JPH0241172A

JPH0241172A - 血液処理装置

Info

Publication number: JPH0241172A
Application number: JP63192394A
Authority: JP
Inventors: Kunio Horiuchi; 邦雄堀内
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1988-07-30
Filing date: 1988-07-30
Publication date: 1990-02-09
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPH0622597B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野Ｊ本発明は、血液を体外に導出して血液の処理を行い、そ
の後体内に返血するために用いる血液処理装置に関する
。

［従来の技術］一般に、例えば緊急の心肺不全患者に対する生命維持手
段としては、血液を体外に導出して血液の処理を行った
後、再び体内に返血するようにした送血機能を有する人
工心肺が開発され実用に供されている。

従来、この種の人工心肺においては、第７図に示すよう
に、血液処理手段である人工肺７０と、この人工肺７０
に血液を循環させる送血手段である血液ポンプ７１とが
それぞれ独立して組合わせ構成されている。

そして、このような従来の人工心肺を使用するにあって
は、患者側の体内に挿入された脱血カニューラ（図示せ
ず）により導出された血液を、脱血チューブ７２を介し
て血液ポンプ７１に導入し加圧するとともに、回路チュ
ーブ７３を通して人工肺７０に送出し酸素化した後、こ
の酸素化された血液を返血チューブ７４を介して患者側
の体内に挿入された返血カニューラ（図示せず）により
返血させるような血液循環回路を形成しているのが現状
である。

［発明が解決しようとする課却］しかしながら、上記した従来の人工心肺の構造では、緊
急な操作が必要とされる場合に、まず人工肺７０及び血
液ポンプ７１の各部分をそれぞれチューブ７２．７３．
７４で連結し、かつリンゲル液等を気泡が入らないよう
にブライミングを行なった後、患者側の体内に挿入され
た脱血カニューラ及び返血カニューラに脱血チューブ７
２及び返血チューブ７４を接続するという複雑な操作を
必要とするばかりでなく、血液循環回路内の容積が、特
に血液ポンプ７１としてかなり大形のローラポンプを使
用していることと、人工肺７０と血液ポンプ７１との間
を連結する回路チューブ７３の引き回し分だ、け増加し
、プライミングボリュームを減少させるには限界があり
、これによってブライミングに使用したリンゲル液等に
より患者の血液を薄め、輸血等が必要となって血液性の
感染症等を惹起する恐れがあるなどといった問題があっ
た。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは、血液処理手段と送血手段とを
一体化して小型化し、操作性の向上及びプライミングボ
リュームの減少化を図ることができるようにした血液処
理装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記した課題を解決するために、本発明に係る血液処理
装置は、外筒と内筒とで外側収納部と内側収納部とが同
軸状に形成されたハウジングからなり、該ハウジングの
前記外側収納部内に血液処理部を配置し、かつ前記内側
収納部内に送血機構を配置した血液処理装置であって、
前記血液処理部は、血液処理体と該血液処理体における
血液流路の上流側の内周に周状に形成した血液導入口と
、前記血液流路の下流側に形成した血液流出口とを有し
、前記送血機構は、前記血液流路の上流側の内周に対応
させて配置されかつその周縁に前記血液導入口に連通ず
る血液吐出口を有するとともにその頂部に血液流入口を
有する略円錐状の中空な血液流路部材と、該血液流路部
材内の血液流路に回転可能に設置された回転体と、該回
転体を回転駆動させて前記血液流入口から流入する血液
を前記血液吐出口から吐出させる駆動モータとを有して
なることを特徴とする。ここで、前記回転体としては、
周状に均等に配設された案内羽根を有してなることが好
ましい。

また１本発明に係る血液処理装置は、外筒と内筒とで外
側収納部と内側収納部とが同軸状に形成されたハウジン
グからなり、該ハウジングの前記外側収納部内に血液処
理部を配置し、かつ前記内側収納部内に送血機構を配置
した血液処理装置であって、前記血液処理部は、複数の
中空管状体を内蔵し、該中空管状体の内側を血液処理用
流体の流路とするとともに外側を血液流路とするもので
あり、かつ前記血液流路の上流側の内周に周状に形成し
た血液導入口と、前記血液流路の下流側に形成した血液
流出口とを有し、前記送血機構は、前記血液流路の上流
側の内周に対応させて配置されかつ・前記血液導入口に
連通した血液吐出口を有してなることを特徴とする。

［作　用］すなわち、本発明に係る血液処理装置は、ハウジング内
の外側に血液処理部を配置し、その内側に送血機構を配
置して両者を同軸状に一体的に組み込み、かつ、略円錐
状の血液案内部材の頂部から流入する血液を回転体の回
転で周縁に形成した血液吐出口から放射状に吐出させて
血液処理体の上流側に周状に形成した血液導入口に導入
させ、該血液導入口から導入された血液を血液処理体内
を環流させて下流側の血液流出口から流出させるように
なっているために、血液循環回路の接続点が少なくて装
置全体が小型化し、取扱い操作が容易に行え、しかも設
置場所も広く必要とせずに患者の近傍に設置することが
できることから、血液循環回路が最短となってプライミ
ングボリュームの減少化が図れる。これらの効果は回転
体の周状に均等に配設された案内羽根により、より有効
に発揮される。

また、血液処理体として中空管状体の束を用い、これら
各々の中空管状体の内側を酸素等の血液処理用流体の流
路とし、かつその外側を血液流路とするとともに、血液
処理体の上流側の血液導入口を周状に開口形成している
ために、血液処理体内を環流する血液の圧力損失が最小
となり、低い送血圧で血液処理体内への血液の送血が行
え。

しかも、従来のようなローラポンプの使用による送血機
構と比較して脈動が少なく、また、ポンプは定圧発生源
であるため、血液循環回路中に異常が発生した場合に、
送血機能を作動させたまま送血側回路チューブを嵌子等
でクランプしても回路内が異常に高圧になることがない
。

〔実施例］以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図を参照しなが
ら詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る血液処理装置としての
人工心肺の全体構成を概略的に示したもので、図中１は
人工心肺である。この人工心肺１を構成するハウジング
２は、外筒３と内筒４とで外側収納部５と内側収納部６
とが同軸状に形成され、この外側収納部５の両端開口部
は、カバー７．８で水密的に閉塞されている。

そして、外側収納部５内には、血液処理部１０が配置さ
れている。この血液処理部１０は、例えばハウジング２
の長平方向に沿って並列的に相互に離間させて全体に広
がるように集束配置された多数のポリプロピレン等の疎
水性を有する多孔質中空糸束からなる血液処理体（大工
−１１で構成されている。この血液処理体１１は、隔壁
１２．１３により各々の中空系束の上下両開口端部が閉
塞されない状態でそれぞれ水密的に支持されて、その外
側を血液流路とし、かつ、その内側を酸素ガスを媒体と
する血液処理用流体の流路としている。また、前記血液
処理体１１の血液流路の上流側内周に相当する内筒４の
下部周側面には、前記血液流路に血液を導入させる血液
導入口１４が周状に開口形成されている。この血液導入
口１４の周囲には、第２図に示すように、旋回血流を効
率良く放射状血流に変換するための案内羽根１５・・・
が設けられているとともに、前記血液処理体１１の血液
流路の下流側に相当する外筒３の上部には、血液流路内
を環流した血液を流出させる血液流出口１６が開口形成
されている。

一方、内側収納部６内には、送血機構２０を構成する駆
動モータ２１が配置されている。この駆動モータ２１に
接続される駆動軸２２には、第３図に示すように、第１
、第２のカップリング２３．２４によりモータトルクが
伝達され軸シール部材２５を介して前記内筒４下部の隔
壁４ａから突出させて羽根２６ａ付き回転体２６を回転
駆動させるようになっている。回転体２６は、前記内筒
４の下部に設けた略円錐状の中空な血液流路部材２７内
の血液流路２８に回転可能に設置されている。この血液
流路部材２７は、第４図に示すように、頂部を血液流入
口２９とし、その周縁を血液吐出口３０としてなるとと
もに、この血液吐出口３０を前記血液流路の上流側の内
周に開口形成した血液導入口１４に対応させて配置され
、これによって、前記血液流入口２９から流人する血液
を駆動モータ２１による回転体２６の回転駆動で前記血
液吐出部３０から吐出させ、前記血液導入口１４を介し
て血液処理体１１の血液流路に導入させるようになって
いるものである。

なお、図中３１は前記血液処理部ＩＯの血液処理体１１
である各々の中空糸の内側に、例えば酸素又は空気を媒
体とする血液処理用流体を、血液処理体１１の下流側か
ら吹送するように前記外筒３の上部に設けた流体吹送口
、３２は前記血液処理体１１内を通る血液処理後の流体
を放出するように前記外筒３の下部に設けた流体放出口
である。

しかして、上記した人工心肺を緊急の肺又は肺不全患者
の生命維持装置として使用する場合には、第５図に示す
ように、まず、人工心肺１の血液流出口１６に返血チュ
ーブ４１、血液流入口２９に脱血チューブ４２をそれぞ
れ接続し、さらに、流体吹送口３１に吹送チューブ４３
を接続した後（流体放出口３２には放出チューブ４４を
接続しなくても良い）、ハウジング２の内側収納部６内
に駆動モータ２１を装着する。次いで、返血チューブ４
１から脱血チューブ４２ヘバイパス流路を開き、例えば
生理食塩水、乳酸リンゲル液あるいはハルトマン液等の
滅菌品質液を最大流量で１０〜１５分間充填し循環させ
て液を捨て（但し、この操作は、予め滅菌品質液を充填
して血液循環回路が構成されている場合には行わなくて
も良い〕、次に、前記血液循環回路内に、例えば全血、
希釈血液あるいは品質液等のブライミング液を満たし、
バイパス流路を循環させながら気泡抜きを行う。

そして、外科的手術によるカニュレーション等により血
液循環回路を構成した後、バイパス流路を閉じ、体外循
環を開始する。このとき、体外循環流量は、第５図に示
す駆動制御装置５０により血液ポンプとしての送血機構
２０の駆動モータ２１の駆動制御により適正値に調節す
るか、自動調整を行うようになっているものである。

このように、患者側の体内に挿入された脱血カニューラ
（図示せず）により導出された血液が、脱血チューブ４
２を介して血液案内部材２７の血液流入口２９から血液
案内流路２８に流入すると、駆動モ一り２Ｉにより回転
する回転体２６に設けた羽根２６ａによる遠心力を受け
て、血液案内部材２７の周縁に開口させた血液吐出口３
０かも流量抵抗を増加させることなく放射状に効率良く
吐出し、血液導入口１４の案内羽根１５の間から血液処
理部ｌＯの血液処理体１１の上流側に導入される。そし
て、この血液処理体１１の上流側に導入された血液は、
血液処理体１１を構成する各々の中空糸の外側である血
液流路を環流し、各々の中空糸の内側に流通する酸素又
は空気とガス交換が行われながら下流側へ送出され、血
液流出口１６から返血チューブ４１を通して酸素化され
た血液を患者側の体内に挿入された送血カニューラ（図
示せず）に返血し得るようになっているものである。

ところで、血液と接触するハウジング２の内面、回転体
２６及び血液処理体１１である各々の中空糸の外表面は
、生体適合性の高い材質、例えば抗血栓性を有する材料
で形成するか、またはコーティングすることが望ましく
、この場合の抗血栓性材料としては、例えばポリジメチ
ルシロキサン、ポルメチルフェニルシロキン等のシリコ
ーン、ポリヒドロキシメタクリレート、ヒドロキシメタ
クリレート−スチレンの共重合体、ポリエーテルポリウ
レタン、ヘパリン化材料などが好適である。

また、駆動モータ２１と回転体２６とを第１及び第２の
カップリング２３．２４の機械的噛み合いによる伝達構
造としたが、磁気カップリングを用いても良く、その選
択は任意である。

なお、上記の実施例においては、血液処理部として人工
肺を例にして説明したが、これには限定されないもので
あり、例えば人工腎臓、吸着型血液浄化器あるいは血液
フィルタ等としても使用することが可能である。

また、第６図に示すように熱交換器を付加する構成とし
てもよい。

すなわち、外筒３と内筒４との間に中間筒６０を設け、
この内筒４と中間筒６０との間に熱交換器部６１を形成
して、この熱交換器部６１に熱交換体６２を配設すると
ともに、上部に熱交換用流体流入口６３、下部に熱交換
用流体流出口６４をそれぞれ設けることにより、熱交換
用流体流入口６３から熱交換用媒体、例えば温水を流入
させるもので、この温水が熱交換体６２内を循環すると
きに中間筒６０に設けた血流流通０６５部を流れる血液
の熱交換を行うものである。

その他、本発明は、その要旨を変えない範囲で種々変更
実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明に係る血液処理
装置によれば、ハウジング内の外側に血液処理部を配置
し、その内側に送血機構を配置して両者を同軸状に一体
的に組み込み、かつ、略円錐状の血液案内部材の頂部か
ら流入する血液を回転体の回転で周縁に形成した血液吐
出口から放射状に吐出させて血液処理体の上流側に周状
に形成した血液導入口に導入させ、この血液導入口から
導入された血液を血液処理体内を環流させて下流側の血
液流出口から流出させるようになっていることから、血
液循環回路の接続点が少なく、装置全体を小型化するこ
とができ、取扱い操作を容易に行うことができる。また
、これによって、装置の設置場所も広く必要としないた
め、装置を患者の近傍に設置することができることから
、血液循環回路を最短にすることができ、したがってプ
ライミングボリュームの減少化を図ることができ、輸血
や血液の希釈の必要性を最小又はなくすことができ、血
液性の感染症等の問題を解決することができる。

さらに、血液処理体として中空管状体を用い、これら各
々の中空管状体の内側を酸素等の血液処理用流体の流路
とし、かつその外側を血液流路とするとともに、血液処
理体の上流側の血液導入口を周状に開口形成しているこ
とから、血液処理体内を環流する血液の圧力損失を最小
にすることができるため、小さな送血圧で血液処理体内
への血液の送血を行うことができ、しかも、従来のよう
なローラポンプの使用による送血手段と比較して脈動が
少なく、たとえ血液循環回路中に異常が発生した場合に
、送血機能を作動させたまま送血側回路チューブを嵌子
等でクランプしても回路内が異常に高圧になることがな
いという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る血液処理装置を示す縦
断面図、第２図は第１図ＩＩ　−ＩＩ線矢視方向から見
た横断面図、第３図は第１図ＩＩ　−ＩＩＩ線矢視方向
から見た横断面図、第４図は同じく底面図、第５図は同
じく血液循環回路の接続状態を示す説明図、第６図は本
発明の他の実施例に係る血液処理装置を示す縦断面図、
第７図は従来の人工心肺における血液循環回路の接続状
態を示す説明図である。ｌ・・・人工心肺、　　　　２・・−ハウシング３・・
・外筒、　　　　　　　４・・・内筒５・・・外側収納
部、　　　６・・・内側収納部１０・・・血液処理部１１・・・血液処理体〔人工肺）１４・・・血液導入口、　　　■６・・・血液流出口２
０・・・送血機構２１・・・駆動モータ、２６・・・回転体、２８・・・血液流路、３０・・・血液吐出口、３２・・・流体放出口

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外筒と内筒とで外側収納部と内側収納部とが同軸
状に形成されたハウジングからなり、該ハウジングの前
記外側収納部内に血液処理部を配置するとともに、前記
内側収納部内に送血機構を配置した血液処理装置であっ
て、前記血液処理部は、血液処理体と該血液処理体にお
ける血液流路の上流側の内周に周状に形成した血液導入
口と、前記血液流路の下流側に形成した血液流出口とを
有し、前記送血機構は、前記血液流路の上流側の内周に
対応させて配置されかつその周縁に前記血液導入口に連
通する血液吐出口を有するとともにその頂部に血液流入
口を有する略円錐状の中空な血液流路部材と、該血液流
路部材内の血液案内流路に回転可能に設置された回転体
と、該回転体を回転駆動させて前記血液流入口から流入
する血液を前記血液吐出口から吐出させる駆動モータと
を有してなることを特徴とする血液処理装置。
（２）前記回転体は、周状に均等に配設された案内羽根
を有してなる請求項１記載の血液処理装置。
（３）外筒と内筒とで外側収納部と内側収納部とが同軸
状に形成されたハウジングからなり、該ハウジングの前
記外側収納部内に血液処理部を配置し、かつ前記内側収
納部内に送血機構を配置した血液処理装置であって、前
記血液処理部は、複数の中空管状体を内蔵し、該中空管
状体の内側を血液処理用流体の流路とするとともに外側
を血液流路とするものであり、かつ前記血液流路の上流
側の内周に周状に形成した血液導入口と、前記血液流路
の下流側に形成した血液流出口とを有し、前記送血機構
は、前記血液流路の上流側の内周に対応させて配置され
かつ前記血液導入口に連通した血液吐出口を有してなる
ことを特徴とする血液処理装置。