JPS60246763A - 貯血槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■　発明の背景 技術分野 本発明は貯血槽に関する。　さらに詳しくは、除泡装置
付の密閉型貯血槽に関する。

従来技術。

近年、模型人工肺を用いた人工心肺回路が盛んに用いら
れている。　この人工心肺回路は、貯血槽と血液ポンプ
、人工肺等からなり、人体から脱血された血液や術野か
らの吸引車を、思渚の動脈に安全に送血するものである
。

込工心肺回路において、貯血槽を設ける理由は、循環中
の血流量の変動、例えば脱血量カー減少したり、送血量
を増加させたいときの対応のために、常時ある程度の血
液、量を回路中に貯えておくことにある。

また、他の理由は、回路中にて発生した気泡を効果的に
除去するためである。

ところで、関心術等において、脱血カテーテルの血管的
留置が不十分であったときや、あるいは抜去時などに脱
血チューブ内に気泡が混入することがある。

このようにして混入する気泡が、回路中で十分除去でき
ないときには、体内に流入するおそれがあり脳を中心と
した各臓器の微小血管側こ栓塞をおこしたり、術後の脳
障害を引き起こすおそれがある。

人工心肺回路に設けられる貯血槽には開放型１　と密閉
型がある。

密閉型貯血槽は、生体適合性が良く、気泡混入の危険が
少なく、無駄な貯血量を減らすことができる等の長所が
あり、模型人工肺と組み合わせて使われることが多くな
ってきている。

しかし、密閉型貯血槽は、開放型と異なり、万一、貯血
槽内に気泡が流入した場合、自動的には除去されず、何
らかの外的手段で除去しなければならないという問題が
ある。

気泡を除去しないまま放置しておくと、内部に貯溜した
気泡が流出し、さきに述べたような重大な事故となる。

従来、この密閉型貯血槽において、気泡を除去する方法
としては、 ■）三方活栓とシリンジを組み合わせて使う方法 三方活栓とシリンジを貯血槽の上部の脱気口に設け、シ
リンジにより排気口内を減圧にして、気泡を排気口内に
導き、活栓を開放して気泡をぬ〈方法。

２）逆［ヒ弁を利用して、シリンジをポンプとしてする
方法 ｌ）と同様な操作をシリンジと逆１Ｆ弁の連動で行うも
のである。

３）吸引ポンプを利用する方法 等がある。

しかし、いずれの場合も、人為的に、貯血槽内の気泡を
検知した後、手動により、この気泡をぬかなければなら
ないので、非常な手数がかかり、また、貯血槽に複雑な
装置を組み込まねばならないという欠点がある。

ＩＩ　発明の目的 本発明は、このような実状に鑑みなされたものであって
、密閉型貯血槽において、開放型貯血槽と同様に、特に
意図せずとも、自然に、血液流入口より混入した気泡を
除去することができる機構を有する密閉型貯血槽を提供
するものである。

このような目的は以下の本発明により達成される。

すなわち第１の発明は、 貯血可能な内部空間を有する柔軟な容器と。

この容器の上部に設けられた排気口部と、この容器の内
部に連通ずる血液流入口部お°よび血液流出口部とを具
えた貯血槽であって、該排気口部は、比重が血液よりも
小さい弁体により該貯血槽内と外気とを連通させて該貯
血槽内の気体を排気する弁手段を備えたことを特徴とす
る貯血槽である。

また、その実施態様は、第１の発明において、前記弁手
段は、前記弁体を前記容器の外部側と内部側とでそれぞ
れ孫Ｉ卜する係止部を有することである。

そして、第２の発明は、 貯血可能な内部空間を有する柔軟な容器と、この容器の
上部に設けられた排気口部と、この容器の内部に連通ず
る血液流入口部および血液流出口部とを具えた貯血槽で
あって、該排気口部は、比重が血液よりも小さい弁体に
より該貯血槽内と外気とを連通させて該貯血槽内の気体
を排気する弁手段を備え、ざらに該弁手段の上部に血液
飛部防止手段を設けたことを特徴とする貯血槽である。

また、その実施態様は、第２の発明において、前記弁手
段は、前記弁体を前記容器の外部側と内部側とでそれぞ
れ係止する係止部を有することである。

■　発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成を第１図、第２図および第３
図に示される実施例に従い詳細に説明する。

本発明の貯血槽ｌの容器１０は、それ自体可とう性の材
質から構成する。

この場合、その材質としては、血液を変質させること°
がなく、溶出物を含有しないものであることが好ましく
、例えばシリコ−、ンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリカー
ボネ−１・、エチレン−１酢酸ビニル共重合体等の血液
適合性材料を用いることが好ましい。

容器ｌＯを可とう性にすることにより、使用前に、容器
ｌＯ内の空気量を微量にすることができるので、血液を
流入させたとき、血液中への空気が混入する可能性をき
わめて小さくすることができる。

容器が剛性であるときには、後述のように、弁手段２が
設けられるため、容器内血液量を減少させるときに内圧
が防圧となってしまい、血液量のコントロールが困難と
なり、不都合を生じる。　このような不都合は、柔軟な
バッグであれば問題はない。

一方、容器１０には、その内部に連通ずるように、血液
流入口部１１と血液流出口部１２とが配設される。

また、必要、に応じ連絡口１５が配設される。

これらは、通常、容器１０下部に配設され、チューブ状
をなす。

この場合、血液流入口部１１は先端１１１を閉じてあり
、容器１０内部側において２つ以上の開口を有すること
が好ましい。

２つ以上の複数の開口をもつことにより、流入する血液
の回転流ないし渦流は小さくなり、また、複数の回転流
はπいに打ち消しあうことになる。

なお、このように構成せずに、血液流入口部を先端を開
口した直管状デユープとしてもよいが、ｈ記と比較する
七気泡除去能は不十分である。

血液流入口部１１の開口として２つ以上の開口を設ける
には種々態様があり、チューブ状の流入口部を分岐した
り、チューブ先端を己ようろ状としたりすることが可、
能である。

ただ、製造の容易性と十分な脱血量を確保するという観
点からすると、図示のように血液流入口部１１をチュー
ブ体とし、チューブ体先端を封１ト、し、この封止端か
ら下方にかけて複数個の側口１１５を設けて開口するこ
とが好ましい。

先端部が封ｆトされたチューブ体１１の側面に開口して
形成される側口１１５の構成配置は、種々考えられる。

例えば、側口１１５の形状は円形、楕円形など血液が流
出し易いようにし、側口１１５の設ける個数は複数個と
し、その配列は血液の流勢を緩和できるようにするのが
好ましい。　側口１１５の配列はチューブ体の軸線に対
して対称的に、軸線方向に少なくとも２列設けるのが好
ましい。

このような容器１０の上部には、排気口部３と、混注お
よびサンプリング用の口部１７が形成される。

排気口部３には、好適にはいわゆる双方向停止１機能を
持つ、貯血槽内の気体を排知保るための弁手段２が設け
られる。

弁手段２は弁室２１と、弁体２３とからなる。

この弁室２１は、第１図に示される例では、排気口部３
を有する容器側に設けられた下部弁座２５２と、上部側
、すなわち外気側に設けられた上部弁座２５１を有する
。

そして、弁手段２の開放時には、貯血槽内と外気とは連
通される。

この場合、弁室２１内には、球状の弁体２３が収納され
、弁一手段２は、双方向停止機能を持つボール弁として
構成される。

貯血槽ｌ内には、通常、患者の位置から貯血槽までの落
差により３０〜ｌ　ＯＯｃｍＨ２０の内圧が加えられて
いるが、弁体２３は、この内圧と浮力により、上部弁座
２５１に係１トされ、ｎｕ液が］二部すなわち、外気側
へ流出するのが防ｆトされる。

他方、人工肺の脱座チューブ内に気泡が流入した場合、
気泡は、貯血槽の流入口部ｌｌから、貯血槽ｌ内に入る
。

そして、流入した気泡は、貯血槽上部に集まり、気泡が
下部弁座２５２を通って、弁室２１内に溜ってくる。

弁室２１に流入した気泡の量が、一定規上に（なると、
弁体２３は浮力を失って基５下するにのとき弁室２１内
の気泡が、上部弁座 ２５１を通って上部に放出されるものである。

除泡後は、貯血槽１内の陽圧によって血液レベルが上昇
するが、血液による浮力を受けた弁体２３は、上部弁座
２５１に当って係止され、貯血槽ｌ内は外気から密閉さ
れる。

すなわち、弁体２３は、比重ｐが血液より小さい材質で
作製される必要がある。

通常、ρくｌとされる。。。

このように弁体２３が弁体をうけるためには、それ自体
の比重ρが１以下でなければならず、材質として、 中空アルミ、中空ステンレス、中空ガラス、中空スチロ
ール、中空ポリカーボネートなど、中空体の他に。

ポリプロピレン、ポリエチレンなど比重ρが１以下の材
料でつくら。れたものや、シリコ−゛ン発泡体、ポリウ
レタン発泡体、ポリスチレン発泡体などでもよく、表面
が平滑なものが好ましまた弁座２５１．２５２は、弁体
２３が硬質材料の場合は、シリコーンゴム、ブチルゴム
、イソブチレンゴムなど軟質ゴム材が適し、また可どう
性材料からなる貯血槽ｌの容器１０と、一体として形成
してもよい。

なお、弁体２３が軟質材の場合は、ステンレ艮、アルモ
ニウム、硬質プラスチックなどの硬質材料が適する。

弁体２３および弁座２５１がともに硬質材料製の場合、
相互の嵌合精度を上げて密着させることにより血液の漏
出を防１トすることが好ましい。

さらに弁室２１にある程度の内圧がかかっ又いるとき、
その内圧によって弁体２１は弁座２５１に押し付けられ
る。　この時、弁室２１内に気泡が充満すると、弁体２
１は直ちに、自重によって落下しなければならない。

このため、弁体２１が自重により落下する為には、下部
弁座２５２の口径と弁体２３の大きさとの比較で、弁体
２３の重さが、下部弁座２５２側からの内圧に充分抗し
うる重さでなければならない。

すなわち、弁体２３０重さＷｇｒと、弁座の開孔面積Ｓ
ｒ：ｒＩｆとの比Ｗ／Ｓは加わりうる内圧よりも大きく
なければならない。

より具体的には、弁座２．５１の口径をｄｃ＋ｗ、内圧
をＰｃｍＨ２Ｏ弁体２３の重さをＷｇｒとすると、下記
式（１）が成立しなければならない。

Ｗ　〉　πｄ　２　Ｐ　７．４−−−−−−一式（１）
′ここで、弁座２５１．２５２の口径は、気泡の表面張
力によるエアてロック現象を発生させないためには、５
ｍｍ程度以上必要となる。

そこで、弁座２５２の口径を０．５ｃ■（ｄ＝０、．５
）、内圧を５０ｃｍＨ２０（Ｐ＝　５０）ちし、弁体２
３の半径をｒｃｍとして、式（１）に入れる。

こ巳で弁体２３の比重は１以下であるが、はぼｌとして
計算すると、４πｒ３／４＞πｄ２　Ｐ／４　、　ｒ＞
１　、３ｃｍとなり、実用条件を満たすためには、ポー
ル状弁体２３の直径は、２　、６　ｃ、ｍ以上必要であ
る。

これより直径が小さいと、内圧によって弁体２３が弁座
２．５１に押し付けられ、液面が低下しても自重で落下
できない事態となり、本発明の目的を果たさないことが
あるからである。

このような構成により、血液流量が減じ、貯血槽１内の
圧力が減少しても、排気口３がら空気を吸い込むことが
ない。

すなわち、貯血槽１内の圧力が減少し、外部の空気が弁
室２１に流入すると、弁体２３は液面と共に下降し、や
がて下部弁座２５２に当たり、弁体２３は弁としての機
能を果たし、貯血槽ｌ内への空気の流入が防止される。

貯血槽ｌ内に充分血液が充満し、内圧が回復すれば、弁
体２３は、下部弁座２５２から離れ、陽圧になる液面上
昇とともに、弁体２３も上昇し、上部弁座２５１に当た
って停止し、血液の露出が防止される。

このように、弁体２３による、いわゆる双方！　開停止
１機能を有する弁手段２は、第１図に示すように、弁体
２３と、弁室２１と、」二部弁座２５１と下部弁座２５
２の２つの係止部によって構成することができる。

あるいは、これとはべつに第２図に示すように、排気口
部３に連通させて、弁室２１を設け、この弁室を２１の
上部の狭路部を、弁座２５５として、弁室２１内に、こ
の弁座２５５に上方から係１トできる上方係１１部２３
１と、下方から係１トできる下方係ＩＦ部２３２を有す
る弁体２３を収納した、ニードル弁構造の弁手段２によ
っても構成することができる。

この場合は、陽圧時の゛貯血層ｌの密閉は、弁体２３の
下方係止部２３２の弁座２５５へ弁座２５５から気泡が
ぬけることによって行われる。　そして、空気の流入の
防止は弁体２３が浮力を失−て落下するとき、上劣係市
部２３１が弁座２５５へ係１トされることによって行わ
れる。

また、べつの実施例では、第３図に示すよう部弁座２５
２と上部弁座２５１を有していそして、この弁室２１内
に、弁体２３を収納この第３図に示されるニードル弁の
場合の動作は、第１図に示されるポール弁と同一である
。

このように弁体２３の上方および／または下方に、少な
くとも１つの円錐状部を形成して、上部および／または
下部の弁座を係止部として係止させるときはより好まし
い結果をうる。

このとき、弁座の口径ｄを、第１図に示されるような球
状の弁体２３よりも小さくすることができるので、気泡
が弁室２１内に充満したときの弁体２３の落下が、より
円滑に行われるからである。

なお、弁体２３の上方および／または下方の円錐状部は
、両者とも形感することが好まし゛い。　また、このと
き弁体２３の断面形状は、図示のように、六角形状の他
、四角形状等種々可能である。

さらに、本発明の貯血層ｌは、弁手段２上方に所定長の
筒体等を設けることにより、該弁手段２において生じた
血液の泡が消失するときに血液が貯血槽外部へ飛散する
ことを防止してもよい。

ただ、貯血槽１を小型にするた“めには、前記した弁手
段２の上部に、それと連通ずる血液飛散時１Ｆ手段を設
けることが好ましい。

この血液飛散防１手段は、第１図、第２図、および第３
図に示されるように、弁室２１の上部に連結した消泡手
段５からなることが好まし消泡手段５は、前述のように
、弁室２１内が気泡でみた・され、弁体２３が浮力を受
けず自重で下がり、気泡が弁座２５１．２５５を通って
ぬけていく際、気泡とともに上部外孫に飛散す：二二；
ニア消失させ、これを取り除くための血液飛散防τＦ手
段は、その目的を達成！きるものであれば特に構造は限
定されないが、前記消泡手段５としては、発泡ポ１ノウ
レタン゛またＣ±ポリプロピレンメツシュ等の多孔性材
ネ：［で作製するのがよい。

特にシリコーンオイルをコーティングしたものが消泡効
果に優れ、好ましｌ、）。

本発明における血液飛散防１Ｆ手段ｔｉ、この１内泡手
段に加え、除菌フィルター６を有することが好ましい。

この場合、消泡手段５の一ヒ部に除菌フィルター６を設
けるのがよい。

除菌フィルター６のこれらの材お１としてζ±、除菌作
用を有するものであれば特に限定されないが、ポリエス
テル、ポリオレフィン等の不織布が好ましい。　また、
これ以外の有機材料、無機材料を適宜使用することもで
きる。

■　本発明の具体的作用 本発明の貯血層は、人工心肺回路側とおし１て用いられ
る。

すなわち、第４図に示すように、患者の静脈から落差に
よって脱血されたＭｎ液Ｃ±ラインＨ３をとおり、術野
からの吸引面ｔ−ｈ、一旦、カーディオ１・ミー貯血層
Ｋに貯留し、そこで？０泡された血液とともに貯血層１
０に導かれる。

その後、血液ポンプＰによって、人工■市りおよび熱交
換器りを通り、患璃の動脈に送血される。

血液中に気泡が混入した場合ｔよ、貯血層１の１一部の
弁室内へ集り、弁座と接してｌ、Ｎる弁体２３の浮力を
失わせ落下させる。　このとき弁室２１に集った気泡は
弁座をとおって外系番と放出される。

除泡後は、再び弁体２３は」二昇し、自動的に弁座に係
止され、貯血層１内は自動的に密閉さ　５れる。

また、貯血層が除圧となったときも、弁体２３が弁座に
係１トされて、空気を吸ｌ／Ｘこむことがない。

■　発明の具体的効果 本発明は、柔軟な容器からなる密閉式貯血層の排気口に
、弁体２３の双方向停止機能をもつ弁手段を設けてなる
ので、何ら特別の操作を必要とせず、密閉式貯血層の最
大の問題点であった気泡除去を自動的に行うことができ
る。

このため貯血層より、人体等へ気泡が流入する危険性が
減少し、安全性が高まり、かつ、とり扱いＬ、きわめて
有利である。

さらに貯血槽が除圧となる場合でも、外部より空気を吸
いこむことを防１卜することができる。

また第２の発明では、排気口に設けた弁手段の上部に、
さらに血液飛散防止手段を設けるので、弁手段により気
泡をぬく際に、血液が貯血槽外へとび散ることが防１ト
できるとともに、血液のプライミング量を減少すること
ができる。

またさらに該血液飛散防止手段に加えて除菌フィルター
を設けることにより、外界より細菌等の一混入する危険
を完全に防ぐことができる。

そして、第１および第？の発明の実施態様によれば、容
器の外部側と内部側とでそれぞれ係゛１卜する係ｌト部
を設けるので、双方向停止ヒ機能はきわめて円滑に行わ
れる。

本発明者は、上述した本発明の貯血層の作用効果を確認
するため第５図に線図的に示す手段を用いて実験を行っ
た。　この結果は第１表に示される。

第５図において、Ｒは血液貯留部、ｌＯは貯血槽、Ｔは
目盛付エアートラップ部、■は空気注入部である。

第１図に示されるような１６０Ｘ１７０＋ｓｍのポリ填
化ビニル製の可とう性袋状の容器を有する貯血槽を作成
した（Ｎｏ、１）。

なお、弁体２３は、ポリプロピレン酸、径４ｃｍ２８ｇ
のポールとし、弁座２５２の径は１．２ｃｍとした。

比較のための貯血槽（Ｎｏ、２）としては、排気口に何
ら手段をつけない開放型を用い、本発明の貯血槽は密閉
型にもかかわらす、開放型と同様に気泡なぬ〈効果があ
ることを実証した。

また、べつの比較例の貯血槽（Ｎｏ、３）は密閉型を用
い、何ら気泡をぬく機能のないことを示した。

実験には３７°Ｃのヘパリン添加生血を使用し、血液貯
留部Ｒから落差で上述の本発明の、および比較例の貯血
槽に血液を導き、血液ポンプＰで血液を循環させた。

空気注入部工において、シリンジで１２０ｍＲ／ｍｉｎ
の割合で５分間空気（計６００ｍ１ｌ）を第５図の回路
に注入した。

その後、エアートラップ部Ｔの空気溜に貯留した空気量
を測定した。　血液流量は３，４゜５又／ｗｉｎで行っ
た。

その結果を示す下記第１表から明らかなように、本発明
による貯血槽では、エアートラップ部Ｔでトラップされ
た空気、すなわち貯血槽の血液流出口より通過してきた
空気量は、従来の塞閉型（ＮＯ，３）のものに比して非
常に少なく、はとんど開放型（Ｎｏ、２）と同様の効果
があることがわかる。

第１表 Ｎｏ１本発明　０’、０５　’０．１０　０．１２

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す。一部を切り欠いた正
面図である。 第２図および第３図は、それぞれ本発明の他の実施例を
示す部分断面図である。 第４図は、本発明の詳細な説明するための模式図である
。 第５図は、本発明の効果を確認するための実験を説明す
るための回路図である。 ｌ・・・貯血槽、“　１０・・・容器、１１・・・血液
流入口部、１２・・・血液流出口部、１７・・・サンプ
リング用の口部、 ｉｌｌ・・・血液流入口部先端、１１２・・・側口、２
・・・弁手段、　２１・・・弁室、２３・・・弁体、２
５１・・、」二部弁座、　２５２・・・下部弁座、２５
５・・・弁座、３・・・排気口、 ５・・・消泡手段、　６・・・防菌フィルター特許出願
人　チル七株式会社 代理人　弁理士　石　井　陽　− １−１つ 葆２図 ６ 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）貯血可能な内部空間を有する柔軟な容器と、この容
   器の上部に設けられた排気口部と、この容器の内部に連
   通ずる血液流入口部および血液流出口部とを具えた貯血
   槽であって、該排気口部は、比重が血液よりも小さい弁
   体により該貯血槽内と外気とを連通させて該貯血槽内の
   気体を排気する弁手段を備えたことを特徴とする貯血槽
   。 ２）前記弁手段は、前記弁体を前記容器の外部側と内部
   側とでそれぞれ係！卜する係止部を有する特許請求の範
   囲第１項に記載の貯血槽。 ３）財産可能な内部空間を有する柔軟な容器と、この容
   器の上部に設けられた排気口部と、この容器の内部に連
   通ずる血液流入口部および血液流出口部とを具えた貯血
   槽であって、該排気口部は、比重が血液よりも小さい弁
   体により該貯血槽内と外気とを連通させて該貯血槽内の
   気体を排気する弁手段を備え、さらに該弁手段の上部に
   血液飛徴防止手段を設けたことを特徴とする貯血槽。 ４）前記弁手段は、前記弁体を前記容器の外部側と内部
   側とでそれぞれ係止する係止部を有する特許請求の範囲
   第３項に記載の貯゛血槽。