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(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】
(24)【登録日】2023-11-20
(45)【発行日】2023-11-29
(54)【発明の名称】貯血槽
(51)【国際特許分類】
   A61M 1/36 20060101AFI20231121BHJP
   A61M 1/00 20060101ALI20231121BHJP
【FI】
A61M1/36 117
A61M1/36 119
A61M1/36 101
A61M1/00 170
【請求項の数】 2
(21)【出願番号】P 2019182155
(22)【出願日】2019-10-02
(65)【公開番号】P2021053304
(43)【公開日】2021-04-08
【審査請求日】2022-09-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000135036
【氏名又は名称】ニプロ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】桑原 祐司
【審査官】小林 睦
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第05279550(US,A)
【文献】特開昭61-176357(JP,A)
【文献】登録実用新案第3060797(JP,U)
【文献】実開昭64-039740(JP,U)
【文献】特開平06-277281(JP,A)
【文献】特表2017-530789(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61M 1/36
A61M 1/00
A61J 1/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
静脈血および/または吸引血を貯留するための貯血槽であって、
血液の流入部と血液の流出部とを有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置され、前記流入部から流入した血液を濾過するための濾過手段と、
前記濾過手段と前記流出部との間に配置され、前記濾過手段により濾過された血液を前記流出部の方向に導くガイド部材と、を備え、
前記ハウジングの側面には、内部に貯留される血液の貯血量を測定する貯血量測定領域が設けられ、
前記貯血量測定領域には、前記ハウジング内に貯留される血液量を示す目盛りが100mlごとに設けられ、
大気圧の環境下で、前記ハウジングに所定の設定量の生理食塩水を注液し、注液された前記生理食塩水の液量を大気圧下液量とし、
-20kPaの減圧下で、前記ハウジングに所定の設定量の生理食塩水を注液し、注液された前記生理食塩水の液量を減圧下液量とした場合に
前記目盛りを見ながら脱血量を確認する場合において、前記貯血量測定領域において読み取られる貯血量の誤差を許容範囲内に納めるために、前記生理食塩水の設定量が3500ml以下の場合において、前記大気圧下液量と前記減圧下液量との差が、50ml以下である、
貯血槽。
【請求項2】
記貯血量測定領域は、平坦面および曲面を含む、請求項1に記載の貯血槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、貯血槽に関する。
【背景技術】
【0002】
心臓手術においては、人工心肺装置が用いられる。人工心肺装置は、主に、貯血槽、送血ポンプ、熱交換器、血液回路、および人工肺等から構成されている。このような人工心肺装置では、まず、患者の静脈より脱血した血液(静脈血)および術野より吸引した血液(吸引血)が、貯血槽に送り込まれ、貯血槽において、一時的に貯留される。この血液が、送血ポンプにより熱交換器に送り込まれ、熱交換器において、血液の温度調節が行われる。人工肺において、温度調節が行われた血液のガス交換(二酸化炭素除去、酸素添加)が行われる。最後に、この血液が、動脈血として、患者の体内に戻される。
【0003】
このような人工心肺装置は、心臓手術において一時的に心臓と肺の機能を代行する。このため、人工心肺装置では、血液を患者に送り返す前に、手術時に血液に混入した異物や気泡等を、取り除く必要がある。たとえば、特許文献1および特許文献2には、骨片や肉片等の異物および気泡を同時に血液から取り除くことができる貯血槽(カーディオトミーリザーバを内蔵した貯血槽)が、示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平6-39032号公報
【文献】特表2018-527036号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1および特許文献2に開示される貯血槽に貯留される貯血量の管理は、貯血槽の外部に設けられるレベルセンサを用いて管理される。具体的には、貯血槽の側面には、下方から上方に延びる帯状の貯血量測定領域が設けられる。この貯血量測定領域には、予め血液の貯留量を示す目盛りが付されている。この目盛りに基づき、検出すべき貯血量の目盛位置にレベルセンサが貼着されて、貯血量の液面が検出される。
【0006】
貯血槽に吸引血を回収する際には、貯血槽の内部は減圧となる。この場合に、ハウジングがこの減圧により変形すると液面の位置が変化し、正確な貯血量の管理を行なうことができない。よって、ハウジングがこの減圧により変形する変型量(誤差量)を管理することは重要である。
【0007】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、貯血槽の内部が減圧となった場合における、ハウジングの減圧により変形する変型量(誤差量)を管理することを目的とした貯血槽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】
この開示における貯血槽においては、静脈血および/または吸引血を貯留するための貯血槽であって、血液の流入部と血液の流出部とを有するハウジングと、上記ハウジングの内部に配置され、上記流入部から流入した血液を濾過するための濾過手段と、上記濾過手段と上記流出部との間に配置され、上記濾過手段により濾過された血液を上記流出部の方向に導くガイド部材と、を備え、大気圧の環境下で、上記ハウジングに所定の設定量の生理食塩水を注液し、注液された上記生理食塩水の液量を大気圧下液量とし、-20kPaの減圧下で、上記ハウジングに所定の設定量の生理食塩水を注液し、注液された上記生理食塩水の液量を減圧下液量とし、上記生理食塩水の設定量が3500ml以下の場合において、上記大気圧下液量と上記減圧下液量との差が、50ml以下である。
【0009】
他の形態における貯血槽においては、上記ハウジングの側面には、内部に貯留される血液の貯血量を測定する貯血量測定領域が設けられ、上記貯血量測定領域は、平坦面および曲面を含む。
【発明の効果】
【0010】
この開示における貯血槽によれば、貯血槽の内部が減圧となった場合における、ハウジングの減圧による変型量を管理することが可能な貯血槽の提供を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】実施の形態の貯血槽の外観図である。
図2】実施の形態のフィルタ支持ユニットの第2支持部材の分解斜視図である。
図3】実施の形態の第2支持部材を構成するフィルタ挟持部材の斜視図である。
図4】実施の形態の第2支持部材を構成する底部材の斜視図である。
図5】実施の形態の貯血槽の縦断面図である。
図6】実施の形態の静脈血用下部側フィルタおよび静脈血用上部側フィルタを示す斜視図である。
図7図1中のVII-VII線矢視断面図である。
図8図1中のVIII-VIII線矢視断面図である。
図9】実施の形態の貯血槽のハウジング変形に伴う設定量と誤差液量との関係を示す図である。
図10】比較例の貯血槽の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に基づいた貯血槽の実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。上記各実施の形態に表れる構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。
【0013】
本発明において、静脈血とは患者の血管からカニューレを介して脱血された血液を示し、吸引血とは術野である心臓内外から吸引した血液(ベント血およびサクション血)を示す。上記本発明において異物とは、脂肪球、肉片、骨片、変性蛋白および凝集塊等の吸引血に含まれる可能性のある血液以外の物質を示す。
【0014】
(貯血槽1の構成)
以下、図1から図8を参照して、本実施の形態の貯血槽1の構成について説明する。図1は、本実施の形態の貯血槽1の外観図、図2は、フィルタ支持ユニット20の第2支持部材22の分解斜視図、図3は、第2支持部材22を構成するフィルタ挟持部材222の斜視図、図4は、第2支持部材22を構成する底部材322の斜視図、図5は、貯血槽の断面図、図6は、静脈血用下部側フィルタおよび静脈血用上部側フィルタを示す斜視図、図7は、図1中のVII-VII線矢視断面図、図8は、図1中のVIII-VIII線矢視断面図である。なお、図7および図8は、内部の構成を省略して記載している。
【0015】
貯血槽1は、ハウジング10と、フィルタ支持ユニット20と、血液導入管30と、静脈血濾過手段40と、吸引血濾過手段50と、ガイド部材60とを備えている。
【0016】
ハウジング10は、図1に示すように、ハウジング本体11と、蓋体12とを有している。ハウジング10の内部には、図5に示すように、血液を貯留する貯留空間Sが、形成されている。貯留空間Sは、ハウジング本体11に蓋体12を装着することにより形成されるハウジング10の内部空間である。
【0017】
ハウジング本体11は、一部が開口した箱形形状に形成されている。ハウジング本体11の開口は、略楕円形状または略四角形状に形成されている。ハウジング本体11は、図1および図5に示すように、箱形部11aと、突出部11bとを有している。箱形部11aは、血液が流入する側の貯留空間S、すなわち上部貯留空間Saを、形成する。突出部11bは、血液が流出する側の貯留空間S、すなわち下部貯留空間Sbを、形成する。突出部11bは、箱形部11aの底部の一部が前方向に突出した部分であり、箱形部11aに一体に形成されている。突出部11bの底部には、貯留空間Sから外部に連通する管状の血液流出口11cが設けられている。血液流出口11cは、たとえば、体外血液循環回路の送血ラインのチューブに接続される。
【0018】
箱形部11aの前方側の面と突出部11bの前方側の面とは、同一面に形成されている。同一側面には、貯血量を確認するための目盛り(図示せず)がハウジング本体11の上下方向に設けられている。箱形部11aの底部および突出部11bの底部は、ハウジング本体11の開口に対向している。
【0019】
図1中において、前方向とは、矢印X1が示す方向であり、後方向とは、矢印X1とは反対の矢印X2が示す方向である。矢印X1および矢印X2を含む仮想平面と同一仮想平面おいて、矢印X1および矢印X2に対して直交する方向に延びる矢印Z1および矢印Z2の方向を横方向と呼ぶ。さらに、矢印X1、矢印X2、矢印Z1、および、矢印Z2の方向に直交する方向に延びる矢印Y1および矢印Y2の方向を縦方向と呼ぶ。貯血槽1の使用状態においては、矢印Y1が上方向、矢印Y2が下方向となる。
【0020】
蓋体12は、図1および図5に示すように、ハウジング本体11の開口を覆うようにハウジング本体11に嵌合され装着される。蓋体12には、第1血液流入口12aと第2血液流入口12bとが、設けられている。第1血液流入口12aは、たとえば、体外血液循環回路における静脈血用の脱血ラインのチューブに接続される。第2血液流入口12bは、たとえば、体外血液循環回路における吸引血用の脱血ラインのチューブに接続される。これら第1血液流入口12aおよび第2血液流入口12bは、蓋体12がハウジング本体11に装着された状態において、外部から貯留空間Sたとえば上部貯留空間Saに連通する。
【0021】
蓋体12には、貯血槽1内における血液の増減に伴う空気の出入りを許可する脱気口(図示せず)が、設けられている。消泡後の空気や破泡後の空気は、脱気口から外部に排出される。
【0022】
図1図7および図8を参照して、ハウジング本体11の横方向に位置する側面には、縦方向(上下方向)に延びる帯状形態の貯血量測定領域11mが設けられている。この貯血量測定領域11mは、下方側に位置する平坦面11h(図7参照)と、上方側に位置する曲面11p(図8参照)とを含む。
【0023】
平坦面11hは、横断面が平坦な形状である。曲面11pは、横断面が、前方に向かって膨出する円柱の一部を構成するような曲面形状である。このように、ハウジング本体11の前方向の側面に平坦面11hを設けておくことで、この領域にレベルセンサ(図示省略)を貼着した場合、レベルセンサ(図示省略)は平坦な面に貼着されることから、レベルセンサの剥がれを抑制することが可能となる。その結果、貯血量の検出不良の発生を抑制することができる。
【0024】
上記レベルセンサが貼着されることが想定されにくい上方領域においては、曲面11pを設けておくことで、貯血槽1に吸引血を回収する際の、貯血槽1の内部の減圧に対する変形を抑制することが可能となる。これによって、レベルセンサの検出不良の発生が抑制される。
【0025】
目盛りは貯血量測定領域11mを避けて設けられることが好ましい。より詳細には、目盛りが貯血量測定領域11mを挟んで設けられていてもよい。このように構成することで、レベルセンサを貼り付けた際に目盛りが隠れることを防ぐことができる。その結果、血液量の視認性が向上する。さらに、目盛りは表面に凹凸を有するため、これによるレベルセンサの貼着不良を防止できる。また、目盛りの色は、血液が貯血量測定領域11mに貯留された場合に読み取ることができる必要があり、具体的には青色、黄色、緑色、紫色等が好ましい。
【0026】
なお、貯血量測定領域11mにおいて、平坦面11hおよび曲面11pを設ける箇所は、図1に示す位置に限定されることなく、レベルセンサが貼着されると想定される領域に設けるとよい。
【0027】
ハウジング本体11および蓋体12の構成材料としては、たとえば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等を挙げることができる。このような材料で形成されるハウジング本体11は、貯血槽1の内部に貯留された貯血量や内部の血液の状態を、目視で確認することができるように、実質的に透明であるのが好ましい。
【0028】
フィルタ支持ユニット20は、静脈血濾過手段40および吸引血濾過手段50を支持するためのものであり、ハウジング10たとえば蓋体12に装着される。フィルタ支持ユニット20は、図2から図5に示すように、第1支持部材21と第2支持部材22とを含む。第1支持部材21は、静脈血濾過手段40たとえば後述する静脈血用のフィルタ部材41を支持する部分である。第1支持部材21は、フレーム構造で形成されており、蓋体12の裏面に装着される。第1支持部材21は、貯血槽1の使用状態においては、後方向から前方向に向かって傾斜するように、ハウジング本体11の内部に収容されている。
【0029】
第2支持部材22は、図2から図5に示すように、吸引血濾過手段50、たとえば後述する吸引血用の第1フィルタ部材51および吸引血用の第2フィルタ部材52を、支持する部材である。第2支持部材22は、蓋体12の裏面に装着される。具体的には、第2支持部材22は、枠体122と、枠体122との間において吸引血用の第2フィルタ部材52を挟持するフィルタ挟持部材222と、吸引血用の第2フィルタ部材52の底部を支持する底部材322とを有している。
【0030】
枠体122は、蓋体12の裏面に装着される。枠体122は、互いに対向した2つの板部122aと、2つの板部122aを連結する連結部材122bと、各板部122aの内面に形成されたツメ部122cとを有している。第2支持部材22は、2つの板部122aにおいて、蓋体12の裏面に装着される。吸引血用の第2フィルタ部材52は、板部122aと連結部材122bとに被せた状態において、板部122aに係止され装着される。
【0031】
フィルタ挟持部材222は、蓋体12の裏面に装着される。フィルタ挟持部材222は、枠体122の外形に沿うような箱状に形成されている。フィルタ挟持部材222には、上部、中央部、および下部に開口が形成されている。上部の開口222aは、枠体122を挿入するためのものである。中央部の開口222bは、吸引血用の第2フィルタ部材52の第1フィルタ部52aたとえば不織布を通過した血液が主に通過する通過口になっている。下部の開口222cは、吸引血用の第2フィルタ部材52の第2フィルタ部52bたとえばメッシュクロス(スクリーンメッシュ)を通過した血液が主に通過する通過口になっている。フィルタ挟持部材222は、吸引血用の第2フィルタ部材52を枠体122に被せた状態において、蓋体12に装着される。
【0032】
底部材322は、フィルタ挟持部材222に装着される。詳細には、底部材322は、フィルタ挟持部材222に形成された開口222cに装着される。底部材322は、吸引血用の第2フィルタ部材52の底部(後述する第2フィルタ部52b)を支持した状態で、吸引血が内部を通過可能なように形成されている。底部材322は、吸引血用の第2フィルタ部材52の底部を支持する支持部322aと、吸引血濾過手段50からの吸引血が通過可能な通路部322bが、形成されている。支持部322aは、板状に形成されており、吸引血用の第2フィルタ部材52の底部に当接して、吸引血用の第2フィルタ部材52の底部を支持する。第2フィルタ部材52の底部は、後述するガイド部材60に接して設けられてもよく、第2フィルタ部材52から流出する血液がガイド部材60を通過するように、ガイド部材60の近傍に設けられていてもよい。
【0033】
通路部322bは、矩形筒状に形成されている。言い換えると、通路部322bは、中空の嘴状に形成されている。通路部322bには、対向する側面に開口部322cが設けられている。これにより、通路部322bを通過する吸引血は、通路部322bの先端からだけでなく、開口部322cからも流出する。
【0034】
底部材322がフィルタ挟持部材222に装着された状態においては、通路部322bは、水平方向を基準とした所定の傾斜角度αに設定される(図5を参照)。具体的には、水平方向を基準とした通路部322bの傾斜角度αが約65度になるように、底部材322がフィルタ挟持部材222に装着される。
【0035】
さらに、底部材322がフィルタ挟持部材222に装着された状態においては、底部材322の通路部322bの先端部は、突出部11bの内部に配置される。これにより、濾過後の吸引血を、突出部11bの上部から突出部11bの内部へと導くことができる。
【0036】
「蓋体12の裏面」という文言は、蓋体12における、第1血液流入口12aおよび第2血液流入口12bが設けられた側とは反対側の面を示す文言である。「蓋体12の表面」という文言は、蓋体12の裏面とは反対側の面を示す文言である。すなわち、「蓋体12の表面」という文言は、蓋体12における、第1血液流入口12aおよび第2血液流入口12bが設けられた側の面を示す文言である。
【0037】
血液導入管30は、静脈血を第1血液流入口12aからハウジング10の内部に導くための静脈血用の血液導入管31と、吸引血を第2血液流入口12bからハウジング10の内部に導くための吸引血用の血液導入管32とを有している。
【0038】
静脈血用の血液導入管31は、第1血液流入口12aの位置において、蓋体12の裏面に装着される。上記静脈血用の血液導入管31は、管状に形成されており、第1支持部材21のフレーム構造の内部に挿通され配置される。蓋体12がハウジング本体11に装着されたときには、静脈血用の血液導入管31は、一端が蓋体12の裏面に装着された状態において、他端が突出部11bの内部に位置する。言い換えると、蓋体12がハウジング本体11に装着されたときには、静脈血用の血液導入管31は、蓋体12の第1血液流入口12aから、ハウジング本体11の突出部11bに向けて斜めに延びた状態で、ハウジング10の内部に配置される。貯血槽1の使用状態においては、血液導入管31は後方側から前方側に向かって下方に傾斜するようにハウジング本体11の内部に収容される。
【0039】
吸引血用の血液導入管32は、第2血液流入口12bの位置において、蓋体12の裏面に装着される。具体的には、吸引血用の血液導入管32は、管状に形成されており、第2支持部材22と蓋体12との間において、第2血液流入口12bの位置において、蓋体12の裏面に装着される。蓋体12がハウジング本体11に装着されたときには、吸引血用の血液導入管32は、一端が蓋体12の裏面に装着された状態において、他端は突出部11bの上方に位置する。言い換えると、蓋体12がハウジング本体11に装着されたときには、吸引血用の血液導入管32は、蓋体12の第2血液流入口12bから、ハウジング本体11の突出部11bに向けて下方に延びた状態で、第2支持部材22たとえば枠体122の内部に配置される。
【0040】
なお、吸引血用の血液導入管32が、第2血液流入口12bの位置において蓋体12の裏面に装着される場合の例を示しているが、吸引血用の血液導入管32は、第2血液流入口12bの位置において蓋体12の裏面に一体に形成されるようにしても良い。
【0041】
静脈血濾過手段40は、ハウジング10の内部に装着される。静脈血濾過手段40は、静脈血用のフィルタ部材41を有している。静脈血用のフィルタ部材41は、第1血液流入口12aから静脈血用の血液導入管31を介してハウジング10の内部に導入された静脈血から、気泡を除くためのものである。このため、静脈血用のフィルタ部材41の孔径は、約20μmから40μmであるのが好ましい。
【0042】
静脈血用のフィルタ部材41は、一部が開口した袋状に形成されており、静脈血濾過手段40は、貯血槽1の使用状態においては、後方向から前方向に向かって傾斜するように、ハウジング10の内部に配置される。具体的には、静脈血用のフィルタ部材41は、上部が開口した袋状に形成されており、フィルタ支持ユニット20の第1支持部材21の外面に装着される。より具体的には、静脈血用のフィルタ部材41は、フィルタ支持ユニット20の第1支持部材21のフレーム構造を包み込むように、フィルタ支持ユニット20の第1支持部材21に装着される。これにより、蓋体12がハウジング本体11に装着されたときには、静脈血用のフィルタ部材41は、蓋体12の第1血液流入口12aから、ハウジング本体11の突出部11bに向けて斜めに延びた状態で、ハウジング10の内部に配置される。静脈血用のフィルタ部材41は、例えばトリコットが用いられる。
【0043】
第1支持部材21は後述する静脈血用下部側フィルタ34および静脈血用上部側フィルタ35を支持するための部材でもあり、静脈血用下部側フィルタ34および静脈血用上部側フィルタ35は、いずれも第1支持部材21の内側に配置されている。
【0044】
図6を参照して、静脈血用下部側フィルタ34は、袋状の形状を有しており、繊維を織成してなる織地にて構成されている。静脈血用下部側フィルタ34としては、ポリエステル繊維等の化学繊維を織成してなるスクリーンメッシュにて構成されていることが好ましく、その孔径は、概ね20[μm]~40[μm]であることが好ましい。静脈血用下部側フィルタ34は、貯留空間S内に流入する静脈血を濾過するためのものであり、主として静脈血に含まれる血液凝固成分(血栓等)や気泡等を除去するためのものである。
【0045】
静脈血用下部側フィルタ34は、第1支持部材21の内面に沿うように第1支持部材21に内挿されており、第1支持部材21に設けられた複数の通過窓23を覆っている。これにより、静脈血用下部側フィルタ34によって濾過された後の血液は、第1支持部材21に設けられた複数の通過窓23を通過して静脈血濾過手段40の外部に流出することになる。なお、静脈血用下部側フィルタ34は、第1支持部材21の外面に沿うように第1支持部材21に外挿されていてもよく、また、第1支持部材21の内面または外面に位置するように第1支持部材21と一体的に形成されていてもよい。
【0046】
静脈血用上部側フィルタ35は、筒状の形状を有しており、例えば連立発泡させた発泡ウレタン等の発泡部材にて構成されている。静脈血用上部側フィルタ35を発泡ウレタンにて構成する場合には、その密度が20~40[kg/m]であるとともに、そのセル数が15~25[個/25mm]であるものを用いることが特に好適である。静脈血用上部側フィルタ35は、万が一、貯血量が、許容最大貯血量を上回った場合(たとえば、袋状の形状を有する静脈血用下部側フィルタ32の濾過速度を超えた静脈血の流入が所定時間にわたって継続した場合等)に、静脈血用下部側フィルタ34から溢れ出す静脈血を濾過するためのものであり、静脈血に含まれる比較的大きな血液凝固成分(血栓等)や気泡を除去するためのものである。なお、当該静脈血用上部側フィルタ35にシリコーンオイル等の消泡剤を塗布しておくことにより、効果的に静脈血に含まれる気泡を破泡することができる。
【0047】
静脈血用上部側フィルタ35は、第1支持部材21の内面に沿うように上述した静脈血用下部側フィルタ34に隣接して第1支持部材21の上端部内に配置されており、静脈血用上部側フィルタ35が配置された部分に対応した位置の第1支持部材21に設けられた通過窓23を覆っている。これにより、万が一、静脈血が静脈血用下部側フィルタ34から溢れ出した場合にも、静脈血用上部側フィルタ35によって静脈血が濾過されることになる。この場合、フィルタ部材41が静脈血用下部側フィルタ34及び静脈血用上部側フィルタ35の外側に設けられているため、血液がフィルタ部材41を滲ませる。その結果、血液が下部貯留空間Sbにゆっくりと流れ込み、気泡の発生を抑止できる。なお、静脈血用上部側フィルタ35によって濾過された後の血液は、第1支持部材21に設けられた通過窓23を通過して静脈血濾過手段40の外部に流出する。
【0048】
吸引血濾過手段50は、ハウジング10の内部に装着される。吸引血濾過手段50は、吸引血用の第1フィルタ部材51と、吸引血用の第2フィルタ部材52とを有している。
【0049】
吸引血用の第1フィルタ部材51は、第2血液流入口12bから吸引血用の血液導入管32を介してハウジング10の内部に導入された吸引血から、比較的大きな異物および気泡を取り除くためのものである。
【0050】
吸引血用の第1フィルタ部材51は、一部が開口したハット状に形成されており、ハウジング10の内部に配置される。吸引血用の第1フィルタ部材51は、蓋体12の裏面に装着される。具体的には、吸引血用の第1フィルタ部材51は、鍔部51aと凹部51bとを有している。より具体的には、吸引血用の第1フィルタ部材51は、凹部51bが吸引血用の血液導入管32に嵌合され、鍔部51aが蓋体12の裏面に装着される。吸引血用の第1フィルタ部材51の鍔部51aが、蓋体12に装着される第2支持部材22により支持される。詳細には、吸引血用の第1フィルタ部材51の鍔部51aが、第2支持部材22の枠体122に設けられるツメ部122cにより支持される。
【0051】
吸引血用の第1フィルタ部材51には、発泡ウレタンが、用いられている。吸引血用の第1フィルタ部材51の内面たとえば凹部51bの内面には、気泡の接触時に消泡する消泡剤たとえばシリコーンが、塗布されている。このため、吸引血が吸引血用の第1フィルタ部材51を通過する前に、吸引血が第1フィルタ部材51の内面に接触すると、吸引血に含まれる気泡が、消泡剤により破裂させられる。そして、吸引血が吸引血用の第1フィルタ部材51を通過した後には、吸引血用の第1フィルタ部材51の目のサイズに対応した所定のサイズ以上の気泡が、吸引血から取り除かれる。吸引血が吸引血用の第1フィルタ部材51を通過するときには、吸引血から異物も取り除かれる。ここでは、たとえば、吸引血用の第1フィルタ部材51の目のサイズより大きな異物が、吸引血から取り除かれる。
【0052】
吸引血用の第2フィルタ部材52は、第1フィルタ部材を通過した吸引血、すなわち、吸引血用の第2フィルタ部材52において比較的大きな異物および気泡が除去された吸引血から、異物および気泡を取り除くためのものである。吸引血用の第2フィルタ部材52の孔径は、約20μmから200μmであるのが好ましい。
【0053】
吸引血用の第2フィルタ部材52は、一部が開口した袋状に形成されており、ハウジング10の内部に配置される。具体的には、吸引血用の第2フィルタ部材52は、上部が開口した袋状に形成されている。上記吸引血用の第2フィルタ部材52は、吸引血用の第1フィルタ部材51の外側に配置されるフィルタ支持ユニット20の第2支持部材22に、装着される。たとえば、吸引血用の第2フィルタ部材52は、板部122aと連結部材122bとに被せられ、板部122aに係止され装着される。この状態において、フィルタ挟持部材222が、枠体122に装着される。底部材322が、フィルタ挟持部材222に形成された開口222cに装着される。これにより、吸引血用の第2フィルタ部材52は、底部が内方に折り返された状態で、フィルタ支持ユニット20に支持される。この状態においては、吸引血用の第1フィルタ部材51が、吸引血用の第2フィルタ部材52の内部に、配置されている。
【0054】
吸引血が吸引血用の第2フィルタ部材52を通過するときには、吸引血用の第1フィルタ部材51で取り除くことができなかった異物が取り除かれる。上記このときには、吸引血用の第1フィルタ部材51で取り除くことができなかった気泡が、吸引血から取り除かれる。すなわち、吸引血用の第2フィルタ部材52の目(微細孔)のサイズに対応した所定のサイズ以上の異物および気泡が、吸引血から取り除かれる。ここでは、吸引血が吸引血用の第2フィルタ部材52を通過することにより、たとえば、40ミクロン以上のサイズの異物および気泡が、吸引血から取り除かれる。
【0055】
図5を参照して、ガイド部材60は、吸引血濾過手段50と血液流出口11cとの間に配置され、吸引血濾過手段50により濾過された血液を血液流出口11cの方向に導く部材である。具体的には、図4に示すように、ガイド部材60は、第2支持部材22すなわち底部材322に装着される。より具体的には、ガイド部材60は、板状に形成され、底部材322の通路部322bの内部に挿入され装着される。
【0056】
ガイド部材60は、厚み方向に圧縮された発泡材料で、構成されている。ガイド部材60には、上記の底部材322の傾斜角度αたとえば底部材322の通路部322bの傾斜角度αに対応する密度Dの材料が、用いられる。たとえば、ガイド部材60は、0.12g/cmから0.16g/cmまでの範囲内の密度Dを有する材料により、構成される。より具体的には、ガイド部材60は、0.13g/cmの密度Dを有する材料により、構成されている。
【0057】
たとえば、市販されている密度が26kg/mから30kg/mである発泡ウレタンを、上記のように圧縮した場合、0.13g/cmから0.15g/cmの密度を有する圧縮発泡ウレタンが得られる。
【0058】
なお、一般的には、ガイド部材60の材料の密度Dが高くなるにつれて、ガイド部材60の空隙が少なくなる。このため、ガイド部材60の材料の密度Dが高くなると、血液がガイド部材60に浸透しにくくなる。すなわち、ガイド部材60の材料の密度Dが高くなると、血液は、ガイド部材60に浸透することなく、ガイド部材60の表面を伝わりやすくなる。このため、ガイド部材60の材料の密度Dが高くなると、血液がガイド部材60を伝わる速度が、速くなりやすい。このような理由から、たとえば、ガイド部材60の材料の密度Dが高くなるにつれて、ガイド部材60の傾斜角度αが緩くなるように、ガイド部材60を配置することが望ましい。
【0059】
図5では、ガイド部材60の密度Dが、0.13g/cmである場合の例が示されている。しかしながら、上記のような理由から、底部材322の傾斜角度αが変わった場合には、材料の密度Dを変更することが望ましい。
【0060】
さらに、図5および図7を参照して、本実施の形態のハウジング本体11の突出部11bの両側の側面の内面には、縦方向に延びる複数のリブ11rが設けられている。このリブ11rは、粘度が高い血液の流れを整流する役割を有する。
【0061】
(血液の貯留形態)
以下に、上述の貯血槽1における血液の貯留形態について、説明する。
【0062】
静脈血が、体外血液循環回路における静脈血用の脱血ラインのチューブに接続された血液流入口すなわち第1血液流入口12aに到達すると、この静脈血が、静脈血用の血液導入管31を介してハウジング10の内部に導かれる。ここでは、静脈血用の血液導入管31の先端(上記の他端)は、ハウジング10の突出部11bの内部にまで延びているので、静脈血は、静脈血用のフィルタ部材41の底部の近傍にまで導かれる。すると、この静脈血が、静脈血用のフィルタ部材41の内部において底部から上方に向けて溜まり始める。この静脈血が、静脈血用のフィルタ部材41を通過するときに、この静脈血に含まれる気泡が、フィルタ部材41により消泡される。このようにして、静脈血が、静脈血用のフィルタ部材41すなわち静脈血濾過手段40により濾過され、貯血槽1に貯留される。
【0063】
上記吸引血が、体外血液循環回路における吸引血用の脱血ラインのチューブに接続された血液流入口すなわち第2血液流入口12bに到達すると、この吸引血が、吸引血用の血液導入管32を介してハウジング10の内部に導かれる。すると、この吸引血が、吸引血用の第1フィルタ部材51に溜まり始める。この吸引血が吸引血用の第1フィルタ部材51を通過するときに、この吸引血に含まれる比較的大きな異物たとえば骨片や肉片等が、このフィルタ部材により取り除かれる。この吸引血が吸引血用の第1フィルタ部材51を通過するときには、この吸引血に含まれる比較的大きな気泡が、このフィルタ部材により破泡および消泡される。
【0064】
すると、吸引血用の第1フィルタ部材51を通過した吸引血が、吸引血用の第2フィルタ部材52に溜まり始める。そして、この吸引血が吸引血用の第2フィルタ部材52を通過するときに、この吸引血に含まれる異物が、この第2フィルタ部材52により取り除かれる。この吸引血が吸引血用の第2フィルタ部材52を通過するときに、この吸引血に含まれる気泡が、このフィルタ部材により消泡される。
【0065】
具体的には、吸引血用の第1フィルタ部材51を通過した吸引血が、吸引血用の第2フィルタ部材52に溜まり始めると、まず、吸引血用の第2フィルタ部材52のメッシュクロス(第1フィルタ部52a)において、吸引血に含まれる異物および気泡が、取り除かれる。次に、目詰まり等でメッシュクロスの血液処理能力が低下すると、吸引血用の第2フィルタ部材52の不織布(第2フィルタ部52b)において、吸引血に含まれる異物および気泡が、取り除かれる。このようにして、吸引血は、吸引血用の第1フィルタ部材51および吸引血用の第2フィルタ部材52、すなわち吸引血濾過手段50により濾過される。
【0066】
すると、吸引血濾過手段50により濾過された血液が、ガイド部材60により、血液流出口11cの方向に導かれる。具体的には、ガイド部材60により導かれた血液が、ハウジング10の突出部11bに貯留される。このようにして、吸引血が、吸引血濾過手段50により濾過され、貯血槽1の下部貯留空間Sbに貯留される。
【0067】
(実施例:ハウジング10の貯血時における変形)
次に、本実施の形態における貯血槽1の貯血時におけるハウジング10の変形について考察する。上記したように、貯血槽1に吸引血を回収する際、貯血槽1の内部は減圧となる。通常、貯血槽1に吸引血を回収する際、貯血槽1の内部は-20kPa程度の減圧状態となる。
【0068】
図9に、貯血槽1の内部に貯留される貯血量(以下の実施例では、血液の代用として、生理食塩水を使用)の設定量と誤差液量との関係を示す。誤差液量[mL]とは、以下を意味する。
【0069】
まず、大気圧の環境下(0kPa)で、ハウジング10に所定の設定量の生理食塩水を液注する。たとえば、貯血量測定領域11mに示される目盛り1000mlの位置にまで生理食塩水を1000ml注液する。次に、ハウジング10から生理食塩水を回収し、液量を測定する。以下、この液量を「大気圧下液量」という。たとえば、1000ml位置での液量は、概ね1000gとなる。
【0070】
次に、ハウジング10に設定量+αの生理食塩水を液注する。ハウジング10を-20kPaまで減圧する。この状態で、生理食塩水の液面が1000ml位置となるように、生理食塩水の量を調整する。その後、ハウジング10から生理食塩水を回収し、液量を測定する。以下この液量を「減圧下液量」という。
【0071】
上記「大気圧下液量」から「減圧下液量」を減算する。この値が「誤差液量(=「大気圧下液量」-「減圧下液量」」となる。減圧下では、ハウジング10の内壁は内側に移動することからハウジング10の内容積は減少する。したがって、誤差液量が大きい程、ハウジング10の内容積の変形が大きく、誤差液量が小さい程、ハウジング10の内容積の変形は小さい。誤差液量が大きい場合には、貯血量測定領域11mにおいて読み取られる貯血量の誤差が大きくなる。
【0072】
図1に示した形状を有する本実施の形態の貯血槽1において、設定量が200ml、500ml、1000ml、1500ml、2000ml、2500ml、3000ml、3500mlにおける誤差液量を測定した。
【0073】
設定量が200mlの場合の誤差液量は、0.81mlであった。設定量が500mlの場合の誤差液量は、10.01mlであった。設定量が1000mlの場合の誤差液量は、10.07mlであった。設定量が1500mlの場合の誤差液量は、12.50mlであった。設定量が2000mlの場合の誤差液量は、12.69mlであった。設定量が2500mlの場合の誤差液量は、16.46mlであった。設定量が3000mlの場合の誤差液量は、37.25mlであった。設定量が3500mlの場合の誤差液量は、47.48mlであった。図9に、実施例として設定量と誤差液量との関係を示す。
【0074】
ここで、図9にプロットした値に基づき、一次関数を得た。設定量をX、誤差液量をYとした場合、Y=0.0119X-2.7149の関係式が得られた。
【0075】
図1に示した形状を有する本実施の形態の貯血槽1との比較のために、図10に示した形状を有する貯血槽1Aを用いて、誤差液量を計測する。Aと、貯血槽1との相違は、貯血槽1Aは、貯血量測定領域11mが平坦であり、凹凸が設けられていない。
【0076】
貯血槽1Aにおいても、設定量が200ml、500ml、1000ml、1500ml、2000ml、2500ml、3000ml、3500mlにおける誤差液量を測定した。貯血槽1Aは、X1方向側の側面が全面において平坦である。
【0077】
設定量が200mlの場合の誤差液量は、13.00mlであった。設定量が500mlの場合の誤差液量は、36.55mlであった。設定量が1000mlの場合の誤差液量は、64.31mlであった。設定量が1500mlの場合の誤差液量は、65.96mlであった。設定量が2000mlの場合の誤差液量は、84.33mlであった。設定量が2500mlの場合の誤差液量は、91.73mlであった。設定量が3000mlの場合の誤差液量は、136.14mlであった。設定量が3500mlの場合の誤差液量は、139.72mlであった。図9に、比較例として設定量と誤差液量との関係を示す。
【0078】
ここで、図9にプロットした値に基づき、一次関数を得た。設定量をX、誤差液量をXとした場合、Y=0.0362X+14.574の関係式が得られた。
【0079】
貯血槽1においては、上記したように、設定量が3500ml以下の場合において、最大の誤差液量が50ml以下であった。
【0080】
他方、貯血槽1Aにおいては、上記したように、設定量が3500ml以下の場合において、最大の誤差液量が150.00ml以下であった。
【0081】
このように、本実施の形態における貯血槽1においては、貯血量測定領域11mの上方側に曲面11pを設けることにより、ハウジング10の変形を抑制してる。
【0082】
なお、ハウジング10の変形を抑制するために設けた曲面11pは一例であり、どのような構成であってもよい。上記したように、最大の設定量が3500mlの場合であって、ハウジング10への貯血時に-20kPa程度の減圧状態とな場合において、「大気圧下液量」と「減圧下液量」との差が50ml以下となるように、ハウジング10の減圧による変型量を管理することで、貯血量測定領域11mにおいて読み取られる貯血量の誤差を許容範囲内に納めることができる。
【0083】
ハウジング10の表面にはハウジング10内に貯留された血液量を示す目盛りが100mlごとに設けられることが多い。最大の誤差液量が150ml以下である場合、少なくとも1つは目盛りを読み違える場合があるため、目盛りに対する信頼度が高いとは言えない。
【0084】
そこで、上記したように、「大気圧下液量」と「減圧下液量」との差が50ml以下となるように、ハウジング10の減圧による変型量を管理することで、貯血量測定領域11mにおいて読み取られる貯血量の誤差を許容範囲内に収めることができる。したがって、目盛りに対する信頼性が向上する。その結果、目盛りを見ながら脱血量を確認する場合において、目盛りで想定する以上の血液が患者から脱血されることがなくなるため、患者への負担を低減することができる。
【0085】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0086】
1 貯血槽、10 ハウジング、11 ハウジング本体、11a 箱形部、11b 突出部、11c 血液流出口、11h 平坦面、11m 貯血量測定領域、11p 曲面、11r リブ、12 蓋体、12a 第1血液流入口、12b 第2血液流入口、20 フィルタ支持ユニット、21 第1支持部材、22 第2支持部材、23 通過窓、30,31,32 血液導入管、34 静脈血用下部側フィルタ、35 静脈血用上部側フィルタ、40 静脈血濾過手段、41 フィルタ部材、50 吸引血濾過手段、51 第1フィルタ部材、51a 鍔部、51b 凹部、52 第2フィルタ部材、52a 第1フィルタ部、52b 第2フィルタ部、60 ガイド部材、122 枠体、122a 板部、122b 連結部材、122c ツメ部、222 フィルタ挟持部材、222a,222b,222c 開口、322 底部材、322a 支持部、322b 通路部、322c 開口部、S 貯留空間、Sa 上部貯留空間、Sb 下部貯留空間。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10