JPH0426867B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0426867B2 JPH0426867B2 JP57099500A JP9950082A JPH0426867B2 JP H0426867 B2 JPH0426867 B2 JP H0426867B2 JP 57099500 A JP57099500 A JP 57099500A JP 9950082 A JP9950082 A JP 9950082A JP H0426867 B2 JPH0426867 B2 JP H0426867B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- body fluid
- flow
- bundle
- inflow chamber
- fluid inflow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Description
この発明は体液用の熱または物質交換装置に係
り、特に、細管内に体液を流通させ該細管を介し
て熱交換または物質交換をおこなわせる装置に関
する。 〔先行技術および問題点〕 従来、人工透析装置としてハウジング内に並設
された複数本の多孔質中空糸の束をハウジングの
両端部内においてポツテイング材で液密に支持
し、該ポツテイング材の外側に体液流入室および
体液流出室を形成したものが知られている。体液
はポートを介して体液流入室から各中空糸内を流
通し、その間、ハウジング内において各中空糸間
および中空糸とハウジング内壁との間に形成され
る空間内に導入された透析液と中空糸膜を介して
物質の交換をおこない、体液を浄化する。 このような透析装置において、ポートから体液
流入室に導入される体液の流れは、一般に、中空
糸束の中心部に向い、中空糸の数が多くしたがつ
て物質交換能の高い周辺部には流れにくく体液が
帯留しやすい傾向にある。また、ポートに柔軟性
のチユーブを接続しこれに体液を流通させると、
チユーブが曲がつた場合、体液の流れ方向が変化
し、これを解決しようとしてポートを長くすると
装置全体が大型化してしまう。これに加えて、中
空糸束周辺部に体液が帯留すると体液が固形物を
含んでいるとこれが残留し、物質交換能がさらに
低下してしまう。 このようなことは、細管束を備えた体液熱交換
装置においても生ずる。 発明の目的 したがつて、この発明の目的は、体液流入室に
向う体液の流れを細管束の周辺部に指向させ、も
つて体液の滞留を抑制し、熱交換または物質交換
能力の向上をはかつた熱交換または物質交換装置
を提供することにある。 この発明によれば、 両端が開口した筒状ハウジング、該ハウジング
内にその長手方向に沿つて並設された複数本の熱
または物質交換用細管からなる束と、 各細管の内部を閉塞しないように該細管束を該
ハウジングの両端部内において液密に支持する一
対の隔壁と、 各細管の内部と連通して該隔壁の外側にそれぞ
れ設けられ、それぞれ体液流入ポートおよび体液
流出ポートを備えた体液流入室および体液流出室
と、 該体液流入室内に設けられ、該体液流入ポート
から該体液流入室に流入すべき体液の流れを該細
管束の周辺部分に指向させる流れ規制体を具備し
てなる体液用の熱または物質交換装置において、 該流れ規制体は体液流入室に流入すべき体液の
流れを複数に分割する流路と、該流路に沿つて流
れる体液を細管束の周辺部分に指向させる円錐表
面を有することを特徴とする、体液用の熱または
物質交換装置が提供される。 上記分割流路は例えば上記円錐表面内に形成さ
れた複数個の溝によつて形成されている。 上記円錐表面内に複数個の透孔を設け、該円錐
表面に沿つて流れる体液の一部を該透孔を通して
細管束の中央部へも指向させるようにしてもよ
い。 発明の具体的説明 以下、この発明を図面に沿つて詳しく説明す
る。 第１図に示すものはこの発明を使い捨て用人工
透析器に適用した例である。図に示すように、こ
の人工透析器は例えばアクリロニトリルースチレ
ン共重合樹脂製の円筒状のハウジング１１を備え
ている。このハウジング１１の周壁１２によつて
規定される内部空間には該ハウジング１１の長手
方向に並列的に例えば膜厚役16μmの透析用中空
糸膜１３が複数本例えば6000ないし50000本が配
置され束を構成している。この中空糸膜１３は例
えば銅アンモニウムセルロースによつて形成さ
れ、平径孔径約30〜60Åを有するものである。 上記中空糸膜束は各中空糸膜１３の内部空間を
閉塞しない状態でハウジング１１の両端部内にお
いて一対の隔壁１４，１５によつて支持されてい
る。これら隔壁１４，１５は高分子ポツテイング
材例えばポリウレタンによつて形成されている。
これら隔壁１４，１５は各中空糸膜１３およびハ
ウジング１１の周壁１２との間に透析液流通空間
１６を規定している。 ハウジング１１にはその両端付近の周壁１２に
おいて透析液流通空間１６と連通して透析液流入
口１７および流出口１８が設けられている。そし
て、ハウジング１１の両端面部には血液の流入口
ポート２１および流出口ポート２２を有する蓋体
１９および２０が取り付けられている。蓋体１９
および２０はそれぞれ環状締付部材２３，２４の
螺合締付けにより固着され、そして隔壁１５およ
び１４との間に血液流入室２５および流出室２６
を構成しており、血液流入口ポート２１および流
出口ポート２２はそれぞれ血液流入室２５および
流出室２６を介して各中空糸膜１３の内部空間と
連通している。 血液流入室２５内には血液流入口ポート２１か
ら流入する血液の流れを中空糸膜束の周辺部に指
向させる流れ規制体２７が装着されている。この
流れ規制体２７は、第２図に示すように、直立し
た平板状体２８ａ，２８ｂ，２８ｃおよび２８ｄ
を同一角度（この場合90°）で一体に構成した血
液流分割部材２８およびこれに直交して一体に形
成された円板体２９からなる。各板状体の側端に
よつて構成されるリブは凹曲線をなして円板体２
９に至る。この流れ規制体２７はその血液流分割
部材２８の先端部が血液流入口ポート２１内に挿
入されることによつて血液流入室２５内にその円
板体２９が隔壁１５と間隔をもつて支持されてい
る。 血液流入口ポート２１から流入する血液の流れ
は、流れ規制体２７の血液流分割部材２８によつ
てその平板状体間で４つに分割され、各分割され
た流れに平板状体に沿つて流れ円板体２９の表面
に至り、それに沿つてその円周方向に流れる。ま
た、円板体２９は蓋体１９に近接し、これによつ
てさらに血液は蓋体１９の外周方向に向つて流れ
る。こうして、血液流入室２５に導入された血液
はまず中空糸膜束の周辺部に流れ中心部に向う。
なお、円板体２９の大きさ、および血液流入室内
における位置は、血液の粘性および流速によつて
最適な条件が選定される。また、平板状体は４つ
に限らず、２つ以上であればよい。 なお、流れ規制体は第２図に示す形状のものに
限定されるものではない。 この発明は以上述べた透析装置に限らず、血液
等体液の体外循環回路内において体液を冷却また
は熱するための熱交換装置であつて、同様の細管
（熱交換用の）束を有するものにも適用できるこ
とはいうまでもない。この場合でも体液は熱交換
用細管束の周辺部に向うので熱交換効率が向上す
る。 以下、この発明の物質交換装置を用いて血液の
透析をおこなつた実験例を記す。 実験例 第１図に示す物質交換装置を用いて血液の透析
をおこなつた。一方、流れ規制体を設けなかつた
以外は第１図に示すと同様のものを比較例として
実験した。実験条件および結果を下記表にまとめ
る。なお、表中、BUNは、血液尿素性窒素
（blood urea nitrogen）を指す。
り、特に、細管内に体液を流通させ該細管を介し
て熱交換または物質交換をおこなわせる装置に関
する。 〔先行技術および問題点〕 従来、人工透析装置としてハウジング内に並設
された複数本の多孔質中空糸の束をハウジングの
両端部内においてポツテイング材で液密に支持
し、該ポツテイング材の外側に体液流入室および
体液流出室を形成したものが知られている。体液
はポートを介して体液流入室から各中空糸内を流
通し、その間、ハウジング内において各中空糸間
および中空糸とハウジング内壁との間に形成され
る空間内に導入された透析液と中空糸膜を介して
物質の交換をおこない、体液を浄化する。 このような透析装置において、ポートから体液
流入室に導入される体液の流れは、一般に、中空
糸束の中心部に向い、中空糸の数が多くしたがつ
て物質交換能の高い周辺部には流れにくく体液が
帯留しやすい傾向にある。また、ポートに柔軟性
のチユーブを接続しこれに体液を流通させると、
チユーブが曲がつた場合、体液の流れ方向が変化
し、これを解決しようとしてポートを長くすると
装置全体が大型化してしまう。これに加えて、中
空糸束周辺部に体液が帯留すると体液が固形物を
含んでいるとこれが残留し、物質交換能がさらに
低下してしまう。 このようなことは、細管束を備えた体液熱交換
装置においても生ずる。 発明の目的 したがつて、この発明の目的は、体液流入室に
向う体液の流れを細管束の周辺部に指向させ、も
つて体液の滞留を抑制し、熱交換または物質交換
能力の向上をはかつた熱交換または物質交換装置
を提供することにある。 この発明によれば、 両端が開口した筒状ハウジング、該ハウジング
内にその長手方向に沿つて並設された複数本の熱
または物質交換用細管からなる束と、 各細管の内部を閉塞しないように該細管束を該
ハウジングの両端部内において液密に支持する一
対の隔壁と、 各細管の内部と連通して該隔壁の外側にそれぞ
れ設けられ、それぞれ体液流入ポートおよび体液
流出ポートを備えた体液流入室および体液流出室
と、 該体液流入室内に設けられ、該体液流入ポート
から該体液流入室に流入すべき体液の流れを該細
管束の周辺部分に指向させる流れ規制体を具備し
てなる体液用の熱または物質交換装置において、 該流れ規制体は体液流入室に流入すべき体液の
流れを複数に分割する流路と、該流路に沿つて流
れる体液を細管束の周辺部分に指向させる円錐表
面を有することを特徴とする、体液用の熱または
物質交換装置が提供される。 上記分割流路は例えば上記円錐表面内に形成さ
れた複数個の溝によつて形成されている。 上記円錐表面内に複数個の透孔を設け、該円錐
表面に沿つて流れる体液の一部を該透孔を通して
細管束の中央部へも指向させるようにしてもよ
い。 発明の具体的説明 以下、この発明を図面に沿つて詳しく説明す
る。 第１図に示すものはこの発明を使い捨て用人工
透析器に適用した例である。図に示すように、こ
の人工透析器は例えばアクリロニトリルースチレ
ン共重合樹脂製の円筒状のハウジング１１を備え
ている。このハウジング１１の周壁１２によつて
規定される内部空間には該ハウジング１１の長手
方向に並列的に例えば膜厚役16μmの透析用中空
糸膜１３が複数本例えば6000ないし50000本が配
置され束を構成している。この中空糸膜１３は例
えば銅アンモニウムセルロースによつて形成さ
れ、平径孔径約30〜60Åを有するものである。 上記中空糸膜束は各中空糸膜１３の内部空間を
閉塞しない状態でハウジング１１の両端部内にお
いて一対の隔壁１４，１５によつて支持されてい
る。これら隔壁１４，１５は高分子ポツテイング
材例えばポリウレタンによつて形成されている。
これら隔壁１４，１５は各中空糸膜１３およびハ
ウジング１１の周壁１２との間に透析液流通空間
１６を規定している。 ハウジング１１にはその両端付近の周壁１２に
おいて透析液流通空間１６と連通して透析液流入
口１７および流出口１８が設けられている。そし
て、ハウジング１１の両端面部には血液の流入口
ポート２１および流出口ポート２２を有する蓋体
１９および２０が取り付けられている。蓋体１９
および２０はそれぞれ環状締付部材２３，２４の
螺合締付けにより固着され、そして隔壁１５およ
び１４との間に血液流入室２５および流出室２６
を構成しており、血液流入口ポート２１および流
出口ポート２２はそれぞれ血液流入室２５および
流出室２６を介して各中空糸膜１３の内部空間と
連通している。 血液流入室２５内には血液流入口ポート２１か
ら流入する血液の流れを中空糸膜束の周辺部に指
向させる流れ規制体２７が装着されている。この
流れ規制体２７は、第２図に示すように、直立し
た平板状体２８ａ，２８ｂ，２８ｃおよび２８ｄ
を同一角度（この場合90°）で一体に構成した血
液流分割部材２８およびこれに直交して一体に形
成された円板体２９からなる。各板状体の側端に
よつて構成されるリブは凹曲線をなして円板体２
９に至る。この流れ規制体２７はその血液流分割
部材２８の先端部が血液流入口ポート２１内に挿
入されることによつて血液流入室２５内にその円
板体２９が隔壁１５と間隔をもつて支持されてい
る。 血液流入口ポート２１から流入する血液の流れ
は、流れ規制体２７の血液流分割部材２８によつ
てその平板状体間で４つに分割され、各分割され
た流れに平板状体に沿つて流れ円板体２９の表面
に至り、それに沿つてその円周方向に流れる。ま
た、円板体２９は蓋体１９に近接し、これによつ
てさらに血液は蓋体１９の外周方向に向つて流れ
る。こうして、血液流入室２５に導入された血液
はまず中空糸膜束の周辺部に流れ中心部に向う。
なお、円板体２９の大きさ、および血液流入室内
における位置は、血液の粘性および流速によつて
最適な条件が選定される。また、平板状体は４つ
に限らず、２つ以上であればよい。 なお、流れ規制体は第２図に示す形状のものに
限定されるものではない。 この発明は以上述べた透析装置に限らず、血液
等体液の体外循環回路内において体液を冷却また
は熱するための熱交換装置であつて、同様の細管
（熱交換用の）束を有するものにも適用できるこ
とはいうまでもない。この場合でも体液は熱交換
用細管束の周辺部に向うので熱交換効率が向上す
る。 以下、この発明の物質交換装置を用いて血液の
透析をおこなつた実験例を記す。 実験例 第１図に示す物質交換装置を用いて血液の透析
をおこなつた。一方、流れ規制体を設けなかつた
以外は第１図に示すと同様のものを比較例として
実験した。実験条件および結果を下記表にまとめ
る。なお、表中、BUNは、血液尿素性窒素
（blood urea nitrogen）を指す。
【表】
（血液流入室の直径50mm）
円板体の径５mm〜30mmの全範囲で効果がある。
10mm〜25mmが好適といえる。 血液流入室の直径が50mmであることから、円板
体との径の比が50：10（10：２）〜50：25（10：
５）が好適といえる。 発明の具体的効果 以上述べたように、この発明の体液用の熱また
は物質交換装置は体液流入室内に、体液の流れを
細管束の周辺部に指向させる流れ規制体が形成さ
れているので、体液は細管束に対してその周辺部
から中心部へ向つて流れる。したがつて、体液の
滞留が生せず、体液は各細管内にまんべんなく流
入し、熱交換能または物質交換能が向上する。
10mm〜25mmが好適といえる。 血液流入室の直径が50mmであることから、円板
体との径の比が50：10（10：２）〜50：25（10：
５）が好適といえる。 発明の具体的効果 以上述べたように、この発明の体液用の熱また
は物質交換装置は体液流入室内に、体液の流れを
細管束の周辺部に指向させる流れ規制体が形成さ
れているので、体液は細管束に対してその周辺部
から中心部へ向つて流れる。したがつて、体液の
滞留が生せず、体液は各細管内にまんべんなく流
入し、熱交換能または物質交換能が向上する。
第１図はこの発明の一実施例に従う透析装置を
示す部分断面正面図、第２図は体液の流れ規制体
の斜視図。
示す部分断面正面図、第２図は体液の流れ規制体
の斜視図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 両端が開口した筒状ハウジング、該ハウジン
グ内にその長手方向に沿つて並設された複数本の
熱または物質交換用細管からなる束と、 各細管の内部を閉塞しないように該細管束を該
ハウジングの両端部内において液密に支持する一
対の隔壁と、 各細管の内部と連通して該隔壁の外側にそれぞ
れ設けられ、それぞれ体液流入ポートおよび体液
流出ポートを備えた体液流入室および体液流出室
と、 該体液流入室内に設けられ、該体液流入ポート
から該体液流入室に流入すべき体液の流れを該細
管束の周辺部分に指向させる流れ規制体を具備し
てなる体液用の熱または物質交換装置において、 該流れ規制体は、体液流入室に流入すべき体液
の流れを複数に分割するために直立した複数の平
板状体を同一角度で一体に構成した流路分割部材
と、該流路分割部材によつて構成され流れる体液
を細管束の周辺部分に指向させる略円錐状部材
と、該円錐状部材と一体化された円板体を有し、 該円板体の外径と、該体液流入室の直径の比が
２：10ないし５：10である ことを特徴とする、体液用の熱または物質交換装
置。 ２ 円錐状部材表面内に複数個の透孔を設け、該
円錐表面に沿つて流れる体液の一部を該透孔を通
して細管束の中央部へも指向させることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の体液用の熱また
は物質交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099500A JPS58216063A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 体液用の熱または物質交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099500A JPS58216063A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 体液用の熱または物質交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58216063A JPS58216063A (ja) | 1983-12-15 |
| JPH0426867B2 true JPH0426867B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=14248995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57099500A Granted JPS58216063A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 体液用の熱または物質交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58216063A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS619642Y2 (ja) * | 1980-11-21 | 1986-03-27 |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP57099500A patent/JPS58216063A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58216063A (ja) | 1983-12-15 |
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