(57)【要約】  物質交換器の使用方法が記載されている。この方法では、物質交換器が、処理する液体の流れを収容するための第１の流路と、処理剤の流れを収容するための第２の流路とを備え、選択された種が第１の流路と第２の流路との間で移動することを可能にするように第１の流路と第２の流路との間に透過性膜が提供される。この物質移動方法のステップは、処理する液体を第１の流路に沿って通すステップと、第２の流路に液体と気体の混合物を導入して２相処理剤を提供するステップとを含む。血液などの液体中の気体種の濃度を調整し、それと同時にその液体の温度を制御し、任意選択でその液体中のイオン種および／または溶解種の濃度を調整する手段を提供することが望ましい。この方法および２相処理剤を提供する物質交換器によって、被処理液体中に気体種（例えば酸素）を送達し、同時に、処理剤の液相の高い熱容量を利用して、被処理液体中へまたは被処理液体からかなりの熱を伝達することが可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質交換器の使用方法であって、前記物質交換器が、
処理する液体の流れを収容するための第１の流路と、
処理剤の流れを収容するための第２の流路と
を備え、
選択された種が前記第１の流路と前記第２の流路との間で移動することを可能にするように前記第１の流路と前記第２の流路との間に透過性膜が提供され、
前記方法が、前記処理する液体を前記第１の流路に沿って通すステップと、前記第２の流路に液体と気体の混合物を導入して２相処理剤を提供するステップとを含む
方法。
【請求項２】
前記処理する液体が血液である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記処理する液体が液体培養微生物である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記処理する液体が濃縮血液製剤である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
それぞれ前記第１の流路および第２の流路に入る時点で、前記処理する液体と前記処理剤の前記液相とが異なる温度を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記透過性膜が、気体に対しては透過性であるが、液体に対しては不透過性である、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記透過性膜が微細孔質である、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記処理剤の前記液相の組成が、前記処理する液体と前記処理剤との間で溶解種を、前記透過性膜を横切って移動させるようなものである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記透過性膜が平面スクリーンの形態で提供される、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の流路が管の形状を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記物質交換器が、前記第１および第２の流路が垂直方向に延びるような向きに置かれる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記処理する液体が、前記第１の流路に沿って上方向に通される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記処理する液体が、前記第１の流路に沿って下方向に通される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記物質交換器が、別々に混合室と流体連通する気体入口および液体入口を備え、前記混合室が、前記第２の流路と流体連通しており、前記気体入口が前記液体入口の上流側に置かれており、前記処理剤の前記気相が前記気体入口に導入され、前記処理剤の前記液相が前記液体入口に導入される、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記処理剤を前記物質交換器に通している間に前記液相に生じた組成変化を少なくとも一部逆転させるように、前記２相処理剤を前記物質交換器に通した後に前記２相処理剤の前記液相が再調節される、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法で使用する物質交換器であって、
処理する液体の流れを収容するための第１の流路と、
処理剤の流れを収容するための第２の流路と
を備え、
選択された種が前記第１の流路と前記第２の流路との間で移動することを可能にするように前記第１の流路と前記第２の流路との間に透過性膜が提供され、
前記物質交換器が、気体送達ダクトおよび液体送達ダクトをさらに備え、前記気体送達ダクトと前記液体送達ダクトがともに、前記第２の流路と流体連通しており、前記気体送達ダクトと前記液体送達ダクトのうちの一方または両方の送達ダクトが、送達ダクトの断面の全体にわたって広がる透過性の壁を備え、前記透過性の壁が、前記送達ダクトの前記断面の全体にわたって均等な流体の分布を促進するように作用する
物質交換器。
【請求項１７】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法で使用する、請求項１６に記載の物質交換器であって、交換領域を有し、前記交換領域が、
処理する液体の流れを収容するための前記第１の流路と、
処理剤の流れを収容するための前記第２の流路と
を備え、
選択された種が前記第１の流路と前記第２の流路との間で移動することを可能にするように前記第１の流路と前記第２の流路との間に透過性膜が提供され、
前記交換領域の上流側に混合室が提供されており、前記混合室が、液体入口および気体入口から流体の流れを受け取るように構成されており、
前記混合室が、少なくとも１つの仕切りを備え、前記仕切りが、前記混合室から前記交換領域内へ至る方向に向けられている
物質交換器。
【請求項１８】
請求項９に記載の方法で使用する、請求項１６に記載の物質交換器であって、
処理する液体の流れを収容するための前記第１の流路と、
処理剤の流れを収容するための前記第２の流路と
を備え、
選択された種が前記第１の流路と前記第２の流路との間で移動することを可能にするように前記第１の流路と前記第２の流路との間に透過性膜が提供され、
前記第２の流路が、前記第２の流路内を流れる流体の流れの方向に沿って、前記透過性膜に対して横方向に向けられた少なくとも１つの仕切りを備える
物質交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質交換装置（ｍａｓｓ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）およびその使用方法に関し、詳細には、液体試料の組成および温度を変更するための物質交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液（または濃縮血液（ｐａｃｋｅｄ  ｃｅｌｌｓ）などの血液製剤）の特性を変化させることが望ましいさまざまな状況がある。これらの状況には、輸血、心肺バイパス（ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｂｙｐａｓｓ：ＣＰＢ）、体外膜型酸素供給（ｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ  ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ：ＥＣＭＯ）および腎臓透析が含まれる。変化させることができる特性には以下のものが含まれる。
−  酸素濃度および二酸化炭素濃度（輸血、ＣＰＢ、ＥＣＭＯ）
−  温度（輸血、ＣＰＢ、ＥＣＭＯ）
−  イオン濃度および溶解した種（以後、溶解種）の濃度（輸血、腎臓透析、ＣＰＢ、ＥＣＭＯ）
現在、これらの変化は別々の段階で実施されている。
温度変化に関しては、患者に投与する前に、輸血用血液を室温になるまで放置すること、または血液加温装置を用いて輸血用血液を温めることができる。別の状況では、例えば心肺バイパスなどの手術中には、血液を冷却する。心肺バイパスでは、代謝を遅くするために患者の体温を低く保つ。体外膜型酸素供給では、患者の体温を所望の温度に維持するため、必要に応じて血液を冷却または加温する。
【０００３】
ＣＰＢ装置およびＥＣＭＯ装置は現在、２つの段、すなわち熱交換段およびそれに続く物質交換段からなる。熱交換段は、管状交換器（例えば中空糸）またはプレートおよびフレーム交換器の従来の技術による。物質交換用の透過性膜および熱交換用の不透過性膜を間に挟むことによって熱交換と物質交換とを同時に実施する代替実施形態も提案されている（例えば米国特許第３，８３４，５４４号を参照されたい）。
気体交換は、微細孔膜または気体透過性膜によって実施することができる。輸血（ならびにＣＰＢおよびＥＣＭＯ）においては、静脈の状態ではなく動脈に近い状態（高酸素および低二酸化炭素）で血液が患者に送達されるようにする、このような交換が望ましい。
イオン種および溶解種の交換は、適当な微細孔膜によって達成することができる。これは現在、腎臓透析用の専用の物質交換器で実施されている。輸血用血液中のイオン濃度および可溶性種濃度を調整して、濃度を新鮮血の状態により近づけることも望ましい。具体的には、従来通りに保管された輸液用血液の状態を新鮮血に近い状態に回復させることが望ましい。
【０００４】
ＣＰＢおよびＥＣＭＯにおける選択肢として、イオン種濃度および可溶性種濃度の調整および補正も望ましい。ＣＰＢおよびＥＣＭＯを受けている患者はしばしば同時に、血液中における望ましくない種の蓄積および／または望ましい種の枯渇に帰着しうる関連する健康問題を有する。これらの種の望ましい濃度を回復することができれば、患者の回復に資することができ、これらの関連する健康問題による患者の健康および幸福に対する危険を低減させることができる。
現在、熱伝達、気体移動および可溶性種の移動は、逐次的に、または（米国特許第３，８３４，５４４号の多層交換器などの）複雑な多層交換器を使用することによって実施されているだけである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
血液などの液体中の気体種の濃度を調整し、それと同時にその液体の温度を制御し、任意選択でその液体中のイオン種および／または溶解種の濃度を調整する手段を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、第１の態様では、本発明が、物質交換器の使用方法であって、物質交換器が、
処理する液体の流れを収容するための第１の流路と、
処理剤の流れを収容するための第２の流路と
を備え、
選択された種が第１の流路と第２の流路との間で移動することを可能にするように第１の流路と第２の流路との間に透過性膜が提供され、
この方法が、処理する液体を第１の流路に沿って通すステップと、第２の流路に液体と気体の混合物を導入して２相処理剤を提供するステップとを含む
方法を提供する。
【０００７】
２相処理剤を使用することによって、被処理液体中に気体種（例えば酸素）を送達し、同時に、処理剤の液相の高い熱容量を利用して、被処理液体中へまたは被処理液体からかなりの熱を伝達することが可能である。
２相処理剤を使用する追加の利点は、水性移動流体を用いれば、ＥＣＭＯ酸素供給器内で微細孔膜を使用することができる点である。血液／気体交換を含む従来のＥＣＭＯ酸素供給器内での微細孔膜の使用は、使用時に微細孔膜の細孔がタンパク質によって閉塞するため避けられている。この閉塞の結果、膜の最大有効寿命は６時間〜２４時間の間となり、膜の厚さを完全に貫通する細孔を持たないあまり効率的ではない膜を使用しれなければならない。水性抽出流体は、微細孔膜の細孔の閉塞を低減させまたは排除しうる。その結果、より効率的な微細孔膜をＥＣＭＯ用途に使用することができる。このような膜はさらに、異常な血漿組成を補正することを可能にする。不足している種を追加しかつ／または血液中に存在する望ましくない種を除去するように、適当な処理流体を設計することができる。
【０００８】
本発明では、気体と液体の両方を第２の流路に導入する必要があり、そのため、本発明は、第２の流路内で起こる蒸発および／または凝縮の過程だけによって２相処理剤が生成されるプロセスとは区別される。気体と液体の両方を第２の流路に導入すると、その結果形成される２相流が増強された気体移動を提供し、このことが、設計がより単純でより安価になるという利点を提供する。加えて、気相の存在が、気相が混合された液相への物質移動および気相が混合された液相からの物質移動を増強する。
本発明は、所望の気体成分を処理液体に溶解させるプロセスまたは所望の気体成分を処理液体中に浮遊した種に結合させるプロセスから区別され、スクラビング（ｓｃｒｕｂｂｉｎｇ）（吸収）、ストリッピング（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）（脱離）などのプロセスからも区別される。スクラビング（吸収）およびストリッピング（脱離）では、気体／液体２相混合物の主たる目的が、それらの２つの相間の物質交換を促進することにある。
被処理液体は、血液（例えば全血または濃縮血液などの血液製剤）とすることができる。別の例では、被処理液体が微生物培養物である。これは、このような培養物の温度および組成を厳密に制御することが一般に望ましいためである。
本発明によって、物質交換器内を通る単純で短い流路を被処理液体がたどるような、液体（例えば血液）の比較的に単純な１段階処理を提供することが可能である。この単純な経路は、低流量のエリアまたは停滞エリアの形成を防ぎ、この１段階処理は、装置内での液体の全滞留時間を短くする。
【０００９】
ＣＰＢ、ＥＣＭＯなどの全血が使用される用途では、その結果達成される短い滞留時間が、血液が凝固するのに利用可能な時間を短くし、したがって血液が凝固する危険性を低下させる。さらに、この単純で短い流路は赤血球に対するストレスを低減させ、したがって溶血を起こす傾向を低下させる（このことは、処理する液体が血液製剤である場合にも有利である）。このような単純で短い流路は、他の液体混合物、例えば微生物増殖を支える培地に対しても有益であり、培地の場合には、装置内における望ましくない微生物の増殖の危険性が低下する。
場合によっては、それぞれ第１の流路および第２の流路に入る時点で、処理する液体と処理剤の液相とが異なる温度を有する。したがって、例えば、患者に送達する前に血液を体温まで温めることができる。別の場合には、被処理液体の温度を所望のレベルに維持するために、処理剤の液相が被処理液体と同じ温度を有する。別の場合には、処理剤の液相が体温よりも低い温度を有する。
【００１０】
場合によっては、透過性膜が、気体に対しては透過性であるが、液体に対しては不透過性である。別の場合には、透過性膜が微細孔質であり、すなわち、透過性膜が、（気体だけでなく）液体および溶解種が透過性膜を横切って移動することも可能にする。
場合によっては、被処理液体と処理剤とが、互いに向流関係で流れる。この配置は、熱伝達速度および物質移動速度を高めることができる。別の配置では、この流れが並流または十字流である。
一般に、物質交換器は、第１および第２の流路が垂直方向に延びるような向きに置かれる。
ある種の状況では、血液が、第１の流路に沿って下方へ流れる。例えば、輸血においては、下向きに流すことが、従来の点滴スタンドからの血液の送達を容易にする。ＥＣＭＯおよびＣＰＢにおいても、血液中に存在する気泡が血液の流れとは反対方向に移動することを保証し、それによって、気泡が血液と一緒に物質交換器を出て患者の体内に入る危険性を回避するのに役立たせるために、下向きに流すことが望ましいことがある。別の場合には、装置から気泡をパージするために、上向きに流すことが望ましい。パージされた気泡は次いで気泡トラップによって除去される。
【００１１】
透過性膜は、例えば平面スクリーンの形態で提供することができる。別の場合には、第２の流路が管の形状を有し、第２の流路の壁が透過性膜によって提供される。
処理剤は、２つの入口ポート、すなわち気相用の気体入口ポートおよび液相用の液体入口ポートを通して物質交換器に導入されることが好ましい。これらの２つのポートは、別々に混合室と流体連通しており、混合室は、第２の流路と流体連通している。これらの２つの相は混合室内で混合し、物質交換器の第２の流路内を通過する。良好な混合を促進するため、気体入口は、液体入口の上流側に置かれることが好ましい。
第２の流路を通過した後、処理剤は、物質交換器の下流側に提供された分離室質に導入されることが好ましい。この分離室で、２相処理剤の２つの相は、例えば重力の作用によって分離する。分離室は２つの出口を備えることができ、それぞれの出口は、２相処理剤の対応するそれぞれの相の流れを吐出するための出口である。
【００１２】
ある実施形態では、２相処理剤の液相が物質交換器を通過した後に、例えばイオン交換樹脂などのイオン交換体によって、２相処理剤の液相が再調節される。この手順は、液相が物質交換器を通過している間に液相の組成に生じた変化を少なくとも一部逆転させることを可能にする。これは、液相を再循環させることを可能にする。
２相処理剤の液相の再調節は、２相処理剤の２つの相を分離する前または分離した後に実施することができる。この手順は、液相を気相から分離した後に実施されることが好ましい。
【００１３】
第２の態様では、本発明が、本発明の第１の態様に基づく方法で使用する物質交換器であって、
処理する液体の流れを収容するための第１の流路と、
処理剤の流れを収容するための第２の流路と
を備え、
選択された種が第１の流路と第２の流路との間で移動することを可能にするように第１の流路と第２の流路との間に透過性膜が提供され、
物質交換器が、気体送達ダクトおよび液体送達ダクトをさらに備え、気体送達ダクトと液体送達ダクトがともに、第２の流路と流体連通しており、気体送達ダクトと液体送達ダクトのうちの一方または両方の送達ダクトが、送達ダクトの断面の全体にわたって広がる透過性の壁を備え、この透過性の壁が、送達ダクトの断面の全体にわたって均等な流体の分布を促進するように作用する
物質交換器を提供する。
【００１４】
一実施形態では、本発明が、交換領域を有し、この交換領域が、
処理する液体の流れを収容するための第１の流路と、
処理剤の流れを収容するための第２の流路と
を備え、
選択された種が第１の流路と第２の流路との間で移動することを可能にするように第１の流路と第２の流路との間に透過性膜が提供され、
交換領域の上流側に混合室が提供されており、この混合室が、液体入口および気体入口から流体の流れを受け取るように構成されており、
混合室が、少なくとも１つの仕切りを備え、この仕切りが、混合室から交換領域内へ至る方向に向けられている
物質交換器を提供する。
【００１５】
一実施形態では、本発明は、
処理する液体の流れを収容するための第１の流路と、
処理剤の流れを収容するための第２の流路と
を備え、
選択された種が第１の流路と第２の流路との間で移動することを可能にするように第１の流路と第２の流路との間に透過性膜が提供され、
第２の流路が、第２の流路内を流れる流体の流れの方向に沿って、透過性膜に対して横方向に向けられた少なくとも１つの仕切りを備える
物質交換器を提供する。
効果的に、本発明は、熱の伝達ならびに／または気体および／もしくは溶解種の移動の同時独立制御を可能にする。したがって、本発明は、相変化の熱が重大であり、伝達過程（蒸発、凝縮、灌流など）が連結されている、熱伝達と物質移動操作とが組み合わされた公知の多相操作とは対照をなす。
次に、下記の図を参照して本発明を例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の態様である方法で使用する第１の物質交換器の略断面図である。
【図２】本発明の第１の態様である方法で使用する第２の物質交換器の一部分の略断面図である。
【図３】線Ａ−Ａに沿って切った図２の物質交換器を示す図である。
【図４】本発明の第１の態様である方法で使用する第３の物質交換器の一部分の略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照すると、物質交換器１０は、ハウジング１１と、ハウジング１１内に置かれた複数の管状ダクト１２とを備える。管状ダクト１２は、互いに整列した離隔関係にあり、ハウジング１１内のダクトの上流側および下流端に配された樹脂ブロック１３ａ、ｂによって適所に保持されている。これらの樹脂ブロックは、ダクト１２に対して斜角をなす向きを有する自由表面（ｆｒｅｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）１３ａ’および１３ｂ’を有する。
【００１８】
管状ダクトの壁は、気体に対して透過性であり、任意選択でイオン種に対して透過性である（例えば、それらの壁は、気体に対しては透過性であるが液体に対しては不透過性の、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンオキシドなどの材料によって提供することができる。あるいは、それらの壁は微細孔質でもよい。したがって気体、液体、溶解種およびイオン種を含む小分子に対して透過性であってもよい）。管状ダクト１２の上流側には混合室１４が提供されており、混合室１４は管状ダクト１２と流体連通している。混合室１４は、気体入口１６および液体入口１８から気体の流れを受け取るように配置されている。気体入口１６は、（管状ダクト内を流れる気体および液体の流れの方向に関して）液体入口１８の上流側に配置されている。管状ダクト１２の下流側には分離室２０が提供されており、分離室２０は管状ダクト１２と流体連通している。分離室は、気体出口２２および液体出口２４を含み、液体出口は、（管状ダクト内を流れる気体および液体の流れに関して）気体出口の下流側にある。
【００１９】
ハウジング１１は、血液入口２６および血液出口２８を有する。入口および出口２６、２８は、ハウジングの内部容積３０と流体連通しており、内部容積３０は、ハウジング１１の内壁、ダクト１２の外表面および樹脂ブロック１３ａ、１３ｂを境界としている。ブロック１３ａ、ｂの自由表面のこの向きは、ハウジングの内部容積内を血液が、方向を急に変えることなくスムーズに移動することができることを保証するのに役立ち、血液が再循環および停滞し、その結果、血液が凝固するのに十分な滞留時間を与える可能性がある（例えば血流の主ストリームに隣接した）エリアの形成を防ぐのに役立つ。
使用時、物質交換器１０は、管状ダクト１２が垂直方向に延びるような向きに置かれる。これにより、（全血、血液製剤などの）血液は、ハウジング１１の内部容積３０内を血液入口２６から血液出口２８へ流れる。同時に、液相および気相を含む２相処理流体が、管状ダクト１２に沿って混合室１４から分離室２０へ流れる。ダクト１２の透過性の壁を横切る種の移動は、必要に応じて血液の組成を調整することを可能にする。例えば、血液に酸素を供給し、かつ／または血液から二酸化炭素を除去するために、気相が主に酸素を含んでもよい。気相は、血液中の二酸化炭素濃度が極端に低くなることを防ぐため、制御された濃度の二酸化炭素を含んでもよく、かつ／または、血液中の一酸化窒素の欠乏を軽減するため、慎重に制御された低濃度の一酸化窒素を含んでもよい。
【００２０】
さらに、管状ダクトの壁が微細孔膜を構成する場合には、液相中のあるイオン種（例えばカリウムおよび／または鉄）の濃度を低いレベルに維持して、血液中のそれらの種の濃度を低下させることができる。液相がさらに、濃度を低下させたいこのような種に対して親和性を有する成分を含んでもよい。液相はさらに、血液中へ移動させたいある濃度の種を含んでもよい。
さらに、必要に応じて血液の温度が調整されるように、血液への熱伝達または血液からの熱伝達を促進するように液体の温度を選択することもできる。例えば、血液の温度を体温に近づけるように、液相の温度を選択することができる。
２相処理流体の気相は、気体入口１６を通って混合室１４に入り、処理流体の液相は、液体入口１８を通って混合室１４に入る。気体と液体の混合物は、対応するそれぞれの供給圧力によって駆動されて管状ダクト１２内を下方へ流れる。ダクトの液体が少ない場合、気体の流れに対する抵抗はより小さく、したがって、気体はより速くダクトに流入する。このより速い流れは、混合室１４からそのダクト内へ液体を引き入れて、不均等な分布を補正する。このことは、それぞれのダクト１２内の気体および液体の合理的に一様な分布を保証するのに役立つ。
【００２１】
気相と液相は分離室２０内で分離する。液相は、液体出口２４を通して回収され、気相は、気体出口２２を通して回収される。
図１の実施形態では、処理流体が物質交換器内を下方へ垂直に流れる。別の実施形態では、処理流体が、物質交換器内を上方へ垂直に流れ、それぞれのダクト内の気体および液体の合理的に一様な分布が、図１の実施形態に類似した機構によって達成される。
図１の実施形態では、血液が、物質交換器内を、処理流体と同じ方向に流れる。この配置は並流と呼ばれる。しかしながら、血液と処理流体とが物質交換器内を反対方向に流れる向流も可能である。
気体入口と液体入口とを別々に設ける代わりに、２相処理流体を、予め形成された気体／液体混合物として物質交換器に送達することもできる。
【００２２】
図２を参照すると、図１の物質交換器の一変形実施形態は、ハウジング１１、管状ダクト１２、樹脂ブロック１３ｂおよび血液出口２８を備える。これらは全て図１の等価の特徴に対応する。
図２の実施形態は、処理流体が、物質交換器内を上方へ流れるように、すなわち血液に対して向流をなすように構成されている。代替実施形態では、処理液体が物質交換器内を下方へ流れるように、図２の物質交換器が逆さにされる。
管状ダクト１２の上流側に気体供給室４０が提供されており、気体供給室４０は気体入口４２を備える。この気体供給室は、多孔質ブロック４４と液体供給室４６とを介して管状ダクト１２と流体連通している。液体供給室４６は、管状ダクト１２に隣接して置かれている。液体供給室４６は液体入口４８を備える。液体入口４８は、透過性の壁４９を介して液体供給室と流体連通している。
【００２３】
図３を参照すると、液体供給室４６が、物質交換器の流れの軸と整列した仕切り５０を備える。
使用時、気体入口４２を通って気体供給室４０に気体が流入し、続いて多孔質ブロック４４を通り抜けて液体供給室４６に流入する。多孔質ブロックの提供は、気体が液体供給室４６に入るときに、その気体が、物質交換器の断面の全体にわたって合理的に一様に分布することを保証するのに役立つ。
液体供給室は、液体供給入口４８から透過性の壁４９を通して供給された液体を含む。透過性の壁の提供は、液体供給室４６内への液体の供給が、入口４８の幅全体にわたって合理的に一様に分布することを保証するのに役立つ。
液体供給室４６に入った液体は上記の気体と混合して、２相処理流体を提供する。この２相処理流体は管状ダクト１２に流入する。液体供給室内の仕切り５０は、例えば物質交換器が傾けられた場合に、液体供給室内で気相と液相とが分離される程度を制限することにより、２相流体中における気体および液体の均等な分布を維持するのに役立つ。
【００２４】
図４を参照すると、物質交換器７０が、互いに整列した離隔関係にある複数の透過性スクリーン７２を備える。透過性スクリーンの隣接する対は、一連の処理流体流路７４が提供されるように、それらの間に流路を画定する。処理流体流路は血液流路７６と交互に並ぶ。
処理流体流路７４はそれぞれ、その流路の対応するそれぞれのスクリーン間に、対応するそれぞれの流路を横切って延びる多数の仕切り７８を備える。したがって、処理流体流路はそれぞれ多数の副流路を含む。それらの副流路は物質交換器の縦軸に沿って延びる。
【００２５】
血液流路は全体に、物質交換器の横方向に沿って延び、血液流路はそれぞれ、対応する一対のスクリーンおよび一対の整形要素（ｓｈａｐｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）８０ａ、ｂを境界としている。整形要素８０ａ、ｂは、物質交換器の縦軸に対して斜めに向けられている。整形要素８０ａ、ｂは、血液入口８２から血液出口８４へ血液がスムーズに流れることを保証するのに役立つ。血液入口と血液出口は、物質交換器の反対側に配されている。
【００２６】
処理流体は、図１および２に関して説明したものなどの１つまたは複数の混合室、供給室および／または流体入口によって、処理流体流路に導入される。処理流体流路内の仕切り７８は、物質交換器が傾けられた場合に気相と液相とが分離される程度を制限するのに役立つ。
【００２７】
図４に示された実施形態の一変形実施形態では、血液流路と処理流体流路がともに、物質交換器の縦軸に沿って延びる。この場合、血液入口および血液出口は、物質交換器の上流側端および下流側端に置かれ、追加の整形要素は必要ない。本発明は、当業者には明白な手段などの、ほぼ一様な気体／液体混合物を全ての流路内で達成する代替手段を使用することを予見および包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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