JPS6335259B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半透膜が酸素と血液とを分離し、酸
素は該隔膜を通つて血液中に進入し、そして炭酸
ガスは該血液から該隔膜を通つて酸素の流れの中
に進入するようにした隔膜型の血液酸化装置に関
する。過酸化水素の水溶液が酸素の代わりに使わ
れる場合には、該過酸化水素は該隔膜中に拡散
し、触媒によつて酸素と水に分解されそして該酸
素は該血液中に進入する。酸素ガスが使われる場
合には、前記半透膜は気体は通すが水を通さない
膜を意味する。過酸化水素の溶液が用いられる場
合には該半透膜は気体、水、微小溶質分子および
イオンを通すが、赤血球、白血球、血小板等の血
液中の大きな成分を通さないものである。

従来の技術 肺機能を代替するために開胸手術中使用されて
る血液酸化装置としては、酸素が血液と直接接触
して血液中で泡が生ずるようにした泡型および上
述した隔膜型等数種がある。

泡型酸化装置は比較的簡単な構造であり、それ
故に広く使用されている。しかし、傾向としては
隔膜型の酸化装置が増加しつつある。血液から酸
素の流れを分離し、そして酸素と血液との接触
を、半透膜を介して拡散することによつてのみ行
なわせるという点において、隔離型の酸化装置は
天然の肺に近似した作用を行なう。この天然の肺
の作用に近い隔膜型の酸化装置は泡型酸化装置の
作用よりも血液にとつて害は少なく、特に長時
間、たとえば５時間以上の開胸手術の場合に有効
である。

本発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来隔膜型酸化装置は泡型酸化
装置よりもより複雑であつた。したがつて、実際
の使用にあたつては、使用した都度、分解し、洗
浄し、殺菌しそして新しい膜を装着して組み立て
直す必要があつた。このことは費用がかかり、時
間を食いそして面倒なものであつた。そのような
酸化装置の一例として本発明者の米国特許第
3413095号があり、これは使用に際しては非常に
好都合であるが、上述したごとき不都合を有して
いた。

米国特許第3834544号（ブラムソンおよびタイ
ソン、Bramson and Tyson）には、使い捨て
型、すなわち、製造がきわめて安価にできるため
一度使用して廃棄することができるようにした隔
膜型血液酸化装置が開示されている。しかしなが
ら、その酸化装置は実用的ではない。その装置の
欠点の１つは水の流路から血液の流路への水漏れ
の可能性があることである。血液への水漏れは溶
血作用および希釈をおこし、患者に害を与える。
この欠点に加えて、隔膜型酸化装置の水の流路か
ら血液の流路への水漏れは直ちに明らかとならな
いという不利益があつた。この不利益によつて、
水漏れが確認される前に長時間の有害な血液流路
への水漏れが生ずる可能性の存するものである。

米国特許第3834544号の隔膜型酸化装置のもう
１つの欠点は、全ての流路部分の水漏れを防ぐた
めに複雑な支持機構を採用する必要があることで
ある。

本発明の目的は改良された使い捨て可能な隔膜
型血液酸化装置を供給することである。すなわ
ち、本発明の目的は、構造が簡単で、水の流路か
ら血液の流路への水漏れの可能性というような欠
点がなく、厚さのような限界寸法の調製が不都合
なく容易に行なわれるように使い捨て可能な隔膜
型血液酸化装置を供給することである。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するため、本発明による血液
酸化装置は、板状の血液ユニツトと、水ユニツト
と酸素ユニツトとを重ね合わせこれを端板にて両
側から挾持して構成された重合体から成り、各ユ
ニツトは概ね矩形のフレームすなわち矩形枠を有
し、血液ユニツトは半透膜で、水ユニツトは液体
および気体を透さないシートで各々の両面をふさ
いで各々閉鎖空間すなわち血液袋、水袋を形成
し、重合体においては各ユニツトが隣接するも
各々該半透膜またはシートにより離隔されてい
る。各フレームには重合体を協働して貫通する流
路を成す血液、水、酸素用の各流通口が独立形成
され、各流通口は各々に対応する各ユニツト空間
内へ連通する通路、すなわちフレームの厚さ内部
を貫通する横方向通路へ開口している。

実施例 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて
説明する。

第１図において本発明の装置は符号１０で示さ
れ、端板１１ａおよび１１ｂを有している。該端
板１１ａ，１１ｂの間には平坦矩形状の水ユニツ
ト、酸素ユニツトおよび血液ユニツトの重合体１
２が位置し、該重合体は、前記ユニツト同士が端
板１１ａ，１１ｂおよび重合体１２を貫通するボ
ルト１３によつて対面圧接した状態で保持されて
いる。

該装置１０、すなわち、本発明装置はよく知ら
れた形状を有するある外部装置に接続するように
示されている。例えば、水および酸素供給手段は
１４および１５で示され、そしてそれらは概略的
に示されている。該水供給手段１４は水の循環を
行なうためのポンプと水および血液を適温に保つ
ための恒温手段とを有し、そして水の流路に圧力
をかけるための加圧窒素源を有することもある。
該酸素供給手段１５は加圧酸素源および適宜のバ
ルブ手段、圧力ゲージおよび流量ゲージを有して
いる。血液入口路１６ａおよび出口路１６ｂは患
者の体内に対して血液を入出する静脈路および動
脈路に公知の適宜手段によつてそれぞれ接続され
ている。該手段は静脈路内にポンプを有してお
り、この例としてブラムソン（Bramson）氏の
米国特許第3413095号が適宜装置を記載している。

第２図に関し、該端板１１ａはその内面に一端
において血液入口１８に接続された長い水平血液
流用孔すなわちマニホルド１７を有している。端
板１１ａは、また、水および酸素出口用の短い垂
直な孔２５および２４をそれぞれ有している。端
板１１ｂは端板１１ａと同様な構造であるが、位
置が逆向きとなつている。第１図および第２図に
おいて、端板１１ａおよび１１ｂは簡略化のた
め、簡単なブロツク形で示されているが、たとえ
ば第６図および第７図に示し、以下に記述するよ
うに構成するのが好ましい。端板１１ａおよび１
１ｂの間には簡略化された重合体１２が示され、
それは（左から右にむかつて）水ユニツト２６、
酸素ユニツト２７、単一血液ユニツト２８、他の
酸素ユニツト２７および他の水ユニツト２６から
構成されている。この簡略化した図面は該装置を
通る流体（血液、水および酸素）の流れを図示す
るものである。実際の操作においては、重合体１
２は患者の血液を酸化するのに適した膜面を供給
するために充分なる数の血液ユニツトから通常構
成される。操作において、典型的な成人用の好ま
しい重合体１２は次に示す重ね合わせ順を有す
る。この順序において、Ｗは水ユニツト、Ｏは酸
素ユニツト、Ｂは血液ユニツトをそれぞれ示す。

Ｗ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｗ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｂ
−Ｏ Ｗ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｗ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｂ
−Ｏ Ｗ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｗ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｂ
−Ｏ−Ｗ 上記した重合体は少ない水ユニツトＷ（２つの
血液ユニツトに対して１つ）を使用するという利
点を有し、それ故に、重合体全体を小型とするこ
とができ、しかも充分な厚さを有するので該血液
ユニツトの厚さ（それゆえに血液ユニツト内の血
液流路の深さ）を、均一にし、下記の血液スクリ
ーンの厚さに等しくすることができる。しかしな
がら、血液のより適切な温度コントロールを行な
うために、より多数の水ユニツトを使用してもよ
く、たとえば、各血液ユニツトＢに対して１つの
水ユニツトＷを設け、Ｗ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−Ｗ−Ｏ−
Ｂ−Ｏ−Ｗのような構成としてもよい。すなわ
ち、モジユールは−Ｗ−Ｏ−Ｂ−Ｏ−となる。

第５図には血液ユニツト２８が示されている。
該血液ユニツトＢは矩形の血液フレーム３０を有
し、該フレーム３０は側部フレーム３１及び端部
フレーム３２から成り、該端部フレーム３２は側
部フレーム３１とともに凹欠部３２ａを形成して
いる。このフレーム３０には一対の膜３３が両側
からかぶされ血液空間３３ａを形成している。該
膜３３はガス（酸素及び炭酸ガス）を通すが液体
（血液及び水）を通さないものである。

該膜３３によつて形成された血液空間３３ａ内
にはスクリーン３４が設けられる。該膜３３およ
びスクリーン３４の典型的、かつ好ましい材質及
び特性は以下の通りである。該膜３３には微小孔
性のポリプロピレン又は微小孔性のテフロンが使
われる。又、ガスが溶解し拡散するシリコンゴム
又はテフロン材料も使用される。該スクリーン３
４は、ポリプロピレン又はポリエステルによつて
織成され、又は押圧成形される。そして、2.54cm
あたり18〜22メツシユの網目を有し、そして
0.0508cmの厚さ［これが血液空間３３ａの深さを
決定する］を有する。

該血液フレーム３０は、第５図に示された如
く、頂部部材４０、底部部材４１及び内部部材４
２の３つの部材により三層に構成されている。こ
れら部材のそれぞれには側部フレーム３１に沿つ
て複数の長手血液流通口４３が設けられ、そして
内部部材４２にはそれぞれ血液流通口４３から内
端部へ、すなわち血液空間３３ａへ通ずる一連の
横方向血液通路４４が設けられている。該血液流
通口４３は、重合体１２（第１図）を貫通して血
液を流し、後述するごとく横方向血液通路４４を
介して該血液空間３３ａ中に血液を流すように各
血液ユニツト同士で互いに整列して配置されてい
る。前記部材４０，４１，４２は、装置中の流体
流に耐え、かつ膜３３と熱シール可能である材料
によつて構成される。最適な材料はポリプロピレ
ンである。該膜３３は、側部フレーム３１および
端部フレーム３２に添つて前記血液フレーム３０
に４６において熱シールされ、これによつて血液
の袋が形成される。図示する如く、端部フレーム
３２（第５図にはその１つが図示されているが、
他端部にはもう１つの端部フレームが設けられて
いる）は無孔である。

スペーサ部材４７は前記血液フレーム３０の各
端部において凹欠部３２ａ内に支持され、該スペ
ーサ部材４７には一対の流通口４８が形成されて
いる。該流通口４８は以下に記述するごとく酸素
および水の各ユニツトの酸素および水の流通口を
連通するために用いられる。図示したごとく、該
フレーム３０の側部フレーム３１およびスペーサ
部材４７にはボルト孔４９が穿設され、該側部フ
レーム３１のボルト孔４９は血液流通口４３の外
側に位置しかつスペーサ部材４７のボルト孔は酸
素および水の流通口４８の外側に位置している。

第８図には水ユニツト２６および酸素ユニツト
２７が示されている。この対をなす酸素ユニツト
及び水ユニツトは各々の長手側方に単一の側部フ
レーム５０を有したものとして示されているが、
該側部フレーム５０は血液フレーム３０の側部フ
レーム３１とシール当接するものであり、実際上
水ユニツト２６および酸素ユニツト２７の双方に
共通した１つのものである。すなわち説明のため
便宜上、該側部フレーム５０は水ユニツトおよび
酸素ユニツトとの関係を示すために２つに分けて
図示されている。図から明らかなごとく、該水お
よび酸素ユニツトは、該重合体１２の特殊な個所
においてＷ−Ｏ、またはＯ−Ｗ−Ｏ、またはＯの
み（すなわち、水ユニツトが隣接されていない）
となるものであつて、それに従つて、該側部フレ
ーム５０の厚さは異なる。すなわち、一対のＷ−
Ｏ用側部フレームは隣接する一対の水および酸素
ユニツト２６，２７の厚さに等しく、Ｏ−Ｗ−Ｏ
用側部フレームは２つの酸素ユニツト２７および
１つの水ユニツト２６に厚さ総計に等しく、そし
て単一の酸素ユニツト２７用の側部フレームは酸
素ユニツトの厚さに等しい。該側部フレーム５０
には血液流通口５１が設けられ、該流通口５１は
該血液ユニツト２８の側部フレーム３１の血液流
通口４３と整列して配設されていて、協働で重合
体を各ユニツトの面方向に貫通する血液の流路を
成している。

水袋５２は水およびガスを通さない材料、たと
えば、伸張可能なポリ塩化ビニル、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンまたはポリビニルアルコールに
よつて形成されて膨張可能となつている。この材
料は全ての縁部５３に沿つてシールされている。
すなわち、前記材料からなる２枚のシートは熱シ
ール、架橋または他の適宜手段によつて接合され
る。２枚の別々のシートを熱シールして形成する
かわりに、第８図に示すごとく該水袋はシームレ
ス管の端部を熱シールすることによつて作ること
もできる。いずれの場合においても、端部がシー
ルされる前に、該水袋中の各端部は挿入部材５４
が設けられている。該挿入部材５４は、第８図に
示した実施例においては、上部および下部部材５
５（上部および下部という用語は第８図に関して
用いられるものであつて、使用に際しては水、酸
素および血液の各ユニツトは横方向に立つた状態
となることが理解されよう。）および第３の、即
ち内部部材５６からなる。これらの部材５５，５
６の全ては水流通口５７−Ｗおよび酸素流通口５
７−Ｏにおいて開口され、水袋５２は前記水流通
口５７−Ｗおよび酸素流通口５７−Ｏと対応した
箇所が開口されている。前記内部部材５６には一
連の横方向通路５８が設けられ、該横方向通路５
８は水流通口５７−Ｗから該挿入部材５４の内縁
まで延び、それによつて水流通口５７−Ｗと該水
袋５２の内部とを連通させている。該挿入部材５
４の酸素流通口５７−Ｏにはそのような横方向通
路５８は存しない。

水袋５２の各端部はそのような挿入部材５４と
嵌合し、両端に設けた２つ（１つだけ図示）の挿
入部材５４は互いに同一寸法であるが、該水袋５
２を通る水の流れが対角線方向に斜行するように
互いに逆向きに設けられている（第２図）。斜行
流は該水袋５２を通る水路形成を最少にし、かつ
水流を均一とするという利点がある。

酸素ユニツト２７の各端部には端部部材すなわ
ち挿入部材６５が設けられ、該挿入部材６５は側
部フレーム５０に当接する耳部材６６を有してい
る。該耳部材６６は前記側部フレーム５０ととも
に酸素スクリーン６８が内蔵される酸素空間６７
を形成する。この酸素スクリーン６８に最適な材
料及び特性は次の通りである。ポリプロピレンま
たはポリエチレンが使われ、または織成可能もし
くは押出成形可能なプラスチツク材料が使用可能
である。該スクリーンの厚さは0.0381cmから
0.1143cmである。該織物の網目は2.54cmあたり10
〜25メツシユである。

その周囲の形状を除いて該挿入部材６５は水ユ
ニツト２６に関連して説明した挿入部材５４と同
一である。従つて、同様の部材は同様な符号が付
けられる。前記水ユニツトおよび酸素ユニツトの
挿入部材５４，６５は、血液ユニツト２８のスペ
ーサ部材４７に対して押圧されている。内部部材
５６には該挿入部材５４の場合と同様に横方向酸
素通路５８が設けられるが、これらの通路５８は
酸素流通口５７−Ｏと連通する。該水ユニツト２
６の挿入部材５４の場合におけるごとく、酸素ユ
ニツト２７の一端部の挿入部材６５は他端部の挿
入部材６５と逆方向に設けられ、それによつて該
酸素ユニツトを通る配素の流れは対角線方向に斜
行し、流れの均一性が向上する。

第９図には挿入部材５４の変更例が示され、そ
してそれは符号７０で全体的に示されている。こ
れは水ユニツト２６用の挿入部材を図示している
が、同一の構造は、耳部材６６を設けることによ
つて酸素ユニツト２７の挿入部材としても用いら
れうるものであることが理解されよう。

第９図に示したごとく、該挿入部材７０は該水
流通口５７−Ｗと連通する横方向溝７３を有する
底片７１と蓋片７２とから構成されている。挿入
部材５４および６５の場合と同様にボルト孔４９
は酸素流通口５７−Ｏおよび水流通口５７−Ｗの
外側に位置して設けられる。

同様な簡単化した構造は、血液フレーム３０に
用いられ、その構造は第１３図に横断面図、第１
０図には長手方向断面図として示されている。

第１３図において血液−フレーム３０の側部フ
レームは符号３０ａで示され、そして該側部フレ
ーム３０ａは肉厚下部（第１３図における下部）
部材８０および肉薄蓋板８１を有する。該下部部
材８０には一連の溝が形成され、そのような溝の
１つは符号８２で示されており、血液流通口４３
から血液を供給する作用を行なう。すなわち、こ
の構造においては、側部フレーム３０ａは、第５
図に示したように内部部材４２を櫛状に形成する
かわりに溝８２を形成したものである。第１３図
には膜３３と側部フレーム３０ａ間に設けられた
熱シール８３ならびに肉薄蓋板８１と下部部材８
０との間に設けられた熱シール８４が示されてい
る。そのような熱シール８３，８４は側部フレー
ム３０ａの全長にわたつてのびている。

上述の記載、および特に第２図から明らかなよ
うに、３つの流体（血液、水および酸素）の流路
は次の通りである。血液は端板１１ａ内のマニホ
ルド１７を満し、そして血液流通口５１を通つて
隣接する水ユニツト２６および酸素ユニツト２７
の側部フレーム５０に設けた流通口１５を通つて
流れる。上記したごとく、単一の側部フレーム５
０は一対の水および酸素ユニツト２６，２７に共
通のものであるが、理解し易くするために各ユニ
ツト２６，２７は別々の側部フレーム５０と共に
示されている（第８図）。血液ユニツト２８のレ
ベルにおいて、血液の流れの一部は横方向通路４
４（第５図）を介して変向され、または、第１３
図の構造が用いられる場合には溝８２を介して変
向されて各々の血液空間３３ａ中に流れ、ついで
血液袋中を通過して反対側の横方向通路４４［ま
たは溝８２］に流れ、そしてさらに血液流通口５
１を介して端板１１ｂのマニホルド１７に達し、
さらに該装置から患者の動脈系に至る。多数の血
液ユニツトが使用されるような実際の場合におい
ては、血液の一部は各血液ユニツト中を流通す
る。

水および酸素の流れは血液の流れと反対であつ
て、水および酸素は端板１１ｂを介して流れ込
み、そして端板１１ａを介して流れ出るが、一
方、血液は端板１１ａを介して流れ込み、端板１
１ｂを介して流れ出る。

水および酸素は、それぞれのユニツト２６，２
７において第２図の矢印方向に流れる。すなわ
ち、水の流れの一部は水ユニツト２６において変
向されて該水ユニツト２６中を流れ、酸素の流れ
の一部は酸素ユニツト２７において変向されて該
酸素ユニツト２７中を流れる。前述のように変向
された血液の流れおよび水の流れは上向きである
ことが示されている。すなわち、各血液ユニツト
２８のレベルにおいて、該ユニツト２８中に流れ
が変向される前記一部の血液の流れは血液空間３
３ａ内を上方に流れる。そして、各水ユニツト２
６のレベルにおいて、該ユニツト２６中に流れが
変向される前記一部の水流もまた、水ユニツト２
６の対角線方向上方すなわち斜め上方向に流れ
る。これによつて空気または他のガスの滞留を防
ぐ助けとなる。この空気等の滞留は閉栓症をひき
おこすが故に血液においては特に注意を払わなけ
ればいけない。

酸素の一部は、各酸素ユニツトの酸素空間６７
中に変向された後、血液ユニツト２８に隣接して
流通する際、半透性の膜３３から成る血液袋中に
浸透する。このようにして、酸素は血液中に拡散
し、一方、血液中の炭酸ガスは、前記膜３３から
押し出された後、本装置から排出される。

操作開始にあたり［水及び血液ユニツト２６お
よび２８がテストされ、そして完全に組み立てら
れた装置が以下に示されるごとくテストされたの
ち］、該装置に各前記流体が充填されるが、この
流体操作に際しては血液及び水の流路から全ての
空気又は他のガスを除去することに注意が払われ
る。この操作は、上述し、かつ第２図に示した上
向き流によつて補助され、そしてまた、端板１１
ａの下縁部が端板１１ｂの下縁部より下方とな
り、同時に、前記端板１１ａ，１１ｂの右手側端
部（第１図図示の場合）はその他端部より上方に
位置するように、該装置を傾斜させることによつ
て補助される。それ故、血液流は常時上向きの構
成成分を有する。したがつて、該装置に各流体が
充填され使用状態になつたときには滞留ガスは無
く、そして使用中も滞留ガスは残存しない。この
ことは前述した如く、血液流路の場合には特に必
要である。該装置は使用中２方向に傾斜された状
態（すなわち一縁部及び一端部方向に傾斜された
状態）で懸垂又は他の手段によつて支持されてい
る。

上述した如く、端板１１ａ及び１１ｂは四角柱
として第１図及び第２図に示されているが、それ
らの好ましい構造は他にも存する。適切な構造は
第６図及び第７図から明らかなように、該端板１
１ａ，１１ｂの各々は適切なる材料、たとえばポ
リカーボネイト、アクリル樹脂又はアクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン樹脂からなる硬質板
９０を有している。この硬質板９０は長手方向リ
ブ９１及び横方向リブ９２によつて補強されてい
る。全ての構造は一体的に成形可能である。ボル
ト１３を受けるためのボルト孔は９３に示されて
いる。特に第７図に示される如く、外方縁部９４
は面取りされ、面取りの角度は典型的には約1゜で
ある。

該面取り外方縁部９４は、支点線９４ａに沿つ
て該硬質板９０の中央平坦面と交叉する。該支点
線９４ａは、該ボルト孔９３の内側のみならず血
液流通口４３及び４８（第５図）の内側及びマニ
ホルド１７（第２図）の内側に位置している。そ
のためボルト１３が閉められると、両端板１１
ａ，１１ｂの対向する面取り外方縁部９４［これ
は端板１１ａ，１１ｂの全周にのびている］同士
は、互いにひきあう。該面取り外方縁部９４と端
板１１ａ，１１ｂの中央平坦面との交差部すなわ
ち前記支点線９４ａを介して、水袋５２が加圧
水、典型的には約12psiゲージで加圧された水で
満たされると該水の圧力もまた一方の端板の面取
り外方縁部９４を他方の端板の面取り外方縁部９
４方向に押圧する。これらの押圧力は血液、水及
び酸素ユニツトから成る重合体１２の縁部上に作
用し、それによつて該重合体１２の周囲における
面接触を行なう接合部間のほぼ均一な圧力強度を
確保する。この特徴及び変形を第２１図に及び第
２２図に関連して以下に記述する。

上述し、かつ図面に示した装置の構成成分を組
立て、そしてテストするにあたつては以下に示す
手順が好ましい。

各血液ユニツト２８及び各水ユニツト２６は
別々に組立て前にテストされる。各血液ユニツト
２８は端板１１ａ及び１１ｂと同様の端板を有す
るテスト装置内に支持し、蒸留水で満たし、そし
て出口から上方にのびる透明管内の水管内におけ
る圧力変化、または水滴を観察することによつて
水漏れがあるかないかを確認することによつてテ
ストされる。

水ユニツト２６は同様にテストされるが、加圧
空気を充満し、そして圧力低下があるかを圧力ゲ
ージを観察することによつてより便利な方法で行
なわれる。

次に、該血液及び水ユニツト２８，２６は、第
８図に５０及び６５で示された側部フレームおよ
び挿入部材、第８図に示された酸素スクリーン６
８、第５図に４７で示されたスペーサ部材及び第
６図に示された端板１１ａ及び１１ｂを介在させ
た状態で、ボルト１３を挿入してナツトで締める
ことによつて組立てられる。側部フレーム５０と
水および酸素ユニツト２６および２７の重合体と
の間の空間部１００には室温加流接着剤が適用さ
れる。そのような空間部１００は４つあり、すな
わち、各角部に１つずつある。第３図にはそのよ
うな２つの空間部が符号１００として示され、架
橋した接着剤は符号１０１で示されている。血
液、酸素及び水の流路を有する重合体は次の如く
テストされる。

水流路は圧縮空気で満たされ、そして圧力低下
があるか否かを調べるため圧力計が用いられる。
血液流路は水流路における空気圧を維持しつつ、
蒸留水で満たすことによつてテストされる。該血
液流路からのいかなる液漏れも視覚的に確認され
る。血液流路の内部、たとえば血液袋からの液漏
れは、開放されたままでかつその出口から水漏れ
を行なう酸素の流路における水の存在によつて確
認される。

循環流体（血液、水及び酸素）のいずれとも接
触する酸化装置の全ての部分は、たとえば既知の
酸化エチレン殺菌法によつて殺菌される。

使用にあたつては該組立てられた装置は、第１
図に示しかつ上述した如く、水及び酸素源に、そ
して患者の静脈及び動脈系に、そして他の必要な
装置に接続される。

上述の記載及び第３図及び第５図及び第１３図
において膜３３は血液フレーム３０の側部フレー
ム３１に４６において熱シールされている。側部
フレーム３１及び端部フレーム３２に沿う熱シー
ル４６の交差部においては、膜３３における皺の
ような不都合が生ずる。この不都合は熱シールよ
りもむしろ側部フレーム３１に沿つて圧力シール
を行ない、端部フレーム３２に沿つてのみ熱シー
ルすることによつて解消される。面取り外方縁部
９４（第７図）及び上述した如くそれらによつて
もたらされる利点は、必要な場合にはこのような
加圧シールを採用可能とすることである。

患者側の必要条件を考慮すれば、該装置の寸法
は重要である。本装置の実施に当つて、以下のよ
うな基準及び助言は有益であろう。

休息中の平均成人の血液循環量は１分当り約５
リツトルであり、患者は大気圧下及び体温（98.6
〓）において１分間約200c.c.の酸素を必要とする。
これらの要求量は血液入口から出口への長さがそ
れぞれ19.05cm及び血液通路の巾が45.72cmの約12
個の血液ユニツトを有する装置によつて満たされ
る。より正確にいえば、これらの寸法は横方向通
路４４［又は第１３図における溝８２］の出口端
部から相対向する側部フレーム３１の対応する横
方向通路４４又は溝８２の入口端部までが19.05
cmであり、一方の端部フレーム３２の内縁部から
他方の端部フレーム３２の内縁部までが45.72cm
ということである。血液スクリーン３４の厚さは
血液空間３３ａの厚さならびに血液流路の厚さを
決定するが、好ましくは約0.0508cmである。水ユ
ニツト２６および酸素ユニツト２７の典型的寸法
は、58.42cm×19.05cmである。酸素スクリーン６
８および血液スクリーン３４はそれぞれの流体の
流れの均一化を促進する。さらに該スクリーン３
４は血液の静かな乱流を提供する。該乱流は血液
を害することなく、膜３３中を拡散する酸素との
充分な接触を促進するとともに、該血液ユニツト
から酸素ユニツトへの炭酸ガスの充分な移動を行
なわせる。

本発明装置は、もちろん、これらの寸法に限定
されるものではない。各血液ユニツト内の血液流
路の長さ、すなわち血液フレーム３０の側部フレ
ーム３１の内縁部間の距離は増大可能であり、そ
れによつて血液ユニツトを通る血液により吸収さ
れる酸素量を増大し、そして血液から酸素流内へ
の炭酸ガスの拡散を増大することができる。しか
しながら、血液通路を長くすると流れの抵抗は増
大し、より大きな圧力が必要となる。

各血液ユニツトの長さは、上述した45.72cmと
いう数字に限定されるものではない。12個以上の
血液ユニツトの使用が可能であり、その場合各血
液ユニツトは45.72cm以下の短い寸法を有するも
のである。又はこの寸法は増大され、その場合
は、より少ないユニツトが用いられてもよい。後
者の場合には、標準寸法から大きく離れると、構
成成分の大きさは製作上の困難性を伴ない、装置
は幾分扱いにくいものとなる。

血液を酸素で95％飽和させるように設定された
流速が満足のいくものであることがわかつた。酸
素は比較的安価であり、かつ本装置から排気され
るため、有効膜面積の平方メートル当り１分間７
リツトルというような高い酸素流速が好まれる。

以上説明した装置の利点は次の通りである。先
ず、その構成部材は容易に入手可能であり、かつ
比較的安価なプラスチツク材料から成形や型抜き
のような経済的方法によつて製造可能である。総
寸法は典型的には長さ約58.42cm、巾約25.4cm、
そして高さ約10.16cm（総容量は15078.8cmであ
る）である。これは手術機器としては好適なもの
である。前記長さは第１図における長手寸法であ
り、前記巾は端板の外面間の距離であり、そして
前記高さは第１図の端板の上下縁部間の距離であ
る。このようにして、本装置は使い捨て可能な程
度の値段で製造され、そして一度使用されその後
廃棄可能なものである。

水及び血液流路は供給手段により加圧供給され
酸素流路中の圧力よりも高い圧力で循環し、そし
て水流路からのいかなる液漏れも該装置の外部に
通ずるか、又は酸素空間６７に通ずるように設計
されている。それ故血液流路への水漏れは発生し
ない。

第７図に関連して上述した面取り外方縁部９４
は緊密かつ均一な加圧固定を確実とする。第２１
図はゴムのような圧縮可能な材料からなる２つの
ガスケツト９５の１つを示す。該ガスケツト９５
は端板１１ａおよび１１ｂの血液マニホルド１７
が存しない長手側部にのみ位置している。ゴムと
血液との接触を防ぐため、これらのガスケツト９
５は該重合体に面する側部に血液と融和性のある
熱可塑性ポリエチレンで被覆されている。ボルト
圧力が加わると、該端板の傾斜縁部は支点線９４
ａを介して傾斜する。これによつて、該端板の中
央部は外方に湾曲する。本装置において、水が例
えば12psiゲージ圧で水袋５２を介して流れる作
動状態にあるとき、該ボルト中の張力と組み合わ
された水圧は端板の中央部における追加的な外方
への湾曲をひきおこす。そのような湾曲は非常に
わずかであるが、内側シール線に沿う圧力強度を
減少させるに充分である。圧縮された重合体の弾
性が低い場合には、酸素空間６７中への血液の洩
れが生ずる可能性がある。この洩れを防ぐための
弾性は、ガスケツトの存在によつて確実とされ
る。力の方向は第２１図に矢印によつて示されて
いる。

第２２図は第７図に類似する図面であるが、同
図にはテーパ付の楔９６の使用が示され、該楔９
６によつて面取り外方縁部９４が形成される。こ
の構造の利点はテーパ付楔９６が面取りされた端
板よりも安価に製造できることである。他の利点
は、重合体１２の構造の材料や寸法に関して互い
に異なつた面取りが要求される場合には、適当な
楔９６を取り付けるだけで端板を均一なものとす
ることができるということである。

第１４図および第２０図には、水ユニツトの他
の型が描かれており、符号２６ａによつて全体が
示されている。該水ユニツト２６ａは、第８図に
示しかつ上述した水袋５２の場合と同様に水を通
さずかつガスも通さない伸張可能な材料によつて
形成された水袋１１０から成つている。この水袋
１１０は一端部（第１４図において右手側端部）
において２つの挿入部材１１１と適合し、各挿入
部材１１１には水流通口１１２および横方向通路
１１３が設けられている。その他端部において
は、該水袋１１０には挿入部材１１４が設けら
れ、該挿入部材１１４は硬質構造でありかつそこ
には２つの酸素流通口１１５が形成されている。
側部フレーム（図示せず）としては第８図に符号
５０で示したようなものが用いられる。

水挿入部材１１１の構造は第８図に示されてい
るものと同様である。すなわち、該構造は３つの
片から形成され、または第９図に示された同様な
２つの片からなる構造を有することもできる。該
水袋１１０は、端（第１４図における右側端）か
ら酸素挿入部材１１５に達しない点までシール部
１１６を有し、それによつて空間１１７が形成さ
れる。

この型の水ユニツトの操作において、酸素は水
袋１１０の内部に接近することなく酸素挿入部材
１１４の流通口１１５を通つて流れる。一方、水
は該挿入部材１１１の１つによる水流通口１１２
を介し流れその水の一部は横方向通路１１３を介
して該シール部１１６の一側の水袋１１０の内部
に流れ、ついで、該空間１１７を通つてシール部
１１６他側の水袋１１０に流れ、そして横方向通
路１１３および水流通口１１２を通つて流出す
る。

この型の構造の利点は水の滞留部分を最小とす
ることである。

第１５図〜第１９図には、酸素ユニツトの他の
型が図示され、全体的に符号１２０で示されてい
る。該酸素ユニツト１２０は酸素スクリーン１２
１を有し、該スクリーン１２１は次に示す点を除
いて第８図に示された酸素スクリーン６８と同一
である。該スクリーン１２１は符号１２２で開口
され、孔１２３を有する。

該スクリーン１２１は一端部において水流通口
１２５を有する挿入部材１２４に隣接する。該水
流通口１２５は、前記水ユニツト２６ａの水流通
口１１２と整列するように配設される。酸素ユニ
ツト１２０にはその他端部に挿入部材１５０が設
けられている。該挿入部材１５０には酸素流通口
１２６および横方向通路１２７が設けられてい
る。第１７図に示されるごとく、該挿入部材１５
０の内方縁部は前記スクリーン１２１を受けるた
めに二叉状となつている。さらに、挿入部材１５
０は第１８図に示されるごとく、２片構造からな
り、そして底辺には釘１２８が設けられ、該釘１
２８は前記スクリーン１２１の孔１２３を通り、
かつ上部片の孔１３０に延出する。

更にＴ型部材１３５が設けられ、該Ｔ型部材１
３５の脚は前記スクリーン１２１の開口１２２に
嵌入され、そして又前記スクリーン１２１と挿入
部材１５０とを一緒に固定するため挿入部材１５
０の切欠１３６に支持される。この酸素ユニツト
１２０には第８図に示した如く側部フレーム５０
が設けられる。

操作中、水は酸素ユニツト１２０の内部に近接
することなく水流通口１２５を通つて流れる。酸
素は酸素流通口１２６の１つを通つて流れる。酸
素の一部は横方向通路１２７を通つてＴ型部材１
３５の一側の酸素ユニツト１２０の内部に流入
し、次いでＴ型部材１３５の端部の空間１３７を
通り、そして横方向通路１２７を通つて他方の酸
素流通口１２６に流入し、そして次のレベルに流
れる。

上述した血液酸化装置はガスを通し、水を通さ
ない半透膜を用いている。しかしながら、本発明
の装置は酸素ガス源として過酸化水素の水溶液を
用いる最近の酸化装置にも適用可能である。

酸素ガス源として過酸化水素の水溶液を用いる
型の酸化装置はやはり半透膜を採用するが、該半
透膜は水ならびにガスを通し、そして無機塩のよ
うな微小溶解分子を通すものである。該膜には触
媒が装着され、該触媒は通過拡散する過酸化水素
を水と酸素に分解するように作用する。該過酸化
水素溶液は適度な浸透圧を維持するため塩を含有
する。そのような塩は患者の血液と融和するもの
である。この型の酸化装置は米国特許第3846236
号及び第3996141号及び、該特許権者、スチユア
ート・アツプダイク（Stuart・Updike）の報文、
トランザクシヨンズ・オブ・ジ・アメリカン・ソ
サイアテイ・オブ・アーテイフイシヤル・インタ
ーナル・オーガンズ（Transactions of the
American Society of Artificial Internal
Organs）19巻529頁及び20巻286頁に記載されて
いる。

本発明をこの型の酸化装置に適用する場合に、
唯一の変更（寸法は過酸化水素酸化装置を備えた
場合にはより小さくなりうるが、寸法以外の）は
それに適した半透膜を用いることである。該半透
膜はガス、水、及び小さな溶質分子を通すが、赤
血球、白血球、血小板等の血液成分ならびに血液
によつつて運ばれる蛋白質等を通さない性質を有
する。該膜には又、触媒が取り付けられる。更に
血液流路及びその構成部材は、ガス酸素よりもむ
しろ過酸化水素溶液とともに用いられる。

このようにして、前記重合体は、前記水袋、挿
入部材、スペーサ部材に形成されて該重合体中に
おいて血液袋の周界の外側に水を貫流させる水流
通口および前記水袋中に対して水流の一部を入、
出させる横方向水変向通路と、該重合体中に酸素
を貫流させる酸素流通口および酸素流の一部を前
記酸素空間にたいして入、出させる横方向酸素変
向通路と、該重合体中において前記水袋の周界の
外側に血液を貫流させる血液流通口および血液フ
レームの側部フレーム中に形成されて血液流の一
部を血液袋中に貫流させる横方向血液変向通路と
を有する。前記水流通口および横方向水変向通路
から成る水流路と、前記血液流通口および横方向
血液変向通路から成る血液流路とは、前記挿入部
材、スペーサ部材、血液フレームから成る隔離手
段を介して隔離される。

第２３図〜第３２図に示した実施例を以下に説
明する。

図面、特に第２３図〜第２５図において、本装
置は符号２１０で全体が示されている。該装置は
上部壁２１２、２つの側部壁２１３（そのうち１
つは第２４図に示されている）、２つの端部壁２
１４、及び底部壁２１５から成る箱状容器２１１
を有する。ボルト２１６及びナツト２１６ａは側
部壁２１３及び端部壁２１４を底部壁２１５にボ
ルト止めする作用を行なう。ボルト２１７及びナ
ツト２１７ａは上部壁２１２を底部壁２１５にボ
ルト止めにし、そして血液、水及び酸素ユニツト
を共に把持し、水圧に抗し、そして血液流路の均
一性を維持するように作用する。第２７図〜第２
９図に示す如く、側部壁２１３及び端部壁２１４
と底部壁２１５との間をシールするものとして溝
２１８ａにはＯ−リングが符号２１８の地点に設
けられている。上部壁２１２には舌片２２０が設
けられ、該舌片２２０は側部壁２１３及び端部壁
２１４の溝２２１に嵌合している。該舌片２２０
と溝２２１との間の間〓は、防水性常温硬化糊２
２２によつて充填されている。血液入口は符号２
２５で示され、酸素出口は符号２２６及び水入口
は符号２２７で示される。血液出口は符号２２５
ａで示され、酸素入口は符号２２６ａ及び水出口
は符号２２７ａで示される（第２３図及び第２４
図）。

第２７図〜第２９図には、（上から下に）水ユ
ニツト２３０、酸素ユニツト２３１及び血液ユニ
ツト２３２、第２酸素ユニツト２３１、第２水ユ
ニツト２３０などを有する典型的な重合体が示さ
れている。図から明らかな如く、各血液ユニツト
２３２は、２つの酸素ユニツト２３１間にはさま
れ、そしてあらゆる場合に血液ユニツト２３２は
酸素ユニツト２３１によつて隣接する水ユニツト
２３０から離隔されている。ユニツト２３０，２
３１および２３２の順序は以下に説明される。

第２５図には最上位置にある血液ユニツト２３
２が分解図で示されている。該血液ユニツト２３
２は血液空間２３３ａを形成する２つの膜２３
３、上部及び下部膜２３３間の血液空間２３３ａ
内に位置する血液スクリーン２３４、側部フレー
ム２３５及び該ユニツト２３２の両端部に位置す
る端部フレーム２３６を有している。各側部フレ
ーム２３５は下方部材２３７及び上方部材２３８
から成る。該下方部材２３７には平行な横方向通
路２３９が形成されている。該通路は血液流（血
液ユニツトの入口側における流入及び血液ユニツ
トの出口側における流出）用の通路を提供する。
各側部フレーム２３５に沿つて間隔をおいてボル
ト２１７を受けるためのボルト孔２４０が設けら
れている。更に他のボルト孔２４０はボルト２１
７およびナツト２１７ａと共に該箱上に上部壁を
保持し、血液、水及び酸素ユニツトを共に保持
し、以下に説明するような態様及び目的をもつて
水ユニツト２３０の圧力に抗するように作用す
る。

各端部において側部フレーム２３５の各々には
切欠２４５が形成され、かつ隣接する端部フレー
ム２３６の面取りされた部分２４７と適合するよ
うに面取りされた端部部分２４６が形成されてい
る。各端部フレーム２３６の各端部には切欠２４
８が設けられている。切欠２４５及び２４８（図
示した装置の他の部分における切欠も同様であ
る）は側部壁２１３及び端部壁２１４から突出す
る舌片２４９を受けるものである。それによつて
該装置の内部構成部材を共に係止し、それらを適
宜整列させるものである（第２６図）。

第２５図で示すように、各水ユニツト２３０
は、その長手方向側部に沿つてシールされ、又は
継目のないスリーブ型に形成された水袋２６０を
有していいる。該水袋２６０の端部には下方部材
２６２及び上方部材２６３から成る２つの部材に
よつて作られた挿入部材２６１が設けられ、それ
ら２つの部材２６２，２６３は流通口２６４にお
いて開口され、該下方部材２６２には横方向通路
２６５が形成されている。該水袋２６０はその端
部の符号２６８で示す箇所においてシールされ、
かつ該水袋２６０には流通口２６４と直線上に位
置する開口２６９が設けられている。又、該水袋
２６０には挿入部材２６１のボルト孔２４０と直
線上に位置するボルト孔２４０が形成されてい
る。これらのボルト孔２４０の形状は第２６図に
示され、以下に説明される。

第２５図、第２７図及び第２８図において各酸
素ユニツト２３１は隣接する血液ユニツト２３２
の膜２３３間に位置する酸素スクリーン２７５を
有し、第２７図、第２８図及び第２９図に示され
た装置の上部及び下部部分において血液ユニツト
２３２の隣接する膜２３３と水袋２６０の壁とに
よつて形成され、かつ側部フレーム２７６によつ
て形成されている。該側部フレーム２７６は重合
体の上部及び下部分を除いて２つの酸素ユニツト
２３１と１つの水ユニツト２３０とを重ね合わせ
た厚さに等しい厚さを有する、この重合体の上部
及び下部においては、該側部フレーム２７６は単
一の酸素ユニツト２３１と単一の水ユニツト２３
０とを重ね合わせた厚さに等しい厚さを有する
（第２８図）。

スペーサ部材２７７は該重合体の端部において
隣接する水ユニツト２３０，２３０の間に設けら
れている。これらのスペーサ部材２７７は水ユニ
ツト２３０内の下方部材２６２と同一の長さを有
し、それ故これらのスペーサ部材２７７をこえた
位置において酸素ユニツト２３１の端部は開口さ
れる（第２５図、第２９図）。これにより以下に
記述する目的のための酸素流通室が提供される。
該スペーサ部材２７７は、水袋２６０の開口２６
９ならびに挿入部材２６１の流通口２６４と整列
する開口２７８を有する。

各水ユニツト２３０を通る水の流れが１つ角部
から対角線をなす角部に向い、そして各酸素ユニ
ツト２３１を通る酸素の流れが１角部から対角線
をなす角部に向うように、各水ユニツト２３０の
挿入部材２６１、および酸素ユニツトの開口端部
は逆向きにして配置されるのが好ましい。

血液は、血液入口２２５から装置を通つて血液
流通室２８５（第２８図）に流れ、そして各血液
ユニツト２３２のレベルにおいて、該血液の一部
は横方向通路２３９を通つて膜２３３，２３３間
の血液空間２３３ａに流れ、ついで該血液空間２
３３ａを横切つて相対する側部フレーム２３５に
至り、そして横方向通路２３９を通つて血液流通
室２８５に達し、更に血液出口２２５ａを通つて
患者の動脈系に流れる。

水は水入口２２７から流入し、ついで水袋２６
０の開口２６９を通り、挿入部材２６１の流通口
２６４を通り、そしてスペーサ部材２７７の開口
２７８を通つて流れる。各レベルにおいて、水の
一部は横方向通路２６５を通つて水袋２６０の一
端部に流入し、そして該水袋２６０を斜めに横切
り、他端部の横方向通路２６５を通つて流出する
（第１図〜第２２図に関連して記載した如く、斜
行流は水路形成及び不均一な流れを最小とするた
めに好ましいものである）。該水ユニツト２３０
内の水は、加圧作用のみでなく血液温度を調整す
る作用をも果す。従つて、該水ユニツトは内部総
合熱交換器として作用し、血液酸化装置の外部的
熱交換器の必要性を除くのである。これは他の実
施例でも同様である。

酸素流通室２９０は重合体の各端部に設けら
れ、一端部の酸素流通室２９０が第２６図及び第
２７図に示され、該一端部の酸素流通室２９０に
対して好ましくは対角線上に位置する他端部の酸
素流通室は図示していない。酸素の一部は各酸素
ユニツト２３１に第２９図に矢印にて図示のよう
に流入し、ついで該ユニツト２３１を通つて他端
部の酸素流通室に流れ、そして酸素出口２２６を
通つて流出する。

第２６図において、上述した如く、ハウジング
の側部壁２１３及び端部壁２１４には、種々の側
部フレームおよび端部フレームの切欠２４５に嵌
合する舌片２４９が設けられている。この構造
は、該重合体の構成部材を適当に整列する作用を
なし、そしてユニツト２３０，２３１及び２３２
がハンジング内で組立てられた後、かつ上部壁２
１２が配設されるまえに導入される常温硬化糊２
９６を受けるための凹部２９５を形成する該糊２
９６は重合体をシールし、液漏れを防ぐ作用をす
る。すなわち、角部周囲における酸素及び液体の
漏れが防止される。

第２３図〜第３２図に示した装置は第１図〜第
２２図に関して記載した装置と同様の補助装置と
ともに使用されることはもちろんであり、水ユニ
ツトＷ、酸素ユニツトＯ、血液ユニツトＢの順序
は同一のものが好ましく用いられる。

又、構成材料は第１図〜第２２図に関して記載
したものと同様のものである。

同様の操作手順は、第２３図〜第３２図の装置
の構成要素をテストする場合にも採用されるが、
手順の相違する部分について以下に説明する。

各血液ユニツト２３２は、別々に液漏れテスト
され、そして各水ユニツト２３０は、組み立て前
に別々に液漏れテストされる。各血液ユニツト２
３２は、テスト装置内の板間に支持され、蒸留水
で満され、そして出口から延出する透明管内の水
柱における液面低下の観察によつて、又は圧力変
化によつて水漏れがあるか否かを検査することに
よつてテストされる。

該水ユニツト２３０は同様にテストされるが、
加圧下で空気を充填し、そして圧力維持、又は低
下を圧力ゲージによつて観察することによつてな
される。

前記水ユニツト２３０，２３１，２３２が組立
てられると、水流路には圧縮空気が満たされ、そ
して圧力低下を調べるために圧力ゲージが用いら
れる。次に、血液流路は、水流路内の空気圧を維
持しつつ蒸留水で満すことによつてテストされ
る。該血液流路の内部、たとえば、血液袋２６０
の１つからの液漏れは、開口されたままでありか
つ出口から水を露出する血液流路内の水の存在に
よつて確認される。

組立て後、該血液酸化装置は、例えば、酸化エ
チレン殺菌方法によつて殺菌される。

本装置の組立は次のように行なわれる。ハウジ
ング２１１は、２１８ａにＯ−リングシール２１
８を取りつけ、そして底部壁２１５上に側部壁２
１３および端部壁２１４を立てるためにボルト２
１６およびナツト２１６ａを取り付けることによ
つて、上部壁２１２を除いて組立てられる。次
に、第２５図、第２７図〜第２９図で示すよう
に、ボルト２１７［ナツト２１７ａなし］が設置
される。ついで１つの側部フレーム２７６は、ハ
ウジングの側部に沿つてボルト２１７を挿通する
ことによつて設置される。さらに、最下位の水ユ
ニツト２３０は、ボルト孔２４０を介して挿入部
材２６１及び水袋２６０にボルト２１７を挿通す
ることによつて設置される。次にスペーサ部材２
７７が設置される。酸素スクリーン２７５は側部
フレーム２７６及びスペーサ部材２７７によつて
形成された区域内で水袋２６０の上に配設され
る。又、血液ユニツト２３２はボルト孔２４０を
介してボルト２１７を血液ユニツトの側部フレー
ム２３５及び膜２３３に挿通することによつて設
置される。この手順は血液、水及び酸素ユニツト
の全て、および必要な側部フレーム２７６及びス
ペーサ部材２７７が設置されるまでくり返され
る。一連のモジユール間の間〓を橋架けする適度
な厚さを有する側部フレーム２７６を選ぶ必要が
ある。又、水、酸素及び血液ユニツトの順序につ
いても注意する必要がある。最上位及び最下位の
ユニツトは水ユニツト２３０である。上部壁２１
２は、舌片２２０を溝２２１に嵌合し、ボルト２
１７を上部壁２１２のボルト孔２４０に通し、そ
してナツト２１７ａを締めることによつて装着さ
れる。常温硬化糊２２２は上部壁２１２の注入部
（図示せず）を介して側部及び端部壁２１３及び
２１４の溝２２１に導入される。

テスト終了後および作動開始に当り、本血液酸
化装置は作動準備がなされ、そして準備作業にお
いて、該血液および水流路から全ての空気又はガ
スが除去される。これはハウジング２１１を傾け
ることによつて促進される。このハウジング２１
１の傾斜によつて、ハウジング２１１の長手端部
（すなわち、第２４図に図示された端部）は反対
側端部の下側となり、したがつて、ハウジング２
１１の右手端部、血液入口（第２４図図示）は左
手端部より下側となる。したがつて血液流（水流
も又）は常時上向きの構成成分を有している。そ
れ故、本装置の作動準備が完了すると、滞留ガス
は存在せず、かつ操作中にもガスが存在しないこ
ととなる。すでに記載した如く、このことは血液
流路の場合特に重要である。該装置は、操作中２
方向への傾斜された状態（すなわち１縁部及び１
端部方向に傾斜された状態）に懸垂又は他の手段
によつて保持される。

第２６図において、一点鎖線で示される水出口
２２７ａ［水入口２２７は対角線方向に相対し、
かつハウジングの他端側に位置する］は流通口２
６４の中心に位置し、そして各ボルト２１７は流
通口２６４に関して対称とされている［しかし内
部ボルト２１７は通路２６５との接触を防ぐため
離間して設けられている。第２５図］。この構成
により［ナツト２１７ａが締められると］スペー
サ部材２７７と水袋２６０との間のより確実な、
より均一なシールが達成される。又、最上位及び
最下位の水袋２６０，２６０と、水出口２２７ａ
および水入口２２７との間の接合はより確実とな
り、液漏れは防止される。

上部壁２１２は水ユニツト２３０内の水圧に抗
するように作用する。該水圧は血液ユニツト２３
２内の血液圧力を越えないように調整される。水
袋２６０が自由に膨張する場合には、不均一な圧
力が膜２３３にかかることとなる。該上部壁２１
２はこれを防ぐように働き、該膜２３３に均一に
圧力をかけ、血液スクリーン２３４に対して前記
膜２３３を押圧し（この押圧力は血液流路の深さ
を決定する）、これにより血液流路の深さの均一
化がはかられる。

第１図〜第２２図の装置の場合と同様に、該装
置の寸法は患者の要求を考慮すれば重要なことで
ある。同一又は同様な基準および助言は第２３図
〜第３２図の装置に適用される。

第１図〜第２２図の場合と同様に、水及び血液
流路は酸素流路の圧力より高い圧力で操作し、水
流路及び血液流路は、挿入部材、スペーサ部材、
血液フレームから成る隔離手段を介して隔離され
て、水流路からのいかなる液漏れも装置の外部又
は酸素空間に達するように設計されている。それ
故、血液流路への水漏れは防止されている。又、
第１図〜第２２図の場合と同様に、ガスを通し水
を通さない膜を使用してもよく、また過酸化水素
を用いる場合には、水及び微小溶質粒子に透過性
を有するが、血液中のより大なる成分に対しては
不透過性の膜が使用される。

第２３図〜第３２図の装置の利点（第１図〜第
２２図の装置の利点に加えて）は次の通りであ
る。血液流通室２８５（第２３図、第２６図、第
２８図）は、血液空間２３３ａを通る血液流より
均一とする。それらは互いに反対方向に先細とな
つており、すなわち一端部（血液入口側）の該血
液流通室２８５の場合には血液入口側で最も巾広
となり、他端側でより巾狭となる。一方、反対側
（血液出口側）においては、血液入口から反対側
端部へ該入口側の血液流を減少し、かつ出口側の
同一方向の血液流量を増大させるため調節可能な
ように該先細方向は互いに相反するようになつて
いる。血液は、血液フレームの側部フレーム２３
５を通つて垂直方向（第２８図における垂直方
向）に流れることはないが、横方向通路２３９を
通つて水平方向へのみ流れる。これによつて構造
は簡単化され、そして血液供給における滞留領域
は除かれる。

酸素流通室２９０（第２６図及び第２９図）は
同様な利点を提供する。

第２８図で示すように、ボルト２１７は側部フ
レーム２７６の中心線上に位置している。第２６
図に最もよく示される如く、挿入部材２６１及び
スペーサ部材２７７を通るが、これらの中心線上
には位置しないボルト２１７は、これら部材の中
心線に対称に配置される。したがつて、該重合体
の部材２３５，２６０，２７６及び２７７に加わ
る圧力は均一に作用し、かつ血液ユニツト２３２
及び酸素ユニツト２３１に均一なシール圧力を加
え、各流体が不適切なユニツトに液漏れするのを
防止する。

第２３図〜第３２図に示された装置において、
水流路での圧力（例えば14psig）は血液流路での
圧力（例えば6psig）よりも高い。それ故、水袋
２６０は膨張しやすい。水袋２６０の膨張力は、
上部壁２１２及び底部壁２１５によつて反発さ
れ、それによつて血液流路の深さは均一に保たれ
る。図示した構造の利点は上部壁２１２が比較的
うすく、かつ可撓性の材料、たとえば0.159cm〜
0.318cmのポリプロピレンによつて形成されうる
ことである。

さらに他の利点は、箱状ハウジング２１１の使
用を可能とすることであり、この箱状ハウジング
２１１は重合体の各ユニツト２３０，２３１及び
２３２、側部フレーム２７６及びスペーサ部材２
７７とともに血液流通室及び酸素流通室を形成す
る。これによつて構造はかなり簡単化される。た
とえば、血液及び酸素ユニツトを取り付けるため
使用されるフレーム部材中に血液、酸素流通口
（１つの血液又は酸素ユニツトから次の血液また
は酸素ユニツトへの流れのため）を形成する必要
はなくなる。

第３０図〜第３２図には他の水ユニツトが示さ
れ、符号３００で全体的に示されている。該ユニ
ツト３００は一体的な（とはいえ、一緒にシール
される２つの部分から作られているが）フレーム
３０１を有し、該フレーム３０１は端部フレーム
３０２（その１つだけが第３０図には示されてい
る）、側部フレーム３０３及び各端部において前
述のような挿入部材として機能する巾広部分３０
４を有している。該巾広部分３０４は以下に示す
如く、水流通部材として作用する。このフレーム
３０１は２つの同一部材、すなわち上方部材３０
５（第３１図及び第３２図における上方）と下方
部材３０５ａとが適宜手段によつて符号３０６の
地点において共にシールされて形成されている。
ポリエチレンまたは他の適宜の可撓性、膨張性、
水浸透性を有するシート３０７が水スペーサ部材
３０７を形成するため、該フレーム３０１の上、
下方部材３０５，３０５ａに、たとえば熱によつ
てシールされる。

前記水流通部材３０４は前述した実施例におけ
る挿入部材２６１に対応するものであり、該部材
３０４には水流通口３０８及び横方向通路３０９
が形成されている。シート３０７には流通口３０
８と整列する開口３１０が設けられている。水流
通口３０８及び開口３１０は１つの水ユニツト３
００から次の水ユニツトへの水の流れのために端
部スペーサ部材２７７の開口２７８（第２７図）
と整列し、かつ各水ユニツト３００のレベルにお
いて水の一部は横方向通路３０９を通つて水空間
３１１に入り、該水空間３１１を流れ、そして第
３０図に示した分配部材３０４の好ましくは対角
線上に位置し、他端部側にある同一の流通部材３
０４（図示せず）を通つて流出することは明らか
であろう。

このようにして、前記重合体は、前記水袋、挿
入部材、スペーサ部材に形成されて該重合体中に
おいて血液袋の周界の外側に水を貫流させる水流
通口および前記水袋中に対して水流の一部を入、
出させる横方向水変向通路と、該重合体中に酸素
を貫流させる酸素流通部および酸素流の一部を前
記酸素空間にたいして入、出させる横方向酸素変
向通路と、該重合体中において前記水袋の周界の
外側に血液を貫流させる血液流通部および血液フ
レームの側部フレーム中に形成されて血液流の一
部を血液袋中に貫流させる横方向血液変向通路と
を有する。前記水流通口および横方向水変向通路
から成る水流路と、前記血液流通部および横方向
血液変向通路から成る血液流路とは、前記挿入部
材、スペーサ部材、血液フレームから成る隔離手
段を介して隔離される。

したがつて、新規な、かつすぐれた隔離型血液
酸化装置及び該酸化装置用の便利な構成要素が提
供されたことは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は開胸手術中の患者の循環系および酸素
および水の供給源に接続された本発明装置の全体
を概略的に示した斜視図、第２図は簡略化した端
板および単一の血液ユニツト、２つの酸素ユニツ
トおよび２つの水ユニツトを示す概略、分解斜視
図、第３図は血液ユニツト、水ユニツト及び酸素
ユニツトの一部を除去した破断平面図、第４図は
第３図の４−４線に沿う断面図、第５図は血液ユ
ニツトの部分斜視図、第６図は第３図の６−６線
に沿う断面図、第７図は１つの端板の縁部に沿つ
た面取り部を示す部分断面図、第８図は水ユニツ
ト及び酸素ユニツトを示す部分的分解斜視図、第
９図は水ユニツトならびに酸素ユニツトのための
端部挿入部材の他の態様を示す斜視図、第１０図
は血液ユニツトの長手方向断面図、第１１図は酸
素ユニツトの長手方向断面図、第１２図は水ユニ
ツトの長手方向断面図、第１３図は血液ユニツト
の横断面図、第１４図は水ユニツトの他の態様を
示す平面図、第１５図は酸素ユニツトの他の態様
を示す平面図、第１６図は第１５図の酸素ユニツ
ト用スクリーンの平面図、第１７図は第１５図の
酸素ユニツトの斜視図、第１８図は第１７図の１
８−１８線に沿う断面図、第１９図は第１５図の
１９−１９線に沿う断面図、第２０図は第１４図
の２０−２０線に沿う断面図、第２１図は第７図
と同様の拡大図面、第２２図は面取りを行なう他
の方法を示す第７図と同様の図面、第２３図〜第
３２図は本発明の他の実施例を示し、第２３図は
本発明装置のハウジングの上部壁を示す平面図、
第２４図は一側部壁を示し、かつ上部壁及び下部
壁の縁部ならびに端部壁の縁部を示す側面図、第
２５図は上方の膜が血液スクリーンから分離した
状態の血液ユニツトを示し、かつ血液ユニツトの
他の構成要素を示し、かつ又、２つの酸素ユニツ
ト間にはさまれた水ユニツトを示す分解図、第２
６図は血液ユニツトの１つを上から見た状態を示
す本発明装置の部分水平断面図、第２７図は組立
て状態の数個の水、酸素及び血液ユニツトを示
し、かつ水が水ユニツトに導入される手段を示す
第２６図の２７−２７線に沿う断面図、第２８図
は血液が血液ユニツトに導入される手段を示す第
２６図の２８−２８線に沿う断面図、第２９図は
酸素が酸素ユニツトに導入される手段を示す第２
６図の２９−２９線に沿う断面図、第３０図は他
の態様による水ユニツトの分解平面図、第３１図
は第３０図の３１−３１線に沿う断面図、第３２
図は第３０図の３２−３２線に沿う断面図であ
る。 １０，２１０：血液酸化装置、１１ａ，１１
ｂ：端板、１２：重合体、２６，２３０，３０
０，Ｗ：水ユニツト、２７，１２０，２３１，
Ｏ：酸素ユニツト、２８，２３２，Ｂ：血液ユニ
ツト、３３，２３３：膜、３４，６８，１２１，
２３４，２７５：スクリーン、５２，１１０，２
６０：水袋。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半透膜製の血液袋を備えた少なくとも１つの
   血液ユニツトと、ガスも水も通さず膨張可能な水
   袋を備えた少なくとも１つの水ユニツトと、酸素
   空間を形成し前記血液ユニツトと水ユニツトとが
   離隔するように前記血液ユニツトを挾持する少な
   くとも２つの酸素ユニツトとを１対の端板で両側
   から挾持し、その間に各前記ユニツトを対面圧接
   固定した重合体から成り、各前記ユニツトが平坦
   矩形状であり、 前記水ユニツトは水供給手段に、前記血液ユニ
   ツトは血液供給手段に、前記酸素ユニツトは酸素
   供給手段に各々連接していて、 前記水ユニツトを流れる水は隣接する前記酸素
   ユニツトを介して前記血液ユニツト中を流れる血
   液を一定に保つようになつていて、 前記血液ユニツトは対向離隔した１対の端部フ
   レームと１対の側部フレームとを備え前記血液袋
   を包囲する血液フレームを有し、前記水、酸素ユ
   ニツトは前記血液フレームの側部フレームと当接
   する側部フレームを有し、前記水ユニツトは水袋
   の両端に挿入部材を有し、該挿入部材は血液フレ
   ームの端部フレームの外側に設けたスペーサ部材
   に対して対面押圧されており、 前記重合体は、前記水袋、挿入部材、スペーサ
   部材に形成されて該重合体中において前記血液袋
   の周界の外側に水を貫流させる水流通口及び該水
   流通口と連通して前記挿入部材中に形成されて水
   流の一部を前記水袋中に対して入、出させる水変
   向通路と、該重合体中に酸素を貫流させる酸素流
   通部および該酸素流通部と連通していて酸素流の
   一部を前記酸素空間に対して入出させる酸素変向
   通路と、該重合体中において前記水袋の周界の外
   側に血液を貫流させる血液流通部および該血液流
   通部と連通して両前記側部フレーム中に形成され
   て血液流の一部を前記血液袋中に貫流させる血液
   変向通路とを有し、 前記水流通口および水変向通路と前記血液流通
   部および血液変向通路とは前記挿入部材、スペー
   サ部材、血液フレームから成る隔離手段を介して
   隔離されていること特徴とする血液酸化装置。 ２ 前記血液フレームの側部寸法および端部寸法
   が厚み寸法よりも相当に大きく、かつその活性界
   面が水不透過−ガス透過性の血液袋により形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の血液酸化装置。 ３ 前記血液袋の内部に、血液スクリーンが配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の血液酸化装置。 ４ 前記血液ユニツトが、対向する２つの側部フ
   レームおよび対向する２つの無孔端部フレームを
   有する長方形の平坦フレームから成り、入口側部
   に相応する前記側部フレームの一方に、次位の血
   液ユニツトに連通した複数の血液流通部を形成し
   ており、出口側部に相応する前記側部フレームの
   他方に、次位の血液ユニツトに連通した複数の血
   液流通部を形成しており、前記両側部フレームが
   さらに、前記血液入口および血液出口に相応して
   血液流の一部を血液袋に流出入せしめるための複
   数の横方向血液変向通路により形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の血液
   酸化装置。 ５ 前記水ユニツトの各端部に、かつ前記水袋の
   内部に挿入部材が設けられ、前記挿入部材の少な
   くとも１つが、水を前記水袋に流出入せしめるた
   め横方向水変向通路を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の血液酸化装置。 ６ 前記水袋の内部に連通した水流通口および前
   記水袋の内部に対して隔離された酸素流通部を有
   する挿入部材が設けられ、前記水流通口が前記水
   袋の対向端部に、かつその水袋の対角線逆方向に
   配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項記載の血液酸化装置。 ７ 前記各水ユニツトは、前記水袋の一端部に位
   置し、かつ少なくとも２つの水流通口を有する挿
   入部材と、前記水袋の他端部に位置し、かつ前記
   水袋の内部から隔離された酸素挿入部材とが設け
   られ、前記各水流通口が、前記水袋の内部に連通
   された横方向水変向通路を有し、前記酸素挿入部
   材が、前記水袋を経て前記２つの水流通口の一方
   から他方への水循環流を形成するための長手方向
   障壁を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載の血液酸化装置。 ８ 前記水ユニツトが、複数の酸素ユニツトの少
   くとも１つに対面接触していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の血液酸化装置。 ９ 前記重合体の各端部に、前記重合体の閉被手
   段に相応する内部平坦主要部分を備えた接触面を
   有する端板が設けられ、前記各端板がその周辺近
   傍に、前記重合体の前記各流体通路に連通した流
   路を有し、前記端板の一方が、前記重合体に流入
   する流体の入口に相応し、他方の端板が前記重合
   流体の出口に相応し、前記各端板の接触面の周囲
   には、前記平坦主要部分とで小さい角度をなす面
   取りが配設され、前記面取りの面が、前記両端板
   の前記流路および前記重合体の内側方向に前記平
   坦主要部分の面と交叉し、前記接触面の周囲には
   さらに、前記面取りの略領域内において前記流路
   の外側方向に位置する把持手段が配設され、前記
   把持手段が、前記両端板に隣接するユニツト組の
   間および前記ユニツト組の間に緊密な液漏れ防止
   シールを形成していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の血液酸化装置。 １０ 前記両端板の前記面取りが、別体の楔によ
   り形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載の血液酸化装置。 １１ 前記各端板の前記面取りと隣接するユニツ
   ト組の間に、圧縮可能なガスケツトが配設されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載
   の血液酸化装置。 １２ 前記重合体が底部壁、上部壁、端部壁およ
   び側部壁を有し、かつ前記重合体を循環する流体
   を個別に分配せしめるための入口室および出口室
   を備えたハウジング内に配置されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の血液酸化装
   置。 １３ 前記入口室および出口室が血液流通室およ
   び酸素流通室を形成していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１２項記載の血液酸化装置。 １４ 前記ハウジングが底部壁、側部壁、上部壁
   を有する箱状ケースであり、前記血液流通室が前
   記ハウジングの底部壁、上部壁および側部壁なら
   びに前記重合体によつて区画され、前記酸素流通
   室が前記ハウジングの底部壁、上部壁および端部
   壁ならびに前記重合体により形成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の血液
   酸化装置。 １５ 前記ハウジングに、前記重合体の一端部の
   血液入口側に血液入口室が、またその他端部の血
   液出口側に血液出口室が設けられ、前記血液入口
   室の断面が前記入口側から対向端部側に傾斜し、
   前記血液出口室の断面がその出口に相応する最大
   寸法をもつて傾斜していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１２項記載の血液酸化装置。 １６ 前記重合体の前記対向側部および対向端部
   が、前記ハウジングの端部壁から内側方向に間隔
   をおいて配設され、かつ前記重合体の各側部に血
   液流通室を形成し、前記血液流通室が前記ハウジ
   ングの一側部において血液入口に、また反対側部
   において血液出口にそれぞれ接続されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の血液
   酸化装置。 １７ 前記重合体の前記対向側部および対向端部
   が、前記ハウジングの端部壁から内側方向に間隔
   をおいて配設され、かつ前記重合体の各側部に酸
   素流通室を形成し、前記酸素流通室が前記ハウジ
   ングの一側部において酸素入口に、また反対側部
   において酸素出口にそれぞれ接続されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の血液
   酸化装置。 １８ 前記各水ユニツトが、各端部に水導管を備
   えた水不透過嚢により形成され、前記水導管が、
   前記重合体の他の水ユニツトに接続された水流通
   口および前記各嚢に水を流出入せしめる横方向水
   変向通路を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１２項記載の血液酸化装置。 １９ 前記各血液ユニツトが比較的硬質の側部フ
   レームおよび端部フレームを含み、前記各酸素ユ
   ニツトが比較的硬質の側部フレームを含み、前記
   両ユニツトのフレーム部材および前記ハウジング
   が、前記ハウジングと前記ユニツト組を接続する
   複数の舌片一溝結合手段を有し、前記複数の結合
   手段の一部が前記血液流通室を前記ハウジングの
   残余部分から閉被、単離せしめるための手段を形
   成していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ６項または第１７項記載の血液酸化装置。 ２０ 前記結合手段に隣接する空間が接着剤でシ
   ールされていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１９項記載の血液酸化装置。 ２１ 前記各血液ユニツトが、離隔した２つの側
   部部材および離隔した２つの端部部材により形成
   されたフレームと、前記フレーム内の空間を包囲
   し、かつ前記フレームの一側内端部から他側内端
   部へ血液を循環させるための凹部を形成している
   隔膜とから成り、前記端部部材が、前記凹部への
   流体の流出入を閉止せしめるための手段を形成
   し、前記側部部材には、前記凹部と前記血液ユニ
   ツトの一側部外側の空間とに連通した血液流入路
   および血液流出部が形成され、前記血液ユニツト
   の厚さが前記端部部材および前記フレームの長さ
   に比較して小さいことを特徴とする特許請求の範
   囲第１１項記載の血液酸化装置。 ２２ 前記凹部内にスクリーンが設けられ、前記
   スクリーンが前記凹部の厚さを決め、かつ前記血
   液ユニツトの一側部材から他側部材への血液流を
   乱流せしめるための手段を形成していることを特
   徴とする特許請求の範囲第２１項記載の血液酸化
   装置。 ２３ 前記各隔離通路が、水流通口を有する構造
   体と血液流通部を有する構造体との間の開放間〓
   を形成し、前記開放間〓が、漏水を前記複数の水
   流通路の１つから前記重合体の外側、酸素空間お
   よびその双方のいずれかに移送する作用をなすこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の血液
   酸化装置。 ２４ 一連の血液ユニツト間の空間に懸架された
   側部スペーサと、一連の酸素ユニツト間の空間に
   懸架された端部スペーサとを含み、前記側部スペ
   ーサには、前記血液ユニツトの血液流通路に重ね
   合つた血液流通路を形成し、前記端部スペーサに
   は、前記水ユニツトの水流通路に重ね合つた水流
   通路を形成していることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の血液酸化装置。 ２５ 前記各酸素ユニツトが、前記重合体を横切
   つて配置され、かつ酸素を一端部から流入せし
   め、他端部から流出せしめるための酸素流通部を
   有し、前記酸素流通部が前記ハウジングの端部壁
   および前記酸素空間に向いて開放され、前記ハウ
   ジングの前記端部壁、前記酸素入口、前記酸素出
   口および前記各酸素ユニツト内の前記酸素流通部
   ならびに前記酸素空間が、酸素を前記ハウジング
   内に流入せしめるための酸素閉回路を形成するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の血
   液酸化装置。 ２６ 前記複数の血液流通路が、血液を一端部か
   ら流入せしめ、他端部から流出せしめるように前
   記重合体を横切つて配置され、かつ前記ハウジン
   グの端部壁および前記血液空間に向いて開放さ
   れ、前記ハウジングの前記側部壁、前記血液入
   口、前記血液出口および前記各血液流通路ならび
   に前記血液袋が、血液を前記ハウジング内に流入
   せしめるための血液閉回路を形成することを特徴
   とする特許請求の範囲第１２項記載の血液酸化装
   置。 ２７ 前記ハウジングの前記側部壁および前記各
   ユニツトの側部が、前記重合体を横切つて血液室
   を形成していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１２項記載の血液酸化装置。