JPH09500809A - 自己下準備式フィルター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 静脈内液体ろ過のための、自己下準備式のフィルターホルダーが提供される。フィルターホルダーはコア部分にシールした１つ或は２つのハウジング部分から形成され、コア部分が、複数の流路と少なくとも１つの溝とを形成するリブ付き表面を１つ或は２つ有し、前記複数の流路は一端がシールされ、他端が開放され、前記少なくとも１つの溝は前記複数の溝よりも断面積が好ましくは大きい。単数或は複数の溝が前記複数の流路及び出口と流体連通する。ハウジング部分の内側に対する入口を設け、この入口を親水性フィルターで前記リブ付き表面からシールする。単数或は複数のハウジング部分には、疎水性膜フィルターでシールした気体通気孔を設け得る。流体は複数の流路を一方向に流れ、単数或は複数の溝を前記一方向とは反対の方向に流れそれにより、フィルターホルダーの使用に先立ち、複数の流路及び単数或は複数の溝から気体を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】 自己下準備式フィルター装置 （発明の分野） 本発明は静脈内流体を、この静脈内流体を、静脈内治療を受けている患者に供 給する際に有益なフィルターホルダーに関し、詳しくは、ろ過中に気液分離を行 う微孔質の膜フィルターのためのホルダーに関する。 （従来の技術） 液体から、この液体に伴出される気体を分離するような設計形状としたフィル ターホルダーは既知である。そうしたフィルターホルダーの特定の設計形状は、 例えば米国特許第３，５２３，４０８号、３，６３１，６５４号、３，８５４， ９０７号、４，５２１，１８２号に示される。 静脈に入った気泡は、実質的に患者を死に至らしめる空気塞栓症を招くことか ら、静脈内流体が患者の静脈に入る前に静脈内流体から空気を取り除くことが重 要である。このため、気液分離用のフィルターが、特に静脈内流体のインライン での分離用途、即ち静脈内流体を患者に送り込む際にろ過するべく使用される。 一般に、気体を伴出した液体が、入口と出口とを有するチャンバーに送られる 。チャンバーの出口は親水性 の、即ち水溶性の液体で湿潤化した親水性の第１のフィルター部材によって入口 から分離される。この親水性の第１のフィルター部材の典型的な小寸法の孔が、 気体が通常の運転圧力下にフィルター部材を通過するのを防止する。かくして、 気体はハウジングに保持され、一方、液体はフィルターを通過して出口に向かう 。チャンバーにはしばしば第２の出口を設け、この第２の出口に疎水性のフィル ター部材、即ち液体非湿潤性の、疎水性の第２のフィルター部材を配設する。チ ャンバー内の圧力により、親水性の第１のフィルター部材に保持された気体が、 この疎水性の第２のフィルター部材を通して押し出され、斯くして前記第２の出 口は通気孔として作用する。 例えば、患者に使用するインライン型の静脈内膜フィルターを準備するために は、下準備プロセスに於てフィルターチャンバーや、このフィルターチャンバー に接続する配管内から空気をパージしなければならない。親水性の第１のフィル ター部材の下流側での装置部分や配管内の空気を除去することは特に重要である 。親水性の第１のフィルター部材の上流側に残留した空気はこの親水性の第１の フィルター部材に保持されるのに対し、下流側に残った空気は妨害を受けずに患 者の血流中に入り込む。 親水性の第１のフィルター部材は代表的にはチャンバー壁に列状に形成した小 さいリブ及び溝上で支持す る。使用に際し、これらの溝がろ液を出口に送る。下準備プロセス中、液体は親 水性の第１のフィルター部材の内部から空気を追い出し、先ず親水性の第１のフ ィルター部材の下流側の表面上に液滴を形成する。この液滴はしばしば、チャン ネルから全ての空気を追い出すことなくこのチャンネルの断面内を充満する。か くして、チャンネル列内には小気泡が残存する。従来の静脈内フィルター装置の 下準備プロセスの標準的手順は、この静脈内フィルターに、そのインライン（吊 り下げ）位置、即ち、入口を上方に、出口を底部とした位置で溶液を充填するこ とである。静脈内フィルター装置の親水性のフィルター部材の上流側を溶液で充 満した後、静脈内フィルター装置を反転し、親水性の第１のフィルター部材の下 流側に残っている空気を静脈内フィルター装置からパージする。チャンネル間の 狭い部分に捕捉された小さい気泡は容易には除去されずこれが液体と時間との浪 費を招く。これらの小さい気泡を除去するために、例えばハウジングをたたくと いった追加的な操作がしばしば必要となる。 （解決しようとする課題） 従って、静脈内流体のような液体のための、自己下準備式で、その内部から気 体が迅速に排除される静脈内フィルター装置を提供することが望まれる。更に、 ワンピース型で、追加的な支持装置が不要で、しかも残留液容量の小さい静脈内 フィルター装置を提供することも望 ましい。 （課題を解決するための手段） 本発明に従えば、第１のハウジング部分及び第２のハウジング部分をそれらの 周囲部分に沿って連結してハウジング部分としてなる自己下準備式のフィルター ホルダーが提供される。ハウジング部分には入口フィッティングと出口フィッテ ィングとを一体的に形成する。疎水性フィルターを第１のハウジング部分の内側 表面領域にシールすることにより大気に通じる通気孔を覆い、親水性フィルター の上流側に捕捉した空気がフィルターホルダーから抜け出せるようにすることが 出来る。第２のハウジング部分の内側表面がリブ付き表面を有し、このリブ付き 表面には親水性フィルターをシールする。前記リブ付き表面が、親水性フィルタ ーを通過して流れる液体を収集し、フィルターホルダーが吊り下げ状態にある場 合には、収集した液体を上方の入口に向けて送り、そして収集用の溝に送る液体 流路を画定する。使用に際し、入口から入った液体は親水性フィルターの表面上 からこの親水性フィルターを貫き、ろ液となる。ろ液は、出口に隣接する側の端 部がシールされた液体流路内を上昇し、次いで溝内を降下し、結局、出口と流体 連通する。液体流路及び溝内の空気は液体により、出口に向けて押送される。液 体流路と流体連通する溝の断面積を液体流路のそれよりも大きくし、出口に向か う流体流れを促進 させるのが好ましい。親水性フィルターの底部を貫いて流れる初期の液体流れは 親水性フィルターの上部を貫く流れよりも多く、これにより空気の上昇が助成さ れ、小さな気泡が液体流路に捕捉される傾向が減少し、フィルターホルダーを反 転させる手間は減少する。空気をフィルターホルダーから除去した後、フィルタ ーホルダー及びこのフィルターホルダーの下流側の配管部分を液体で満たし、使 用準備状態とする。 （図面の簡単な説明） 図１は本発明のフィルターホルダーのリブ付き表面の平面図である、 図２は本発明の好ましい具体例に於けるアセンブリーの断面図である。 図３は本発明のフィルターホルダーのためのハウジングの外側表面の平面図で ある。 図４はリブ付き表面が１つである本発明のフィルターホルダーの断面図である 。 （発明の実施の態様） 本発明のフィルターホルダーは、液体をこのフィルターホルダーの入口端部に 向けて送る端部位置でシールした複数の流路と、これら流路からの液体を収集し 、収集した液体をフィルターホルダーの下方の出口に向けて送る少なくとも１つ の溝とを有するフィルター支持体を 使用する。流路内を上昇する液体流れが、これら流路内の空気が上昇し、流路を 出て単数或は複数の溝に入り込むのを促進する。単数或は複数の溝が、流路を出 た空気の出口へ向けての流れを促進する。ここで“上方”とは、フィルターホル ダーを吊り下げ状態とした場合にこのフィルターホルダーの入口に向かう方向を 言い、また“下方”或は“下方に”とは、フィルターホルダーを吊り下げ状態と した場合にフィルターホルダーの出口に向かう方向を言うものとする。“流路” とは、リブ付き表面に於ける、一端をシールした凹所を言い、“溝”とは、リブ 付き表面に於ける、両端が間放され且つ流路及び出口と流体連通する凹所を言う ものとする。 単数或は複数の溝の断面積は、所望の流体流れを促進するために流路のそれよ りも大きくするのが好ましい。 親水性フィルターをフィルター支持体の周囲部分のみならず底部、そして流路 側部に沿ってシールすることにより、上部が開放したＵ字型のポケットを形成し 、気体や液体の流れが溝内部を上昇することを保証するのが好ましい。 １具体例に於て、本発明のフィルターホルダーは２つのハウジング部分と１つ のコア部分とから形成され、コア部分が、流路と溝とを形成するリブ付き表面を ２つ有する。先に説明したようなリブ付き表面が親水性フィルター５で覆われそ れにより、液体は、このリブ付き表面と接触する以前に於て親水性フィルター５ を通過す る。リブ付き表面を２つ使用することで、フィルターホルダーの液体ろ過能力は 望ましく増大される。 図１及び２を参照するに、通気状態のフィルターホルダー１０が第１のハウジ ング部分１２と、第２のハウジング部分１４と、コア部分１６とを有している。 第１のハウジング部分１２は通気孔１８を有し、この通気孔１８は疎水性膜フィ ルター２０でシールされている。第２のハウジング部分１４は通気孔２２を有し 、これらの通気孔は疎水性膜フィルター２４でシールされている。コア部分１６ は相対する２つの、リブ付き表面２６及び２８を有し、これらのリブ付き表面に は親水性フィルター３０、３２がシールされる。親水性フィルター３０は内側周 囲表面３４にシールされそれにより、流路３８、溝５０、５１、５２、５３と隣 接する全てのリブ３６が、この親水性フィルター３０により内側容積部分４０に 対してシールされている。同様に、親水性フィルター３２はリブ付き表面２８と 、隣接する流路及び溝とを内側容積部分４２に対してシールする。流路３８は一 端４６がシールされ、この一端４６の反対側の他端４８が開放されそれにより、 この流路３８からの流れは入口１１に隣り合う溝５０にのみ送られて出口１３か ら排出される。溝５０は出口１３と流体連通している。溝５０、５１、５２、５ ３の断面積は、流路３８のそれよりも大きくそれにより、この流路３８からこれ らの断面積の大きな溝に向けての流れを促進させるのが好ましい。溝 ５０、５１、５２、５３を、その深さに於ても流路３８よりも深くして前述の大 きな断面積を得ると共に、フィルターを液圧に対して好適に支持し且つ流路或は 溝が閉塞しないようにするのが好ましい。溝５０及び出口１３と連通するただ１ つの、或は複数の溝を使用して流路３８から溝５０への流れを促進させることも 可能である。溝及び流路を、入口１１及び出口１３を貫く流れの方向と平行とし 或は所望であれば入口１１及び出口１３を貫く流れの方向と直交させても良い。 図１及び２を参照しての使用に際し、入口１１は、ろ過すべき静脈内流体であり 得るところの液体の供給源に接続する。この液体が入口１１に入り、孔６０を通 過して内側容積部分４０及び４２を部分的に充満する。これらの内側容積部分４ ０及び４２内の空気は、流入する液体によりフィルターホルダー１０の上方表面 及び通気孔１８に向けて押送され、疎水性膜フィルター２０及び２４を貫いて大 気中に排出される。流路３８内の空気は親水性フィルター３０及び３２を通過し た液体により下方の溝５０に向けて押送され、押送された空気は溝５０から溝５ １、５２、５３を通過後、（流路３８が一端部４６の位置でシールされ、他端部 ４８で間放されていることから）出口１３に向う。全ての空気が流路３８から除 去されたことを観察した後、フィルターホルダーと、出口１３に接続した配管と を患者の静脈に固定する。 図３を参照するに、第２のハウジング部分１４の外側 表面５４が示され、通気孔１８の一部分５５が大気に開放されている。第１のハ ウジング部分１２の外側表面５６は前記第２のハウジング部分の外側表面５４と 同一であり、通気孔２２の一部分が大気に開放されている。通気孔や疎水性膜フ ィルターを使用するのは、親水性フィルター３０及び３２の上流側の空気を除去 するために好ましいが、液体ろ過中は空気が親水性フィルターを通過出来ないこ とから、これらの通気孔及び疎水性膜フィルターは不可欠なものではない。 図４を参照するに、本発明のフィルターホルダーの他の具体例が番号６０で示 され、リブ付き表面をただ一つ有し、通気孔や疎水性膜フィルターは設けられて いない。フィルターホルダー６０はコア部分６２を有し、このコア部分６２もや はりハウジング部分として作用し、またハウジング部分６４に対してシールされ ている。リブ付き表面６６は図１に示すそれと同一として良い。液体は入口６８ から内側容積部分７０に入り、疎水性フィルター７２を通過してろ液となり、次 いで、図１を参照して先に説明した様式でリブ付き表面６６の内部を流動した後 、出口７４から排出される。 液体湿潤性の親水性フィルターの材料は、セルロースの混合エステルから作製 した微孔質の膜フィルターとするのが好ましい。この材料は広範な孔寸法のもの を入手することが可能であり、特定の孔寸法は特定の使用目的のためのユニット の設計形状による。静脈内治療で使用 するためには５．０乃至０．１マイクロメーターの範囲の平均孔寸法が好ましい ことが分かった。先の液体湿潤性の親水性フィルターの材料は、マサチューセッ ツ州ベドフォードのミリポア社からＭＦ型フィルターとして入手することが出来 る。 非湿潤性の疎水性膜フィルターの材料は、先に説明した材料を化学処理により 非湿潤性としたものの１つとして良い。しかしながら、本来非湿潤性であるポリ テトラフルオロエチレン或はポリビニリデンフルオライドから作製したフィルタ ーを使用するのが好ましい。本発明に従い作製した静脈内フィルターホルダーで 使用するために、孔寸法が０．２マイクロメーターである微孔質のポリテトラフ ルオロエチレンフィルターを使用した。この材料から作製したフィルターもミリ ポア社から商標名Ｆｌｕｏｒｏｐｏｒｅ等級ＦＧとして入手することが出来る。 フィルターホルダー１０はポリエステル樹脂で注型するのが好ましい。これに より、湿潤性の親水性フィルターと非湿潤性の疎水性膜フィルターとを、図示の 位置で支持部材に直接ヒートシール或は溶剤シールすることが可能となる。フィ ルター部材のヒートシールは、支持部材をポリビニルクロリドで注型した場合に も達成することが出来る。支持部材をプラスチック或は金属で作製し、従ってヒ ートシールを使用出来ない場合には、膜フィルター部材を第１のハウジング部分 １２と第２のハ ウジング部分１４とに適宜の溶剤或は接着材を使用して接着することが出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バウチャー，ダグラス エイ. アメリカ合衆国 01821 マサチューセッ ツ，ビルリカ，チャパ ロード 28

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フィルターホルダーであって、 第１のハウジング部分及び第２のハウジング部分にして、周囲部分に沿ってシ ールされて第１の空間を形成してなる第１のハウジング部分及び第２のハウジン グ部分と、 前記第１の空間に対する入口と、 前記第２のハウジング部分の内側表面にシールされて第２の空間を形成する親 水性フィルターとを含み、 前記第２のハウジング部分の内側表面が複数の流路と少なくとも１つの溝とを 含み、前記複数の流路が、前記入口から遠い方の第１の端部位置で閉鎖され、前 記入口に隣り合う第２の端部位置で開放され、前記複数の流路が前記少なくとも １つの溝と流体連通し、前記少なくとも１つの溝が、前記入口と反対側の端部位 置に位置決めした出口と流体連通してなるフィルターホルダー。 ２．複数の流路と少なくとも１つの溝が本来平行である請求の範囲１のフィル ターホルダー。 ３．複数の溝を有する請求の範囲１のフィルターホルダー。 ４．親水性フィルターがセルロースエステルである請求の範囲１のフィルター ホルダー。 ５．第１のハウジング部分が気体通気孔と、該気体通気孔を覆う疎水性膜フィ ルターとを有する請求の範囲１ のフィルターホルダー。 ６．疎水性膜フィルターがポリビニリデンフルオライドである請求の範囲５の フィルターホルダー。 ７．疎水性膜フィルターがポリテトラフルオロエチレンである請求の範囲５の フィルターホルダー。 ８．フィルターホルダー内でハウジング部分と共に使用するためのコア部分で あって、 外側表面及び内側表面と、 該内側表面とのみ流体連通する入口と、 前記内側表面とのみ流体連通する出口とを有し、 前記内側表面が、複数の流路と少なくとも１つの溝とを有し、 前記複数の流路が、前記入口から遠い方の第１の端部位置でシールされ、前記 入口に隣り合う第２の端部位置で開放され、前記複数の流路が前記少なくとも１ つの溝と流体連通し、前記少なくとも１つの溝が前記入口の位置と反対側の端部 に位置決めされた出口と流体連通し、前記内側表面が周囲表面を有し、該周囲表 面を膜でシールすることにより前記複数の流路と少なくとも１つの溝とが包納さ れるようにしてなるコア部分。 ９．複数の流路と少なくとも１つの溝とが本来平行である請求の範囲８のコア 部分。 １０．複数の溝を有する請求の範囲８のコア部分。 １１．フィルターホルダーであって、 第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とコア 部分とを有し、前記第１のハウジング部分及び第２のハウジング部分が前記コア 部分の相対する表面の周囲部分に沿って前記コア部分にシールされそれにより、 前記第１のハウジング部分と前記コア部分との間部分に第１の空間を形成し、ま た前記第２のハウジング部分と前記コア部分との間部分には第２の空間を形成し 、前記第１の空間及び前記第２の空間に対する入口を有し、前記コア部分が第１ の表面及び第２の表面を有し、前記第１の表面及び第２の表面が複数の流路と少 なくとも１つの溝とを有し、前記複数の流路が前記入口から遠い方の第１の端部 位置で閉鎖され、前記入口に隣り合う第２の端部位置で開放され、前記複数の流 路が前記少なくとも１つの溝と流体連通し、前記少なくとも１つの溝が前記入口 の位置とは反対側の端部位置に設けた出口と流体連通し、前記第１の表面が第１ の親水性フィルターによって前記第１の空間からシールされ、前記第２の表面が 第２の親水性フィルターによって前記第２の空間からシールされてなるフィルタ ーホルダー。 １２．第１のハウジング部分が第１の疎水性フィルターでシールされた通気孔 を有し、第２のハウジング部分が第２の疎水性膜フィルターでシールされた通気 孔を有している請求の範囲１１のフィルターホルダー。 １３．複数の流路及び少なくとも１つの溝が本来平行である請求の範囲１１の フィルターホルダー。 １４．複数の溝を有する請求の範囲１１のフィルター ホルダー。 １５．親水性フィルターがセルロースエステルである請求の範囲１１のフィル ターホルダー。 １６．疎水性フィルターがポリテトラフルオロエチレンである請求の範囲１２ のフィルターホルダー。 １７．疎水性フィルターがポリビニリデンフルオライドである請求の範囲１２ のフィルターホルダー。