JPS628183B2

JPS628183B2 -

Info

Publication number: JPS628183B2
Application number: JP56197875A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Fukazawa
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1987-02-21
Also published as: JPS5899968A

Description

【発明の詳細な説明】

Ｉ発明の背景技術分野本発明は貯血槽に関する。さらに詳しくは、血
液の体外循環人工心肺回路中に用いる貯血槽に関
する。先行技術近年、膜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
プシステムと、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、落差によつて脱血された血液と、術野からの
吸引血を一旦カーデイオトミー貯血槽に貯留し、
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によつて、人工肺Ｌおよび
熱交換器を通り、患者の動脈に送血される。２−ポンプシステムにおいては、図示のよう
に、送血ラインと人工肺Ｌ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の貯血槽１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、回路中にて発生した気泡を
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
留置が不十分であつたときや、あるいは抜去時な
どに脱血チユ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
分除去できないときには、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
ては生命の危機に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、回路のプライミング
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高くなる。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イルターの筒体を配置
し、このスクリーンフイルター筒体の下端開口部
内に血液流入口を開口し、しかも筒体の上端開口
端を容器体の上部に設けた脱気口に指向させた貯
血槽が開示されている。この貯血槽では、気泡が混入したとき、気泡を
スクリーンフイルターに付着させ、しかもスクリ
ーンフイルターでは、次第に付着される気泡が膨
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、脱血流量が多いときには、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。発明の目的本発明は、このような実状に鑑みなされたもの
であつて、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を主
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、本発明をなすに至つた。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よう
設けられた血液流入口および血液流出口とを有
し、該血液流入口を先端が封止された封止部を有
するチユーブ体で構成し、該チユーブ体の前記容
器体内部分には前記封止部から下方にかけて複数
個の側口を設けて開口としており、しかも前記容
器体内部にスクリーンフイルターを設け、該スク
リーンフイルターによつて、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
スクリーンフイルターによつて、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。 (i) 開口が４個以上である本発明の貯血槽。 (ii) 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、チユーブ体軸方向に沿つて配列
されている上記(i)の貯血槽。 (iii) チユーブ体軸方向に沿つて配列された側口列
を複数個有する上記(ii)の貯血槽。 (iv) 開口の開口面積の和が、チユーブ体の断面積
よりも大である上記(i)ないし(iii)のいずれかの貯
血槽。 (v) 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、スクリーンフイルターによつ
て隔てられていない本発明または上記(i)ないし
(iv)のいずれかの貯血槽。 (vi) スクリーンフイルターが、それ自体筒状をな
すか、容器体内壁と一緒になつて筒状をなし、
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
る本発明または上記(i)ないし(v)のいずれかの貯
血槽。 (vii) スクリーンフイルターがスクリーンメツシユ
である本発明または上記(i)ないし(vi)のいずれか
の貯血槽。 (viii) スクリーンメツシユの平均開孔が、100μｍ
未満である上記(vii)の貯血槽。 (ix) 平均開孔が、30〜95μｍである上記(viii)の貯血
槽。 (x) 容器体が可とう性である本発明または上記(i)
〜(ix)のいずれかの貯血槽。発明の具体的構成以下、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、それ自体可と
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、その材質として
は、血液を変質させることがなく、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、可とう性材質か
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の膨みによ
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３，３
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プ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、その内部に連通するよう
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６が配設されるこれらは、通常、容器体２下部に配設され、チ
ユーブ状をなす。この場合、本発明においては、血液流入口４
は、容器体２内部側において、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
とになる。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ユーブとするかぎり、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、種々態様があり、チユーブ状の流入口
を分岐したり、チユ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をチユーブ体とし、チユーブ体先端を封止
し、この封止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、特に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、チユーブ体の断面積よりも大、一
般に、1.5〜４倍程度であることが好ましい。さらに、開口を側口４１としてチユーブ体封止
端近傍に設ける場合、複数個の側口の少なくとも
一部が、チユーブ体軸方向に沿つて、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、
流入する血液の開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、チユーブ体軸
方向に縦一列に配列された側口列を、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内部に連通するように設けられ
る血液流出口５、そして連通口６等は、通常、先
端を開口したチユーブ状をなす。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、術野からの出血を吸引
し、貯留、除去するためのカーデイオトミー貯血
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、スクリーンフイルタ
ー７が設けられる。このスクリーンフイルター７は、血液流入口４
の開口４１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イルター７としては、種々
のものが使用可能であるが、特に、例えばモノフ
イラメントを網目状に織つたもの、メンブランフ
イルター、不織布等のスクリーンメツシユを用い
るのが好適である。用いるスクリーンメツシユの材質としては、親
水性であつても、疎水性であつてもよく、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、スクリーンフイルター７、特にスク
リーンメツシユの平均開口径は、100μｍ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
た直管状チユーブであるため、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、
スクリーンメツシユ筒体の開孔は、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、メツシユの開孔を大きくせざるを得ず、
同明細書では、平均開孔は、100〜500μｍ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
流により気泡がメツシユ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
シユ開孔が大きいため、メツシユを通過してしま
うものもあり、気泡除去能は低いものとなる。これに対し、本発明の貯血槽１の血液流入口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、スクリーンフイ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、開孔径の小さいメツシユを用いることが可
能となり、メツシユ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、スクリーンメツシユの平均開孔径として
は、30〜95μｍであることが好ましい。95μｍ以
下となると気泡除去能はきわめて高くなり、また
30μｍ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イルター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、種々の態様で配設することができる。ただ、血液流入口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イルター７に
よつて隔てられていないことが好ましい。このとき、スクリーンフイルター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。このようにして、スクリーンフイルター７を配
設するには、例えばスクリーンフイルターを、先
端を開放した筒状となし、この筒状体下端に血液
流出口５を配列し、筒状体の先端開放端を脱気口
３に指向させてもよい。あるいは、図示のように、スクリーンフイルタ
ー７を平膜状とし、容器体２内壁と一緒になつて
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イルター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をカーデイオトミー貯血槽と
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とスクリーンフイルター７に
より隔離する。また、連通口６を第１または第２の貯血槽との
連通口とするときには、通常は、これを血液流入
口４とスクリーンフイルター７により隔離する。なお、スクリーンフイルターを容器体２内部に
設けるには、容器体２と融着する等によればよ
い。発明の具体的作用本発明の貯血槽１は、第１図に示されるような
１−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
クリーンフイルター７による気泡捕促効率は高く
なる。スクリーンフイルター７によつて、捕促された
気泡は、しだいに膨大化し、ついには分離浮上
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１−ポン
プシステムに本発明の貯血槽１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１０
０内に収納され、脱血された血液は、架台９に懸
架されたチユーブT₁から貯血槽１に送血され、
また、貯血槽１はカーデイオトミー貯血槽８とチ
ユーブT₆を介し連通される。なお、術野の血液
はチユーブT₅，T₅を介し、ポンプP₅，P₅によ
り、カーデイオトミー貯血槽８の消泡部８１に導
かれる。一方、貯血槽１からの血液は、ポンプＰによ
り、人工肺Ｌに導かれ、チユーブT₂により送血
される。また、チユーブT₁とチユーブT₂とに
は、これらを連通する側路チユーブT₄が設けら
れている。発明の具体的効果本発明によれば、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
つたとき、回転流に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
トラツプを配置する必要があつたが、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イ
ルター７を所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。そして、チユーブ先端を封止し、この封止端近
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(i)に従い、側口を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)、(iii)に従い、側口の少なくとも一部
を軸方向に配列し、またこのような側口列を複数
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(iv)に従い、複数個の開口面積の総和
を、チユーブ体断面積よりも大とすれば、十分な
脱血量を確保できる。実施態様(v)に従い、容器体内部上方においてス
クリーンフイ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(vi)に従い、スクリーンフイルターを用
い、筒状に血液流入口４を覆えば、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、スクリーンメツシユを用い
れば、構造が簡易となる。実施態様(viii)に従い、スクリーンメツシユの平均
開孔を100μｍ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(ix)に従い、30〜95μｍ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。実施態様(x)に従い、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種々
実験を行つた。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160×170
mmのポリ塩化ビニル製の可とう性袋状の容器体を
有する貯血槽１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、10mm径の直管状チユーブとし、
また残りは、先端を封止した、10mm径で、4.5mm
径の側口を16個有するチユーブとした。さらに、
スクリーンフイルターとしては、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
クリーンメツシユを用い、あるいは、このフイル
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槽と接続
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、５／minの流量に
て循環し、その際、貯血槽前段において、200c.c.
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１に示す。

【表】表１に示される結果から、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、本発明の実施例を示す斜視
図であり、第４図は、第３図の−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
通口、７……スクリーンフイルター、４１……側
口。

Claims

【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よう設けられた血液
流入口および血液流出口とを有し、該血液流入口
を先端が封止された封止部を有するチユーブ体で
構成し、該チユーブ体の前記容器体内部分には前
記封止部から下方にかけて複数個の側口を設けて
開口としており、しかも前記容器体内部にスクリ
ーンフイルターを設け、該スクリーンフイルター
によつて、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イル
ターによつて、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開口が４個以上である特許請求の範囲第１項
に記載の貯血槽。３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、チユーブ体軸方向に沿つて配列さ
れている特許請求の範囲第１項または第２項に記
載の貯血槽。４チユーブ体軸方向に沿つて配列された側口列
を複数個有する特許請求の範囲第３項記載の貯血
槽。５開口の開口面積の和が、チユーブ体の断面積
よりも大である特許請求の範囲第１項ないし第４
項のいずれかに記載の貯血槽。６容器体内部において、血液流入口上方と血液
流出口上方とが、スクリーンフイルターによつて
隔てられていない特許請求の範囲第１項ないし第
５項のいずれかに記載の貯血槽。７スクリーンフイルターが、それ自体筒状をな
すか、容器体内壁と一緒になつて筒状をなし、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６項のいずれかに記載の貯
血槽。８スクリーンフイルターがスクリーンメツシユ
であ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スクリーンメツシユの平均開孔が、100μｍ
未満である特許請求の範囲第８項に記載の貯血
槽。１０平均開孔が、30〜95μｍである特許請求の
範囲第９項に記載の貯血槽。１１容器体が、可とう性である特許請求の範囲
第１項ないし第１０項のいずれかに記載の貯血
槽。