JPS6110697Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の背景 技術分野 本考案はホローフアイバー型人工肺に関する。
更に詳しくは、少なくともその内壁面が疎水性で
あり、その内壁と外壁とに連通する多数の細孔を
有する中空糸膜の集合体をガス交換膜として用
い、この中空糸膜内部を血液流路とするホローフ
アイバー型人工肺の血液ポートの改良に関する。

先行技術 従来、小型、堅牢で、しかもガス交換能が高
く、安定で、更にはプライミングボリユームが小
さく、またその操作が容易な人工肺として、ホロ
ーフアイバー型人工肺が知られている。

従来知られているホローフアイバー型人工肺１
０は、例えば第１図に示されるような構造をも
つ。

同図において、断面中形、矩形等のほぼ筒状を
なすハウジング２内には、多数の中空糸膜３がほ
ぼ平行に配列される。この中空糸膜３は、その長
手方向に亘つて連通する中空部をもち、又その内
壁と外壁とに連通する多数の細孔をもつ。又、中
空糸膜３は、ポリプロピレン等の種々の疎水性樹
脂から形成されるか、あるいは親水性樹脂製の多
孔性中空糸膜の内壁面に、シリコンオイル等の被
覆を設け、その内壁面を疎水性にして形成され
る。

このような中空糸膜３の集合体の両端部は、ハ
ウジング２内において、ポリウレタン等の高分子
重合体からなる隔壁３５１，３５３によつて、液
密に保持され、又その中空開口を露出して支持固
定されている。この結果、隔壁３５１，３５３
は、ハウジング２内に、閉塞したガス室４を形成
する。そして、ハウジング２にはそれぞれガス流
入口２１１および流出口２１３が設けられ、ガス
室４内に気体流路が形成される。

これに対し、隔壁３５１，３５３の外壁面は、
それぞれＯ−リング９１５，９３５を介し、それ
ぞれ締め付けカバー９１，９３により、ハウジン
グ２に固定される血液ポート５１０，５３０によ
つて、それぞれ覆われている。そして、この血液
ポート５１０，５３０には、それぞれ血液流入口
６１、および血液流出口６３と、血液流入室５５
１および血液流出室５５３とが設けられており、
中空糸膜３の中空内部に連通する血液流路が形成
される。

このような従来のホローフアイバー型人工肺１
０において、血液ポート５１０，５３０における
血液流入口６１および６３は、第１図に示される
ように、中空糸膜３の長手方向と平行に、中空糸
膜３延長方向に設けられている。これは、血液の
偏流を極力小さくするためである。

ところで、ホロフアイバー型人工肺１０は、一
般に、体外循環回路中にて、血液分布を均一に保
ち、しかもその外壁に水が露結したとき、それを
下方に流去する等の理由から、第２図に示される
ように、中空糸膜３長手方向がほぼ垂直をなし、
しかも血液流入口６１を下方に位置せしめて、血
液を矢印ａ，a′方向に流し、又酸素等のガスを矢
印ｂ，b′方向に流し、血液が上向するようにして
使用される。

又、プライミング操作および体外循還操作中、
ホロフアイバー型人工肺１０の設置位置は、全回
路中の最低位置おき、人工肺１０低部を極力床面
に近づける必要がある。これは、人工肺１０設置
位置により、プロテクタＰを介し接続する回路チ
ユーブＬの最低位置から血液流入側の中空糸膜３
開口端までの距離Ｈが大きくなると、血液側の圧
力が減少し、中空糸膜細孔から微少気泡が血液中
に入りこむ可能性が生じ、非常に危険であるから
である。

しかし、第１図に示されるような従来のホロフ
アイバー型人工肺１０では、その血液流入側血液
ポート５１０の血液流入口６１が中空糸膜３延長
方向に設けられているため、人工肺１０を極力床
面に近づけようとすると、回路チユーブＬの断面
を変形させたり、チユーブ折れを生じたりしてし
まう。このため、上記したところの第２図に示さ
れるＨは、10cm以上とせざるを得ず、このため、
体外循還に際し、血液への微少気泡混入の危険性
がつきまとうことになる。

一方、血液流出側についても、血液ポート５３
０の血液流出口６３は、中空糸膜３延長方向に設
けられており、これにプロテクタP′を介し接続す
る回路チユーブL′は、血液を含んだときの自重、
あるいは回路側のひつぱり等により、チユーブ折
れが発生する。

更に、従来のホロフアイバー型人工肺１０で
は、血液ポート５１０，５３０は、血液流出入母
管としての機能をもつだけであり、動静脈血のサ
ンプリング、圧モニタ、あるいは泡ぬき等の機能
は果し得ず、このような機能は、人工肺の前後の
回路チユーブＬ，L′等に三方コツク、Ｔ字管等を
とりつけることによつて果しており、その際循還
回路が雑然とし、操作性にもおとることになる。

考案の目的 本考案はこのような実情に鑑みなされたもので
あり、上記のようなホローフアイバー型人工肺の
血液ポートを改良することにより、チユーブ変形
やチユーブ折れを生じることなく、血液流入側の
中空糸膜底部開口端を循環回路中の最低位置に可
及的に近接できるようにし、血液への微少気泡混
入の危険性を可及的に減少させることを、その主
たる目的とする。

本考案におけるその他の目的は、血液流出側に
あつてもチユーブ折れが生じず、又血液サンプリ
ング、圧モニタ、あるいは泡ぬき等の機能を併せ
もち、更に気泡が流入したときもその除去が容易
に行えるホロフアイバー型人工肺、特にその血液
ポートの具体的構造を、それぞれ提供することに
ある。

本考案者は、このような目的につき鋭意検討を
行つた結果、本考案をなすに至つたものである。

すなわち本考案は、ハウジングと；当該ハウジ
ング内に収納され、少なくともその内壁面が疎水
性であり、その内壁と外壁とに連通する多数の細
孔を有するガス交換用中空糸膜の集合体と；当該
中空糸膜の両端部を上記ハウジング内に液密に保
持する隔壁と；当該隔壁の外側にそれぞれ設けら
れ、上記中空糸膜の内部空間に連通する血液流入
室と血液流入口を有する血液流入側血液ポート
と；上記中空糸膜の内部空間に連通する血液流出
口を有する血液流出側血液ポートと；上記隔壁
と、上記ハウジング内壁と、上記中空糸膜外壁と
で構成されるガス室と；当該ガス室に連通するガ
ス流入口および流出口と；を有するホローフアイ
バー型人工肺において：血液流入側血液ポートの
血液流入口の開口方向が、上記中空糸膜の長手方
向に対し、50〜100゜の角度をなし、かつ血液流
出側血液ポートが開口部を有し、さらに血液流出
側血液ポートの血液流出室内に、上記中空糸膜の
端部と上記血液流出口および開口部とを分端する
ように200〜400メツシユのフイルター部材を内蔵
せしめたことを特徴とするホローフアイバー型人
工肺である。

考案の具体的構成 以下、本考案の具体的構成について、第３図〜
第７図に示される実施例に従い詳細に説明する。

第３図には本考案の一実施例が示される。同図
において、血液ポート５は、ポリプロピレン、ポ
リエチレン等の合成樹脂からなり、この血液ポー
ト５の血液流出入口６の開口方向（図示ａ方向）
は、中空糸長手方向（図示ｂ方向）と、角度θの
所定の角度をなす。角度θとしては50〜100゜で
ある必要がある。これ以外の角度θでは、本考案
の効果の実効が図れず、このような角度において
のみ、後述のような効果が実現するからである。
なお、θがこのような角度であつても、血液の偏
流は生じず、ガス交換能の劣化は生じない。

このような血液ポート５は、血液流入側の血液
ポート５１として用いられ、従来同様、例えば、
そのＯ−リング溝５７にＯ−リング９１５を挿入
し、締めつけカバー９１によりハウジング２と固
着され、Ｏ−リング９１５を介し隔壁３５１と圧
着される。このとき、第７図に示されるように、
プロテクタＰを介して血液流入口６１に接続する
回路チユーブＬの最低位置と、中空糸膜の血液流
入側開口端との距離ｈはきわめて小さくすること
ができ、一般に、この距離ｈは、チユーブＬの断
面変形やチユーブ折れを生じることなく、容易に
５cm以下にすることができる。

このような血液ポート６は、更に、第７図に示
されるように血液流出側の血液ポート５３として
も用いることができる。このときには、流出側チ
ユーブL′の自重や回路側のひつぱりによるチユー
ブ折れが格段と減少する。

一方、このような血液ポート５には、更に、開
口部を設ける。このような例が第４図〜第６図に
示される。

第４図に示される例では、血液ポート５は、ハ
ウジング２の形状に応じ、断面円形ないし矩形等
の、ほぼ錐体状ないし碗状の形状をなし、その底
部近傍には、上記のとおり血液流出入口６が設け
られ、この血液流出入口６の開口方向は、中空糸
膜長手方向とほぼ直角をなしている。一方、この
錐体状ないし碗状の血液ポートのほぼ中央部頂部
上には、開口部７が設けられている。

この場合、図示のように、開口部７には、開閉
自在な弁、この場合は開口端７５１をもつ活栓７
５が、例えば嵌着されて設けられていることが好
ましい。このとき、開口部７は、活栓７５を開閉
することにより、人工肺血液流出入室５５内部を
系外に自在に開閉できることになる。

このような血液ポート５を、血液流入側およ
び／または血液流出側に用いることにより、開口
部７から、好ましくはそれに設けた弁を開放し
て、循環中人工肺入口および／または出口での血
液をサンプリングしてPO₂，PCO₂等を測定し、
ガス交換状態を追跡したり、循環回路内のリンス
時や循環中の圧をモニターしたりすることがで
き、これら一連の操作が人工肺周囲で行われるこ
とになり、操作性が向上する。

なお、このような開口部７は、血液ポート５中
の任意の位置に設けることができるが、第４図に
示されるように、血液ポート５のほぼ中央部に
て、中空糸開口端から最も離れた位置に設けるこ
とが好ましい。このような場合、特に、血液ポー
ト５を血液流出側血液ポート５３として用いたと
きには、開口部７周辺は、エアートラツプとして
機能する。このため、開口部７を好ましくはそれ
に付設した弁により開放すれば、プライミングリ
ンス時の泡ぬき用に用いることができる他、血液
循環中発生する気泡をトラツプして、除去するこ
ともできることになる。なお、この場合において
も、血液ポート５の高さは、例えば50mm程度以下
とし、血液流出入口６をいわゆる横口とした効果
を減じないようにする必要がある。

第５図および第６図には、更に別の好ましい例
が示される。

この場合、第５図において、第４図に示される
例と異なるのは、血液流出入口６をポート頂部付
近に設け、又その中心部頂部に、開口部７を設
け、この開口部７に、開閉自在な弁として、着脱
自在に３方活栓７６を設け、３方活栓７６の開口
端７６１，７６２から、サンプリング、圧モニタ
等の処理を同時に２種類行えるようにした点であ
る。

一方、第６図に示される例では、第４図に示さ
れると大略同様な場合において、開口部７に、開
閉自在な弁として、３方活栓７６が着脱自在に設
けられている。

本発明では血液流出側血液ポートの血液流出室
内にフイルター部材を内蔵させる。第６図には血
液流出側血液ポート５３の血液流出室５５３内に
フイルター部材８を内蔵させた例が示されてい
る。

この場合、フイルター部材８は、ナイロン、ポ
リプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂からな
るものが好適であり、そのメツシユ孔径は200〜
400メツシユとするのが良い。この場合、メツシ
ユが200メツシユ未満であると、血液に混入して
くる微少気泡が通過してしまい、又400メツシユ
より大となると、圧損が大きくなり不適当とな
る。

このようなフイルター部材８は、中空糸膜３の
開口端と、血液流出口６３とを分断するように配
置すればよく、第６図に示される例では、円環状
になしたフイルター部材８が、隔壁３５３の中空
糸膜３集束部分を取り囲みしかもそれを流出口６
３開口部と分断するようになしている。

なお、このようなフイルター部材８のメツシユ
孔径の効果を確認するため、ポリプロピレン製多
孔性中空糸を用い、膜面積5.4m²のホローフアイ
バー型人工肺を第１図に示されるとほぼ同様に作
成し、これに血液流入側に第４図に示される血液
ポート５を、又血液流出側に第６図に示されるメ
ツシユ内蔵の血液ポート５３を取り付け、血液を
６／minにて流し、流入側血液ポート５１の開
口部７から２mlの空気を微少気泡として注入し
た。流出側血液ポート５３の流出口６３を超音波
血液計に接続し、気泡を観察したところ、200メ
ツシユおよび150メツシユにて、それぞれ第８図
ａおよびｂに示される結果を得た。この結果か
ら、メツシユ孔径が200メツシユ以上となると気
泡除去の効果が顕著になることがわかる。

以上詳述してきた本考案のホローフアイバ型人
工肺１は、第７図に示されるように、血液流入口
６１および流出口６３を、それぞれプロテクタ
Ｐ，P′を介し回路チユーブＬ，L′と接続し、これ
をシングルポンプ、ダブルポンプ方式あるいはポ
ンプレス方式等の種々の体外循環回路中に接続
し、血液を図矢印ａ方向に流し、又空気ないし酸
素等をガス室内に図矢印ｂ方向に流して使用され
る。

考案の具体的効果 本考案によれば、従来より格段と低い位置に人
工肺を保持することが可能であり、しかもそのと
き、人工肺に接続した回路チユーブのチユーブ折
れは生じない。このため、血液リザーバー等との
高さの差を大きくとれ、又循環回路中の最低位置
と、血液流入側中空糸膜開口端との差もきわめて
小さくでき、血液側の圧力が上がり、気泡が中空
糸膜内に流入する危険性は格段と減少する。そし
て、血液流出側血液ポートの血液流出内に200〜
400メツシユのフイルター部材を内蔵せしめるこ
とにより、血液内に微少気泡が混入したとして
も、その除去を有効に行うことができる。

又、血液流出側血液ポートの流出口を所定のご
とく横口とするときには、流出側のチユーブ折れ
が減少する。

更に、血液ポートに開口部を設けるときには、
開口部を介して血液のサンプリング、モニタリン
グ、泡ぬき等ができ、その操作性が向上し、特に
開口部に開閉自在な弁を設けるときには、より一
層すぐれた操作性を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホローフアイバー型人工肺の構
造を示す正面図であり、その半分は断面図として
示される。第２図は、従来のホローフアイバー型
人工肺を体外循環回路中に配置するときの状態を
示す正面図である。第３図〜第５図は、それぞ
れ、本考案のそれぞれ異なる実施例における血液
ポートの例を示す図であり、このうち第３図は断
面図、第４図は一部に断面を示す正面図、第５図
は正面図として示される。第６図は本考案の他の
実施例を示す、一部省略断面図である。第７図は
本考案の使用状態を示す正面図である。第８図
ａ，ｂは、血液ポートの血液流出室内にフイルタ
ー部材を内蔵せしめたときの、メツシユ孔径の差
違による効果の違いを示す超音波血液計の出力の
経時変化を示す線図である。 １，１０……ホローフアイバー型人工肺、２…
…ハウジング、２１１……ガス流入口、２１３…
…ガス流出口、３……中空糸膜、３５１，３５３
……隔壁、４……ガス室、５……血液ポート、５
１，５１０……血液流入側血液ポート、５３，５
３０……血液流出側血液ポート、５５……血液流
出入室、５５１……血液流入室、５５３……血液
流出室、５７……Ｏ−リング溝、６……血液流出
入口、６１……血液流入口、６３……血液流出
口、７……開口部、７５……活栓、７６……３方
活栓、７５１，７６１，７６２……開口端、８…
…フイルター部材、９１，９３……締めつけカバ
ー、９１５，９３５……Ｏ−リング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ハウジングと；当該ハウジング内に収納され
   た、少なくともその内壁面が疎水性であり、そ
   の内壁面と外壁とに連通する多数の細孔を有す
   るガス交換用中空糸膜の集合体と；当該中空糸
   膜の両端部を上記ハウジングに液密に保持する
   隔壁と；当該隔壁の外側にそれぞれ設けられ、
   上記中空糸膜の内部空間に連通する血液流入室
   と血液流入口を有する血液流入側血液ポート
   と；上記中空糸膜の内部空間に連通する血液流
   出口を有する血液流出側血液ポートと；上記隔
   壁と上記ハウジング内壁と、上記中空糸膜外壁
   とで構成されるガス室と；当該ガス室に連通す
   るガス流入口および流出口と；を有するホロー
   フアイバー型人工肺において： 血液流入側血液ポートの血液流入口の開口方
   向が、上記中空糸膜の長手方向に対し、50〜
   100゜の角度をなし、かつ血液流出側血液ポー
   トが開口部を有し、さらに血液流出側血液ポー
   トの血液流出室内に、上記中空糸膜の端部と上
   記血液流出口および開口部とを分断するように
   200〜400メツシユのフイルター部材を内蔵せし
   めたことを特徴とするホローフアイバー型人工
   肺である。 ２ 開口部に開閉自在な弁を設けた実用新案登録
   請求の範囲第１項記載のホローフアイバー型人
   工肺。