
ウジング11の内部空間にt;L、中空繊維膜12の絨
紺束13が収納さ4−′Iている。中空繊維膜12の両
※に:部は、Ij+t’A壁14,15f介してハウジ
ング11に液密に保持されている。ハウジング11の両
端部に(,1、ヘッダー16.17がハウジング11に
螺合される)Jバー18によって同省されている1、ヘ
ッダー16の内面と隔壁′14とIJ、中空楳卸IF!
12の内部空間に連通する第1の流体流入室としくの
血液流入室19を画威し、ヘッダー16に(3L、第1
の流体流入[−1としての血液流入口20が形成され(
いる。ヘッダ−17の内面と隔壁15ど(,1、中空繊
組1t!+! 12の内部空間に連通づる第1の流体流
出4°ちとしての血液流出室21を画成し、ヘッダー1
7には、第1の流体流出し1としての血液流出口22が
形成されている。また、隔壁14゜15、ハウジング1
1の内壁a> J、ひ中空繊維膜12の外壁とは、第2
の流体室どじでのガス室23が形成され、ハウジング1
1の両端側に(,11、でれぞれガス室23に連通づる
第2の流体流入に1としてのガス流入口24および第2
の流体流出口としてのガス流出口25が形成されている
。イITお、ハウジング11の内壁中央部には、繊維未
1ζ3の外形を縮径づる校り用拘束部26が設(ノられ
、でのれ1、果、第2図に示すよ−)に軸方向の中火に
IJ3いて絞り込まれ、絞り部を形成している。したが
って中空繊維膜12の充填率(jい軸方向に沿う各部に
J3いて異なり、中央部分においT’ fiA b i
!I’!r <なっτいる。なお、望ましい各部の充1
眞率(31い約60・−80%、その他ハウジング11
内では約30〜GO%であり、中空繊M束13の両端、
っまり隔壁17I、15の外面にお1〕る充填率では、
約20・〜40%である1、 隔壁14.’75は、中空繊M膜12の内r”111と
夕1部とを隔離するという中要な機能をはたづらのであ
る。通常、この隔壁14.15TJ1、極性の高い高分
子ポッフrンク剤2例えばポリウレタン、シリ:I]
−:/、エボ1−シ樹脂等をハウジング11の両端内壁
面に遠心注入法を利用して流し込み、硬化さぜる2二と
にJ、り作られる1、さらに詳述Jれば、ま4゛ハウジ
ング11の長さJ、り艮い多数の中空繊♀rub!12
を用怠し、この両開[]☆;1(を粘I衰の高い樹脂に
Jって口」[めした後、ハウジング11内に並べ’C(
1/Fd t! L/める3、この後、カバーで各両端
を完全に覆って、ハウジング11の中心軸を中心にその
ハウジング114回転さtUながら両f、iii部から
1)%分子ボッyイング剤を流入したのら硬化し、さら
にカバーを外し!この13硬化したボツアインク剤の外
側面部を鋭利な刃物(・切断して中空繊維膜12の両開
11※;;1を表面に露出さぜることにJ、り形成さ4
する。
しかして、前記人[肺に使用される中空繊維膜(、シ、
1石2図に示づように、(1通した微郭1孔31をイT
”Jる側5!32をもつ多孔性中空繊耗塁体33の壁
面34 k、:ニシリJ−ンAイル層を形成させること
なく、該側壁32の微細孔31内をンリニ1−ンオイル
35で閉塞してなる中空繊維膜型ガス交換[3iである
。1 該中空繊維使用される多孔性中空繊維14体として(J
いボリブ[Jピレン、ポリエチレン、ポリjトラフロロ
エヂレン、ポリ°リル小ン、ポップノクリ[にトリル ヂレンアレフタレート,ポリカーボネート、ポリウレタ
ン,ナイ[Jノー6,6,ノー(Dノー6,I?ル[二
1−スアL ’7’ − ト等があり、り了ましくはポ
リオレフィンであり、特に好ましくはボリプ1−Jピレ
ンである。
1石2図に示づように、(1通した微郭1孔31をイT
”Jる側5!32をもつ多孔性中空繊耗塁体33の壁
面34 k、:ニシリJ−ンAイル層を形成させること
なく、該側壁32の微細孔31内をンリニ1−ンオイル
35で閉塞してなる中空繊維膜型ガス交換[3iである
。1 該中空繊維使用される多孔性中空繊維14体として(J
いボリブ[Jピレン、ポリエチレン、ポリjトラフロロ
エヂレン、ポリ°リル小ン、ポップノクリ[にトリル ヂレンアレフタレート,ポリカーボネート、ポリウレタ
ン,ナイ[Jノー6,6,ノー(Dノー6,I?ル[二
1−スアL ’7’ − ト等があり、り了ましくはポ
リオレフィンであり、特に好ましくはボリプ1−Jピレ
ンである。
後)ホするように、この中空I!li IWI塁体を用
いて製造されたガス交jβ膜を使用づる人1:肺と【ノ
ての実用可能な性能を得るためには、膜厚お,1、び空
孔中に自ずと制限を生じる。一般に膜を介しての基体の
透過量qは、次式で表わされる。
いて製造されたガス交jβ膜を使用づる人1:肺と【ノ
ての実用可能な性能を得るためには、膜厚お,1、び空
孔中に自ずと制限を生じる。一般に膜を介しての基体の
透過量qは、次式で表わされる。
(1−PX△pxΔ1℃
(だだし、式中、Pはガス透過係数、△1)は透過気体
の圧力差、Aは膜面積、兇f.に膜厚である。)本発明
による膜は、第1図にJ、り明らかなJ、うに気体の透
過りるシリコーンオイル部分く実質面v1)(、1、、
多孔膜の微細孔がスト・レートであると仮定づ。
の圧力差、Aは膜面積、兇f.に膜厚である。)本発明
による膜は、第1図にJ、り明らかなJ、うに気体の透
過りるシリコーンオイル部分く実質面v1)(、1、、
多孔膜の微細孔がスト・レートであると仮定づ。
ると、空孔率に相当覆ると考えられる。したがって、実
質ガス透過面積の減少分を補つC透過Mqを確保するた
めには膜厚aを薄くりる必要がある。
質ガス透過面積の減少分を補つC透過Mqを確保するた
めには膜厚aを薄くりる必要がある。
このため、本発明において中空繊維基体lの範囲は5へ
一80μR.グアまI)くは10〜・30μm、また空
孔率の範囲は20〜80%,好ましくは40−80%で
ある。さらに、内径は10’O〜1000f1m.’)
’fましく(31,100〜300μmであり、ての側
壁にはiiii径100△へ−5μ71z1好ましくは
1o o 大− 1μmの内外両面に貫通した微細孔
をイjするbのである。
一80μR.グアまI)くは10〜・30μm、また空
孔率の範囲は20〜80%,好ましくは40−80%で
ある。さらに、内径は10’O〜1000f1m.’)
’fましく(31,100〜300μmであり、ての側
壁にはiiii径100△へ−5μ71z1好ましくは
1o o 大− 1μmの内外両面に貫通した微細孔
をイjするbのである。
本発明に1,る人]肺は、面記多孔性中空繊維基体を人
工節のしジュールに絹込んでから前記シリコーンオイル
溶液を流通さμて充分含浸さμ、ついでガスを流通させ
、さらに溶媒と非溶媒との混合物を中空織組の少なくと
も内面に流”通さUることによって製)もされる、。
工節のしジュールに絹込んでから前記シリコーンオイル
溶液を流通さμて充分含浸さμ、ついでガスを流通させ
、さらに溶媒と非溶媒との混合物を中空織組の少なくと
も内面に流”通さUることによって製)もされる、。
本発明において使用されるシリコーンオイルとしては、
ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーン
オイル、メツ1ルク[10)I−−ルシリコーンオイル
、分岐状ジメチルシリコーンオイル、メチルハイド[1
ジ1ンシリーコーンA−(ル箸があり、好ましくはジメ
チルシリコーンオイルおよびメチルフ」−ニルシリコー
ンオイル、最らIIYましくはジメチルシリコーンオイ
ルである。
ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーン
オイル、メツ1ルク[10)I−−ルシリコーンオイル
、分岐状ジメチルシリコーンオイル、メチルハイド[1
ジ1ンシリーコーンA−(ル箸があり、好ましくはジメ
チルシリコーンオイルおよびメチルフ」−ニルシリコー
ンオイル、最らIIYましくはジメチルシリコーンオイ
ルである。
前記シリコーンオイルは、通常20・−80重量%、り
Yましくは30〜60重11H%の溶液として1史用さ
れる,1また、ぞの溶媒として(J、、ベンげン、1〜
ルTン,=1シレン,ヘキ勺ン,ジク[]ルメタン。
Yましくは30〜60重11H%の溶液として1史用さ
れる,1また、ぞの溶媒として(J、、ベンげン、1〜
ルTン,=1シレン,ヘキ勺ン,ジク[]ルメタン。
メブル]ニブールケ]・ン,メブール丁ーjル,酢酸ー
1ニブル、トリフロル1〜リクロル]−タン(ルAン〉
西。
1ニブル、トリフロル1〜リクロル]−タン(ルAン〉
西。
がある、、中空繊維基体壁面に付谷し!、=シリコーン
オイルを除ムする液体は、前記溶媒では臼浸さUだシリ
コンが溶出してしまうため、シリコンが溶解しない溶媒
()2ルコール系)と前記溶媒の置台溶媒を用いる。た
とえば、ヘキ→ノンとTタノール、l\キザンとイソプ
ロピルアルコール、キシレンどエタノール、1−ルTン
とイソプロピルアル−」−ル、ルΔンとエタノール等の
混合液が用いられる。
オイルを除ムする液体は、前記溶媒では臼浸さUだシリ
コンが溶出してしまうため、シリコンが溶解しない溶媒
()2ルコール系)と前記溶媒の置台溶媒を用いる。た
とえば、ヘキ→ノンとTタノール、l\キザンとイソプ
ロピルアルコール、キシレンどエタノール、1−ルTン
とイソプロピルアル−」−ル、ルΔンとエタノール等の
混合液が用いられる。
また、前記溶媒と非溶媒との混合物中の溶媒の濃度Ll
: 5へ・’I Ol′ll?ω%である4、5%以下
では、中空内壁にイリ着したシリコーンオイルを完全に
除去できない場合があり、また40%以上で(Jい微細
孔を閉塞しているシリコーンオイルが流出し、閉塞を維
持でさない場合がある1、特に好ましい範囲は、用いら
れる溶媒の相み合せにJ、っても相違りるが10〜30
%が好的といえる。ルAンとツノルー」−ルの混合液に
あっては、15〜25%が特に好ましい、1この、」、
うなシリコーンオイルの粘麿は20〜100000レン
チポイズ、り了ましくは50・〜3000 tン[・ボ
イズである。。
: 5へ・’I Ol′ll?ω%である4、5%以下
では、中空内壁にイリ着したシリコーンオイルを完全に
除去できない場合があり、また40%以上で(Jい微細
孔を閉塞しているシリコーンオイルが流出し、閉塞を維
持でさない場合がある1、特に好ましい範囲は、用いら
れる溶媒の相み合せにJ、っても相違りるが10〜30
%が好的といえる。ルAンとツノルー」−ルの混合液に
あっては、15〜25%が特に好ましい、1この、」、
うなシリコーンオイルの粘麿は20〜100000レン
チポイズ、り了ましくは50・〜3000 tン[・ボ
イズである。。
このJ、うにして椙成される人工肺は、血液の体外循環
路中に組み込まれ、別個に絹の込まれて人J肺どして使
用さtr、 4 oづ4¥4つら、血液は血液ポ。
路中に組み込まれ、別個に絹の込まれて人J肺どして使
用さtr、 4 oづ4¥4つら、血液は血液ポ。
ンプ(図示せず)にJ、って血液流入1120から導入
され、血液流入室19を通って各中空II帷11r、!
12内を通過し、ぞの間にガス流入口24がらガス掌
23内に勇(入され1(: N9.9+’+が付りされ
、1.:i2 酸ガスが排出され、血液は血液流出空2
1に至り、血液流出口22より糸外に排出され、一方、
ガス3523内の酸素は炭酸ガスとともにガス流11目
] 25 J:り系外に排出される、1 つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに訂細に説明する
。
され、血液流入室19を通って各中空II帷11r、!
12内を通過し、ぞの間にガス流入口24がらガス掌
23内に勇(入され1(: N9.9+’+が付りされ
、1.:i2 酸ガスが排出され、血液は血液流出空2
1に至り、血液流出口22より糸外に排出され、一方、
ガス3523内の酸素は炭酸ガスとともにガス流11目
] 25 J:り系外に排出される、1 つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに訂細に説明する
。
実施例 1
延伸法により軸方向に延伸されて形成された内径200
μm肉厚25μ展で平均700Δの孔19の川通りる微
細孔を右するポリプロピレン製の中空繊維基体く空孔率
50%)をジメブルボリシ[]キリンの50重i■%フ
レAン溶液中に3分間浸漬したのち、空気を流通させ、
さらに20%ルAン/エタノール溶液を内外面に流)m
させることにより第2図に示t J:うに、微細孔内(
二のみジメブルシリコーンAイルを充填した中空繊卸肱
を1!′7だ。
μm肉厚25μ展で平均700Δの孔19の川通りる微
細孔を右するポリプロピレン製の中空繊維基体く空孔率
50%)をジメブルボリシ[]キリンの50重i■%フ
レAン溶液中に3分間浸漬したのち、空気を流通させ、
さらに20%ルAン/エタノール溶液を内外面に流)m
させることにより第2図に示t J:うに、微細孔内(
二のみジメブルシリコーンAイルを充填した中空繊卸肱
を1!′7だ。
この中空繊維膜を用い−て第1図に示t、J、うむ人り
肺(以下、モジコール△という。)(膜面(^:Im”
)を製作した。
肺(以下、モジコール△という。)(膜面(^:Im”
)を製作した。
この人工肺について新肛ヘパリン加生血を用い、酸素飽
和1臭65%、炭酸ガス分圧45 mm1−1 !+と
なる静脈血を作製し、これを被検人工肺(T:ジュール
Δ)に流通させて性能評価を行<−にっだ。ヘモグ[]
ビン含帛は12(1/(1(1、湿度は37℃であった
。酸素滝川11 /min /7712のときの血液温
州Qsと酸素移動用との関係を示づと第3図の曲線Δの
どおりであり、また血液流1β1000 m 1.7’
min/丑2のとざの酸素流量と炭酸ガス流用との関係
を示づと第4図の曲線Δ′のとおりである。
和1臭65%、炭酸ガス分圧45 mm1−1 !+と
なる静脈血を作製し、これを被検人工肺(T:ジュール
Δ)に流通させて性能評価を行<−にっだ。ヘモグ[]
ビン含帛は12(1/(1(1、湿度は37℃であった
。酸素滝川11 /min /7712のときの血液温
州Qsと酸素移動用との関係を示づと第3図の曲線Δの
どおりであり、また血液流1β1000 m 1.7’
min/丑2のとざの酸素流量と炭酸ガス流用との関係
を示づと第4図の曲線Δ′のとおりである。
比較例 1
実施例1ど同様な方法において2096フレΔン7/丁
タノール溶液にJ、る洗浄と省略した以外は同様な方法
を(Jも・って人工肺(以下、モジ〜L−ルBという1
.)(膜面積1m2)を作製した。
タノール溶液にJ、る洗浄と省略した以外は同様な方法
を(Jも・って人工肺(以下、モジ〜L−ルBという1
.)(膜面積1m2)を作製した。
この人工肺につい(実施例1ど同様な試験を行なつI、
:ところ第ご〕図における曲線BおJ、び第4図にお(
)る曲線[3′のとおりである。
:ところ第ご〕図における曲線BおJ、び第4図にお(
)る曲線[3′のとおりである。
比較例 2
内径200μm、肉厚100μMのジメチルポリシロキ
リーン製の中空繊維膜を用いて第1図に示ずにうな人工
肺(以下、モジュールCという1.)(膜面積1m2)
を作成した。
リーン製の中空繊維膜を用いて第1図に示ずにうな人工
肺(以下、モジュールCという1.)(膜面積1m2)
を作成した。
この人工肺について実施例1と同様な試験を行なったと
ころ、第3図にお(プる曲線CおJ、び第4図にあける
曲線C′のとおりである。
ころ、第3図にお(プる曲線CおJ、び第4図にあける
曲線C′のとおりである。
実施例 2
実施例1で作製した人工肺(モジュール△)についC1
雑犬を用いて静脈−動脈の部分体外循171試験を行な
った。循環時間ど血コp漏出ωとの関係は、それぞれ第
5図におりる曲線A”−のとおりであった。
雑犬を用いて静脈−動脈の部分体外循171試験を行な
った。循環時間ど血コp漏出ωとの関係は、それぞれ第
5図におりる曲線A”−のとおりであった。
一方、比較例1と同様な方法においτ、ジメブルポリシ
ロキザン溶液の代りにメチルハイドロジエンポリシロキ
サンの2%ガソリン溶液を用いた以外は、比較例1と同
様の方法で中空繊維膜を(’f製し、該中空IJi維膜
を用いて第1図に示りようイT人工肺(以下、モジュー
ルDという。)(膜面積”l7712)を作製した。こ
の大皿[肺について実施例1と同様な試験を行なったと
ころ、第5図にa3け61山線りのとおりCあつ人:1
3 該試験の結末、七ジュールAおよびBにおいては血’l
flの沼田は仝< <; < 、結露水が2・〜3ml
/l)rで確認されるのみであった。 方、七ジ、J−
ルDt、(二おい(は、循環開始後711¥間目からl
ll1漿が謡出!ツタfiめ、指数的に増加し、24時
時間−は400 u’1. / hrに ili
[)1.:。
ロキザン溶液の代りにメチルハイドロジエンポリシロキ
サンの2%ガソリン溶液を用いた以外は、比較例1と同
様の方法で中空繊維膜を(’f製し、該中空IJi維膜
を用いて第1図に示りようイT人工肺(以下、モジュー
ルDという。)(膜面積”l7712)を作製した。こ
の大皿[肺について実施例1と同様な試験を行なったと
ころ、第5図にa3け61山線りのとおりCあつ人:1
3 該試験の結末、七ジュールAおよびBにおいては血’l
flの沼田は仝< <; < 、結露水が2・〜3ml
/l)rで確認されるのみであった。 方、七ジ、J−
ルDt、(二おい(は、循環開始後711¥間目からl
ll1漿が謡出!ツタfiめ、指数的に増加し、24時
時間−は400 u’1. / hrに ili
[)1.:。
■0発明の只イホ的効果
以1)ホベたJ、うに、本発明による中空繊利脱型人「
肺(,1、ハウジングと、該ハウジング内に挿入された
多数のガス交換用中空楳肩f膜からなる中空織材1束と
、該中空繊維の外表面と+frt記ハウジング内面とに
J4り形成きねる第1の流体室と、該第1の流体3!に
連通りる第1の流体流入D J3 J、び流出1−1と
、前記中空繊維膜の各端部をぞれぞれ支J、+iシかつ
前記第1の流体室から隔離−づるNil壁と、前記ハウ
ジングの端部に取付1)られたヘッダーにより形成され
る11テ1記申空織帷膜の内部空間に連通づる第2の流
イ本流入「IJ5よび流出口1とよりなる人工肺にj3
いC1fii:記中空繊維膜がυ1)mシた微細孔を右
する側壁をbつ多孔性中空で8N維3.41本の壁面に
シリコーンオイル層を形成さUることなく、該側室の微
細孔内をシリコーンメイルで閉塞しくなるらのであるか
ら、強度が高い多孔性中空楳帷を早f木として使用でさ
、シリコ−ンメイルのしの(、二比べ−(強度が格段と
上昇する。また、従来最−しガス透過性の良りrなシリ
コ1−ン膜J、り拡散的)Δ過膜どしくさらに透過性が
向上づる。ざらに、水蒸気の透過性が低下づるので、結
露水にJ、り性能低下が減少する。また、従来多孔性中
空1tl’ ili膜の欠)ft’jてあった長時間循
環による結晶の1liil出が前照となる1゜また、本
発明にa3いて(J、多孔性中空織随基体が内径100
− 1000t1m、肉厚b ” 80 u 1nてあ
って直径100△〜・5μmの(メタ細孔をイjりるも
のであるから、該微細孔内にの1ノシリ]−ンAイルを
充填した場合、酸素、炭酸ガス等のガスの透過性が極め
て良好である。
肺(,1、ハウジングと、該ハウジング内に挿入された
多数のガス交換用中空楳肩f膜からなる中空織材1束と
、該中空繊維の外表面と+frt記ハウジング内面とに
J4り形成きねる第1の流体室と、該第1の流体3!に
連通りる第1の流体流入D J3 J、び流出1−1と
、前記中空繊維膜の各端部をぞれぞれ支J、+iシかつ
前記第1の流体室から隔離−づるNil壁と、前記ハウ
ジングの端部に取付1)られたヘッダーにより形成され
る11テ1記申空織帷膜の内部空間に連通づる第2の流
イ本流入「IJ5よび流出口1とよりなる人工肺にj3
いC1fii:記中空繊維膜がυ1)mシた微細孔を右
する側壁をbつ多孔性中空で8N維3.41本の壁面に
シリコーンオイル層を形成さUることなく、該側室の微
細孔内をシリコーンメイルで閉塞しくなるらのであるか
ら、強度が高い多孔性中空楳帷を早f木として使用でさ
、シリコ−ンメイルのしの(、二比べ−(強度が格段と
上昇する。また、従来最−しガス透過性の良りrなシリ
コ1−ン膜J、り拡散的)Δ過膜どしくさらに透過性が
向上づる。ざらに、水蒸気の透過性が低下づるので、結
露水にJ、り性能低下が減少する。また、従来多孔性中
空1tl’ ili膜の欠)ft’jてあった長時間循
環による結晶の1liil出が前照となる1゜また、本
発明にa3いて(J、多孔性中空織随基体が内径100
− 1000t1m、肉厚b ” 80 u 1nてあ
って直径100△〜・5μmの(メタ細孔をイjりるも
のであるから、該微細孔内にの1ノシリ]−ンAイルを
充填した場合、酸素、炭酸ガス等のガスの透過性が極め
て良好である。
ま1ご、シリ二」−ンAイルどして、ジメチルシルコ−
ン イル、特にジメチルシリ−1−ンAイルを使用すれば、
さらに良好なガス透過f1が15′られる。したがって
、本発明によるへ二1ー肺により従来のシリコーン中空
れIi4’ff膜人二丁−肺大皿よび多孔性中空繊維膜
がそれぞれ有していl、二欠1’ii<を仝′C解決で
きるのである。
ン イル、特にジメチルシリ−1−ンAイルを使用すれば、
さらに良好なガス透過f1が15′られる。したがって
、本発明によるへ二1ー肺により従来のシリコーン中空
れIi4’ff膜人二丁−肺大皿よび多孔性中空繊維膜
がそれぞれ有していl、二欠1’ii<を仝′C解決で
きるのである。
また、本発明は、人−[肺のモジコール@組立て1この
ち、シリ:1−ンAイルのtR液を流入させ(:PIL
出口を閉塞して前記中空6基賄那1に該シリ:1−ンA
イルを含浸さ1!、ついで中空繊維内部に充満している
シリコーンメイルを除去し、さらに溶媒と非溶媒との混
合物を少なくとも流通さlることを特徴どする中空楳f
IE膜ハリ人−丁肺の製造方法であるから、11γf記
のごどき多孔+1中空繊維基体の壁面にシリ:1ンAイ
ル層を形成さけることな(、該側壁微細孔内をシリ:1
−ンAイルで閉塞してなる人工肺が得ら1′1、での結
果前記のごどぎ効果が得られる。
ち、シリ:1−ンAイルのtR液を流入させ(:PIL
出口を閉塞して前記中空6基賄那1に該シリ:1−ンA
イルを含浸さ1!、ついで中空繊維内部に充満している
シリコーンメイルを除去し、さらに溶媒と非溶媒との混
合物を少なくとも流通さlることを特徴どする中空楳f
IE膜ハリ人−丁肺の製造方法であるから、11γf記
のごどき多孔+1中空繊維基体の壁面にシリ:1ンAイ
ル層を形成さけることな(、該側壁微細孔内をシリ:1
−ンAイルで閉塞してなる人工肺が得ら1′1、での結
果前記のごどぎ効果が得られる。
第1図は本発明に,I、る中空楳紐那)型人工肺の一関
を示づ1!断面図、第2図は本発明にJ、る人工肺に使
用され,西中空繊卸膜の拡大(英式図、第3図は人工肺
の血液流量に対づる酸素移動量どの関係を示すグラフ、
第4図番J,同様に酸素流Wと炭酸ガス移動量との関係
を示づグラフであり、また第5図は静脈−動脈の部分体
外循環時の循環時間と血液漏出量どの関係を示づグラフ
である。 1o・・・人工肺、 11・・・ハウジング、 12・
・・中空繊維膜、 13・・・織1((束、 14.1
5・・・隔壁、 16.17・・・ヘッダー、 19・
・・血液流入苗、 20・・・血液流入口、 21・・
・血液流出室、22・・・血液流量[1、 23・・・
ガス室、 21・・・ガス流入「1、 25・・・ガス
流出[1、 31・・微細孔、32・・・側壁、 33
・・・多孔f1中空を桟ffrt ;:を体、34・・
・壁面、 35・・・シリコーンメイル。 特許出願人 −ア ル t 株 式 会 社第3図 k 5N ;t7 t (ml/minimり第4図
を示づ1!断面図、第2図は本発明にJ、る人工肺に使
用され,西中空繊卸膜の拡大(英式図、第3図は人工肺
の血液流量に対づる酸素移動量どの関係を示すグラフ、
第4図番J,同様に酸素流Wと炭酸ガス移動量との関係
を示づグラフであり、また第5図は静脈−動脈の部分体
外循環時の循環時間と血液漏出量どの関係を示づグラフ
である。 1o・・・人工肺、 11・・・ハウジング、 12・
・・中空繊維膜、 13・・・織1((束、 14.1
5・・・隔壁、 16.17・・・ヘッダー、 19・
・・血液流入苗、 20・・・血液流入口、 21・・
・血液流出室、22・・・血液流量[1、 23・・・
ガス室、 21・・・ガス流入「1、 25・・・ガス
流出[1、 31・・微細孔、32・・・側壁、 33
・・・多孔f1中空を桟ffrt ;:を体、34・・
・壁面、 35・・・シリコーンメイル。 特許出願人 −ア ル t 株 式 会 社第3図 k 5N ;t7 t (ml/minimり第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)ハウジングと、該ハウジング内に挿入された多数
のガス交換用中空繊維膜からなる中空繊維膜と、該中空
SM tffの外表面と前記ハウジング内面とにj、り
形成される第1の流体室と、該第1の流イホ室に連通づ
る第1の流体流入口a>J、び流出[」と、前記中空繊
維膜の各※3;部をぞれぞれ支持しかつ前記第1の流体
室から陽画づるIi’、’Fr壁と、I)0記ハウジン
グの絽;部に取rjlりられたヘッダーにより形成され
る前記中空繊維膜の内部空間に連通覆る第2の流体流入
1:’J d3よび流出1]とJ、りなる人1肺にi1
5 (r)又、 +iii記中窄織紐nシ)が量適した
微細孔をf〕りる側壁をbつ多孔r1中空織随気体の壁
面にシリコ−ンオイル層を形成さμることなく、該側壁
の微細孔内をシリ−1−ンAイルで閉塞してなるしので
あること@ Rt’、iりとづイ)中空繊維型人工肺。 〈2)多孔性中空繊維基体が内径100・〜100Oμ
M、肉厚5=80μmでかつ直径100A〜5μ丑の微
細孔を右する中空繊維であるQ’:」ii’1品求の範
囲第1項に記載の中空繊維膜を人工肺1゜(3)多孔性
中空繊維基体が20〜80%の空孔率を有する中空繊維
である特へ′1請求の範囲第2項に記載の中空域¥11
脱型人上肺。 (4)シリコーンオイルがジメチルlJk lこはメ1
−ルフ、Lニルシリコーン詞イルである特許請求の範囲
第1項ないし第3項のいずれか一つに記載の中空繊維膜
型人工肺。 (5)前記シリコーンオイルは、粘度が20 tンチポ
イスである特許請求の範囲第11r!ないし第4項のい
り゛れか一つに記載の中空湛耗膜バJ人」肺。 〈6)ハウジングと、該ハウジング内に11ト入された
多数の刀゛ス交挽用中空繊Iff、 115!からなる
中空繊維膜と、該中空繊維の外15面と前記ハウジング
内面とにより形成される第1の流(ホ空と、該第1の6
1コ体室に連通づる第1の流体流入0.13らびる1い
°11[1と、前記中空繊維膜の各端部をそれぞれ支持
しかつ前記第1の流体室から隔離づる隔室と、前記ハウ
ジングの端部にIIR旧プられたヘッダーにより形成さ
れる前記中空■1f股の内部空間に連通づる第2の流体
流入口J3よび流出口とよりなる人工肺の[ジ:I−ル
を絹)γてたのらシリトーンオイルの溶液を流入さUて
流出1.1を閉塞して前記中空繊維膜に該シリコーンオ
イルを含浸さU、ついで該中空織翰内部に充満している
シリコーンオイルを除去し、さらに?8媒と非溶媒どの
混合物を少なくとも内部に流通させることを特徴とづる
中空1■口゛1人]I紬の製造方法。 (7) %記溶奴と非溶A1との混合物の溶媒の11t
1度が5〜4.0車m%である特8′1請求の範囲第6
項に記載の中空織組模型人工肺の製造方法。 (8)前記溶媒はトリノITIルトリクロ1]エタンで
ありかつ非?Ff ’A!はアル:、」−ルである特i
′F請求の範囲第7L′!に記載の中空IJi l((
脱型人工肺の製造方法。
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58092325A JPS59218161A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 中空繊維型人工肺およびその製造方法 |
SE8401961A SE460763B (sv) | 1983-05-27 | 1984-04-09 | Konstgjord lunga med membran av ihaaliga fibrer och foerfarande foer framstaellning daerav |
CA000451530A CA1235621A (en) | 1983-05-27 | 1984-04-09 | Hollow fiber membrane type artificial lung and method for manufacture thereof |
IT20469/84A IT1175998B (it) | 1983-05-27 | 1984-04-10 | Polmone artificiale del tipo con membrana a fibra cava e metodo per la sua fabbricazione |
BE0/212732A BE899381A (fr) | 1983-05-27 | 1984-04-10 | Poumon artificiel du type a membranes en fibres creuses et procede pour le fabriquer. |
GB08409288A GB2141752B (en) | 1983-05-27 | 1984-04-10 | Hollow fibre membrane type artificial lung and method for manufacture thereof |
DE3413530A DE3413530C2 (de) | 1983-05-27 | 1984-04-10 | Verfahren zur Herstellung einer künstlichen Hohlfasermembran-Lunge |
FR8405679A FR2546408B1 (fr) | 1983-05-27 | 1984-04-10 | Poumon artificiel du type a membranes de fibres creuses et procede pour sa fabrication |
US07/081,536 US4781889A (en) | 1983-05-27 | 1987-08-03 | Hollow fiber membrane type artificial lung |
US07/449,477 US4971836A (en) | 1983-05-27 | 1989-12-11 | Method for manufacture of hollow fiber membrane type artificial lung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58092325A JPS59218161A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 中空繊維型人工肺およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59218161A true JPS59218161A (ja) | 1984-12-08 |
JPS6241742B2 JPS6241742B2 (ja) | 1987-09-04 |
Family
ID=14051232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58092325A Granted JPS59218161A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 中空繊維型人工肺およびその製造方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4781889A (ja) |
JP (1) | JPS59218161A (ja) |
BE (1) | BE899381A (ja) |
CA (1) | CA1235621A (ja) |
DE (1) | DE3413530C2 (ja) |
FR (1) | FR2546408B1 (ja) |
GB (1) | GB2141752B (ja) |
IT (1) | IT1175998B (ja) |
SE (1) | SE460763B (ja) |
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