(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液供給ラインへのカップリング及び血液と熱交換する水の取込み及び排出のための２つのカップリングを含んだシェル−チューブ型の熱交換モジュールを備え、
前記熱交換モジュール内に仕切壁が設けられ、この仕切壁は前記熱交換モジュールの基端からシェル−チューブユニットのチューブと平行に延び、前記水の取込み及び排出用カップリングが水に所定の経路を与えるべく備えられており、
前記熱交換モジュールの周辺領域に位置付けられた中空繊維型の酸素付加モジュールに向かう血液の通路にポート、および、血液の排出ラインへのカップリングをさらに含み、
前記酸素付加モジュールにおける中空繊維の下端が埋設された第１樹脂リングを備え、前記酸素付加モジュール側の前記第１樹脂リングの面が、前記酸素付加モジュールの底に近接して配置された前記血液排出用カップリングに向け、血液の動きを容易にすべく傾斜されており、
前記酸素付加モジュールの上蓋に近接して配置され、血液のための泡除去カップリングを備えるともに、前記酸素付加モジュールの中空繊維の上端が埋設された第２樹脂リングをさらに備え、前記酸素付加モジュール側の前記第２樹脂リングの面が泡の排出を容易にすべく傾斜されていることを特徴とする体外血液回路内にて血液を加熱し且つ酸素を付加する統合装置。
【請求項２】
前記熱交換モジュール内に直径方向の仕切壁が設けられ、この仕切壁は前記水の取込み及び排出用カップリングが設けられた前記熱交換モジュールの基端からシェル−チューブユニットにおけるチューブの大部分の流れに亘り前記チューブと平行に延びて２つの室を区画し、これら室は前記水の取込み及び排出用カップリングにそれぞれ接続されるとともに、前記シェル−チューブユニットの上端側の領域にて互いに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の統合装置。
【請求項３】
前記熱交換モジュール内に仕切壁が設けられ、この仕切壁は前記シェル−チューブユニットにおけるチューブの全長に沿って前記チューブと平行に延び且つ前記熱交換モジュールにおける直径の一部を塞ぐことで２つの室を区画し、これら室は前記水の取込み及び排出用カップリングにそれぞれ接続されるとともに、前記仕切壁が中断したところで互いに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の統合装置。
【請求項４】
前記水の取込み及び排出のための２つのカップリングは装置の軸線に対して同一の傾斜角を有していることを特徴とする請求項１に記載の統合装置。
【請求項５】
前記血液供給ラインに前記熱交換モジュールを結合する前記カップリングは、前記血液供給ラインとの容易な接続を提供するため、内面が円筒状をなし且つ外面がテーパ形状をなした第１部分と、前記熱交換モジュールのシェル−チューブユニットへのアクセスのための室に通じる２葉形状の第２部分とを有することを特徴とする請求項１に記載の統合装置。
【請求項６】
前記熱交換モジュールのシェル−チューブユニットから血液を排出する室の天井に設けられた尖端を有する拡散体を備え、この拡散体は前記室の壁に血液流を向け、且つ、前記酸素付加モジュールに向かう通路への複数のポートを含み、これらポートが連続し且つ共通の面に存在することを特徴とする請求項１に記載の統合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外血液回路内で血液を加熱し且つ酸素を付加する統合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
或外科手術にて血液が循環される体外血液回路中、通常は水からなる流体との熱交換により血液を調整された温度に維持する熱交換器や酸素付加器を含む体外血液回路は公知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
熱交換器及び酸素付加器のような２つの装置は１つの装置に統合されるべきであり、それ故、本発明の目的はこの種のタイプ装置を提供し、その全ての領域にて血液流が最適に分配され且つ乱れの無い経路を有し、更に、血液と水との間の熱交換や血液との酸素交換の両方にて、高い効率を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的は、体外血液回路内で血液を加熱し且つ酸素を付加する本発明の統合装置によって達成され、この統合装置は、シェル−チューブ型の熱交換モジュールであって、血液供給ラインへのカップリング、血液と熱交換する水の取込み及び排出のための２つのカップリング、前記熱交換モジュールの周辺領域に位置付けられた中空繊維型の酸素付加モジュールに向かう血液の通路に設けられたポート及び血液の排出ラインへのカップリングを含む熱交換モジュールと、前記２つのモジュール内にて乱れの無い経路に沿い且つ最適な分配でもって血液流を向ける手段とを具備する。
【発明の効果】
【０００５】
上述した本発明の統合装置は、全ての領域にて血液流が最適に分配され且つ乱れの無い経路を有し、そして、血液と水との間の熱交換や血液との酸素交換の両方にて、高い効率を達成する。
更なる特徴及び利点は、添付図面中に限定されない例として示された好適ではあるが唯一なものではない発明の２つ実施例からより明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１〜図４を参照すると、参照符号１は本発明の装置を示し、この装置は参照符号２で示された熱交換モジュールを備えている。この熱交換モジュール２は囲い２ａ内にシェル−チューブユニットを含み、このユニットは複数のチューブ３により形成されている。これらチューブ３は供給ラインからカップリング４を介して装置内に流入する血液を運び且つ血液が外部から水により影響を受けるべく構成されている。水は血液との熱交換を提供し、取込み用カップリング５を介して流入し、そして、排出用カップリング６を介して排出される。
【０００７】
熱交換モジュール２の囲い２ａは参照符号７で示された酸素付加モジュール内、より正確にはスプールコア７ａ内に挿入されている。このスプールコア７ａの回りには、囲み７ｂによって外側の境界が定められたスペース８の環状部分内に中空繊維が挿入されており、これら中空繊維の上下端は樹脂リングにそれぞれ埋め込まれている。これら樹脂リングはポッティング(potting)として公知であり、参照符号９，１０で示されている。公知のように中空繊維は、取込み区画室１１から排出区画室１２に酸素を運ぶものである。
【０００８】
酸素付加モジュール７の囲み７ｂには血液からの泡を除去するカップリング１３や、装置から血液を排出するラインとの接続のためのカップリング１４が備えられている。
血液を吸込むカップリング４を詳細に見れば、カップリング４は、血液の供給ラインへの容易な接続を提供すべくその内面が円筒状をなし且つ外面がテーパ状をなして第１部分４ａと、２つの葉状部４ｂ，４ｃに形成された第２部分とを有していることがわかる。この第２部分はシェル−チューブユニットにアクセスするための室４ｄに連なり、シェル−チューブユニットの全てのチューブ３に血液が一様に配別されるべく最適な分配を提供する。
【０００９】
シェル−チューブユニットの排出側において、血液は室内に到達し、この室はその天井が尖端を有した拡散体１５に形成され、この拡散体１５は前記室の壁に向けて流れを向ける。また、室は連続した共通面に複数の通路ポート１６を含み、これら通路ポート１６はスペース８の前記部分に連なっている。この部分は図１中の矢印で示されるように酸素を運ぶ中空繊維を収容しており、矢印は装置の全ての領域に最適な分布でもって乱れの無い血液経路を示している。
【００１０】
更にまた、カップリング１４からの血液の排出は下側の樹脂リング１０の面１０ａが傾斜していることで容易なものとなっており、これに対し、上側の樹脂リング９における面９ａの最適な傾斜はカップリング１３を通じて、血液に含まれた泡の排出を容易にする。
熱交換モジュール２に着目すれば、この熱交換モジュール２は直径方向の仕切壁２ｂを含み、この仕切壁２ｂはチューブ３の基端から上端２ｃまでチューブ３と平行であって、２つの室を区画する。これらの室は水の取込み側及び排出側のカップリング５，６にそれぞれ接続され、そして、仕切壁２ｂにおける上端２ｃの上方領域にて互いに接続されている。この上方領域において、水は矢印で示されるようにＵ字状経路に沿って流れ、チューブ３内での血液の流れに対し、水の流れは部分的に同方向の流れと、部分的に逆方向の流れとなる。
【００１１】
また、カップリング５，６は装置の軸線に対して同一の傾斜角を有することに留意すべきであり、これにより、水の移送ラインに関して、特に簡便な入れ替えを可能とする条件を提供する。
図５，６は、参照符号１７で示された熱交換モジュールの他の実施例を示す。この熱交換モジュール１７は、仕切壁１７ａを除く全て要素に関し、前述の熱交換モジュール２の形状と同一である。仕切壁１７ａはシェル−チューブユニットのチューブ３の全長に亘ってチューブ３と平行に延び、シェル−チューブユニットの囲い内をその直径方向に中断したところまで、即ち、その内側縁１７ｂまで塞ぐ。
【００１２】
従って、仕切壁１７ａによって区画された２つの室は水の取込み及び排出側のカップリングにそれぞれ接続され、そして、仕切壁１７ａの中断側、即ち、その内側縁１７ｂ側にて互いに接続されている。水は、シェル−チューブユニットにおけるチューブ３内の血液の流れに対し、図６中の矢印で示された経路に沿って流れる。
上述の発明は添付した特許請求の範囲内にて種々の変形が可能であり、そして、実施例中の全て要素は技術的に等価な他の要素と置換可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】組付け後の本発明の装置の縦断面図である。
【図２】図１中、II-II線に沿う部分断面図である。
【図３】血液を吸込む側のカップリングの詳細図である。
【図４】図１中、IV-IV線に沿う部分断面図である。
【図５】本発明における他の実施例の熱交換モジュールを示す図である。
【図６】図５中、VI-VI線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
２              熱交換モジュール
２ｂ            仕切壁
２ｃ            上端
３              チューブ
４              カップリング（血液取込み）
４ａ            第１部分
４ｂ，４ｃ      葉状部（第２部分）
５              カップリング（水取込み）
６              カップリング（水排出）
７              酸素付加モジュール
９，１０        樹脂リング
１１            取込み区画室
１２            排出区画室
１３            カップリング（泡除去）
１４            カップリング（血液排出）
１５            拡散体
１６            通路ポート
１７            熱交換モジュール
１７ａ          仕切壁
１７ｂ          内側縁
【図１】
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【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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