WO2019211944A1 - エアトラップチャンバ及び体外循環回路 - Google Patents

エアトラップチャンバ及び体外循環回路 Download PDF

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WO2019211944A1
WO2019211944A1 PCT/JP2019/009666 JP2019009666W WO2019211944A1 WO 2019211944 A1 WO2019211944 A1 WO 2019211944A1 JP 2019009666 W JP2019009666 W JP 2019009666W WO 2019211944 A1 WO2019211944 A1 WO 2019211944A1
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cap
air trap
housing
trap chamber
blood
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PCT/JP2019/009666
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English (en)
French (fr)
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俊介 川村
俊一 幸田
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日機装株式会社
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    • A61M2206/16Rotating swirling helical flow, e.g. by tangential inflows

Definitions

  • the present invention relates to an air trap chamber and an extracorporeal circuit including the same.
  • the extracorporeal circuit includes an arterial circuit to which the exsanguinated blood is supplied, a purifier for purifying the blood sent from the arterial circuit, and a venous circuit for returning the purified blood to the patient.
  • At least one of the arterial circuit and the venous circuit is provided with an air trap chamber for capturing (defoaming) bubbles in blood flowing through the circuit.
  • the air trap chamber has a blood inlet and an air outlet at the upper end and a blood outlet at the lower end.
  • the air trap chamber may be composed of a cap that is a member on the inlet side and a housing that is a member on the outlet side. In the assembly process of both members, it is necessary to position the outlet port and the inlet port so as to be aligned, that is, to position the outlet shaft and the inlet shaft.
  • the cap and the housing before fixing can be relatively moved.
  • the center axis of the mating surface of the cap and the housing, the opening axis of the outlet port, and the opening axis of the inlet port are arranged off-axis with respect to each, the central axis of the mating surface is The relative angle between the opening axis of the outlet and the opening axis of the inlet is changed according to the relative angle between the cap and the housing.
  • the relative angle between the opening axis of the outlet port and the opening axis of the inlet port may deviate from a predetermined design value.
  • the present invention relates to an air trap chamber.
  • the air trap chamber includes a cap and a housing.
  • the cap is provided with an introduction port at one end and a first connection flange having a first mating surface with a circular cross section at the other end, and the opening axis of the introduction port is provided outside the center axis of the first mating surface It is done.
  • the housing is provided at one end with a second connection flange having a second mating surface having a circular cross section to be mated with the first mating surface, and at the other end is provided with a lead-out port, and the opening axis of the lead-out port is the second mating surface It is provided outside the central axis.
  • an alignment structure is provided on the cap and the housing.
  • the relative structure between the opening shaft of the outlet and the opening shaft of the inlet can be adjusted to a predetermined design value by the positioning structure of the cap and the housing.
  • the alignment structure at least one of a parting line, a protrusion, a recessed groove, and an alignment mark is formed on the cap, and the parting line, the protrusion, and the recessed groove are also formed on the housing. , And at least one of the alignment marks may be formed.
  • the present invention also relates to an extracorporeal circuit.
  • the blood that has been removed is circulated.
  • the air trap chamber according to the present invention is connected to the flow path of the extracorporeal circuit.
  • the relative angle between the opening axis of the outlet port and the opening axis of the inlet port can be adjusted to a predetermined design value.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating an air trap chamber according to another example of the embodiment. It is a perspective exploded view which illustrates the air trap chamber concerning the further another example of this embodiment.
  • FIG. 1 illustrates an extracorporeal circuit to which an air trap chamber 10 according to this embodiment is connected.
  • the extracorporeal circuit is a circuit used for hemodialysis, for example, and includes an arterial circuit 50, a blood purifier 54, a dialysis device 55, a venous circuit 51, and a replacement fluid line 60.
  • the air trap chamber 10 which concerns on this embodiment is connected to the extracorporeal circuit used for dialysis treatment, it is not restricted to this form.
  • the air trap chamber 10 according to the present embodiment may be connected to an extracorporeal circuit that circulates blood that has been removed from a patient and can perform purification treatment.
  • the air trap chamber 10 may be connected to the extracorporeal circuit.
  • the air trap chamber 10 according to the present embodiment can be provided in an arterial circuit 50, a venous circuit 51, and a replacement fluid line 60, which will be described later, of the extracorporeal circuit.
  • the air trap chamber 10 according to the present embodiment can be connected to a path through which blood or blood components flow in the extracorporeal circuit, that is, a path where a thrombus may occur.
  • the air trap chamber 10 is connected to the extracorporeal circuit on the path through which blood or blood components flow, on the path through which physiological saline flows, and on the flow path of the extracorporeal circuit including these. It is possible.
  • the arterial circuit 50 is supplied with blood removed from the patient's body.
  • the artery side circuit 50 includes an artery side puncture needle 52 and a roller pump 53 from the upstream side.
  • the arterial puncture needle 52 is punctured into the blood vessel of the patient, and blood is sent to the tube of the arterial circuit 50 (blood removal).
  • the roller pump 53 transports the blood in the tube to the blood purifier 54 by squeezing the tube from the outside of the tube.
  • the priming liquid may be filled in the circuit from the vein side circuit at the time of priming, so the roller pump 53 may be able to rotate forward and backward.
  • the air trap chamber 10 may be connected between the artery side puncture needle 52 and the roller pump 53 and between the roller pump 53 and the blood purifier 54.
  • the structure and function of the air trap chamber 10 will be described later.
  • the air trap chamber 10 in the venous circuit 51 is indispensable for reliably removing blood bubbles when returning blood, whereas these air trap chambers 10 provided in the artery circuit 50 are optional. Can be provided.
  • a replacement fluid line 60 is provided between the roller pump 53 and the blood purifier 54 of the artery side circuit 50.
  • the replacement fluid line 60 is provided with a replacement fluid bag 57 and a clamp 59.
  • An air trap chamber 10 is provided between the replacement fluid bag 57 and the clamp 59.
  • the replacement fluid bag 57 stores physiological saline as a replacement fluid.
  • physiological saline is flowed from the replacement fluid bag 57 to the extracorporeal circuit. Air bubbles in the circuit are removed by filling the circuit with physiological saline.
  • the clamp 59 is switched to the closed state.
  • the clamp 59 is opened again to return the blood in the circuit to the patient, and the circuit is filled with physiological saline in the replacement fluid bag 57.
  • the blood in the circuit is replaced with physiological saline.
  • the blood purifier 54 purifies the blood sent from the artery side circuit 50.
  • the blood purifier 54 is a so-called dialyzer, and the dialysate and blood are exchanged through a hollow fiber membrane 54A, for example.
  • a bundle of hollow fiber membranes 54A (hollow fiber membrane bundle) is accommodated in the column 54B.
  • the column 54B is a cylindrical accommodating member, and an introduction side cap 54C is attached to one end in the central axis direction, and a lead-out side cap 54D is attached to the other end.
  • the introduction cap 54C is provided with a blood introduction port 54E connected to a connector (not shown) at the downstream end of the artery side circuit 50.
  • the derivation side cap 54D is provided with a blood derivation port 54F connected to a connector (not shown) at the upstream end of the venous side circuit 51.
  • the blood sent from the artery side circuit 50 flows into the hollow fiber membrane 54A from the blood introduction port 54E.
  • a dialysate introduction port 54G is provided in a portion of the column 54B near the outlet-side cap 54D. Further, a dialysate outlet port 54H is provided in a portion of the column 54B near the introduction side cap 54C.
  • the dialysate is sent from the dialyzer 55 into the column 54B via the dialysate introduction port 54G.
  • the dialysate and blood are exchanged through the hollow fiber membrane 54A, and as a result, the blood is purified.
  • the dialysate after the material exchange is returned to the dialyzer 55 via the dialysate outlet port 54H.
  • the purified blood is sent to the venous circuit 51 through the blood outlet port 54F.
  • the purified blood is returned to the patient's body through the vein side puncture needle 56.
  • the air trap chamber 10 is provided in the venous circuit 51 in order to remove bubbles in the blood (removal) when returning blood.
  • FIG. 2 illustrates an air trap chamber 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 illustrates a perspective cross-sectional view of the air trap chamber 10.
  • the air trap chamber 10 includes a chamber body 12 and a filter 40.
  • the air trap chamber 10 is used in a standing state such that the upper side of the page is the upper side and the lower side of the page is the lower side. Unless otherwise specified, the position and structure of each component will be described with reference to the standing arrangement during use.
  • the chamber body 12 has a substantially cylindrical shape, and an introduction tube 21 and an air vent 22 are provided at one end (upper end) in the longitudinal direction.
  • a lead-out port 31 is provided at the other end (lower end) in the longitudinal direction. That is, in the chamber body 12, a liquid (blood, physiological saline, etc.) flows down from the introduction tube 21 to the outlet 31.
  • the chamber body 12 may be composed of a cap 20 and a housing 30, for example.
  • the cap 20 and the housing 30 are obtained, for example, by injection molding a resin.
  • a minute gap is formed at the joint between the movable side mold and the fixed side mold, and the resin enters the surface, so that the lines called the parting lines 28A and 28B are formed on the surfaces of the cap 20 and the housing 30.
  • a strip structure is projected.
  • the parting lines 28 ⁇ / b> A and 28 ⁇ / b> B are used as an alignment structure for the cap 20 and the housing 30.
  • FIG. 4 illustrates a perspective sectional view of the cap 20.
  • the cap 20 is an upper member of the chamber body 12 and is a U-shaped member having an introduction pipe 21 and an air vent port 22 provided at the upper end (one end) thereof.
  • the cap 20 includes a cap body 25, a first connection flange 27, and an introduction pipe 21.
  • the cap body 25 is a liquid contact part whose inner surface is in contact with liquid, and is formed in a cylindrical shape whose one end (upper end) in the longitudinal direction is closed by the upper wall 25A.
  • An inlet 24 (see FIG. 3) and an air vent 22 are formed in the upper wall 25A.
  • the other end (lower end) of the cap body 25 is connected to the first connection flange 27.
  • the first connection flange 27 is the other end (lower end) in the longitudinal direction of the cap 20.
  • the introduction pipe 21 extends from the upper wall 25A to the inside of the cap body 25, that is, the inside of the chamber body 12.
  • an introduction port 24 connected to the tube on the upstream side of the vein side circuit 51 by adhesion with a solvent or the like is formed.
  • a discharge port 23 for discharging liquid into the chamber body 12 is formed at the lower end of the introduction tube 21. As described above, the discharge port 23 is provided below the upper wall 25A, so that bubbles are prevented from being released from the introduction tube 21 to the upstream side of the venous circuit 51.
  • the discharge port 23 is provided at the same height as the lower surface of the upper wall 25A, that is, the air vent port 22, the bubbles in the chamber move to the discharge port 23 without going to the air vent port 22 and remain as they are. There is a risk of escaping to the upstream side of the venous circuit 51. Therefore, in the air trap chamber 10 according to the present embodiment, the discharge port 23 is lowered to the inside of the chamber to prevent air bubbles from entering the upstream side of the vein side circuit 51.
  • the opening axis C ⁇ b> 1 of the introduction port 24 (introduction pipe 21) is provided outside the center axis C ⁇ b> 3 of the inner peripheral surface 27 ⁇ / b> A that is the mating surface of the first connection flange 27.
  • the discharge port 23 of the introduction pipe 21 is provided along the inner peripheral surface 26 of the cap body 25, and the opening is directed in the circumferential direction of the inner peripheral surface 26.
  • a lower wall 21 ⁇ / b> A is formed at the lower end of the introduction pipe 21, and a side thereof is cut away to form a discharge port 23.
  • the discharge port 23 is oriented parallel to the tangential direction of the inner peripheral surface 26.
  • the cut surface 21 ⁇ / b> B of the discharge port 23 is formed to be parallel to the radial direction of the inner peripheral surface 26.
  • the discharge port 23 is provided on the inner peripheral surface 26 of the cap body 25 in the circumferential direction, the flow of liquid (blood, physiological saline, etc.) flowing out from the discharge port 23 flows along the inner peripheral surface 26. It becomes a flowing swirl flow. Since the liquid flow in the air trap chamber 10 becomes a swirl flow, the retention of the liquid in the air trap chamber 10 is suppressed as compared with the case where a specific flow is not formed.
  • FIG. 5 illustrates the state of the air trap chamber 10 during dialysis treatment.
  • the air trap chamber 10 may be a so-called airless chamber in which almost the entire inner space of the chamber body 12 is filled with a liquid (blood, physiological saline, etc.) as indicated by broken line hatching in the figure. .
  • the liquid is further introduced from the discharge port 23 in a state where the chamber body 12 is filled with the liquid.
  • the discharge port 23 is provided on the inner peripheral surface 26 of the cap 20 in the circumferential direction, the flow of the liquid flowing in from the discharge port 23 is, as illustrated in FIG. A swirling flow along the surface 26 is obtained.
  • the liquid in the chamber body 12 is sent from the outlet 31 to the venous circuit 51 via the filter 40 while maintaining the swirling state.
  • the first connection flange 27 is connected to the lower end of the cap body 25.
  • the first connection flange 27 is, for example, a cylindrical member that is coaxial with the cap body 25 and has an inner diameter that is larger (expanded) than the inner diameter of the cap body 25.
  • the inner peripheral surface 27 ⁇ / b> A of the first connection flange 27 is a first mating surface that is aligned with the outer peripheral surface 32 ⁇ / b> A (second mating surface) of the second connection flange 32 of the housing 30.
  • the inner peripheral surface 27A which is the first mating surface, may be a smooth surface without protrusions or threads. As will be described later, when the cap 20 and the housing 30 are assembled, the inner peripheral surface 27A of the cap 20 and the outer peripheral surface 32A of the housing 30 are slid relative to each other.
  • the inner peripheral surface 27A is preferably a smooth surface so that this sliding can be performed smoothly.
  • the inner peripheral surface 27A may be circular in cross section. More specifically, the cross-sectional shape is ideally a perfect circular shape without distortion, but in a range that does not hinder sliding as described above, that is, in a range that is recognized as a substantially circular cross-section. A slight oval shape may be used.
  • the housing 30 is a substantially cylindrical member, and a second connection flange 32 is formed at the upper end (one end), and a lead-out pipe 33 is formed at the lower end (the other end).
  • the lower end of the outlet pipe 33 is the outlet 31.
  • the outlet 31 is connected to a tube on the upstream side of the venous circuit 51 by adhesion or the like with a solvent, and leads the liquid (blood, physiological saline, etc.) in the air trap chamber 10 to the venous circuit 51.
  • a cylindrical housing body 34 is provided between the second connection flange 32 and the outlet pipe 33.
  • the housing 30 is configured such that the inner diameter decreases from the top to the bottom, that is, in the order of the second connection flange 32, the housing body 34, and the outlet pipe 33.
  • the second connection flange 32 and the lead-out port are arranged such that the center axis C3 of the second connection flange 32 is disposed outside the axis of the opening shaft (the center axis of the housing body 34) C2 of the lead-out port 31. 31 is formed. Accordingly, as illustrated in FIG. 7, the second connection flange 32 is connected so as to be eccentric with respect to the housing body 34.
  • the housing main body 34 and the outlet pipe 33 are formed so as to be coaxial.
  • the opening axis C ⁇ b> 2 of the outlet 31 is provided outside the central axis C ⁇ b> 3 of the second connection flange 32.
  • the opening axis C ⁇ b> 1 of the introduction port 24 of the cap 20 is provided outside the central axis C ⁇ b> 3 of the first connection flange 27.
  • the opening axis C ⁇ b> 2 of the outlet 31 is provided outside the central axis C ⁇ b> 3 of the second connection flange 32.
  • the opening axes C1 and C2 and the central axis C3 are provided in parallel to each other.
  • the opening axis C1 of the inlet port 24 can be arranged outside the axis of the opening axis C2 of the outlet port 31. Thereby, when the bubble backflowed from the outlet 31 rises, the bubble is prevented from entering the inlet 24.
  • the separation distance L between the opening axis C1 of the introduction pipe 21 and the opening axis C2 of the outlet 31 is L> (DI + DO) / 2. Is preferred.
  • the maximum inner diameter of the taper shape may be the inner diameter DO.
  • the outer peripheral surface 32A of the second connection flange 32 is a second mating surface that is aligned with the inner peripheral surface 27A (first mating surface) of the first connection flange 27 of the cap 20.
  • the outer peripheral surface 32A of the second connection flange 32 may be a smooth surface free from protrusions and threads.
  • the cross-sectional shape of the outer peripheral surface 32A is ideally ideally a perfect circular shape without distortion, but in a range that does not hinder the sliding as described above, that is, in a range that is recognized as a substantially circular cross-section. A slight oval shape may be used.
  • parting lines 28A and 28B are formed in the cap 20 and the housing 30, respectively.
  • the parting lines 28A and 28B are used as an alignment structure when the cap 20 and the housing 30 are assembled.
  • the opening axis C1 of the inlet 24, the opening axis C2 of the outlet 31 and the central axis C3 of the first connection flange 27 are linearly arranged as shown in the upper part of FIG. In the linear arrangement, they are formed so that their positions overlap each other.
  • the parting line 28A is formed in the cap 20 and the parting line 28B is formed in the housing 30. .
  • the filter 40 is assembled to the housing body 34.
  • the filter 40 is inserted into the chamber from the outlet 31 with the ceiling portion 42 of the filter 40 as the head.
  • a tube (not shown) coated with a solvent (adhesive) is pushed between the inner peripheral surface of the outlet tube 33 and the outer peripheral surface of the bottom of the filter 40 to position the filter 40.
  • the tube is bonded to the inner peripheral surface of the outlet tube 33 by a solvent.
  • the space between the housing 30 and the filter 40 is sealed by the tube.
  • the cap 20 is attached to the housing 30.
  • An adhesive (solvent) is applied to at least one of the inner peripheral surface 27 A of the first connection flange 27 of the cap 20 and the outer peripheral surface 32 A of the second connection flange 32 of the housing 30, and the second connection flange 32 is applied to the first connection flange 27.
  • solvent solvent
  • the cap 20 and the housing 30 is relatively rotated. At this time, the cap 20 and the housing 30 are relatively rotated with the central axis C3 of the first connection flange 27 and the second connection flange 32 as the rotation axis.
  • the opening axis C1 of the inlet 24 and the opening axis C2 of the outlet 31 are relatively displaced.
  • the opening axis C1 and the opening axis C2 having different diameters from the central axis C3 are rotated relative to each other with the central axis C3 of the first and second connection flanges 27 and 32 as the rotation center. It is done.
  • the cap 20 and the housing 30 are arranged in a straight line in which the opening axis C1 and the opening axis C2 are most spaced apart from each other in the upper part of FIG. 9 or a broken line shown in the middle and lower parts of FIG. Arrangement.
  • the first mating surface of the cap 20 is the inner peripheral surface 27A of the first connection flange 27, and the second mating surface of the housing 30 is the outer peripheral surface 32A of the second connection flange 32.
  • the connection flanges only need to be in a positional relationship in which the connection flanges are opposed to each other in the radial direction.
  • the first connection flange 27 has a smaller diameter than the second connection flange 32, and the outer peripheral surface of the first connection flange 27 is the first mating surface.
  • the inner peripheral surface of the second connection flange 32 may be the second mating surface.
  • FIG. 10 shows another example of the air trap chamber 10 according to the present embodiment.
  • ribs 128A as protrusions are projected on the outer peripheral surface of the first connection flange 27, and ribs 128B are also projected on the outer peripheral surface of the housing body 34.
  • the upper end of the rib 128B of the housing body 34 is provided at the lower end of the second connection flange.
  • the ribs 128A and 128B are aligned, that is, the relative positions of the cap 20 and the housing 30 are aligned so as to be arranged in a straight line, thereby obtaining the linear arrangement in the upper stage of FIG. That is, the relative angle between the opening axis C2 of the outlet 31 and the opening axis C1 of the inlet 24 can be adjusted to a predetermined design value.
  • a recessed groove may be formed on the outer peripheral surface of the housing main body 34 instead of the rib 128B.
  • FIG. 11 shows still another example of the air trap chamber 10 according to the present embodiment.
  • an alignment mark 228A is printed on the outer peripheral surface of the first connection flange 27, and an alignment mark 228B is also printed on the outer peripheral surface of the housing body 34.
  • the upper end of the alignment mark 228 ⁇ / b> B of the housing body 34 is provided at the lower end of the second connection flange 32.
  • the alignment marks 228A and 228B are aligned, that is, the relative positions of the cap 20 and the housing 30 are aligned so as to be arranged in a straight line, whereby the linear arrangement in the upper stage of FIG. 9 is obtained. . That is, the relative angle between the opening axis C2 of the outlet 31 and the opening axis C1 of the inlet 24 can be adjusted to a predetermined design value.
  • an inkjet printer has a resolution of about 1000 DPI (Dot Per Ink), and can theoretically be aligned on the order of about 2.54 cm ⁇ 10 ⁇ 3 .
  • ⁇ Another example of alignment structure> In the embodiment described above, the same type of alignment structure (parting lines 28A and 28B, ribs 128A and 128B (protrusions), recessed grooves, Although the alignment marks 228A and 228B) are formed, the present invention is not limited to this form. In short, since it is only necessary to align the cap 20 and the housing 30, at least one of a parting line 28 ⁇ / b> A, a rib 128 ⁇ / b> A, a recessed groove, and an alignment mark 228 ⁇ / b> A is formed on the cap. It is only necessary that at least one of the line 28B, the rib 128B, the recessed groove, and the alignment mark 228B is formed.

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Abstract

エアトラップチャンバ(10)はキャップ(20)及びハウジング(30)を備える。キャップ(20)は、一端に導入口(24)が設けられるとともに、他端に断面円形の内周面(27A)(第一合わせ面)を有する第一接続フランジ(27)が設けられ、導入口(24)の開口軸C1が内周面(27A)の中心軸C3の軸外に設けられる。ハウジング(30)は、一端に、内周面(27A)と合わせられる断面円形の外周面(32A)(第二合わせ面)を有する第二接続フランジ(32)が設けられるとともに、他端に導出口(31)が設けられ、導出口(31)の開口軸C2が外周面(32A)の中心軸C3の軸外に設けられる。さらに、キャップ20及びハウジング(30)に位置合わせ構造であるパーティングライン(28A,28B)が設けられる。

Description

エアトラップチャンバ及び体外循環回路
 本発明は、エアトラップチャンバ及びこれを備える体外循環回路に関する。
 例えば血液透析では、患者から脱血された血液が体外循環回路に送られる。体外循環回路は、脱血された血液が供給される動脈側回路と、動脈側回路から送られた血液を浄化する浄化器(ダイアライザ)と、浄化後の血液を患者に返血する静脈側回路とを備える。
 動脈側回路及び静脈側回路の少なくとも一方には、回路を流れる血液内の気泡を捕捉する(除泡する)ためのエアトラップチャンバが設けられる。例えば特許文献1~3に記載されているように、エアトラップチャンバは、上端に血液の導入口及びエア抜き口が形成されるとともに、下端に血液の導出口が形成される。
特許第3936121号公報 特開平6-142192号公報 登録実用新案第3105777号公報
 ところで、プライミング時のように透析治療時とは逆向きに液体が流れるとき、エアトラップチャンバよりも下流側からエアトラップチャンバの導出口に気泡が入り込む逆流が生じる場合がある。エアトラップチャンバ内に入った気泡はそのままチャンバ内を上昇する。上昇する気泡がそのまま導入口に至ると、エアトラップチャンバより上流の動脈側回路や血液浄化器に入り込む。そうなると、入り込んだ気泡をエアトラップチャンバに戻すために、動脈側回路のチューブや血液浄化器を下方に動かしたり外から叩いたりするなどの煩雑な追加作業が発生する。導入口への気泡の進入を防ぐために、導出口の開口軸と導入口の開口軸とをずらすようにエアトラップチャンバを形成することが考えられる。
 ここで、エアトラップチャンバが、導入口側の部材であるキャップと、導出口側の部材であるハウジングとから構成される場合がある。両部材の組み立て工程において、導出口と導入口との位置合わせをする、つまり、導出口の開口軸と導入口の開口軸とをずらすように位置決めする必要がある。
 特に、キャップ及びハウジングの合わせ面が断面円形であるような場合には、固着前のキャップとハウジングとが相対移動可能となる。このとき、キャップ及びハウジングの合わせ面の中心軸と、導出口の開口軸、及び、導入口の開口軸の3者がそれぞれに対して軸外に配置される場合に、合わせ面の中心軸を基準にした、導出口の開口軸と導入口の開口軸との相対角度が、キャップとハウジングとの相対角度に応じて変化する。
 例えばキャップとハウジングとを固着させるために、両者の合わせ面間に接着剤を塗布して、当該接着剤をなじませるためにキャップとハウジングとを嵌め合わせた上で両者を相対回転させる場合があるが、このときに導出口の開口軸と導入口の開口軸との相対角度が、予め定めた設計値から逸脱するおそれがある。
 本発明はエアトラップチャンバに関する。当該エアトラップチャンバはキャップ及びハウジングを備える。キャップは、一端に導入口が設けられるとともに、他端に断面円形の第一合わせ面を有する第一接続フランジが設けられ、導入口の開口軸が第一合わせ面の中心軸の軸外に設けられる。ハウジングは、一端に、第一合わせ面と合わせられる断面円形の第二合わせ面を有する第二接続フランジが設けられるとともに、他端に導出口が設けられ、導出口の開口軸が第二合わせ面の中心軸の軸外に設けられる。さらに、キャップ及びハウジングに位置合わせ構造が設けられる。
 本発明によれば、キャップ及びハウジングの位置合わせ構造により、導出口の開口軸と導入口の開口軸との相対角度を、予め定めた設計値に合わせることが可能となる。
 また上記発明において、位置合わせ構造として、前記キャップに、パーティングライン、突起、凹み溝、及び位置合わせマークの少なくとも一つが形成され、前記ハウジングにも、前記パーティングライン、前記突起、前記凹み溝、及び前記位置合わせマークの少なくとも一つが形成されてよい。
 また本発明は、体外循環回路に関する。当該回路では、脱血された血液が循環される。この体外循環回路の流路上に、上記発明に係るエアトラップチャンバが接続される。
 本発明によれば、導出口の開口軸と導入口の開口軸との相対角度を、予め定めた設計値に合わせることが可能となる。
本実施形態に係るエアトラップチャンバが用いられる体外循環回路を例示する図である。 本実施形態に係るエアトラップチャンバを例示する斜視図である。 本実施形態に係るエアトラップチャンバを例示する斜視断面図である。 本実施形態に係るエアトラップチャンバの、キャップの構造を説明する図である。 本実施形態に係るエアトラップチャンバの使用時の様子を例示する斜視断面図である。 本実施形態に係るエアトラップチャンバ内の全体の流れについて説明する図である。 本実施形態に係るエアトラップチャンバを、キャップとハウジングとに分解したときの例を示す斜視分解図である。 図2のA-A断面図である。 合わせ面の中心軸、導入口の開口軸、及び導出口の開口軸との相対変位を例示する図である。 本実施形態の別例に係るエアトラップチャンバを例示する斜視分解図である。 本実施形態の更なる別例に係るエアトラップチャンバを例示する斜視分解図である。
 図1に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10が接続される体外循環回路が例示される。体外循環回路は、例えば血液透析に用いられる回路であって、動脈側回路50、血液浄化器54、透析装置55、静脈側回路51、及び補液ライン60を備える。なお、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10は、透析治療に用いられる体外循環回路に接続されているが、この形態に限らない。例えば患者から脱血した血液を循環し、浄化治療し得る体外循環回路に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10が接続されてもよい。例えばアセテートフリーバイオフィルトレーション(AFBF)、持続緩徐式血液濾過療法、血液吸着療法、選択式血球成分除去療法、単純血漿交換療法、二重膜濾過血漿交換療法、血漿吸着療法等で使用される体外循環回路に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10を接続させてよい。また、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10は、体外循環回路の、後述する動脈側回路50、静脈側回路51、及び補液ライン60に設けることができる。またその他にも、血栓が生じるおそれのある経路上、要するに体外循環回路における、血液または血液成分が流れる経路上に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10が接続可能である。また加えて、体外循環回路の、血液または血液成分が流れる経路上、生理食塩水が流れる経路上、及びこれらを含めた体外循環回路の流路上に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10が接続可能となっている。
 動脈側回路50には、患者の体内から脱血された血液が供給される。動脈側回路50は、上流側から、動脈側穿刺針52、及びローラポンプ53を備える。動脈側穿刺針52が患者の血管に穿刺されて動脈側回路50のチューブに血液が送られる(脱血)。
 ローラポンプ53はチューブの外側から当該チューブをしごくことでチューブ内の血液を血液浄化器54に輸送する。なお、例えばプライミングの際に静脈側回路からプライミング液を回路内に満たす場合もあることから、ローラポンプ53は正逆回転可能であってよい。
 動脈側穿刺針52からローラポンプ53の間、及び、ローラポンプ53から血液浄化器54の間に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10が接続されてもよい。エアトラップチャンバ10の構造や機能については後述する。なお、返血時に血液の除泡を確実に行うため、静脈側回路51におけるエアトラップチャンバ10は必須の構成であるのに対して、動脈側回路50に設けられるこれらのエアトラップチャンバ10は任意に設けることができる。
 動脈側回路50の、ローラポンプ53と血液浄化器54の間に、補液ライン60が設けられる。補液ライン60には、補液バッグ57及びクランプ59が設けられる。また補液バッグ57とクランプ59の間に、エアトラップチャンバ10が設けられる。
 補液バッグ57には補液である生理食塩水が収容される。例えば体外循環回路のプライミング時に、クランプ59が開放状態にされ補液バッグ57から生理食塩水が体外循環回路に流される。回路内に生理食塩水が満たされることで回路内の気泡が除去される。プライミングが完了するとクランプ59が閉止状態に切り替えられる。
 また、透析治療の完了後、回路内の血液を患者体内に返血するために、再びクランプ59が開放状態にされ、回路内が補液バッグ57の生理食塩水で満たされる。言い換えると回路内の血液が生理食塩水に置換される。
 血液浄化器54は動脈側回路50から送られた血液を浄化する。血液浄化器54はいわゆるダイアライザであって、例えば中空糸膜54Aを介して透析液と血液とが物質交換される。血液浄化器54は、複数本の中空糸膜54Aの束(中空糸膜束)がカラム54B内に収容される。
 カラム54Bは円筒状の収容部材であって、中心軸方向の一端に導入側キャップ54Cが取り付けられ、他端に導出側キャップ54Dが取り付けられる。導入側キャップ54Cには、動脈側回路50の下流末端のコネクタ(図示せず)に接続される血液導入ポート54Eが設けられる。導出側キャップ54Dには、静脈側回路51の上流端のコネクタ(図示せず)に接続される血液導出ポート54Fが設けられる。動脈側回路50から送られる血液は、血液導入ポート54Eから中空糸膜54Aの内部に流れ込む。
 カラム54Bの、導出側キャップ54D寄りの部分には、透析液導入ポート54Gが設けられる。またカラム54Bの、導入側キャップ54C寄りの部分には、透析液導出ポート54Hが設けられる。透析液導入ポート54Gを介して、透析装置55からカラム54B内に透析液が送られる。中空糸膜54Aを介して透析液と血液とが物質交換され、その結果血液が浄化される。物質交換後の透析液は透析液導出ポート54Hを介して透析装置55に戻される。また浄化後の血液は血液導出ポート54Fを介して静脈側回路51に送られる。
 静脈側回路51では、静脈側穿刺針56を介して浄化後の血液が患者の体内に返血される。返血の際に血液中の気泡を除去する(除泡)ため、静脈側回路51にエアトラップチャンバ10が設けられる。
 図2に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10が例示される。また図3に、エアトラップチャンバ10の斜視断面図が例示される。エアトラップチャンバ10は、チャンバ本体12及びフィルタ40を備える。
 なお、透析治療中、エアトラップチャンバ10は紙面上側が上方、紙面下側が下方となる様に立設された状態で使用される。以下では特に説明のない限り、この使用時の立設配置を基準に、各構成の位置や構造を説明する。
 チャンバ本体12は略円筒形状であってその長手方向一端(上端)に導入管21及びエア抜き口22が設けられる。また長手方向他端(下端)に導出口31が設けられる。すなわち、チャンバ本体12内では、導入管21から導出口31まで液体(血液、生理食塩水等)が流下される。
 チャンバ本体12は、例えばキャップ20及びハウジング30から構成されてよい。キャップ20及びハウジング30は例えば樹脂を射出成形することにより得られる。成形の際に、可動側金型と固定側金型との合わせ目に微小な隙間ができ、そこに樹脂が入り込むことでキャップ20及びハウジング30の表面にはパーティングライン28A,28Bと呼ばれる線条構造が突設される。後述するように、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10では、このパーティングライン28A,28Bがキャップ20及びハウジング30の位置合わせ構造として利用される。
 図4にはキャップ20の斜視断面図が例示される。キャップ20はチャンバ本体12の上部部材であって、その上端(一端)に導入管21及びエア抜き口22が設けられた断面コ字状の部材である。キャップ20はキャップ本体25、第一接続フランジ27、及び導入管21を備える。
 キャップ本体25は、その内面が液体に触れる接液部であって、その長手方向一端(上端)が上壁25Aにより閉じられた円筒形状に形成される。上壁25Aには、導入口24(図3参照)及びエア抜き口22が形成される。キャップ本体25の他端(下端)が第一接続フランジ27に接続される。第一接続フランジ27はキャップ20の、長手方向他端部(下端部)となる。
 また上壁25Aからキャップ本体25の内部、つまりチャンバ本体12の内部まで、導入管21が延設される。導入管21の上端には、エアトラップチャンバ10が静脈側回路51に設けられる場合に、静脈側回路51の上流側のチューブに溶剤による接着等により接続される導入口24が形成される。また導入管21の下端にはチャンバ本体12内に液体を吐出する吐出口23が形成される。このように、吐出口23が上壁25Aよりも下方に設けられることで、チャンバ本体12内の気泡が導入管21から静脈側回路51の上流側に抜けてしまう気泡抜けが防止される。
 すなわち、例えば吐出口23が上壁25Aの下面、つまりエア抜き口22と同じ高さに設けられている場合、チャンバ内の気泡がエア抜き口22に行かずに吐出口23に移動してそのまま静脈側回路51の上流側に抜けるおそれがある。そこで本実施形態に係るエアトラップチャンバ10では、吐出口23をチャンバの内部まで下げて、静脈側回路51の上流側への気泡の混入を防止している。
 加えて、図8を参照して、導入口24(導入管21)の開口軸C1は、第一接続フランジ27の合わせ面である内周面27Aの中心軸C3の軸外に設けられる。このような配置とすることで、後述するように、導出口31から逆流した気泡が上昇した際に、その上昇経路から導入口24を外すことが可能になる。
 導入管21の吐出口23は、キャップ本体25の内周面26に沿って設けられ、その上、内周面26の周方向にその開口が向けられている。例えば導入管21の下端には下壁21Aが形成され、その側方が切り欠かれて吐出口23となっている。例えば吐出口23は、内周面26の接線方向に平行に向けられる。また吐出口23の切断面21Bは、内周面26の径方向に平行となる様に形成される。
 吐出口23が、キャップ本体25の内周面26に、周方向に向けて設けられることで、吐出口23から流れ出る液体(血液、生理食塩水等)の流れは、内周面26に沿って流れる旋回流となる。エアトラップチャンバ10内の液体流れが旋回流となることで、特定の流れが形成されない場合と比較して、エアトラップチャンバ10内の液体の滞留が抑制される。
 図5には、透析治療時のエアトラップチャンバ10の様子が例示される。エアトラップチャンバ10は、図中の破線ハッチングで示されるように、チャンバ本体12の内部空間のほぼ全域が液体(血液、生理食塩水等)で満たされている、いわゆるエアレスチャンバであってもよい。
 このようにチャンバ本体12内が液体で満たされた状態で、吐出口23から液体がさらに流入される。上述したように、吐出口23はキャップ20の内周面26に、周方向に向けて設けられているため、吐出口23から流入した液体の流れは、図6に例示するように、内周面26に沿った旋回流となる。チャンバ本体12内の液体はそのまま旋回流の状態を保ちながら、フィルタ40を経由して導出口31から静脈側回路51に送られる。
 図3に戻り、キャップ本体25の下端に、第一接続フランジ27が接続される。第一接続フランジ27は例えばキャップ本体25と同軸の円筒形状の部材であって、その内径はキャップ本体25の内径よりも大きく形成される(拡径される)。後述するように、第一接続フランジ27の内周面27Aはハウジング30の第二接続フランジ32の外周面32A(第二合わせ面)と合わせられる(断面円形の)第一合わせ面となる。
 第一合わせ面である内周面27Aは、突起やねじ山等の無い平滑面であってよい。後述するように、キャップ20とハウジング30とを組み付ける際に、キャップ20の内周面27Aとハウジング30の外周面32Aとを互いに摺動させる。この摺動がスムーズに行えるように、内周面27Aは平滑面であることが好適である。また内周面27Aは断面円形であってよい。より詳細には、その断面形状は、理想的には歪みのない真円形状であることが好ましいが、上記のような摺動を妨げない範囲で、つまり実質的に断面円形と認められる範囲で、僅かな楕円形状であってもよい。
 図3、7、8を参照して、ハウジング30は略円筒の部材であって、上端(一端)に第二接続フランジ32が形成され、下端(他端)に導出管33が形成される。導出管33の下端が導出口31となる。導出口31は静脈側回路51の上流側のチューブに、溶剤による接着等により接続され、エアトラップチャンバ10内の液体(血液、生理食塩水等)を静脈側回路51に導出する。第二接続フランジ32と導出管33の間は円筒形状のハウジング本体34が設けられる。
 ハウジング30は、上から下に行くにつれて、すなわち、第二接続フランジ32、ハウジング本体34、及び導出管33の順に、内径が小さくなるように構成される。図8を参照して、第二接続フランジ32の中心軸C3が導出口31の開口軸(ハウジング本体34の中心軸)C2の軸外に配置されるように、第二接続フランジ32及び導出口31が形成される。したがって図7に例示されるように、ハウジング本体34に対して偏心されるように、第二接続フランジ32が接続される。
 また、ハウジング本体34と導出管33は同軸となるように形成される。その結果、導出口31の開口軸C2は第二接続フランジ32の中心軸C3の軸外に設けられる。上述したように、キャップ20の導入口24の開口軸C1が第一接続フランジ27の中心軸C3の軸外に設けられる。また、導出口31の開口軸C2が第二接続フランジ32の中心軸C3の軸外に設けられる。また図示されているように開口軸C1,C2及び中心軸C3は互いに平行に設けられる。このような配置とすることで、導入口24の開口軸C1が導出口31の開口軸C2の軸外に配置可能となる。これにより、導出口31から逆流した気泡が上昇したときに、当該気泡が導入口24に進入することが抑制される。
 例えばハウジング本体34の内径DOと、導入管21の内径DIを用いると、導入管21の開口軸C1と導出口31の開口軸C2との離間距離Lは、L>(DI+DO)/2であることが好適である。なお、ハウジング本体34が、その内径が下端に行くほど狭くなるようなテーパ形状である場合には、当該テーパ形状の最大内径が内径DOとしてよい。
 第二接続フランジ32の外周面32Aはキャップ20の第一接続フランジ27の内周面27A(第一合わせ面)と合わせられる第二合わせ面となる。第一接続フランジ27の内周面27Aと同様にして、第二接続フランジ32の外周面32Aは、突起やねじ山等の無い平滑面であってよい。また、外周面32Aの断面形状は、理想的には歪みのない真円形状であることが好ましいが、上記のような摺動を妨げない範囲で、つまり実質的に断面円形と認められる範囲で、僅かな楕円形状であってもよい。
 図7を参照して、キャップ20及びハウジング30にはそれぞれパーティングライン28A,28Bが形成される。パーティングライン28A,28Bはキャップ20及びハウジング30の組み付けの際に位置合わせ構造として利用される。
 例えばパーティングライン28A,28Bは、図9上段に示すような、導入口24の開口軸C1、導出口31の開口軸C2、及び第一接続フランジ27の中心軸C3が直線状に配置された直線配置の際に、互いの位置が重なるように形成される。例えば、可動用金型と固定用金型との形状や配置を調整して、射出成形を行う際に、キャップ20にパーティングライン28Aが形成され、ハウジング30にパーティングライン28Bが形成される。
<エアトラップチャンバの組み立て>
 以下では本実施形態に係るエアトラップチャンバ10の組み立てについて説明する。まず、フィルタ40がハウジング本体34に組み付けられる。図8を参照して、フィルタ40の天井部42を先頭にして、導出口31からチャンバ内にフィルタ40が挿入される。さらに導出管33の内周面とフィルタ40の底部の外周面との間に溶剤(接着剤)が塗布されたチューブ(図示せず)が押し込まれフィルタ40が位置決めされる。この位置決めの際に溶剤によりチューブが導出管33の内周面に接着される。このように、チューブによって、ハウジング30とフィルタ40との間がシールされる。
 次に、キャップ20をハウジング30に取り付ける。キャップ20の第一接続フランジ27の内周面27A及びハウジング30の第二接続フランジ32の外周面32Aの少なくとも一方に接着剤(溶剤)を塗布し、第一接続フランジ27に第二接続フランジ32を挿入させる。
 さらに接着剤をなじませるために、つまり第一接続フランジ27の内周面27Aと第二接続フランジ32の外周面32Aの表面形状に追従させる形で接着剤を分布させるために、キャップ20及びハウジング30を相対回動させる。このとき、キャップ20及びハウジング30は第一接続フランジ27及び第二接続フランジ32の中心軸C3を回転軸として相対回転させられる。
 この相対回転の際に、導入口24の開口軸C1と導出口31の開口軸C2とが相対変位させられる。例えば図9に例示されるように、第一及び第二接続フランジ27,32の中心軸C3を回転中心として、当該中心軸C3からの径が異なる開口軸C1及び開口軸C2とが相対回転させられる。例えばキャップ20及びハウジング30は、図9上段の、開口軸C1及び開口軸C2が最も離間される直線配置や、開口軸C1及び開口軸C2が近接される、図9中段及び下段に示される折れ線配置となる。
 キャップ20及びハウジング30を相対回動させて接着剤をなじませた後、図7に示すキャップ20のパーティングライン28Aとハウジング30のパーティングライン28Bとを位置合わせして図9上段の直線配置とする。例えばパーティングライン28A,28Bが一直線上に並ぶようにキャップ20とハウジング30の位置が揃えられる。その後、接着剤が硬化してキャップ20及びハウジング30が固着される。このようにすることで、導出口31の開口軸C2と導入口24の開口軸C1との相対角度を、予め定めた設計値に合わせることが可能となる。
 なお、上述する実施形態では、キャップ20の第一合わせ面を、第一接続フランジ27の内周面27Aとし、また、ハウジング30の第二合わせ面を、第二接続フランジ32の外周面32Aとしたが、この形態に限られない。要するに接続フランジ同士が径方向で対向する位置関係にあればよく、第一接続フランジ27を第二接続フランジ32よりも小径とした上で、第一接続フランジ27の外周面を第一合わせ面とし、第二接続フランジ32の内周面を第二合わせ面としてもよい。
<位置合わせ構造の別例>
 図10には、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10の別例が示される。この例では、パーティングライン28A,28Bに代えて、第一接続フランジ27の外周面に突起であるリブ128Aを突設させ、また、ハウジング本体34の外周面にもリブ128Bを突設させている。例えばハウジング本体34のリブ128Bの上端は第二接続フランジの下端に設けられる。
 エアトラップチャンバ10の組み立てに際して、リブ128A,128Bの位置を揃える、つまり一直線上に配列されるようにキャップ20とハウジング30の相対位置を揃えることで、図9上段の直線配置が得られる。つまり、導出口31の開口軸C2と導入口24の開口軸C1との相対角度を、予め定めた設計値に合わせることが可能となる。
 このように、突起物であるリブ128A,128Bを位置合わせ構造として利用することで、目視での位置合わせ確認に加えて、探触による位置合わせの確認、つまり触ってみて位置が揃っているか否かを確認できる。
 なお、目視での位置合わせ確認に加えて、探触による位置合わせの確認が可能であるとの観点から、第一接続フランジ27の外周面に、リブ128Aの代わりとして径方向内側に掘り込まれた凹み溝を形成させ、また、ハウジング本体34の外周面にも、リブ128Bの代わりとして、凹み溝を形成させてよい。
<位置合わせ構造の更なる別例>
 図11には、本実施形態に係るエアトラップチャンバ10の更なる別例が示される。この例では、パーティングライン28A,28Bに代えて、第一接続フランジ27の外周面に位置合わせマーク228Aが印字され、また、ハウジング本体34の外周面にも位置合わせマーク228Bが印字されている。例えばハウジング本体34の位置合わせマーク228Bの上端は第二接続フランジ32の下端に設けられる。
 エアトラップチャンバ10の組み立てに際して、位置合わせマーク228A,228Bの位置を揃える、つまり一直線上に配列されるようにキャップ20とハウジング30の相対位置を揃えることで、図9上段の直線配置が得られる。つまり、導出口31の開口軸C2と導入口24の開口軸C1との相対角度を、予め定めた設計値に合わせることが可能となる。
 このように、キャップ20及びハウジング30に位置合わせマーク228A,228Bを印字させることで、当該印字における解像度レベルでの位置合わせ精度が確保される。例えばインクジェットプリンタでは1000DPI(Dot Per Ink)程度の解像度を備えており、理論上2.54cm×10-3程度のオーダーの位置合わせが可能となる。
<位置合わせ構造のまた更なる別例>
 以上説明した実施形態では、第一接続フランジ27の外周面と、ハウジング本体34の外周面に、同一種類の位置合わせ構造(パーティングライン28A,28B、リブ128A,128B(突起)、凹み溝、位置合わせマーク228A,228B)を形成させていたが、この形態に限らない。要するにキャップ20とハウジング30との位置合わせができればよいのであるから、キャップに、パーティングライン28A、リブ128A、凹み溝、及び位置合わせマーク228Aの少なくとも一つが形成され、ハウジング30にも、パーティングライン28B、リブ128B、凹み溝、及び位置合わせマーク228Bの少なくとも一つが形成されていればよい。
 10 エアトラップチャンバ、12 チャンバ本体、20 キャップ、21 導入管、22 エア抜き口、23 吐出口、24 導入口、25 キャップ本体、27 第一接続フランジ、27A 第一接続フランジの内周面(第一合わせ面)、28A,28B パーティングライン(位置合わせ構造)、30 ハウジング、31 導出口、32 第二接続フランジ、32A 第二接続フランジの外周面(第二合わせ面)、33 導出管、34 ハウジング本体、50 動脈側回路、51 静脈側回路、54 血液浄化器、55 透析装置、128A,128B リブ(位置合わせ構造)、228A,228B 位置合わせマーク(位置合わせ構造)。
 

Claims (3)

  1.  一端に導入口が設けられるとともに、他端に断面円形の第一合わせ面を有する第一接続フランジが設けられ、前記導入口の開口軸が前記第一合わせ面の中心軸の軸外に設けられるキャップと、
     一端に、前記第一合わせ面と合わせられる断面円形の第二合わせ面を有する第二接続フランジが設けられるとともに、他端に導出口が設けられ、前記導出口の開口軸が前記第二合わせ面の中心軸の軸外に設けられるハウジングと、
    を備え、
     前記キャップ及びハウジングに位置合わせ構造が設けられる、
    エアトラップチャンバ。
  2.  請求項1に記載のエアトラップチャンバであって、
     前記位置合わせ構造として、前記キャップに、パーティングライン、突起、凹み溝、及び位置合わせマークの少なくとも一つが形成され、前記ハウジングにも、前記パーティングライン、前記突起、前記凹み溝、及び前記位置合わせマークの少なくとも一つが形成される、
    エアトラップチャンバ。
  3.  脱血された血液が循環される体外循環回路の流路上に、請求項1または2に記載のエアトラップチャンバが接続された、
    体外循環回路。
     
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