JPH09253199A - 血液用回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過網を備えたドリップチャンバーの接続さ
れた血液用回路において、濾過網前後の圧損により発生
する気泡を分離、除去することができる血液用回路を提
供する。 【解決手段】 濾過網２を備えたドリップチャンバー３
の濾過網２の下流側に接続された第１血液流路４に、気
泡抜きチャンバー５を接続し、該気泡抜きチャンバー５
の血液充満部６と血液浄化器７とを第２血液流路１０に
より接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、体外循環用及び輸
血用の血液用回路において、血液浄化器に送られる血中
の気泡を分離、除去するようにした血液用回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば血液浄化用の血液用回路に
おいては、図８に示すように、濾過網２０を備えたドリ
ップチャンバー２１を血液浄化器（ダイアライザー）２
２の直上流側に１個設けたものが一般的である。ドリッ
プチャンバー２１に備えられた濾過網２０は、異物を除
去するため目開き２１０μｍ以下とされている。このた
め、粘性の高い血液を流すときは、この濾過網２０が流
路抵抗になる。異物除去の点で有効な濾過網２０も、こ
の流路抵抗のために、以下のような問題を生じる。

【０００３】血液は酸素を運ぶ役割をもつ赤血球をはじ
めとする有形成分と、水を主成分とする血漿成分からな
る。従って、気体の血液への溶解度を考えるに、圧力が
高いときと低いときとで、溶存する気体の量は、当然圧
力が高いときで多くなる。ここで、濾過網２０の流路抵
抗が問題となる。即ち、濾過網２０を介してその上流側
と下流側とで圧力差（Ｐ₁ −Ｐ₃ ）が生じ、血液浄化器
入口部２３で低圧状態になってくる。その結果、血中の
溶存気体が気泡となって血中に現れる。

【０００４】血液と気体、特に酸素との接触は、血液凝
固を招くので好ましくない。また、微小な気泡が血液浄
化器２２内に入り込むと、血液導入部２３では血液の流
れを妨げ透析効率の低下を起こし、中空糸内へ入り込む
と、空気栓塞を起こし、残血の原因となる。特に気泡が
付きやすいのは図１０に示すように、血液浄化器２２の
ヘッダー２４の内側で、かかる気泡２５付着部位では血
液の滞留を招き、血液凝固ひいては残血の原因となる。
また、血液が空気に触れて凝固してできた血栓や気泡が
中空糸内を閉塞すると、中空糸の有効膜面積の減少を来
たし、血液浄化能（除水能であるＵＦＲや溶質除去能で
あるクリアランス）の低下を招く。また、血流を滞留さ
せる微小気泡２５によって、血液の流れが偏り、全ての
中空糸へ均一に血液が流れなくなり、血液浄化能の低下
を招く。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、濾過網を備えたドリップチャンバーの接続された血
液用回路において、濾過網前後の圧損により発生する気
泡を分離、除去することができる血液用回路を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者は鋭意研究の結果、濾過網を備えたドリッ
プチャンバーの濾過網の下流側に気泡抜きチャンバーを
設ければ、濾過網通過後に低圧になった血液から放出さ
れる気体を該気泡抜きチャンバーで分離、除去するのに
極めて有効であることを見出し、本発明を完成した。す
なわち、本発明の血液用回路は、濾過網を備えたドリッ
プチャンバーの濾過網よりも下流側に接続された第１血
液流路に、気泡抜きチャンバーを接続し、該気泡抜きチ
ャンバーの血液充満部と血液浄化器とを第２血液流路に
より接続したこと、を特徴としている。ここで、前記ド
リップチャンバーの濾過網よりも下流側に気泡抜きチャ
ンバーを一体に形成するとともに、両者を第１血液流路
により連通させるようにすることができる。また、本発
明の血液用回路は、濾過網を備えたドリップチャンバー
の濾過網よりも下流側上方に気泡を分離除去できる気泡
抜きチャンバー部分を設け、前記濾過網上方先端よりも
下方の血液充満部から血液が流出する血液流路を設け、
該血液流路の下流端を血液浄化器に接続したことを特徴
としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の血液用回路の実施の
形態を説明する。図１〜図５は本発明の血液用回路の一
実施例を示す説明図であり、図１〜図２は両チャンバー
を別体に形成した実施例を示す説明図、図３〜図５は両
チャンバーを一体に形成した実施例を示す説明図であ
る。

【０００８】本発明の血液用回路１は、濾過網２を備え
たドリップチャンバー３の濾過網２よりも下流側に接続
された第１血液流路４に、気泡抜きチャンバー５を接続
してなる。そして、該気泡抜きチャンバー５の血液充満
部６と血液浄化器７のヘッダー８の血液導入口９とを第
２血液流路１０により接続する。ここで、ドリップチャ
ンバー３は、血中の異物を除去するための濾過網２を備
えたものであれば、上部流入・下部流出型、下部流入・
上部流出型、下部流入・下部流出型、その他の構造のも
のでもよく、その構造は問わない。

【０００９】ドリップチャンバー３の下流側に第１血液
流路４を介して接続した気泡抜きチャンバー５は、濾過
網２通過後に低圧になった血液から放出される気泡１１
を分離、除去する機能を有するもので、その形状は問わ
ないが、気泡抜きチャンバー５は、第１血液流路４より
も流路面積を大きく形成して、チャンバー５内に血液を
一端溜めチャンバー５から流出するまでの間に血中の気
泡を浮上させ分離、除去するようにした方が好ましい。
また、濾過網などの流路抵抗となるものを備えていない
ので、実質的に圧損を有さない。

【００１０】図１及び図２には、ドリップチャンバー３
と気泡抜きチャンバー５とを別体に形成したものの例を
示してある。図１ではドリップチャンバー３が上部流入
・下部流出型で、気泡抜きチャンバー５が上部流入・下
部流出型のものを示し、図２ではドリップチャンバー３
が下部流入・上部流出型である他は図１と同じものを示
してある。ドリップチャンバー３内の圧力変化による気
泡の発生は、血液が濾過網２を通過した後におこるの
で、図７（ａ）に示す下部流入・上部流出型のドリップ
チャンバー２１では、単体でも気泡が浮上して（同図
（ａ）の点線）気泡抜きが行えるようにも考えられる。
しかしながら、実際には、図７（ｂ）に示すように、血
液中に発生した微小気泡は、ドリップチャンバー２１の
出口に向かう血液の流れに乗って、十分に分離されない
まま流出してしまうことが多かった。そのため、気泡を
分離除去するための気泡抜きチャンバー５を別に設けた
図２に示すような回路が好ましい。

【００１１】また、図３及び図４には、ドリップチャン
バー３と気泡抜きチャンバー５とを一体に形成したもの
の例を示してある。より詳しくは、ドリップチャンバー
３の下流側に気泡抜きチャンバー５を隔壁１２を介して
一体に形成するとともに、ドリップチャンバー３と気泡
抜きチャンバー５の両者を該両チャンバー３，５よりも
径の細い（流路面積の小さい）第１血液流路４により連
通させるように形成してある。図３ではドリップチャン
バー３が上部流入・下部流出型で、気泡抜きチャンバー
５が上部流入・下部流出型のものを示し、図４ではドリ
ップチャンバー３が下部流入・上部流出型で、気泡抜き
チャンバー５が上部流入・中間部流出型のものを示して
ある。図４において、ドリップチャンバー３と気泡抜き
チャンバー５を連通する第１血液流路４の先端１４は気
泡抜きチャンバー５内では、血液流出部１３よりも上方
にあるのが、気泡抜き上好ましい。これは、ドリップチ
ャンバー３から第１血液流路４を通過して気泡抜きチャ
ンバー５に流入する血液において、第１血液流路４の先
端１４を血液流出部１３よりも高位置にすることで、血
液流出部１３に向かう血液の流れを略下方とさせ、血液
よりも比重の小さい気泡の除去を効果的に行わせるため
である。

【００１２】図３及び図４に示すものは、一体型でコン
パクトである。従って、図１及び図２の両チャンバーを
別体に形成したものに比べ、血液充填量を少なくできる
ので、総体外循環血液量が図８に示した従来品と同レベ
ルになる。このため、患者への負担が少なくて済む。図
３に示したものは、下向き流なので、体外循環終了時の
返血が容易である。図４に示したものは、上向き流なの
で体外循環開始時の血液充填が容易である。また、構造
上、ドリップチャンバー３上部での気泡除去が、連通管
４を隔壁１２より下方に突出させることで行える。従っ
て、気泡抜きチャンバー５での血液中の気泡除去と併せ
て二重に気泡の除去が可能となる。

【００１３】また、図５（ａ）には、ドリップチャンバ
ーと気泡抜きチャンバーを同一体に形成したものを示し
た。ここでは、下部流入・下部流出型のものを示した。
より詳しくは、ドリップチャンバー３の濾過網２よりも
下流側上方に気泡を分離除去できる気泡抜きチャンバー
部分５ａを設け、濾過網２上方先端よりも下方の血液充
満部６から血液が流出する血液流路１０を設けてある。
流出部１３の位置は、上方にある場合、図７（ｂ）に示
した通り、血液の流れと気泡の流れの両者が略上方とな
り、十分に気泡の除去ができない。ところが、下部流入
・下部流出型においては、下方より気泡が含まれた血液
を上方に向かって流し、流出部１３は下方にすることで
気泡の除去は容易に行われる。従って、流出部１３の位
置はドリップチャンバー３の濾過網２先端上部よりも下
方にあるのが好ましく、図中Ｈで示した範囲が流出部を
設置できる好ましい高さ範囲である。なお、濾過網２の
流出部１３側をめくら状に塞ぎ、濾過網２の上部が目詰
まりした場合でも、濾過網２通過直後に流出部１３から
血液が流出しないようにすることもできる。

【００１４】図５（ａ）に示したものは、構造が簡単で
従来品（図８）に比較して部品点数を増やさないで済
む。従って、気泡抜きチャンバー部分５ａを備えた血液
用回路が従来品と同じコストで製造できる利点がある。
また、ドリップチャンバー３及び気泡抜きチャンバー部
分５ａの内圧が同時にモニターできるので、圧力モニタ
ーライン（チューブ）の数を増やさないで済む。

【００１５】また、図５（ｂ）では、ドリップチャンバ
ー３と気泡抜きチャンバー５とが上部のみが連通した隔
壁１２で隔てられたものを示した。より詳しくは、ドリ
ップチャンバー３の濾過網２よりも下流側に気泡抜きチ
ャンバー５を一体に形成するとともに、両チャンバー
３，５を第１血液流路４となる上部のみが連通した隔壁
１２により隔てられたものを示した。隔壁１２により血
液の流れを整流化し、気泡の除去を行うこともできる。
ここで、第１血液流路４の流路面積に特に制限はない。

【００１６】図５（ｂ）に示したものは、隔壁１２によ
り血液の流れを整流化するため、血液の淀み（滞留）を
少なくできる。従って、ドリップチャンバー３及び気泡
抜きチャンバー５内での凝血、残血の減少が可能であ
る。また、ドリップチャンバー３及び気泡抜きチャンバ
ー５の内圧が同時にモニターできるので、圧力モニター
ライン（チューブ）の数を増やさないで済む。

【００１７】両チャンバー３，５を別体に形成すると、
血液用回路１全体が長くなり、使用後のゴミ処理上の問
題が若干ある。両チャンバー３，５を一体に形成すれ
ば、使用後のゴミ量としては殆ど増えず、また従来使用
している血液用回路の保持器具もそのまま使用できるの
で好ましい。

【００１８】気泡抜きチャンバー５の血液充満部６と血
液浄化器７とを第２血液流路１０により接続するように
したので、気泡抜きチャンバー５にトラップされた気泡
１１が血液浄化器７側に流入することがない。ここで、
気泡抜きチャンバー５の血液充満部６とは、使用中経時
的に気泡抜きチャンバー５の上部に気泡（気体）１１が
溜まるが、該気泡部１１を除くチャンバー５内の血液で
満たされている部分を意味する。そして、第２血液流路
１０の接続部位１３は血液充満部６であれば特に制限は
ないが、気泡抜きチャンバー５の血液流入口１４からあ
る程度隔たった位置とするのが、気泡抜きチャンバー５
内に流入した血中の溶存気体を気泡として十分に浮上、
分離させる上で好ましい。なお、本発明における濾過網
を有するドリップチャンバーにおいては、従来のものと
同様、圧力モニターライン、液レベル調整ライン、シー
リングチューブ等の補助チューブ、サンプリングポート
等を血液流入・流出部とは別に設けることに対し何ら制
限はなく、気泡抜きチャンバーについても同様、特に制
限されるものではない。上記において、血液浄化器７と
しては血液透析器、血液濾過透析器、血液濾過器、血漿
分離器などが含まれる。

【００１９】

【実施例】以下に本発明を実施例においてより具体的に
説明する。実施例は本発明を例示的に示したものであっ
て本発明を制限するものではない。実施例１ 図６に示す血液用回路１を用い、牛血を該回路１に循環
させた場合の、ドリップチャンバーＡの濾過網２による
圧損及び気泡の発生状況を調査した。その結果を表１に
示す。ここで、Ｐ₁ は濾過網２を備えたドリップチャン
バー（Ａ）内の圧力、Ｐ₂ は気泡抜きチャンバー（Ｂ）
内の圧力、Ｐ₃ は血液浄化器７の血液導入口近傍（Ｃ）
の圧力を示す。試験は３回実施し、最小〜最大値で示し
てある。

【００２０】

【表１】 表 １ 時間 圧損（mmHg） 気泡の発生量（ｍｌ） （ｈｒ） Ｐ₁ −Ｐ₂ Ｐ₂ −Ｐ₃ Ａ Ｂ Ｃ １ １８〜２１ ０ なし 0 〜0.2 なし ２ ２０〜２６ ０〜１ なし 0.1 〜0.4 なし ３ ２５〜３３ ０〜１ なし 0.2 〜0.5 なし ４ ３１〜４３ ０ なし 0.2 〜0.6 なし

【００２１】表１から分かるように、経時的に濾過網２
は目詰まりし、圧損（Ｐ₁ −Ｐ₂ ）が増加するととも
に、濾過網２通過後には気泡が発生したが、気泡抜きチ
ャンバーＢでトラップされ、気泡が血液浄化器７に流入
することはなかった。

【００２２】実施例２〜７及び比較例１〜２ 図８に示す回路を比較例１、下部流入・上部流出型ドリ
ップチャンバー２１を用いた図９に示す回路を比較例２
とし、図１〜図５（ａ）（ｂ）に示す回路を実施例２〜
７（図１が実施例２、図２が実施例３、図３が実施例
４、図４が実施例５、図５（ａ）が実施例６、図５
（ｂ）が実施例７にぞれぞれ対応する）とし、次のよう
な試験を行った。血液浄化器として、再生セルロース中
空糸膜（糸本数９５００本）、膜面積１．６ｍ² のダイ
アライザー７，２２を用い、牛血循環試験を行い、ダイ
アライザー７，２２の血液導入口部（ヘッダー内）８，
２４での気泡発生状況及び４時間の牛血循環後に血液を
回収し、ダイアライザー７，２２内の残血、牛血系での
尿素クリアランスを測定した。ここで試験は、牛血のヘ
マトクリットＨｔ＝３５％、総タンパクＴＰ＝６．０ｇ
／ｄｌ、血液流量Ｑ_Bi＝２００ｍｌ／ｍｉｎ、透析液流
量Ｑ_Di＝５００ｍｌ／ｍｉｎの条件で行った。

【００２３】

【表２】 表 ２ ヘッダー内気泡 残血 クリアランス （ml/min） 実施例２ なし なし １８６ 実施例３ なし なし １８５ 実施例４ なし なし １８７ 実施例５ なし なし １８６ 実施例６ なし なし １８５ 実施例７ なし なし １８６ 比較例１ 目視にて確認 中空糸３０本 １７７ 比較例２ 目視にて確認 中空糸５０本 １７５

【００２４】表２から分かるように、比較例１及び２に
おいては、ダイアライザー２２のヘッダー２４内におい
て気泡２５の発生及び残血が認められ、そのためクリア
ランスの低下が認められた。これに対して、実施例２〜
７のいずれの場合も気泡の発生や残血は認められず、こ
のためクリアランスが安定しておりかつ高い値を示し
た。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の血液用回
路によれば、濾過網を備えたドリップチャンバーの下流
側に気泡抜きチャンバーを接続した（設けた）ので、血
液浄化器内への気泡の流入を防止し、血液浄化器内での
血液凝固を予防して残血の軽減、クリアランスの安定
化、血液浄化器の性能の経時的低下を軽減することがで
きる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の血液用回路において両チャンバーを別
体に形成した実施例を示す説明図。

【図２】両チャンバーを別体に形成した他の実施例を示
す説明図。

【図３】両チャンバーを一体に形成した実施例を示す説
明図。

【図４】両チャンバーを一体に形成した他の実施例を示
す説明図。

【図５】両チャンバーを一体に形成したさらに他の実施
例を示す説明図。

【図６】実施例１で用いた血液用回路の説明図。

【図７】下部流入・上部流出型ドリップチャンバーにお
ける気泡の流れの説明図。

【図８】従来の血液用回路の説明図。

【図９】比較例２の血液用回路の説明図。

【図１０】血液浄化器のヘッダー部での気泡付着部位の
説明図。

【符号の説明】

１ 血液用回路 ２ 濾過網 ３ ドリップチャンバー ４ 第１血液流路 ５ 気泡抜きチャンバー ６ 血液充満部 ７ 血液浄化器 １０ 第２血液流路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】濾過網を備えたドリップチャンバーの濾過
   網よりも下流側に接続された第１血液流路に、気泡抜き
   チャンバーを接続し、該気泡抜きチャンバーの血液充満
   部と血液浄化器とを第２血液流路により接続したことを
   特徴とする血液用回路。
2. 【請求項２】前記ドリップチャンバーの濾過網よりも下
   流側に気泡抜きチャンバーを一体に形成するとともに、
   両者を第１血液流路により連通させた請求項１に記載の
   血液用回路。
3. 【請求項３】濾過網を備えたドリップチャンバーの濾過
   網よりも下流側上方に気泡を分離除去できる気泡抜きチ
   ャンバー部分を設け、前記濾過網上方先端よりも下方の
   血液充満部から血液が流出する血液流路を設け、該血液
   流路の下流端を血液浄化器に接続したことを特徴とする
   血液用回路。