JPH0349711Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案はガス交換用のシリコーンゴム製中空
糸膜を利用して血液のガス交換を行なう中空糸外
部潅流型人工肺に関するものである。

「従来の技術」 周知のように、血液のガス交換を人工的に行な
う医療装置として、ガス交換膜に中空糸膜を使用
した構造の中空糸膜型人工肺が知られている。す
なわち、多数の中空糸膜により容器内に多数の血
液流通路とガス流通路とを形成し、上記中空糸膜
を介して血液とガス（酸素あるいは酸素と空気あ
るいは酸素と空気の二酸化炭素とから構成され
る）とを接触させ、血液中の二酸化炭素をガス中
に排出させるとともに、血液中にガス中の酸素を
吸収させる構造の装置である。

このような人工肺として、従来、第２図に示す
構造のものが知られている。

図中符号１は円筒状の筒体を示すもので、この
筒体１の両端部は拡径されて筒体頭部２，２とな
つている。この筒体頭部２，２の側部には血液を
上記筒体１中に上部から導入する血液流入口３ａ
と、筒体１の下部から血液を流出するための血液
流出口３ｂとが設けられている。

上記構成の筒体１内には多数の中空糸（ガス交
換膜）４が集束状態で収められている。以下、こ
の集束状態にある多数の中空糸４…をガス交換部
５と称す。中空糸４は、シリコーン膜、ポリカー
ボネート多孔質膜、ポリオレフイン多孔質膜、再
生セルロース膜、ポリサルフオン多孔質膜、ナイ
ロン多孔質膜、ポリエステル多孔質膜、アクリル
多孔質膜、フツ素樹脂多孔質膜等の生体適合性が
よく、ガス透過性のある膜から構成され、内径30
〜1000μｍであり、内部にガスを流通させるもの
である。

前記ガス交換部５は、１〜複数本、例えば20本
の中空糸４……を一束とした中空糸束６を図示し
ない棒状の芯材上にこの芯材に対し例えば60゜の
角度を持つて螺旋状に複数層（図では２層）巻着
し、筒体１内に収納後に芯材を抜き去ることによ
つて構成されたものであり、その両端部はポリウ
レタン樹脂、シリコーン樹脂などのポツテイング
材７により上記筒体１内に固定されている。

そして、この筒体１には、その両開口部を覆う
ようにして蓋体８ａ，８ｂが取り付けられてい
る。この蓋体８ａ，８ｂはキヤツプ状に形成され
ており、この蓋体８ａ，８ｂと上記ポツテイング
材７との間にはＯ−リング９が介装され、蓋体８
ｂ，８ｂ−筒体１間が気密構造となつている。そ
して、上方の蓋体８ａにはガス流入口１０ａが設
けられ、下方の蓋体８ｂにはガス流出口１０ｂが
設けられており、上方のガス流入口１０ａからガ
ス交換部５の各中空糸４内にガスを流入させ、下
方のガス流出口１０ｂからガスを流出させるよう
になつている。

ところで、前記中空糸膜型人工肺を構成する中
空糸の構成材料には、前記したように、ポリオレ
フイン多孔質膜等の多孔質膜材料と、均質膜材料
であるシリコーンゴム膜とがあるが、人工肺を長
時間（８〜24時間以上）使用する場合、多孔質膜
では血液中の血漿成分の漏洩が生じるため、血漿
成分の漏洩の生じないシリコーンゴム膜製の中空
糸が使用されている。ところが、シリコーンゴム
製の中空糸を使用した場合、シリコーンゴムは摩
擦抵抗が大きいので、そのままでは中空糸の巻
着、集束が行えない。そこで、従来は各中空糸の
表面に多数のリブを形成して相互の接触面積を減
らして表面摩擦抵抗を低減させる方法と、各中空
糸の全表面に粉体を塗して表面摩擦抵抗を低減さ
せる方法とが提案されたが、前者のリブを形成す
るものでは、製造コストがかかる割には効果が上
がらないため、後者の各中空糸の全表面に粉体を
塗す方法が採用されている。このような粉体とし
て、従来使用されていたものは、酸化硅素粉末、
タルク粉末、食塩粉末、コーンスターチ粉末であ
る。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、各中空糸の全表面に粉末を塗した構
成の従来の人工肺では、次のような問題点があ
る。

各中空糸の全表面に塗されている粉末は、人工
肺使用前に全量除去、もしくは除去低減しなけれ
ばならない。酸化硅素粉末、タルク粉末は、血液
に溶けず、血管中に沈積し、害を与える可能性が
あるため、人工肺の使用前に充分洗浄して除去し
なければならない。しかし、人体に影響のない程
に充分除去するためには、10以上もの洗浄液を
流さなければならないため実用的でない。これに
対し、食塩粉末、コーンスターチ粉末は、血液に
本来含まれているもの、もしくは無害なものであ
るため、完全に除去しなくても済むので、洗浄を
短時間で終了することができ、実用に供すること
ができる。しかし、食塩粉末では、巻着装置に錆
を発生させ、この錆が中空糸に不着して人工肺中
に浸入し、さらに、使用に伴つて人体中に浸入し
てまう場合がある。また、コーンスターチの場合
は、洗浄、除去は可能であるが、経時的にかびが
発生しやすく、人工肺製造中および人工肺製造後
の在庫管理が難しいという問題がある。

「問題点を解決するための手段」 本考案者らは、上記従来の問題点を解決するた
めに鋭意研究を重ねたところ、下記のような知見
を得るに至つた。

中空糸の表面形状を変えて接触面積を低減させ
る構造では、製造コストがかかる割には効果が上
がらず、実用的でない。そこで、水溶性であり、
生体に対する安全性が高く、また、巻着装置に錆
を発生させることなく、さらに、かび発生の心配
もない粉末材料を求めて実験を重ねたところ、果
糖粉末が好適であることが判明した。

この考案は、前記知見に基づいてなされたもの
である。すなわち、この考案は、 多数のシリコーンゴム製の中空糸が外観柱状に
巻かれてなる中空糸束が側部に血液の流通管を有
する筒体内に収納されるとともに、この中空糸束
の両端部が前記筒体の両端部にポツテイング材に
より固定され、この筒体の両端部あるいは片端部
に中央部にガスの流通突管を有する蓋体が嵌着さ
れてなる中空糸外部潅流型人工肺において、 各中空糸の全外表面に糖粉が付着していること
を特徴とするものである。

糖粉としては単糖類から多糖類まで考えられ、
例えば、果糖、ブドウ糖、シヨ糖、等がある。

「作用」 前記構成の人工肺によれば、中空糸の全表面に
付着している糖粉は、中空糸の表面摩擦抵抗を低
減させるばかりでなく、巻着装置に錆を発生させ
ることなく、かび発生もなく、容易に洗浄、除去
ができ、しかも生体中に混入しても問題がないの
で、本考案の人工肺は、製造が容易で、人工肺製
造中および製造後の在庫管理が容易に行なえ、使
用前の洗浄も通常行なわれている程度で充分であ
り、取り扱いが容易である利点がある。

なお、本考案の対象となる人工肺は、前記のよ
うに１〜複数本の中空糸を螺旋状に巻着して柱状
のガス交換部としたもの以外に、中空糸を一旦す
だれ状に連結し、これを柱状に巻着してガス交換
部としたものも含まれる。

以下、この考案の実施例を示す。

「実施例」 第１図に示す構造の装置において、内径寸法
200μｍ、肉厚寸法100μｍのシリコーンゴム膜製
の中空糸４を使用して、５本を一束にして各中空
糸４の全表面に数ミクロン程度の果糖粉２０を50
mg／cm²塗し、螺旋状に巻着して膜面積4.5m²の柱
状のガス交換部５を形成して、本考案の人工肺を
得た。

この人工肺を標準的な血液回路に組み込み、１
の蒸留水を循環して洗浄し、その液を捨てた
後、蒸留水を水1.5を回路に充填した。この洗
浄後の液の果糖濃度は22mg／dlであり、充填後の
果糖濃度は２mg／dlであつた。これは血液中に吸
収されても問題のない量であり、粉体の存在しな
い旧来の人工肺で通常行なわれているのと同量の
洗浄を行なうだけで、この人工肺を使用に供する
ことができることが確認された。また、通常洗浄
は５％ブドウ糖液で実施されていることからも問
題はないと判断できる。

「比較例」 食塩粉末は錆の問題があり、コーンスターチ粉
末はかびの問題があるので、洗浄、除去さえ充分
に行なえることができるならば、使用可能なもの
として、酸化硅素粉末とタルク粉末とが挙げられ
るので、それぞれの粉末を前記実施例の果糖粉と
同量使用して、同様に人工肺を作製した。得られ
た各人工肺を前記実施例におけると同様にして洗
浄後、充填し、洗浄液と充填液の各粉末の濃度を
測定した。酸化硅素粉末では、洗浄液中3.5mg／
dl、充填液中2.8mg／dl、タルク粉末では、洗浄
液中3.0mg／dl、充填液中2.4mg／dl。これは両粉
末ともに通常の１程度の洗浄が不完全であり、
粉末は流出しつづけている。このような高濃度で
は、明らかに人体に有害である。

「考案の効果」 以上説明したように、本考案に係る中空糸外部
潅流型人工肺は、多数のシリコーンゴム製の中空
糸が外観柱状に巻かれてなる中空糸束が側部に血
液の流通管を有する筒体内に収納されるととも
に、この中空糸束の両端部が前記筒体の両端部に
ポツテイング材により固定され、この筒体の両端
部あるいは片端部に中央部にガスの流通突管を有
する蓋体が嵌着されてなる中空糸外部潅流型人工
肺において、各中空糸の全外表面に糖粉が付着し
ていることを特徴とするものである。

したがつて、本考案の人工肺によれば、中空糸
の全表面に付着している糖粉は、中空糸の表面摩
擦抵抗を低減させるばかりでなく、巻着装置に錆
を発生させることなく、かび発生もなく、容易に
洗浄、除去ができ、しかも生体中に混入しても問
題がないので、本考案の人工肺は、製造が容易
で、製造中および製造後の在庫管理が容易に行な
え、使用前の洗浄も通常行なわれている程度で充
分であり、取り扱いが容易である利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る中空糸外部潅流型人工肺
の側断面図、第２図は従来の中空糸外部潅流型人
工肺の側断面図である。 １……筒体、２……筒体頭部、３ａ……血液流
入口、３ｂ……血液流出口、４……中空糸（ガス
交換膜）、５……ガス交換部、６……中空糸束、
７……ポツテイング材、８ａ，８ｂ……蓋体、９
……Ｏ−リング、１０ａ……ガス流入口、１０ｂ
……ガス流出口、２０……糖粉。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 多数のシリコーンゴム製の中空糸が外観柱状に
   巻かれてなる中空糸束が側部に血液の流通管を有
   する筒体内に収納されるとともに、この中空糸束
   の両端部が前記筒体の両端部にポツテイング材に
   より固定され、この筒体の両端部あるいは片端部
   に中央部にガスの流通突管を有する蓋体が嵌着さ
   れてなる中空糸外部潅流型人工肺において、 各中空糸の全外表面に糖粉が付着していること
   を特徴とする中空糸外部潅流型人工肺。