JPH046385B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸素付加器に関し、更に詳しくは微孔
性膜を有する酸素付加器に関する。

ある種の外科手術中においては、血液の身体外
循環が必要となり、その際血液を酸素付加器中に
循環させることによつて血液中の酸素量を豊富に
することが必要である。公知の型の酸素付加器は
血液室と酸素室とを区切る微孔性膜を有してい
る。この膜は平面シート状の膜や或いは細管の束
の形をとる膜等を含む各種の形態で実施できる。
酸素はこの膜を通して一方向に循環し、血液は膜
を通して反対方向に循環し、そして酸素は拡散に
よつて血液中に入る。酸素と血液との相対圧は、
酸素が患者の血液中に適切に拡散するための最適
値の範囲内にある所望の比率となるように制御さ
れなければならない。もし酸素圧の血液圧に対す
る比率が高すぎる場合には、血液中に気泡を生じ
るおそれがあり、これは患者に有害である。通
常、これらの圧力は装置の構造および操作するオ
ペレーターによつて制御されている。しかしなが
ら、装置が機能しなかつたり、オペレーターが誤
操作した場合には、酸素圧が高くなり過ぎて患者
に害を及ぼす危険がある。

本発明の目的は、操作の信頼度と安全度が最大
限に確保されるように、酸素圧が血液圧に対して
所望の比率を維持すべく制限できる酸素付加器を
提供することである。

上記目的は微孔性膜で区切られた酸素室と血液
室とを有し、かつ酸素室を大気と連絡することの
できる安全弁を有する本発明の酸素付加器によつ
て達成される。安全弁は酸素室と血液室とをつな
ぐ第１連絡管、酸素室と大気とをつなぐ第２連絡
管および弾性部材からなる。弾性部材は、第１連
絡管の一方の端部に配置され、一方の表面が酸素
室の圧力に曝され、かつ、他方の表面が血液室の
圧旅に曝されており、相対圧に応答して酸素室を
大気と連絡させる第２連絡管を開閉する作用をす
る。

本発明は以下の詳細な説明、好適な具体例（本
発明を限定するものではない）および添付の図面
を参照することによつて、その利点および特徴と
共により良く理解されるであろう。なお、図面中
には装置を循環する酸素および血液は図示されて
いない。

第１図について説明すると、酸素付加器は一般
的には１として示されているように細管の束のよ
うな微孔性膜を用いており、内部は一般的には円
筒構造２，２ａより成り、「注型封入」と呼ばれ
る方法で成型されているポリウレタン樹脂型３と
４で端部が固定されている。酸素は入口５ａから
環状の酸素室５に導入される。細管は、酸素を頂
部の環状の室から、酸素出口６ａを有する底部の
環状の室６に移送し得る。

血液は、底部の入口７から酸素付加器に導入さ
れ、朝顔口８を通り、円筒状の壁２および２ａの
間の間〓を、酸素と反対方向から通つて行く。細
管の束１は外側を血液で浸され、血液は細管の微
孔性膜壁を通しての拡散によつて酸素に到達す
る。血液は矢印で示されているように、環状の血
液室９に入り、９ａとして示されている血液出口
を通つて患者の濃縮血液流へと通常の流れの回路
へ出て行く。

本発明の第１の具体例によれば、安全弁は一般
に１０として示されている。連絡管１１は注封品
３に挿入され、血液室９と酸素室５の間に延びて
いる。例えばゴム部材のような弾性部材１２は、
連絡管１１の上部末端に配置され、上面が酸素室
の圧力に曝されており、下面が血液室の圧力に曝
されている。連絡管１１の上部末端は、２つの室
内の相対的な圧力で弾性部材１２の一層の感度に
より拡張される。第２連絡管１３は、酸素室５と
酸素付加器の外側の大気圧と連絡している。連絡
管１３の内部末端と、酸素室内の連絡管１１の上
部末端とが非常に接近して位置するようにこれら
の管は配置されている。

弾性部材１２は、連絡管１３の端部に対し第１
図に示すように配置され、静止時には弁１０で閉
じている。この相対的な位置において、弁は弾性
部材１２を下方に変形させるに足るほど血液の圧
力を酸素圧が超えたときにのみ、酸素圧を大気中
に放出するだろう。大気中への酸素の流出は、そ
の圧力が血液の圧力と特有の関係に戻るまで続く
だろう。望ましい相対的な圧力範囲と感度は、膜
の面積、厚さ、弾性の適切な選択によつて、また
血液中の泡の形成による患者への害がないように
安全にすることから決定することができる。

安全弁１０の改良を第２図に示す。この形で
は、弾性部材１２は非常に接近しているが、弁が
静止しているときには、連絡管１３の末端からわ
ずかに離れているように連絡管１１と１３が配置
されている。この形の場合には、血液に対する相
対的な圧力は部材１２を、連絡管１３の端部に近
づくように上方に変形させるのに十分でなければ
ならない。構成要素の位置やそれらの形状特性
は、弁が望ましい機能的な条件の広い範囲をカバ
ーできるように適切に選ぶことができる。

第３図は本発明による安全弁の他の具体例を示
すものである。この形では、酸素室５と血液室９
の間を連結する注封品３を通して延びている第１
連絡管１４を用いている。弁は酸素室５と大気と
を連絡し、連絡管１４中に同心円状に配置され、
血液室９に延びている第２連絡管１６を含む。弾
性部材１５は連絡管１４の下方端部に位置し、上
面が酸素室の圧力に曝されており、下面が血液室
の圧力に曝されている。第３図に示すように、弾
性部材１５は弁の静止時において連絡管１６の端
部に接触あるいは接近しており、酸素室の過剰圧
が弾性部材を下方に変形すると、酸素圧は連絡管
１６に放出され、それによつて大気に放出され、
相対圧が常態になるまで放出される。

第３図に示されている具体例を第２図について
述べたと同様に変え、連絡管１６の端部は極めて
接近しているが連絡管１４の下端からはわずかに
離れているようにすることができる。そのような
変形は連絡管１６の端部を閉じるのに部材１５を
上方に変形させるに充分な相対的な血液の圧力を
必要とする。この具体例は同じく、連絡管１４と
１６の相対的長さ及び部材１５の弾性特性を変化
させることによつてさらに変形して広範囲の所望
の機能的条件を満たすようにできる。

本発明のもう１つの具体例は第４図に示されて
いる。上記安全弁は注封品３に挿入され酸素室５
と血液室９との間を連絡して延びている連絡管１
８を含む。血液室と大気を連絡するもう第２連絡
管１９も提供されている。管状弾性部材１７は連
絡管１８の下端を連絡管１９の端部と内部連絡し
ており、それによつて管状部材の外表面は血液室
の圧力に曝され、内表面は酸素室の圧力に曝され
ている。該管状部材１７は弾性閉塞バルブとして
操作して、各室の相対的圧力が望ましい範囲にあ
るときは該管状部材は収縮して締まり連絡管１９
を閉じる。しかし、酸素室の過剰圧または血液室
の圧力不足により該部材が開かれ、相対的圧力が
望ましい範囲に回復するまで大気に対して酸素室
を開放させる。管状部材１７は静止時は充分締つ
ているように設計でき、酸素圧が前以つて決めら
れた血液の圧力を越えたときのみ酸素が大気へ放
出される。逆にいえば、管状部材が静止時に充分
締つているように設計されていなければ、血液の
相対的圧力が充分に上昇して管状部材の壁を破壊
するまで酸素が漏れてしまうであろう。上記バル
ブは静止時に閉じる管状部材と共に機能する、す
なわち該部材を閉じるには望ましい圧力バランス
を要するように設計でき、広範囲の所望の機能的
条件を包含できる。

第５図および第６図は本発明のもう１つの具体
例を示す。安全弁３０は注封品３に挿入され酸素
室５と血液室９とを連絡して延びている第１連絡
管３１を含む。第２連絡管３２は血液室と大気と
を連絡する。内封された袋状の弾性部材３３は血
液室９内で連絡管３１および連絡管３３の下端を
内部連絡している。弾性部材３３は、例えば
PVCシート３３ａおよび３３ｂから形成され、
図示のようにシート縁を密封されている。（別法
として、第４図の部材１７のような弾性管状部材
は適当なＵ字形に形成され、連絡管３１及び３２
に連結することもできた。）この具体例は第４図
に記載されたバルブと同様に機能する。部材３３
の外表面は血液室９の圧力に曝され、内表面は酸
素室５の圧力に曝されて、安全弁が静止している
とき、シート３３ａと３３ｂが互いにくつつき、
連絡管３１と３２が閉じる。もし酸素の相対的圧
力過剰が生じると、シートは分離し、連絡管３２
と３１を開き、相対的圧力が所望の範囲になるま
で酸素室を大気に開放する。

本発明は、高価ではない信頼のおける安全弁を
提供して、酸素付加器が血液中に泡をつくること
なしに信頼性と安全性を以つて操作できるように
したものである。

本発明は、他のタイプの酸素付加器、たとえ
ば、平らな微孔性膜を有する酸素付加器で操作で
き、多くの変形を行うこともできる。そしてこの
ような変形もまた本発明の範囲にあろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施態様による安全弁
を具備する酸素付加器の断面の側面図であり、第
２図は、第１図の弁の改良図を示す第１図の酸素
付加器の部分図であり、第３図は、本発明の他の
具体例を示す第１図の酸素付加器の部分図であ
り、第４図は、本発明の他の具体例を示す第１図
の酸素付加器の部分図であり、第５図は、本発明
の他の具体例を示す断面の正面（第１〜第４図の
面に垂直な面）図であり、そして第６図は、第５
図の線−に沿つて切断した弾性部材の断面図
である。 （参照番号）、１……酸素付加器、２，２ａ……
円筒構造、３，４……ポリウレタン樹脂型（注封
品）、５……酸素室、５ａ……酸素入口、６……
底部酸素室、６ａ……酸素出口、７……血液入
口、８……朝顔口、９……血液室、９ａ……血液
出口、１０，３０……安全弁、１１，１４，１
８，３１……（第１）連絡管、１２，１５……弾
性部材、１３，１６，１９，３２……（第２）連
絡管、１７……管状弾性部材、３３……袋状弾性
部材、３３ａ，３３ｂ……PVCシート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 拡散によつて血液の酸素付加を行うための、
   円筒状の酸素付加器であつて、酸素付加器の上部
   先端付近に一体成型された環状血液室が配置さ
   れ、その血液室には血液出口が設けられており、
   該血液室の上部に酸素入口を有する環状の酸素室
   が酸素付加器本体上にキヤツプ式に装備されてお
   り、該酸素付加器はその円筒中空壁面に微孔性膜
   によつて隔てられた酸素流回路と血液回路を含
   み、かつ該血液室と該酸素室を連結する位置に安
   全弁を有する酸素付加器であつて、 該安全弁が、 酸素室； 血液室； 該酸素室と該血液室との間に延びている第１連
   絡管； 該酸素室と大気とを連絡する第２連絡管； および 該第１連絡管の一方の端に配置され、一方の表
   面が該酸素室の圧力に曝されており、かつ他の表
   面が該血液室の圧力に曝されており相対的な前記
   圧力に応答して該第２連絡管を開閉するように作
   動する弾性部材； からなることを特徴とする酸素付加器。 ２ 前記第１および第２連絡管を、安全弁が静止
   している場合、前記弾性部材が該第２連絡管の端
   部に直接接触し、それによつて該弾性部材の片寄
   りによつて該第２連絡管が開くように配置するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の安全
   弁を有する酸素付加器。 ３ 安全弁が静止している場合、該弾性部材が該
   第２連絡管端にきわめて接近しているが間隔があ
   いており、それによつて該弾性部材の片寄りによ
   つて第２連絡管が閉鎖されるように第１および第
   ２連絡管が配置されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の安全弁を有する酸素付加
   器。 ４ 前記弾性部材が前記酸素室内の第１連絡管の
   端部に配置されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の安全弁を有する酸素付加器。 ５ 前記弾性部材が前記血液室内の第１連絡管の
   端部に配置されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の安全弁を有する酸素付加器。 ６ 前記第１および第２連絡管が同心円状に配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第５
   項記載の安全弁を有する酸素付加器。 ７ 前記安全弁が静止している場合、前記弾性部
   材が前記第２連絡管の端部に極めて接近している
   が僅かな間隔で隔てられており、それによつて該
   弾性部材の片よりにより第２連絡管が閉じられる
   ように第１および第２連絡管が配置されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の安全
   弁を有する酸素付加器。 ８ 前記弾性部材はおおよそ管状であり、前記第
   ２連絡管が前記血液室から大気へと延びており、
   かつこの弾性部材が第１および第２連絡管を連結
   しており、それによつて該部材の外表面が血液室
   の圧力に、内表面が酸素室の圧力にそれぞれ曝さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   記載の安全弁を有する酸素付加器。 ９ 前記管状部材が弾性的に閉塞された部分を持
   つことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の
   安全弁を有する酸素付加器。 １０ 前記第２連絡管が前記血液室から大気へ通
   じて延びており、該弾性部材は第１および第２連
   絡管と相互に連結している密封された袋から成
   り、それによつて該袋の内表面が酸素室の、外表
   面が血液室の圧力にそれぞれ曝されることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の安全弁を有す
   る酸素付加器。 １１ 前記袋の内表面同志が前記相対圧力によつ
   て相互に押しつぶされ、安全弁を閉塞することを
   特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の安全弁
   を有する酸素付加器。 １２ 前記袋の内表面同志が前記相対圧によつて
   相互に離されて安全弁を開放することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１０項記載の安全弁を有する
   酸素付加器。 １３ 前記袋は、縁部が密封されかつ前記第１お
   よび第２の連絡管に相互に結合されている一対の
   弾性膜から構成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１０項記載の安全弁を有する酸素付
   加器。