JPH0622613B2 - 膜型人工肺装置 - Google Patents
膜型人工肺装置Info
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- JPH0622613B2 JPH0622613B2 JP62329256A JP32925687A JPH0622613B2 JP H0622613 B2 JPH0622613 B2 JP H0622613B2 JP 62329256 A JP62329256 A JP 62329256A JP 32925687 A JP32925687 A JP 32925687A JP H0622613 B2 JPH0622613 B2 JP H0622613B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、体外血液循環回路中にて使用される膜型人工
肺装置に関するものである。
肺装置に関するものである。
[従来の技術] 従来より、体外循環回路中に膜型人工肺が用いられてお
り、さらに、体外循環回路中には、体外循環中の血液を
備蓄し、気泡が流入した場合に除去したり、万一回路チ
ューブ折れなどにより循環血液量が減少した時のため
に、血液を貯溜する貯血槽が設けられている。貯血槽と
しては、軟質部材からなるクローズドタイプ貯血槽と硬
質部材からなるオープンタイプ貯血槽とがあり、オープ
ンタイプ貯血槽はプライミングおよび血液の貯血量の確
認が容易であること、比較的容易に大容量の貯血槽を実
現することができること、さらに、超音波の発信および
受信装置、または発光素子および受光素子を用いた貯血
量検知が容易であることから多く用いられている。ま
た、人工肺との一体化も容易であり一体にすることによ
り回路構成が簡単になり、回路のセットアップおよびプ
ライミング時の泡抜き容易となるという利点を有してお
り、そこで、貯血槽を一体に設けた人工肺が提案されて
いる(特開昭59−57661号)。
り、さらに、体外循環回路中には、体外循環中の血液を
備蓄し、気泡が流入した場合に除去したり、万一回路チ
ューブ折れなどにより循環血液量が減少した時のため
に、血液を貯溜する貯血槽が設けられている。貯血槽と
しては、軟質部材からなるクローズドタイプ貯血槽と硬
質部材からなるオープンタイプ貯血槽とがあり、オープ
ンタイプ貯血槽はプライミングおよび血液の貯血量の確
認が容易であること、比較的容易に大容量の貯血槽を実
現することができること、さらに、超音波の発信および
受信装置、または発光素子および受光素子を用いた貯血
量検知が容易であることから多く用いられている。ま
た、人工肺との一体化も容易であり一体にすることによ
り回路構成が簡単になり、回路のセットアップおよびプ
ライミング時の泡抜き容易となるという利点を有してお
り、そこで、貯血槽を一体に設けた人工肺が提案されて
いる(特開昭59−57661号)。
上記人工肺は、貯血槽を一体にするとともに、人体と人
工肺との間の落差により、人工肺に血液を潅流させるも
のである。そして、より確実に人体と人工肺との間の落
差により、人工肺に血液を潅流させることができ、より
安全に使用できる膜型人工肺の開発が望まれていた。
工肺との間の落差により、人工肺に血液を潅流させるも
のである。そして、より確実に人体と人工肺との間の落
差により、人工肺に血液を潅流させることができ、より
安全に使用できる膜型人工肺の開発が望まれていた。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、上記先行技術の問題点を解決し、人体と人工
肺との間の落差により、人工肺に血液を確実に潅流させ
ることができ、さらにより安全に使用することができる
膜型人工肺装置を提供することにある。
肺との間の落差により、人工肺に血液を確実に潅流させ
ることができ、さらにより安全に使用することができる
膜型人工肺装置を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するものは、熱交換器と、膜型人工肺
と、貯血槽とを有する膜型人工肺装置であって、前記熱
交換器は、熱交換器の下部に設けられた血液入口と、熱
交換器の上部に設けられた血液出口とを有し、前記膜型
人工肺は、鉛直方向に設けられてなり、ハウジングと、
ハウジングの軸方向に収納されたガス交換用中空糸膜の
集合体と、中空糸膜の集合体の両端部を前記ハウジング
に液密に保持する隔壁と、前記中空糸膜の内部空間と連
通するガス流入部およびガス流出部と、前記ハウジング
の軸方向の下部に設けられ、前記ハウジングの内壁と前
記隔壁および前記中空糸膜の外壁とにより形成される血
液室に連通し、さらに、前記熱交換器の血液出口に接続
された血液流入口と、前記ハウジングの軸方向の上部に
設けられ、前記血液室と連通する血液流出口とを有し、
前記貯血槽は、前記膜型人工肺の血液流出口に接続され
た血液導入口と、該血液導入口と連通する貯血部と、該
貯血部の下部に設けられた血液排出口とを有する膜型人
工肺装置である。
と、貯血槽とを有する膜型人工肺装置であって、前記熱
交換器は、熱交換器の下部に設けられた血液入口と、熱
交換器の上部に設けられた血液出口とを有し、前記膜型
人工肺は、鉛直方向に設けられてなり、ハウジングと、
ハウジングの軸方向に収納されたガス交換用中空糸膜の
集合体と、中空糸膜の集合体の両端部を前記ハウジング
に液密に保持する隔壁と、前記中空糸膜の内部空間と連
通するガス流入部およびガス流出部と、前記ハウジング
の軸方向の下部に設けられ、前記ハウジングの内壁と前
記隔壁および前記中空糸膜の外壁とにより形成される血
液室に連通し、さらに、前記熱交換器の血液出口に接続
された血液流入口と、前記ハウジングの軸方向の上部に
設けられ、前記血液室と連通する血液流出口とを有し、
前記貯血槽は、前記膜型人工肺の血液流出口に接続され
た血液導入口と、該血液導入口と連通する貯血部と、該
貯血部の下部に設けられた血液排出口とを有する膜型人
工肺装置である。
そして、前記熱交換器は、内部に多数の熱交換用管体を
収納しており、さらに該熱交換用管体の外側に血液が流
れ、熱交換用管体の内部に熱交換用媒体が流れるもので
あることが好ましい。また、前記貯血槽は、透明部材に
より形成されていることが好ましい。また、前記貯血槽
は、前記血液導入口と前記貯血部との間に位置し、該血
液導入口および該貯血部と連通する血液流入部を有して
いることが好ましい。さらに、前記血液流入部には、該
血液流入部の血液流路を横切るように消泡部材が設けら
れていることが好ましい。さらに、前記消泡部材は、例
えば、ウレタンフォームにより形成されているものであ
る。さらに、前記消泡部材は、消泡剤がコーティングさ
れていることが好ましい。さらに、前記消泡剤は、例え
ば、シリコーンである。さらに、前記貯血槽は、貯血槽
の上方に設けられ、貯血槽内部と外部とを連通する連通
部を有していることが好ましい。
収納しており、さらに該熱交換用管体の外側に血液が流
れ、熱交換用管体の内部に熱交換用媒体が流れるもので
あることが好ましい。また、前記貯血槽は、透明部材に
より形成されていることが好ましい。また、前記貯血槽
は、前記血液導入口と前記貯血部との間に位置し、該血
液導入口および該貯血部と連通する血液流入部を有して
いることが好ましい。さらに、前記血液流入部には、該
血液流入部の血液流路を横切るように消泡部材が設けら
れていることが好ましい。さらに、前記消泡部材は、例
えば、ウレタンフォームにより形成されているものであ
る。さらに、前記消泡部材は、消泡剤がコーティングさ
れていることが好ましい。さらに、前記消泡剤は、例え
ば、シリコーンである。さらに、前記貯血槽は、貯血槽
の上方に設けられ、貯血槽内部と外部とを連通する連通
部を有していることが好ましい。
本発明の膜型人工肺装置を図面に示す実施例を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
本発明の膜型人工肺装置は、熱交換器15と、膜型人工肺
1と、貯血槽4とを有する膜型人工肺装置であって、熱
交換器15は、熱交換器15の下部に設けられた血液入口16
と、熱交換器15の上部に設けられた血液出口とを有し、
膜型人工肺1は、ハウジングと、ハウジングの軸方向に
収納されたガス熱交換用中空糸膜9の集合体と、中空糸
膜9の集合体の両端部をハウジングに液密に保持する隔
壁と、中空糸膜9の内部空間と連通するガス流入部10お
よびガス流出部11と、ハウジングの軸方向の下部に設け
られ、ハウジングの内壁と隔壁および中空糸膜9の外壁
とにより形成される血液室に連通し、さらに、熱交換器
15の血液出口に接続された血液流入口2と、ハウジング
の軸方向の上部に設けられた血液流出口3とを有し、貯
血槽4は、膜型人工肺1の血液流出口3に接続された血
液導入口12と、血液導入口12と連通する貯血部6と、貯
血部6の下部に設けられた血液排出口8とを有してい
る。
1と、貯血槽4とを有する膜型人工肺装置であって、熱
交換器15は、熱交換器15の下部に設けられた血液入口16
と、熱交換器15の上部に設けられた血液出口とを有し、
膜型人工肺1は、ハウジングと、ハウジングの軸方向に
収納されたガス熱交換用中空糸膜9の集合体と、中空糸
膜9の集合体の両端部をハウジングに液密に保持する隔
壁と、中空糸膜9の内部空間と連通するガス流入部10お
よびガス流出部11と、ハウジングの軸方向の下部に設け
られ、ハウジングの内壁と隔壁および中空糸膜9の外壁
とにより形成される血液室に連通し、さらに、熱交換器
15の血液出口に接続された血液流入口2と、ハウジング
の軸方向の上部に設けられた血液流出口3とを有し、貯
血槽4は、膜型人工肺1の血液流出口3に接続された血
液導入口12と、血液導入口12と連通する貯血部6と、貯
血部6の下部に設けられた血液排出口8とを有してい
る。
まず、膜型人工肺1について説明する。
膜型人工肺1は、血液中の二酸化炭素を除去し、酸素を
添加するためのものである。
添加するためのものである。
図面に示した膜型人工肺1は、ハウジングとハウジング
内に軸方向に収納された中空糸膜9の集合体と、中空糸
膜9の両端部をハウジングに液密に保持する隔壁と、隔
壁の上方に設けられ中空糸膜9の内部空間に連通するガ
ス流入部10と、隔壁の下方に設けられ中空糸膜9の内部
空間に連通するガス流出部11を有している。そして、隔
壁とハウジング内壁と中空糸膜外壁と形成される血液室
に連通する血液流入口2および血液流出口3が設けられ
ている。ガス流出部11は、下部隔壁を解放にし、隔壁外
面に形成されている中空糸膜9の開口をガス流出部とし
てもよい。
内に軸方向に収納された中空糸膜9の集合体と、中空糸
膜9の両端部をハウジングに液密に保持する隔壁と、隔
壁の上方に設けられ中空糸膜9の内部空間に連通するガ
ス流入部10と、隔壁の下方に設けられ中空糸膜9の内部
空間に連通するガス流出部11を有している。そして、隔
壁とハウジング内壁と中空糸膜外壁と形成される血液室
に連通する血液流入口2および血液流出口3が設けられ
ている。ガス流出部11は、下部隔壁を解放にし、隔壁外
面に形成されている中空糸膜9の開口をガス流出部とし
てもよい。
本発明の膜型人工肺装置では、上記のように中空糸膜9
の外壁とハウジングの内壁と隔壁とにより形成される血
液室に血液を流すタイプのものを用いているので、圧力
損失が少なく、循環回路中の膜型人工肺の前に送血ポン
プを設ける必要がなく、人体と膜型人工肺との間の落差
のみによる人体からの脱血にて血液を膜型人工肺に、さ
らに貯血槽に送ることができる。
の外壁とハウジングの内壁と隔壁とにより形成される血
液室に血液を流すタイプのものを用いているので、圧力
損失が少なく、循環回路中の膜型人工肺の前に送血ポン
プを設ける必要がなく、人体と膜型人工肺との間の落差
のみによる人体からの脱血にて血液を膜型人工肺に、さ
らに貯血槽に送ることができる。
そして、人工肺1の血液室に連通するカーディオトミー
連通ポート14が設けられている。
連通ポート14が設けられている。
このカーディオトミー連通ポート14は、図示しないカー
ディオトミー貯血槽と連通するためのものである。
ディオトミー貯血槽と連通するためのものである。
次に、貯血槽4について説明する。
貯血槽4は、血液導入口12、血液流入部5、貯血部6お
よび血液排出口8を形成するハウジングとその上方に設
けられた蓋体13とからなり、それらは硬質部材で形成さ
れ、ハウジング部分は透明であることが好ましい。貯溜
している血液を容易に確認できるからである。
よび血液排出口8を形成するハウジングとその上方に設
けられた蓋体13とからなり、それらは硬質部材で形成さ
れ、ハウジング部分は透明であることが好ましい。貯溜
している血液を容易に確認できるからである。
貯血槽4に用いられる材料としては、硬質塩化ビニル樹
脂、スチレン樹脂、カーボネイト樹脂などがある。
脂、スチレン樹脂、カーボネイト樹脂などがある。
そして、貯血槽4は、膜型人工肺1の血液流出口3と連
通する血液導入口12とこの血液導入口12と連通する貯血
部6を有しており、貯血部6の下方には血液排出口8が
設けられている。
通する血液導入口12とこの血液導入口12と連通する貯血
部6を有しており、貯血部6の下方には血液排出口8が
設けられている。
貯血部6は、血液を貯溜する部分である。また、貯血槽
4の上方には、貯血槽4の内部と外部とを連通する連通
部として、蓋体13には貯血槽4の内部と外部とを連通す
る連通部20が設けられている。また、連通部は、蓋体13
とハウジングとの隙間により形成してもよく、さらに、
ハウジングの上部に形成してもよい。
4の上方には、貯血槽4の内部と外部とを連通する連通
部として、蓋体13には貯血槽4の内部と外部とを連通す
る連通部20が設けられている。また、連通部は、蓋体13
とハウジングとの隙間により形成してもよく、さらに、
ハウジングの上部に形成してもよい。
そして、膜型人工肺1の血液流出口3と血液導入口12と
は液密状に連通している。この血液流出口3と血液導入
口12は液密状に嵌合しているかまたは液密状となるよう
に超音波、高周波または接着剤を用いて接着される。
は液密状に連通している。この血液流出口3と血液導入
口12は液密状に嵌合しているかまたは液密状となるよう
に超音波、高周波または接着剤を用いて接着される。
そして、貯血槽4には、血液導入口12と貯血部6との間
に位置し、血液導入口12および貯血部6と連通する血液
流入部5を有し、さらに、この血液流入部5には、血液
流入部5の血液流路を横切るように消泡部材7が設けら
れている。血液流入部5は、膜型人工肺1の血液流出口
3から流入した血液が貯血部6に入るまでの血液流路を
形成するものであり、貯血部6より高い位置にあり、か
つ血液導入口12とほとんど落差のない底面を有してい
る。底面の形状は、平坦状、半筒状などでもよいが、平
坦状であれば、後述する消泡部材7の設置が容易であり
好ましい。
に位置し、血液導入口12および貯血部6と連通する血液
流入部5を有し、さらに、この血液流入部5には、血液
流入部5の血液流路を横切るように消泡部材7が設けら
れている。血液流入部5は、膜型人工肺1の血液流出口
3から流入した血液が貯血部6に入るまでの血液流路を
形成するものであり、貯血部6より高い位置にあり、か
つ血液導入口12とほとんど落差のない底面を有してい
る。底面の形状は、平坦状、半筒状などでもよいが、平
坦状であれば、後述する消泡部材7の設置が容易であり
好ましい。
そして、この血液流入部5には、その血液流路を横切る
ように消泡部材7が設けられており、消泡部材7は、気
泡を含む血液が流れてきたとき消泡を行い気泡のない血
液を貯血槽4に送るためのものである。
ように消泡部材7が設けられており、消泡部材7は、気
泡を含む血液が流れてきたとき消泡を行い気泡のない血
液を貯血槽4に送るためのものである。
この消泡部材7には、一般的に、発泡体が用いられ、そ
の疎水性を利用して気泡を成長させ、除去するものであ
る。発泡体とは、網目状をした三次元立方体をいう。
の疎水性を利用して気泡を成長させ、除去するものであ
る。発泡体とは、網目状をした三次元立方体をいう。
消泡部材7は流れてくる血液の総てが接触するように
(消泡部材に接触しない血液流路が形成されないよう
に)貯血槽4の血液流入部5の底面、側面に密着するよ
うに配置されている。
(消泡部材に接触しない血液流路が形成されないよう
に)貯血槽4の血液流入部5の底面、側面に密着するよ
うに配置されている。
消泡部材7の上端は必ずしも貯血槽4の蓋体13に密着す
る必要はないが、消泡部材7の移動を防止するため、ま
た消泡部材7の上端から血液が流出するのを防ぐために
は、密着していることが好ましい。また、消泡部材7
は、貯血槽4の内部に最大貯血レベルの血液が貯留され
た時にも、その一部が(好ましくは上部が)空気(大
気)と接触しているように設けられていることが好まし
く、貯留血液中に消泡部材の全体が埋没し、消泡部材の
中に気泡が残留することを防止できる。
る必要はないが、消泡部材7の移動を防止するため、ま
た消泡部材7の上端から血液が流出するのを防ぐために
は、密着していることが好ましい。また、消泡部材7
は、貯血槽4の内部に最大貯血レベルの血液が貯留され
た時にも、その一部が(好ましくは上部が)空気(大
気)と接触しているように設けられていることが好まし
く、貯留血液中に消泡部材の全体が埋没し、消泡部材の
中に気泡が残留することを防止できる。
さらに、消泡部材7の移動を防止するためにハウジング
の内側面に係止部21が設けられている。係止部21は、ハ
ウジングの内側面に形成されたリブで、計4つ設けられ
ており、それら係止部21間で消泡部材7の端部を挟持し
ている。係止部21を形成するリブの形状としては、線状
の連続したものが好ましい。
の内側面に係止部21が設けられている。係止部21は、ハ
ウジングの内側面に形成されたリブで、計4つ設けられ
ており、それら係止部21間で消泡部材7の端部を挟持し
ている。係止部21を形成するリブの形状としては、線状
の連続したものが好ましい。
また、血液導入口12と面する部分にじゃま板30が設けら
れている。じゃま板30は血液流入部5の全域を横切るよ
うに設けられている。
れている。じゃま板30は血液流入部5の全域を横切るよ
うに設けられている。
これは、じゃま板30と血液導入口12間に血液の貯留空間
を形成させるためのものである。この貯留空間を設ける
ことにより、人工肺1側に貯血槽4側から空気が入るこ
とを防止できるとともに、人工肺1の血液室側が酸素室
側(中空糸膜内面側)より圧力が低くなり、中空糸膜を
介して血液側に気泡が流入することを防止することがで
きる。
を形成させるためのものである。この貯留空間を設ける
ことにより、人工肺1側に貯血槽4側から空気が入るこ
とを防止できるとともに、人工肺1の血液室側が酸素室
側(中空糸膜内面側)より圧力が低くなり、中空糸膜を
介して血液側に気泡が流入することを防止することがで
きる。
次に、膜型人工肺1の血液流入口2に取り付けられた熱
交換器15について説明する。
交換器15について説明する。
熱交換器15は、ハウジング内部に多数の熱交換用管体
(図示しない)を収納しており、ハウジングの下部に設
けられた血液入口16より、血液は熱交換器15内部に流入
し、ハウジングの内壁と熱交換用管体の外面とこの熱交
換用管体をハウジングに液密に固定する隔壁(図示しな
い)により形成される血液室を流れる。また、そのと
き、熱交換用管体内部には、熱交換用媒体(例えば、温
水または冷水)を流して血液を必要により、加温または
冷却する。
(図示しない)を収納しており、ハウジングの下部に設
けられた血液入口16より、血液は熱交換器15内部に流入
し、ハウジングの内壁と熱交換用管体の外面とこの熱交
換用管体をハウジングに液密に固定する隔壁(図示しな
い)により形成される血液室を流れる。また、そのと
き、熱交換用管体内部には、熱交換用媒体(例えば、温
水または冷水)を流して血液を必要により、加温または
冷却する。
熱交換器15として、このような熱交換用管体の外側に血
液を流すものを用いることが好ましい。このような熱交
換器は、熱交換器内部を流れる血液の圧力損失が少ない
ので、人体と熱交換器との間の落差のみで熱交換器15に
潅流した、血液流の速度をあまり減少させることなく、
熱交換器15の血液出口に取り付けられている膜型人工肺
1に送ることができる。
液を流すものを用いることが好ましい。このような熱交
換器は、熱交換器内部を流れる血液の圧力損失が少ない
ので、人体と熱交換器との間の落差のみで熱交換器15に
潅流した、血液流の速度をあまり減少させることなく、
熱交換器15の血液出口に取り付けられている膜型人工肺
1に送ることができる。
よって、熱交換器15、膜型人工肺1および貯血槽4を含
めた膜型人工肺装置に血液を人体との落差のみにより潅
流させることがより確実となる。
めた膜型人工肺装置に血液を人体との落差のみにより潅
流させることがより確実となる。
そして、熱交換器15の血液入口16は、その下部に設けら
れており、血液出口はその上部に設けられているので、
熱交換器15の内部に血液とともに流入した空気は、血液
流とともに血液出口より流出するので、熱交換器15内部
に貯留することが少なく、よって、貯留した空気が熱交
換用管体と長時間にわたり接触することがなく、血液循
環中における熱交換効率の低下が少ない。また、同様
に、膜型人工肺1においても、その血液流入口2はハウ
ジングの下部に設けられており、血液流出口3はハウジ
ングの上部に設けられているので、膜型人工肺1内部に
血液とともに流入した空気は、血液流とともに血液流出
口3より流出するので、膜型人工肺1内部に貯留するこ
とが少なく、よって、貯留した空気が中空糸膜9と長時
間にわたり接触することがなく、血液循環中におけるガ
ス交換効率の低下が少ない。
れており、血液出口はその上部に設けられているので、
熱交換器15の内部に血液とともに流入した空気は、血液
流とともに血液出口より流出するので、熱交換器15内部
に貯留することが少なく、よって、貯留した空気が熱交
換用管体と長時間にわたり接触することがなく、血液循
環中における熱交換効率の低下が少ない。また、同様
に、膜型人工肺1においても、その血液流入口2はハウ
ジングの下部に設けられており、血液流出口3はハウジ
ングの上部に設けられているので、膜型人工肺1内部に
血液とともに流入した空気は、血液流とともに血液流出
口3より流出するので、膜型人工肺1内部に貯留するこ
とが少なく、よって、貯留した空気が中空糸膜9と長時
間にわたり接触することがなく、血液循環中におけるガ
ス交換効率の低下が少ない。
そして、本発明の膜型人工肺装置では、熱交換器15の後
に膜型人工肺1が取り付けられているので、特に血液を
加温する場合において、膜型人工肺1に流入する前に血
液が加温されるので、膜型人工肺に流入するときの血液
は、血液中の水分がもっとも気体の溶解度が低い状態と
なっている。よって、溶解度の低い状態にて膜型人工肺
1に血液が流入するので、膜型人工肺1を流れる間に、
血液中に溶存していた気体が気泡化することが少ない。
仮に、膜型人工肺1の後に熱交換器15を取り付け、血液
を加温することを考えると、膜型人工肺1において、酸
素付加および二酸化炭素の除去が行われるとともに、血
液中の水分に気体がある程度溶解した血液が、熱交換器
に流入する。そして、血液が加温されることにより、血
液中の気体の溶解度が低下するため、溶存している気体
は細かい気泡となって、血液中に現れる。このような細
かい気泡は、貯血槽に設けられた消泡部材により完全に
除去することができない虞れがある。しかし、本発明の
膜型人工肺装置では、熱交換器15の後に膜型人工肺1が
取り付けられているので、このような問題はなくより安
全である。
に膜型人工肺1が取り付けられているので、特に血液を
加温する場合において、膜型人工肺1に流入する前に血
液が加温されるので、膜型人工肺に流入するときの血液
は、血液中の水分がもっとも気体の溶解度が低い状態と
なっている。よって、溶解度の低い状態にて膜型人工肺
1に血液が流入するので、膜型人工肺1を流れる間に、
血液中に溶存していた気体が気泡化することが少ない。
仮に、膜型人工肺1の後に熱交換器15を取り付け、血液
を加温することを考えると、膜型人工肺1において、酸
素付加および二酸化炭素の除去が行われるとともに、血
液中の水分に気体がある程度溶解した血液が、熱交換器
に流入する。そして、血液が加温されることにより、血
液中の気体の溶解度が低下するため、溶存している気体
は細かい気泡となって、血液中に現れる。このような細
かい気泡は、貯血槽に設けられた消泡部材により完全に
除去することができない虞れがある。しかし、本発明の
膜型人工肺装置では、熱交換器15の後に膜型人工肺1が
取り付けられているので、このような問題はなくより安
全である。
さらに、膜型人工肺1より血液流とともに流出してきた
空気は、貯血槽4に設けられている消泡部材7により消
泡され、血液中より除去されるので、血液中より空気を
確実に除去することができ、空気が除去された血液が貯
血槽4の貯血部6に貯留するので、貯血槽4より、空気
を混入した血液が流出することが少ない。
空気は、貯血槽4に設けられている消泡部材7により消
泡され、血液中より除去されるので、血液中より空気を
確実に除去することができ、空気が除去された血液が貯
血槽4の貯血部6に貯留するので、貯血槽4より、空気
を混入した血液が流出することが少ない。
また、膜型人工肺1の血液流出口3より流出し、貯血槽
4に流入した血液は、消泡部材7を通過することによ
り、消泡されるとともに、消泡部材7の持つ圧力損失に
より、消泡部材7より流出する血液流はその下方より緩
やかに貯血槽4の貯血部6に流下するので、貯血部6に
貯留している血液面に滴下することが少なく、滴下によ
る気泡の発生を防止することができる。
4に流入した血液は、消泡部材7を通過することによ
り、消泡されるとともに、消泡部材7の持つ圧力損失に
より、消泡部材7より流出する血液流はその下方より緩
やかに貯血槽4の貯血部6に流下するので、貯血部6に
貯留している血液面に滴下することが少なく、滴下によ
る気泡の発生を防止することができる。
また、熱交換器15には、膜型人工肺1を通さずに血液を
貯血槽4の血液排出口8付近に排出する排出ライン19が
設けられている。また、熱交換器15および貯血槽4に
は、温度測定用プローブ挿入口17,18が設けられてい
る。
貯血槽4の血液排出口8付近に排出する排出ライン19が
設けられている。また、熱交換器15および貯血槽4に
は、温度測定用プローブ挿入口17,18が設けられてい
る。
そして、貯血槽4に設けられる消泡部材7による消泡を
効果的に行うためには、消泡部材7を構成する発泡体の
目の細かさをある程度以上にすることが好ましい。
効果的に行うためには、消泡部材7を構成する発泡体の
目の細かさをある程度以上にすることが好ましい。
目が気泡の大きさに対して大きすぎると、発泡体のセル
と気泡との接触が十分に行なわれないため、小さな気泡
が流出してしまうことがある。しかしながら、また逆
に、目が細かすぎると、発泡体での圧力損失が大きくな
り、発泡体の血液の流入側に血液が溜まってしまい、必
要な流量が確保出来なくなるのである。さらに、このと
き、発泡体を血液で濡らしておかないと、発泡体の血液
の流出側において、通常血液の流路となる以外の部分
(消泡部材の底面が接している部分より若干上の部分)
から血液が勢いよく噴出し、そのとき血液が泡立ち気泡
が混ざってしまう虞れがある。
と気泡との接触が十分に行なわれないため、小さな気泡
が流出してしまうことがある。しかしながら、また逆
に、目が細かすぎると、発泡体での圧力損失が大きくな
り、発泡体の血液の流入側に血液が溜まってしまい、必
要な流量が確保出来なくなるのである。さらに、このと
き、発泡体を血液で濡らしておかないと、発泡体の血液
の流出側において、通常血液の流路となる以外の部分
(消泡部材の底面が接している部分より若干上の部分)
から血液が勢いよく噴出し、そのとき血液が泡立ち気泡
が混ざってしまう虞れがある。
そこで、消泡部材7は、発泡体でありかつメッシュ数の
小さい発泡体7aとメッシュ数の小さい発泡体7bの2
つの発泡体を密着させたもので構成することが好まし
く、さらに2つの発泡体をメッシュ数の大きい発泡体7
aが血液導入口12側となりメッシュ数の小さい発泡体7
bが貯血部6側となるように並設することが好ましい。
このようにメッシュ数の違う2つの発泡体を用い、さら
にそれらを血液の流れ方向に対しメッシュ数が小さくな
るように並設することにより、圧力損失を大きくするこ
となく、十分な消泡能を有するのである。
小さい発泡体7aとメッシュ数の小さい発泡体7bの2
つの発泡体を密着させたもので構成することが好まし
く、さらに2つの発泡体をメッシュ数の大きい発泡体7
aが血液導入口12側となりメッシュ数の小さい発泡体7
bが貯血部6側となるように並設することが好ましい。
このようにメッシュ数の違う2つの発泡体を用い、さら
にそれらを血液の流れ方向に対しメッシュ数が小さくな
るように並設することにより、圧力損失を大きくするこ
となく、十分な消泡能を有するのである。
ここでいうメッシュ数とは、25.4mm(1インチ)間にあ
る目の数をいい、本来は、ふるい目の大きさを示す尺度
である。
る目の数をいい、本来は、ふるい目の大きさを示す尺度
である。
消泡部材の厚さおよびメッシュ数は、流路の幅および最
大流量により相対的に決定されるものである。ここで、
流路の幅を100〜200mm、最大流量を6/minと考えた
場合、消泡部材7の厚さは、3〜60mm、好ましくは10〜
50mmである。3mm以下では十分な消泡能を有さないこと
があり、また60mm以上では圧力損失が大きくなりすぎる
ことがあるからである。
大流量により相対的に決定されるものである。ここで、
流路の幅を100〜200mm、最大流量を6/minと考えた
場合、消泡部材7の厚さは、3〜60mm、好ましくは10〜
50mmである。3mm以下では十分な消泡能を有さないこと
があり、また60mm以上では圧力損失が大きくなりすぎる
ことがあるからである。
メッシュ数の大きい発泡体としては、メッシュ数が8〜
20、好ましくは10〜15、20メッシュ以上では圧力損失が
大きくなりすぎることがあり、8メッシュ以下では十分
な消泡能を有さないことがあるからである。より好まし
くは13メッシュである。
20、好ましくは10〜15、20メッシュ以上では圧力損失が
大きくなりすぎることがあり、8メッシュ以下では十分
な消泡能を有さないことがあるからである。より好まし
くは13メッシュである。
厚さは、3〜50mm、好ましくは5〜30mmであり、3mm以
下では十分な消泡能を有さないことがあり、また50mm以
上では圧力損失が大きくなりすぎることがあるからであ
る。
下では十分な消泡能を有さないことがあり、また50mm以
上では圧力損失が大きくなりすぎることがあるからであ
る。
メッシュ数の小さい発泡体としては、メッシュ数が5〜
12、好ましくは6〜10であり12メッシュ以上では通常の
血液流路以外から血液が噴出し、泡立つことがあるから
であり5メッシュ以下では十分な消泡能を有さないこと
があるからである。好ましくは、8メッシュである。厚
さは3〜80mm、好ましくは5〜50mmである。3mm以下で
は十分な消泡能を有さないことがあり、また80mm以上で
は圧力損失が大きくなりすぎることがあるからである。
また、メッシュ数の大きい発泡体とメッシュ数の小さい
発泡体との厚さの比は、1:10〜10:1、好ましくは
1:4〜4:1である。また、メッシュ数の和は、13〜
32、好ましくは15〜25である。
12、好ましくは6〜10であり12メッシュ以上では通常の
血液流路以外から血液が噴出し、泡立つことがあるから
であり5メッシュ以下では十分な消泡能を有さないこと
があるからである。好ましくは、8メッシュである。厚
さは3〜80mm、好ましくは5〜50mmである。3mm以下で
は十分な消泡能を有さないことがあり、また80mm以上で
は圧力損失が大きくなりすぎることがあるからである。
また、メッシュ数の大きい発泡体とメッシュ数の小さい
発泡体との厚さの比は、1:10〜10:1、好ましくは
1:4〜4:1である。また、メッシュ数の和は、13〜
32、好ましくは15〜25である。
こでは、2種類の発泡体を用いたがさらにそれらの間に
両者の中間のメッシュ数を有する発泡体を挿入した3層
状としてもよい。
両者の中間のメッシュ数を有する発泡体を挿入した3層
状としてもよい。
消泡部材7に用いる発泡体としては、ウレタンフォー
ム、セルロースフォーム、ナイロンフォームなどを用い
ることができる。好ましくは、ウレタンフォームであ
る。
ム、セルロースフォーム、ナイロンフォームなどを用い
ることができる。好ましくは、ウレタンフォームであ
る。
さらに、消泡部材7に消泡剤をコーティングすることが
好ましい。消泡剤としては、一般にオイル類が使用で
き、シリコーンオイルが特に好適に使用できる。
好ましい。消泡剤としては、一般にオイル類が使用で
き、シリコーンオイルが特に好適に使用できる。
[作用] 本発明の膜型人工肺装置の作用を、図面に示した実施例
を用いて説明する。
を用いて説明する。
この膜型人工肺装置は、体外循環回路中に設けられ、熱
交換器15の下部に設けられた血液入口16から流入した血
液は膜型人工肺1の下部に設けられた血液流入口2に至
る間に加温または冷却される。そして、膜型人工肺1の
下部に設けられた血液流入口2から流入した血液はハウ
ジングとガス交換膜9との間により形成された血液室を
通る間に二酸化炭素が除去され、酸素が付加される。こ
のとき、ガス流入部10からは酸素を含んだガスがガス交
換膜である中空糸膜内に流される。酸素の付加および二
酸化炭素の除去が行われた血液は、膜型人工肺1の上部
に設けられた血液流出口3から流出し貯血槽4の血液導
入口12を経て血液導入部5に流れる。そして、血液は消
泡部材7を通過しこのとき含まれている気泡は消泡部材
7の発泡体のセルに接触し、成長し貯血槽の上方に移動
し除去され、貯血槽4の貯血部6に貯留され、血液排出
口8より排出され、送血される。
交換器15の下部に設けられた血液入口16から流入した血
液は膜型人工肺1の下部に設けられた血液流入口2に至
る間に加温または冷却される。そして、膜型人工肺1の
下部に設けられた血液流入口2から流入した血液はハウ
ジングとガス交換膜9との間により形成された血液室を
通る間に二酸化炭素が除去され、酸素が付加される。こ
のとき、ガス流入部10からは酸素を含んだガスがガス交
換膜である中空糸膜内に流される。酸素の付加および二
酸化炭素の除去が行われた血液は、膜型人工肺1の上部
に設けられた血液流出口3から流出し貯血槽4の血液導
入口12を経て血液導入部5に流れる。そして、血液は消
泡部材7を通過しこのとき含まれている気泡は消泡部材
7の発泡体のセルに接触し、成長し貯血槽の上方に移動
し除去され、貯血槽4の貯血部6に貯留され、血液排出
口8より排出され、送血される。
[発明の効果] 本発明の膜型人工肺装置は、熱交換器と、膜型人工肺
と、貯血槽とを有する膜型人工肺装置であって、前記熱
交換器は、熱交換器の下部に設けられた血液入口と、熱
交換器の上部に設けられた血液出口とを有し、前記膜型
人工肺は、ハウジングと、ハウジングの軸方向に収納さ
れたガス交換用中空糸膜の集合体と、中空糸膜の集合体
の両端部を前記ハウジングに液密に保持する隔壁と、前
記中空糸膜の内部空間と連通するガス流入部およびガス
流出部と、前記ハウジングの軸方向の下部に設けられ、
前記ハウジングの内壁と前記隔壁および前記中空糸膜の
外壁とにより形成される血液室を連通し、さらに、前記
熱交換器の血液出口に接続された血液流入口と、前記ハ
ウジングの軸方向の上部に設けられた前記血液室と連通
する血液流出口とを有し、前記貯血槽は、前記膜型人工
肺の血液流出口に接続された血液導入口と、該血液導入
口と連通する貯血部とを有するものであるので、特に、
熱交換器の血液入口は、その下部に設けられており、血
液出口はその上部に設けられているので、熱交換器の内
部に血液とともに流入した空気は、血液流とともに血液
出口より流出するので、熱交換器内部に貯留することが
少なく、また、膜型人工肺においても、その血液流入口
はハウジングの下部に設けられており、血液流出口はハ
ウジングの上部に設けられているので、膜型人工肺内部
に血液とともに流入した空気は、血液流とともに血液流
出口より流出するので、膜型人工肺内部に貯留すること
が少ない。
と、貯血槽とを有する膜型人工肺装置であって、前記熱
交換器は、熱交換器の下部に設けられた血液入口と、熱
交換器の上部に設けられた血液出口とを有し、前記膜型
人工肺は、ハウジングと、ハウジングの軸方向に収納さ
れたガス交換用中空糸膜の集合体と、中空糸膜の集合体
の両端部を前記ハウジングに液密に保持する隔壁と、前
記中空糸膜の内部空間と連通するガス流入部およびガス
流出部と、前記ハウジングの軸方向の下部に設けられ、
前記ハウジングの内壁と前記隔壁および前記中空糸膜の
外壁とにより形成される血液室を連通し、さらに、前記
熱交換器の血液出口に接続された血液流入口と、前記ハ
ウジングの軸方向の上部に設けられた前記血液室と連通
する血液流出口とを有し、前記貯血槽は、前記膜型人工
肺の血液流出口に接続された血液導入口と、該血液導入
口と連通する貯血部とを有するものであるので、特に、
熱交換器の血液入口は、その下部に設けられており、血
液出口はその上部に設けられているので、熱交換器の内
部に血液とともに流入した空気は、血液流とともに血液
出口より流出するので、熱交換器内部に貯留することが
少なく、また、膜型人工肺においても、その血液流入口
はハウジングの下部に設けられており、血液流出口はハ
ウジングの上部に設けられているので、膜型人工肺内部
に血液とともに流入した空気は、血液流とともに血液流
出口より流出するので、膜型人工肺内部に貯留すること
が少ない。
よって、貯留した空気が熱交換用管体または中空糸膜と
長時間にわたり接触することがなく、血液循環中におけ
る熱交換効率およびガス交換効率の低下が少ない。ま
た、本発明の膜型人工肺装置では、熱交換器の後に膜型
人工肺が取り付けられているので、血液を加温する場合
において、膜型人工肺に流入する前に血液が加温される
ので、膜型人工肺に流入するときの血液は、血液中の水
分がもっとも気体の溶解度が低い状態となっている。よ
って、溶解度の低い状態にて膜型人工肺に血液が流入す
るので、膜型人工肺を流れる間に、血液中に溶存してい
た気体が気泡化することが少なく安全である。
長時間にわたり接触することがなく、血液循環中におけ
る熱交換効率およびガス交換効率の低下が少ない。ま
た、本発明の膜型人工肺装置では、熱交換器の後に膜型
人工肺が取り付けられているので、血液を加温する場合
において、膜型人工肺に流入する前に血液が加温される
ので、膜型人工肺に流入するときの血液は、血液中の水
分がもっとも気体の溶解度が低い状態となっている。よ
って、溶解度の低い状態にて膜型人工肺に血液が流入す
るので、膜型人工肺を流れる間に、血液中に溶存してい
た気体が気泡化することが少なく安全である。
さらに、貯血槽が、血液導入口と貯血部との間に位置
し、血液導入口および貯血部と連通する血液流入部を有
し、さらに、この血液流入部に血液流入部の血液流路を
横切るように消泡部材が設けられているものであれば、
膜型人工肺より血液流とともに流出してきた空気は、貯
血槽に設けられている消泡部材により消泡され、血液中
より除去されるので、血液中より空気を確実に除去する
ことができ、空気が除去された血液が貯血槽の貯血部に
貯留するので、貯血槽より、空気を混入した血液が流出
することが少なく、さらに、膜型人工肺の血液流出口よ
り流出し、貯血槽に流入した血液は、消泡部材を通過す
ることにより、消泡されるとともに、消泡部材の持つ圧
力損失により、消泡部材より流出する血液流はその下方
より緩やかに貯血槽の貯血部に流下するので、貯血部に
貯留している血液面に滴下することが少なく、滴下によ
る気泡の発生を防止できる。
し、血液導入口および貯血部と連通する血液流入部を有
し、さらに、この血液流入部に血液流入部の血液流路を
横切るように消泡部材が設けられているものであれば、
膜型人工肺より血液流とともに流出してきた空気は、貯
血槽に設けられている消泡部材により消泡され、血液中
より除去されるので、血液中より空気を確実に除去する
ことができ、空気が除去された血液が貯血槽の貯血部に
貯留するので、貯血槽より、空気を混入した血液が流出
することが少なく、さらに、膜型人工肺の血液流出口よ
り流出し、貯血槽に流入した血液は、消泡部材を通過す
ることにより、消泡されるとともに、消泡部材の持つ圧
力損失により、消泡部材より流出する血液流はその下方
より緩やかに貯血槽の貯血部に流下するので、貯血部に
貯留している血液面に滴下することが少なく、滴下によ
る気泡の発生を防止できる。
図面は、本発明の一実施例の膜型人工肺装置の部分破断
側面図である。 1……膜型人工肺、2……血液流入口 3……血液流出口、4……貯血槽 5……血液流入部、6……貯血部 7……消泡部材、8……血液排出口 7a……メッシュ数の大きい発泡体 7b……メッシュ数の小さい発泡体 9……中空糸膜、10……ガス流入部 11……ガス流出部、12……血液導入口 13……蓋体、15……熱交換器 16……血液入口、20……連通部 21……係止部、30……じゃま板
側面図である。 1……膜型人工肺、2……血液流入口 3……血液流出口、4……貯血槽 5……血液流入部、6……貯血部 7……消泡部材、8……血液排出口 7a……メッシュ数の大きい発泡体 7b……メッシュ数の小さい発泡体 9……中空糸膜、10……ガス流入部 11……ガス流出部、12……血液導入口 13……蓋体、15……熱交換器 16……血液入口、20……連通部 21……係止部、30……じゃま板
Claims (9)
- 【請求項1】熱交換器と、膜型人工肺と、貯血槽とを有
する膜型人工肺装置であって、前記熱交換器は、熱交換
器の下部に設けられた血液入口と、熱交換器の上部に設
けられた血液出口とを有し、前記膜型人工肺は、鉛直方
向に設けられてなり、ハウジングと、ハウジングの軸方
向に収納されたガス交換用中空糸膜の集合体と、中空糸
膜の集合体の両端部を前記ハウジングに液密に保持する
隔壁と、前記中空糸膜の内部空間と連通するガス流入部
およびガス流出部と、前記ハウジングの軸方向の下部に
設けられ、前記ハウジングの内壁と前記隔壁および前記
中空糸膜の外壁とにより形成される血液室に連通し、さ
らに、前記熱交換器の血液出口に接続された血液流入口
と、前記ハウジングの軸方向の上部に設けられ、前記血
液室と連通する血液流出口とを有し、前記貯血槽は、前
記膜型人工肺の血液流出口に接続された血液導入口と、
該血液導入口と連通する貯血部と、該貯血部の下部に設
けられた血液排出口とを有することを特徴とする膜型人
工肺装置。 - 【請求項2】前記熱交換器は、内部に多数の熱交換用管
体を収納しており、さらに該熱交換用管体の外側に血液
が流れ、熱交換用管体の内部に熱交換用媒体が流れるも
のである特許請求の範囲第1項に記載の膜型人工肺装
置。 - 【請求項3】前記貯血槽は、透明部材により形成されて
いる特許請求の範囲第1項または第2項に記載の膜型人
工肺装置。 - 【請求項4】前記貯血槽は、前記血液導入口と前記貯血
部との間に位置し、該血液導入口および該貯血部と連通
する血液流入部を有している特許請求の範囲第1項ない
し第3項のいずれかに記載の膜型人工肺装置。 - 【請求項5】前記血液流入部には、該血液流入部の血液
流路を横切るように消泡部材が設けられている特許請求
の範囲第4項に記載の膜型人工肺装置。 - 【請求項6】前記消泡部材は、ウレタンフォームにより
形成されている特許請求の範囲第5項に記載の膜型人工
肺装置。 - 【請求項7】前記消泡部材は、消泡剤がコーティングさ
れているものである特許請求の範囲第5項または第6項
に記載の膜型人工肺装置。 - 【請求項8】前記消泡剤が、シリコーンである特許請求
の範囲第7項に記載の膜型人工肺装置。 - 【請求項9】前記貯血槽は、貯血槽の上方に設けられ、
該貯血槽内部と外部とを連通する連通部を有してなる特
許請求の範囲第1項ないし第8項のいずれかに記載の膜
型人工肺装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62329256A JPH0622613B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 膜型人工肺装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62329256A JPH0622613B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 膜型人工肺装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63212367A JPS63212367A (ja) | 1988-09-05 |
JPH0622613B2 true JPH0622613B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=18219409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62329256A Expired - Fee Related JPH0622613B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 膜型人工肺装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0622613B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011518628A (ja) * | 2008-04-30 | 2011-06-30 | ガンブロ・ルンディア・エービー | 脱気装置 |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62329256A patent/JPH0622613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011518628A (ja) * | 2008-04-30 | 2011-06-30 | ガンブロ・ルンディア・エービー | 脱気装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63212367A (ja) | 1988-09-05 |
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