JPH0628132Y2

JPH0628132Y2 - 血液フィルター

Info

Publication number: JPH0628132Y2
Application number: JP7897089U
Authority: JP
Inventors: 義郎桂
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2004-07-04
Also published as: JPH0316944U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、人工心肺装置、人工腎臓装置又は血球成分と
血漿成分との分離装置等の体外循環用血液回路を流れる
血液中の異物、気泡等を除去する血液フィルターに関
し、特にプライミング時の泡抜き性能を高めた血液フィ
ルターに関する。

〔従来の技術〕

従来、血液フィルター１は、第２図に示すようにポリカ
ーボネイト樹脂等で作られた円筒形状のハウジングＡ
と、該ハウジングＡ内に収納されると共に該ハウジング
Ａに設けられた血液流入口５と血液流出口９との間に介
在した濾材10とから成っている。

前記血液流入口５は、濾材10に気泡が直接流れ込まない
ように、円筒形状のハウジングＡの接線方向に血液Ｂが
流入して、ハウジングＡ内で旋回流を起させるように形
成されている。

前記濾材10は、第３図に示すように、ポリプロピレン製
の目開き20〜50μｍのスクリーンメッシュ11の一面を支
持メッシュ12、他面をネット13にて挟んだシート状部材
14によって構成されている。この濾材10は、出来るだけ
小さな体積で大きな濾過面積を取ることが出来ると、ハ
ウジングＡを小さくすることが出来プライミング量も減
る。このため、濾材10は、シート状部材14をプリーツ加
工、すなわち、所定幅に折り畳んで襞を形成して、円筒
形状とされる。この血液フィルター１は、血液流入口５
から入った血液ＢがハウジングＡ内で旋回流となり、血
液Ｂ中の旋回流に乗った質量の小さい気泡が遠心力の作
用により回転中心に集まることを利用して、気泡分離を
行ない、血液Ｂの旋回流に乗らず除泡されなかった気泡
は、濾材10で濾過することにより使われていた。

上述のような血液フィルター１では、使用する前にプラ
イミングが行なわれる。このプライミングは、血液フィ
ルター１の血液流入口５又は血液流出口９からプライミ
ング液、例えば、ヘパリン加生理食塩水等を流入させて
行なう。しかし、濾材10は、第３図に示すように、シー
ト状濾材14の内側のネット13とネット13との間は狭いか
ら、プライミング部Ｃ部内の空気は、ヘパリン加生理食
塩水と置換出来ず、細かい気泡となりネット13の表面に
貯まる。特に、襞の内側残留気泡が問題になる。そこ
で、血液フィルター１の血液流入口５を下に、血液流出
口９を上にして軽く叩くことによりこの気泡を除去して
いる。

又、上述のようにプライミング時、Ｃ部内の気泡を容易
に除去することが出来るように、円筒状の濾材10の軸方
向の寸法を長くして濾過面積を広くし、その分襞山数を
減らし、ネット13とネット13との間の距離を広く取るこ
とも行なわれている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上述の血液フィルターにおけるプライミングの目的は、
血液濾過時に、気泡等が患者に入らないようにするため
若しくは血小板の濾材付着等による血液損傷を無くすこ
とにある。従って、血液フィルター中に気泡等が貯まっ
ても、この気泡が１つの大きな気泡になれば、血液フィ
ルター１内から泡抜きが容易に行なわれる。又、気泡が
第２図に示すＤ部に封じ込められ、気泡が血液流出口５
から外部に出なければ良い。

しかしながら、上述の血液フィルター１では、プライミ
ング時に、プライミング液量を少なくするため、内側の
ネット13とネット13との間を狭くし、濾材10の体積を小
さくしてハウジングＡの容積を小さくしている。従っ
て、細かい気泡が前述のＣ部に封じ込められ易く、血液
濾過中にその細かい気泡が患者に送られる可能性があ
る。更に、内側のネット13とネット13との間が狭く泡抜
けが悪いと、細かい気泡がシート状部材14の表面に分散
して付着したままの状態になり、濾材10の有効濾過面積
を減らし、血小板等に必要以上の圧力がかかり、血液損
傷を起こす結果になる。

又、円筒状の濾材10の軸方向の寸法を長くして、濾材10
の濾過面積を広く、その分内側のネット13とネット13と
の間を広くしている血液フィルターでは、プライミング
時における泡抜けは良好になる。しかし、血液フィルタ
ー１のハウジングＡの容積が大きくなり、その分ヘパリ
ン加生理食塩水によるプライミング液量が増加すること
になる。

そこで、本考案は、襞を形成したシート状部材相互の距
離がいかなる範囲にあれば、プライミング時の泡抜きが
可能になるかを調査し、その範囲内にある襞を形成した
濾材をハウジング内に収納して、泡抜きが可能であると
共に、ハウジングの容積も小さくしてプライミング液量
も少なくすることができる血液フィルターを提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本考案の血液フィルターは、
ハウジングと、該ハウジングに夫々設けられた流入口及
び流出口と、これら流入口と流出口との間のハウジング
内に収納され、且つ所定の目開きのあるシート状部材を
所定幅に折り畳んで襞を形成して円筒形状とした濾材と
からなる血液フィルターにおいて、前記濾材の襞が相互
に最も近接した円周を襞山数で除した数値（ｗ）と、前
記シート状部材の厚み（ｔ）の２倍数（２ｔ）とに対す
る比率（α＝w/2t）が、0.80以上であるものである。

又、前記比率（α＝w/2t）が0.80〜1.38の範囲であると
なお良い。

〔作用〕

上記構成になる血液フィルターによれば、円筒形状の濾
材の襞が相互に最も近接した円周を襞山数で除した数値
（ｗ）と、前記シート状部材の厚み（ｔ）の２倍数（2
t）とに対する比率（α＝ｗ／2t）が、0.80以上である
から、プライミング時、空気が襞内に貯らず上方に集合
し、集合した空気は流入口及び流出口のいずれか一方か
ら排出される。

比率（α＝w/2t）が特に0.80〜1.38の範囲であるとプラ
イミング容積も、300cc以下の小容量となる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図乃至第６図に基づいて詳
述する。

第１図は本考案の血液フィルターを示す斜視図、第２図
は血液フィルターの断面図、第３図は第２図の濾材のII
I−III線に沿う断面図である。図において、１は血液フ
ィルターを示し、該血液フィルター１は、気泡分離部２
と血液濾過部３とから成る。該気泡分離部２は、中空か
つ外形が略円錐状をなした気泡分離部本体４と、該気泡
分離部本体４の下部の水平方向側面に接線方向もしくは
接線に近似する方向に突出して設けられた血液流入口
（流入口）５と、気泡分離部本体４の上端開口を覆う円
錐状壁4aの最上端、すなわち、頂部に設けられた空気排
出口６とから成る。そして、血液濾過部３は、前記気泡
分離部本体４の下端に同心的に結合している円筒状の血
液濾過部本体８と、該血液濾過部本体８の下面に同心的
に設けられた血液流出口（流出口）９と、該血液流出口
９と前記血液流入口５との間に位置すると共に血液濾過
部本体７内に収納された濾材10とから成る。

前記気泡分離部本体４及び前記血液濾過部本体８は、ポ
リカーボネイト等の合成樹脂により構成され、これらは
一体的に結合され、ハウジングＡを構成する。そして、
これら気泡分離部本体４と血液濾過部本体８との間には
段差面4bが形成されている。

前記血液流入口５は、前記気泡分離部本体４及び血液濾
過部本体８と同様にポリカーボネイト等の樹脂により構
成され、気泡分離部本体４下部の外側面に、接線方向に
突出して設けられている。そして、その血液流入口５の
断面形状は方形であっても円形であっても良い。

前記空気排出口６は、前記気泡分離部本体４及び血液濾
過部本体８と同じ材質によって構成されている。空気排
出口６は、気泡分離部本体４の上端開口を覆う円錐状壁
4aの頂部に、すなわち、空気排出口６は気泡分離部本体
４の略軸線の延長線上に設けられている。その理由は次
のとおりである。すなわち、ある一定の流速を以って血
液流入口５から気泡分離部本体４の接線方向から流入し
た血液Ｂが、気泡分離部本体４の軸心部に集まり、且つ
浮力により気泡分離部本体４の上方に貯まり、この気泡
が上方の空気排出口６から排出し易いようにするためで
ある。

前記濾材10は、第３図に示すように、ポリプロピレン製
の目開き20〜50μｍのスクリーンメッシュ11があり、そ
の一面をポリプロピレン製の支持メッシュ12、他面をポ
リプロピレン製のネット13にて夫々挟みシート状部材14
を構成し、該シート状部材14をネット13が内側になるよ
うに折り畳んで襞を形成して円筒状として成る。そし
て、シート状部材14相互の距離を次のように設定した濾
材10を作り、その濾材10をハウジングＡ内に収納する。
濾材10の襞、すなわち、シート状部材14のネット13が相
互に最も近接した箇所を結んだ円形Ｅの直径をＲとする
と、この円形Ｅの円周はπＲで表わされる。この円周π
Ｒを襞山数ｍで除すると、襞の間隔ｗが求められる。こ
の襞の間隔ｗは、シート状部材14の厚み（ｔ）によって
規制される。間隔ｗ内にはシート状部材14が２枚存在す
ることになるから、2tとなる。

よって、間隔ｗとシート状部材14の厚み（ｔ）の２倍数
（2t）との比率（α＝ｗ／2t）が0.80〜1.38の範囲内に
あるように濾材10の襞山数ｍが決定され、この状態の濾
材10がハウジングＡ内に収納される。比率（α）が0.80
より小さいと前述のＣ部から気泡を除くことができな
い。また、1.38を越えると気泡は容易に除くことができ
るが、プライミング量が多くなる。この比率（α）は、
より好ましくは、1.05〜1.15の範囲になる。すなわち、
この範囲は前述のＣ部から容易に気泡を除くことが出
来、且つプライミング量もそれほど多くならない範囲で
ある。

この円筒状に形成された濾材10の上部は、ポリプロピレ
ン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポ
リウレタン樹脂、合成ゴム、ポリオレフィン樹脂等を流
し込んで固め、不透過部10aとしている。そして、濾材1
0は、該濾材10の不透過部10aを上方にして、前記血液濾
過部本体８内に収納されている。又、濾材10の下端面と
血液濾過部本体８の底面とは前記各種樹脂等で密着させ
ている。この理由は、血液Ｂが前記血液流出口９に濾材
10を通過することなく、すなわち、血液Ｂがショートパ
スしないようにするためである。

上記構成になる血液フィルター１は、例えば、第５図に
示すような人工心肺装置Ｍに使用される。すなわち、血
液フィルター１はチューブ20を介して人体21の大動脈に
接続され、更にチューブ22を介して貯血槽23に接続され
ている。該貯血槽23は、チューブ24、ポンプ25、チュー
ブ26、熱交換器27を介して人工肺28に接続されている。
該人工肺28はチューブ29を介して前記血液フィルター１
に接続されている。

次に本考案の血液フィルター１の泡抜き効果を以下の条
件にて実測したものを示す。

この試験は、第６図に示すような実験回路にて行った。
すなわち、貯水槽30は、チューブ31を介してポンプ25の
吸込口に接続され、該ポンプ25の吐出口はチューブ32を
介して本考案の血液フィルター１の血液流入口５に接続
され、血液フィルター１の血液流出口９はチューブ33を
介して前記貯水槽30に接続されている。これらチューブ
32及び33にはクランプ34及び35が夫々取り付けられてい
る。チューブ32及び33の間にはバイパスチューブ36が接
続され、このバイパスチューブ36にはクランプ37が取り
付けられている。

試験は以下の条件で行う。

使用プライミング液は、水を使用する。血液フィル
ター１の濾材10は、Ｔ−350ポリエステルメッシュ40μ
ｍ、濾過面積650cm²、有効高68^m/m、を使用する。サ
ンプルの血液フィルター１は、濾材10の周囲に５mmの間
隔をあけて、ハウジングＡに濾材10を収納したものを使
用する。

試験結果を表に示す。

表によれば、αが0.80の時に泡抜けが可になり、この時
のプライミング容積は200ccになる。αが1.38の時は泡
抜けは易であるが、プライミング容積は300ccとなり、
若干プライミング容積は多くなる。従って、濾材10の襞
相互の間隔を決定する際、泡抜けが可であると共にプラ
イミング容積もそれほど多くならない範囲が、本考案に
より明らかになったから、プライミング容積が最小にな
る血液フィルターを容易に作ることが出来る。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の血液フィルターは、濾材
の襞が相互に最も近接した円周を襞山数で除した数値
（ｗ）と、シート状部材の厚み（ｔ）の２倍数（2t）と
に対する比率（α＝ｗ／2t）が、0.80以上であるから、
プライミング時、空気が襞内に貯らず上方に集合し、集
合した空気は流入口及び流出口のいずれか一方から排出
される。

従って、プライミングが容易であると共に、濾材内に貯
まる気泡を除去することも可能となり、血液濾過中に細
かい気泡が患者に送られたり、血液損傷を起こしたりす
ることがなくなる等の効果がある。

又、前記比率（α＝ｗ／2t）が0.80〜1.38の範囲である
と、上述の効果に加えて、必要最小限のプライミング容
積でプライミングが可能であると共に、濾材内に貯る気
泡をも除去することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は本考案の
血液フィルターを示す斜視図、第２図は血液フィルター
の断面図、第３図は第２図の濾材のIII−III線に沿う断
面図、第４図は第３図の部分拡大断面図、第５図は本考
案の血液フィルターを適用した人工心肺装置の全体構成
図、第６図は血液フィルターの実験回路図である。１……血液フィルター５……血液流入口（流入口）９……血液流出口（流出口） 10……濾材 14……シート状部材Ａ……ハウジング πＲ……円周

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ハウジングと、該ハウジングに夫々設けら
れた流入口及び流出口と、これら流入口と流出口との間
のハウジング内に収納され、且つ所定の目開きのあるシ
ート状部材を所定幅に折り畳んで襞を形成して円筒形状
とした濾材とからなる血液フィルターにおいて、前記濾
材の襞が相互に最も近接した円周を襞山数で除した数値
（ｗ）と、前記シート状部材の厚み（ｔ）の２倍数（２
ｔ）とに対する比率（α＝ｗ／２ｔ）が、０．８０以上
であることを特徴とする血液フィルター。