JP2021074026A - 貯血槽 - Google Patents

Abstract

【課題】内管から流出した血液に渦流が発生するのを抑制することができる貯血槽を提供する。【解決手段】貯血槽１は、内部空間１０ａを有するハウジング１０と、血液を濾過するフィルタ体３１を備え、ハウジングの内部空間に収納された濾過部３０と、濾過部３０の内周側に配置され、濾過部３０との間に濾過空間７０を形成する内管６０と、を有し、内管は、血液を導くための内腔６０ａと、内腔の周辺に配置され、濾過空間を流れる血液に渦流が発生するのを抑制する渦流抑制部６５と、を有し、濾過部の長手方向に直交した断面において、フィルタ体の内面３１ａの輪郭と、内管６０の外面６２ａの輪郭とが略相似形状であり、渦流抑制部は、内管の管壁により形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、貯血槽に関する。

先天性心疾患や虚血性心疾患、大血管疾患等の外科的治療を行う際、心臓を止めて手術を行うことが多いが、その間一時的に心臓と肺の機能を代行する目的で、体外循環回路を含む人工心肺システムが用いられる。人工心肺システムには、患者の静脈から脱血された静脈血や、術野に溢れた心内血（吸引血）などの血液を一時的に貯留するための貯血槽が備えられる（例えば、下記特許文献１を参照）。貯血槽内に流入した血液は、フィルタを通過して異物や気泡が除去された後、流出ポートから貯血槽外に流出して、人工肺等を通過して患者に返血される。

特開２００３−１１１８３５号公報

上記特許文献１に記載された貯血槽は、フィルタ体（濾過膜）による濾過がなされる前の血液が通る内管の外面の断面形状（内管の長手方向と直交する断面の形状）が血液の流れ方向（内管の先端側）に向けて狭まっている。内管を通過した血液は、内管の外面とフィルタ体が組み付けられた支持部材を備える濾過部との間に形成される濾過空間内に流入し、その後、フィルタ体を通過して濾過される。例えば、内管の断面形状が上記のように先端側で狭まったものになっていると、濾過空間の断面形状（流路の断面形状）は内管の長手方向の各部で異なる形状になる。そのため、内管の先端に設けられた開口部から流出した血液は、開口部付近から開口部よりも内管の基端側（濾過後の血液が流れる下流側）へ向けて流れる際、その流れが乱れるため、渦流が発生してしまうことがある。血液に渦流が発生すると、気泡が発生するリスクが高まる。その結果、血液から気泡を十分に除去することができなくなる虞がある。

本発明は、内管から流出した血液に渦流が発生するのを抑制することができる貯血槽を提供することを目的とする。

上記目的を達成する貯血槽は、内部空間を有するハウジングと、血液を濾過するフィルタ体を備え、前記内部空間に収納された濾過部と、前記濾過部の内周側に配置され、前記濾過部との間に濾過空間を形成する内管と、を有し、前記内管は、前記血液を導くための内腔と、前記内腔の周辺に配置され、前記内管と前記濾過部との間で前記血液に渦流が発生するのを抑制する渦流抑制部と、を有し、前記濾過部の長手方向に直交した断面において、前記フィルタ体の内面の輪郭と、前記内管の外面の輪郭とが略相似形状であり、前記渦流抑制部は、前記内管の管壁により形成されている、貯血槽。

上記のように構成した貯血槽によれば、渦流抑制部により、内管から濾過空間へ流出した血液に渦流が発生するのを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る貯血槽の概略構成を示した斜視図である。 本発明の一実施形態に係る貯血槽の内部構成を簡略化して示す側面図である。 図２に示す矢印３Ａ−３Ａ線に沿う貯血槽の概略断面図である。 図３に示す矢印４Ａ−４Ａ線に沿う貯血槽の概略断面図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

図１〜図４は、本発明の一実施形態に係る貯血槽１の説明に供する図である。各図に付したＸ軸は、貯血槽１の「前後方向」を示し、Ｙ軸は、貯血槽１の「幅方向」を示し、Ｚ軸は、貯血槽１の「高さ方向」を示す。

本実施形態に係る貯血槽１は、患者の静脈から脱血した静脈血を一時的に貯留しておく貯血槽（静脈リザーバ）と、術野（心臓の外部）から吸引した心内血（吸引血）を一時的に貯留しておく貯血槽（カーディオトミーリザーバ）が一体になった一体型の貯血槽である。

貯血槽１は、例えば、心臓外科手術で用いられる体外循環回路に組み込まれて、静脈血や心内血を濾過、消泡して一時的に貯血するために用いられる。

図１〜図３に示すように、概説すると、貯血槽１は、内部空間１０ａを有するハウジング１０と、血液を濾過するフィルタ体３１を備え、ハウジング１０の内部空間１０ａに収納された濾過部３０と、濾過部３０の内周側に配置され、濾過部３０との間に濾過空間７０を形成する内管６０と、を有している。

図１〜図３に示すように、ハウジング１０は、内部空間１０ａが形成されたハウジング本体１１と、ハウジング１０の上部側に取り付けられる蓋体１２と、を有している。

ハウジング１０の蓋体１２には、内部空間１０ａへ血液を流入させる流入ポート２０が設けられている。ハウジング１０の底部には、濾過された血液を内部空間１０ａの外部へ流出させる流出ポート５０が設けられている。

蓋体１２には、静脈血流入ポート２１および心内血流入ポート２２以外に、内部空間１０ａにベント血を流入可能なベント血ポート、薬液等を血液に混入するための薬液注入ポート、貯血槽１内の圧力を調整するための排気ポートや圧力調整弁等を設けてもよい。

図２に示すように、流入ポート２０は、静脈血が流入する静脈血流入ポート２１と、心内血が流入する心内血流入ポート２２と、を有する。

静脈血流入ポート２１には、患者の静脈から脱血を行う脱血ラインのチューブが接続される。心内血流入ポート２２には、術野から心内血を吸引する吸引ラインのチューブが接続される。

図３に示すように、内管６０は、血液が流入可能な内腔６０ａを備える。内管６０の内腔６０ａは、静脈血流入ポート２１と連通している。内管６０の先端（ハウジング１０の底部側）には、内管６０の内腔６０ａに連通する開口部６１が形成されている。

図２および図３に示すように、濾過部３０は、フィルタ体３１を支持する支持部材３２を備えている。支持部材３２は、その側面に複数の開口を有する格子状に形成している。支持部材３２の先端部（図２の下側の端部）には、ハウジング本体１１に嵌合等により固着される壁部８０を設けている。

フィルタ体３１は、例えば、インサート成形により、支持部材３２の開口部（図示省略）に取り付けることができる。なお、フィルタ体３１は、支持部材３２と一体的に形成される構成に限定されず、例えば、支持部材３２とは別体の袋状に形成してもよい。この場合、フィルタ体３１の外部において血栓の形成や異物の混入を防止する観点から、フィルタ体３１は、支持部材３２の外側を覆うように配置されることが好ましい。

フィルタ体３１としては、例えば、多数の微細な開口を有する織布や不織布等を用いた公知の濾過用フィルタを適宜選択して使用することができる。フィルタ体３１の構成材料は、特に限定されないが、例えば、ＰＥＴ、ＰＢＴのようなポリエステル、ポリアミド、テトロン、レーヨン、ポリプロピレン、ポリエチレンのようなポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等の高分子材料、あるいはこれらのうちの２以上を組み合わせたものが挙げられる。

なお、フィルタ体３１の目開き、厚み、開口面積等の具体的な構成は特に限定されない。また、濾過部３０は、消泡剤を備えていてもよいし、フィルタ体３１にシリコーン等をコーティングして気泡の消泡機能を付与してもよい。

図２に示すように、濾過部３０と内管６０との間には濾過空間７０が設けられている。静脈血流入ポート２１から流入した血液は、内管６０の内腔６０ａに流入し（図２および図３の矢印ａ１を参照）、内管６０の開口部６１まで到達すると、開口部６１から内管６０の外部へ流出する。内管６０の開口部６１から流出した血液は、ハウジング本体１１の底部１１ａに衝突し、内管６０に対して外方へ向けて広がるように誘導される。血液は、内管６０の外方へ向けて流れつつ、濾過空間７０内に流入する。濾過空間７０内に流入した血液は、静脈血流入ポート２１を通じて内管６０の内腔６０ａ内に流入する血液の容積が増加するのに伴って濾過空間７０を上方に向けて流れる。濾過空間７０に流入した血液は、濾過部３０が備えるフィルタ体３１を通ることにより濾過される（図２および図３の矢印ａ２を参照）。濾過された血液は、ハウジング１０の底部側に設けられた流出ポート５０へ向けて流れる（図２を参照）。

ハウジング１０の構成材料は、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル−スチレン共重合体、アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体等が挙げられる。

また、ハウジング１０は、内部空間１０ａに貯留された血液の量や状態を目視で確認することができる程度に、実質的に透明、半透明、有色透明であるのが好ましい。

図２に示すように、ハウジング１０の内部空間１０ａには、カーディオトミー部４０を配置している。カーディオトミー部４０としては、例えば、袋状のフィルタや当該フィルタに収容された消泡部材を備える公知のものを用いることができる。

図２に示すように、患者の術野から吸引された心内血は、心内血流入ポート２２を通過してカーディオトミー部４０内に流入する（図２の矢印ｂ１を参照）。心内血に混入していた気泡は、カーディオトミー部４０が備える消泡部材に接触して破泡する。カーディオトミー部４０内の心内血は、カーディオトミー部４０が備える消泡部材およびフィルタを通過する。これにより、心内血に含まれる肉片、脂肪、凝血塊などの異物や気泡は除去される。その後、心内血は、ハウジング本体１１の内部空間１０ａに貯留される。

次に、渦流抑制部６５について説明する。

図３および図４に示すように、内管６０は、内管６０の内腔６０ａの周辺に配置された渦流抑制部６５を備えている。渦流抑制部６５は、濾過空間７０を流れる血液（濾過空間７０内の上方に向けて流れる血液）に渦流が発生するのを抑制する機能を持つ。本実施形態に係る貯血槽１において、渦流抑制部６５は内管６０の管壁（管肉）により形成されている。

図４は、図３の矢印４Ａ−４Ａ線に沿う断面（濾過部３０の長手方向に直交した断面）を示している。図４に示す断面において、フィルタ体３１の内面３１ａの輪郭と、内管６０の外面６２ａの輪郭とは略相似形状である。そのため、貯血槽１は、フィルタ体３１の内面３１ａと内管６０の外面６２ａとの間のクリアランスを適切に保つことができる。また、これにより、貯血槽１は、濾過部３０の長手方向に直交した断面において、内管６０とフィルタ体３１との間に形成される濾過空間７０の断面形状を、濾過部３０の長手方向（図２の上下方向）に略一定の形状にすることができる。

なお、本明細書中における「略」の記載は、比較対象である両者が厳密に「同一」であることのみを意味するものではない。例えば、製造公差に基づく形状差等は「略」の範囲に含まれるものとする。

上記のように濾過空間７０の断面が濾過部３０の長手方向に略一定の形状となっているため、濾過空間７０を流路として上方側に流れる血液には、濾過部３０の長手方向における濾過空間７０の不均一な断面形状に起因した流れの乱れが生じにくくなる。したがって、濾過空間７０を流れる血液に渦流が発生するのを好適に防止することができる。

また、内管６０の管壁において渦流抑制部６５を形成する部分は、濾過部３０（フィルタ体３１および支持部材３２）よりも肉厚に形成されている。渦流抑制部６５が形成された内管６０は、濾過空間７０の内部容積を低減させるスペーサーとしての役割を持つ。そのため、貯血槽１は、濾過部３０が備えるフィルタ体３１の面積を小さくすることなく、内管６０に形成した渦流抑制部６５により濾過空間７０の内部容積を低減させることができる。これにより、内管６０の内腔６０ａの容積と濾過空間７０の内部容積の差が過度に大きくなるのを防止することができる。そして、内管６０および濾過空間７０に血液が流れている間、内管６０の内腔６０ａの容積と濾過空間７０の内部容積との間における容積差に起因して、内管６０の内腔６０ａと濾過空間７０との間に大きな圧力差が生じるのを防止できる。それにより、渦流抑制部６５が形成された内管６０は、いわゆるホールドアップ現象が生じるのを好適に防止することができる。

なお、フィルタ体３１の内面３１ａの輪郭は、図４に示す断面において、例えば、略楕円形状に形成することができる。また、内管６０の外面６２ａの輪郭は、図４に示す断面において、例えば、略楕円形状に形成することができる。フィルタ体３１の内面３１ａの輪郭および内管６０の外面６２ａの輪郭が楕円形状に形成されることにより、濾過空間７０を上方に流れる血液は、フィルタ体３１の内面３１ａの輪郭および内管６０の外面６２ａに沿って円滑に移動する。図示省略するが、フィルタ体３１を支持する支持部材３２は、フィルタ体３１と略同一の断面形状で形成している。

以上、実施形態を通じて本発明に係る貯血槽を説明したが、本発明は明細書内で説明した各構成のみに限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。

例えば、実施形態の説明では、静脈血が流入する静脈血貯血槽と、心内血が流入する心内血貯血槽が一体になった貯血槽について説明したが、本発明を適用することができる貯血槽はこれに限定されず、公知の貯血槽に適用することができる。例えば、心内血が流入せずに静脈血が流入する静脈血貯血槽であってもよい。

また、内管の外面の輪郭とフィルタ体の内面の輪郭は、楕円形状に限定されることはない。

１ 貯血槽、
１０ ハウジング、
１０ａ 内部空間、
１１ ハウジング本体、
１１ａ ハウジング本体の底部、
３０ 濾過部、
３１ フィルタ体、
３１ａ フィルタ体の内面、
３２ 支持部材、
４０ カーディオトミー部、
６０ 内管、
６０ａ 内管の内腔、
６１ 開口部、
６２ａ 内腔の外面、
６５ 渦流抑制部（内管の管壁）、
７０ 濾過空間、
８０ 壁部。

Claims (3)

1. 内部空間を有するハウジングと、
   血液を濾過するフィルタ体を備え、前記内部空間に収納された濾過部と、
   前記濾過部の内周側に配置され、前記濾過部との間に濾過空間を形成する内管と、を有し、
   前記内管は、前記血液を導くための内腔と、前記内腔の周辺に配置され、前記濾過空間を流れる前記血液に渦流が発生するのを抑制する渦流抑制部と、を有し、
   前記濾過部の長手方向に直交した断面において、前記フィルタ体の内面の輪郭と、前記内管の外面の輪郭とが略相似形状であり、
   前記渦流抑制部は、前記内管の管壁により形成されている、貯血槽。
2. 前記フィルタ体の内面の輪郭は、前記濾過部の長手方向に直交した断面において、略楕円形状を有し、
   前記内管の外面の輪郭は、前記濾過部の長手方向に直交した断面において、略楕円形状を有している、請求項１に記載の貯血槽。
3. 前記内管の管壁において前記渦流抑制部を形成する部分は、前記濾過部よりも肉厚に形成されている、請求項１または請求項２に記載の貯血槽。

Images