JPS6053154A - 人工肺装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は血液と酸素な豊富に含有するガスを多孔質中空
糸膜を介して接触せしめ、血液中に溶存している二酸化
炭素をガス側に、又ガス中の酸素を血液側に移行させて
酸素の彎富な血液を得る人工肺装置に関する。

［先行技術とその問ｌ１ｌｎ点］ 人工肺は大きく分けて気泡型と脱型に分類されるが、血
液への影響が少ないということから脱型が推奨されてい
る。

脱型人工肺にも平１１りと中空糸膜の２種類があり、ガ
ス交換が良好でかつ装置が小型であるという特徴から中
空糸膜型人工肺の成長が著しい。中空糸膜型人工肺の代
表的な一例としては、ハウジングと、該ハウジング内に
位置する内径１００乃至１ｏｏｏ用、肉厚ｌＯ乃至５０
川、平均孔径２００乃至１０００Ａかつ空孔率２０乃至
８０％を有する多孔質ポリオレフィン系中空糸膜と、該
ハウジングの内壁面と該中空糸膜の外壁面で構成される
空間と中空糸膜の内部空間を中空糸膜の端部を支持する
ことによって隔離する隔壁と、該ハウジングの内壁面と
該中空糸膜の外壁面とで構成される空間に連通ずる該ハ
ウジングに設けられた入口及び出口通路からなる中空糸
型人工肺（特開昭５４−１６００９８号）が知られてい
る。

この例に見る様に、ハウジングの入口から入った酸素又
は空気は中空糸内部を流れる血液と中空糸膜を介して接
触し血液中の二酸化炭素とガス交換した後、ハウジング
の出口から取出される。中空糸膜人工肺は通常血液４　
ｆＬ　／＋＊ｉｎ程度を処理する必要から３〜５ｒｎ’
程度の膜面積が使用されるが、例えば内径２００川、肉
厚２５ＪＬ、有効長１５０■の中空糸膜を使用するとす
ると、１ユニツトの人工肺装置内に２５．０００木から
４５，０００本の中空糸膜が使用されることになる。か
かる多数の中空糸膜に対してハウジングの入口から吹込
まれた酸素又は空気は実用的な流量の範囲では全ての中
空糸膜に対して均等に、かつ有効に作用することは極め
て困難である。

換言すれば装置内中心部に位置する中空糸膜は外周部に
位置する中空糸膜に比べて遥に低い効率でしかガス交換
が行われないことになる。

［発明の目的］ 本発明は従来の中空糸膜型人工肺の欠点を改良し、多数
本の中空糸膜に於て均等かつ高効率にガス交換を行わし
める中空糸膜型人工肺装置を提供することにある。

［発明の構成］ すなわち本発明の要旨は両端に開口部Ａを有し側面又は
端部に開「■部Ａとは分離された開口部Ｂを有し、側面
に少なくとも−っのガス出口Ｃを有するハウジング内部
に実質的に均一に混合分散せしめた２種類の多孔質中空
糸を収納し、第１の中空糸膜の内部のみが開口部Ａと連
通し、第２の中空糸膜の内部のみが開口部Ｂに連通して
いることを特徴とする人二［肺装置にある。

ここで第１の中空糸膜はガス交換を行わしめる血液を内
部に涼す中空糸膜であり、第２の中空糸膜はガス交換に
必要な酸素又は空気を内部から供給する中空糸膜である
。

本発明を図面を用いて訂しく説明する。第１図は本発明
の人工肺装置の模式図である。図においてｌはハウジン
グを、２は開口部Ａを、３は開口部Ｂを、４はガス出口
Ｃを、５は第１の中空系膜を、６は第２の中空糸膜な、
７は開口部Ａと開口部Ｂとを分離する仕切りを示す。

該人工肺装置を使用する場合、ハウジングｌの開口部Ａ
から血液が導入されると、第１の中空糸膜５で中空糸膜
の外部を流れる酸素又は新鮮な空気中の酸素と血液中に
含有される二酸化炭素がガス交換を行い、酸素含有量が
増加し二酸化炭素含有量が減少した血液は他端の開口部
Ａ（以下開口部Ａ′と言う）から導出され人体に環流さ
れる。

一方ハウジングの側面又は端部の開口部Ｂから導入され
た酸素又は空気は第２の中空糸膜６の微細な空孔を経由
してハウジング内部に放出され、上記のガス交換を行っ
た後、酸素含有量が減少し二酸化炭素量が増加したガス
はハウジング側面のガス出口Ｃから導出される。第１及
び第２の中空糸膜のハウジング内部における相対的な位
置は、どの第１の中空糸膜の近傍にも第２の中空糸膜が
存在していることが重要で、このためには２種類の中空
糸膜がハウジング内で実質的に均一に混合分散している
ことが必要である。

この様な中空糸の配列をもった人工肺装置は例えば次の
様にして作ることができる。第１の中空糸を一方向に引
き揃えてシート状にし、両端を仮固定する。別に同様に
して第２の中空糸を引き揃えてシート状にし両端を仮固
定する。第１又は第２の中空糸のシートの両端は後で行
う分別引き揃えを容易にするため一方の中空糸に磁性粉
を塗布しておく。この場合、第１と第２の中空糸が目視
で区別できる様色分けされていることが好ましい。

これは例えば一方の中空糸には磁性粉を混合し赤色に着
色した速硬化性のペースト状粘着材を又他方は青色に着
色した磁性粉を含まない速硬化性のペースト状粘着材を
各中空糸の先端にむらなく塗布することで達成される。

第１と第２の中空糸のシートを直接又は間に適当なスペ
ーサーを介在させて巻き上げる。この時第１又は第２の
中空糸のシートの一端又は両端を多少ずらして巻いても
よい。巻き上げたシートを合成樹脂製のハウジング外筒
内に伸ばした状態で挿入する。この時シートの両端がハ
ウジング外筒からはみ出る様にする。次いで第１と第２
のシートの中空糸の仮固定を外す、この場合夫々のシー
トの中空糸の両端はハウジング外筒の外側である程度の
範囲で個々に動き得る様にする。

次にハウジング外筒の一端又は両端にドーナツ状の磁石
又はコイルを位置せしめ磁性粉を塗布した中空糸の端部
をハウジング外筒の周辺部に引き寄せる。この昨磁性粉
を塗布していない中空糸が周辺部に引き寄せられた中空
糸群の中に混入しない様に気をつける。磁性粉を塗布し
ていない中空糸はハウジングの中心部に引き揃える。

第１と第２の中空糸群を上述の様に分割引き揃えて配置
した後、中空糸群の両端をポツティング材を用いてハウ
ジング両端に固定し、開口部Ａと開口部Ｂとを分離する
様仕切材で分離する。ハウジングの開口部Ｂを有さない
側の端は開口部Ａと分離するため仕切材を用いる代りに
中空糸の端をボッティング材中に埋没させてもよい。

本発明で用いられる中空糸としては液体を透過せず、気
体を透過させるものであればどの様な膜も用いることが
でき、素材としてはセルロース系、ポリビニルアルコー
ル系、ＰＭＭＡ系、ポリオレフィン系、ポリスルフォン
系のいずれでも用いることができ、これらの中空糸の２
種類を組合わせて用いることもできる。

本発明の人Ｊ［肺装置は個々の中空糸膜のガス交換能が
充分に機能しているため従来の人工肺装置に比べ同じ第
１の中空糸膜面積であればガス交換能に優れ、同じ交換
能の物とするときは第１の中空糸の本数を大幅に減少す
ることができる。またこれによって装置内の血液のブラ
イミング量も減少し、患者の負担を大幅に低減せしめる
という大きな効果を有する。

また本発明に於て第２の中空糸に導入する酸素又は空気
を予め人工肺装置系外に設けた熱交換器によって３７〜
４０℃加熱しておけばガス交換の速度を一層向−１−せ
しめることができ、体温とほぼ同じ温度の血液を直接人
体に環流することができる。このことは従来の人工肺装
置ではガス交換の前又は後で多管式又はフィン型熱交換
器を用いて加温して人体に環流１人工肺装置及び熱交換
器は一回のガス交換ｉσに交換廃棄されていたのに比べ
れば大幅にコストを低減せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の人工肺装置の模式図である。 −’；？ｆ　ワ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端に開口部Ａを有し側面又は端部に開口部Ａとは分離
   された開口部Ｂを有し、側面に少なくとも一つのガス出
   口Ｃを有するハウジング内部に実質的に均一に混合分散
   せしめた２種類の多孔質中空糸を収納し、第１の中空糸
   膜の内部のみが開口部Ａと連通し、第２の中空糸膜の内
   部のみが開口部Ｂに連通していることを特徴とする人工
   肺装置