JPH01198557A - 中空糸膜型人工肺 - Google Patents
中空糸膜型人工肺Info
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- JPH01198557A JPH01198557A JP16009587A JP16009587A JPH01198557A JP H01198557 A JPH01198557 A JP H01198557A JP 16009587 A JP16009587 A JP 16009587A JP 16009587 A JP16009587 A JP 16009587A JP H01198557 A JPH01198557 A JP H01198557A
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Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、体外血液循環において、血液中の二酸化炭素
を除去し、酸素を添加するための中空糸膜型人工肺に関
する。
を除去し、酸素を添加するための中空糸膜型人工肺に関
する。
[従来の技術]
従来、人工肺は、大別して、気泡型と模型に分類される
。
。
積層型、コイル型、中空糸型等の模型人工肺は、気泡型
人工肺に比較して、溶血、蛋白質変性、血液凝固等の血
液損傷が少ない点で優れており、近年かなり普及してき
た。
人工肺に比較して、溶血、蛋白質変性、血液凝固等の血
液損傷が少ない点で優れており、近年かなり普及してき
た。
さらに、模型人工肺のうち多孔質ガス交換膜を用いたも
のが高いガス交換能を有することから広く用いられてい
る。このような、多孔質ガス交換膜を用いた模型人工肺
としては、例えば、特開昭54−160098号公報、
特開昭57−136456号公報などがある。従来の模
型人工肺を第18図に示す。この人工肺では、中空糸膜
60の内部を血液が流れ、中空糸膜60の外部とハウジ
ング62の間をガスが流れる。ガスのチャネリングを防
ぐために、人工肺のハウジングの両端の中空糸膜束を接
着する隔壁部分では中空糸膜束の径を広げて中空糸膜間
の間隙を大きくし、中空糸膜束の長平方向の中間部では
、中空糸膜束の外径を小さくして中空糸膜の全体にガス
が行き渡るようになっている。
のが高いガス交換能を有することから広く用いられてい
る。このような、多孔質ガス交換膜を用いた模型人工肺
としては、例えば、特開昭54−160098号公報、
特開昭57−136456号公報などがある。従来の模
型人工肺を第18図に示す。この人工肺では、中空糸膜
60の内部を血液が流れ、中空糸膜60の外部とハウジ
ング62の間をガスが流れる。ガスのチャネリングを防
ぐために、人工肺のハウジングの両端の中空糸膜束を接
着する隔壁部分では中空糸膜束の径を広げて中空糸膜間
の間隙を大きくし、中空糸膜束の長平方向の中間部では
、中空糸膜束の外径を小さくして中空糸膜の全体にガス
が行き渡るようになっている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかし、第13図に示した人工肺では、中空糸膜束中の
中空糸膜の分散が十分でない場合、あるいは人工肺を小
型にするため内径の細いハウジング内に中空糸膜束を収
納し中空糸膜の充填率が高い場合などガス流入口64よ
り流入した酸素含有ガスが全体の中空糸膜に接触せず、
特に中空糸膜束の中心部まで酸素含有ガスが流入しにく
いため酸素含有ガスが中空糸膜束の周縁部分を流れ中心
部の中空糸膜がガス交換に寄与しないという問題点があ
った。また、上記のような人工肺において、中空糸膜束
の内部まで酸素含有ガスが十分に流通するようにするた
めには、ハウジング端部における中空糸膜の充填率をか
なり低くしなければならず、このためには内径の大きな
ハウジングを用いなければならず、人工肺全体が大型と
なり血液のプライミングボリュームを多くなるという問
題点を有していた。そこで、本発明は、大型のハウジン
グを用いること・なく、かつガス流入口より流入した酸
素含有ガスが、中空糸膜束の内部まで流入することがで
き、ガス交換能の高い中空糸膜型人工肺を提供すること
にある。
中空糸膜の分散が十分でない場合、あるいは人工肺を小
型にするため内径の細いハウジング内に中空糸膜束を収
納し中空糸膜の充填率が高い場合などガス流入口64よ
り流入した酸素含有ガスが全体の中空糸膜に接触せず、
特に中空糸膜束の中心部まで酸素含有ガスが流入しにく
いため酸素含有ガスが中空糸膜束の周縁部分を流れ中心
部の中空糸膜がガス交換に寄与しないという問題点があ
った。また、上記のような人工肺において、中空糸膜束
の内部まで酸素含有ガスが十分に流通するようにするた
めには、ハウジング端部における中空糸膜の充填率をか
なり低くしなければならず、このためには内径の大きな
ハウジングを用いなければならず、人工肺全体が大型と
なり血液のプライミングボリュームを多くなるという問
題点を有していた。そこで、本発明は、大型のハウジン
グを用いること・なく、かつガス流入口より流入した酸
素含有ガスが、中空糸膜束の内部まで流入することがで
き、ガス交換能の高い中空糸膜型人工肺を提供すること
にある。
[問題点を解決するための手段]
上記本発明の目的を達成するものは、ハウジングと、該
ハウジング内に挿入された多数の多孔質中空糸膜からな
る中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジン
グの両端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジングの
端部付近に設けられ、前記中空糸膜の外面と前記ハウジ
ングの内面と隔壁とにより形成される空間に連通ずるガ
ス流入口およびガス流出口と、前記ハウジングの端部に
取り付けられた血液流入口と血液流出口とを有する中空
糸膜型人工肺において、少なくとも前記ガス流入口付近
の中空糸膜束内に、中空糸膜束内部方向に延びるガス誘
導部材を設けたこと中空糸膜型人工肺である。
ハウジング内に挿入された多数の多孔質中空糸膜からな
る中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジン
グの両端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジングの
端部付近に設けられ、前記中空糸膜の外面と前記ハウジ
ングの内面と隔壁とにより形成される空間に連通ずるガ
ス流入口およびガス流出口と、前記ハウジングの端部に
取り付けられた血液流入口と血液流出口とを有する中空
糸膜型人工肺において、少なくとも前記ガス流入口付近
の中空糸膜束内に、中空糸膜束内部方向に延びるガス誘
導部材を設けたこと中空糸膜型人工肺である。
そして、前記中空糸膜は、内径100〜10OQμm、
肉厚5〜80μlでかつ直径100人〜5μmの微細孔
を有するものであることが好ましい。そして、前記ガス
誘導部材は、例えば平面状のものである。また、前記ガ
ス誘導部材は、例えば曲面状のものである。さらに、前
記ガス誘導部材は、厚さが30〜4GOμ次であること
が好ましい。さらに、前記ガス誘導部材は、網目構造物
であることが好ましい。さらに、前記ガス誘導部材は、
網目の大きさが20〜400メツシュであることが好ま
しい。そして、前記ガス誘導部材は、例えば中空糸膜束
の周縁部内部より中空糸膜束のほぼ中心を通り他の周縁
部内部まで延びているものである。また、前記ガス誘導
部材は、複数設けられていてもよい。また、前記ガス誘
導部材は、例えば中空糸膜束周縁部内部より中空糸膜束
の中心方向に延びる複数のガス誘導部材よりなるもので
ある。また、前記複数のガス誘導部材は、例えばほぼ等
間隔に離間し、周縁部内部より中空糸膜束のほぼ中心方
向に延びるものである。
肉厚5〜80μlでかつ直径100人〜5μmの微細孔
を有するものであることが好ましい。そして、前記ガス
誘導部材は、例えば平面状のものである。また、前記ガ
ス誘導部材は、例えば曲面状のものである。さらに、前
記ガス誘導部材は、厚さが30〜4GOμ次であること
が好ましい。さらに、前記ガス誘導部材は、網目構造物
であることが好ましい。さらに、前記ガス誘導部材は、
網目の大きさが20〜400メツシュであることが好ま
しい。そして、前記ガス誘導部材は、例えば中空糸膜束
の周縁部内部より中空糸膜束のほぼ中心を通り他の周縁
部内部まで延びているものである。また、前記ガス誘導
部材は、複数設けられていてもよい。また、前記ガス誘
導部材は、例えば中空糸膜束周縁部内部より中空糸膜束
の中心方向に延びる複数のガス誘導部材よりなるもので
ある。また、前記複数のガス誘導部材は、例えばほぼ等
間隔に離間し、周縁部内部より中空糸膜束のほぼ中心方
向に延びるものである。
本発明の模型人工肺を図面に示した実施例を用いて説明
する。
する。
第1図は本発明の一実施例の中空糸膜型人工肺の一部断
面図であり、第2図は、第1図に示した中空糸膜型人工
肺におけるガス流入口13部分にて切断した断面図であ
る。
面図であり、第2図は、第1図に示した中空糸膜型人工
肺におけるガス流入口13部分にて切断した断面図であ
る。
本発明の中空糸膜型人工肺1は、ハウジング6と、ハウ
ジング6内に挿入された多数の多孔質中空糸膜2からな
る中空糸膜束4と、中空糸膜束4の両端部をハウジング
6の両端部に液密に固定する隔壁10.11と、ハウジ
ング6の端部付近に設けられ、中空糸膜2の外面とハウ
ジング6の内面と隔壁10.11とにより形成される空
間に連通ずるガス流入口13およびガス流出口14と、
ハウジング6の端部に取り付けられた血液流入口29と
血液流出口28とを有する中空糸膜型人工肺において、
少なくともガス流入口13付近の中空糸膜束4内に、中
空糸膜束4内部方向に延びるガス誘導部材3を設けたも
のである。
ジング6内に挿入された多数の多孔質中空糸膜2からな
る中空糸膜束4と、中空糸膜束4の両端部をハウジング
6の両端部に液密に固定する隔壁10.11と、ハウジ
ング6の端部付近に設けられ、中空糸膜2の外面とハウ
ジング6の内面と隔壁10.11とにより形成される空
間に連通ずるガス流入口13およびガス流出口14と、
ハウジング6の端部に取り付けられた血液流入口29と
血液流出口28とを有する中空糸膜型人工肺において、
少なくともガス流入口13付近の中空糸膜束4内に、中
空糸膜束4内部方向に延びるガス誘導部材3を設けたも
のである。
本発明の人工肺lに用いられる中空糸膜2は、多孔質膜
であり、中空糸膜壁に貫通する多数の微細孔を有してい
る。ガス交換膜としては、肉厚5〜80μm、好ましく
は10〜60μ11空孔率20〜80%、好ましくは3
0〜60%、また微細の孔径は0.01〜5μm1好ま
しくは0.01〜1μm程度、内径100〜1000μ
m、好ましくは100〜300μmのものが好適に使用
される。
であり、中空糸膜壁に貫通する多数の微細孔を有してい
る。ガス交換膜としては、肉厚5〜80μm、好ましく
は10〜60μ11空孔率20〜80%、好ましくは3
0〜60%、また微細の孔径は0.01〜5μm1好ま
しくは0.01〜1μm程度、内径100〜1000μ
m、好ましくは100〜300μmのものが好適に使用
される。
中空糸膜2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、ポリスルホン、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
高分子が使用でき、好ましくは、疎水性高分子であり、
特に好ましくは、ポリオレフィン系樹脂であり、より好
ましくは、ポリプロピレンであり、延伸法または固液層
分離法などにより微細孔を形成させたポリプロピレンが
望ましい。
レン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、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
高分子が使用でき、好ましくは、疎水性高分子であり、
特に好ましくは、ポリオレフィン系樹脂であり、より好
ましくは、ポリプロピレンであり、延伸法または固液層
分離法などにより微細孔を形成させたポリプロピレンが
望ましい。
中空糸膜型人工肺lとして、第1図にその一実施態様で
ある中空糸膜型人工肺の組み立て状態を示しである。こ
の中空糸膜型人工肺lは、筒状体のハウジング6と、こ
のハウジング6内全体に広がって中空糸膜2がto、o
oo〜60..000本収納されている。そして、この
中空糸膜2は、その壁内に中空糸膜の内部と外部を連通
ずるガス流、路を形成する多数の微細孔を有しており、
中空糸膜2の両端部は、それぞれの開口が閉塞されない
状態で隔壁10.11によりハウジング6の端部に液密
に固着されている。そして、この隔壁10.Ifにより
、ハウジング6内部は、中空糸膜外壁とハウジング6の
内壁と隔壁10.11により形成される酸素室12と、
中空糸膜内部に形成される血液流通用空間とに区画され
る。
ある中空糸膜型人工肺の組み立て状態を示しである。こ
の中空糸膜型人工肺lは、筒状体のハウジング6と、こ
のハウジング6内全体に広がって中空糸膜2がto、o
oo〜60..000本収納されている。そして、この
中空糸膜2は、その壁内に中空糸膜の内部と外部を連通
ずるガス流、路を形成する多数の微細孔を有しており、
中空糸膜2の両端部は、それぞれの開口が閉塞されない
状態で隔壁10.11によりハウジング6の端部に液密
に固着されている。そして、この隔壁10.Ifにより
、ハウジング6内部は、中空糸膜外壁とハウジング6の
内壁と隔壁10.11により形成される酸素室12と、
中空糸膜内部に形成される血液流通用空間とに区画され
る。
そして、ハウジング6には、その一方の端部付近には酸
素を含むガスの流入口13が、他端付近には、その流出
口14が設けられている。さらに、隔壁11の外側には
、血液流入口29と環状凸部25を育する流路形成部材
19がネジリング23により固定されており、また隔壁
10の外側には、血液流出口28と環状凸部24を有す
る流路形成部材18がネジリング22により固定されて
いる。そして、流路形成部材18.19の凸部24.2
5は、隔壁10.11に当接しており、この凸部24.
25の外側周縁には、ネジリング22.23のそれぞれ
に設けられた少なくとも2つの孔30,31,32,3
3.の一方よりシ−ル剤が充填され、流路形成部材18
.19を隔壁10.11に液密に固着している。
素を含むガスの流入口13が、他端付近には、その流出
口14が設けられている。さらに、隔壁11の外側には
、血液流入口29と環状凸部25を育する流路形成部材
19がネジリング23により固定されており、また隔壁
10の外側には、血液流出口28と環状凸部24を有す
る流路形成部材18がネジリング22により固定されて
いる。そして、流路形成部材18.19の凸部24.2
5は、隔壁10.11に当接しており、この凸部24.
25の外側周縁には、ネジリング22.23のそれぞれ
に設けられた少なくとも2つの孔30,31,32,3
3.の一方よりシ−ル剤が充填され、流路形成部材18
.19を隔壁10.11に液密に固着している。
上記説明において、ネジリングを用いたしのにて説明し
たが、これに限らす流路形成部材を直接ハウジングに高
周波、超音波などを用いて融着させてもよく、また接着
剤などを用いて接着してもよい。さらに、上記シール剤
の代わりに、シリコーンゴムなどで形成した0リングを
用いて、流路形成部材を隔壁に液密状態にシールしても
よい。
たが、これに限らす流路形成部材を直接ハウジングに高
周波、超音波などを用いて融着させてもよく、また接着
剤などを用いて接着してもよい。さらに、上記シール剤
の代わりに、シリコーンゴムなどで形成した0リングを
用いて、流路形成部材を隔壁に液密状態にシールしても
よい。
そして、人工肺1のガス流入口13付近の中空糸膜束4
内に、中空糸膜束4の周縁付近より少なくとも中空糸膜
束4の内部方向に延びるガス誘導部材3が収納されてい
る。第2図に示す実施例では、ガス誘導部材3は、平面
形状のものであり、ほぼ等間隔離間した中空糸膜束4の
周縁部より中空糸膜束4の中心部付近まで延びる4枚の
ガス誘導部材により形成されている。ガス誘導部材3の
設置状態の簡略図を第3図に示す。
内に、中空糸膜束4の周縁付近より少なくとも中空糸膜
束4の内部方向に延びるガス誘導部材3が収納されてい
る。第2図に示す実施例では、ガス誘導部材3は、平面
形状のものであり、ほぼ等間隔離間した中空糸膜束4の
周縁部より中空糸膜束4の中心部付近まで延びる4枚の
ガス誘導部材により形成されている。ガス誘導部材3の
設置状態の簡略図を第3図に示す。
4枚のガス誘導部材により形成されるガス誘導部材3は
、中空糸膜束4の中心部分にて、相互に接触しない部分
を有している。このようにすることにより、ガス誘導部
材部分だけをガスが流れ、ガス誘導部材から離れた位置
にある中空糸膜周辺にガスが拡散しなくなることを防止
でき好ましい。
、中空糸膜束4の中心部分にて、相互に接触しない部分
を有している。このようにすることにより、ガス誘導部
材部分だけをガスが流れ、ガス誘導部材から離れた位置
にある中空糸膜周辺にガスが拡散しなくなることを防止
でき好ましい。
また、ガス誘導部材は、4枚に限らず、1枚であっても
よく、さらには、2枚以上であってよい。より好ましく
は、3枚以上のものをほぼ等間隔離間した中空糸膜束4
の周縁部より中空糸膜束4の中心部付近まで延びるよう
に設けることである。
よく、さらには、2枚以上であってよい。より好ましく
は、3枚以上のものをほぼ等間隔離間した中空糸膜束4
の周縁部より中空糸膜束4の中心部付近まで延びるよう
に設けることである。
また、ガス誘導部材の形状としては、平面形状に限られ
ず、曲面形状であってもよい。
ず、曲面形状であってもよい。
ガス誘導部材3としては、ポリオレフィン(例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン)、ポリエステル、ポリ塩
化ビニルなどの合成樹脂、鉄、ステンレスなどの金属、
セラミックなどにより形成した板状のものであってもよ
いが、好ましくはガスの流入抵抗が少ない網目構造を有
するものである。網目構造゛のものとして、例えばポリ
エステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維な
どの合成繊維または不織布、スレンレスなどの金属線、
炭素繊維、ガラス繊維、多孔質セラミックなどによ・り
形成され、網目の大きさが20〜4.00メツシュ、好
ましくは20〜100メツシュであり、厚さが100〜
400μ!、好ましくは150〜300ux、中空糸膜
束4の軸方向の長さが、中空糸膜の有効長の10〜80
%、好ましくは20〜40%である。
リエチレン、ポリプロピレン)、ポリエステル、ポリ塩
化ビニルなどの合成樹脂、鉄、ステンレスなどの金属、
セラミックなどにより形成した板状のものであってもよ
いが、好ましくはガスの流入抵抗が少ない網目構造を有
するものである。網目構造゛のものとして、例えばポリ
エステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維な
どの合成繊維または不織布、スレンレスなどの金属線、
炭素繊維、ガラス繊維、多孔質セラミックなどによ・り
形成され、網目の大きさが20〜4.00メツシュ、好
ましくは20〜100メツシュであり、厚さが100〜
400μ!、好ましくは150〜300ux、中空糸膜
束4の軸方向の長さが、中空糸膜の有効長の10〜80
%、好ましくは20〜40%である。
ノ
そして、ガス誘導部材3は、第1図に示すように、ガス
流入口13より流入したガスが容易に接触できるように
、中空糸膜束4がハウジング6と接触していない部分に
少なくとも設けられていることが好ましい。第1図では
、ガス流入口13付近にのみ設けられているが、ハウジ
ング6の中間部分である中空糸膜2の拘束部まで、延び
ていてもよく、さらには、ガス流出口14付近まで延び
ていてもよい。そして、ガス誘導部材3は、第1図に示
した実施例のように、隔壁10内にその端部が埋め込ま
れ、保持されていることが好ましい。ガス誘導部材3の
端部を隔壁10により保持させる方法としては、ガス誘
導部材3を内部に有する中空糸膜束を作成した後、この
中空糸膜束4をハウジング内に挿入し、ハウジング6の
端部に中空糸膜束4とともにガス誘導部材の端部をボッ
ティング剤(例えば、ポリウレタン)により形成される
隔壁10により固着するすることにより行うことができ
る。このように、ガス誘導部材3の端部を隔壁10内に
埋め込むことにより、ガス誘導部材3の移動を防止する
ことができるためである。
流入口13より流入したガスが容易に接触できるように
、中空糸膜束4がハウジング6と接触していない部分に
少なくとも設けられていることが好ましい。第1図では
、ガス流入口13付近にのみ設けられているが、ハウジ
ング6の中間部分である中空糸膜2の拘束部まで、延び
ていてもよく、さらには、ガス流出口14付近まで延び
ていてもよい。そして、ガス誘導部材3は、第1図に示
した実施例のように、隔壁10内にその端部が埋め込ま
れ、保持されていることが好ましい。ガス誘導部材3の
端部を隔壁10により保持させる方法としては、ガス誘
導部材3を内部に有する中空糸膜束を作成した後、この
中空糸膜束4をハウジング内に挿入し、ハウジング6の
端部に中空糸膜束4とともにガス誘導部材の端部をボッ
ティング剤(例えば、ポリウレタン)により形成される
隔壁10により固着するすることにより行うことができ
る。このように、ガス誘導部材3の端部を隔壁10内に
埋め込むことにより、ガス誘導部材3の移動を防止する
ことができるためである。
そして、ガス誘導部材3を設けたことによりガス誘導部
材3が設けられている部分の中空糸膜の充填率が、50
%以上であっても、ガスはほぼ中空糸膜束4の中心まで
流入することができ、ガス交換効率を高めることができ
る。中空糸膜の充填率とは、ハウジング6の内径をRと
し、中空糸膜の外径をr、中空糸膜の本数をnとしたと
き、 ゛ 充填率・中空糸膜の断面積の総和/ハウシングの内断面
積×100であり、 充填率=n ・1/2πr ’/ l/2πR’X 1
00により求められる。
材3が設けられている部分の中空糸膜の充填率が、50
%以上であっても、ガスはほぼ中空糸膜束4の中心まで
流入することができ、ガス交換効率を高めることができ
る。中空糸膜の充填率とは、ハウジング6の内径をRと
し、中空糸膜の外径をr、中空糸膜の本数をnとしたと
き、 ゛ 充填率・中空糸膜の断面積の総和/ハウシングの内断面
積×100であり、 充填率=n ・1/2πr ’/ l/2πR’X 1
00により求められる。
上記説明では、ガス誘導部材3として、4枚の平面形状
をしたものを用いた場合を例として、説明したが、これ
に限らず種々の形態か考えられる。例えば、第4図ない
し第11図にガス誘導部材3の他の形態を有する実施例
について説明する。第4図ないし第11図は、ガス流入
口13付近にて、切断した中空糸膜型人工肺の断面図で
ある。なお、中空糸膜を省略しである。
をしたものを用いた場合を例として、説明したが、これ
に限らず種々の形態か考えられる。例えば、第4図ない
し第11図にガス誘導部材3の他の形態を有する実施例
について説明する。第4図ないし第11図は、ガス流入
口13付近にて、切断した中空糸膜型人工肺の断面図で
ある。なお、中空糸膜を省略しである。
第4図に示すものは、ガス誘導部材3は、1枚の平面形
状をしたガス誘導部材であり、中空糸膜束4の周縁部内
部より中空糸膜束4のほぼ中心(ハウジング6の中心)
を通り他の周縁部内部まで延びているものである。ちょ
うど、中空糸膜束4を2つに区分するように設けられて
いる。ガス誘導部材の材質等については、上述したもの
と同じである。
状をしたガス誘導部材であり、中空糸膜束4の周縁部内
部より中空糸膜束4のほぼ中心(ハウジング6の中心)
を通り他の周縁部内部まで延びているものである。ちょ
うど、中空糸膜束4を2つに区分するように設けられて
いる。ガス誘導部材の材質等については、上述したもの
と同じである。
第5図に示す乙のでは、ガス誘導部材3は、中空糸膜束
4周縁部内部より中空糸膜束4の中心方向(ハウジング
6の中心方向)に延びる3枚数のガス誘導部材よりなる
ものである。また、3枚のガス誘導部材は、ほぼ等間隔
に離間した周縁部内部より中空糸膜束4のほぼ中心方向
に延びているものである。
4周縁部内部より中空糸膜束4の中心方向(ハウジング
6の中心方向)に延びる3枚数のガス誘導部材よりなる
ものである。また、3枚のガス誘導部材は、ほぼ等間隔
に離間した周縁部内部より中空糸膜束4のほぼ中心方向
に延びているものである。
第6図に示すものでは、ガス誘導部材3は、中空糸膜束
4周縁部内部より中空糸膜束4の中心方向(ハウジング
6の中心方向)に延びる平面形状の8枚数のガス誘導部
材よりなるものである。また、8枚のガス誘導部材は、
ほぼ等間隔に離間した周縁部内部より中空糸膜束4のほ
ぼ中心方向に延びているものである。
4周縁部内部より中空糸膜束4の中心方向(ハウジング
6の中心方向)に延びる平面形状の8枚数のガス誘導部
材よりなるものである。また、8枚のガス誘導部材は、
ほぼ等間隔に離間した周縁部内部より中空糸膜束4のほ
ぼ中心方向に延びているものである。
第7図に示すものでは、ガス誘導部材3は、3枚の平面
形状をしたガス誘導部材よりなり、各ガス誘導部材は、
ほぼ等間隔に離間した周縁部内部より中空糸膜束4の内
部方向でかつ隣合うガス誘導部材の端部方向に延びてい
るものである。
形状をしたガス誘導部材よりなり、各ガス誘導部材は、
ほぼ等間隔に離間した周縁部内部より中空糸膜束4の内
部方向でかつ隣合うガス誘導部材の端部方向に延びてい
るものである。
第8図に示すものは、ガス誘導部材3は、3枚の平面形
状をしたガス誘導部材であり、1枚のガス誘導部材は、
中空糸膜束4の周縁部内部より中空糸膜束4のほぼ中心
(ハウジング6の中心)を通り他の周縁部内部まで延び
ており、他の2枚のガス誘導部材は、中空糸膜束4の中
心部分を通るガス誘導部材より若干離間した位置に平行
に設けられている。
状をしたガス誘導部材であり、1枚のガス誘導部材は、
中空糸膜束4の周縁部内部より中空糸膜束4のほぼ中心
(ハウジング6の中心)を通り他の周縁部内部まで延び
ており、他の2枚のガス誘導部材は、中空糸膜束4の中
心部分を通るガス誘導部材より若干離間した位置に平行
に設けられている。
第9図に示すものでは、ガス誘導部材3は、中空糸膜束
4周縁部内部より中空糸膜束4の中心方向(ハウジング
6の中心方向)に延びる曲面形状の4枚のガス誘導部材
よりなるものである。また、4枚のガス誘導部材は、ほ
ぼ等間隔に離間した周縁部内部より中空糸膜束4のほぼ
中心方向に延びているものである。
4周縁部内部より中空糸膜束4の中心方向(ハウジング
6の中心方向)に延びる曲面形状の4枚のガス誘導部材
よりなるものである。また、4枚のガス誘導部材は、ほ
ぼ等間隔に離間した周縁部内部より中空糸膜束4のほぼ
中心方向に延びているものである。
第10図に示す乙のでは、ガス誘導部材3は、中空糸膜
束4周縁部内部より中空糸膜束4の中心方向(ハウジン
グ6の中心方向)に延びさらに中空糸膜束4の周縁部方
向に延びる曲面形状の2枚数のガス誘導部材よりなるも
のである。
束4周縁部内部より中空糸膜束4の中心方向(ハウジン
グ6の中心方向)に延びさらに中空糸膜束4の周縁部方
向に延びる曲面形状の2枚数のガス誘導部材よりなるも
のである。
また、2枚のガス誘導部材は、ほぼ等間隔に離間した周
縁部内部より中空糸膜束4のほぼ中心方向に延びさらに
中空糸膜束4のほぼ等間隔離間した周縁部まで延びてい
るものである。第10図のガス誘導部材3の設置状態の
簡略図を第13図に示す。
縁部内部より中空糸膜束4のほぼ中心方向に延びさらに
中空糸膜束4のほぼ等間隔離間した周縁部まで延びてい
るものである。第10図のガス誘導部材3の設置状態の
簡略図を第13図に示す。
第11図に示す乙のでは、ガス誘導部材3は、中空糸膜
束4周縁部内部より1枚のガス誘導部材を、渦巻き状に
中空糸膜束4の中心部分(ハウジング6の中心部分)に
至るように設けたものである。
束4周縁部内部より1枚のガス誘導部材を、渦巻き状に
中空糸膜束4の中心部分(ハウジング6の中心部分)に
至るように設けたものである。
次に、本発明の実施例を挙げて説明する。
[実施例1]
長さ170mm、端部内径124xx、中間部内径92
zmのポリカーボネート製ハウジングに、内径200μ
n1肉厚50μm、空孔率35%、水銀圧入法により測
定した平均孔径600人、有効長(隔壁に埋め込まれて
いない部分の長さ) 140zINのポリプリピレン製
中空糸膜約62000本よりなり、内部に後述するガス
誘導部材を有するガス流入口付近での中杢糸膜束の外径
が約100mmである中空糸膜束をハウジングに収納し
、ガス流入口付近の中空糸膜束中に第2図ないし第3図
に示すような平面形状をしたポリエステル製の70メツ
シュの網目構造を有するガス誘導部材(中空糸膜束の中
心方向の長さ30xu、中空糸膜束の軸方向の有効長(
隔壁に埋め込まれていない部分の長さ) 40xrtt
のものを4枚ほぼ等間隔に離間した中空糸膜束の周縁部
内部より中空糸膜束のほぼ中心方向に延びるように設け
、膜面積的5.4m’を有する第1図に示すような中空
糸膜型人工肺を作成した。
zmのポリカーボネート製ハウジングに、内径200μ
n1肉厚50μm、空孔率35%、水銀圧入法により測
定した平均孔径600人、有効長(隔壁に埋め込まれて
いない部分の長さ) 140zINのポリプリピレン製
中空糸膜約62000本よりなり、内部に後述するガス
誘導部材を有するガス流入口付近での中杢糸膜束の外径
が約100mmである中空糸膜束をハウジングに収納し
、ガス流入口付近の中空糸膜束中に第2図ないし第3図
に示すような平面形状をしたポリエステル製の70メツ
シュの網目構造を有するガス誘導部材(中空糸膜束の中
心方向の長さ30xu、中空糸膜束の軸方向の有効長(
隔壁に埋め込まれていない部分の長さ) 40xrtt
のものを4枚ほぼ等間隔に離間した中空糸膜束の周縁部
内部より中空糸膜束のほぼ中心方向に延びるように設け
、膜面積的5.4m’を有する第1図に示すような中空
糸膜型人工肺を作成した。
この人工肺のガス流入口付近における中空糸膜の充填率
は、50%であった。
は、50%であった。
[実施例2コ
長さ170x、w、端部内径124iz、中間部内径9
2mmのポリカーボネート製ハウジングに、内径200
μm、肉厚50μ屑、空孔率35%、水銀圧入法により
測定した平均孔径60G人、有効長(隔壁に埋め込まれ
ていない部分の長さ) 14013Fのポリブリピレン
製中空糸膜約62000本よりなり、内部に後述するガ
ス誘導部材を有するガス流入口付近での中空糸膜束の外
径が約1100zである中空糸膜束をハウジングに収納
し、ガス流入口付近の中空糸膜束中に第10図および第
12図に示すような平面形状をしたポリエステル製の7
0メツシュの網目構造を有するガス誘導部材(中空糸膜
束の中心方向の長さ80+u+、中空糸膜束の軸方向の
有効長(隔壁に埋め込まれていない部分の長さ)40I
のものを2枚設け、膜面積的5.4m”を有す中空糸膜
型人工肺を作成した。この人工肺のガス流入口付近にお
ける中空糸膜の充填率は、50%であった。
2mmのポリカーボネート製ハウジングに、内径200
μm、肉厚50μ屑、空孔率35%、水銀圧入法により
測定した平均孔径60G人、有効長(隔壁に埋め込まれ
ていない部分の長さ) 14013Fのポリブリピレン
製中空糸膜約62000本よりなり、内部に後述するガ
ス誘導部材を有するガス流入口付近での中空糸膜束の外
径が約1100zである中空糸膜束をハウジングに収納
し、ガス流入口付近の中空糸膜束中に第10図および第
12図に示すような平面形状をしたポリエステル製の7
0メツシュの網目構造を有するガス誘導部材(中空糸膜
束の中心方向の長さ80+u+、中空糸膜束の軸方向の
有効長(隔壁に埋め込まれていない部分の長さ)40I
のものを2枚設け、膜面積的5.4m”を有す中空糸膜
型人工肺を作成した。この人工肺のガス流入口付近にお
ける中空糸膜の充填率は、50%であった。
[比較例]
長さ170zz、端部内径124mm、中間部内径92
ixのポリカーボネート製ハウジングに、内径200μ
m、肉厚50Bm、空孔率35%、水銀圧入法により凍
り定した平均孔径600人、有効長(隔壁に埋め込まれ
ていない部分の長さ) 140xxのポリプリピレン製
中空糸膜約62000本よりなり、ガス流入口付近での
中空糸膜束の外径が約1001である中空糸膜束をハウ
ジングに収納し、膜面積的5.4m″を有する第1図に
示すような中空糸膜型人工肺を作成した。この人工肺の
ガス流入口付近における中空糸膜の充填率は、50%で
あった。
ixのポリカーボネート製ハウジングに、内径200μ
m、肉厚50Bm、空孔率35%、水銀圧入法により凍
り定した平均孔径600人、有効長(隔壁に埋め込まれ
ていない部分の長さ) 140xxのポリプリピレン製
中空糸膜約62000本よりなり、ガス流入口付近での
中空糸膜束の外径が約1001である中空糸膜束をハウ
ジングに収納し、膜面積的5.4m″を有する第1図に
示すような中空糸膜型人工肺を作成した。この人工肺の
ガス流入口付近における中空糸膜の充填率は、50%で
あった。
[実験]
上記実施例1.2および比較例の人工肺を用いて、血液
ガス交換能を測定した。
ガス交換能を測定した。
測定は、人工肺の血液流入口より新鮮ヘパリン化生血(
ヘマトクリット値を生理食塩水により35%に調整、ヘ
モグロビン濃度12±19/d(1,ベース・エフセス
O±2 mEq/Q、酸素飽和度65±5%。
ヘマトクリット値を生理食塩水により35%に調整、ヘ
モグロビン濃度12±19/d(1,ベース・エフセス
O±2 mEq/Q、酸素飽和度65±5%。
炭酸ガス分圧45±5 RmHg、温度37±2℃)を
シングルパスで5.4(/minの流量で流し、ガス流
入口より、純酸素を5.4Q7mの流量で流し、人工肺
の血液流入口および血液流出口での血液のpH。
シングルパスで5.4(/minの流量で流し、ガス流
入口より、純酸素を5.4Q7mの流量で流し、人工肺
の血液流入口および血液流出口での血液のpH。
炭酸ガス分圧(pCOt)、酸素ガス分圧(pO,)を
血液ガス測定装置(Radiometer社製、AB−
L30)により測定し、その結果より血液ガス交換速度
(ガス交換能)を算出した。その結果を、表1に示す。
血液ガス測定装置(Radiometer社製、AB−
L30)により測定し、その結果より血液ガス交換速度
(ガス交換能)を算出した。その結果を、表1に示す。
表1
以上のよ°うに、本発明の実施例の模型人工肺は、比較
例のものに比べて炭酸ガス除去能、および炭酸ガス除去
率が高いものであることがわかった。
例のものに比べて炭酸ガス除去能、および炭酸ガス除去
率が高いものであることがわかった。
[発明の作用]
本発明の中空糸膜型人工肺の作用を、第1図′の中空糸
膜型人工肺を用いて説明する。
膜型人工肺を用いて説明する。
本発明の中空糸膜型人工肺は、体外循環回路中に取り付
けられ、血液は、模型人工肺lの血液流入口より模型人
工肺l内に入り、ガス交換膜2に接触し、二酸化炭素が
除去され、酸素が添加されて、血液流出口より流出する
。そして、このとき本発明の中空糸膜型人工肺では、ガ
ス流出口付近の中空糸膜束4内に、中空糸膜束4の周縁
付近より少なくとも中空糸膜束4の内部方向に延びるガ
ス誘導部材3を有するので、ガス流入口より流入したガ
スが、ガス誘導部材3の表面を通り、中空糸膜束4の周
縁部のみでなくその内部にも確実に流入するため、ガス
交換能、特に二酸化炭素除去能を高めることができる。
けられ、血液は、模型人工肺lの血液流入口より模型人
工肺l内に入り、ガス交換膜2に接触し、二酸化炭素が
除去され、酸素が添加されて、血液流出口より流出する
。そして、このとき本発明の中空糸膜型人工肺では、ガ
ス流出口付近の中空糸膜束4内に、中空糸膜束4の周縁
付近より少なくとも中空糸膜束4の内部方向に延びるガ
ス誘導部材3を有するので、ガス流入口より流入したガ
スが、ガス誘導部材3の表面を通り、中空糸膜束4の周
縁部のみでなくその内部にも確実に流入するため、ガス
交換能、特に二酸化炭素除去能を高めることができる。
[発明の効果]
本発明の中空糸膜型人工肺は、ハウジングと、該ハウジ
ング内に挿入された多数の多孔質中空糸膜からなる中空
糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジングの両
端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジングの端部付
近に設けられ、前記中空糸膜の外面と前記ハウジングの
内面と隔壁とにより形成される空間に連通ずるガス流入
口およびガス流出口と、前記ハウジングの端部に取り付
けられた血液導入口と血液排出口とを有する中空糸膜型
人工肺において、少なくとも前記ガス流出口付近の中空
糸膜束内に、中空糸膜束内部方向に延びるガス誘導部材
を有するので、ガス流入口より流入したガスが、ガス誘
導部付の表面を通り、中空糸膜束の周縁部のみでなくそ
の内部にも確実に流入するため、ハウジング内に収納さ
れた中空糸膜の膜面積全体を有効に利用でき、ガス交換
能、特に二酸化炭素除去能を高めることができる。
ング内に挿入された多数の多孔質中空糸膜からなる中空
糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジングの両
端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジングの端部付
近に設けられ、前記中空糸膜の外面と前記ハウジングの
内面と隔壁とにより形成される空間に連通ずるガス流入
口およびガス流出口と、前記ハウジングの端部に取り付
けられた血液導入口と血液排出口とを有する中空糸膜型
人工肺において、少なくとも前記ガス流出口付近の中空
糸膜束内に、中空糸膜束内部方向に延びるガス誘導部材
を有するので、ガス流入口より流入したガスが、ガス誘
導部付の表面を通り、中空糸膜束の周縁部のみでなくそ
の内部にも確実に流入するため、ハウジング内に収納さ
れた中空糸膜の膜面積全体を有効に利用でき、ガス交換
能、特に二酸化炭素除去能を高めることができる。
第1図は本発明の一実施例の中空糸膜型人工肺の一部断
面図であり、第2図は、第1図に示した中空糸膜型人工
肺におけるガス流入口部分にて切断した断面図であり、
第3図は、第2図におけるガス誘導部材の設置状態の簡
略図であり、第4図ないし第11図は、ガス流入口付近
にて、切断した本発明の他の実施例の中空糸膜型人工肺
の断面図であり、第13図は、第10図におけるガス誘
導部材の設置状態の簡略図であり、第14図は、従来の
中空糸膜型人工肺の一部断面図である。
面図であり、第2図は、第1図に示した中空糸膜型人工
肺におけるガス流入口部分にて切断した断面図であり、
第3図は、第2図におけるガス誘導部材の設置状態の簡
略図であり、第4図ないし第11図は、ガス流入口付近
にて、切断した本発明の他の実施例の中空糸膜型人工肺
の断面図であり、第13図は、第10図におけるガス誘
導部材の設置状態の簡略図であり、第14図は、従来の
中空糸膜型人工肺の一部断面図である。
Claims (11)
- (1)ハウジングと、該ハウジング内に挿入された多数
の多孔質中空糸膜からなる中空糸膜束と、該中空糸膜束
の両端部を前記ハウジングの両端部に液密に固定する隔
壁と、前記ハウジングの端部付近に設けられ、前記中空
糸膜の外面と前記ハウジングの内面と隔壁とにより形成
される空間に連通するガス流入口およびガス流出口と、
前記ハウジングの端部に取り付けられた血液流入口と血
液流出口とを有する中空糸膜型人工肺において、少なく
とも前記ガス流入口付近の中空糸膜束内に、中空糸膜束
内部方向に延びるガス誘導部材を設けたことを特徴とす
る中空糸膜型人工肺。 - (2)前記中空糸膜は、内径100〜1000μm、肉
厚5〜80μmでかつ直径100Å〜5μmの微細孔を
有するものである特許請求の範囲第1項に記載の中空糸
膜型人工肺。 - (3)前記ガス誘導部材は、平面状のものである特許請
求の範囲第1項または第2項のいずれかに記載の中空糸
膜型人工肺。 - (4)前記ガス誘導部材は、曲面状のものである特許請
求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の中空糸
膜型人工肺。 - (5)前記ガス誘導部材は、厚さが30〜400μm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
載の中空糸膜型人工肺。 - (6)前記ガス誘導部材は、網目構造物である特許請求
の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載の中空糸膜
型人工肺。 - (7)前記ガス誘導部材は、網目の大きさが20〜40
0メッシュである特許請求の範囲第6項に記載の中空糸
型人工肺。 - (8)前記ガス誘導部材は、中空糸膜束の周縁部内部よ
り中空糸膜束のほぼ中心を通り他の周縁部内部まで延び
ているものである特許請求の範囲第1項ないし第7項の
いずれかに記載の中空糸膜型人工肺。 - (9)前記ガス誘導部材は、複数設けられている特許請
求の範囲第1項ないし第8項のいずれかに記載の中空糸
膜型人工肺。 - (10)前記ガス誘導部材は、中空糸膜束周縁部内部よ
り中空糸膜束の中心方向に延びる複数のガス誘導部材よ
りなるものである特許請求の範囲第9項に記載の中空糸
膜型人工肺。 - (11)前記複数のガス誘導部材は、ほぼ等間隔に離間
し、周縁部内部より中空糸膜束のほぼ中心方向に延びる
ものである特許請求の範囲第10項に記載の中空糸膜型
人工肺。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16009587A JPH01198557A (ja) | 1987-06-28 | 1987-06-28 | 中空糸膜型人工肺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16009587A JPH01198557A (ja) | 1987-06-28 | 1987-06-28 | 中空糸膜型人工肺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01198557A true JPH01198557A (ja) | 1989-08-10 |
Family
ID=15707747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16009587A Pending JPH01198557A (ja) | 1987-06-28 | 1987-06-28 | 中空糸膜型人工肺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01198557A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03158166A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-08 | Terumo Corp | 中空糸膜型流体処理装置 |
-
1987
- 1987-06-28 JP JP16009587A patent/JPH01198557A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03158166A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-08 | Terumo Corp | 中空糸膜型流体処理装置 |
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