特許 6209038 医療用フィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6209038

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】医療用フィルタ

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/02 20060101AFI20170925BHJP

   A61M 1/36 20060101ALI20170925BHJP

   B01D 39/08 20060101ALI20170925BHJP

   B01D 19/00 20060101ALI20170925BHJP

   B01D 35/02 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   A61M1/02 100

   A61M1/36 111

   B01D39/08 Z

   B01D19/00 G

   B01D35/02 Z

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-201196(P2013-201196)

(22)【出願日】2013年9月27日

(65)【公開番号】特開2015-66045(P2015-66045A)

(43)【公開日】2015年4月13日

【審査請求日】2016年6月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000109543

【氏名又は名称】テルモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 道弘

【審査官】 宮崎 敏長

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３３４２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３１３７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平０５−０４１８６９（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 米国特許第０５７６６１３４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ １／００ − Ａ６１Ｍ １／３８

Ａ６１Ｆ ２／０１

Ｂ０１Ｄ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理液体から異物及び気泡を除去する医療用フィルタにおいて、
樹脂製の縦糸と横糸とを交差させて形成したメッシュ状シートを袋状に加工したものを切断したフィルタ部材と、
前記フィルタ部材を内部に収容し、処理液体の流入口と流出口を有するフィルタケースと、
を有し、
前記フィルタ部材の切断部側が、前記フィルタケースの前記流入口側又は前記流出口側のいずれか一方の端部に接合されており、
前記フィルタ部材の切断端面における切断された糸の糸端部が、糸の太さよりも大きな径の球形状をなし、かつ、隣接する切断された糸同士が結合していない
ことを特徴とする医療用フィルタ。

【請求項2】

請求項１に記載する医療用フィルタの製造方法において、
前記フィルタ部材のカット端面における前記球形状を、レーザによって前記切断を行うことにより形成する
ことを特徴とする医療用フィルタの製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載する医療用フィルタの製造方法において、
前記切断を９．６μｍの波長のＣＯ₂ レーザによって行う
ことを特徴とする医療用フィルタの製造方法。

【請求項4】

請求項３に記載する医療用フィルタの製造方法において、
前記ＣＯ₂ レーザの出力が１１．５〜２１．５Ｗの範囲内に設定される
ことを特徴とする医療用フィルタの製造方法。

【請求項5】

請求項３又は請求項４に記載する医療用フィルタの製造方法において、
前記ＣＯ₂ レーザの走査速度が２６００〜４８００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内に設定される
ことを特徴とする医療用フィルタの製造方法。

【請求項6】

請求項１に記載する医療用フィルタにおいて、
前記フィルタケースは、
フィルタケース本体と、
前記流入口を備える入口キャップと及び前記流出口を備える出口キャップの少なくとも一方のキャップとを有し、
前記フィルタ部材の切断部側が、前記キャップとともに前記フィルタケース本体に接合されている
ことを特徴とする医療用フィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体中の異物や気泡を除去する医療用フィルタに関するものである。

【背景技術】

【0002】

医療用フィルタとして、例えば、血液中の気泡や異物（凝縮物）を除去するものがある。このような医療用フィルタは、血液成分採取回路等に設置されて供血者から採取した血液を処理している。そして、血液成分採取装置において、医療用フィルタで処理された血液から必要な血液成分が採取された後、供血者へ血液が返還されている（特許文献１参照）。

【0003】

そして、この種の医療用フィルタでは、フィルタ部材であるメッシュが円筒形のフィルタケース内部に収容されて、両側がキャップで封止されたものが多く使用されている。ここで、フィルタケース内に収容されているメッシュとして、例えば、袋状に加工されたメッシュの中央を２つに切断したものがある。このメッシュの切断は、ハサミなどの刃物で行われているのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−２９１８７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、フィルタケース内に収容するフィルタ部材であるメッシュを、ハサミなどの刃物で切断すると、切断部分からメッシュを構成する糸がほつれたり、糸の切断片が発生してしまう。このような糸クズが発生すると、その糸くずが製品内部に入り込み、異物不良や血液漏れを引き起こしてしまうおそれがあった。

【0006】

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、フィルタ部材であるメッシュの切断片やほつれの発生を確実に防ぎ、異物不良や液漏れが発生しない医療用フィルタ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】

【0007】

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、処理液体から異物及び気泡を除去する医療用フィルタにおいて、樹脂製の縦糸と横糸とを交差させて形成したメッシュ状シートを袋状に加工したものを切断したフィルタ部材と、前記フィルタ部材を内部に収容し、処理液体の流入口と流出口を有するフィルタケースと、を有し、前記フィルタ部材の切断部側が、前記フィルタケースの前記流入口側又は前記流出口側のいずれか一方の端部に接合されており、前記フィルタ部材の切断端面における切断された糸の糸端部が、糸の太さよりも大きな径の球形状をなし、かつ、隣接する切断された糸同士が結合していないことを特徴とする。

【0008】

この医療用フィルタでは、濾材として機能するフィルタ部材として、樹脂製の縦糸と横糸とを交差させて形成したメッシュ状シートを袋状に加工したものを切断したものを使用している。そして、そのフィルタ部材の切断端面における縦糸又は横糸のいずれか一方の各糸端部に、隣接するいずれか一方の糸同士が結合することなく糸の太さよりも大きな径の球形状が形成されている。

【0009】

そのため、メッシュの切断部分から糸がほつれたり、糸の切断片が発生することを防止することができる。従って、フィルタ製造時に糸クズが発生しない。これにより、フィルタ製造時に、糸クズが製品内に混入することがなくなり、異物不良や液漏れの発生を確実に防止することができる。

【0010】

ここで、上記した医療用フィルタの製造方法として、前記フィルタ部材のカット端面における前記球形状を、レーザによって前記切断を行うことにより形成することが好ましい。

【0011】

このように、レーザによってメッシュ状シートを袋状に加工したものを切断してフィルタ部材を作成することにより、短時間で簡単にフィルタ部材のカット端面における糸端部を球形状に形成することができる。これにより、生産効率も向上させることができる。

【0012】

そして、上記した医療用フィルタの製造方法において、前記切断を９．６μｍの波長のＣＯ₂ レーザによって行うことが望ましい。

【0013】

このような短波のＣＯ₂ レーザによって切断することにより、切断する材料（つまり、樹脂製のメッシュ）への吸収率が高く熱影響を与えないため、樹脂製のメッシュに対して熱影響による品質変化を発生させることがない。そのため、メッシュ状シートを袋状に加工したものを、短波のＣＯ₂ レーザによって切断してフィルタ部材を作成することにより、フィルタ部材のカット端面における糸端部を、確実に、隣接するいずれか一方の糸同士を結合させることなく球形状にすることができる。

【0014】

また、この場合には、前記ＣＯ₂ レーザの出力が１１．５〜２１．５Ｗの範囲内に設定される、及び／又は前記ＣＯ₂ レーザの走査速度が２６００〜４８００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内に設定されることが好ましい。

【0015】

このような切断条件で切断されていることにより、より確実に、フィルタ部材の切断端面における糸端部が糸の太さよりも大きな径の球形状になるとともに、隣接する糸同士が結合して溶融塊を形成することを防止することができる。

【0016】

また、上記した医療用フィルタにおいて、前記フィルタケースは、フィルタケース本体と、前記流入口を備える入口キャップと及び前記流出口を備える出口キャップの少なくとも一方のキャップとを有し、前記フィルタ部材の切断部側が、前記キャップとともに前記フィルタケース本体に接合されていれば良い。

【0017】

このような簡単な構成で異物不良や液漏れが発生しない医療用フィルタを実現することができる。
なお、フィルタケース本体とキャップとの接合は、接着又は融着により行えば良い。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る医療用フィルタによれば、上記した通り、フィルタ部材であるメッシュの切断片やほつれの発生を確実に防ぎ、異物不良や液漏れが発生しない医療用フィルタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施の形態に係る医療用フィルタの斜視図である。

【図2】実施の形態に係る医療用フィルタの断面図である。

【図3】フィルタ部材の形状を示す図である。

【図4】図３に示すＡ部の拡大図である。

【図5】レーザの照射条件を決定するために行った試験結果を示す図である。

【図6】袋状メッシュを切断する状態を示す図である。

【図7】実施の形態に係る医療用フィルタの分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の医療用フィルタを具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。そこで、本実施の形態に係る医療用フィルタについて、図１〜図５を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係る医療用フィルタの斜視図である。図２は、実施の形態に係る医療用フィルタの断面図である。図３は、フィルタ部材の形状を示す図である。図４は、図３に示すＡ部の拡大図である。図５は、レーザの照射条件を決定するために行った試験結果を示す図である。
なお、本実施の形態では、血液成分採取装置に備わる血液回路に本発明を適用した場合、具体的には、採血ラインの途中に本実施の形態に係る医療フィルタを設置して血液の処理を行う場合について説明する。

【0021】

本実施の形態に係る医療用フィルタ１０は、図１及び図２に示すように、フィルタケース２０と、フィルタ部材３０とを備えている。そして、フィルタケース２０内にフィルタ部材３０が収容されており、医療用フィルタ１０は、フィルタケース２０内を通過する血液中の異物（微小凝集物）や気泡などを除去するようになっている。

【0022】

フィルタケース２０は、フィルタケース本体２１と、入口キャップ２２と、出口キャップ２３とを備えている。フィルタケース本体２１は、両端が開口する円筒形状をなす部材であり、その内部にフィルタ部材３０を収容するようになっている。

【0023】

入口キャップ２２には、管状のポートが端面から突出して形成されており、ポート先端に処理液体である血液をフィルタ内に導入する流入口２２ａが設けられている。この流入口２２ａは、不図示の採血ラインに接続される。また、入口キャップ２２には、フィルタケース本体２１の一端部に差し込む環状溝２２ｅが形成されている。そして、入口キャップ２２は、フィルタケース本体２１の一端部に接合されている。これにより、入口キャップ２２によって、フィルタケース本体２１の一方の開口が封止されている。

【0024】

出口キャップ２３には、２本の管状のポートが端面から突出して形成されており、一方のポート先端に医療用フィルタ１０で処理された血液をフィルタ外へ導出する流出口２３ａが設けられている。この流出口２３ａは、不図示の採血ラインに接続される。また、出口キャップ２３には、フィルタケース本体２１の他端部に差し込む環状溝２３ｅが形成されている。そして、出口キャップ２３は、フィルタケース本体２１の他端部に接合されている。これにより、出口キャップ２３によって、フィルタケース本体２１の他方の開口が封止されている。なお、本実施の形態では、出口キャップ２３における流出口２３ａが設けられていない他方のポートは、採血ライン以外に接続され、採血ラインの内圧の検出等に用いられる。

【0025】

なお、流入口及び流出口（入口キャップ及び出口キャップ）は、便宜上の名称であり、上記とは逆に処理液体が流れる、つまり流出口から処理液体がフィルタ内に導入され、流入口から処理された液体が流出する場合であっても、医療用フィルタ１０を使用することができる。
また、本実施の形態では、フィルタケース２０は、フィルタケース本体２１、入口キャップ２２、出口キャップ２３がそれぞれ別体である３ピース構造であるが、入口キャップ２２又は出口キャップ２３のいずれか一方がフィルタケース本体２１と一体化された２ピース構造のものであっても良い。
さらに、フィルタケース２０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。また、その他の形状、例えば直方体等であっても良い。

【0026】

フィルタケース２０の各部品は、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などで構成されている。そして、フィルタケース本体２１に対し、キャップ２２，２３は、接着剤による接着、又は融着（熱融着、高周波融着、超音波融着等）等の方法により液密に接合されている。なお、本実施の形態では、接着剤を用いてフィルタケース本体２１と入口キャップ２２及び出口キャップ２３を接合している。

【0027】

フィルタ部材３０は、樹脂製の縦糸３１と横糸３２とを交差させて形成したメッシュ状（網状）シートを袋状に加工した袋状メッシュ３０ａ（図６参照）を切断（二分割）したものである。そのため、フィルタ部材３０は、図３に示すように、開口端となる切断部３３が形成されている。そして、切断部３３側が、フィルタケース本体２１の入口キャップ２２を装着する側に接合されている。具体的には、フィルタ部材３０の切断部３３側の一部が、入口キャップ２２、フィルタケース本体２１に接着剤によって接合されている。これにより、フィルタ部材３０の取付けを容易にすることができるとともに、フィルタ部材３０の部分的な剥離等が防止されて隙間なく接合された状態を維持することができ、気泡の漏れ等を有効に防止することができる。
なお、フィルタ部材３０として、メッシュ状シートを使用することにより、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、血液の処理効率を高めることができる。

【0028】

フィルタ部材３０の構成材料（縦糸３１、横糸３２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、ポリアミド、セルロース、ポリウレタン、アラミド繊維等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、縦糸３１と横糸３２とを異なる組成としたり、縦糸３１および／または横糸３２を混紡としたりすること等）用いることができる。

【0029】

また、フィルタ部材３０は、親水性を有するのが好ましい。すなわち、フィルタ部材３０は、それ自体が親水性を有する材料で構成されている、又は親水化処理（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、血液成分採取装置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３０の気泡除去能（気泡捕捉能）がより向上し、流出口２３ａからの気泡の流出をより確実に防止することができる。また、フィルタ部材３０における血液の通過抵抗も低減し、血液の処理効率が向上する。

【0030】

ここで、フィルタ部材３０は、袋状メッシュ３０ａをレーザにより切断したものである。具体的には、袋状メッシュ３０ａを、９．６μｍの波長のＣＯ₂ レーザによって切断したものである。このようにレーザを用いて切断することにより、図４に示すように、切断部３３において、縦糸又は横糸のいずれか一方（本実施の形態では横糸３２）の糸端部を、隣接するいずれか一方の糸同士（本実施の形態では横糸３２）が結合することなく糸の太さよりも大きな径の球形状にすることができる。これにより、フィルタ部材３０の切断部３３における糸端部が糸の太さＤａよりも大きな径Ｄｂの球形状になるとともに、隣接する糸同士が結合して溶融塊を形成することを防止することができる。
さらに、糸端部が球形状に形成された糸（本実施の形態では横糸３２）の切断端部に隣接して交差する糸（本実施の形態では縦糸３１ａ）が交差する糸（本実施の形態では横糸３２）と結合していることが好ましい。これにより糸くずの発生がさらに抑えられる。すなわち、上記の処理条件で、縦糸と横糸が切断端部の近傍でわずかに結合させることができる。

【0031】

そして、本実施の形態では、袋状メッシュ３０ａを切断するレーザとして、９．６μｍの波長のＣＯ₂ レーザを使用している。このように、短波のＣＯ₂ レーザを使用することにより、切断する材料、つまり袋状メッシュ３０ａへのエネルギー吸収率が高く熱影響を与えないため、袋状メッシュ３０ａに対して熱影響による品質変化を発生させないようにすることができる。

【0032】

このようなＣＯ₂ レーザの照射条件は、出力が１１．５〜２１．５Ｗの範囲内に、走査速度が２６００〜４８００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内になるように設定されている。図５からわかるように、レーザの出力については、１１．３１Ｗで未切断部分が生じなかった限界域となる。また、切断時間が９秒以上になると従来の刃物による切断と比べて切断時間を短縮することができないため、レーザの走査速度は２５２６ｍｍ／ｓｅｃ以上であることが必要である。そして、上記のレーザ照射条件下で袋状メッシュ３０ａを切断することにより、短時間で簡単かつ確実に、フィルタ部材３０（袋状メッシュ３０ａ）の切断部３３における糸端部を所望の球形状にすることができる。また、医療用フィルタ１０の生産効率も向上する。
なお、図５において、右側へ向かってレーザの走査速度が大きくなり、下側へ向かって出力が大きくなっている。図中の「×」は未切断部分が生じた領域（ＮＧ領域）、「○」は未切断部分が生じなかった限界域、「◎」は安全領域（ＯＫ領域）を示している。

【0033】

ここで、ＣＯ₂ レーザの照射条件として、好ましくはレーザ出力が１５．０Ｗ以上、レーザの走査速度が２８００ｍｍ／ｓｅｃ以上に設定する良い。より好ましくはレーザ出力が１８．０Ｗ以上、レーザの走査速度が３０００ｍｍ／ｓｅｃ以上に設定すると良い。このような照射条件に設定することにより、切断部分に黄変が発生することを確実に防止することができるとともに、レーザ出力が低下してきた際にも確実にＯＫ領域内にて切断を行うことができるからである。なお、２６６６ｍｍ／ｓｅｃ以下の走査速度で切断試験を行った際に（２５２６ｍｍ／ｓｅｃと２６６６ｍｍ／ｓｅｃの場合）、切断部分に薄い黄変が発生する場合が見受けられた。

【0034】

次に、上記の医療用フィルタ１０を製造する手順について、図６及び図７も参照しながら説明する。図６は、袋状メッシュを切断する状態を示す図である。図７は、実施の形態に係る医療用フィルタの分解斜視図である。
まず、不図示のメッシュ状シートを袋状に加工した袋状メッシュ３０ａをＣＯ₂ レーザにより切断する。本実施の形態では、図６に示すように、５つの袋状メッシュ３０ａを並べた状態で、一点鎖線Ｌに沿ってＣＯ₂ レーザを照射する。そして、そのレーザ走査を複数回往復させて袋状メッシュ３０ａを切断する。
続いて、切断して形成されたフィルタ部材３０、及びフィルタケースの構成品（フィルタケース本体２１、入口キャップ２２、及び出口キャップ２３）を洗浄する。

【0035】

そして、フィルタケース本体２１に対して、入口キャップ２２及びフィルタ部材３０をフィルタケース本体２１に取り付ける。具体的には、フィルタケース本体２１内にフィルタ部材３０を挿入する。つまり、フィルタケース本体２１内に、フィルタ部材３０を切断部３３側が入口キャップ２２を取り付ける側に位置するように配置する。そして、入口キャップ２２の環状溝２２ｅの内壁部分に、切断部３３（開口部分）が拡げられた（フォーミングされた）フィルタ部材３０を接着剤を用いて結合する。このとき、入口キャップ２２とフィルタケース本体２１も接着剤によって結合される。これでフィルタケース本体２１の一方の開放端が封止される。

【0036】

次いで、フィルタケース本体２１の他方の端部に、出口キャップ２３を取り付ける。具体的には、フィルタケース本体２１の他方の端部に、出口キャップ２３を接着剤により接合する。これでフィルタケース本体２１の他方の開放端が封止される。かくして、図１に示す医療用フィルタ１０が完成する。

【0037】

続いて、医療用フィルタ１０の動作について説明する。医療用フィルタ１０では、流入口２２ａから血液が流入すると、その血液はフィルタ部材３０を通過する。このとき、血液中に気泡や凝集物が混入していると、フィルタ部材３０により捕捉される。そして、気泡や凝集物が除去された血液（フィルタ部材３０を通過した血液）は、流出口２３ａより流出して血液回路へと流れていく。そして、血液回路において、医療用フィルタ１０によって気泡や凝集物が除去された血液から各種血液成分が採取される。

【0038】

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る医療用フィルタ１０によれば、樹脂製の縦糸３１と横糸３２とを交差させて形成したメッシュ状シートを袋状に加工した袋状メッシュ３０ａを切断したフィルタ部材３０において、切断部３３における横糸３２（又は縦糸）の各端部に、隣接する糸同士が結合することなく糸の太さＤａよりも大きな径Ｄｂの球形状が形成されている。そのため、切断部から糸がほつれたり、糸の切断片が発生することを防止することができ、フィルタ製造時に糸クズが発生しない。これにより、フィルタ製造時に、糸クズが製品内に混入することがなくなり、異物不良や液漏れの発生を確実に防止することができる。

【0039】

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、キャップに備わるポートの形成位置や本数、及び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良い。

【符号の説明】

【0040】

１０ フィルタ
２０ フィルタケース
２１ フィルタケース本体
２２ 入口キャップ
２２ａ 流入口
２３ 出口キャップ
２３ａ 流出口
３０ フィルタ部材
３０ａ 袋状メッシュ
３１（３１ａ） 縦糸
３２ 横糸
３３ 切断部
Ｄａ 糸の太さ（直径）
Ｄｂ 切断部の大きさ（糸端部の球形状部分の直径）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】