JP2007215992A - 人工肺 - Google Patents

Abstract

【課題】血液中の気泡が血液流出部から流出するのを防止することができる人工肺を提供すること。
【解決手段】人工肺１０は、ハウジング２Ａと、ハウジング２Ａ内に収納され、ガス交換を行う中空糸膜が多数本集積された中空糸膜束３Ａと、各中空糸膜の内腔をガス流路として、ガス流路の上流側および下流側にそれぞれ設けられたガス流入部およびガス流出部と、各中空糸膜の外側を血液流路として、血液流路の上流側および下流側にそれぞれ設けられた血液流入部および血液流出部と、中空糸膜束３Ａの血液流出部側に設置され、血液中の気泡を捕捉するフィルタ部材４１Ａとを備え、血液流出部は、ハウジング２Ａから突出する血液流出ポート２８を有し、血液流出ポート２８のハウジング２Ａ側端部の近傍に、流路の横断面積が増大する流路拡大部２８１を有し、フィルタ部材４１Ａを通過した血液は流路拡大部２８１でその流速を減速して血液流出ポート２８に至る。
【選択図】図１０

Description

本発明は、人工肺に関する。

従来、人工肺としては、多数本の中空糸膜を用いてガス交換を行う構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この人工肺は、ハウジングと、ハウジング内に収納された中空糸膜束と、血液流入口および血液流出口と、ガス流入口およびガス流出口とを有し、各中空糸膜を介して血液とガスとの間でガス交換、すなわち酸素加、脱炭酸ガスが行われる。

ところで、このような構成の人工肺においては、血液流入口から流入した血液中に気泡が混在している場合があるが、この場合、気泡は、中空糸膜束で除去されるのが好ましい。

しかしながら、中空糸膜束は、ガス交換を効率良く行えるように設計されており、本来気泡を除去することを意図して作製されていないため、かかる中空糸膜束では気泡が十分に除去されずに、血液中に気泡が混入したまま血液流出口から流出し、人工肺の下流へ移送されてしまうという問題があった。そのため、人工肺と患者との間の血液回路（動脈ライン）には、気泡除去の目的で動脈フィルタが設けられていた。

特開平１１−４７２６８号公報

本発明の目的は、血液中の気泡が血液流出部から流出するのを防止することができる人工肺を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（７）の本発明により達成される。
（１） ハウジングと、
前記ハウジング内に収納され、ガス交換機能を有する中空糸膜が多数本集積された中空糸膜束と、
前記各中空糸膜の内腔をガス流路として、当該ガス流路の上流側および下流側にそれぞれ設けられたガス流入部およびガス流出部と、
前記各中空糸膜の外側を血液流路として、当該血液流路の上流側および下流側にそれぞれ設けられた血液流入部および血液流出部と、
前記中空糸膜束の前記血液流出部側に設置され、血液中の気泡を捕捉する機能を有するフィルタ部材を備えた気泡除去手段とを有する人工肺であって、
前記血液流出部は、前記ハウジングから突出する管状の血液流出口を有し、該血液流出口の前記ハウジング側端部の近傍に、流路の横断面積が増大する流路拡大部を有し、前記フィルタ部材を通過した血液は、前記流路拡大部でその流速を減速して前記血液流出口に至るよう構成されていることを特徴とする人工肺。

（２） 前記フィルタ部材は、メッシュ状をなすものである上記（１）に記載の人工肺。

（３） 前記血液流出部は、前記ハウジングの内面と前記フィルタ部材との間に形成される血液流出側開口部を有し、該血液流出側開口部と前記血液流出口とが前記流路拡大部を介して連通している上記（１）または（２）に記載の人工肺。

（４） 前記血液流出側開口部の下流側において、前記ハウジングの内面と前記フィルタ部材との間隙距離が連続的または段階的に増大している部位を有する上記（３）に記載の人工肺。

（５） 前記流路拡大部は、上流側の第１拡大部と、これに続く第２拡大部とを有するものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の人工肺。

（６） 前記第１拡大部は、前記ハウジングの長手方向のほぼ全長に渡って形成された溝で構成されるものである上記（５）に記載の人工肺。

（７） 前記流路拡大部は、前記ハウジングの長手方向のほぼ全長に渡って形成された溝で構成される第１拡大部を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の人工肺。

前記フィルタ部材と前記ハウジングとの間には、前記フィルタ部材を通過した血液が流れる間隙が形成されているのが好ましい。

前記間隙は、その間隙距離が前記流路拡大部に向かって増大する部分を有するのが好ましい。

前記ハウジングは、円筒状をなす胴部を有し、前記血液流出口は、前記胴部の円周の接線方向に突出しているのが好ましい。
前記ハウジングは、円筒状をなす胴部を有し、前記流路拡大部は、前記胴部の内周面の周方向の一部に形成されているのが好ましい。

前記気泡除去手段は、さらに、前記気泡を構成する気体を透過し排出する機能を有する排気用中空糸膜が多数本集積された排気用中空糸膜層を備えるのが好ましい。

前記排気用中空糸膜層は、前記中空糸膜束と前記フィルタ部材との間に位置しているのが好ましい。

前記フィルタ部材は、前記中空糸膜束または前記排気用中空糸膜層の前記血液流出部側の表面に接して設けられ、該表面のほぼ全部を覆っているのが好ましい。

前記中空糸膜束を構成する中空糸膜と、前記排気用中空糸膜層を構成する中空糸膜とは、その構成材料、特性、配設条件のうちの少なくとも１つが異なるものであるのが好ましい。

前記フィルタ部材は、親水性を有するものであるのが好ましい。
前記フィルタ部材は、１枚または２枚以上のシート状のもので構成されているのが好ましい。

前記フィルタ部材の目開きは、５０μｍ以下であるのが好ましい。
前記気泡除去手段は、さらに、気泡を構成する気体を前記ハウジング外へ排気する排気口を備える構成のものが好ましい。

本発明によれば、フィルタ部材を通過した血液が流路拡大部でその流速が減速され、よって、フィルタ部材でトラップされた気泡が血流に乗って血液流出口に至るのが防止される。すなわち、前記血液中の気泡が血液流出部から流出するのを防止することができる。

以下、本発明の人工肺を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の人工肺の第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図（断面側面図）、図３は、図１に示す人工肺における人工肺部の横断面図（断面上面図）、図４は、図２中の右側下部（中空糸膜束、フィルタ部材および排気用中空糸膜層の固定部）の拡大断面図である。なお、図１および図２中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」、左側を「血液流入側」または「上流側」、右側を「血液流出側」または「下流側」として説明する。

図示の実施形態の人工肺１は、血液に対しガス交換を行う人工肺部１Ａと血液に対し熱交換を行う熱交換部（熱交換器）１Ｂとを備える熱交換器付き人工肺であり、例えば血液体外循環回路中に設置されるものである。

この人工肺１は、人工肺部１Ａ側のハウジング２と、熱交換器１Ｂ側の熱交換器ハウジング５とを有し、これらは連結（接合）または一体化されている。まず、人工肺部１Ａについて説明する。

ハウジング２は、角筒状、すなわち横断面が四角形（長方形または正方形）をなす筒状のハウジング本体（以下「角筒状ハウジング本体」と言う）２１と、角筒状ハウジング本体２１の上端開口を封止する皿状の第１のヘッダー（上部蓋体）２２と、角筒状ハウジング本体２１の下端開口を封止する皿状の第２のヘッダー（下部蓋体）２３とで構成されている。

角筒状ハウジング本体２１、第１のヘッダー２２および第２のヘッダー２３は、それぞれ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル）、スチレン系樹脂（例えば、ポリスチレン、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂）、ポリカーボネート等の樹脂材料あるいは種々のセラミックス材料、金属材料等で構成されている。角筒状ハウジング本体２１に対し、第１のヘッダー２２および第２のヘッダー２３は、融着や接着剤による接着等の方法により液密に固着されている。

角筒状ハウジング本体２１の血液流出側の下部には、管状の血液流出ポート（血液流出口）２８が突出形成されている。この血液流出ポート２８の角筒状ハウジング本体２１（ハウジング２）側、すなわち、上流側端部の近傍には、箱状をなす流路拡大部２８１が設けられている。血液流出ポート２８の内腔と流路拡大部２８１の内腔とは、連通しており、後述するフィルタ部材４１を通過した血液が通過する流路を構成している。図２および図３に示すように、流路拡大部２８１は、この流路の横断面積が増大した部位となっている。

人工肺１では、フィルタ部材４１を通過した血液は、流路拡大部２８１に流入したとき、連続の式に則り、流路断面積の増加率の逆数の割合で流速が減速され、この流速が減速された状態で血液は、血液流出ポート２８に至る。ここで、「連続の式」とは、流体力学における質量保存の法則の式のことである。

第１のヘッダー２２の上部には、管状のガス流入ポート２６が突出形成されている。また、第２のヘッダー２３の下部には、管状のガス流出ポート２７と、管状の排気ポート（排気口）２９とが突出形成されている。ガス流入ポート２６は、その途中でほぼ直角に屈曲し、先端部が血液流出ポート２８と平行な方向に向いている。

なお、本発明において、ハウジング２の全体形状は、必ずしも完全な直方体形状をなしている必要はなく、例えば全部または一部の角部に面取りや丸み付けがなされているものでもよく、あるいは、一部が欠損している形状、異形部分が付加された形状などでもよい。

図２〜図４に示すように、ハウジング２の内部には、ガス交換機能を有する中空糸膜３１が多数本集積された中空糸膜束３と、中空糸膜束３の血液流出ポート２８（血液流出部）側に設けられた気泡除去手段４としてのフィルタ部材４１および排気用中空糸膜層４２とが収納されている。これらの層および部材は、血液流入側から、中空糸膜束３、排気用中空糸膜層４２、フィルタ部材４１の順に配置されている。

図４に示すように、中空糸膜束３を構成する中空糸膜３１は、そのほとんどがほぼ平行に配置されている。この場合、各中空糸膜３１は、その長手方向が上下方向（鉛直方向）となるように配置されている。

なお、中空糸膜束３における中空糸膜３１の配設パターン、配設方向等は、上述したもの限定されず、例えば、各中空糸膜３１が水平な方向に配置された構成、中空糸膜３１同士が斜めに交差する部分（交差部）を有する構成、全部または一部の中空糸膜３１が湾曲して配置された構成、全部または一部の中空糸膜３１が波状、螺旋状、渦巻き状または環状に配置された構成等であってもよい。

各中空糸膜３１の両端部（上端部および下端部）は、それぞれ、隔壁８および９により角筒状ハウジング本体２１の内面に対し固定されている（図２参照）。隔壁８、９は、例えば、ポリウレタン、シリコーンゴム等のポッティング材により構成されている。

また、中空糸膜束３は、その幅方向の両端部がそれぞれ固着部７により、角筒状ハウジング本体２１の内面に対し固定（固着）されている（図３参照）。固着部７は、前記隔壁８、９と同様の材料（ポッティング材）またはその他の接着剤で構成されている。

第１のヘッダー２２と隔壁８とにより、第１の部屋２２１が画成されている。この第１の部屋２２１は、中空糸膜束３と排気用中空糸膜層４２との境界部に設けられた仕切部２２２により、中空糸膜束３側のガス流入室２６１と、排気用中空糸膜層４２側の小空間２２３とに区分されている。各中空糸膜３１の上端開口は、ガス流入室２６１に開放し、連通している。

一方、第２のヘッダー２３と隔壁９とにより、第２の部屋２３１が画成されている。この第２の部屋２３１は、中空糸膜束３と排気用中空糸膜層４２との境界部に設けられた仕切部２３２により、中空糸膜束３側のガス流出室２７１と、排気用中空糸膜層４２側の小空間２３３とに区分されている。各中空糸膜３１の下端開口は、ガス流出室２７１に開放し、連通している（図４参照）。

各中空糸膜３１の内腔は、ガスが流れるガス流路３２を構成している。ガス流入ポート２６およびガス流入室２６１により、ガス流路３２の上流側に位置するガス流入部が構成され、ガス流出ポート２７およびガス流出室２７１により、ガス流路３２の下流側に位置するガス流出部が構成される。

中空糸膜束３は、角筒状ハウジング本体２１の内部にほぼ隙間なく充填されており、これにより、中空糸膜束３は、全体形状としてほぼ直方体の形状をなしている。

ハウジング２内の隔壁８と隔壁９との間における各中空糸膜３１は、露出しており、各中空糸膜３１（中空糸膜４２１も同様）の外側、すなわち、中空糸膜３１同士の隙間に、血液が図２中左側から右側に向かって流れる血液流路３３が形成されている。

血液流路３３の上流側（中空糸膜束３の上流側の面側）、すなわち角筒状ハウジング本体２１と熱交換器ハウジング５との連結部には、血液流入部として、上下方向（中空糸膜３１の配設方向とほぼ平行な方向）に延びる帯状またはスリット状の血液流入側開口部（血液流入側空間）２４が形成されている。ハウジング２の内部と熱交換器ハウジング５の内部とは、この血液流入側開口部２４を介して連通する。このような構成とすることにより、熱交換部１Ｂから人工肺部１Ａへの血液の移送を効率良く行うことができる。

血液流入側開口部２４の長さ（上下方向の長さ）は、各中空糸膜３１の有効長（隔壁８の下面から隔壁９の上面までの長さ）とほぼ等しい（図２参照）か、またはそれより若干短い（有効長の７０％以上）のが好ましい。これにより、熱交換部１Ｂから人工肺部１Ａへの血液の移送を効率良く行うことができるとともに、血液流路３３内で血液に対するガス交換を効率良く行うことができる。

また、血液流路３３の少なくとも上流側（血液流入側開口部２４側）では、血液の流れの方向は、各中空糸膜３１の長手方向とほぼ直交する方向である。これにより、血液流路３３を流れる血液に対し、効率の良いガス交換を行うことができる。

血液流路３３の下流側（中空糸膜束３の下流側の面側）においては、後述するフィルタ部材４１と角筒状ハウジング本体２１の内面との間に隙間（間隙）が形成され、この隙間は、フィルタ部材４１を通過した血液が流れる部位であり、血液流出側開口部（血液流出側空間）２５を形成している。この血液流出側開口部２５と、流路拡大部２８１と、流路拡大部２８１を介して血液流出側開口部２５に連通する血液流出ポート２８とで、血液流出部が構成される。また、血液流出側開口部２５の間隙距離ｔは、一定となっている。

血液流出部は、このような血液流出側開口部２５を有することにより、フィルタ部材４１を透過した血液が血液流出ポート２８に向かって流れる空間が確保され、血液を円滑に排出することができる。

そして、血液流入側開口部２４と血液流出側開口部２５との間に、中空糸膜束３、フィルタ部材４１および排気用中空糸膜層４２と、血液流路３３とが存在している。

中空糸膜３１としては、例えば、多孔質ガス交換膜が用いられる。この多孔質中空糸膜としては、内径が１００〜１０００μｍ程度、肉厚が５〜２００μｍ程度、好ましくは１０〜１００μｍ程度、空孔率が２０〜８０％程度、好ましくは３０〜６０％程度、細孔径が０．０１〜５μｍ程度、好ましくは０．０１〜１μｍ程度のものを用いることができる。

また、中空糸膜３１の構成材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリメチルペンテン等の疎水性高分子材料が用いられる。好ましくは、ポリオレフィン系樹脂であり、より好ましくは、ポリプロピレンであり、延伸法または固液相分離法により壁部に微細孔が形成されたものがより好ましい。

中空糸膜束３における各中空糸膜３１の長さ（有効長）は、特に限定されないが、３０〜１５０ｍｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｍｍ程度であるのがより好ましい。

中空糸膜束３の厚さ（図２中横方向の長さ）は、特に限定されないが、１０〜１００ｍｍ程度であるのが好ましく、２０〜８０ｍｍ程度であるのがより好ましい。

中空糸膜束３の幅（図３中縦方向の長さ）は、特に限定されないが、１０〜１００ｍｍ程度であるのが好ましく、２０〜８０ｍｍ程度であるのがより好ましい。

前述したように、中空糸膜束３の下流側（血液流出部側）には、血液中の気泡を捕捉するとともに捕捉した気泡を前記血液流路外へ排出する機能を有する気泡除去手段４が設置されている。この気泡除去手段４は、フィルタ部材４１と、フィルタ部材４１の上流側に設置された排気用中空糸膜層４２とを有している。フィルタ部材４１は、血液流路３３を流れる血液中に存在する気泡を捕捉する機能を有するものであり、排気用中空糸膜層４２は、フィルタ部材４１で捕捉された気泡を構成する気体を透過し排出する機能を有する排気用中空糸膜４２１（以下単に「中空糸膜４２１」と言う）が多数本集積されたものである。以下では、フィルタ部材４１で捕捉された気泡を構成する気体を「気泡構成気体」という。

フィルタ部材４１は、ほぼ長方形をなす平坦なシート状の部材（以下単に「シート」とも言う）で構成され、その縁部（４つの辺）が隔壁８、９および両固着部７により固着されることにより、ハウジング２に対し固定されている。

このフィルタ部材４１は、その片面が排気用中空糸膜層４２の下流側（血液流出部側）の面に接して設けられ、該面のほぼ全面を覆っている。フィルタ部材４１をこのように設けることにより、フィルタ部材４１の有効面積を大きくすることができ、気泡を捕捉する能力を十分に発揮することができる。また、フィルタ部材４１の有効面積が大きくなることにより、たとえフィルタ部材４１の一部に目詰まり（例えば血液の凝集塊などの付着）が生じたとしても、全体として血液の流れを妨げることを防止（抑制）することができる。

フィルタ部材４１の形態としては、例えば、メッシュ状（網状）をなすもの、織布、不織布、あるいはこれらを組み合わせたものが挙げられるが、このなかでも、メッシュ状（網状）をなすものが好ましく、特に、スクリーンフィルタが好ましい。これにより、気泡をより確実に捕捉することができるとともに、血液が容易に通過することができる。

メッシュ状をなすフィルタ部材４１の場合、その目開きは、特に限定されないが、通常は、８０μｍ以下であるのが好ましく、１５〜６０μｍ程度であるのがより好ましく、２０〜４５μｍであるのがさらに好ましい。これにより、血液の通過抵抗を増大させることなく、比較的細かい気泡をも捕捉することができ、気泡の捕捉効率（除去能）が高い。

フィルタ部材４１の構成材料としては、例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン、セルロース、ポリウレタン、アラミド繊維等が挙げられる。特に、抗血栓性に優れ、目詰まりを生じ難いという点で、フィルタ部材４１の構成材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリウレタンを用いるのが好ましい。

また、フィルタ部材４１は、親水性を有するのが好ましい。すなわち、フィルタ部材４１は、それ自体が親水性を有する材料で構成されているか、または、親水化処理（例えば、プラズマ処理等）が施されていることが好ましい。これにより、人工肺１のプライミング時の気泡除去が容易になるだけでなく、気泡が混入した血液が通過する際には、気泡の通過がより困難となるため、フィルタ部材４１の気泡除去能がより向上し、血液流出ポート２８からの気泡の流出をより確実に防止することができる。

このようなフィルタ部材４１は、シート状（特にスクリーンフィルタのようなメッシュ）のものを１枚用いても、あるいはこれを２枚以上用いてもよい。２枚以上用いる場合、各シートは、その形態、構成材料、目開き、平坦／非平坦の別、平面形状等の条件のうちの少なくとも１つが異なるものを組み合わせて用いてもよい。

フィルタ部材４１とハウジング２との間には、間隙、すなわち血液流出側開口部２５が形成されている（図２〜図４参照）。これにより、フィルタ部材４１がハウジング２の内面に接する（密着する）ことが抑制され、フィルタ部材４１を透過した血液が血液流出側開口部２５内において容易に流下し、流路拡大部２８１を経て血液流出ポート２８へ向かって円滑に流れることができる。

フィルタ部材４１の平面形状は、図示の実施形態では、長方形（または正方形）をなしているが、フィルタ部材４１の平面形状はこれに限らず、例えば、台形、平行四辺形、楕円形、長円形等、その形状は特に限定されない。

また、フィルタ部材４１は、図示の実施形態では、平坦なシートで構成されているが、これに限らず、非平坦なもの、例えば、全部または一部が湾曲した形状のもの、波状等に変形したもの等であってもよい。

以上のような構成のフィルタ部材４１を設置したことにより、血液流路３３を流れる血液中に気泡が存在していたとしてもその気泡を捕捉することができ、よって、気泡が血液流出ポート２８から流出するの防止することができる。これによって、従来、動脈ラインに設けられていた動脈フィルダが不要になる。

フィルタ部材４１により捕捉された気泡は、当該フィルタ部材４１の上流側に位置する（フィルタ部材４１と中空糸膜束３との間に位置する）排気用中空糸膜層４２によって血液流路３３から除去される。

図４に示すように、排気用中空糸膜層４２を構成する中空糸膜４２１は、そのほとんどが、中空糸膜束３を構成する中空糸膜３１とほぼ平行に配置されている。また、各中空糸膜４２１の両端部（上端部および下端部）は、それぞれ、各中空糸膜３１と同様に、隔壁８および９により角筒状ハウジング本体２１の内面に対し固定されている（図２参照）。

これにより、各中空糸膜４２１および各中空糸膜３１の両端部をそれぞれ、隔壁８および９により一括して固定することができる。すなわち、人工肺１を製造する製造工程数を抑制することができる。また、各中空糸膜４２１を角筒状ハウジング本体２１の内部にほぼ隙間なく充填することができる、すなわち、角筒状ハウジング本体２１に対し中空糸膜４２１の高い充填効率が得られる（デッドスペースが少なくなる）。よって、人工肺部１Ａの小型化、高性能化に寄与する。

また、図３に示すように、排気用中空糸膜層４２は、その幅方向の両端部がそれぞれ固着部７により、角筒状ハウジング本体２１の内面に対し固定（固着）されている。

各中空糸膜４２１の内腔は、当該中空糸膜４２１の壁部に形成されている多数の細孔を経て流入した気泡構成気体が流れるガス流路４２２を構成している。

各ガス流路４２２（各中空糸膜４２１）の上端開口は、小空間２２３に開放し、連通している。これにより、小空間２２３は、各ガス流路４２２を上昇した気泡構成気体を一時的に貯留する気泡貯留部として機能し得る。

また、各ガス流路４２２の下端開口は、小空間２３３に開放し、連通している（図４参照）。この小空間２３３は、排気ポート２９と連通している。

このような構成により、各ガス流路４２２の下端開口から流出した気泡構成気体は、小空間２３３を通過し、さらに排気ポート２９を通過して、人工肺１（ハウジング２）から確実に排気される。これにより、血液流路３３を通過する血液中の気泡が血液流出部から流出するのを防止することができる。この排気ポート２９は、気泡除去手段４の一部として機能していると言うことができる。

なお、排気用中空糸膜層４２を構成する中空糸膜４２１と、中空糸膜束３を構成する中空糸膜３１とは、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。

各中空糸膜４２１と各中空糸膜３１とが異なるものである場合、その構成材料、特性、配設条件のうちの少なくとも１つが異なるものであるのが好ましい。

例えば、排気用中空糸膜層４２の厚さ（図２中横方向の長さ）は、１０〜５０ｍｍ程度とすることができる。

また、排気用中空糸膜層４２の幅（図３中縦方向の長さ）は、１０〜８０ｍｍ程度とすることができる。

また、排気用中空糸膜層４２における中空糸膜４２１の配設パターン、配設方向等は、例えば、各中空糸膜４２１が水平な方向に配置された構成、中空糸膜４２１同士が斜めに交差する部分（交差部）を有する構成、全部または一部の中空糸膜４２１が湾曲して配置された構成、全部または一部の中空糸膜４２１が波状、螺旋状、渦巻き状または環状に配置された構成等が挙げられる。

このように諸条件が異なることにより、次のような効果を奏する。すなわち、まず第１に中空糸膜束３で血液に対して確実にガス交換が行われ、そのガス交換が行われた血液中の気泡が排気用中空糸膜層４２で確実に排出される。第２に、中空糸膜束３に対しては、ガス交換に適した諸条件の選択をすることができ、排気用中空糸膜層４２に対しては、排気に適した諸条件の選択をすることができ、よって、ガス交換、排気ともに高い性能を発揮することができる。第３に、ガス交換と排気との２つの性能をもつ構造のものをそれぞれ、１つのハウジング２内に無駄なく収納することができ、よって、血液流路３３の間隔（充填量）を低く抑えることができる。

なお、フィルタ部材４１は、排気用中空糸膜層４２の下流側の面のほぼ全部を覆うように設けられている構成に限定されず、例えば、排気用中空糸膜層４２の下流側の面の一部を覆い、残部は空隙を介して設置された構成であってもよい。この場合、前記空隙は、気泡貯留部として機能する。

フィルタ部材４１の上流側の、気泡を含有する血液（以下、この血液を「気泡含有血液」という）中の気泡は、フィルタ部材４１で捕捉される。一方、フィルタ部材４１を通過し、気泡が除去された血液は、フィルタ部材４１に沿って、血液流出ポート２８に向って流れる。流路拡大部２８１に流入した血液の流速が充分減速されることにより、血液流出ポート２８に向う血流が、フィルタ部材４１越しにフィルタ部材４１に捕捉される気泡を引き込むこと（ベンチュリ効果）を阻止する。これにより、血液中の気泡が血液流出ポート２８（血液流出部）から流出するのを確実に防止することができる。

次に、熱交換部（熱交換器）１Ｂについて説明する。熱交換器１Ｂは、熱交換器ハウジング５を有している。熱交換器ハウジング５は、ほぼ円筒状をなし、その上端および下端は閉じている。熱交換器ハウジング５の内部には、血液室５０が形成されている。熱交換器ハウジング５の下端（下面）には、管状の熱媒体流入ポート５２および熱媒体流出ポート５３が突出形成されている。また、熱交換器ハウジング５の図２中左側の下部には、管状の血液流入ポート５１が突出形成されている。血液流入ポート５１の内腔は、血液室５０と連通している。

熱交換器ハウジング５の内部には、全体形状が筒状をなす熱交換体５４と、熱交換体５４の内周に沿って配置された円筒状の熱媒体室形成部材（円筒壁）５５と、熱媒体室形成部材５５の内側空間を流入側熱媒体室５７と流出側熱媒体室５８とに区分する区画壁５６とが設置されている。熱媒体室形成部材５５は、熱交換体５４の内側に熱媒体が一旦貯留される熱媒体室を形成する機能を有するとともに、筒状の熱交換体の変形を規制する機能を有している。

熱媒体室形成部材５５および区画壁５６は、熱交換器ハウジング５に対し例えば融着、接着剤による接着等の方法により固定されている。熱媒体室形成部材５５と区画壁５６とは、別部材でも一体的に形成されたものでもよい。

また、熱媒体室形成部材５５には、その壁部を貫通する上下方向に延びた帯状の開口５９ａ、５９ｂが形成されている。開口５９ａと開口５９ｂとは、区画壁５６を介して対抗する位置に配置されている（図３参照）。開口５９ａは、流入側熱媒体室５７に連通し、開口５９ｂは、流出側熱媒体室５８に連通している。

熱交換体５４としては、図２に示すような、いわゆるベローズ型熱交換体（蛇腹管）を用いることができる。このベローズ型熱交換体５４は、軸方向中央部の側面にほぼ平行に形成された多数の中空環状突起を備える蛇腹形成部と、その両端（上下端）に形成され、蛇腹形成部の内径とほぼ等しい円筒部とを備えている。この熱交換体５４は、ステンレス、アルミニウム等の金属材料、またはポリエチレン、ポリカーボネート等の樹脂材料により構成されている。強度、熱交換効率の面からステンレス、アルミニウム等の金属材料が好ましい。特に、熱交換体５４の軸方向（中心軸）に対してほぼ直交する凹凸が多数繰り返された波状となっている金属製のベローズ管で構成されているのが好ましい。

熱交換器ハウジング５、熱媒体室形成部材５５および区画壁５６の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル）、スチレン系樹脂（例えば、ポリスチレン、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂）、ポリカーボネート等の樹脂材料あるいは種々のセラミックス材料、金属材料等が挙げられる。

以下、人工肺１の熱交換部１Ｂにおける熱媒体の流れについて、図１〜図３を参照しつつ説明する。

熱媒体流入ポート５２より流入した熱媒体は、まず流入側熱媒体室５７に入り、開口５９ａを通って熱媒体室形成部材５５の外周側に流れ込み、熱媒体室形成部材５５の外周のほぼ全周に広がり、熱交換体５４の蛇腹の多数の凹部（中空環状突起の内側）に入る。これにより、熱媒体に接触した熱交換体５４は加温または冷却される。そして、熱交換体５４の外周側を流れる血液との間で熱交換（加温または冷却）が行われる。

熱交換体５４の加温または冷却に供された熱媒体は、開口５９ｂを通って流出側熱媒体室５８に入り、熱媒体流出ポート５３より排出される。

なお、図示の実施形態と異なり、本発明においては、熱交換部１Ｂは、存在しなくてもよい。

次に、本実施形態の人工肺１における血液の流れについて、図１〜図４を参照しつつ説明する。

この人工肺１では、血液流入ポート５１から流入した血液は、血液室５０、すなわち熱交換器ハウジング５の内周面と熱交換体５４との間に流れ込み、熱交換体５４の複数の中空環状突起の外面と接触して熱交換（加温または冷却）がなされる。このようにして熱交換がなされた血液は、血液室５０の下流側に集まり、血液流入側開口部２４を通って人工肺部１Ａのハウジング２内へ流入する。

血液流入側開口部２４を経た血液は、血液流路３３を下流方向に向かって流れる。一方、ガス流入ポート２６から供給されたガス（酸素を含む気体）は、ガス流入室２６１より各中空糸膜３１の内腔であるガス流路３２に分配され、該ガス流路３２を流れた後、ガス流出室２７１に集積され、ガス流出ポート２７より排出される。血液流路３３を流れる血液は、各中空糸膜３１の表面に接触し、ガス流路３２を流れるガスとの間でガス交換（酸素加、脱炭酸ガス）がなされる。

ガス交換がなされた血液中に気泡が混入している場合、この気泡は、フィルタ部材４１により捕捉される。フィルタ部材４１にて捕捉された気泡（気泡構成気体）は、フィルタ部材４１の上流側に隣接する排気用中空糸膜層４２の各中空糸膜４２１の壁部の多数の細孔を経て、当該中空糸膜３１の内腔（ガス流路４２２）に入る。中空糸膜３１の内腔に入った気泡構成気体は、小空間２３３を介して排気ポート２９から排出される。

以上のようにしてガス交換がなされ、気泡が除去された血液は、血液流出ポート２８より流出する。

本実施形態の人工肺１において、血液と接触する面（例えば、ハウジング２の内面、熱交換器ハウジング５の内面、熱媒体室形成部材５５の表面、区画壁５６の表面、固着部７、隔壁８、９の血液流路３３に臨む面）は、抗血栓性表面となっていることが好ましい。抗血栓性表面は、抗血栓性材料を表面に被覆し、さらには固定することにより形成することができる。抗血栓性材料としては、ヘパリン、ウロキナーゼ、ＨＥＭＡ−Ｓｔ−ＨＥＭＡコポリマー、ポリＨＥＭＡ等が挙げられる。

人工肺１において、血液流入ポート５１から流入する血液の流量は、患者の体格、術式（手術の方式）により異なるため、特に限定されないが、一般的に、乳児から小児では、０．１〜２．０Ｌ／分程度が好ましく、中人では、２．０〜５．０Ｌ／分程度が好ましく、成人では、３．０〜７．０Ｌ／分程度が好ましい。

人工肺１において、ガス流入ポート２６から供給されるガスの流量は、患者の体格、術式により異なるため、特に限定されないが、一般的に、乳児から小児では、０．０５〜４．０Ｌ／分程度が好ましく、中人では、１．０〜１０．０Ｌ／分程度が好ましく、成人では、１．５〜１４．０Ｌ／分程度が好ましい。

また、ガス流入ポート２６から供給されるガス中の酸素濃度は、手術中の患者の酸素・炭酸ガスの代謝量により異なるため、特に限定されないが、４０〜１００％とすることができる。

また、人工肺１の最大連続運転時間は、患者の様態、術式により異なるため、特に限定されないが、一般的に、２〜６時間程度とすることができる。また、人工肺１の最大連続運転時間は、稀に、１０時間程度の長時間に及んでもよい。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の人工肺の第２実施形態を示す縦断面図（断面側面図）である。

以下、この図を参照して本発明の人工肺の第２実施形態について説明するが、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明および図示を省略する。

本実施形態は、ハウジングの形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図５に示す人工肺１’は、角筒状ハウジング本体２１（ハウジング２）の下流側の壁部２１１が、角筒状ハウジング本体２１の中心軸に対して傾斜している。すなわち、人工肺１’は、角筒状ハウジング本体２１の横断面積が図５中の下方（流路拡大部２８１）に向って漸増している。このため、角筒状ハウジング本体２１の内面（壁部２１１）とフィルタ部材４１との間に形成された間隙の間隙距離、すなわち、血液流出側開口部２５の間隙距離ｔが流路拡大部２８１に向かって（下流側に向かって）漸増（増大）するものとなる。

このように間隙距離ｔが漸増することにより、血液流出側開口部２５を流下する血液は、流路拡大部２８１に到達するまでの間に、その流速がさらに減速される。このように流速が緩やかに減速することにより、血液の流れに無理がなく、血液流路３３内の流れの流速分布も一様であり、その結果、血液が流れる際の圧力損失を低く抑えることができる。
なお、この間隙距離ｔは、下流側（下方）に向かって段階的に増加してもよい。
このような血液流出側開口部２５の間隙距離ｔが増大した部分（下方側の部分）は、血液流出側開口部２５Ａの流路横断面積が拡大しているものであるため、後述する第７実施形態における第１拡大部２８２Ａと同様の機能を発揮する。

＜第３実施形態＞
図６は、本発明の人工肺の第３実施形態を示す平面図、図７は、図６に示す人工肺を矢印Ｂ側から見た図（左側面図）、図８は、図７中のＣ−Ｃ線断面図、図９は、図７中のＤ−Ｄ線断面図、図１０は、図６中のＥ−Ｅ線断面図、図１１は、図９中の右側上部（中空糸膜束、フィルタ部材および排気用中空糸膜層の固定部）の拡大断面図である。なお、図６、図８および図９中の左側を「左」または「左方」、右側を「右」または「右方」という。また、図６〜図８、図１０および図１１中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」という。また、図６〜図１１中、人工肺の内側を「血液流入側」または「上流側」、外側を「血液流出側」または「下流側」として説明する。
以下、これらの図を参照して本発明の人工肺の第３実施形態について説明するが、前述した各実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明および図示を省略する。

本実施形態は、人工肺の全体形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図示の実施形態の人工肺１０は、全体形状（外形形状）がほぼ円柱状をなしている。この人工肺１０は、内側に設けられ、前記第１実施形態の熱交換部１Ｂとほぼ同様の構成の熱交換部（熱交換器）１０Ｂと、熱交換部１０Ｂの外周側に設けられ、血液に対しガス交換を行う人工肺部１０Ａと備える熱交換器付き人工肺である。

人工肺１は、ハウジング２Ａを有しており、このハウジング２Ａ内に人工肺部１０Ａと熱交換部１０Ｂとが収納されている。図１０に示すように、人工肺部１０Ａと熱交換部１０Ｂとは、ハウジング２Ａと同心的に設置されている。

また、熱交換部１０Ｂは、ハウジング２Ａ内において、さらに、熱交換器ハウジング５Ａに収納されている。この熱交換器ハウジング５Ａにより、熱交換部１０Ｂの両端部がそれぞれハウジング２Ａに対し固定されている。

ハウジング２Ａは、円筒状なすハウジング本体（以下「円筒状ハウジング本体」と言う）２１Ａと、円筒状ハウジング本体（胴部）２１Ａの左端開口を封止する皿状の第１のヘッダー（上部蓋体）２２Ａと、円筒状ハウジング本体２１Ａの右端開口を封止する皿状の第２のヘッダー（下部蓋体）２３Ａとで構成されている。

円筒状ハウジング本体２１Ａ、第１のヘッダー２２Ａおよび第２のヘッダー２３Ａは、それぞれ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル）、スチレン系樹脂（例えば、ポリスチレン、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂）、ポリカーボネート等の樹脂材料あるいは種々のセラミックス材料、金属材料等で構成されている。円筒状ハウジング本体２１Ａに対し、第１のヘッダー２２Ａおよび第２のヘッダー２３Ａは、融着や接着剤による接着等の方法により液密に固着されている。

円筒状ハウジング本体２１Ａの外周部には、管状の血液流出ポート２８が形成されている。この血液流出ポート２８は、円筒状ハウジング本体２１Ａの外周面（円周）のほぼ接線方向に突出している（図７、図１０参照）。図１０に示す構成では、血液流出ポート２８の外側（円筒状ハウジング本体２１Ａの中心から遠い側）の内面（以下「外側の内面２８０」と言う）が円筒状ハウジング本体２１Ａの内周面（正確には、内周面を血液流出ポート２８内に延長した面）上にあるかまたはそれより外周側に位置する。この場合、血液流出ポート２８の外側の内面２８０と円筒状ハウジング本体２１Ａの内周面を血液流出ポート２８内に延長した面との距離（オフセット）Ｃは、例えば、０．５〜４ｍｍ程度とされる。

後述する血液流出側開口部２５Ａは、円筒状ハウジング本体２１Ａと同心的な円筒状をなしており、結果として、血液流出ポート２８は、血液流出側開口部２５Ａの円周のほぼ接線方向に突出したものとなる。これにより、血液流出側開口部２５Ａを通過した血液が血液流出ポート２８に円滑かつ容易に流入することができる。

この血液流出ポート２８の円筒状ハウジング本体２１Ａ（ハウジング２）側近傍（上流側端部近傍）、すなわち血液流出ポート２８の根元部には、箱状（または溝状）をなす流路拡大部２８１が設けられている。血液流出ポート２８の内腔と流路拡大部２８１の内腔とは、連通しており、後述するフィルタ部材４１Ａを通過した血液が通過する流路を構成している。図８および図１０に示すように、流路拡大部２８１は、この流路の横断面積が増大した部位となっている。

人工肺１では、フィルタ部材４１Ａを通過した血液は、流路拡大部２８１に流入したとき、前記連続の式に則り、流路断面積の増加率の逆数の割合で流速が減速され、この流速が減速された状態で血液は、血液流出ポート２８に至る。

第１のヘッダー２２Ａには、管状の血液流入ポート２０１およびガス流出ポート２７が突出形成されている。血液流入ポート２０１は、その中心軸が第１のヘッダー２２Ａの中心に対し偏心するように、第１のヘッダー２２Ａの端面に形成されている。ガス流出ポート２７は、その中心軸が第１のヘッダー２２Ａの中心と交差するように、第１のヘッダー２２Ａの外周部に形成されている（図７参照）。

第２のヘッダー２３Ａには、管状のガス流入ポート２６、排気ポート（排気口）２９、熱媒体流入ポート２０２および熱媒体流出ポート２０３が突出形成されている。ガス流入ポート２６および排気ポート２９は、それぞれ、第２のヘッダー２３Ａの端面の縁部に形成されている。熱媒体流入ポート２０２および熱媒体流出ポート２０３は、それぞれ、第２のヘッダー２３Ａの端面のほぼ中央部に形成されている。また、熱媒体流入ポート２０２および熱媒体流出ポート２０３の中心線は、それぞれ、第２のヘッダー２３Ａの中心線に対してやや傾斜している。

なお、本発明において、ハウジング２Ａの全体形状は、必ずしも完全な円柱状をなしている必要はなく、例えば一部が欠損している形状、異形部分が付加された形状などでもよい。

図８〜図１０に示すように、ハウジング２Ａの内部には、その内周面に沿った円筒状をなす人工肺部１０Ａが同心的に配設されて（収納されて）いる。人工肺部１０Ａは、円筒状の中空糸膜束３Ａと、中空糸膜束３Ａの外周側（血液流出部側）に設けられた気泡除去手段４Ａとしてのフィルタ部材４１Ａおよび排気用中空糸膜層４２Ａとで構成されている。これらの層および部材は、血液流入側から、中空糸膜束３Ａ、排気用中空糸膜層４２Ａ、フィルタ部材４１Ａの順に配置（積層）されている。

図１１に示すように、中空糸膜束３Ａは、ガス交換機能を有する中空糸膜３１が多数本集積されたものである。この中空糸膜束３Ａを構成する中空糸膜３１は、そのほとんどがハウジング２Ａの中心軸とほぼ平行に配置されているか、またはハウジング２Ａの中心軸に対し所定の角度で傾斜して配置されている。中空糸膜３１がハウジング２Ａの中心軸を中心に例えば螺旋状に巻かれている場合には、後者となる。

なお、中空糸膜束３Ａにおける中空糸膜３１の配設パターン、配設方向等は、上述したもの限定されず、例えば、各中空糸膜３１がハウジング２Ａの中心軸に対して垂直な方向に配置された構成、中空糸膜３１がハウジング２Ａの中心軸を中心に巻かれ中空糸膜３１同士が斜めに交差する部分（交差部）を有する構成、全部または一部の中空糸膜３１が湾曲して配置された構成、全部または一部の中空糸膜３１が波状、螺旋状、渦巻き状または環状に配置された構成等であってもよい。

各中空糸膜３１の両端部（左端部および右端部）は、それぞれ、隔壁８および９により円筒状ハウジング本体２１Ａの内面に対し固定されている（図９および図１０参照）。

また、中空糸膜束３Ａは、円筒状ハウジング本体２１Ａと熱交換部１０Ｂとの間にほぼ隙間なく充填されており、これにより、中空糸膜束３Ａは、全体形状としてほぼ円筒状の形状をなしている。これにより、同様の形状の円筒状ハウジング本体２１Ａに対し、中空糸膜３１の高い充填効率が得られ（デッドスペースが少なく）、人工肺部１０Ａの小型化、高性能化に寄与する。

ハウジング２Ａ内の隔壁８と隔壁９との間における各中空糸膜３１は、露出しており、各中空糸膜３１（排気用中空糸膜層４２Ａの中空糸膜４２１も同様）の外側、すなわち、中空糸膜３１同士の隙間に、血液が図２中左側から右側に向かって流れる血液流路３３が形成されている。

血液流路３３の上流側（中空糸膜束３Ａの上流側の面側）、すなわち人工肺部１０Ａと熱交換部１０Ｂとの間には、血液流入ポート２０１から流入した血液の血液流入部として、円筒状の血液流入側開口部（血液流入側空間）２４Ａが形成されている。

血液流入側開口部２４Ａに流入した血液は、当該血液流入側開口部２４Ａの周方向および長手方向に沿って流れることとなり、よって、血液流入側開口部２４Ａの全体に行き渡る。これにより、熱交換部１０Ｂから人工肺部１０Ａへの血液の移送を効率良く行うことができる。

血液流路３３の下流側（中空糸膜束３Ａの下流側の面側）においては、フィルタ部材４１Ａの外周面と円筒状ハウジング本体２１Ａの内周面との間に円筒状の隙間が形成され、この隙間は、フィルタ部材４１Ａを通過した血液が流れる部位であり、血液流出側開口部（血液流出側空間）２５Ａを形成している。この血液流出側開口部２５Ａと、流路拡大部２８１と、流路拡大部２８１を介して血液流出側開口部２５Ａに連通する血液流出ポート２８とで、血液流出部が構成される。また、血液流出側開口部２５の間隙距離ｔは、当該血液流出側開口部２５の周方向に一定となっている。

血液流出部は、このような血液流出側開口部２５Ａを有することにより、フィルタ部材４１Ａを透過した血液が血液流出ポート２８に向かって流れる空間が確保され、血液を円滑に排出することができる。

そして、血液流入側開口部２４Ａと血液流出側開口部２５Ａとの間に、中空糸膜束３Ａ、フィルタ部材４１Ａおよび排気用中空糸膜層４２Ａと、血液流路３３とが存在している。

なお、中空糸膜束３Ａの厚さ（図１０中径方向の長さ）は、特に限定されないが、２〜１００ｍｍ程度であるのが好ましく、３〜３０ｍｍ程度であるのがより好ましい。

前述したように、中空糸膜束３Ａの下流側（血液流出部側）には、血液中の気泡を捕捉するとともに捕捉した気泡を前記血液流路外へ排出する機能を有する気泡除去手段４Ａが設置されている。この気泡除去手段４Ａは、フィルタ部材４１Ａと、フィルタ部材４１Ａの上流側に設置された排気用中空糸膜層４２Ａとを有している。

フィルタ部材４１Ａは、ほぼ長方形をなすシート状の部材（以下単に「シート」とも言う）で構成され、そのシートを円柱状に巻回して形成したものである。フィルタ部材４１Ａは、両端部がそれぞれ隔壁８、９で固着されることにより、ハウジング２Ａに対し固定されている（図８および図９参照）。

このフィルタ部材４１Ａは、その内周面が排気用中空糸膜層４２Ａの下流側（血液流出部側）の面に接して設けられ、該面のほぼ全面を覆っている。フィルタ部材４１Ａをこのように設けることにより、フィルタ部材４１Ａの有効面積を大きくすることができ、気泡を捕捉する能力を十分に発揮することができる。また、フィルタ部材４１Ａの有効面積が大きくなることにより、たとえフィルタ部材４１Ａの一部に目詰まり（例えば血液の凝集塊などの付着）が生じたとしても、全体として血液の流れを妨げることを防止（抑制）することができる。

なお、フィルタ部材４１Ａの形態としては、例えば、前記第１実施形態のフィルタ部材４１と同様の形態、すなわち、メッシュ状（網状）をなすもの、織布、不織布、あるいはこれらを組み合わせたものとすることができる。

また、フィルタ部材４１Ａの構成材料としては、例えば、前記第１実施形態のフィルタ部材４１と同様の材料を用いることができる。

また、フィルタ部材４１Ａは、図示の実施形態では、外径がほぼ一定なものであるが、これに限定されず、例えば、一部の外径が拡径または縮径した部分を有するものであってもよい。

以上のような構成のフィルタ部材４１Ａを設置したことにより、血液流路３３を流れる血液中に気泡が存在していたとしてもその気泡を捕捉することができ、よって、気泡が血液流出ポート２８から流出するの防止することができる。

フィルタ部材４１Ａにより捕捉された気泡は、当該フィルタ部材４１Ａの上流側に位置する排気用中空糸膜層４２Ａによって血液流路３３から除去される。

図１１に示すように、排気用中空糸膜層４２Ａを構成する中空糸膜４２１は、そのほとんどが、ハウジング２Ａの中心軸とほぼ平行に配置されている（中空糸膜束３Ａを構成する中空糸膜３１とほぼ平行に配置されている）か、またはハウジング２Ａの中心軸に対し所定の角度で傾斜して配置されている。中空糸膜４２１がハウジング２Ａの中心軸を中心に例えば螺旋状に巻かれている場合には、後者となる。
また、各中空糸膜４２１の両端部（上端部および下端部）は、それぞれ、各中空糸膜３１と同様に、隔壁８および９により円筒状ハウジング本体２１Ａの内面に対し固定されている（図８および図９参照）。

なお、排気用中空糸膜層４２Ａにおける中空糸膜４２１の配設パターン、配設方向等は、上述したもの限定されず、例えば、各中空糸膜４２１がハウジング２Ａの中心軸に対して垂直な方向に配置された構成、中空糸膜４２１がハウジング２Ａの中心軸を中心に巻かれ中空糸膜３１同士が斜めに交差する部分（交差部）を有する構成、全部または一部の中空糸膜３１が湾曲して配置された構成、全部または一部の中空糸膜４２１が波状、螺旋状、渦巻き状または環状に配置された構成等であってもよい。

また、排気用中空糸膜層４２Ａの厚さ（図１０中径方向の長さ）は、特に限定されないが、１〜５０ｍｍ程度であるのが好ましく、１〜３０ｍｍ程度であるのがより好ましい。

図９（図８も同様）に示すように、第１のヘッダー２２Ａと隔壁８と熱交換部１０Ｂの熱交換器ハウジング５Ａおよび熱媒体室形成部材５５とにより、第１の部屋２２１ａが画成されている。この第１の部屋２２１ａは、中空糸膜束３Ａと排気用中空糸膜層４２Ａとの境界部に設けられた仕切部２２２により、中空糸膜束３Ａ側のガス流出室２７１と、排気用中空糸膜層４２Ａ側の小空間２２３とに区分されている。各中空糸膜３１の左端開口は、ガス流出室２７１に開放し、連通している。

一方、第２のヘッダー２３Ａと隔壁９と熱交換部１０Ｂの熱交換器ハウジング５Ａおよび熱媒体室形成部材５５とにより、第２の部屋２３１ａが画成されている。この第２の部屋２３１ａは、中空糸膜束３Ａと排気用中空糸膜層４２Ａとの境界部に設けられた仕切部２３２により、中空糸膜束３Ａ側のガス流入室２６１と、排気用中空糸膜層４２Ａ側の小空間２３３とに区分されている。各中空糸膜３１の右端開口は、ガス流入室２６１に開放し、連通している（図１１参照）。

各中空糸膜３１の内腔は、ガスが流れるガス流路３２を構成している。ガス流入ポート２６およびガス流入室２６１により、ガス流路３２の上流側に位置するガス流入部が構成され、ガス流出ポート２７およびガス流出室２７１により、ガス流路３２の下流側に位置するガス流出部が構成される。

また、各中空糸膜４２１の内腔は、当該中空糸膜４２１の壁部に形成されている多数の細孔を経て流入した気泡構成気体が流れるガス流路４２２を構成している。

各ガス流路４２２（各中空糸膜４２１）の左端開口は、小空間２２３に開放し、連通している。これにより、小空間２２３は、各ガス流路４２２から流出した気泡構成気体を一時的に貯留する気泡貯留部として機能し得る。

また、各ガス流路４２２の右端開口は、小空間２３３に開放し、連通している（図１１参照）。この小空間２３３は、排気ポート２９と連通している。

このような構成により、各ガス流路４２２の右端開口から流出した気泡構成気体は、小空間２３３を通過し、さらに排気ポート２９を通過して、人工肺１０（ハウジング２Ａ）から確実に排気される。これにより、血液流路３３を通過する血液中の気泡が血液流出部から流出するのを確実に防止することができる。

フィルタ部材４１Ａの上流側の、気泡含有血液中の気泡は、フィルタ部材４１Ａで捕捉される。一方、フィルタ部材４１Ａを通過し、気泡が除去された血液は、フィルタ部材４１Ａに沿って、血液流出ポート２８に向って流れる。流路拡大部２８１に流入した血液の流速が充分減速されることにより、血液流出ポート２８に向う血流が、フィルタ部材４１Ａ越しにフィルタ部材４１Ａに捕捉される気泡を引き込むこと（ベンチュリ効果）を阻止する。これにより、血液中の気泡が血液流出ポート２８（血液流出部）から流出するのを確実に防止することができる。

前述したように、人工肺部１０Ａの内側には、熱交換部１０Ｂが設置されている。この熱交換部１０Ｂは、熱交換部１Ｂとほぼ同様の構成であるので、その説明は省略する。

また、このように人工肺部１０Ａの内側に熱交換部１０Ｂが設置されていることにより、次のような効果を奏する。すなわち、まず第１に１つのハウジング２Ａ内に人工肺部１０Ａおよび熱交換部１０Ｂを効率良く収納することができ、デッドスペースが小さく、そのため、小型の人工肺１０で効率の良いガス交換を行うことができる。第２に、人工肺部１０Ａと熱交換部１０Ｂとが前記第１実施形態よりも近接した状態となり、熱交換部１０Ｂで熱交換がなされた血液が人工肺部１０Ａに迅速に流入することができ、よって、熱交換部１０Ｂと人工肺部１０Ａとをつなぐ血液流入側開口部２４Ａ（血液流路３３）中の血液の充填量を最小にすることができる。第３に、熱交換部１０Ｂで熱交換された血液が放熱あるいは吸熱されることなく迅速に人工肺部１０Ａに流入することができる。

次に、本実施形態の人工肺１０における血液の流れについて、図８〜図１１を参照しつつ説明する。

この人工肺１０では、血液流入ポート２０１から流入した血液は、血液室５０、すなわち熱交換器ハウジング５Ａの内周面と熱交換体５４との間に流れ込み、熱交換体５４の複数の中空環状突起の外面と接触して熱交換（加温または冷却）がなされる。このようにして熱交換がなされた血液は、熱交換器ハウジング５Ａの上部に形成された開口５９ｃ、血液流入側開口部２４Ａを順次通過して人工肺部１０Ａのハウジング２Ａ内へ流入する。

血液流入側開口部２４Ａを経た血液は、血液流路３３を下流方向に向かって流れる。一方、ガス流入ポート２６から供給されたガス（酸素を含む気体）は、ガス流入室２６１より各中空糸膜３１の内腔であるガス流路３２に分配され、該ガス流路３２を流れた後、ガス流出室２７１に集積され、ガス流出ポート２７より排出される。血液流路３３を流れる血液は、各中空糸膜３１の表面に接触し、ガス流路３２を流れるガスとの間でガス交換（酸素加、脱炭酸ガス）がなされる。

ガス交換がなされた血液中に気泡が混入している場合、この気泡は、フィルタ部材４１Ａにより捕捉される。フィルタ部材４１Ａにて捕捉された気泡（気泡構成気体）は、フィルタ部材４１Ａの上流側に隣接する排気用中空糸膜層４２Ａの各中空糸膜４２１の壁部の多数の細孔を経て、当該中空糸膜３１の内腔（ガス流路４２２）に入る。中空糸膜３１の内腔に入った気泡構成気体は、小空間２３３を介して排気ポート２９から排出される。

以上のようにしてガス交換がなされ、気泡が除去された血液は、血液流出ポート２８より流出する。

＜第４実施形態＞
図１２は、本発明の人工肺の第４実施形態を示す横断面図である。

以下、この図を参照して本発明の人工肺の第４実施形態について説明するが、前述した各実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明および図示を省略する。

本実施形態は、ハウジングの対して人工肺部が偏心して収納されていること以外は前記第３実施形態と同様である。

図１２に示す人工肺１０’では、ハウジング２Ａ（円筒状ハウジング本体２１Ａ）に対して人工肺部１０Ａが上方に偏心して配設されている。このため、円筒状ハウジング本体２１Ａの内周面とフィルタ部材４１Ａの外周面との間に形成された間隙の間隙距離、すなわち、血液流出側開口部２５Ａの間隙距離ｔが周方向に沿って下流側に向かって、つまり、流路拡大部２８１に向かって漸増（増大）するものとなる。この血液流出側開口部２５Ａでは、間隙距離ｔが、上方で最小間隙距離ｔ_ｍｉｎとなり、下方（下流側）で最大間隙距離ｔ_ｍａｘとなる。

なお、この最大間隙距離ｔ_ｍａｘ付近の血液流出側開口部２５Ａは、血液流出側開口部２５Ａの流路横断面積が拡大しているものであるため、後述する第７実施形態における第１拡大部２８２Ａに相当し、第１拡大部２８２Ａと同様の機能を発揮する。

このように間隙距離ｔが漸増することにより、血液流出側開口部２５Ａを通過する血液は、流路拡大部２８１に到達するまでの間に、その流速がさらに減速される。そして、このように流速が緩やかに減速することにより、血液の流れに無理がなく、血液流路３３内の流れの流速分布も一様であり、その結果、血液が流れる際の圧力損失を低く抑えることができる。

＜第５実施形態＞
図１３は、本発明の人工肺の第５実施形態を示す縦断面図（断面側面図）である。
以下、この図を参照して本発明の人工肺の第５実施形態について説明するが、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明および図示を省略する。

本実施形態の人工肺１は、排気用中空糸膜層４２と排気ポート（排気口）２９とが存在しない以外は前記第１実施形態と同様である。すなわち、本実施形態における気泡除去手段４は、フィルタ部材４１で構成されている。

また、本実施形態では、排気ポート２９が存在しないことから、仕切部２２２および２３２も設けられていない。

＜第６実施形態＞
図１４は、本発明の人工肺の第６実施形態を示す縦断面図（断面側面図）である。
以下、この図を参照して本発明の人工肺の第６実施形態について説明するが、前述した第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明および図示を省略する。

本実施形態の人工肺１’は、排気用中空糸膜層４２と排気ポート（排気口）２９とが存在しない以外は前記第２実施形態と同様である。すなわち、本実施形態における気泡除去手段４は、フィルタ部材４１で構成されている。

また、本実施形態では、排気ポート２９が存在しないことから、仕切部２２２および２３２も設けられていない。

＜第７実施形態＞
図１５は、本発明の人工肺の第７実施形態を示す縦断面図（断面側面図）、図１６は、第７実施形態の人工肺における円筒状ハウジング本体の斜視図である。

以下、これらの図を参照して本発明の人工肺の第７実施形態について説明するが、前述した第３実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。また、第３実施形態と同様の構成については、図６〜図１１を代用するものとする。

本実施形態の人工肺１０”は、排気用中空糸膜層４２Ａ、排気ポート（排気口）２９および仕切部２２２、２３２が存在せず、また、流路拡大部の構成が異なる以外は前記第３実施形態（図６〜図１１）と同様である。

本実施形態における気泡除去手段４Ａは、フィルタ部材４１Ａで構成されており、排気用中空糸膜層４２Ａおよび排気ポート２９を有していない。また、排気ポート２９が存在しないことから、仕切部２２２および２３２（図９参照）も設けられていない。

また、本実施例における流路拡大部２８２は、上流側の第１拡大部２８２Ａと、これに続く第２拡大部２８２Ｂとで構成されている。これにより、血液流出ポート２８からの気泡の排出防止の効果がより顕著に発揮される。

血液流出ポート２８の根元部付近（上流側端部付近）において、円筒状ハウジング本体２１Ａの内周面に一定の幅の溝（溝状の凹部）が円筒状ハウジング本体２１Ａの軸方向（長手方向）に沿って形成されており、この溝が第１拡大部２８２Ａを構成している。換言すれば、第１拡大部２８２Ａは、円筒状ハウジング本体２１Ａの内径が一部（局所的に）拡大した部分である。

なお、第１拡大部２８２Ａが円筒状ハウジング本体２１Ａの内周面の全周に設けられておらず、内周面の一部に局所的に設けられていることには、次のような利点がある。すなわち、第１拡大部２８２Ａが円筒状ハウジング本体２１Ａの内周面の全周に設けられていると、血液流出側開口部２５Ａの容積が増大し、血液のプライミングボリュームが増大するが、本実施形態のように、血液流出側開口部２５Ａが円筒状ハウジング本体２１Ａの内周面の一部に設けられている場合には、プライミングボリュームの増大を抑制しつつ、前記気泡の排出防止効果を得ることができる。

第１拡大部２８２Ａを構成する溝は、円筒状ハウジング本体２１Ａの軸方向（長手方向）のほぼ全長に渡って、すなわち血液流出側開口部２５Ａの軸方向全長に渡って形成されているのが好ましい（図１６参照）。これにより、血液流出側開口部２５Ａの軸方向の各部で均一かつ確実に血液の流速を減速することができるからである。

このような第１拡大部２８２Ａの存在により、血液流出側開口部２５Ａの間隙距離は拡大する。すなわち、血液流出側開口部２５Ａの第１拡大部２８２Ａが存在していない部分における間隙距離ｔを基準とした場合、第１拡大部２８２Ａが形成された部分の間隙距離ｔ1（第４実施形態のｔ_ｍａｘに相当）は、前記間隙距離ｔよりも大きい。ｔ1／ｔは、好ましくは１．０５〜１２程度、より好ましくは１．０５〜１０程度とされる。また、ｔ1−ｔは、好ましくは０．０５〜２０ｍｍ程度、より好ましくは０．１〜１０ｍｍ程度とされる。

ｔ1／ｔまたはｔ1−ｔが上記のような数値範囲内であると、第１拡大部２８２Ａによる血液流の減速が過不足なくなされ、血液流出ポート２８からの気泡の排出防止効果の向上に寄与する。

ここで、フィルタ部材４１Ａと血液流出ポート２８の外側の内面２８０との距離ｔ2は、ｔ1と前記オフセットＣとの和（ｔ1＋Ｃ）となる（図１５参照）。

第１拡大部２８２Ａの幅（溝幅）は、特に限定されないが、円筒状ハウジング本体２１Ａの血液流出ポート２８が形成されている側の側面から見たとき（図１５中下方から見たとき、図１６の正面から見たとき）の第１拡大部２８２Ａの形成領域の幅（弦の長さ）をＷとしたとき、Ｗは、円筒状ハウジング本体２１Ａの内径（直径）の３５〜９９％程度が好ましく、４５〜７５％程度が好ましい。Ｗがこのような数値範囲内であると、第１拡大部２８２Ａによる血液流の減速が過不足なくなされ、血液流出ポート２８からの気泡の排出防止効果の向上に寄与する。

一方、第２拡大部２８２Ｂは、前記第３実施形態における流路拡大部２８１（血液流出ポート２８の根元部に形成された流路拡大部２８１）と同様である。

本実施形態の人工肺１０”において、血液流路（中空糸膜束３Ａの中空糸膜３１同士の隙間）３３を下流側に向かって流れる血液は、中空糸膜束３Ａの各中空糸膜３１の表面に接触し、ガス流路（中空糸膜３１の内腔）３２を流れるガスとの間でガス交換（酸素加、脱炭酸ガス）がなされ、フィルタ部材４１Ａに到達する。そして、中空糸膜束３Ａおよびフィルタ部材４１Ａを順次通過し、血液流出側開口部２５Ａに入った血液は、血液流出側開口部２５Ａ内をその周方向に沿って第１拡大部２８２Ａに向かって流れ、第１拡大部２８２Ａに流入する。このとき、血液流路の幅が前述したｔからｔ1に拡大するため、血液の流速が減速される。第１拡大部２８２Ａに流入した血液は、さらに第１拡大部２８２Ａ内をその長手方向中央部に向かって（第２拡大部２８２Ｂに向かって）流れ、第２拡大部２８２Ｂに流入する。このときも、血液の流速が減速される。その後、血液は血液流出ポート２８内を流れ、ハウジング２Ａ外へ流出する。

血液流路３３を流れる血液中に気泡が混入している場合、この気泡は、フィルタ部材４１Ａにより捕捉される。フィルタ部材４１Ａにて捕捉された気泡（気泡構成気体）は、フィルタ部材４１Ａの上流側（内側）にある中空糸膜３１の壁部に形成された多数の細孔を経て、当該中空糸膜３１の内腔（ガス流路３２）に入る。中空糸膜３１の内腔に入った気泡構成気体は、第１の部屋２２１ａを経てガス流出ポート２７からハウジング２Ａ外へ排出される。
なお、以上のような血液に対するガス交換、その後の血液の流れ、血液中の気泡の除去および排出の作用等については、排気用中空糸膜層を持たない他の実施形態（第５、第６、第８、第９および第１０実施形態）についても同様である。

＜第８実施形態＞
図１７は、本発明の人工肺の第８実施形態を示す横断面図である。
以下、この図を参照して本発明の人工肺の第８実施形態について説明するが、前述した第３実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明および図示を省略する。

本実施形態の人工肺１は、排気用中空糸膜層４２Ａと排気ポート（排気口）２９とが存在しない以外は前記第３実施形態と同様である。すなわち、フィルタ部材４１Ａは、その内周面が中空糸膜束３Ａの下流側（血液流出部側）の面に接して設けられることとなる。本実施形態では、気泡除去手段４Ａは、フィルタ部材４１Ａで構成されている。

また、本実施形態では、排気ポート２９が存在しないことから、仕切部２２２および２３２も設けられていない。

＜第９実施形態＞
図１８は、本発明の人工肺の第９実施形態を示す横断面図である。
以下、この図を参照して本発明の人工肺の第９実施形態について説明するが、前述した第４実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明および図示を省略する。

本実施形態の人工肺１は、排気用中空糸膜層４２Ａと排気ポート（排気口）２９とが存在しない以外は前記第４実施形態と同様である。すなわち、フィルタ部材４１Ａは、その内周面が中空糸膜束３Ａの下流側（血液流出部側）の面に接して設けられることとなる。本実施形態では、気泡除去手段４Ａは、フィルタ部材４１Ａで構成されている。

また、本実施形態では、排気ポート２９が存在しないことから、仕切部２２２および２３２も設けられていない。

＜第１０実施形態＞
図１９は、本発明の人工肺の第１０実施形態を示す横断面図である。
以下、この図を参照して本発明の人工肺の第１０実施形態について説明するが、前述した第７実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明および図示を省略する。

本実施形態の人工肺１００は、流路拡大部２８２の構成が異なる以外は前記第７実施形態（図１５、図１６）と同様である。

すなわち、本実施例における流路拡大部２８２は、前記第７実施形態で説明したのと同様の第１拡大部２８２Ａで構成され、第２拡大部２８２Ｂに相当するものは存在しない。
第１拡大部２８２Ａの幅Ｗや、ｔ1／ｔ、ｔ1−ｔなどの好ましい値については、前記実施形態７で述べたのと同様である。

また、本実施形態では、フィルタ部材４１Ａと血液流出ポート２８の外側の内面２８０との距離ｔ2は、ｔ1と等しく、すなわち、オフセットＣ（＝ｔ2−ｔ1）は０となる（図１９参照）。

以上、本発明の人工肺を図示の各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、人工肺を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができ、また、任意の構成物が付加されていてもよい。

例えば、ハウジングおよび熱交換器ハウジングの構造や形状、各ハウジングに対するガス流入ポート、ガス流出ポート、血液流出ポート、血液流入ポート、熱媒体流入ポートおよび熱媒体流出ポート等の形成位置や突出方向については、図示の構成と異なる構成であってもよい。また、人工肺の使用時の姿勢（鉛直方向に対する各部の位置関係）も、図示の状態に限定されない。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
（実施例１）
図１５および図１６に示す構成の人工肺（第７実施形態）であって、円筒状ハウジング本体（外筒）および中空糸膜束のサイズが異なる３種（品種１,２,３）の人工肺を製造した。人工肺の構造の詳細は、表１に示す。

人工肺の外筒は、図１５に示されるように、血液流出ポートの根元部に流路拡大部の第２拡大部が形成され、さらに図１６に示されるように、外筒内周面の第２拡大部近傍に、外筒の長手方向に沿って延在する溝状の第１拡大部が形成された構造である。中空糸膜は、テルモ（株）から市販されているＣａｐｉｏｘ（「Ｃａｐｉｏｘ」は登録商標）ＲＸ２５,ＲＸ１５,ＲＸ０５で使用されているもの（中空糸膜がハウジングの中心軸を中心に螺旋状に巻かれているものであることも同様）を用いた。

フィルタ部材としては、親水性を有するポリエステル製の厚さ７０μｍのシート状メッシュを用いた。

（実施例２）
図１９に示す構成の人工肺（第１０実施形態）である品種４を製造した。人工肺の構造の詳細は、表１に示す。

人工肺の外筒は、図１９に示されるように、外筒内周面に外筒の長手方向に沿って延在する溝状の第１拡大部が形成されたものである。中空糸膜束を構成する中空糸膜とフィルタ部材は、実施例１と同じである。

（比較例１）
比較例の人工肺として、テルモ（株）から市販されているＣａｐｉｏｘ（「Ｃａｐｉｏｘ」は登録商標）ＲＸ２５（品種５）,ＲＸ１５（品種６）,ＲＸ０５（品種７）を用いた。これらには、排気用中空糸膜層およびフィルタ部材は存在しない。

また、図２０に示されるように、外筒の内周面の接線と血液流出ポートの外側の内面２８０とが一致している。つまり、比較例１の各人工肺は、流路拡大部（第２拡大部）が存在ぜず、第１拡大部も存在しない。人工肺の構造の詳細は、表１に示す。

（比較例２）
中空糸膜束の外周面に実施例１で用いたのと同じフィルタ部材を設置した以外は、比較例１の品種５と同様の人工肺（品種８）を製造した。比較例２の人工肺の条件を下記表１に示す。

＜気泡除去性能試験＞
実施例１、２および比較例１、２の各人工肺（品種１〜８）に対し、次に示す気泡除去性能試験を行った。

品種１〜８の各人工肺を血液体外循環回路に組み込み、実験動物の血液（ウシ血液、ヘマトクリット値＝３５％、血液温度＝３７℃）を下記表２に示す流量で循環させた。人工肺の血液流入ポートの直前より、気泡径の異なる様々な気泡が混在する気泡を混入させ、気泡検出器により血液流出ポートから流出する血液中の気泡の量を以下に示す条件で測定した。その結果を、下記表２に示す。

気泡検出時間：１分間
気泡数：気泡検出器で測定した気泡を気泡径１０μｍごとの範囲に分け、それぞれの気泡の数を集計した。

表２に示すように、実施例１および２の各人工肺（品種１〜４）は、いずれも、高い気泡除去性能を有することが確認された。特に、流路拡大部が第１拡大部および第２拡大部で構成された実施例１の各人工肺（品種１〜３）は、気泡径の大小に係わらず気泡の流出が皆無であり、気泡除去性能が極めて高いものであった。

これに対し、フィルタ部材および流路拡大部が存在しない比較例１の人工肺（品種５〜６）は、特に気泡径８０μｍ以下の気泡の流出が著しく、実施例１、２に比べ、気泡除去性能が格段に劣るものであった。

また、流路拡大部は存在しないがフィルタ部材を設けた比較例２の人工肺（品種８）は、フィルタ部材の存在により、比較例１の品種５に比べれば気泡の流出が多少は抑制されているが、やはり、実施例１、２に比べ気泡除去性能が劣っている。

以上のことから、フィルタ部材と流路拡大部のいずれか一方のみを設けたものより、フィルタ部材と流路拡大部（特に、第１拡大部と第２拡大部を有するもの）の双方を設けた場合には、これらを組み合わせたことの相乗効果により、気泡除去性能が格段に向上することが分かった。

本発明の人工肺の第１実施形態を示す斜視図である。 図１中のＡ−Ａ線断面図（断面側面図）である。 図１に示す人工肺における人工肺部の横断面図（断面上面図）である。 図２中の右側下部（中空糸膜束、フィルタ部材および排気用中空糸膜層の固定部）の拡大断面図である。 本発明の人工肺の第２実施形態を示す縦断面図（断面側面図）である。 本発明の人工肺の第３実施形態を示す平面図である。 図６に示す人工肺を矢印Ｂ側から見た図（左側面図）である。 図７中のＣ−Ｃ線断面図である。 図７中のＤ−Ｄ線断面図である。 図６中のＥ−Ｅ線断面図である。 図９中の右側上部（中空糸膜束、フィルタ部材および排気用中空糸膜層の固定部）の拡大断面図である。 本発明の人工肺の第４実施形態を示す横断面図である。 本発明の人工肺の第５実施形態を示す縦断面図（断面側面図）である。 本発明の人工肺の第６実施形態を示す縦断面図（断面側面図）である。 本発明の人工肺の第７実施形態を示す横断面図である。 第７実施形態の人工肺における円筒状ハウジング本体の斜視図である。 本発明の人工肺の第８実施形態を示す横断面図である。 本発明の人工肺の第９実施形態を示す横断面図である。 本発明の人工肺の第１０実施形態を示す横断面図である。 比較例の人工肺における円筒状ハウジング本体の横断面図である。

符号の説明

１、１’、１０、１０’、１０”、１００ 人工肺
１Ａ、１０Ａ 人工肺部
１Ｂ、１０Ｂ 熱交換部（熱交換器）
２、２Ａ ハウジング
２１ 角筒状ハウジング本体
２１Ａ 円筒状ハウジング本体
２１１ 壁部
２２、２２Ａ 第１のヘッダー
２２１、２２１ａ 第１の部屋
２２２ 仕切部
２２３ 小空間
２３、２３Ａ 第２のヘッダー
２３１、２３１ａ 第２の部屋
２３２ 仕切部
２３３ 小空間
２４、２４Ａ 血液流入側開口部
２５、２５Ａ 血液流出側開口部
２６ ガス流入ポート
２６１ ガス流入室
２７ ガス流出ポート
２７１ ガス流出室
２８ 血液流出ポート（血液流出口）
２８１ 流路拡大部
２８０ 外側の内面
２８２ 流路拡大部
２８２Ａ 第１拡大部
２８２Ｂ 第２拡大部
２９ 排気ポート（排気口）
２０１ 血液流入ポート
２０２ 熱媒体流入ポート
２０３ 熱媒体流出ポート
３、３Ａ 中空糸膜束
３１ 中空糸膜
３２ ガス流路（中空糸膜の内腔）
３３ 血液流路
４、４Ａ 気泡除去手段
４１、４１Ａ フィルタ部材
４２、４２Ａ 排気用中空糸膜層
４２１ 中空糸膜（排気用中空糸膜）
４２２ ガス流路
５、５Ａ 熱交換器ハウジング
５０ 血液室
５１ 血液流入ポート
５２ 熱媒体流入ポート
５３ 熱媒体流出ポート
５４ 熱交換体
５５ 熱媒体室形成部材
５６ 区画壁
５７ 流入側熱媒体室
５８ 流出側熱媒体室
５９ａ 開口
５９ｂ 開口
５９ｃ 開口
７ 固着部
８、９ 隔壁
ｔ 間隙距離
ｔ1 間隙距離
ｔ_ｍｉｎ 最小間隙距離
ｔ_ｍａｘ 最大間隙距離
Ｃ オフセット

Claims (7)

1. ハウジングと、
   前記ハウジング内に収納され、ガス交換機能を有する中空糸膜が多数本集積された中空糸膜束と、
   前記各中空糸膜の内腔をガス流路として、当該ガス流路の上流側および下流側にそれぞれ設けられたガス流入部およびガス流出部と、
   前記各中空糸膜の外側を血液流路として、当該血液流路の上流側および下流側にそれぞれ設けられた血液流入部および血液流出部と、
   前記中空糸膜束の前記血液流出部側に設置され、血液中の気泡を捕捉する機能を有するフィルタ部材を備えた気泡除去手段とを有する人工肺であって、
   前記血液流出部は、前記ハウジングから突出する管状の血液流出口を有し、該血液流出口の前記ハウジング側端部の近傍に、流路の横断面積が増大する流路拡大部を有し、前記フィルタ部材を通過した血液は、前記流路拡大部でその流速を減速して前記血液流出口に至るよう構成されていることを特徴とする人工肺。
2. 前記フィルタ部材は、メッシュ状をなすものである請求項１に記載の人工肺。
3. 前記血液流出部は、前記ハウジングの内面と前記フィルタ部材との間に形成される血液流出側開口部を有し、該血液流出側開口部と前記血液流出口とが前記流路拡大部を介して連通している請求項１または２に記載の人工肺。
4. 前記血液流出側開口部の下流側において、前記ハウジングの内面と前記フィルタ部材との間隙距離が連続的または段階的に増大している部位を有する請求項３に記載の人工肺。
5. 前記流路拡大部は、上流側の第１拡大部と、これに続く第２拡大部とを有するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の人工肺。
6. 前記第１拡大部は、前記ハウジングの長手方向のほぼ全長に渡って形成された溝で構成されるものである請求項５に記載の人工肺。
7. 前記流路拡大部は、前記ハウジングの長手方向のほぼ全長に渡って形成された溝で構成される第１拡大部を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の人工肺。

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