(57)【要約】【課題】脱気可能面積が十分確保された高充填率のガス交換部材により液体中の溶存気体などを効率よく脱気できる、小型の医療用脱気モジュールと医療用脱気モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】液体Ｗが内部を流通する医療用送液管に設けられ、液体Ｗ中に含まれる溶存気体Ｋなどを除去する医療用脱気モジュールであって、外装体２０内に中空糸膜３０ａを束ねた高密度部３２と、高密度部３２と連通する低密度部３３とからなるガス交換部３１を設け、低密度部３３の中空糸膜３０ａを排気部２３にポッティングしたことを特徴とする。【選択図】図２
2008142408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が内部を流通する医療用送液管に設けられ、前記液体中に含まれる溶存気体あるいは気泡を除去する医療用脱気モジュールにおいて、
前記液体中の溶存空気又は気泡が外部から内腔に透過する通気性のある多孔性のガス交換部材であって、外装体内に密に配置された高密度部、及び、当該高密度部からの溶存空気又は気泡が導かれるように前記高密度部と連通し疎の状態とされた低密度部を有するガス交換部と、
当該ガス交換部からの前記溶存空気又は気泡を前記外装体の外部に排気する排気部と、を備え、
前記低密度部の端部が前記排気部にポッティング剤によりポッティングされていることを特徴とする医療用脱気モジュール。
【請求項２】
前記ガス交換部は、前記ガス交換部材を前記外装体内で複数回往復させることにより前記高密度部を形成し、当該高密度部から引き出された前記ガス交換部材の端部により前記低密度部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の医療用脱気モジュール。
【請求項３】
前記低密度部は、前記ガス交換部材相互が当該ガス交換部材の外径以上に離間して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用脱気モジュール。
【請求項４】
前記ガス交換部は、前記高密度部の充填率が４０％〜８０％、前記低密度部の充填率が３５％未満としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の医療用脱気モジュール。
【請求項５】
前記外装体は、前記排気部の近傍に、前記ポッティング剤の前記高密度部側への移動を制限する凸部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の医療用脱気モジュール。
【請求項６】
前記高密度部は、前記ガス交換部材を複数回巻回することにより形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の医療用脱気モジュール。
【請求項７】
前記ガス交換部材は、中空糸膜により構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の医療用脱気モジュール。
【請求項８】
液体が内部を流通する医療用送液管に設けられ、前記液体中に含まれる溶存気体あるいは気泡を除去する脱気モジュールの製造方法において、
前記液体中の溶存空気又は気泡が外部から内腔に透過する通気性のある多孔性のガス交換部材を外装体内に密に配置された高密度部、及び、当該高密度部と連通し疎状態とされた低密度部、を有するように形成するガス交換部形成工程と、
前記外装体に設けられた排気部に、前記ガス交換部材の端部を導きポッティングするポッティング工程と、
を有することを特徴とする医療用脱気モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記ガス交換部形成工程は、前記高密度部の充填率が４０％〜８０％、前記低密度部の充填率が３５％未満となるようにしたことを特徴とする請求項８に記載の医療用脱気モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記ガス交換部形成工程は、前記ガス交換部材として中空糸膜を用いたことを特徴とする請求項８又は９に記載の医療用脱気モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記ポッティング工程は、前記低密度部のガス交換部材が隣接するガス交換部材に対し前記ガス交換部材の外径以上離間してポッティングすることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の医療用脱気モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸液剤などの液体に含まれる気泡や溶存気体を除去する医療用脱気モジュールとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、人の血管内の治療又は診断などに用いられる医療機器では、生理食塩水などが使用されるが、この液体に含まれる気泡は、血管の閉塞、ノイズの発生、輸液の停止など種々の問題を起こすことから、速やかに除去されるべきものである。
【０００３】
このような脱気に当り、従来から、医療機器を使用する前に、生理食塩水等の液体で医療機器内を満たす、いわゆるプライミングが行なわれているが、最近のプライミングでは、予め所定の溶存酸素濃度以下まで脱気した液体を使用し、除去が困難な溶存空気が多少存在しても、これを液体中に取り込む方法も提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、プライミングを行なっても医療機器によっては、機器の作動に伴って溶存空気が気泡化する虞があり、空気の除去手段としては不完全である。
【０００５】
このような溶存空気の除去方法としては、透過膜を使用する方法、煮沸や減圧による方法、不活性ガスのバブリング、超音波脱気法、還元反応法等があり（下記特許文献１参照）、さらに、溶存酸素をガス交換膜により除去する方法もある（下記特許文献２参照）。
【０００６】
しかし、このような方法で脱気した液体は、通気性の低い容器に封入した後、医療機器の使用時に容器から取り出して使用することになり、容量に限界があり、長時間にわたる医療機器の使用には好ましくない。生体内に注入する液体は、煮沸によって変質するものもあり、変質しないとしても脱気した液体を予め準備することは、医療従事者にとっては大きな負担になり、保存中や移動中あるいは保存容器から取り出して使用する過程で、大気中の空気（気体）が液に溶け込む虞もある。
【０００７】
特に、医療機器では、液体からの脱気が、医療機器を操作する術者の操作性や取扱い性に悪影響を及ぼさないことが肝要であり、しかも、患者の安全性確保、作動や運転状態の安定的継続性の確保、他の機器との組み合わせの良否など、あらゆる問題が全て解消されてはじめて使用可能となるのであって、単に液体から空気を脱気するのみでは、医療機器としての実用性はない。
【０００８】
そこで、このような問題が少ない脱気モジュールが提案されている。この脱気モジュールは、外装体内にガス交換膜をポッティングしたものであるが、医療用脱気モジュールは、大流量の工業用の脱気モジュールとは異なり、小流量で小型であることから、遠心ポッティング法を使用する製造法では技術的には困難かつ非効率である。
【０００９】
遠心ポッティング法とは、脱気モジュールの外装体内にガス交換部材を設置した後、この端部にポッティング剤をポッティングし、これを遠心機に設置して回転させ、遠心力によりポッティング剤が毛細管現象により不必要にガス交換部材間に入り込まないようにするものであり、ガス交換部材の表面に対するポッティング剤の過剰付着を防止し、ガス交換能力の低下を抑制できる。
【００１０】
しかし、遠心機内で回転しながらポッティング剤を硬化させると、ポッティング剤自体が傾斜状態となり、部分的なポッティング不足を防止しようとすれば、ポッティング剤の充填幅を１０mm前後確保しておく必要がある。医療用送液管の流量に対応した小型脱気モジュールのガス交換膜の有効長は、概ね５０mm以下である点を考慮すれば、遠心ポッティング法により小型の脱気モジュールを製造すると、ポッティング剤の充填幅の分、ガス交換部材のデッドヴォリュームが大きくなり、しかも、ポッティング剤の微小な傾きや充填量の誤差によって、ガス交換膜の有効膜面積のばらつきが大きくなる。また、数１０分遠心機を回転させながらポッティング剤の硬化をさせるので、瞬間的に硬化する物質をポッティング剤の材料として採用することはできない。
【００１１】
特に、遠心ポッティング法では、外装体内でのガス交換部材の充填率を６０％以下に抑えなければ、毛細管現象によりポッティング剤が完全にガス交換部材の隙間に行き渡らないことから、６０％〜８０％という高密度の充填率とすることはきわめて困難で、効率のよい脱気はできず、生産しても非常に効率が悪い方法とならざるを得ない。
【特許文献１】特開平５−３１７４１６号公報（要約、段落「００１９」「００２７」参照）
【特許文献２】特開平１１−９９０２号公報（要約、段落「０００３」「０００８」「０００９」参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、脱気可能面積が十分確保された高充填率のガス交換部材により液体中の溶存気体などを効率よく脱気できる、小型の医療用脱気モジュールを提供することにある。
【００１３】
また、本発明方法の目的は、遠心ポッティング法を使用せずにポッティングすることができ、ポッティング剤によるガス交換部材の脱気可能面積の損失を最小限に抑えることができる、医療用脱気モジュールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成する本発明の医療用脱気モジュールは、液体が内部を流通する医療用送液管に設けられ、前記液体中に含まれる溶存気体あるいは気泡を除去する医療用脱気モジュールにおいて、前記液体中の溶存空気又は気泡が外部から内腔に透過する通気性のある多孔性のガス交換部材であって、外装体内に密に配置された高密度部、及び、当該高密度部からの溶存空気又は気泡が導かれるように前記高密度部と連通し疎の状態とされた低密度部を有するガス交換部と、当該ガス交換部からの前記溶存空気又は気泡を前記外装体の外部に排気する排気部と、を備え、前記低密度部の端部が前記排気部にポッティング剤によりポッティングされていることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成する本発明の医療用脱気モジュールの製造方法は、液体が内部を流通する医療用送液管に設けられ、前記液体中に含まれる溶存気体あるいは気泡を除去する脱気モジュールの製造方法において、前記液体中の溶存空気又は気泡が外部から内腔に透過する通気性のある多孔性のガス交換部材を外装体内に密に配置された高密度部、及び、当該高密度部と連通し疎状態とされた低密度部、を有するように形成するガス交換部形成工程と、前記外装体に設けられた排気部に、前記ガス交換部材の端部を導きポッティングするポッティング工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、外装体内に設けた通気性のある多孔性のガス交換部材で構成されたガス交換部から引き出されたガス交換部材の端部を排気部にポッティング剤によりポッティングしたので、遠心ポッティング法を使用することなくポッティングでき、しかも、ポッティングする部分は排気部のみとなり、接触表面積を十分確保でき、液体中の溶存気体などの脱気を効率よく行うことができる。しかも、ポッティング剤により覆われることがない高充填率のガス交換部となるので、接触表面積も大きくなり、より効率的に脱気でき、さらに小型化も可能となる。
【００１７】
また、外装体内のガス交換部を高密度部と、当該高密度部と連通する低密度部とから構成し、低密度部を高密度部から引き出されたガス交換部材の端部により構成すると、ポッティングする部分は一層少なく、上記効果は一層顕著なものとなる。特に、相互がガス交換部材の外径以上に離間させるか、あるいは排気部と高密度部との間の外装体に凸部を設けると、ポッティング剤が毛細管現象により高密度部への移動を構造的に防止でき、ガス交換部の接触表面積が大きくなり、より効率的に脱気できる。
【００１８】
このようなガス交換部材を中空糸膜により構成すると、高密度部を形成しやすいものとなる。例えば、中空糸膜を複数回巻回したり、あるいは中空糸膜をジグザグ状に往復させると、高密度部を簡単に形成でき、しかも外装体内に設置しやすいものとなる。
【００１９】
この脱気モジュールの外装体を、体内に液体を適用する医療機器と連結すると、予め脱気した液体を準備するなど、術者に無用な労力を強いることがなく、医療機器の使用中でも継続的に脱気でき、術者の操作性や患者の安全性など治療環境に悪影響を及ぼすことがなく、発生気泡に起因するノイズの発生、出力の不安定化及び送液による冷却不全による劣化などを抑えることもでき、正確に生体内の情報を収集することもできる。例えば、発生した超音波やレーザー等による医療機器内の共振や、熱伝導によって生じる医療機器の一部の発熱や、反射部における発熱や、液体の気化に伴う液体の急激な加減圧、あるいは管腔内での急速な送液やセンサー等の高速回転によって減圧空間が生じても、発生した溶存気体を確実に排気し、生体内へ気泡を流入させることなく安全に生体の治療を継続できる。
【００２０】
本発明の製造方法では、外装体内にガス交換部を形成し、前記外装体の排気部で前記ガス交換部材の端部をポッティングするので、遠心ポッティング法を使用することなくポッティングでき、ポッティング剤の毛細管現象によるガス交換部材の脱気可能面積の損失を最小限に抑えることができる。特に、ガス交換部におけるガス交換部材の充填率が４０％〜８０％という高密度部を形成しても、低密度部でポッティングするので、ポッティング剤が毛細管現象により高密度部へ移動することはなく、ポッティング剤による高密度部の脱気可能領域の低減を防止でき、一層脱気能力を高い脱気モジュールの製造が可能となる。
【００２１】
また、ポッティング時に、低密度部のガス交換部材が隣接するガス交換部材に対し前記ガス交換部材の外径以上に離間している状態でポッティングすると、ポッティング剤の毛細管現象を確実に抑制でき、脱気能力の低下をより防止できる。
【００２２】
さらに、前記ガス交換部材に中空糸膜を使用すると、高密度部を形成しやすいものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明に係る医療用脱気モジュールを点滴装置に使用した状態を示す概略正面図、図２は本発明の第１の実施形態に係る医療用脱気モジュールの要部拡大断面図、図３は中空糸膜をポッティングした排気部の要部拡大断面図、図４はロッドをポッティングした排気部の要部拡大断面図である。
【００２５】
本発明に係る医療用脱気モジュールＭは、例えば、人の血管中に薬液を注入する点滴装置１に使用することができる。
【００２６】
本実施形態の点滴装置１は、図１に示すように、輸液剤Wを供給可能に格納した輸液バッグ２と、輸液バッグ２に接続された送液管（チューブ）３と、送液管３の他端に接続された点滴筒４と、送液管５を介して点滴筒４に接続した脱気モジュールＭと、脱気モジュールＭから伸びる送液管６に接続されるローラポンプ７と、から構成されている。なお、図１中、符号「８」「９」は、コネクタである。
【００２７】
このように点滴装置１の輸液ラインに脱気モジュールＭを設置することによって、患者の血管内に注入される輸液剤Wから、溶存空気や気泡（以下、単に溶存空気Ｋと記す）が脱気され、安全に薬液注入を行うことができる。
【００２８】
本実施形態に係る医療用脱気モジュールM１は、図２に示すように、コネクタ８，９を介して本体２あるいは送液管６と連結される外装体２０を有している。外装体２０には、送液管５からの輸液剤Ｗ（図上実線矢印で示す）が導入される流入部２１と、輸液剤Ｗを外装体２０から流出させる流出部２２と、除去した溶存空気Ｋを外部に排気する排気部２３が設けられている。なお、これら流入部２１、流出部２２及び排気部２３は、図２に示すように、コネクタ８，９とねじ連結されるものであるが、ここにＹコネクタあるいは他の接続具あるいはクリップなどの固定具を設けて連結することもある。
【００２９】
外装体２０内には、輸液剤Ｗ中の溶存空気Ｋを透過させる通気性を有する多孔性のガス交換部材３０が設けられている。本実施形態の脱気モジュールM１は、流入部２１から流入した輸液剤Ｗから溶存空気Ｋを、ガス交換部材３０の外部から内腔に導く外部潅流式であり、そして、この溶存空気Ｋを排気部２３から外部に排出するようになっている。
【００３０】
さらに詳述する。本実施形態は、外装体２０内に設けられ、外部から内腔に前記液体中の溶存空気Ｋが透過する通気性のある多孔性のガス交換部材３０からなるガス交換部３１と、ガス交換部３１からの溶存空気Ｋを外装体２０の外部に排気する排気部２３とを有している。
【００３１】
ガス交換部３１は、ガス交換部材３０が密に配置された状態の高密度部３２と、高密度部３２に連通されかつ疎の状態とされた低密度部３３が設けられ、低密度部３３の端部３３ａを排気部２３まで導き、ここでポッティング剤Ｐ（図３，４参照）を充填してポッティング部２７を形成している。
【００３２】
高密度部３２は、細くて長尺な１本のガス交換部材３０を複数回巻回するかあるいはジグザグ状に複数回往復させることによりを形成しており、低密度部３３は、高密度部３２の端部から引き出された２本のガス交換部材３０により形成しているが、この２本のガス交換部材３０相互間は、比較的広い間隔Ｓを有するように離間されている。このようにすれば、ポッティング剤Ｐを排気部２３に充填するとき、従来の遠心ポッティング法のようにポッティング剤Ｐが毛細管現象により高密度部３２に入り込むことはなく、高密度部３２にポッティング剤Ｐが付着せず、高い脱気能力を発揮させることができる。
【００３３】
外装体２０は、両端が開放された流入部２１と流出部２２とを有しているので、予め複数回巻回することにより形成された高密度部３２であっても容易に挿入することができる。また、外装体２０は、軸線に直交するように突出管２３ａを突出させることにより排気部２３を形成しているので、高密度部３２から引き出された２本のガス交換部材３０からなる低密度部３３を突出管２３ａまで導き、これを突出管２３ａから外部まで容易に引き出すことができ、しかも、外部に引き出した状態で突出管２３ａ内に液状のポッティング剤Ｐを容易に充填できる。
【００３４】
ここに、ポッティング剤Ｐは、毛細管現象を最小限に抑えるため中粘度（約４０００ ｍＰａ・ｓ）以上のものが望ましい。種類としては、特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリウレタンアクリレート系、変性アクリレート系、シアノアクリレート系などが使用でき、特に、毛細管現象を最小限に抑えるため、紫外線や可視光や電子線によって瞬間的に硬化する変性アクリレート系、ポリウレタンアクリレート系接着剤がより望ましい。
【００３５】
ポッティング剤Ｐは、突出管２３ａ内で２本のガス交換部材３０間を埋めるが、突出管２３ａの長さは短く、しかも、比較的狭小な空間に２本のガス交換部材３０が存在するのみであるため、この空間を比較的容易に埋め尽くすことができ、ポッティング剤Ｐによりガス交換部材３０の脱気可能面積が失われる部分も少なく、突出管２３ａ内に低密度部３３を固定的に保持することができる。
【００３６】
このように、ガス交換部材３０の高密度部３２とポッティング部２７を離間させると、充填時のポッティング剤Ｐが毛細管現象により高密度部３２側に移動することはなく、また、従来の遠心ポッティング法のようなポッティング剤Ｐが傾斜したり、大きなポッティング剤の充填幅を確保することによるデッドヴォリュームの増大も全くなく、ガス交換部材３０の脱気可能面積が失われる部分も、極めて僅かで、脱気可能面積の損失を最小限に抑えることができる。
【００３７】
なお、充填したポッティング剤Ｐが硬化するとき、ポッティング部２７では、図３，４に示すように、ポッティング剤Ｐがガス交換部材３０を伝わって多少流れることもあるが、これが硬化すると、ガス交換部材３０の折れ曲がりを防止することになり、脱気の円滑化に寄与する。
【００３８】
ポッティング剤Ｐの硬化後、突出管２３ａから突出したガス交換部材３０を切除すると、ガス交換部材３０は、その端部が開口状態を保持することになり、脱気可能状態となる。
【００３９】
ガス交換部材３０の材料としては、フッ素系やポリオレフィン系の疎水性樹脂の多孔質膜を使用することが望ましく、例えば、図３に示すような、いわゆる中空糸膜３０aを使用してもよく、また、図４に示すような、スポンジ状の棒材である、いわゆる稠密ロッド３０ｂを使用してもよい。なお、ガス交換部材３０は、１本若しくは複数本使用されるが、取扱いを容易にするため、束ねてもよい。
【００４０】
このような脱気モジュールＭ１の使用実際を例示すれば、下記のようになるが、高密度部３２と低密度部３３は外装体２０内で独立して形成してもよいことからそれぞれ別物として例示する。
【００４１】
＜外装体の寸法＞
外装体２０の内径（Ｘ）は、１ｍｍ〜２０ｍｍ、より好ましくは、２ｍｍ〜１０ｍｍ、さらに好ましくは、４ｍｍ〜７ｍｍであり、これら数値から外装体２０の内腔面積（Ａ）は、０．７９ｍｍ２〜３１４ｍｍ２、より好ましくは、３．１４ｍｍ２〜７８．５ｍｍ２、さらに好ましくは、１２．５６ｍｍ２〜３８．４７ｍｍ２である。
【００４２】
＜高密度部の寸法＞
脱気モジュールＭ１のガス交換部３１の屈曲部を含めた高密度部３２におけるガス交換部３１の有効長（Ｌ）は、１０ｍｍ〜１００ｍｍが望ましく、より望ましくは１５ｍｍ〜５０ｍｍ、さらに望ましくは２０ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００４３】
外装体２０やガス交換部３１の寸法は、上記したものより大きくても、また小さくても、操作性に問題があったり、脱気性能を十分発揮することができない。
【００４４】
＜低密度部の寸法＞
脱気モジュールＭ１のガス交換部３１の低密度部３３における外装体２０の長さは、１ｍｍ〜５０ｍｍが望ましく、より望ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍ、さらに望ましくは１０ｍｍ〜２０ｍｍである。
【００４５】
これら外径寸法より大きくても、また小さくても、ポッティング剤Ｐの充填操作や脱気性能で問題があり、好ましくない。
【００４６】
＜高密度部と低密度部の充填密度＞
充填密度（％）は、（ガス交換部材３０の占有断面積）／（外装体２０の内腔面積）×１００で算出される。ここで、「ガス交換部材３０の占有断面積」は、ガス交換部材３０が中空糸膜３０ａの場合、中空糸膜３０ａの内腔の面積を含む断面積である。
【００４７】
脱気モジュールＭ１の高密度部３２における屈曲部を除いた充填密度は、４０％〜８５％が望ましく、より望ましくは５０％〜７０％、さらに望ましくは５５％〜６５％である。
【００４８】
この範囲を上回ると、外装体２０内へのポッティングが困難になる可能性があり、この範囲を下回ると、有効に脱気できる膜面積を得るためには、低い充填率を補うために外装体２０の径を大型化する必要があり、生産効率や運搬性が悪くなる虞がある。
【００４９】
また、低密度部の充填密度は、３５％未満が望ましい。
【００５０】
＜ガス交換部材の空孔率＞
ガス交換部材３０は、通気性を有する多孔質であるが、単位長さ当りの空孔率としては、１０％〜５０％が好ましく、より好ましくは、３５％〜４５％であることが判明している。この範囲を上回ると、輸液剤Ｗがガス交換部材３０の孔内に入り込み、排気部２３側に流れる可能性があり、この範囲を下回ると、溶存空気Ｋが透過しにくく、脱気不十分になる可能性がある。
【００５１】
＜ガス交換部材の平均孔径＞
ガス交換部材３０が有する孔の平均孔径は、好ましくは０．０５μｍ〜０．５μｍ、より好ましくは、０．０５μｍ〜０．１５μｍである。この範囲を上回ると、輸液剤Ｗがガス交換部材３０の孔内に入り込み排気部２３側に流れる可能性があり、この範囲を下回ると、溶存空気Ｋが透過しにくく、脱気不十分になる可能性がある。
【００５２】
なお、前述のガス交換部材３０の空孔率と平均孔径の測定は、特開平５−６４６６３号公報の段落「００９０」に開示の測定方法に準拠するものであり、測定機器としては、水銀圧入式ポロシメーター  ２０００型（製造元；ＣＡＲＬＯ  ＥＲＢＡ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ）を用いた。
【００５３】
＜ガス交換部材の寸法＞
１本のガス交換部材３０の外径x（ｍｍ）は、０．１ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、より好ましくは０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ〜０．４ｍｍである。
【００５４】
＜単位体積あたりに要するガス交換部材の長さ＞
脱気モジュールの高密度部３２におけるガス交換部材３０の長さ：ｌａ（ｍｍ）
ガス交換部材３０の外径：x（ｍｍ）
脱気モジュールＭ１の外装体２０の内径：X（ｍｍ）
脱気モジュールの外装の長さ：L（ｍｍ）
充填率：Ｄ(％)
とした場合、高密度部３２におけるガス交換膜３０の長さｌａ（ｍｍ）は、下記数式（１）で求めることができる。
【００５５】
【数１】
2008142408.tif 000003
【００５６】
一方、脱気モジュールの体積Ｖ（ｍｍ３）は、下記数式（２）で求めることができる。
【００５７】
【数２】
2008142408.tif 000004
【００５８】
上記式（１）（２）より脱気モジュール１ｍｍ３当りのガス交換部材３０（高密度部３２）の長さｌｂは、ｌａ／Ｖであることから
ｌｂ＝Ｄ／（２５πｘ2）
したがって、高密度部３２における単位体積（1ｍｍ３）あたりに要するガス交換部材３０の好適な長さｌｂは、２．０４ｍｍ〜１０８．２８ｍｍ、好ましくは２．５５ｍｍ〜３９．６３ｍｍ、より好ましくは４．３８ｍｍ〜２０．７０ｍｍである。
【００５９】
また、低密度部３３においては、ポッティング剤Ｐが中空糸膜間に毛細管現象によって侵入することを防ぐために、ガス交換部材（中空糸膜３０ａ）は、１〜３本程度の少ない本数であることが望ましく、より好ましくは、1本または2本である。
【００６０】
したがって、低密度部３３における単位体積（1ｍｍ３）あたりに要するガス交換部材３０の１本当りの好適な長さｌｂ’は、０．６８ｍｍ〜１０８．２８ｍｍが好ましく、より好ましくは０．８５ｍｍ〜3９．６３ｍｍ、さらに好ましくは１．４６ｍｍ〜２０．７０ｍｍである。
【００６１】
このような脱気モジュールＭを表にすると、下記のようになる。表１は、実験により得られた脱気モジュールＭの最大値と最小値を示しており、表２は、この最大値と最小値の内、好ましい値を示し、表３は、さらに好ましい値を示している。なお、表では「中空糸膜」を単に「膜」と記す。
【００６２】
【表１】
2008142408.tif 000005
【００６３】
【表２】
2008142408.tif 000006
【００６４】
【表３】
2008142408.tif 000007
【００６５】
次に作用を説明する。
【００６６】
本実施形態においては、輸液のための点滴装置１に本発明の脱気モジュールＭを適用することによって、輸液剤Ｗ中の溶存空気Ｋを脱気している。このような点滴装置１は、脱気モジュールＭに長時間かけて微量の輸液剤Ｗを通過させるものであるため、上述したような少ない本数でも、充分な脱気能力を発揮することができる。
【００６７】
脱気モジュールＭ１では、外装体２０内を輸液剤Ｗが流れているが、ここには通気性を有する多孔性のガス交換部材３０が、密に設けられているので、輸液剤Ｗは、ガス交換部材３０に接しつつ流下する。したがって、輸液剤Ｗ中の溶存空気Ｋはガス交換部材３０を透過し、ガス交換部材３０の内部に入る。この状態は、高密度部３２全体、つまり、長尺で大きな脱気可能な面積を占める部分で行われることになるので、溶存気体Ｋの脱気は極めて効率よく行われる。
【００６８】
高密度部３２内の溶存空気Ｋは、高密度部３２に連通されている低密度部３３に移動し、排気部２３から外部に排出される。
【００６９】
＜変形例１＞
図５は第1実施形態の変形例１を示す概略断面図であり、図１〜図４に示す部材と共通する部材には同一符号を付し、説明を省略する。
【００７０】
上述したものは、１つの排気部２３に低密度部３３を構成する２本のガス交換部材３０が設けられているが、本例の脱気モジュールＭ２は、図５に示すように、高密度部３２からの２本のガス交換部材３０をそれぞれ独立の排気部２３にポッティングしてもよい。
【００７１】
このようにすれば、ポッティング部２７と高密度部３２との間に存在する低密度部３３のガス交換部材３０の間隔Ｓを確保し、両者の接近を抑えることができ、ポッティング剤Ｐの毛細管現象をより確実に抑制できる。
【００７２】
この脱気モジュールＭ２では、排気部２３を対向する位置に２個所設け、それぞれにおいてポッティングしているが、３個以上であってもよい。３個以上の場合には、高密度部３２の途中からガス交換部材３０を引き出せばよい。
【００７３】
＜第２の実施の形態＞
図６は本発明の第２実施形態を示す概略断面図であり、図１〜図４に示す部材と共通する部材には同一符号を付し、説明を省略する。
【００７４】
前述したものは、高密度部３２を形成するに当り、ガス交換部材３０を複数回巻回するかあるいはジグザグに往復させているが、本発明は、これのみでなく、図６に示す脱気モジュールＭ３のように、ガス交換部材３０を複数回巻回したものを部分的に折り重ね、つまり２ツ折りしてもよい。低密度部３３のガス交換部材３０をポッティングする方法は、先の実施の形態と同様である。
【００７５】
ただし、高密度部３２を構成する場合、必ずしも２ツ折りに限定されものではなく、部分的あるいは全体的に複数折りしてもよいことはいうまでもない。
【００７６】
本実施形態でも、高密度部３２とポッティング部２７との間に存在する低密度部３３のガス交換部材３０の間隔Ｓを確保し、両者を離間させ、遠心ポッティング法を用いることなく、通常のポッティング剤Ｐの充填のみでポッティングでき、ガス交換部材３０の脱気可能面積の損失を最小限に抑えることができる。
【００７７】
＜変形例１＞
図７は第２実施形態の変形例１を示す概略断面図であり、図１〜図６に示す部材と共通する部材には同一符号を付し、説明を省略する。
【００７８】
上述したものは、１つの排気部２３に低密度部３３を構成する２本のガス交換部材３０が設けられているが、図７に示す脱気モジュールＭ４のように、高密度部３２からの２本のガス交換部材３０をそれぞれ独立の排気部２３にポッティングしてもよい。
【００７９】
このようにすれば、ポッティング部２７と高密度部３２との間に存在する低密度部３３のガス交換部材３３ａ同士間の間隔Ｓを大きくすることができ、ポッティング剤Ｐの毛細管現象をより確実に抑制できる。本例の脱気モジュールＭ４でも、排気部２３は、対向する位置に２個所でなく、３個以上であってもよい。
【００８０】
本変形例も、ガス交換部材３０の高密度部３２とポッティング部２７が離間し、通常のポッティング剤Ｐの充填のみで、ガス交換部材３０の脱気可能面積の損失を最小限に抑えることができる。
【００８１】
＜第３の実施の形態＞
図８は本発明の第３実施形態を示す概略断面図であり、図１〜図７に示す部材と共通する部材には同一符号を付し、説明を省略する。
【００８２】
前述したものは、１本のガス交換部材３３ａの両端を排気部２３に固定し、開放された両端から溶存空気Ｋを外部に排出するものであるが、本発明は、これのみでなく、図８に示す脱気モジュールＭ５のように、１本の中空糸膜３０ａを使用し、一方の端部のみを排気部２３にポッティングし、他端を自由端とすると共にこれを封止してもよい。
【００８３】
この封止部３４の形成により、端部から内腔内への輸液剤Ｗの侵入は阻止される。封止部３４の形成に当たり、熱融着などを利用してもよいが、この封止する側の端部を排気部２３まで導き、ここにおいて使用するポッティング剤Ｐを利用して封止してもよい。
【００８４】
本実施の形態も、先のものと同様、ガス交換部材３０の高密度部３２とポッティング部２７が離間し、通常のポッティング剤Ｐの充填のみで、ガス交換部材３０の脱気可能面積の損失を最小限に抑えることができる。
【００８５】
＜変形例１＞
図９は第３実施形態の変形例１を示す概略断面図であり、図１〜図８に示す部材と共通する部材には同一符号を付し、説明を省略する。
【００８６】
本変形例の脱気モジュールＭ６は、図６に示す脱気モジュールＭ３と同様、複数回巻回したガス交換部材３０を部分的に折り重ねたものであるが、図８に示す脱気モジュールＭ５と同様、１本の中空糸膜３０ａを使用し、一方の端部のみを排気部２３にポッティングし、他端を自由端とすると共にこの自由端を封止して封止部３４を形成し、輸液剤Ｗの侵入を阻止するようにしたものである。
【００８７】
本例においても、先の例と同様、ガス交換部材３０の脱気可能面積の損失を最小限に抑えることができる。
【００８８】
＜第４の実施の形態＞
図１０は第４実施形態を示す概略断面図であり、図１〜図９に示す部材と共通する部材には同一符号を付し、説明を省略する。
【００８９】
前述した脱気モジュールＭは、ガス交換部材３０の高密度部３２とポッティング部２７を離間させることにより、ガス交換部材３０の脱気可能面積の損失を最小限に抑えているが、本発明は、これのみでなく、図１０に示すように、外装体２０の構造によってポッティング剤Ｐの毛細管現象を防止してもよい。
【００９０】
本脱気モジュールＭ７は、外装体２０の内周壁であって排気部２３の直近位置に凸部３５を形成し、排気部２３にポッティングされるポッティング剤Ｐが高密度部３２側へ移動しないようにしている。
【００９１】
このようにすると、外装体２０の構造によりポッティング剤Ｐの高密度部３２側への移動が阻止でき、また、排気部２３と高密度部３２との間に存在する凸部３５によりガス交換膜３０の高密度部３２とポッティング部２７との間の低密度部３３を変形して伸延させなければならないことになり、これによりポッティング剤Ｐの移動をより行い難くし、ポッティング剤Ｐによる高密度部３２に対する悪影響をさらに低減でき、上述した例と同様、通常のポッティング剤Ｐの充填のみで、ガス交換部材３０の脱気可能面積の損失を最小限に抑えることができる。
【００９２】
本発明は、上述した実施形態のみでなく、液体中の水分子を活性化させる水分子活性化手段など、種々の医療用機器についても使用することができる。
【００９３】
水分子活性化手段としては、例えば、血栓を液体噴流により破砕除去する液体噴流式血栓除去装置や、不安定狭心症、急性心筋梗塞などの診断行なう血管内超音波診断装置などがある。液体噴流式血栓除去装置は、血管内にジェット噴流を発生させ、この噴流により血栓を破砕除去するものであり、血管内超音波診断装置は、カテーテルの先端に超音波センサーを設け、これを高速回転運動（ラジアル走査）あるいは高速前後運動しながら超音波を送波し、その反射波を受信し、血管内部の病変部の診断や治療後の成果を確認するものである。
【００９４】
前記血栓除去装置も診断装置も、噴流の勢いや、超音波センサーの運動により発生する摩擦熱あるいは導線の熱や、超音波等による医療機器の一部の共振、キャビテーションなどによって溶存気体が気泡化する。したがって、このような水分子活性化手段に脱気モジュールＭを設置すると、脱気された液体Ｗを使用して治療や診断などができる。
【００９５】
また、従来の点滴装置では、気泡センサーを液路内に設置し、気泡の発生を気泡センサーが検知すると、ブザー音を発し、ポンプを停止して送液を停止するが、本発明に係る脱気モジュールＭを適用すると、確実に脱気されているとブザー音を発することがなく、ブザー音による患者の安眠妨害を防止でき、円滑な送液が可能となる。
【００９６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々変更使用することができる。例えば、前述した実施形態では、いずれも１本のガス交換部材を巻回した図を示しているが、複数本束ねた膜を巻回してもよい。
【００９７】
さらに、上述した実施形態では、外装体内に輸液剤Ｗを流通させているが、これのみに限定されるものではなく、薬の調合などの場合には、水を使用することもあることから、流通させるものは液体であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、液体中に含まれる溶存気体又は気泡を除去し、医療機器での送液を安全かつ円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明に係る医療用脱気モジュールを点滴装置に使用した状態を示す概略正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る医療用脱気モジュールの要部拡大断面図である。
【図３】中空糸膜をポッティングした排気部の要部拡大断面図である。
【図４】ロッドをポッティングした排気部の要部拡大断面図である。
【図５】第1実施形態の変形例１を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す概略断面図である。
【図７】第２実施形態の変形例１を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示す概略断面図である。
【図９】第３実施形態の変形例１を示す概略断面図である。
【図１０】第４実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１…点滴装置、
２０…外装体、
２１…流入部、
２２…流出部、
２３…排気部、
２７…ポッティング部、
３０…ガス交換部材、
３０ａ…中空糸膜、
３２…高密度部、
３３…低密度部、
３３ａ…低密度部のガス交換部材、
３５…凸部、
Ｋ…溶存空気もしくは気泡、
Ｍ…脱気モジュール、
Ｐ…ポッティング剤、
Ｗ…液体。
【図１】
2008142408.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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