特許 6571833 エアトラップチャンバ及び体外循環回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6571833

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】エアトラップチャンバ及び体外循環回路

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/36 20060101AFI20190826BHJP

【ＦＩ】

   A61M1/36 111

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-88658(P2018-88658)

(22)【出願日】2018年5月2日

【審査請求日】2018年12月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川村 俊介

(72)【発明者】

【氏名】加藤 亮

【審査官】 松浦 陽

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３０６６８６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−０００８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１７３３９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００８／０６５４７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０９０６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０９９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１９５６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ １／３６

Ａ６１Ｍ ５／１４

Ａ６１Ｍ ５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

略円筒形状であってその中心軸方向一端に導入管が設けられ他端に導出口が設けられ、前記導入管から前記導出口まで液体が流下されるチャンバ本体を備え、
前記導入管は前記チャンバ本体内まで延設され、当該導入管の端部開口である導入口が前記チャンバ本体の内周面に、周方向に向けて設けられ、
前記チャンバ本体内に、前記導出口を覆うフィルタが設けられた、
エアトラップチャンバであって、
前記フィルタは、
前記導出口を囲んで前記チャンバ本体の中心軸方向に延設される円筒部と、
前記円筒部の、前記チャンバ本体の導出口側の下端と対向する上端を覆う天井部と、
が形成され、
前記円筒部には、
周方向に延設され前記中心軸方向に沿って複数段設けられるブレードと、
前記中心軸方向に延設され周方向に沿って複数設けられるリブと、
前記ブレードと前記リブとが交差することで前記中心軸方向に沿って複数段に亘って設けられる開口と、
が形成され、
複数の前記リブは、
前記フィルタの下端から前記フィルタの天井部まで延設される第一リブと、
前記フィルタの下端から前記フィルタの天井部に至る手前で終端する第二リブと、
を含み、
前記第二リブの終端部より上段の前記開口の周方向幅が、前記第二リブの終端部より下段の前記開口の周方向幅よりも大きく形成される、
エアトラップチャンバ。

【請求項2】

請求項１に記載のエアトラップチャンバであって、
前記開口の前記周方向幅が、前記開口の前記中心軸方向に沿った目開き高さよりも長くなるように形成される、
エアトラップチャンバ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のエアトラップチャンバであって、
前記第二リブの終端部より上段の全ての前記開口の総開口面積Ａ１が、前記フィルタに形成された全ての前記開口の総開口面積Ａに対してＡ１≧０．１５Ａである、
エアトラップチャンバ。

【請求項4】

脱血された血液が循環される体外循環回路の流路上に、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアトラップチャンバが接続された、
体外循環回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアトラップチャンバ及びこれを備える体外循環回路に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば血液透析では、患者から脱血した血液が体外循環回路に送られる。体外循環回路は、脱血された血液が供給される動脈側回路と、動脈側回路から送られた血液を浄化する浄化器（ダイアライザ）と、浄化後の血液を患者に返血する静脈側回路とを備える。

【0003】

動脈側回路及び静脈側回路の少なくとも一方には、回路を流れる血液内の気泡を捕捉する（除泡する）ためのエアトラップチャンバが設けられる。例えばエアトラップチャンバは、上端に導入口及びエア抜き口が形成されるとともに、下端に導出口が形成される。

【0004】

また、エアトラップチャンバには、その導出口を覆うようにして、血栓等の固形物を捕捉するフィルタが設けられる。例えば特許文献１では、円筒状の本体と当該本体の上端に設けられたドーム状のトップヘッドが設けられたフィルタが開示される。

【0005】

フィルタの本体には、円筒の中心軸Ｃ１に沿って複数段の開口が形成される。この開口について、特許文献１では、トップヘッド側である上段の開口の、中心軸方向に沿った開口縦幅が、導出口側である下段の開口の開口縦幅よりも広くなるようにフィルタが形成される。これにより、上段側の（縦長の）開口を通過する際の抵抗（流通抵抗）が軽減され、エアトラップチャンバ内の流れの滞留が抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第８５００６７２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、従来よりもフィルタ透過時の抵抗を低減可能な、エアトラップチャンバ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】

【0008】

本発明はエアトラップチャンバに関する。当該エアトラップチャンバはチャンバ本体及びフィルタを備える。チャンバ本体は、略円筒形状であってその中心軸方向一端に導入管が設けられ他端に導出口が設けられ、導入管から導出口まで液体が流下される。導入管はチャンバ本体内まで延設され、当該導入管の端部開口である導入口がチャンバ本体の内周面に、周方向に向けて設けられる。フィルタは、チャンバ本体内に設けられ、チャンバ本体の導出口を覆う。フィルタは、導出口を囲んでチャンバ本体の中心軸方向に延設される円筒部と、円筒部の、チャンバ本体の導出口側の下端と対向する上端を覆う天井部と、が形成される。フィルタの円筒部には、中心軸方向に沿って複数段に亘って開口が形成される。フィルタの天井部側である上段の開口の周方向幅が、導出口側である下段の開口の周方向幅よりも大きく形成される。

【0009】

上記構成によれば、チャンバ本体の導入口がチャンバ本体の内周面に、周方向に向けられているため、導入口から流れ込む液体の流れはチャンバ本体の内周面に沿った旋回流となる。一般的に旋回流はその回転中心に近づくほど流速が遅くなることから、フィルタ（導出口）周辺ではチャンバ本体の内周面から遠ざかるフィルタ上方の流速が相対的に遅くなる。そこで上記構成のように、フィルタ上段の開口の、旋回流の流れ方向である周方向の幅を下段の開口の周方向幅に対して拡げることで、フィルタ上段の透過時における抵抗を抑制可能となる。

【0010】

また上記発明において、フィルタには、中心軸方向に延設されるリブが周方向に沿って複数設けられてよい。この場合、複数のリブは、フィルタの下端からフィルタの天井部まで延設される第一リブと、フィルタの下端からフィルタの天井部に至る手前で終端する第二リブと、を含んでよい。

【0011】

第二リブを備えることで、第二リブの終端点から上方の開口の周方向幅を、当該終端点より下方の開口の周方向幅よりも拡げることができる。

【0012】

また上記発明において、フィルタには、中心軸方向に延設されるリブが周方向に沿って複数設けられてよい。この場合、リブは、フィルタの下端からフィルタの天井部に向かうにつれて周方向幅が狭くなるように形成されてよい。

【0013】

上方に向かうにつれて先細りとなるリブ形状とすることで、相対的に上方の開口の周方向幅を、相対的に下方の開口の周方向幅よりも拡げることができる。

【0014】

また本発明は、体外循環回路に関する。当該回路では脱血された血液が循環される。この体外循環回路の流路上に、上記発明に係るエアトラップチャンバが接続される。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、従来よりもフィルタ透過時の抵抗を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係るエアトラップチャンバが用いられる体外循環回路を例示する図である。

【図2】本実施形態に係るエアトラップチャンバを例示する斜視図である。

【図3】本実施形態に係るエアトラップチャンバを例示する斜視断面図である。

【図4】本実施形態に係るエアトラップチャンバの、キャップの構造を説明する図である。

【図5】本実施形態に係るエアトラップチャンバの使用時の様子を例示する斜視断面図である。

【図6】本実施形態に係るエアトラップチャンバ内の全体の流れについて説明する図である。

【図7】本実施形態に係るエアトラップチャンバに設けられるフィルタを例示する斜視図である。

【図8】本実施形態に係るエアトラップチャンバに設けられるフィルタを例示する斜視断面図である。

【図9】本実施形態に係るエアトラップチャンバに設けられるフィルタを例示する斜視拡大図である。

【図10】本実施形態に係るエアトラップチャンバに設けられるフィルタの別例を示す斜視図である。

【図11】本実施形態に係るエアトラップチャンバに設けられるフィルタの更なる別例を示す斜視図である。

【図12】フィルタの比較例を示す斜視図である。

【図13】比較例に係るフィルタを用いたときの、フィルタ近傍の流量分布を例示する図である。

【図14】本実施形態に係るフィルタを用いたときの、フィルタ近傍の流量分布を例示する図である。

【図15】本実施形態の別例に係るフィルタを用いたときの、フィルタ近傍の流量分布を例示する図である。

【図16】本実施形態の更なる別例に係るフィルタを用いたときの、フィルタ近傍の流量分布を例示する図である。

【図17】本実施形態のまた更なる別例に係るフィルタを例示する斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０が接続される体外循環回路が例示される。体外循環回路は、例えば血液透析に用いられる回路であって、動脈側回路５０、血液浄化器５４、透析装置５５、静脈側回路５１、及び補液ライン６０を備える。なお、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０は、透析治療に用いられる体外循環回路に接続されているが、この形態に限らない。例えば患者から脱血した血液を循環し、浄化治療し得る体外循環回路に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０が接続されてもよい。例えばアセテートフリーバイオフィルトレーション（ＡＦＢＦ）、持続緩徐式血液濾過療法、血液吸着療法、選択式血球成分除去療法、単純血漿交換療法、二重膜濾過血漿交換療法、血漿吸着療法等で使用される体外循環回路に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０を接続させてよい。また、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０は、体外循環回路の、後述する動脈側回路５０、静脈側回路５１、及び補液ライン６０に設けることができる。またその他にも、血栓が生じるおそれのある経路上、要するに体外循環回路における、血液または血液成分が流れる経路上に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０が接続可能である。また加えて、体外循環回路の、血液または血液成分が流れる経路上、生理食塩水が流れる経路上、及びこれらを含めた体外循環回路の流路上に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０が接続可能となっている。

【0018】

動脈側回路５０には、患者の体内から脱血された血液が供給される。動脈側回路５０は、上流側から、動脈側穿刺針５２及びローラポンプ５３を備える。動脈側穿刺針５２が患者の血管に穿刺されて動脈側回路５０のチューブに血液が送られる（脱血）。

【0019】

ローラポンプ５３はチューブの外側から当該チューブをしごくことでチューブ内の血液を血液浄化器５４に輸送する。なお、例えばプライミングの際に静脈側回路からプライミング液を回路内に満たす場合もあることから、ローラポンプ５３は正逆回転可能であってよい。

【0020】

動脈側穿刺針５２からローラポンプ５３の間、及び、ローラポンプ５３から血液浄化器５４の間に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０が接続されてもよい。エアトラップチャンバ１０の構造や機能については後述する。なお、返血時に血液の除泡を確実に行うため、静脈側回路５１におけるエアトラップチャンバ１０は必須の構成であるのに対して、動脈側回路５０に設けられるこれらのエアトラップチャンバ１０は任意に設けることができる。

【0021】

動脈側回路５０の、ローラポンプ５３と血液浄化器５４の間に、補液ライン６０が設けられる。補液ライン６０には、補液バッグ５７及びクランプ５９が設けられる。また補液バッグ５７とクランプ５９の間に、エアトラップチャンバ１０が設けられる。

【0022】

補液バッグ５７には補液である生理食塩水が収容される。例えば体外循環回路のプライミング時に、クランプ５９が開放状態にされ補液バッグ５７から生理食塩水を体外循環回路に流される。回路内に生理食塩水が満たされることで回路内の気泡が除去される。プライミングが完了するとクランプ５９が閉止状態に切り替えられる。

【0023】

また、透析治療の完了後、回路内の血液を患者体内に返血するために、再びクランプ５９が開放状態にされ、回路内が補液バッグ５７の生理食塩水で満たされる。言い換えると回路内の血液が生理食塩水に置換される。

【0024】

血液浄化器５４は動脈側回路５０から送られた血液を浄化する。血液浄化器５４はいわゆるダイアライザであって、例えば中空糸膜５４Ａを介して透析液と血液とが物質交換される。血液浄化器５４は、複数本の中空糸膜５４Ａの束（中空糸膜束）がカラム５４Ｂ内に収容される。

【0025】

カラム５４Ｂは円筒状の収容部材であって、中心軸方向の一端に導入側キャップ５４Ｃが取り付けられ、他端に導出側キャップ５４Ｄが取り付けられる。導入側キャップ５４Ｃには、動脈側回路５０の下流末端のコネクタ（図示せず）に接続される血液導入ポート５４Ｅが設けられる。導出側キャップ５４Ｄには、静脈側回路５１の上流端のコネクタ（図示せず）に接続される血液導出ポート５４Ｆが設けられる。動脈側回路５０から送られる血液は、血液導入ポート５４Ｅから中空糸膜５４Ａの内部に流れ込む。

【0026】

カラム５４Ｂの、導出側キャップ５４Ｄ寄りの部分には、透析液導入ポート５４Ｇが設けられる。またカラム５４Ｂの、導入側キャップ５４Ｃ寄りの部分には、透析液導出ポート５４Ｈが設けられる。透析液導入ポート５４Ｇを介して、透析装置５５からカラム５４Ｂ内に透析液が送られる。中空糸膜５４Ａを介して透析液と血液とが物質交換され、その結果血液が浄化される。物質交換後の透析液は透析液導出ポート５４Ｈを介して透析装置５５に戻される。また浄化後の血液は血液導出ポート５４Ｆを介して静脈側回路５１に送られる。

【0027】

静脈側回路５１では、静脈側穿刺針５６を介して浄化後の血液が患者の体内に返血される。返血の際に血液中の気泡を除去する（除泡）ため、静脈側回路５１にエアトラップチャンバ１０が設けられる。

【0028】

図２に、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０が例示される。また図３に、エアトラップチャンバ１０の斜視断面図が例示される。エアトラップチャンバ１０は、チャンバ本体１２及びフィルタ４０を備える。

【0029】

なお、透析治療中、エアトラップチャンバ１０は紙面上側が上方、紙面下側が下方となる様に立設された状態で使用される。以下では特に説明のない限り、この使用時の立設配置を基準に、各構成の位置や構造を説明する。

【0030】

チャンバ本体１２は略円筒形状であってその中心軸Ｃ１方向一端（上端）に導入管２１及びエア抜き口２２が設けられる。また中心軸Ｃ１方向他端（下端）に導出口３１が設けられる。すなわち、チャンバ本体１２内では、導入管２１から導出口３１まで液体（血液、生理食塩水等）が流下される。なお中心軸Ｃ１について、エアトラップチャンバ１０の構成部材であるキャップ２０及びハウジング３０の中心軸がずれている場合には、中心軸Ｃ１は、チャンバ本体１２の容積の大部分を占めるハウジング３０の中心軸Ｃ１であってよい。

【0031】

チャンバ本体１２は、例えばキャップ２０及びハウジング３０から構成されてよい。キャップ２０及びハウジング３０は例えば樹脂を射出成形することにより得られる。キャップ２０はチャンバ本体１２の上部部材であって、導入管２１、エア抜き口２２が設けられた断面コ字状の部材である。

【0032】

図４にはキャップ２０の斜視断面図が例示される。キャップ２０はキャップ本体２５、フランジ２７、及び導入管２１を備える。キャップ本体２５は、その上端が上壁２５Ａにより閉じられた円筒形状であって、下端がフランジ２７に接続される。上壁２５Ａには、エア抜き口２２が厚さ方向に貫通される。

【0033】

また上壁２５Ａからキャップ本体２５内部、つまりチャンバ本体１２の内部まで、導入管２１が延設される。さらに導入管２１の下端に導入口２３が形成される。このように、導入口２３が上壁２５Ａよりも下方に設けられることで、エアトラップチャンバ１０が静脈側回路５１に設けられている場合に、チャンバ本体１２内の気泡が導入管２１から静脈側回路５１の上流側に抜けてしまう気泡抜けが防止される。

【0034】

すなわち、例えば導入口２３が上壁２５Ａの下面、つまりエア抜き口２２と同じ高さに設けられている場合、チャンバ内の気泡がエア抜き口２２に行かずに導入口２３に移動してそのまま静脈側回路５１の上流側に抜けるおそれがある。そこで本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０では、導入口２３をチャンバの内部まで下げて、静脈側回路５１の上流側への気泡の混入を防止している。

【0035】

また、導入口２３は、キャップ本体２５の内周面２６に沿って設けられ、その上、内周面２６の周方向にその開口が向けられている。例えば導入管２１の下端には下壁２１Ａが形成され、その側方が切り欠かれて導入口２３となっている。例えば導入口２３は、内周面２６の接線方向に平行に向けられる。また導入口２３の切断面２１Ｂは、内周面２６の径方向に平行となる様に形成される。

【0036】

導入口２３が、キャップ本体２５の内周面に、周方向に向けて設けられることで、導入口２３から流れ出る液体（血液、生理食塩水等）の流れは、内周面２６に沿って流れる旋回流となる。エアトラップチャンバ内１０の液体流れが旋回流となることで、特定の流れが形成されない場合と比較して、エアトラップチャンバ１０内の液体の滞留が抑制される。

【0037】

キャップ本体２５の下端に、フランジ２７が接続される。フランジ２７の内径はキャップ本体２５の内径よりも大きく形成される（拡径される）。図３を参照して、このフランジ２７にハウジング３０のフランジ３２が挿入される。例えばキャップ２０のフランジ２７の内周面とハウジング３０のフランジ３２の外周面との間に接着剤が封入され、キャップ２０とハウジング３０とが接着される。

【0038】

ハウジング３０は略円筒の部材であって、上端にフランジ３２が形成され、下端に導出管３３が形成される。例えばフランジ３２の内径はキャップ本体２５（図４参照）の内径と等しくてよい。

【0039】

ハウジング３０の内径が下方で絞られて導出管３３に接続される。導出管３３の下端には導出口３１が形成され、静脈側回路５１のチューブに接着等により接続される。また、導出管３３を覆うようにしてフィルタ４０が設けられる。この詳細な構成については後述する。

【0040】

図５には、透析治療時のエアトラップチャンバ１０の様子が例示される。エアトラップチャンバ１０は、図中の破線ハッチングで示されるように、チャンバ本体１２の内部空間のほぼ全域が液体（血液、生理食塩水等）で満たされている、いわゆるエアレスチャンバであってもよい。

【0041】

このようにチャンバ本体１２内が液体で満たされた状態で、導入口２３から液体がさらに流入される。上述したように、導入口２３はキャップ２０の内周面２６に、周方向に向けて設けられているため、導入口２３から流入した液体の流れは、図６に例示するように、内周面２６に沿った旋回流となる。チャンバ本体１２内の液体はそのまま旋回流の状態を保ちながら、フィルタ４０を経由して導出口３１から静脈側回路５１に送られる。

【0042】

なお、旋回流は、その旋回中心ほど流速が低いことから、チャンバ本体１２の内周面近傍の流れと比較して、当該内周面から離間した、言い換えると旋回軸上に設けられた、フィルタ４０上方の液体は相対的に低速（低流量）となる。後述するように、本実施形態に係るエアトラップチャンバ１０では、フィルタ４０の開口について、上方の周方向開口幅を下方と比較して拡げている。その結果、当該上方の開口を通過する際の透過抵抗（流通抵抗）が軽減され、低流量（低流速）の液体の滞留が抑制される。

【0043】

図７に、本実施形態に係るフィルタ４０が例示される。また図８に、フィルタ４０の斜視断面図が例示される。フィルタ４０は、チャンバ本体１２内に、導出口３１を覆うように設けられ、血液中の血栓等の固形物を捕捉する。またフィルタ４０は、例えば樹脂を射出成形することで得られる。フィルタ４０の長手方向（軸方向）長さは、導入口２３と導出口３１との距離未満となるようにフィルタ４０が形成される。フィルタ４０は、例えば円筒状の本体と当該本体の上端に設けられたドーム状のトップヘッドが設けられ、図８に例示されるように、内部は中空になっている。また下端は開放される。フィルタ４０は、円筒部４１、天井部４２、及び固定部４３を備える。

【0044】

固定部４３はフィルタ４０の下端部であって、チャンバ本体１２の導出管３３に嵌め込まれる。例えば図３に例示するように、導出管３３の上端は内径が上方に行くにつれて狭くなるテーパ形状であって、固定部４３の外周面はこれに対応したテーパ形状（逆テーパ形状）に形成される。

【0045】

チャンバ本体１２にフィルタ４０を取り付ける際には、天井部４２を先頭にして、導出口３１からチャンバ内にフィルタ４０を挿入させる。さらに導出管３３のテーパ形状の内周面と固定部４３のテーパ形状の外周面との間に溶剤（接着剤）が塗布されたチューブ（図示せず）が押し込まれフィルタ４０が位置決めされる。この位置決めの際に溶剤によりチューブが導出管３３の内周面に接着される。このように、チューブによって、ハウジング３０とフィルタ４０との間がシールされる。

【0046】

天井部４２は、フィルタ４０の上端部であって、略ドーム状（半球状）に形成される。つまり、円筒部４１の上端、言い換えると、チャンバ本体１２の、導出口３１側の下端と対向する端部開口が、天井部４２により覆われる。図７〜図９に示す例では、天井部４２に開口が設けられていないが、この形態に限られず、任意の箇所に開口を設けてもよい。

【0047】

円筒部４１は、チャンバ本体１２の導出口３１を囲んでチャンバ本体１２の中心軸Ｃ１方向に延設される。円筒部４１は、中心軸Ｃ１方向に延設される第一リブ４４、第二リブ４５と、周方向に延設されるブレード４６を備える。

【0048】

ブレード４６は周方向に延設される円環状の部材であって、円筒部４１の中心軸に沿って複数段設けられる。例えば図７、図８では３２段のブレードが設けられる。なお、図７、図８に示す例では図の解像度を確保するために３２段としたが、より多段構造としてもよい。例えばブレード４６は１０段以上であってよく、例えば４０段に亘ってブレード４６を設けてもよい。

【0049】

第一リブ４４はフィルタ４０の下端である固定部４３からフィルタ４０の上端である天井部４２まで延設される骨格部材である。例えば第一リブ４４は円筒部４１の中心軸周りに周方向に沿って９０°間隔で４個設けられる。

【0050】

第二リブ４５は第一リブ４４を補強する骨格部材であって、フィルタ４０の下端である固定部４３からフィルタ４０の上端である天井部４２に至る手前で終端される。例えば図７に示す例では、下方から数えてブレード４６の全段数（３２段）の８７．５％（７／８）に当たる２８段目に第二リブ４５の上端が接続される。言い換えると、上方から数えてブレード４６の全段数の１２．５％（１／８）に当たる４段目までの開口４７が拡幅される。

【0051】

第二リブ４５は、例えば円筒部４１の中心軸周りに、第一リブ４４とは４５°ずれた状態で周方向に沿って９０°間隔で４個設けられる。また例えば４個の第二リブ４５のいずれも、下端から数えて２８段目のブレード４６に上端が接続される。

【0052】

円筒部４１の中心軸方向に沿って延設される第一リブ４４、第二リブ４５と、周方向に沿って延設される多段のブレード４６とが交差することで、フィルタ４０の円筒部４１に、チャンバ本体１２の中心軸Ｃ１に沿って複数段の開口４７（図９参照）が形成される。

【0053】

開口４７は円筒部４１の中心軸方向長さ、つまり目開き高さＨ１よりも周方向長さ、つまり目開き幅Ｗ１が長くなるように形成される。つまり周方向に隣接する第一リブ４４，第二リブ４５間の距離よりも、高さ方向に隣接するブレード４６，４６間の距離が短くなるように構成される。

【0054】

このような、いわゆる横長の開口４７としたときに、フィルタ４０が血液中の固形物を捕捉できる最小径は、開口４７の目開き高さＨ１に依存する。例えば開口４７の目開き高さＨ１は０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であり、好適には０．３５ｍｍであってよい。

【0055】

図９を参照して、本実施形態に係るフィルタ４０では、第二リブ４５が天井部４２に至る手前で終端する。その結果、フィルタ４０の開口４７のうち、天井部４２側である上段の開口４７、具体的には第二リブ４５の終端部より上段の開口４７では、その周方向幅Ｗ２が、それより下段の開口４７の周方向幅Ｗ１よりも大きく形成される（Ｗ２＞Ｗ１）。

【0056】

具体的には、第二リブ４５が延設される下方領域では、開口４７の周方向幅Ｗ１は、第一リブ４４とこれに周方向に隣接する第二リブ４５との間隔で規定される。例えば円筒部４１の中心軸を基準にして開き角４５°の開口４７となる。

【0057】

これに対して、第二リブ４５が終端するブレード４６より上段の開口４７では、その周方向幅Ｗ２は、周方向に隣接する第一リブ４４，４４の間隔で規定される。例えば円筒部４１の中心軸を基準にして開き角９０°の開口４７となる。

【0058】

このように、フィルタ４０の上段の開口４７の周方向幅Ｗ２を、下段の開口４７の周方向幅Ｗ１と比較して拡げた構造を採ることで、当該上段の開口４７に流入する、相対的に低流速の液体（血液及び生理食塩水）の流通抵抗を低減させ、滞留を防止することが可能となる。特に、開口４７の拡張方向を、旋回流の流れに沿った周方向とすることで、効果的に流通抵抗を低減可能となる。

【0059】

なお、開口幅Ｗ２である複数の開口４７の総開口面積Ａ１が、フィルタ４０全ての開口４７の総面積Ａに対して、Ａ１≧０．１５Ａとなるように、開口４７が形成されてよい。

【0060】

図１０、図１１には、本実施形態に係るフィルタ４０の別例（第一別例及び第二別例）が示される。図１０に示される、第一別例に係るフィルタ４０は、第二リブ４５の終端位置を、図７の例よりも下方としている。具体的には、第二リブ４５の終端位置を、下方から数えて２４段目のブレード４６、つまり全段数（３２段）に対する７５％（３／４）に当たるブレード４６に、第二リブ４５の上端を接続させている。言い換えると、上方から数えてブレード４６の全段数の２５％（１／４）に当たる８段目までの開口４７が拡幅される。

【0061】

また、図１１に示される、第二別例に係るフィルタ４０は、第二リブ４５の終端位置を、図１０の第一別例よりも更に下方としている。具体的には、第二リブ４５の終端位置を、下方から数えて１６段目のブレード４６、つまり全段数（３２段）に対する５０％（１／２）に当たるブレード４６に、第二リブ４５の上端を接続させている。言い換えると、上方から数えてブレード４６の全段数の５０％に当たる１６段目までの開口４７が拡幅される。

【0062】

これら第一別例、第二別例に係るフィルタ４０においても、図７の例と同様に、相対的に上方の開口４７の周方向幅が、下方の開口４７の周方向幅と比較して拡げられている。したがって、フィルタ４０の上方を流れる、相対的に低流速で旋回する液体が当該拡幅された開口４７を通過する際の、流通抵抗を軽減可能となる。

【0063】

図１２〜図１６を用いて、本実施形態に係るフィルタ４０による、流通抵抗の軽減効果について説明する。まず図１２には比較例としてのフィルタ８０が例示される。この例では、第二リブ４５も第一リブ４４と同様に、円筒部４１の下端から上端まで、つまり固定部４３から天井部４２まで延設される。この比較例に係るフィルタ８０では、全ての開口４７の、周方向幅を含む寸法が均一に形成される。

【0064】

図１３〜図１６には、本実施形態に係るフィルタ４０及び比較例に係るフィルタ８０に対する流体解析結果が例示されている。なお、流体解析に当たり、全てのフィルタの開口４７の総面積を等しくしている。例えば全てのフィルタについて、開口４７の総面積を１１５ｍｍ^２とした。

【0065】

なお、図１３には、比較例に係るフィルタ８０に対する流体解析結果が示される。図１４には、図７に示されるフィルタ４０（上段１２．５％拡幅）に対する流体解析結果が示される。図１５には、図１０（第一別例）に示されるフィルタ４０（上段２５％拡幅）に対する流体解析結果が示される。図１６には、図１１（第二別例）に示されるフィルタ４０（上段５０％拡幅）に対する流体解析結果が示される。

【0066】

図１３〜図１６のいずれの解析結果においても、フィルタ４０及びその周辺領域を、流量［ｍ^３／ｓ］別に区画した例が示されている。ここで、流量が多いほど、ピッチの小さいハッチングが掛けられる。さらに図示を明確にするために、最も低流量の領域については、破線のハッチングが掛けられている。

【0067】

図１３〜図１６を参照して、最低流量の領域が、フィルタ４０，８０の上方に分布されていることが理解される。さらに図１３から図１６に掛けて、開口４７の周方向幅が拡幅される段数が増加するほど、最低流量の領域が小さくなることが理解される。このように本実施形態では、相対的に低流量となるフィルタ４０の上方領域において、開口４７の周方向幅をそれより下段の開口４７の周方向幅よりも拡げることにより、流通抵抗を低減させ、その結果、エアトラップチャンバ１０内の液体の滞留を抑制可能となる。

【0068】

＜フィルタの更なる別例＞
図１７には、本実施形態に係るフィルタ４０のまた更なる別例（第三別例）が例示される。この例では、図７と同様に、第一リブ４４及び第二リブ４５が、ともに円筒部４１の中心軸方向に沿って延設され、また第一リブ４４及び第二リブ４５が、周方向に沿って複数設けられる。しかしながら、図７との差異点として、第一リブ４４も第二リブ４５もともに円筒部４１の下端から上端まで延設される。つまり第一リブ４４及び第二リブ４５が固定部４３から天井部４２まで延設される。その上で、第一リブ４４及び第二リブ４５は、フィルタ４０の下端（固定部４３）から上端（天井部４２）に向かうにつれて周方向幅が狭くなる、先細の形状となるように形成される。

【0069】

このような先細の形状となることで、上方に行くほど、隣り合う第一リブ４４と第二リブ４５との間隔が広くなる。つまり、上段に行くほど、開口４７の周方向幅が拡げられる。このような構造によっても、相対的に低流量となるフィルタ４０の上方領域において、開口４７の周方向幅がそれより下段の開口４７の周方向幅よりも拡げられる。したがって、当該上方領域を通過する液体の流通抵抗を低減させ、エアトラップチャンバ１０内の液体の滞留を抑制可能となる。

【符号の説明】

【0070】

１０ エアトラップチャンバ、１２ チャンバ本体、２０ キャップ、２１ 導入管、２２ エア抜き口、２３ 導入口、２５ キャップ本体、２６ キャップ本体の内周面、３０ ハウジング、３１ 導出口、３３ 導出管、４０ フィルタ、４１ 円筒部、４２ 天井部、４３ 固定部、４４ 第一リブ、４５ 第二リブ、４６ ブレード、４７ 開口、５０ 動脈側回路、５１ 静脈側回路、５４ 血液浄化器、５５ 透析装置。

【要約】      （修正有）

【課題】従来よりもフィルタ透過時の抵抗を低減可能とするエアトラップチャンバを提供する。
【解決手段】エアトラップチャンバはチャンバ本体及びフィルタ４０を備える。チャンバ本体の導入管はチャンバ本体内まで延設され、導入管の端部開口である導入口がチャンバ本体の内周面に、周方向に向けて設けられる。フィルタ４０は、チャンバ本体内に設けられ、チャンバ本体の導出口を覆う。フィルタ４０は、導出口を囲んでチャンバ本体の中心軸方向に延設される円筒部４１と、円筒部４１の上端を覆う天井部４２とが形成される。フィルタ４０の円筒部４１には、中心軸方向に沿って複数段に亘って開口４７が形成される。フィルタ４０の天井部４２側である上段の開口４７の周方向幅が、導出口側である下段の開口４７の周方向幅よりも大きく形成される。
【選択図】図７

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】