JPH037391B2

JPH037391B2 -

Info

Publication number: JPH037391B2
Application number: JP61101723A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nomura; Shigeru Kawaguchi
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1986-05-01
Filing date: 1986-05-01
Publication date: 1991-02-01
Also published as: JPS62258671A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景 (1) 技術分野本発明は、人工肺などに用いられる体外血液循
環回路中において血液を一時的に貯溜するための
硬質部材にて形成された貯血槽に関するものであ
る。

具体的には、貯血槽の血液流入部に消泡部材を
設けた貯血槽に関する。

(2) 先行技術およびその問題点従来より、人工肺を体外循環回路中に用いると
き、貯血槽を用いて体外循環中の血液を備畜し、
気泡が流入した場合に除去したり、万一回路チユ
ーブ折れなどにより循環血液量が減少した時のた
めに、血液を貯溜する。

一般的には、この貯血槽には軟質部材からなる
クローズドタイプ貯血槽と硬質部材からなるオー
プンタイプ貯血槽とがあり、オープンタイプ貯血
槽はプライミングおよび血液の貯血量の確認が容
易であること、さらに、超音波の発信および受信
装置、また発光素子および受光素子を用いた貯血
量検知が容易であることから多く用いられてい
る。また、人工肺との一体化も容易であり一体に
することにより回路構成が簡単になり、回路のセ
ツトアツプおよびプライミング時の泡抜きが容易
となるという利点を有している。そこで、貯血槽
を一体に設けた人工肺が提案されている。（特開
昭59−57661）。

そして、貯血槽に流入する血液中に含まれてい
る気泡を十分除去することが出来ないことによ
り、消泡部材を設けることが考えられていた。

しかし、その消泡部材には制約があり、十分な
消泡効果を有するものを用いると圧力損失が高く
なり必要な血液流量を得ることができなくなり、
さらに血球に損傷を与えるおそれもあり、逆に圧
力損失を起こさない程度のものでは、十分な消泡
効果、とくに細かい気泡の除去が行えなかつた。

発明の目的本発明は、上記先行技術の問題点を解決した十
分な消泡能を有し、かつ圧力損失の少ない消泡部
材を有する貯血槽を提供することにある。

上記目的を達成するものは、硬質部材により形
成された貯血槽であつて、血液導入口と、該血液
導入口と連通する血液流入部と、該血液流入部と
連通する貯血部と、該貯血部の下部に設けられた
血液排出口と、該貯血槽の上方に設けられた該貯
血槽内部と外部とを連通する連通部とを有し、血
液流入部には血液流入部の血液流路を横切る消泡
部材を設け、さらに該消泡部材は、メツシユ数の
大きい（開孔径の小さい）発泡体とメツシユ数の
小さい（開孔径の大きい）発泡体とで構成され、
かつ該２つの発泡体を前記メツシユ数の大きい
（開孔径の小さい）発泡体が前記血液導入口側と
なり前記メツシユ数の小さい（開孔径の大きい）
発泡体が前記貯血部側となるように配設させた貯
血槽である。

さらに、前記貯血槽が透明部材からなることが
好ましい。

また、前記消泡部材がウレタンフオームからな
ることが好ましい。

さらに、前記消泡部材は、消泡剤がコーテイン
グされていることが好ましい。

また、前記消泡剤が、シリコーンであることが
好ましい。

発明の具体的説明本発明の貯血槽を図面に示す人工肺、熱交換器
を取り付けた実施例を用いて詳細に説明する。本
発明の貯血槽４は、硬質部材からなり、人工肺１
の血液流出口３と連通する血液流入部５と、血液
流入部５と連通する貯血部６と、貯血部６の下部
に設けられた血液排出口８と、上方に設けられた
貯血槽４の内部と外部とを連通する連通部２０と
を有し、さらに血液流入部５には血液流入部５の
血液流路を横切るように消泡部材７を設け、さら
に消泡部材７は開孔径の小さい発泡体７ａ（以下
『メツシユ数の大きい発泡体７ａ』と称す。）と開
孔径の大きい発泡体７ｂ（以下『メツシユ数の小
さい発泡体７ｂ』と称す。）とで構成され、かつ
それら２つの発泡体をメツシユ数の大きい発泡体
７ａが人工肺１の血液流出口３側となりメツシユ
数の小さい発泡体７ｂが貯血部６側となるように
配設されている。

まず、人工肺について説明する。

人工肺は、血液中の二酸化炭素を除去し、酸素
を添加するためのものである。

図面に示した人工肺は、ハウジングとハウジン
グ内に軸方向に収納された中空糸膜９の集合体
と、中空糸膜９の両端部をハウジングに液密に保
持する隔壁と、隔壁の上方に設けられた中空糸膜
９の内部空間に連通するガス流入ポート１０と、
隔壁の下方に設けられ中空糸膜９の内部空間に連
通するガス流入ポート１１を有している。そし
て、隔壁とハウジング内壁と中空糸膜外壁と形成
される血液室に連通する血液流入口２および血液
流出口３が設けられている。ガス流出ポート１１
は必ずしも設ける必要はなく下部隔壁を解放にし
ておいてもよい。また人工肺は、上記した中空糸
膜の外側の血液を流すタイプのものに限らず通常
の中空糸膜内に血液を流すタイプのもの、さらに
平膜型のものでもよい。好ましくは、上記した中
空糸膜の外側に血液を流すタイプのものであり、
この人工肺を用いれば、圧力損失が少ないため循
環回路中の人工肺の前に送血ポンプを設ける必要
がなく、人体からの落差のみによる脱血にて血液
を人工肺にさらに貯血槽に送ることができる。そ
して、人工肺１の血液室に連通するカーデイオト
ミー連通ポート１４が設けられている。このカー
デイオトミー連通ポート１４は、図示しないカー
デイオトミー貯血槽と連通するためのものであ
る。

次に、本発明の貯血槽４について説明する。

貯血槽４は、貯血部６および血液流入部５を形
成するハウジングとその上方に設けられた蓋体１
３とからなり、それらは硬質部材で形成され、ハ
ウジング部分は透明であることが好ましい。貯溜
している血液を容易に確認できるからである。そ
して、貯血槽の内部と外部とを連通する連通部と
して、蓋体１３には連通部２０が設けられてい
る。また、連通部は、蓋体１３とハウジングとの
〓間により形成してもよく、さらに、ハウジング
の上部に形成してもよい。貯血槽４に用いられる
材料としては、硬質塩化ビニル樹脂、スチレン樹
脂、カーボネイト樹脂などがある。

そして、貯血槽４は、人工肺１の血液流出口３
と連通する血液流入部５とこの血液流入部５と連
通する貯血部６を有しており、貯血部６の下方に
は血液排出口８が設けられている。貯血部６は、
血液を貯溜する部分である。

そして、人工肺１の血液流出口３と血液流入部
５の一部である血液導入口１２とが液密状に連通
している。この血液流出口３と血液導入口１２は
液密状に嵌合しているかまた液密状となるように
超音波、高周波または接着剤を用いて接着され
る。

血液流入部５は人工肺１の血液流出口３から流
入した血液が貯血部６に入るまでの血液流路を形
成するものであり、貯血部６より高い位置にあり
かつ血液導入口１２とほとんど落差のない底面を
有している。底面の形状は、平坦状、半筒状など
でもよいが、平坦状であれば、後述する消泡部材
７の設置が容易であり好ましい。

そして、この血液流入部５には、その血液流路
を横切るように消泡部材７が設けられている。消
泡部材７は、気泡を含む血液が流れてきたとき消
泡を行い気泡のない血液を貯血槽４に送るための
ものである。この消泡部材７には、一般的に、発
泡体が用いられ、その疎水性を利用して気泡を成
長させ、除去するものである。発泡体とは、網目
状をした三次元立方体をいう。

消泡部材７は流れてくる血液の総てが接触する
ように（消泡部材に接触しない血液流路が形成さ
れないように）貯血槽４の血液流入部５の底面、
側面に密着するように配置されている。

消泡部材７の上端は必ずしも貯血槽４の蓋体１
３に密着する必要はないが、消泡部材７の移動を
防止するため、また消泡部材７の上端から血液が
流出するのを防ぐためには、密着していることが
好ましい。さらに消泡部材７の移動を防止するた
めにハウジングの内側面に係止部２１が設けられ
ている。係止部２１は、ハウジングの内側面に形
成されたリブで、計４つ設けられており、それら
係止部２１間で消泡部材７の端部を挟持してい
る。係止部２１を形成するリブの形状としては、
線状の連続したものが好ましい。また、血液導入
口１２と面する部分にじやま板３０が設けられて
いる。じやま板３０は血液流入部５の全域を横切
るように設けられている。これは、じやま板３０
と血液導入口１２間に血液の貯留空間を形成させ
るためのものである。この貯留空間を設けること
により、人工肺１側に貯血槽４側から空気が入る
ことを防止できるとともに、人工肺１の血液室側
が酸素室側（中空糸膜内面側）より圧力が高くな
り、中空糸膜を介して血液側に気泡が流入するこ
とを防止することができる。

そして、消泡部材による消泡の効果的に行うた
めには、消泡部材を構成する発泡体の目の細かさ
をある程度化上にすることが必要である。目が気
泡の大きさに対して大ききすぎると、発泡体のセ
ルと気泡との接触が十分に行なわれないため、小
さな気泡が流出してしまうことがある。しかしな
がら、また逆に、目が細かすぎると、発泡体での
圧力損失が大きくなり、発泡体の血液の流入側に
血液が溜まつてしまい、必要な流量が確保出来な
くなるのである。さらに、このとき、発泡体を血
液で濡らしておかないと、発泡体の血液の流出側
において、通常血液の流路となる以外の部分消泡
部材の底面に接している部分より若干上の部分か
ら血液が勢いよく噴出し、そのとき血液が泡立ち
気泡が混ざつてしまうことがある。

そこで、本発明では、消泡部材７は、発泡体で
ありかつメツシユ数の大きい発泡体７ａとメツシ
ユ数の小さい発泡体７ｂの２つの発泡体を密着さ
せたもので構成されており、かつ２つの発泡体を
メツシユ数の大きい発泡体７ａが血液導入口１２
側となりメツシユ数の小さい発泡体７ｂが貯血部
６側となるように配設されている。このようにメ
ツシユ数の違う２つの発泡体を用い、さらにそれ
らを血液の流れ方向に対しメツシユ数が小さくな
るように並設したので、圧力損失を大きくするこ
となく、十分な消泡能を有するのである。ここで
いうメツシユ数とは、25.4mm（1in）間にある目
の数をいい、本来は、篩目の大きさを示す尺度で
ある。即ちメツシユ数が大きくなる程、篩目の開
孔径は小さくなり、反対のメツシユ数が小さくな
る程、篩目の開孔径は大きくなる。

消泡部材の厚さおよびメツシユ数は、流路の幅
および最大流量により相対的に決定されるもので
ある。ここで、流路の幅を100〜200mm、最大流量
を６／minと考えた場合、消泡部材７の厚さ
は、３〜60mm、好ましくは10〜50mmである。３mm
以下では十分な消泡能を有さないことがあり、ま
た60mm以上では圧力損失が大きくなりすぎること
があるからである。メツシユ数の大きい発泡体と
しては、メツシユ数が８〜20、好ましくは10〜
15、20メツシユ以上では圧力損失が大きくなりす
ぎることがあり、８メツシユ以下では十分な消泡
能を有さないことがあるからである。より好まし
くは13メツシユである。厚さは、３〜50mm、好ま
しくは５〜30mmであり、３mm以下では十分な消泡
能を有さないことがあり、また550mm以上では圧
力損失が大きくなりすぎることがあるからであ
る。

メツシユ数の小さい発泡体としては、メツシユ
数が５〜12、好ましくは６〜10であり12メツシユ
以上では通常の血液流路以外から血液が噴出し、
泡立つたことがあるからであり５メツシユ以下で
は十分な消泡能を有さないことがあるからであ
る。好ましくは、８メツシユである。厚さは３〜
80mm、好ましくは５〜50mmである。３mm以下では
十分な消泡能を有さないことがあり、また80mm以
上では圧力損失が大きくなりすぎることがあるか
らである。また、メツシユ数の大きい発泡体とメ
ツシユ数の小さい発泡体と厚さの比は、１：10〜
10：１、好ましくは１：４〜４：１である。ま
た、メツシユ数の和は、13〜32、好ましくは16〜
25である。

ここでは、２種類の発泡体を用いたがさらにそ
れらの間に両者の中間メツシユ数を有する発泡体
を挿入した３層状としてもよい。

消泡部材７に用いる発泡体としては、ウレタン
フオーム、セルロースフオーム、ナイロンフオー
ムなどを用いることができる。このましくは、ウ
レタンフオームである。さらに、消泡部材７に消
泡剤をコーテイングすることが好ましい。消泡剤
としては、一般にオイル類が使用でき、シリコー
ンオイルがとくに好適に使用できる。

そして、人工肺の血液流出口２には熱交換器１
５が取り付けられている。熱交換器１５は、内部
に多数の熱交換用管体を収納しており、血液入口
１６より血液が流入し熱交換用管体の外側を流
れ、そのとき熱交換用管体内部に温水または冷水
を流して血液を加温してり冷却したりするもので
ある。この熱交換器１５には、人工肺１を通さず
に血液を貯血槽４の血液排出口８付近に排出する
排出ライン１９が設けられている。又、熱交換器
１５および貯血槽４には、温度測定用プローブ挿
入口１７，１８が設けられている。

次に、本発明の貯血槽の実施例および比較例に
ついて行つた実験について説明する。

貯血槽としては、容量４、ポリカーボネイト
からなる透明体で形成し、形状は図面に示したも
のと同じである。血液流入部の長さは、40mmとし
底面は平坦状とした。また、血液導入口との落差
は、30mmとした。また、血液流入部の幅は150mm
とした。

そして、消泡部材は全体の厚さを30mmとし、幅
は150mmとした。流した、血液量は、６／min
とした。

実施例１消泡部材に13メツシユのポリウレタンフオーム
（厚さ15mmと８メツシユのポリウレタンフオーム
（厚さ15mm）とを密着させたものを用い、13メツ
シユのポリウレタンフオームが血液の流入側、８
メツシユのポリウレタンフオームが流出側となる
ようにした。

血液の噴出は起こらず、小さな気泡の流出も認
められなかつた。

実施例２実施例１における13メツシユのポリウレタンフ
オームの厚さを５mm、８メツシユのポリウレタン
フオームの厚さを25mmとした以外は実施例１と同
じものとした。

実施例３実施例１における13メツシユのポリウレタンフ
オームの厚さを10mm、８メツシユのポリウレタン
フオームの厚さを20mmとした以外は実施例１と同
じものとした。

実施例４実施例１における13メツシユのポリウレタンフ
オームの厚さを25mm、８メツシユのポリウレタン
フオームの厚さを５mmとした以外は実施例１と同
じものとした。

比較例１消泡部材に８メツシユのポリウレタンフオーム
（厚さ15mm）の単体を用いた。

しかし、細かな気泡は除去しきれず、気泡が貯
血槽の貯血部側に流出するのが認められた。

比較例２消泡部材に13メツシユのポリウレタンフオーム
（厚さ15mm）の単体を用いた。

流し始めた、消泡部材の上方より血液が噴出し
たが、その後は、気泡の流出は見られなかつた。
しかし、血液の流入側で血液面の上昇が見られ、
圧力損失の点で限界であると思われた。

比較例３消泡部材に８メツシユのポリウレタンフオーム
（厚さ15mm）と13メツシユのポリウレタンフオー
ム（厚さ15mm）とを密着させたものを用い、８メ
ツシユのポリウレタンフオームが血液の流入側、
13メツシユのポリウレタンフオームが流出側とな
るようにした。

気泡の流出は認められないが、流し始めにおけ
る血液の噴出が起こつた。

発明の具体的作用本発明の貯血槽は体外循環回路中に設けられ、
例えば、図面に示したように人工肺１の血液流出
口２に液密に取り付けられる。さらに、人工肺１
には熱交換器１５が取り付けられる。熱交換器１
５の血液入口１６から流入した血液は人工肺１の
血液流入口２に至る間に加温または冷却される。
そして、人工肺１の血液流入口２から流入した血
液はハウジングとガス交換膜９との間により形成
された血液室を通る間に二酸化炭素が除去され、
酸素が添加される。このとき、ガス流入口１０か
らは酸素を含んだガスがガス交換膜である中空糸
膜内に流される。酸素を添加された血液は、人工
肺１の血液流出口３から流出し貯血槽４の血液導
入口１２を経て血液導入部５に流れる。そして、
血液は消泡部材７を通過しこのとき含まれている
気泡は消泡部材１７の発泡体のセルに接触し、成
長し貯血槽の上方に移動し除去される。

発明の具体的効果本発明の貯血槽は、硬質部材により形成された
貯血槽であつて、血液導入口と、該血液導入口と
連通する血液流入部と、該血液流入部と連通する
貯血部と、該貯血部の下部に設けられた血液排出
口と、該貯血槽の上方に設けられた該貯血槽内部
と外部とを連通する連通部とを有し、血液流入部
には血液流入部の血液流路を横切る消泡部材を設
け、さらに該消泡部材は、メツシユ数の大きい
（即ち開孔径の小さい）発泡体とメツシユ数の小
さい（即ち開孔径の大きい）とで構成され、かつ
該２つの発泡体を前記メツシユ数の大きい（即ち
開孔径の小さい）発泡体が前記血液導入口側とな
り前記メツシユ数の小さい（即ち開孔径の大き
い）発泡体が前記貯血部側となるように配設させ
たものであるので、消泡部材での圧力損失が少な
く、かつ流入した血液が含んでいる気泡を確実に
消泡することができる。

さらに、消泡部材に消泡剤がコーテイングされ
ていれば、より高い消泡を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の貯血槽に人工肺および熱交換
器を取り付けたものの部分破断側面図である。１……人工肺、２……血液流入口、３……血液
流出口、４……貯血槽、５……血液流入部、６…
…貯血部、７……消泡部材、８……血液排出口、
７ａ……メツシユ数の大きい発泡体（開孔径の小
さい発泡体）、７ｂ……メツシユ数の小さい発泡
体（開孔径の大きい発泡体）、１３……蓋体、１
５……熱交換器、２０……連通部、２１……係止
部、３０……じやま板。

Claims

【特許請求の範囲】１硬質部材により形成された貯血槽であつて、
血液導入口と、該血液導入口と連通する血液流入
部と、該血液流入部と連通する貯血部と、該貯血
部の下部に設けられた血液排出口と、該貯血槽の
上方に設けられた該貯血槽内部と外部とを連通す
る連通部とを有し、該血液流入部には血液流入部
の血液流路を横切る消泡部材を設け、さらに該消
泡部材は、開孔径の小さい発泡体と開孔径の大き
い発泡体とで構成され、かつ該２つの発泡体を前
記開孔径の小さい発泡体が前記血液導入口側とな
り前記開孔径の大きい発泡体が前記貯血部側とな
るように配設したことを特徴とする貯血槽。２前記貯血槽が透明部材からなる特許請求の範
囲第１項に記載の貯血槽。３前記消泡部材がウレタンフオームからなる特
許請求の範囲第１項または第２項に記載の貯血
槽。４前記消泡部材は、消泡剤がコーテイングされ
ている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貯血槽。５前記消泡剤がシリコーンである特許請求の範
囲第４項に記載の貯血槽。