JPS6282969A

JPS6282969A - 人工肺装置

Info

Publication number: JPS6282969A
Application number: JP22127885A
Authority: JP
Inventors: 寺井　大輔
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1985-10-04
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1987-04-16
Also published as: JPH0129578B2

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】 ■９発明の背景（１）技術分野この発明はガス交換膜を用いた人工肺装置に関する。

（２）先行技術およびその問題点たとえば心臓外科手術をおこなう場合に、人工心肺体外
循環回路中に人工肺が用いられる。

この人工肺として多孔質膜よりなるガス交換膜を用いた
ものが知られている。この場合、多孔質膜中の微細孔を
介して血液と酸素供給ガス（たとえば酸素富化ガス）と
が接触することにより、酸素供給ガス中の酸素が血液側
に供給され、血液中の炭酸ガスが酸素供給ガス仙Ｉに放
出されるいわゆるガス交換がおこなわれる。

しかし、この人工肺のガス交換膜は血液中の水蒸気ある
いは血漿の透過を完全に阻止することはできず、したが
って、この種の人工肺を長時間使用した場合、第２図に
示す如く酸素供給ガス通路（たとえば多孔質中空糸から
なる）１の内壁面２に、微細孔３を透過した水蒸気等が
凝結体４となって留り、微細孔３を閉塞する、いわゆる
ウェットラングを生じさせる。このウェットラングは血
液循環開始後約６〜８時間で発生し、人工肺の性能を急
激に低下させるため、このウェットラングが発生した時
点が人工肺の使用限界と考えられていた。

なお、この微細孔３を閉塞する凝集体４を除去するため
、多孔質中空糸内に吹送する酸素供給ガスの流量を一時
的に増し、凝集体４を吹き飛ばす試みもおこなわれたが
、酸素供給ガス流奮の増加はそのＩス圧を増大させるこ
とになるため、微細孔３を介して血液中に気泡を発生さ
せる危険性をともなうという問題があった。

■０発明の目的この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、上
述の如く人工肺の使用によりガス交換膜の酸素供給ガス
流路側に溜った凝集体を適宜除去することにより低下し
た人工肺の機能を回復させ、人工肺の使用限界時間を延
長することができ機能を備えた人工肺を提供することを
目的とする。

すなわち、この発明は多孔質膜よりなるガス交換膜によ
って酸素供給ガス通路と、上記ガス交換膜を介して上記
酸素供給ガス通路から区画された血液通路とを形成する
ように前記ガス交換膜を収納した筒状ハウジングからな
る装置本体と：核装置本体の前記筒状ハウジングの両端
部分にそれぞれ形成され、上記酸素供給ガス通と連通ず
る酸素供給ガス導入ポートおよび酸素供給ガス排出ポー
トと；上記筒状ハウジングに付設され上記血液通路とそ
れぞれ連通する血液導入ポートおよび血液排出ポートと
を有する人工肺装置において、前記ガス排出、ｔｒ−ト
に連通ずる吸引手段〆を具備してなることを特徴とする
人工肺装置を提供するものである。

さらに、この発明は上記人工肺において、上記吸引手段
は吸引装置と液体ドラッグからなることが好ましい。

さらに、この発明は上記人工肺において、上記酸素供給
ガス導入ポート又はその近傍に大気開放パルプを設けた
ことを特徴とするものを提供する。

叱　発明の詳細な説明以下、この発明を図示の実施例を参照して説明する。

・北１図は本発明の一実施例に係わる人工肺装置を示す
ものであって、１１は多孔質膜よりなるガス交換膜を備
えた人工肺本体である。多孔質膜としては中空糸、平膜
のいずれでもよいが、好ましくは中空糸である。

中空糸は、多孔質膜であって、内径１００〜１０００μ
、肉厚は５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ
、空孔率は２０〜８０％、好ましくは３０〜６０％、ま
た細孔径は０．０１〜５μｍ１好ましくは０．０１〜１
μｍ程度のものである。

中空糸の材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン
、ポリテトラフルオロエチレン、Ｉリスルホン、ポリア
クリロニトリル、セルロースアセテート等の疎水性高分
子が用いられ得るが、好ましくは、ポリオレフィン系樹
脂であり、特に好ましくは、ポリプロピレンであり、延
伸法または固液層分離法により微細孔を形成されたポリ
プロピレンが特に好ましい。人工肺本体１１は筒状ハウ
ジングたとえば円筒状のハウジング１２内にその軸方向
に向けて並列させた多数本の多孔質中空糸１３を内蔵し
ている。これら多孔質中空糸１３は上記ハウジング１２
の両端に中空糸１３の両端がそれぞれ開放された状態で
隔壁１５ａ、１５ｂを介してハウジング１２内に液密状
態に固定されている。しかして、ハウジングＩ２内の上
記隔壁１５ｈ、１５ｂで挾まれた部分は上記中空糸１３
によって同中空糸内側の酸素供給ガス通路と、同中空糸
外側の血液通路とに仕切られている。

次に、上記隔壁１５＊、１５ｂの形成について述べる。

前述したように隔壁１５ｈ、１５ｂは、中空糸１３の内
部と外部を隔離するという重要な機能を果たすものであ
る。通常、この隔壁１５ｈ、１５ｂは、極性の高い高分
子ポツティング材、たとえばポリウレタン、シリコーン
、エポキシ樹脂等をハウジング５の両端内壁面に遠心注
入法を利用して流し込み、硬化させることにより作られ
る。さらに詳述すれば、まず、ハウジングＺ２の長さよ
り長い多数の中空糸束を用意し、この両開口端を粘度の
高い樹脂によって目止めをした後、ハウジング１２内に
並べて位置せしめる。この後、取付はカバーで、中空糸
束の各両端を完全に覆って、ハウジング５の中心軸を中
心にそのハウジング５を回転させながら両端部側から高
分子ポツティング材を流入する。流し終って樹脂が硬化
すれば、上記型カバーを外して樹脂の外側面部を鋭利な
刃物で切断して中空糸１３の両開口端を表面に露出させ
る。かくして隔壁１５ｈ、１５ｂは形成されることにな
る。

上記隔壁１ｓｈ、ｚｓｂの外面は、流路形成部材１４ｍ
、１４ｂが設けられている。この流路形成部材１４ａ、
１４ｂはそれぞれハウジングに例えばネノリングを用い
て取付けられる。

またハウジングに接着剤、熱融着等を用いて直接取付け
てもよい。

上記ハウジング１２の一側（一方のポツテング材１５ｂ
の充填部近傍）には血液導入目？−ト１６が上記血液通
路と導通するようにして突設され、同じく他側（他方の
ポツテング材１５ａの充填部近傍）に血液排出ポート１
７が同じく上記血液通路と導通するようにして突設され
ている。

上記ハウジング１２の一端、すなわち上記流路形成部材
１４ａの先端部は酸素供給ガス導入ポート１８を構成し
、その中途に空気導入ポート１９がパルプ（たとえば手
ＭＪ開閉コック又は逆上弁からなる）２０を介して接続
されている。

上記ハウジング１２の他端、すなわち上記流路形成部材
１４ｂの先端部は酸素供給ガス排出ポート２１を構成し
、さらに、該排出ポートと連通する吸引手段が設けられ
ている。そして、排出ポート２１の先端はチーープ２２
を介してトラップ２３内に導入されている。

このトラノｆ２Ｊは後述の如く、人工肺本体１１から除
去される水分等を捕捉、貯溜するためのものであって、
これに上記酸素供給ガス排出＄−ト２１からのチューブ
２２ならびに１及引装置２４への接続チューブ２５が気
密に接続されている。吸引装置２４はたとえばボンｆ（
図示しない）を具備し、上記酸素供給ガス通路内に除圧
高流量の気流を発生させるためのものである。

なお、第１図の如くトラップ２３を酸素供給ガス排出ビ
ート２１と吸引装置２４との間口介在させずに、吸引装
置２４を直接、酸素供給ガス排出ポート２ノまたはその
近扮の空洞部１４ｂに接続してもよい。

いずれにしても吸引装置２４は酸素供給ガス通路に１０
ｅ／分以上の気流を発生し得る能力を有することが望ま
しい。

次に、この人工肺装置の動作について説明する。体外循
環回路により血液を血液導入−一ト１６から血液排出ポ
ート１７へ向けて循環し、同時に酸素供給ガス（たとえ
ば酸素富化ガス）を酸素供給ガスポート１８から人工肺
本体１１の中空糸１３を経て酸素ガス排出ボート２１へ
向けて流通させたのち、酸素供給ガスをこの排出ポート
２１から、あるいはドラッグ２３等を介して外部に排出
させる。このような血液循環開始から一定時時間経過し
Ｍ２図の如く中空糸１３内壁に血液からの水蒸気等によ
る凝集体４が留り、これを除去する必要が生じたとき、
血液の循環、酸素供給ブスの導入を特に中断することな
く、パルプ２０を開放して外部から空気が導入し得るよ
うにしたのち、たとえば第１図の如く吸引装置２４をチ
ューブ２２、トラップ２３、チーーグ２５を介して酸素
供給ガス排出ポート２１に接続させた状態で、吸引装置
２４を始動させる。この吸引装置２４の稼動により、中
空糸１３内部は除圧となって、その内部に低圧高流量の
気流が発生し、この気流により中空糸１３内壁に付着し
た凝集体４はチー−１２２を涌てトララフ６２３内に送
られ、トラップ２３底部に回収される。この吸引装置２
４の稼動を必要時間おこなうことにより中空糸１３内壁
に付着した凝集体４をほぼ完全に除去したのち、吸引装
置２４のｇ＃Ｊを止め、血液の循環、酸素供給ブスの導
入をそのまま続行させる。なお、上記実施例ではガス交
換膜として中空糸型を用いた場合について説明したが、
これに限らず模型の場合にも適用し得ることは明らかで
ある。

■９発明の具体的効果以上詳述したように、本発明の人工肺によれば人工肺の
酸素供給ガス排出？−トに連通する・教訓手段を具備さ
せたから、ガス交換膜の微細孔から血液内に気泡を発生
させるおそれもなく、従来の如きウェットラングを回避
させることができ、したがって人工肺の使用限界時間を
著るしく延長させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる人工肺の模式図、第
２図は人工肺のウェットラング現象を説明する断面図で
ある。１・・・酸素供給ガス通路、２・・・内壁面、３・・・
微細孔、４・・・凝集体、１１・・・人工肺本体、１２
・・・ハウジング、１３・・・多孔質中空糸、１４ａ。１４ｂ・・・流路形成部材、１５ａ、１５ｂ・・・隔壁
、１６・・・血液導入ポート、１７・・・血液排出ポー
ト、１８・・・酸素供給ガス導入−−ト、１９・・・空
気導入ポート、２０・・・バルブ、２１・・・酸素供給
ガス排出ポート、２２・・・チューブ、２３・・・トラ
ップ、２４・・・吸引装置、２５・・接続チー−グ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多孔質膜よりなるガス交換膜によって酸素供給ガ
ス通路と、上記ガス交換膜を介して上記酸素供給ガス通
路から区画された血液通路とを形成するように前記ガス
交換膜を収納した筒状ハウジングからなる装置本体と；
該装置本体の前記筒状ハウジングの両端部分にそれぞれ
形成され、上記酸素供給ガス通路と連通する酸素供給ガ
ス導入ポートおよび酸素供給ガス排出ポートと；上記筒
状ハウジングに付設され上記血液通路とそれぞれ連通す
る血液導入ポートおよび血液排出ポートとを有する人工
肺装置において；前記ガス排出ポートに連通する吸引手
段を具備してなることを特徴とする人工肺装置。
（２）上記吸引手段が吸引装置と液体トラップからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の人工肺装
置。
（３）上記酸素供給ガス導入ポートはその近傍に大気開
放パルプを有するものである特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の人工肺装置。