特許 7589503 人工肺

(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】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】人工肺

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/18 20060101AFI20241119BHJP

   B01D 63/02 20060101ALI20241119BHJP

   B01D 69/08 20060101ALI20241119BHJP

   B01D 53/22 20060101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

A61M1/18 525

B01D63/02

B01D69/08

B01D53/22

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020180436

(22)【出願日】2020-10-28

(65)【公開番号】P2022071458

(43)【公開日】2022-05-16

【審査請求日】2023-10-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000153030

【氏名又は名称】株式会社ジェイ・エム・エス

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(72)【発明者】

【氏名】▲徳▼重 恭之

(72)【発明者】

【氏名】和泉 亮平

(72)【発明者】

【氏名】吉田 伸一

【審査官】寺澤 忠司

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５１７３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１００５３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００２／００５７９８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３１４０５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｍ １／１８

Ｂ０１Ｄ ６３／０２

Ｂ０１Ｄ ６９／０８

Ｂ０１Ｄ ５３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体交換部を備える人工肺であって、
前記流体交換部は、積層された複数の中空糸膜により構成された中空糸束と、前記中空糸束を収容するケーシング部材と、を備え、
前記中空糸束は、前記複数の中空糸膜の積層方向に直交する方向の一端部において円弧状に形成される流体導入部と、前記複数の中空糸膜の積層方向に直交する方向の他端部において円弧状に形成される流体排出部を有し、
前記ケーシング部材は、前記流体導入部に導入される流体の流れを規制する導入側規制部材、及び、前記流体排出部から排出される流体の流れを規制する排出側規制部材を有する人工肺。

【請求項2】

前記ケーシング部材は、
内部に前記中空糸束が配置されると共に前記複数の中空糸膜の積層方向に直交する方向の両端部の側方が開放して形成されるケース本体と、
前記流体導入部の側部を覆うように前記流体導入部の側部に沿って配置される流体導入ケース本体と、
前記流体導入ケース本体に設けられる流体導入ポートと、
前記流体排出部の側部を覆うように前記流体排出部の側部に沿って配置される流体排出ケース本体と、
前記流体排出ケース本体に設けられる流体排出ポートと、を有し、
前記導入側規制部材は、前記流体導入ケース本体に設けられ、
前記排出側規制部材は、前記流体排出ケース本体に設けられる請求項１に記載の人工肺。

【請求項3】

前記導入側規制部材は、前記流体導入ケース本体が延びる方向において前記流体導入ポートと前記流体導入ケース本体の端部との間に配置され、
前記排出側規制部材は、前記流体排出ケース本体が延びる方向において前記流体排出ポートと前記流体排出ケース本体の端部との間に配置される請求項２に記載の人工肺。

【請求項4】

前記導入側規制部材は、前記流体導入ケース本体から前記中空糸束側に向けて突出する板状に形成され、
前記排出側規制部材は、前記流体排出ケース本体から前記中空糸束側に向けて突出する板状に形成される請求項２又は３に記載の人工肺。

【請求項5】

前記導入側規制部材は、前記中空糸束における前記複数の中空糸膜を積層方向に見た場合の中心と前記流体導入ポートとを結ぶ線に対して、前記中空糸束の中心と前記導入側規制部材における前記中空糸束側の先端とを結ぶ線の角度が、１～８９°の範囲の位置に配置され、
前記排出側規制部材は、前記中空糸束における前記複数の中空糸膜を積層方向に見た場合の中心と前記流体排出ポートとを結ぶ線に対して、前記中空糸束の中心と前記排出側規制部材における前記中空糸束側の先端とを結ぶ線の角度が、１～８９°の範囲の位置に配置される請求項２～４のいずれかに記載の人工肺。

【請求項6】

前記流体導入ケース本体及び／又は前記流体排出ケース本体は、前記複数の中空糸膜の積層方向に直交する方向の両端部の側方の外側の側面が円弧状に形成される請求項２～５のいずれかに記載の人工肺。

【請求項7】

前記中空糸膜は、所定方向に延びる複数の中空糸が平行に並んで配置されることで形成されており、
前記積層された複数の中空糸膜のうち一の中空糸膜の中空糸と他の中空糸膜の中空糸とは、角度を有した状態で配置される請求項１～６のいずれかに記載の人工肺。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体交換部を備える人工肺に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、積層された複数の中空糸膜により構成された中空糸束を有するガス交換部（流体交換部）を備えた人工肺が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の人工肺のガス交換部において、中空糸束の両端部の形状は、中空糸束の両端部を含む領域にポッティング材を充填することにより、実質的に円弧状に形成されている。特許文献１に記載の人工肺のガス交換部は、中空糸束の両端部を実質的に円弧状に形成することで、ガス交換を効率よく行うことができるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４１８６１１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、中空糸束の両端部を含む領域にポッティング材を充填することで中空糸束の両端部の形状を円弧状に形成するのではなく、中空糸束の両端部そのものを円弧状に形成することも考えられる。この場合、中空糸束の両端部を円弧状に形成するため、酸素ガスの流路長が異なる中空糸が存在する場合には、通気抵抗の差が生じて酸素ガスの流れに偏りが生じることがあり、ガス交換の効率を向上できる余地がある。
また、人工肺に備えられる熱交換部において、複数の中空糸膜が積層された中空糸束を有して構成されることも考えられる。熱交換部においても、ガス交換部と同様に、冷温水の流路長が異なる中空糸が存在する場合には、流体抵抗の差が生じて冷温水の流れに偏りが生じることがあり、熱交換の効率を向上できる余地がある。
よって、流体交換部（ガス交換部、熱交換部）における効率を向上できることが望まれる。

【0005】

本発明は、積層された複数の中空糸膜により構成された中空糸束を有する流体交換部を備え、流体交換部における効率を向上できる人工肺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】

【0006】

本発明は、流体交換部を備える人工肺であって、前記流体交換部は、積層された複数の中空糸膜により構成された中空糸束と、前記中空糸束を収容するケーシング部材と、を備え、前記中空糸束は、前記複数の中空糸膜の積層方向に直交する方向の一端部において円弧状に形成される流体導入部と、前記複数の中空糸膜の積層方向に直交する方向の他端部において円弧状に形成される流体排出部を有し、前記ケーシング部材は、前記流体導入部に導入される流体、及び／又は、前記流体排出部から排出される流体の流れを規制する規制部材を有する人工肺に関する。

【0007】

また、前記ケーシング部材は、内部に前記中空糸束が配置されると共に前記複数の中空糸膜の積層方向に直交する方向の両端部の側方が開放して形成されるケース本体と、前記流体導入部の側部を覆うように前記流体導入部の側部に沿って配置される流体導入ケース本体と、前記流体導入ケース本体に設けられる流体導入ポートと、前記流体排出部の側部を覆うように前記流体排出部の側部に沿って配置される流体排出ケース本体と、前記流体排出ケース本体に設けられる流体排出ポートと、を有し、前記規制部材は、前記流体導入ケース本体及び／又は前記流体排出ケース本体に設けられることが好ましい。

【0008】

また、前記規制部材は、前記流体導入ケース本体が延びる方向において前記流体導入ポートと前記流体導入ケース本体の端部との間、及び／又は、前記流体排出ケース本体が延びる方向において前記流体排出ポートと前記流体排出ケース本体の端部との間に配置されることが好ましい。

【0009】

また、前記規制部材は、前記流体導入ケース本体又は前記流体排出ケース本体から前記中空糸束側に向けて突出する板状に形成されることが好ましい。

【0010】

また、前記規制部材は、前記中空糸束における前記複数の中空糸膜を積層方向に見た場合の中心と前記流体導入ポート又は前記流体排出ポートとを結ぶ線に対して、前記中空糸束の中心と前記規制部材における前記中空糸束側の先端とを結ぶ線の角度が、１～８９°の範囲の位置に配置されることが好ましい。

【0011】

また、前記流体導入ケース本体及び／又は前記流体排出ケース本体は、前記複数の中空糸膜の積層方向に直交する方向の両端部の側方の外側の側面が円弧状に形成されることが好ましい。

【0012】

また、前記中空糸膜は、所定方向に延びる複数の中空糸が平行に並んで配置されることで形成されており、前記積層された複数の中空糸膜のうち一の中空糸膜の中空糸と他の中空糸膜の中空糸とは、角度を有した状態で配置されることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、積層された複数の中空糸膜により構成された中空糸束を有する流体交換部を備え、流体交換部における効率を向上できる人工肺を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態の人工肺を示す図である。

【図2】本発明の熱交換部を示す図である。

【図3】熱交換部において流体導入ケース部及び流体排出ケース部を取り外した状態を示す斜視図である。

【図4】熱交換部における複数の中空糸膜の積層の状態を示す図である。

【図5】本発明の第１実施形態のガス交換部を示す図である。

【図6】ガス交換部において流体導入ケース部及び流体排出ケース部を取り外した状態を示す斜視図である。

【図7】ガス交換部における複数の中空糸膜を積層の状態を示す図である。

【図8】本発明の第２実施形態の熱交換部を示す図である。

【図9】本発明の第３実施形態の熱交換部を示す図である。

【図10】本発明の第４実施形態の熱交換部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜第１実施形態＞
図１を参照して、第１実施形態に係る人工肺１について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の人工肺１を示す図である。
人工肺１は、図１に示すように、流体交換部としての熱交換部２及びガス交換部３を備える。熱交換部２及びガス交換部３は、血液の流通方向Ｂ（図１における上方側から下方側に向かう方向）に沿って、この順に配置されている。

【0016】

なお、本実施形態の説明においては、血液の流通方向Ｂに直交（交差）する方向において、熱交換部２の中空糸束２０の流体導入円弧状側面２０１及び流体排出円弧状側面２０２における互いの円弧状の部分を最短距離で結ぶ方向を、Ｘ方向（図１及び図２の左右方向）という。Ｘ方向は、ガス交換部３の中空糸束３０の流体導入円弧状側面３０１及び流体排出円弧状側面３０２が離間する方向でもある。また、血液の流通方向Ｂに直交する方向で、かつ、Ｘ方向に直交する方向を、Ｙ方向（図２の上下方向）という。

【0017】

熱交換部２及びガス交換部３を備える人工肺１においては、血液の流通方向Ｂに沿って、血液流路１１が形成されている。熱交換部側血液入口２１２ｂを通って熱交換部２に導入された血液は、血液流路１１の熱交換部側血液流路１１１において、Ｘ方向及びＹ方向に広がった状態で流通方向Ｂに流通されて、ガス交換部３に導入される。ガス交換部３に導入された血液は、血液流路１１のガス交換部側血液流路１１２において、Ｘ方向及びＹ方向に広がった状態で流通され、ガス交換部側血液出口３１３ｂから排出される。

【0018】

熱交換部２及びガス交換部３について説明する。図２～図４は、熱交換部２の構成を示す図である。図５～図７は、ガス交換部３の構成を示す図である。
熱交換部２は、図１～図３に示すように、ハウジング２１（ケーシング部材）と、ハウジング２１の内部に収容される中空糸束２０と、を備える。
また、ガス交換部３は、図１、図５、図６に示すように、ハウジング３１（ケーシング部材）と、ハウジング３１の内部に収容される中空糸束３０と、を備える。

【0019】

熱交換部２及びガス交換部３において、ハウジング２１，３１は、それぞれ、図２、図３、図５及び図６に示すように、複数の部材が組み合わされて形成される。ハウジング２１，３１は、Ｘ方向の両端部側が円弧状に形成されると共に、Ｙ方向の両端部側がＸ方向に延びる直線状に形成される（図２、図５参照）。ハウジング２１，３１の内部には、中空糸束２０，３０が収容されている。中空糸束２０，３０は、図１に示すように、複数の中空糸膜２２，３２が積層されることで構成される。本実施形態においては、血液の流通方向Ｂにおいて、ガス交換部３における中空糸束３０の厚さは、熱交換部２における中空糸束２０の厚さよりも大きく形成される。

【0020】

中空糸束２０，３０における複数の中空糸膜２２，３２の積層構造について説明する。
複数の中空糸膜２２，３２は、Ｘ方向及びＹ方向に延びる膜状に形成され、血液の流通方向Ｂに積層されて配置されることで、中空糸束２０，３０を構成する。複数の中空糸膜２２，３２のＸ方向の両端部は、図１に示すように、一対のシール部２３，３３により保持されている。一対のシール部２３及び一対のシール部３３は、複数の中空糸膜２２，３２のＸ方向の両端部において中空糸２２１，３２１の積層方向に延びて繋がっている。

【0021】

中空糸膜２２，３２は、図２、図４、図５及び図７に示すように、所定方向（例えば、第１方向Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ、第２方向Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ）に延びる直線状の中空糸２２１，３２１が平行に複数並んで配置されることで簾（すだれ）状の膜状に形成される。複数の中空糸２２１，３２１は、平行に並べられて、隣り合う中空糸２２１，３２１同士が互いに間隔を開けた状態で配置されている。複数の中空糸２２１，３２１は、中空糸２２１，３２１が延びる方向の途中において糸などでつなぎ合わされている。血液は、複数の中空糸２２１，３２１の間を流通する。

【0022】

熱交換部２の中空糸束２０及びガス交換部３の中空糸束３０において、図４又は図７に示すように、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの中空糸２２１Ａ，３２１Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂとは、角度θ１，θ２を有した状態で積層されて配置される。

【0023】

本実施形態においては、図２、図４、図５及び図７に示すように、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの複数の中空糸２２１Ａ，３２１Ａは、Ｘ方向に平行に延びており、互いに並んで配置される。複数の中空糸２２１Ａ，３２１Ａが延びる方向である第１方向Ｄ１ａ，Ｄ１ｂは、Ｘ方向に平行な方向である。他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの複数の中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂは、Ｘ方向に対して角度θ１，θ２を有した状態で、Ｘ方向の一方側（図２及び図５の左側）から他方側（図２及び図５の右側）に向かうに従ってＹ方向の一方側（図２及び図５の上方側）から他方側（図２及び図５の下方側）に向かうように、Ｘ方向に対して傾斜する直線状に延びており、互いに平行に並んで配置される。複数の中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂが延びる方向である第２方向Ｄ２ａ，Ｄ２ｂは、Ｘ方向に対して角度θ１，θ２傾斜する方向である。

【0024】

また、本実施形態においては、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂとは、一の中空糸膜２２Ａ，２３Ａの中空糸２２１Ａ，３２１Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂとが角度θ１，θ２を有した状態で交互に積層されることで、複数の層を形成する。図２及び図５に示すように、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの複数の中空糸２２１Ａ，３２１Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ａの複数の中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂとは、血液の流通方向Ｂに視た場合に、互いが角度θ１，θ２を有した状態で交差しており、格子状に配置される。

【0025】

なお、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの中空糸２２１Ａ，３２１Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂとは、一部において角度θ１，θ２となるように積層されていればよく、複数の中空糸膜２２，３２の全てにおいて角度θ１，θ２が交互になるように配置されていなくてもよい。

【0026】

熱交換部２において、複数の中空糸膜２２が積層されることで形成された中空糸束２０は、図２及び図３に示すように、流体導入円弧状側面２０１（流体導入部）と、流体排出円弧状側面２０２（流体排出部）と、を有する。
また、ガス交換部３において、複数の中空糸膜３２が積層されることで形成された中空糸束３０は、図５及び図６に示すように、流体導入円弧状側面３０１（流体導入部）と、流体排出円弧状側面３０２（流体排出部）と、を有する。

【0027】

流体導入円弧状側面２０１，３０１は、Ｘ方向における流体（冷温水、酸素ガス）が導入される側の端部（図２及び図５におけるＸ方向の一端部）において、外側に凸となる円弧状に形成される。流体導入円弧状側面２０１，３０１は、後述するハウジング２１，３１の流体導入ケース部２１４，３１４に覆われている。
流体排出円弧状側面２０２，３０２は、Ｘ方向における流体（冷温水、酸素ガス）が排出される側の端部（図２及び図５におけるＸ方向の他端部）において、外側に凸となる円弧状に形成される。流体排出円弧状側面２０２，３０２は、ハウジング２１，３１の流体排出ケース部２１７，３１７に覆われている。
本実施形態においては、流体導入円弧状側面２０１，３０１及び流体排出円弧状側面２０２，３０２は、複数の中空糸膜２２，３２を積層することで構成される中空糸束２０，３０のＸ方向の両端部において、例えば、熱で溶断することや、ナイフでカットすることで円弧状に形成されている。

【0028】

中空糸束２０は、流体導入円弧状側面２０１，３０１及び流体排出円弧状側面２０２，３０２において、Ｘ方向の両端面が円弧状に形成されるため、Ｙ方向の両端部側（図２における上下方向の両端部側）において、流体（冷温水、酸素ガス）が通る流路の長さを短くできるため、冷温水の圧力損失を低下させることができる。その結果、流体（冷温水、酸素ガス）の流量が増加して、流体（冷温水、酸素ガス）の熱交換又はガス交換の効率が向上する。

【0029】

ここで、本実施形態において、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの中空糸２２１Ａ，３２１Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂとの成す角度θ１，θ２が大きい場合には、Ｙ方向の一方側の端面（例えば、図２、図５における上方側の端面）又は他方側の端面（例えば、図２、図５における下方側の端面）に達して配置される中空糸２２１Ａ，３２１Ａが多くなり、Ｘ方向の全域に亘って流体が流れる領域が狭くなる。これにより、流体の交換に使用されない中空糸２２１，３２１が増加する。一方、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの中空糸２２１Ａ，３２１Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂとの角度θ１，θ２が小さい場合には、角度θ１，θ２をつけて積層する場合の製造上の精度管理が難しい。

【0030】

そのため、角度θ１，θ２としては、流体（冷温水、酸素ガス）が流れる領域を確保した上で、かつ、製造上の精度管理が難しくない角度の範囲で設定される。一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの中空糸２２１Ａ，３２１Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂとの成す角度θ１，θ２は、例えば、１～９０°であることが好ましく、３～３０°であることがより好ましい。

【0031】

熱交換部２の中空糸束２０の各中空糸膜２２は、それぞれ、内部に熱媒体である流体を流通させることで熱交換機能を有する。また、ガス交換部３の中空糸束３０の各中空糸膜３２は、それぞれ、内部に酸素ガスを流通させることでガス交換機能を有する。

【0032】

中空糸膜２２，３２としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）からなる中空糸を用いた中空糸膜を用いることができる。
本実施形態においては、熱交換部２の中空糸束２０の中空糸膜２２の膜厚は、例えば、５０～７０μｍのものを用いている。また、熱交換部２の中空糸束２０は、複数の中空糸膜２２を、例えば、５～３０層に積層することで構成している。
また、ガス交換部３の中空糸束３０の中空糸膜３２の膜厚は、例えば、５０～１００μｍのものを用いている。また、ガス交換部３の中空糸束３０は、中空糸膜３２を、例えば、１００～１５０層に積層することで構成している。

【0033】

また、本実施形態においては、図２及び図５に示すように、熱交換部２及びガス交換部３において、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの複数の中空糸２２１Ａ，３２１Ａは、Ｘ方向に平行な第１方向Ｄ１ａ，Ｄ１ｂに延びて配置される。また、他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの複数の中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂは、Ｘ方向に対して角度θ１，θ２傾斜する第２方向Ｄ２ａ，Ｄ２ｂに延びて配置される。

【0034】

そのため、他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの複数の中空糸２２１Ｂ，３２１Ｂは、Ｙ方向の一方側の端面（例えば、図２、図５における上方側の端面）又は他方側の端面（例えば、図２、図５における下方側の端面）に達して配置される領域を有し、流体（冷温水、酸素ガス）の流通に使用されない中空糸が存在する領域である。
一方、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの複数の中空糸２２１Ａ，３２１Ａの全ては、Ｘ方向の両側面に亘って延びており、全ての複数の中空糸２２１Ａ，３２１Ａが使用されることになり、流体の交換に使用されない中空糸は存在しない。

【0035】

これにより、本実施形態においては、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂとが積層して配置される構成において、少なくとも、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの全ての複数の中空糸２２１Ａ，３２１Ａの全てに流体（冷温水、酸素ガス）を流通させることができる。よって、熱交換機能又はガス交換機能を確保することができる。

【0036】

一対のシール部２３，３３は、図１に示すように、流体導入ケース部２１４，３１４や流体排出ケース部２１７，３１７に血液が浸入しないように、複数の中空糸膜２２，３２のＸ方向の両端側をシールしている。シール部２３，３３によるシールは、例えば、複数の中空糸膜２２，３２のＸ方向の両端に接着剤を充填することで行われ、中空糸膜２２，３２のＸ方向の両側面は、例えば、ナイフなどでカットされることで露出される。このため、流体導入ケース部２１４，３１４と流体排出ケース部２１７，３１７とは、中空糸膜２２，３２を介して連通している。一方、一対のシール部２３，３３のＸ方向の内側の血液流路１１において、複数の中空糸膜２２，３２は、シールされていない。

【0037】

より具体的には、本実施形態においては、図２及び図５に示すように、中空糸束２０，３０のＸ方向の両端部は、半径Ｒａ１、Ｒｂ１とした円の円弧状に形成される。中空糸束２０，３０のＸ方向の両端部は、一対のシール部２３，３３によりシールされる。一対のシール部２３，３３によるシールは、中空糸束２０，３０の半径Ｒａ１、Ｒｂ１の径方向の端部において接着幅ｔａ，ｔｂの接着剤が充填されることで行われる。中空糸束２０，３０における一対のシール部２３，３３のＸ方向の内側に形成される血液流路１１は、Ｙ方向の両端部が、Ｘ方向に延びる直線状に形成され、Ｘ方向の両端部が、半径Ｒａ２，Ｒｂ２とした円の円弧状に形成される。血液流路１１には、血液が流通される。

【0038】

本実施形態において、中空糸束２０，３０のＸ方向の両端部のシール部２３，３３の構成は、次の式（１）が成立するように設定される。
中空糸束２０，３０の半径Ｒａ１，Ｒｂ１≦血液流路１１の半径Ｒａ２，Ｒｂ２＋シール部２３，３３の接着幅ｔａ，ｔｂ・・・式（１）
本実施形態においては、例えば、中空糸束２０，３０の半径Ｒａ１，Ｒｂ１＝血液流路１１の半径Ｒａ２，Ｒｂ２＋シール部２３，３３の接着幅ｔａ，ｔｂとなるように設定した。

【0039】

熱交換部２の中空糸束２０は、熱交換部２のハウジング２１に収容される。
熱交換部２のハウジング２１は、図１～図３に示すように、ケース本体２１１と、熱交換用の冷温水（流体、熱媒体）を導入するための流体導入ケース部２１４と、冷温水を排出するための流体排出ケース部２１７と、を有する。

【0040】

ケース本体２１１の内部には、図１～図３に示すように、複数の中空糸膜２２により構成される中空糸束２０が配置される。ケース本体２１１は、血液の流通方向Ｂに交差するＸ方向の両端部の側方が開放して形成される。ケース本体２１１は、入口側板２１２ａを有し、熱交換部側血液流路１１１の下流側の端部が開放して形成される。

【0041】

入口側板２１２ａは、図１に示すように、熱交換部２における血液の流通方向Ｂの上流側の端部側に配置される。入口側板２１２ａには、熱交換部側血液入口２１２ｂが形成される。

【0042】

熱交換部側血液入口２１２ｂは、血液が熱交換部２に導入されるポートである。熱交換部側血液入口２１２ｂは、人工肺１における熱交換部側血液流路１１１の最上流側において、血液の流通方向Ｂに延びる筒状に形成される。

【0043】

ガス交換部３の中空糸束３０は、熱交換部２のハウジング３１に収容される。
ガス交換部３のハウジング３１は、図４～６に示すように、ケース本体３１１と、酸素ガスを導入するための流体導入ケース部３１４と、酸素ガスを排出するための流体排出ケース部３１７と、を有する。

【0044】

ケース本体３１１には、図１、図５及び図６に示すように、複数の中空糸膜３２により構成される中空糸束３０が配置される。ケース本体３１１は、血液の流通方向Ｂに交差するＸ方向の両端の側方が開放して形成される。ケース本体３１１は、出口側板３１３ａを有し、ガス交換部側血液流路１１２の上流側の端部が開放して形成される。ケース本体３１１のガス交換部側血液流路１１２の上流側の端部は、熱交換部２のケース本体２１１の熱交換部側血液流路１１１の下流側の端部に接続される。

【0045】

出口側板３１３ａは、ガス交換部３における血液の流通方向Ｂの下流側の端部側に配置される。出口側板３１３ａには、ガス交換部側血液出口３１３ｂが形成される。

【0046】

ガス交換部側血液出口３１３ｂは、血液がガス交換部３から外部に排出されるポートである。ガス交換部側血液出口３１３ｂは、出口側板３１３ａに形成され、人工肺１におけるガス交換部側血液流路１１２の最下流側において、血液の流通方向Ｂに延びる筒状に形成される。

【0047】

熱交換部２のハウジング２１及びガス交換部３のハウジング３１において、流体導入ケース部２１４，３１４は、流体（熱交換用の冷温水、ガス交換用の酸素ガス）を導入する導入路を構成する。
流体導入ケース部２１４，３１４は、図２、図３、図５及び図６に示すように、流体導入ケース本体２１６，３１６と、流体導入ポート２１５，３１５と、を有する。

【0048】

流体導入ケース本体２１６，３１６は、中空糸束２０，３０の流体導入円弧状側面２０１，３０１の側部を覆うように流体導入円弧状側面２０１，３０１の側部に沿って配置される。流体導入ケース本体２１６，３１６は、外側面が、Ｘ方向の一方側に凸となる円弧状に形成され、内側面が、中空糸束２０，３０の流体導入円弧状側面２０１，３０１の側部に沿って凹んだ円弧状に形成される。

【0049】

流体導入ポート２１５，３１５は、流体導入ケース本体２１６，３１６のＹ方向の中央において、Ｘ方向の外側に延出する筒状に形成される。流体導入ポート２１５，３１５は、流体（冷温水、酸素ガス）が導入されるポートである。流体導入ポート２１５，３１５から導入された流体（冷温水、酸素ガス）は、流体導入ケース本体２１６，３１６を通って、ケース本体２１１，３１１のＸ方向の一端部側の側部から、ケース本体２１１，３１１の内部に導入される。

【0050】

流体導入ケース本体２１６，３１６は、図２、図３、図５及び図６に示すように、円弧状に形成される外側壁部２１６ａ，３１６ａと、一対の円弧方向端部閉鎖壁部２１６ｂ，３１６ｂと、一対の積層方向端部壁部２１６ｃ，３１６ｃ（図３、図６参照）と、一対の導入側規制板２５，３５（規制部材）と、を有する。

【0051】

外側壁部２１６ａ，３１６ａは、中空糸束２０，３０のＸ方向の一方側の端部からＸ方向の外側に離間した位置において、円弧状に延びる。外側壁部２１６ａ，３１６ａは、Ｘ方向の両端部の側方の外側の側面がＸ方向の一方側に凸となる円弧状に形成される。

【0052】

一対の円弧方向端部閉鎖壁部２１６ｂ，３１６ｂは、流体導入ケース本体２１６，３１６の円弧方向の両端部において、Ｘ方向に延びる板状に形成される。
一対の積層方向端部壁部２１６ｃ，３１６ｃは、中空糸束２０，３０の積層方向の両端部において、円弧状に延びる板状に形成される。

【0053】

一対の導入側規制板２５，３５は、それぞれ、流体導入ケース本体２１６，３１６の外側壁部２１６ａ，３１６ａのＸ方向の内側の面から中空糸束２０，３０側に向けてＸ方向の内側に突出して形成される。一対の導入側規制板２５，３５は、図２及び図５に示すように、それぞれ、流体導入円弧状側面２０１，３０１により導入される流体（冷温水、酸素ガス）の流れを規制する。本実施形態では、一対の導入側規制板２５，３５は、Ｙ方向への流体（冷温水、酸素ガス）の流れを規制する。

【0054】

一対の導入側規制板２５，３５は、流体導入ケース本体２１６，３１６が延びる方向において、流体導入ポート２１５，３１５と流体導入ケース本体２１６，３１６のＹ方向の端部との間に配置される。一対の導入側規制板２５，３５は、Ｙ方向において、流体導入ポート２１５，３１５を挟んで一対設けられる。

【0055】

一対の導入側規制板２５，３５の先端は、図２及び図５に示すように、それぞれ、中空糸束２０，３０から隙間Ｓａ１，Ｓｂ１離間して配置される。本実施形態においては、隙間Ｓａ１，Ｓｂ１を、導入側規制板２５，３５の先端と中空糸束２０，３０とが最短距離となる部分の隙間とした。一対の導入側規制板２５，３５は、外側壁部２１６ａ，３１６ａにおける中空糸束２０，３０の厚さ方向の全域に亘って形成されている。

【0056】

導入側規制板２５，３５の中空糸束２０，３０側の先端と中空糸束２０，３０との間に形成される隙間Ｓａ１，Ｓｂ１は、流体（冷温水、酸素ガス）を流通させるために設けられる隙間である。隙間Ｓａ１，Ｓｂ１を設けることにより、流体導入ポート２１５，３１５から流体導入ケース本体２１６，３１６に導入された流体（冷温水、酸素ガス）の一部をＹ方向の端部側に流通させる。隙間Ｓａ１，Ｓｂ１は、例えば、０．１ｍｍ～１０ｍｍが好ましく、本実施形態においては、例えば、２ｍｍに設定されている。

【0057】

導入側規制板２５，３５は、中空糸束２０，３０における複数の中空糸膜２２，３２を積層方向に見た場合の中心Ｃ１と流体導入ポート２１５，３１５の中心とを結ぶ線に対して、中空糸束２０，３０の中心Ｃ１と導入側規制板２５，３５における中空糸束２０，３０側の先端とを結ぶ線の規制板配置角度α１，β１が、１～８９°の範囲の位置に配置されることが好ましく、２０～４０°であることがより好ましい。本実施形態においては、例えば、規制板配置角度α１，β１を３０°に設定した。

【0058】

熱交換部２のハウジング２１及びガス交換部３のハウジング３１において、流体排出ケース部２１７，３１７は、流体（熱交換用の冷温水、ガス交換用の酸素ガス）を排出する排出路を構成する。
流体排出ケース部２１７，３１７は、図２、図３、図５及び図６に示すように、流体排出ケース本体２１９，３１９と、流体排出ポート２１８，３１８と、を有する。

【0059】

流体排出ケース本体２１９，３１９は、中空糸束２０，３０の流体排出円弧状側面２０２，３０２の側部を覆うように流体排出円弧状側面２０２，３０２の側部に沿って配置される。流体排出ケース本体２１９，３１９は、外側面が、Ｘ方向の他方側に凸となる円弧状に形成され、内側面が、中空糸束２０，３０の流体排出円弧状側面２０２，３０２の側部に沿って凹んだ円弧状に形成される。

【0060】

流体排出ポート２１８，３１８は、流体排出ケース本体２１９，３１９のＹ方向の中央において、Ｘ方向の外側に延出する筒状に形成される。流体排出ポート２１８，３１８は、流体（冷温水、酸素ガス）が排出されるポートである。流体排出ケース本体２１９，３１９を通って流体排出ポート２１８，３１８から排出された流体（冷温水、酸素ガス）は、流体排出ケース部２１７，３１７の外部に排出される。

【0061】

流体排出ケース本体２１９，３１９は、図２、図３、図５及び図６に示すように、円弧状に形成される外側壁部２１９ａ，３１９ａと、一対の円弧方向端部閉鎖壁部２１９ｂ，２１９ｂと、一対の積層方向端部壁部２１９ｃ，２１９ｃ（図３、図６参照）と、を有する。

【0062】

外側壁部２１９ａ，３１９ａは、中空糸束２０，３０のＸ方向の端部からＸ方向の外側に離間した位置において、円弧状に延びる。外側壁部２１９ａ，３１９ａは、Ｘ方向の両端部の側方の外側の側面がＸ方向の他方側に凸となる円弧状に形成される。

【0063】

一対の円弧方向端部閉鎖壁部２１９ｂ，３１９ｂは、流体排出ケース本体２１９，３１９の円弧方向の両端部において、Ｘ方向に延びる板状に形成される。
一対の積層方向端部壁部２１９ｃ，３１９ｃは、中空糸束２０，３０の積層方向の両端部において、円弧状に延びる板状に形成される。

【0064】

以上のように構成される人工肺１における血液の流れについて説明する。
図１に示すように、人工肺１においては、熱交換部側血液入口２１２ｂから熱交換部２に導入された血液は、熱交換部側血液流路１１１を流通方向Ｂに流れる。熱交換部側血液流路１１１を流れる血液は、熱交換部２の各中空糸膜２２の複数の中空糸２２１の間を通過する。熱交換部側血液流路１１１を流れる血液は、中空糸束２０の各中空糸膜２２の複数の中空糸２２１の表面に接触する。

【0065】

熱交換部２における中空糸束２０を構成する複数の中空糸膜２２の複数の中空糸２２１には、冷温水が流通されている。熱交換部２における複数の中空糸膜２２の複数の中空糸２２１を流通される冷温水は、流体導入ケース部２１４を介して複数の中空糸２２１の内部に導入され、流体排出ケース部２１７を介して、外部に排出される。

【0066】

複数の中空糸膜２２の複数の中空糸２２１を流れる冷温水との間では、熱交換（加温又は冷却）が行われる。熱交換部２において熱交換が行われた血液は、ガス交換部３に導入される。

【0067】

ここで、流体導入ケース部２１４の内部には、図２に示すように、一対の導入側規制板２５が設けられている。一対の導入側規制板２５は、それぞれ、Ｘ方向の一方側（図２の左側）におけるＹ方向に離間した位置において、外側壁部２１６ａのＸ方向の内側の面からＸ方向の内側に突出して形成される。そのため、流体導入ケース部２１４を介して複数の中空糸２２１の内部に導入される冷温水は、Ｙ方向の両端部側への流通が規制される。これにより、冷温水の流れを規制して、中空糸膜２２におけるＸ方向の膜面積が広いＹ方向の中央側の部分（中空糸２２１が長い部分）により多くの冷温水を流通させることができ、熱交換効率を向上させることができる。

【0068】

図１に示すように、ガス交換部３に導入された血液は、ガス交換部側血液流路１１２を流通方向Ｂに流れる。ガス交換部側血液流路１１２を流れる血液は、ガス交換部３の各中空糸膜３２の複数の中空糸３２１の間を通過する。ガス交換部側血液流路１１２を流れる血液は、ガス交換部３において、中空糸束３０の各中空糸膜３２の複数の中空糸３２１の表面に接触する。

【0069】

ガス交換部３における中空糸束３０を構成する複数の中空糸膜３２の複数の中空糸３２１には、酸素ガスが流通されている。ガス交換部３における複数の中空糸膜３２の複数の中空糸３２１を流通される酸素ガスは、流体導入ケース部３１４を介して複数の中空糸３２１の内部に導入され、流体排出ケース部３１７を介して、外部に排出される。

【0070】

複数の中空糸膜３２の複数の中空糸３２１を流れる酸素ガスとの間では、ガス交換が行われる。ガス交換部３においてガス交換が行われた血液は、ガス交換部側血液出口３１３ｂから外部に排出される。

【0071】

ここで、流体導入ケース部３１４の内部には、一対の導入側規制板３５が設けられている。一対の導入側規制板３５は、それぞれ、Ｘ方向の一方側（図２、図５の左側）におけるＹ方向に離間した位置において、外側壁部３１６ａのＸ方向の内側の面からＸ方向の内側に突出して形成される。そのため、流体導入ケース部３１４を介して複数の中空糸３２１の内部に導入される酸素ガスは、Ｙ方向の両端部側への流通が規制される。これにより、酸素ガスの流れを規制して、中空糸膜３２におけるＸ方向の膜面積が広いＹ方向の中央側の部分（中空糸３２１が長い部分）により多くの酸素ガスを流通させることができ、ガス交換効率を向上させることができる。

【0072】

このように、人工肺１においては、熱交換部２による熱交換によって、血液の温度調整が行われ、温度調整が行われた血液は、ガス交換部３によってガス交換が行われる。

【0073】

以上説明した本実施形態の人工肺１の熱交換部２及びガス交換部３によれば、以下のような効果を奏する。

【0074】

人工肺１を、流体交換部（熱交換部２、ガス交換部３）を備えて構成し、流体交換部（熱交換部２、ガス交換部３）を、積層された複数の中空糸膜２２，３２により構成された中空糸束２０，３０と、中空糸束２０，３０を収容するハウジング２１，３１と、を備えて構成した。中空糸束２０，３０を、複数の中空糸膜２２，３２の積層方向に直交する方向の一端部において円弧状に形成される流体導入円弧状側面２０１，３０１と、複数の中空糸膜２２，３２の積層方向に直交する方向の他端部において円弧状に形成される流体排出円弧状側面２０２，３０２を有して構成し、ハウジング２１，３１を、流体導入円弧状側面２０１，３０１に導入される流体の流れを規制する導入側規制板２５，３５を有して構成した。これにより、流体（冷温水、酸素ガス）の流れを規制して、中空糸膜２２，３２におけるＸ方向の膜面積が広いＹ方向の中央側の部分（中空糸２２１，３２２が長い部分）により多くの流体（冷温水、酸素ガス）を流通させることができ、熱交換効率又はガス交換効率を向上させることができる。

【0075】

ハウジング２１，３１は、内部に中空糸束２０，３０が配置されると共に複数の中空糸膜２２，３２の積層方向に直交する方向の両端部の側方が開放して形成されるケース本体２１１，３１１と、流体導入円弧状側面２０１，３０１の側部を覆うように流体導入円弧状側面２０１，３０１の側部に沿って配置される流体導入ケース本体２１６，３１６と、流体導入ケース本体２１６，３１６に設けられる流体導入ポート２１５，３１５と、流体排出円弧状側面２０２，３０２の側部を覆うように流体排出円弧状側面２０２，３０２の側部に沿って配置される流体排出ケース本体２１９，３１９と、流体排出ケース本体２１９，３１９に設けられる流体排出ポート２１８，３１８と、を有し、導入側規制板２５，３５は、流体導入ケース本体２１６，３１６に設けられる。

【0076】

これにより、流体導入ポート２１５，３１５を介して流体導入ケース本体２１６，３１６に流体を導入する際に、流体導入ケース本体２１６，３１６に設けられた導入側規制板２５，３５により流体の流れを容易に規制できる。

【0077】

導入側規制板２５，３５は、流体導入ケース本体２１６，３１６が延びる方向において流体導入ポート２１５，３１５と流体導入ケース本体２１６，３１６の端部との間に配置される。これにより、流体導入ケース本体２１６，３１６が延びる方向における両端部側への流体（冷温水、酸素ガス）の流れを規制して、流体導入ケース本体２１６，３１６が延びる方向における中央部側に流体（冷温水、酸素ガス）を容易に導くことができる。

【0078】

導入側規制板２５，３５は、流体導入ケース本体２１６，３１６から中空糸束２０，３０側に向けて突出する板状に形成される。これにより、導入側規制板２５，３５が板状の部材により形成されることで、簡易な構成により、導入側規制板２５，３５を構成できる。

【0079】

導入側規制板２５，３５は、中空糸束２０，３０における複数の中空糸膜２２，３２を積層方向に見た場合の中心と流体導入ポート２１５，３１５又は流体排出ポート２１８，３１８とを結ぶ線に対して、中空糸束２０，３０の中心と導入側規制板２５，３５における中空糸束２０，３０側の先端とを結ぶ線の角度が、１～８９°の範囲の位置に配置される。これにより、流体（冷温水、酸素ガス）の流れを効率よく規制して、中空糸膜２２，３２におけるＸ方向の膜面積が広いＹ方向の中央側の部分（中空糸２２１，３２２が長い部分）により多くの流体（冷温水、酸素ガス）を一層流通させることができ、熱交換効率又はガス交換効率を一層向上させることができる。

【0080】

流体導入ケース本体２１６，３１６は、複数の中空糸膜２２，３２の積層方向に直交する方向の両端部の側方の外側の側面が円弧状に形成される。これにより、中空糸束２０，３０において、中空糸２２１，３２１の長さが長い部分と短い部分とが形成されるため、中空糸２２１，３２１の長さが短い部分側への流体の流れを規制部材により規制することで、熱交換効率又はガス交換効率を一層向上させることができる。

【0081】

中空糸膜２２，３２は、所定方向に延びる複数の中空糸２２１，３２１が平行に並んで配置されることで形成されており、積層された複数の中空糸膜２２，３２のうち一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの中空糸２２１Ａ，３２１Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの中空糸２２２Ａ，３２２Ａとを、角度θ１，θ２を有した状態で配置した。そのため、一の中空糸膜２２Ａ，３２Ａの中空糸２２１Ａ，３２１Ａと他の中空糸膜２２Ｂ，３２Ｂの中空糸２２２Ａ，３２２Ａとに角度を有さないで配置した場合と比べて、積層方向の中空糸膜２２，３２の間隔のばらつきを小さくできる。これにより、複数の中空糸膜２２，３２の積層方向において、熱交換部２における熱交換効率及びガス交換部３におけるガス交換の効率を向上させることができると共に、血液流路の圧力損失も低下させることができる。

【0082】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図８は、本発明の第２実施形態の熱交換部２Ａを示す図である。第２実施形態においては、第１実施形態で説明した構成については、その説明を省略する。

【0083】

図８に示すように、第２実施形態の熱交換部２Ａは、第１実施形態の熱交換部２の導入側規制板２５に代えて、導入側規制板２７を備える。

【0084】

導入側規制板２７は、第１実施形態の導入側規制板２５と比べて、中空糸束２０との間に隙間を有さずに配置される。導入側規制板２７は、流体（冷温水）が通過可能な発泡体により構成される。発泡体としては、例えば、スポンジを挙げることができる。

【0085】

導入側規制板２７は、中空糸束２０における複数の中空糸膜２２を積層方向に見た場合の中心Ｃ１と流体導入ポート２１５の中心とを結ぶ線に対して、中空糸束２０の中心Ｃ１と導入側規制板２７における中空糸束２０側の先端とを結ぶ線の規制板配置角度α３が、１～８９°の範囲の位置に配置されることが好ましく、２０～４０°であることがより好ましい。本実施形態においては、例えば、規制板配置角度α３を３０°に設定した。

【0086】

以上のように構成される導入側規制板２７は、流体（冷温水）のＹ方向の両端部側への移動を規制しつつ、流体が通過可能な発泡体により構成されることで、流体をＹ方向の両端部側に流通させることができる。

【0087】

なお、図示及び説明を省略するが、ガス交換部においても、導入側規制板は、第２実施形態の熱交換部２Ａと同様に、中空糸束３０との間に隙間を有さずに配置され、流体（酸素ガス）が通過可能な発泡体により構成される。発泡体としては、例えば、スポンジを挙げることができる。

【0088】

以上説明した第２実施形態によれば、熱交換部２Ａ及びガス交換部においては、第１実施形態と同様に、流体（冷温水、酸素ガス）の流れを規制して、中空糸膜２２，２３におけるＸ方向の膜面積が広いＹ方向の中央側の部分（中空糸２２１，３２２が長い部分）により多くの流体（冷温水、酸素ガス）を流通させることができ、熱交換効率又はガス交換効率を向上させることができる。

【0089】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図９は、本発明の第３実施形態の熱交換部２Ｂを示す図である。第３実施形態においては、第１実施形態で説明した構成については、その説明を省略する。

【0090】

図９に示すように、第３実施形態の熱交換部２Ｂの流体排出ケース本体２１９は、第１実施形態の熱交換部２の構成に加えて、一対の排出側規制板２６（規制部材）を有する。つまり、第２実施形態の熱交換部２Ｂにおいては、流体導入ケース本体２１６は、一対の導入側規制板２５（規制部材）を有しており、かつ、流体排出ケース本体２１９は、一対の排出側規制板２６，（規制部材）を有している。

【0091】

図９に示すように、一対の排出側規制板２６は、それぞれ、流体排出ケース本体２１９の外側壁部２１９ａのＸ方向の内側の面から中空糸束２０側に向けてＸ方向の内側に突出して形成される。一対の排出側規制板２６は、それぞれ、流体排出円弧状側面２０２から排出される流体（冷温水、酸素ガス）の流れを規制する。

【0092】

一対の排出側規制板２６は、流体排出ケース本体２１９が延びる方向において、流体排出ポート２１８と流体排出ケース本体２１９のＹ方向の端部との間に配置される。一対の排出側規制板２６は、Ｙ方向において、流体排出ポート２１８を挟んで一対設けられる。

【0093】

一対の排出側規制板２６の先端は、それぞれ、中空糸束２０から隙間Ｓａ２離間して配置される。本実施形態においては、隙間Ｓａ２を、排出側規制板２６の先端と中空糸束２０とが最短距離となる部分の隙間とした。一対の排出側規制板２６は、外側壁部２１９ａの中空糸束２０の厚さ方向の全域に亘って形成されている。

【0094】

排出側規制板２６の中空糸束２０側の先端と中空糸束２０との間に形成される隙間Ｓａ２は、流体（冷温水、酸素ガス）を流通させるために設けられる隙間である。隙間Ｓａ２を設けることにより、流体排出ケース本体２１９から排出された流体（冷温水、酸素ガス）をＹ方向の中央側に流通させる。隙間Ｓａ２は、例えば、０．１ｍｍ～１０ｍｍが好ましく、本実施形態においては、例えば、２ｍｍに設定されている。

【0095】

排出側規制板２６は、中空糸束２０における複数の中空糸膜２２を積層方向に見た場合の中心Ｃ２と流体排出ポート２１８の中心とを結ぶ線に対して、中空糸束２０，３０の中心Ｃ２と排出側規制板２６における中空糸束２０側の先端とを結ぶ線の規制板配置角度α２，β２が、１～８９°の範囲の位置に配置されることが好ましく、２０～４０°であることがより好ましい。本実施形態においては、例えば、規制板配置角度α２を３０°に設定した。

【0096】

このように、流体排出ケース部２１７の内部には、一対の排出側規制板２６が設けられている。一対の排出側規制板２６は、それぞれ、Ｘ方向の他方側（図９の左側）におけるＹ方向に離間した位置において、外側壁部２１９ａのＸ方向の内側の面からＸ方向の内側に突出して形成される。そのため、流体排出ケース部２１７を介して複数の中空糸２２１の内部から排出される冷温水は、Ｙ方向の両端部側への流通が規制される。これにより、冷温水の流れを規制して、中空糸膜２２におけるＸ方向の膜面積が広いＹ方向の中央側の部分（中空糸２２１が長い部分）により多くの冷温水を流通させることができ、熱交換効率を向上させることができる。

【0097】

以上のように構成される排出側規制板２８は、流体（冷温水）のＹ方向の両端部側への移動を規制しつつ、流体をＹ方向の両端部側に流通させることができる。

【0098】

なお、図示及び説明を省略するが、ガス交換部においても、第３実施形態の熱交換部２Ｂと同様に、排出側規制板を設けることができる。

【0099】

以上説明した第３実施形態によれば、流体（冷温水、酸素ガス）の流れを規制して、中空糸膜２２，３２におけるＸ方向の膜面積が広いＹ方向の中央側の部分（中空糸２２１，３２２が長い部分）により多くの流体（冷温水、酸素ガス）を流通させることができ、熱交換効率又はガス交換効率を向上させることができる。

【0100】

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１０は、本発明の第４実施形態の熱交換部２Ｃを示す図である。第４実施形態においては、第１実施形態及び第３実施形態で説明した構成については、その説明を省略する。

【0101】

図１０に示すように、第３実施形態の熱交換部２Ｃにおいては、流体導入ケース本体２１６は、一対の導入側規制板２５（規制部材）を有しておらず、かつ、流体排出ケース本体２１９は、一対の排出側規制板２６（規制部材）を有している。図示及び説明を省略するが、ガス交換部においても、第４実施形態の熱交換部２Ｃと同様に、排出側規制板を設けることができる。

【0102】

第４実施形態によれば、流体排出ケース本体２１９に一対の排出側規制板２６（規制部材）を設けることより、第３実施形態と同様に、熱交換効率又はガス交換効率を向上させることができる。

【0103】

以上、本発明の人工肺１の好ましい実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

【0104】

例えば、前記実施形態では、人工肺１が、熱交換部２とガス交換部３とを備えて構成したが、これに限定されず、人工肺１は、熱交換部２を備えなくてもよい。

【0105】

また、前記第２実施形態では、中空糸束２０との間に隙間を有さずに配置される導入側規制板２７を設けたが、これに限定されない。前記第３実施形態と同様に、前記第２実施形態の導入側規制板２７に加えて、中空糸束２０との間に隙間を有さずに配置される排出側規制板を設けてもよい。前記第４実施形態と同様に、導入側規制板２７を設けずに、中空糸束２０との間に隙間を有さずに配置される排出側規制板を設けてもよい。

【0106】

また、流体導入ケース本体２１６，３１６の外側壁部２１６ａ，３１６ａの平面視における形状は、Ｘ方向の内側及び外側の側面がＸ方向の一方側に凸となる円弧状に限定されず、Ｙ方向に延びる直線状でもよい。流体排出ケース本体２１９，３１９の外側壁部２１９ａ，３１９ａの平面視における形状は、Ｘ方向の内側及び外側の側面がＸ方向の他方側に凸となる円弧状に限定されず、Ｙ方向に延びる直線状でもよい。

【0107】

次に、第１実施形態のガス交換部３を用いた実験例により、本発明について更に説明する。本実験例において、下記の寸法及び位置条件のガス交換部３を用いて、下記実験方法により、下記実験結果を得た。なお、本発明は下記実験例に限定されるものではない。

【0108】

（ガス交換部３の寸法及び位置条件）
第１実施形態のガス交換部３を用いると共に、下記の寸法及び位置条件のものを用いて、寸法及び位置条件を同様の構成としたガス交換部３を２つ作製し、実験検体１、２とした。

【0109】

ガス交換部３の中空糸束３０において、一の中空糸膜３２Ａの中空糸３２１Ａと他の中空糸膜３２Ｂの中空糸３２１Ｂとが成す角度θ２を１０°とした。
ガス交換部３の中空糸束３０において、一対のシール部３３のＸ方向の内側に形成される血液流路１１の半径Ｒｂ２を４４±１ｍｍとした。
ガス交換部３の中空糸束３０において、中空糸束３０のＸ方向の両端部の円弧状の部分の半径Ｒｂ１を５４±１ｍｍとした。
導入側規制板３５の中空糸束３０側の先端と中空糸束３０との間に形成される隙間Ｓｂ１を２±２ｍｍとした。

【0110】

一対の導入側規制板３５を、中空糸束３０における複数の中空糸膜３２を積層方向に見た場合の中心Ｃ２と流体導入ポート３１５の中心とを結ぶ線に対して、中空糸束３０の中心Ｃ２と導入側規制板３５における中空糸束３０側の先端とを結ぶ線の規制板配置角度β１を２０°～４０°となる位置に配置した。

【0111】

（実験方法）
上記の２つの実験検体１、２に二酸化炭素濃度が高い血液を流通させながら、４００ｍｌ／ｍｉｎ以上の酸素ガスを流通させるガス交換試験を実施した場合において、血液中の二酸化酸素の移動量を測定し、一対の導入側規制板３５の有無（規制板３５：無又は有）による血液中の二酸化炭素の移動量を比較した。

【0112】

（実験結果）
以下の実験結果を得ることができる。
（１）実験検体１
実験検体１（規制板３５：無）→二酸化炭素移動量：２６０ｍｌ／ｍｉｎ
実験検体１（規制板３５：有）→二酸化炭素移動量：３１０ｍｌ／ｍｉｎ
（２）実験検体２
実験検体２（規制板３５：無）→二酸化炭素移動量：３００ｍｌ／ｍｉｎ
実験検体２（規制板３５：有）→二酸化炭素移動量：３６０ｍｌ／ｍｉｎ

【0113】

以上の実験結果により、実験検体１、２について、一対の導入側規制板３５が有る場合には、一対の導入側規制板３５が無い場合よりも、二酸化炭素の移動量が大きく、ガス交換率が向上することが分かった。

【符号の説明】

【0114】

１ 人工肺
２，２Ａ 熱交換部（流体交換部）
３ ガス交換部（流体交換部）
２０，３０ 中空糸束
２１，３１ ハウジング（ケーシング部材）
２２，３２ 中空糸膜
２５，３５ 導入側規制板（規制部材）
２６ 排出側規制板（規制部材）
２０１，３０１ 流体導入円弧状側面（流体導入部）
２０２，３０２ 流体排出円弧状側面（流体排出部）
２１１，３１１ ケース本体
２１５，３１５ 流体導入ポート
２１６，３１６ 流体導入ケース本体
２１８，３１８ 流体排出ポート
２１９，３１９ 流体排出ケース本体
２２１，３２１ 中空糸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】