JPS6336261B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 （技術分野） 本発明は、開心術に伴う体外循環時に人工心肺
回路において使用する心内血貯血槽（カーデイオ
トミーリザーバ）に関するものである。

（先行技術およびその問題点） 人工心肺回路においては、第１図に例示するよ
うに、患者の大静脈から脱血された血液は脱血ラ
イン１を経て、術野からの血液は吸引ライン２お
よびポンプ３から心内血貯血槽４およびライン５
を経て、容量規制手段６に収納された静脈リザー
バ７に入り、更にポンプ８により熱交換器付人工
肺９に送られ、ここで酸素加された血液は送血ラ
イン１０を経て患者の体内に戻されるよう構成さ
れている。

ところで、心内血貯血槽は、胸腔、心腔などの
術野で吸引された血液の消泡、貯血機能に加え
て、現在では術野での吸引血液に随伴する、ある
いは輸血中に存在する組織、マイクロアグリゲー
トなどの異物を瀘過するフイルターを組み込み、
瀘過、消泡、貯血という重要な三機能を果すよう
構成したものが汎用されるに至つている。ところ
が、現在使用されている心内血貯血槽には、上記
三機能等において下記の種々の問題があることが
指摘されている。

(1) 瀘過機能上の問題 フイルターに組織、マイクロアグリゲートな
どの異物が多い血液を通した場合、有効的にフ
イルターを使用しないうちに早く目詰りを生じ
る傾向がある。また、プリーツ状フイルターの
場合、フイルターを円筒状に配設する関係上内
腔を生じ、そのため、この内腔に血液貯溜が生
じ、正確な心内血貯血槽内血液量の把握が困難
となる。従つて、心内血貯血槽のハウジングに
記された目盛表示と実際の貯血量には差が生
じ、必要なときに実際の血液量を読み取ること
ができないという問題も派生している。

(2) 消泡機能上の問題 心内血貯血槽に入つた血液は、フイルターお
よび消泡剤により瀘過消泡された後、ハウジン
グ内に貯溜されるのであるが、その際、瀘過消
泡部材より流出する血液（あるいはプライミン
グ液）が一度消泡、貯血された血液面に滴下す
る構造では、再度バブル（血液中に生じた泡）
の発生が起り、好ましくない。こうした場合、
患者にもマイクロバブルを有した血液が送られ
ることになり、末梢血管閉塞に伴い脳傷害等を
起す危険性がある。

瀘過消泡部材とハウジング底部を接触させて
上記現象を回避している構造のものもあるが、
この種のものでは、ハウジング底部の血液排出
ポートとこれに接続されるチユーブ内のエアー
が排出できず、取り残されるというエアーブロ
ツク現象が発生し易い。これは、密閉式静脈リ
ザーバを用いた膜型肺にとつては、静脈リザー
バ、人工肺、そして患者へとエアー混入の危険
性が大きい。エアーブロツツク現象とは、血液
流出ポートに接続されたチユーブ内血液面でク
ランプしているような場合、流入血液が多量に
流れ込んできた時、エアーが排出できず、一部
チユーブ内に留つてしまう現象を意味する。

また、フイルター内蔵型の心内血貯血槽で
は、フイルターの抵抗のため、機能上、瀘過後
に消泡する構造とせざるを得ず、このため、流
入するエアー混入血液を瀘過するに際しては陽
圧瀘過となる。陽圧瀘過では、フイルターから
陽圧空気が血液を噴出させ、血液中にバブルを
生ぜしめる結果、その後の消泡を不利にし易
い。このような場合には、フイルターにおける
圧上昇も大きく、フイルター性能を低下させる
傾向となる。これを回避するため、血液流入口
にサイクロン式のエアー分離構造を採用してい
るものもあるが、多量のエアー混入時には対処
しきれず、圧上昇を招き易く、消泡性能が相当
悪いという結果を招いている。

発明の目的 本発明は上述した現状に鑑みなされたもので、
その目的とする処は、一旦瀘過消泡した血液が滴
下によるバブルを発生しない構造を有し、また、
ハウジング底部の血液流出ポートおよびこれに接
続されるチユーブ内部にエアーが残留する、いわ
ゆるエアーブロツク現象が生じないようにした心
内血貯血槽を提供しようとするにある。

本発明によれば、頂部中央部に血液流入ポート
を有し、底部は、円滑な曲面より成る膨らみ部で
構成された偏心位置にある漏斗状血液排出口に向
けて傾斜し、かつ略中央に中高支持部を有する中
空ハウジングを具え、瀘過消泡手段を前記血液流
入ポートの下方に位置させ、かつその内部と血液
流入ポートとを連通するように設けるとともに、
該瀘過消泡手段の底部を前記ハウジングの中高支
持部により支持しつつ、この支持部との接触部よ
り下方に突出する偏心底部を、前記漏斗状血液排
出口とは前記中高支持部をはさんで反対側におい
て対称線の両側に所定の角度範囲内で前記ハウジ
ングの傾斜底部に接触させて配置し、瀘過消泡さ
れた血液が前記瀘過消泡手段の偏心底部と前記ハ
ウジングの傾斜底部との接触部から前記中高支持
部を迂回して漏斗状排出口に向けて流が形成され
るよう構成することにより、上記目的を達成する
ことができる。

発明の具体的説明 以下、本発明の心内血貯血槽を添付図面に示す
好適実施例につき詳細に説明する。

第２図は本発明の心内血貯血槽を一部破断除去
し、部分断面として示すものであり、ほぼ円筒状
のハウジング２１内に瀘過消泡部材２２が支持内
蔵されているのがわかる。ハウジング２１は硬質
の透明体で、ポリカーボネート、アクリル−スチ
レン共重合体、ポリエステル、ポリアミド、
PVC、ABSなどの硬質プラスチツク材料で、好
ましくは一体成形して製作される。ハウジング２
１はその頂部に、術野からの血液を採り入れるた
めの血液流入口２３、プライミング口２４、コネ
クタ２５を有する急速プライミング口２６などを
有する血液流入ポート２７、この他にプライミン
グ口２８およびエアー排出口２９などを有する。
ハウジング２１の胴部はほぼ円筒状で中空であ
る。ハウジング２１の底部は偏心して形成された
血液流出口３０に向けて傾斜する斜面をなし、そ
の中央部には瀘過消泡部材２２を支持するための
中高支持部３１が形成されている。

ハウジング２１は金型製作上は半部で構成する
のがよいが、血液リーク、目盛付、ラベル付等の
観点からは、頂部を除いては一体物として継目な
く成形するのが好ましい。特に底部は血液が滞留
しないようにする必要があり、接着部等がないほ
うが良い。ハウジング２１の底部に設けられる血
液流出口３０は、ハウジング２１の底部中央に設
けると目盛、血量などの見通しが悪くなるから、
ハウジング２１の底部の外周縁近くに偏心させて
設けるのが好ましい。さらに、開心術症例に応じ
ては、少量ではあつても正確な血液量を知る必要
がある場合があるから、血液流出口３０の形状は
円滑な曲面より成る漏斗状にするのが好ましく、
特に半球形の如くふくらみを持つ形状にすると目
盛はその読取も容易である。

このように円滑な曲面より成る漏斗状の血液流
出口は、これに接続されるチユーブを経て静脈リ
ザーバに血液が流れる時、血液は、血液流出口３
０およびチユーブの壁面を伝つて流れるために、
上述した問題であるエアーブロツク現象は起らな
い、これは、常時監視されている体内血液量の適
正化のための調節操作時の心内血貯血槽の上下動
あるいは術野からの血液流入の変動などにより、
血液レベルが血液流出口を上下した場合にも、同
様にエアーブロツク現象は防止される。

上述したハウジング２１内に装着される瀘過消
泡部材２２は、ハウジング底部の中高支持部３１
とハウジング頂部の血液流入ポート２７から下方
に突出する脚３２との間に支持される。瀘過消泡
部材２２は、中心部より外方に向けて種々の機能
素子が同心的に配置され、中心部に導入されたエ
アー混入血液を順次に瀘過、消泡を行い、消泡さ
れた血液を再びバブルの発生なくハウジング下部
に貯溜させるようにするものである。瀘過消泡部
材２２は、第２図に示すように、好ましくはフイ
ルター３４、その周囲に配設される消泡部材３５
およびこれらを被包する外袋３６を有する。これ
らの機能素子の構成配置は第２図に示すものに限
られることはないが、これらの機能素子は接着剤
層３７、支持体３８などにより適宜配設すること
ができる。また、瀘過消泡部材２２の底部中央は
ハウジング２１の中高支持部３１により支持され
る。瀘過消泡部材２２には、この底部中央より偏
心し、中高支持部３１との接触部より下方に突出
する偏心底部３９を設け、この偏心底部３９をハ
ウジング２１の傾斜底部４０上の所定位置に接触
させて瀘過消泡された血液の滴下によるバブルの
発生を防止する機構となつている。瀘過消泡部材
２２の偏心底部３９とハウジング２１の底部４０
との接触位置の関係を第３図に示す。すなわち、
偏心底部３９とハウジング２１の底部４０との接
触位置は、血液流出口３０とは中高支持部３１を
はさんで反対側のハウジング底部４０上の、血液
流出口３０と、ハウジング２１の中心を結ぶ対象
線の両側に所定角度、すなわち、第３図中の角度
αの範囲内である。このように構成することによ
り、瀘過消泡部材２２の偏心底部３９より瀘過消
泡された血液は、ハウジング２１の底部４０上に
滴下せず、流出し、中高支持部３１のまわりを施
回流を形成して流れ、血液流出口３０に流入す
る。なお、好ましい旋回流を形成させるために
は、心内血貯血槽の幾分の傾斜使用を考慮に入れ
て、前記角度αは90゜以内の範囲にするのが良い。
特に20゜以内の角度範囲で使用するのが好ましい。

フイルター内蔵型心内血貯血槽では、血液は陽
圧瀘過されるが、その時、血液が陽圧によりフイ
ルターより噴出させられてバブルし、後の消泡を
不利にする場合があることは前述の通りである。
これを防止するには、フイルターを予め消泡剤で
処理しておくのが良い。消泡剤としては、一般に
消泡用シリコーン（シリカを混合したコンパウン
ド型、オイル型）などが、また、フイルター構成
材料はナイロン、ポリエステルポリプロピレンな
どが好ましい。フイルターに消泡剤を付着させる
ことにより、フイルターに血液が接触する時にバ
ブルは消泡されて血液とエアーに分離され、この
ため、フイルターによる圧上昇も抑止されると同
時に、フイルターの瀘過性能が維持される。

フイルター３４の外周の消泡部材３６は、その
上流側のフイルター３４により瀘過または瀘過消
泡された血液を消泡するためのものであり、発泡
ウレタン、ステンレスリボン、ポリプロピレンメ
ツシユなどの材料で構成するのが良い。

外袋３６は一般にトリコツト袋が使用されてい
るが、異物を発生させず、溶出または血液破壊
（補体活性化を含む）の虞れがなければ、いかな
る材料でも良い。

また、貯血機能上、ハウジングの形状構造にも
問題がある。ハウジングは、金型製作上、フラン
ジ付半部を製作して中間部で接着する方法が簡便
である。しかし、このような構造では、接着部分
で血液リークの可能性があると同時に、ラベル表
示が面倒で、フランジ部での表示は不正確になり
易い。

さらに、開心術症例に応じ、ベントラインを通
して循環異常、弁不全の状態を把握するために、
血液量を測定することがよくある。つまり、心蔵
は虚血状態にあるわけであるが、肺静脈還流異常
があると左心室に貯血され、その量により異常程
度が理解される。また、大静脈弁不全であればこ
れも同様左心室に貯血される量で判断される。す
なわち、これらの量をベントラインを通して測定
するため、細かな目盛表示が要求される。そのた
め、ハウジング底部および血液流出ポートの形状
も血液量が読み取り易いように構成するのが良
い。

発明の具体的作用 本発明の心内血貯血槽の使用態様について説明
する。

心内血貯血槽は第１図に示すように構成して使
用される。開心術等による心胸腔などの術野から
吸引された血液は、血液流入口２４に接続された
チユーブ２を経て血液流入ポート２７よりフイル
ター３４の位置に供給される。

フイルター３４は、血液流入ポート２７より供
給された血液中あるいは輸血血液中に含まれてい
る組織、マイクロアグリゲートなどの異物を血液
から瀘別する。この異物を有効に瀘別するために
は、フイルター３４に囲まれたある程度の空隙を
形成すれば良く、これにより異物による目詰り、
あるいはチヤネリング等が生じなくなり、フイル
ターの実効面積が大きく有効に活用できる。

フイルター３４において陽圧瀘過による血液噴
出、バブル発生という虞れがある場合には、フイ
ルター３４にも消泡剤をコートするのが良い。こ
のように構成することにより、陽圧瀘過による上
記問題があつたとしても、フイルター３４に接触
すると同時に血液中のマイクロバブルスは消泡さ
れて、血液はフイルター３４側へ、エアーは空隙
からハウジング頂部の排出口２９を経て排出さ
れ、そのため瀘過圧力は低く抑えられるようにな
る。

このように、フイルター３４により瀘過あるい
は瀘過消泡された血液は、消泡部材３５を通過す
る間に完全に消泡されつつ次第に下方へ流れ、つ
いには外袋３６を経てハウジング２１と瀘過消泡
部材２２との間の貯血空間４６に浸出してくる。
浸出は主として瀘過消泡部材２２の偏心底部３９
付近で行われるが、偏心底部３９はハウジング２
１の傾斜底部４０に接触させてあるから、浸出し
た血液が滴下してバブルを発生するという虞れは
全くない。

瀘過消泡部材２２の偏心底部３９とハウジング
２１の傾斜底部４０との接触位置は、ハウジング
２１の底部４０の中央部から大きく偏心した外周
縁近くに形成された、血液流出口３０とは中高支
持部３１をはさんで反対側であつて対称線を含む
上記角度α（90゜以内）の範囲内に配置すれば、浸
出血液は、第３図に実線の矢印で示すように、中
高支持部３１のまわりに旋回流を形成して流れ下
り、血液流出口３０より排出され、静脈リザーバ
７に流入することになる。

また、血液流出口３０はハウジング２１の底部
中央に形成せず、外周縁部近くに形成し、その形
状も球形のような円滑な曲面で構成された膨らみ
部で構成すれば、所要時における例え少量の血液
であつても正確に、血液流出口３０に付した目盛
により容易に読み取ることができる。このよう
に、浸出血液に旋回流を形成させ、かつ血液流出
口３０も円滑な流れが保証されるように構成する
ことにより、血液は、ハウジング２１の底部４
０、血液流出口３０およびこれに接続されるチユ
ーブの壁面に沿つて流れるようになるから、エア
ーブロツク現象が防止されるようになり、バブル
が静脈リザーバを経て患者体内に循環する虞れは
全くなくなる。

ハウジング２１は頂部を別体とすることはあつ
ても、胴部および底部は一体成形物で構成するの
が好ましい。半部の接着体でハウジングを構成す
ると、継目での血液漏れ、ラベル表示の困難など
が生じ、血液レベルの目盛表示なども不正確にな
り易い。この一体成形ハウジングによりこのよう
な問題は解消される。

発明の具体的効果 本発明の心内血貯血槽においては、瀘過消泡手
段を内蔵しているから、流入ポートより流入した
血液あるいは輸血中に含まれている組織、マイク
ロアグリゲートなどの異物を有効に除去でき、ま
た、異物が除去された血液にバブルが混入してい
たとしても消泡され、消泡された血液は滴下しな
いようハウジング底部と瀘過消泡手段とを接触さ
せているから、再び発泡するようなことはない。

瀘過消泡部材の底部とハウジングの底部との接
触位置は、ハウジングの底縁部付近に設けられた
血液排出口とは中高支持部をはさんで対向した位
置で、対称線の両側の90゜以内、最も好ましくは
20゜以内の範囲にしている。このため、瀘過消泡
部材の偏心底部とハウジングの底部との接触地点
付近から流出した血液は、中高支持部を迂回して
旋回するようにして血液排出口に至るから、ハウ
ジング底部および血液排出口の壁面を伝つて流
れ、さらには血液排出口接続されるチユーブの壁
面を伝つて流れる。従つて、ハウジング底部、血
液排出口、チユーブなどに気泡が停留する。いわ
ゆるエアーブロツク現象は防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は人工心肺回路の一例の線図的斜視図、
第２図は本発明の心内血貯血槽の好適実施例の部
分断面図、第３図はハウジング底部の血液の流れ
を示す図である。 符号の説明、１……脱血ライン、２……サツカ
ーライン、３，８……ポンプ、４……心内血貯血
槽、５……ライン、６……容量規制手段、７……
静脈リザーバ、９……熱交換器付人工肺、１０…
…送血ライン、２１……ハウジング、２２……瀘
過消泡部材、２３……血液流入口、２４，２８…
…プライミング口、２５……コネクタ、２６……
急速プライミング口、２７……血液流入ポート、
２９……エアー排出口、３０……血液流出口、３
１……中高支持部、３２……脚、３４……フイル
ター、３５……消泡部材、３６……外袋、３７…
…接着剤、３８……支持体、３９……偏心底部、
４０……底部、４６……貯血空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 頂部中央部に血液流入ポートを有し、底部
   は、円滑な曲面より成る膨らみ部で構成された偏
   心位置にある漏斗状血液排出口に向けて傾斜し、
   かつ略中央に中高支持部を有する中空ハウジング
   を具え、瀘過消泡手段を前記血液流入ポートの下
   方に位置させ、かつその内部と血液流入ポートと
   を連通するように設けるとともに、該瀘過消泡手
   段の底部を前記ハウジングの中高支持部により支
   持しつつこの支持部との接触部より下方に突出す
   る偏心底部を、前記漏斗状血液排出口とは前記中
   高支持部をはさんで反対側において対称線の両側
   に所定の角度範囲内で前記ハウジングの傾斜底部
   に接触させて配置し、瀘過消泡された血液が前記
   瀘過消泡手段の前記偏心底部と前記ハウジングの
   傾斜底部との接触部から前記中高支持部を迂回し
   て漏斗状排出口に向けて流れが形成されるよう構
   成してなることを特徴とする心内血貯血槽。 ２ 前記所定の角度範囲が90゜である特許請求の
   範囲第１項記載の心内血貯血槽。 ３ 前記所定の角度範囲が20゜である特許請求の
   範囲第１項記載の心内血貯血槽。