(57)【要約】【課題】膜型人工肺において、小型で安価な装置で、血液への酸素溶解を増加させる膜型血液酸素付加装置及び血液への酸素溶解を増加させる方法を提供する。【解決手段】本発明は、膜型人工肺において、血液に中空糸など膜を介して十分に酸素を含んでいる酸素付加浸透液を接触させることにより、血液への酸素溶解を増加させることができる。又、酸素付加浸透液には、気体溶解器等により、酸素を十分に含ませることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸など膜が用いられる膜型人工肺において、酸素を十分に含んだ酸素付加浸透液を供給することにより血液への酸素溶解を増加させることを特徴とする膜型血液酸素付加装置。
【請求項２】
前記酸素付加浸透液は、気体溶解器等により酸素を十分に含んだことを特徴とする請求項１記載の膜型血液酸素付加装置。
【請求項３】
前記酸素付加浸透液は、適温に加温したことを特徴とした請求項１または２記載の膜型血液酸素付加装置。
【請求項４】
酸素付加浸透液に酸素を十分に含ませる工程と膜を介して酸素を移動させる工程とを備えており血液への酸素溶解を増加させる血液酸素付加方法。
【請求項５】
前記酸素付加浸透液は、気体溶解器等により酸素を十分に含ませることを特徴とする請求項４記載の血液酸素付加方法。
【請求項６】
前記酸素付加浸透液は、適温に加温したことを特徴とした請求項４または５記載の血液酸素付加方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、体外循環血液回路内で血液に酸素を付加する膜型血液酸素付加装置および血液に酸素を付加する血液酸素付加方法に関する。
【背景技術】
【０００２】医療分野のおける心肺切開手術をしている間に、体外循環血液回路内で、血液に酸素を供給する装置が使用されている。所謂、人工心肺装置である。【０００３】この人工心肺装置は、例えば特許文献１には、膜が使用中に親水化され、ガス路が使用中に正の膜内外圧差を受けてガス側から血液側へ酸素含有ガスが供給される体外のガス交換、特に血液への酸素添加のための装置が開示されている。【０００４】又、特許文献２には、液体をガスと接触させることにより液体をガス加する液体ガス加装置であって、液体は、液体流入ポートから中空糸に流入し、中空糸の中空部を経由して液体流出ポートから流出し、ガスは、ガス供給ポートからハウジング内に供給され、液体は、中空糸の膜を介してガスと接触することによりガス加される液体ガス加装置が開示されている。尚、「液体をガス加する」とは、液体がガスを取り込んだ状態で、いわゆる溶解状態を含んだ状態を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１３６２５１
【特許文献２】特開２００２−１３６８５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】しかしながら、特許文献１、特許文献２は、液体側にガス添加するため、親水性の膜を介して液体側とガス側が設けられている。ガス側のガスが膜を介して液体側の液体と接触することにより液体側にガスが移動する。液体側に血液などの液体を、ガス側に酸素などのガスを、流通させるとガスが移動し液体に溶解する。【０００７】特許文献１、特許文献２のいずれも、ガスを液体に溶解させる場合には、ガス側に液体側より高い圧力が必要となる。当然ながら液体への最適なガス溶解割合を決める必要があり、それに応じてガス側の圧力を精密に制御するなど問題点がある。【０００８】その上、ガスは液体に溶解しにくいので必ずしも満足する装置とは言えない。【０００９】又、人工心肺装置には、血液を加温する手段が必要であるので、それらを組み込んだ装置は、重量および寸法が大きくなり取り扱いが必ずしも容易ではない。【００１０】本発明は、血液に酸素を溶解させるために、気体の酸素ガスをそのまま付加することなしに小型で安価な装置で、血液が酸素の付加を受け、溶解した状態を得ることができる。その上、酸素溶解状態を長期間、安定的に維持する技術を提供することを目的にしている。ここで言う「溶解」とは、血液が酸素を取り込んだ状態を示す。
【課題を解決するための手段】
【００１１】上記課題に鑑み、本発明の膜型血液酸素付加装置は、血液に膜を介して酸素を十分に含んでいる酸素付加浸透液を接触させる。即ち、複数の中空糸がハウジングに収められ、ハウジングの一端に設けられている血液流入口を有するキャップと他端に設けられている血液流出口を有するキャップおよび酸素付加浸透液流入口と酸素付加浸透液流出口を含んでおり、血液は血液流入口から中空糸に流入し中空糸の中空部を経由して血液流出部から流出する。酸素を十分に含んでいる酸素付加浸透液は酸素付加浸透液流入口から供給され、酸素付加浸透液流出口から流出する。血液は中空糸膜を介して酸素付加浸透液と接触することにより、血液への酸素溶解を増加させることができる膜型血液酸素付加装置を提供する。【００１２】尚、中空糸膜を介して両者の液体間で酸素の移動をさせることが条件であるので、血液流入口と酸素付加浸透液流入口を限定するものではない。即ち、血液流入口に酸素付加浸透液を、酸素付加浸透液流入口に血液を流入させることもできる。【００１３】この構成によると、小型で簡易な装置で、高圧の酸素を必要とせず、血液への酸素を容易に溶解させる効果が得られる。
【発明の効果】
【００１４】本発明の膜型血液酸素付加装置によれば、酸素を十分に含んだ酸素付加浸透液を膜型血液酸素付加装置の酸素付加浸透液流入口に供給することにより、血液への酸素溶解が増加した状態を長期間の間、安定的に維持させることができる。【００１５】即ち、液体に含まれている物質の濃度差により中空糸膜を介して起こる透折・拡散による物質の移動現象を利用したものであるので、血液と酸素付加浸透液間において酸素の濃度差を設ければ、血液の酸素濃度調整が容易に可能となる。【００１６】又、酸素付加浸透液を最適な温度まで加温することにより中空糸膜を介して血液の加温することも可能となる。【００１７】本発明の血液酸素付加方法によれば、酸素付加浸透液に酸素を十分に含ませる工程と中空糸膜を介して酸素を移動させる工程とを備えているので、血液への酸素溶解を増加させた状態を得ることができる。【００１８】又、酸素付加浸透液を加温する工程を備えているので血液の温度制御も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を実施するための膜型血液酸素付加装置の概略図である。
【図２】本発明を実施するための膜型血液酸素付加システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００２１】図１および図２は、本発明の一実施の形態に係る膜型血液酸素付加装置の配置構成を表すものである。尚、本発明の血液酸素付加方法については、この膜型血液酸素付加装置に作用するものであるので併せて説明する。
【００２２】図１は、本発明の膜型血液酸素付加装置の概略図であって、膜型血液酸素付加装置１の血液流入口２から血液を流入させ、血液流出口３から血液を流出させる。酸素を十分に含んだ酸素付加浸透液を酸素付加浸透液流入口４から流入させ、酸素付加浸透液流出口５から流出させる。膜型血液酸素付加装置１内において、十分に酸素を含んでいる酸素付加浸透液から、酸素が中空糸膜を介して血液に移動する。このことによって、酸素の含有が増加した血液が得られる。
【００２３】又、二酸化炭素（ＣＯ２）を殆ど含まない酸素付加浸透液を採用することにより、血液の二酸化炭素が中空糸膜を介して酸素付加浸透液に移動する。このことによって、二酸化炭素の含有が減少した血液が得られる。
【００２４】図２は、本発明の膜型血液酸素付加システムの概略図であって、膜型血液酸素付加装置１の血液流入口２から血液を流入させ、血液流出口３から血液を流出させる。酸素を十分に含んだ酸素付加浸透液を酸素付加浸透液流入口４から流入させ、酸素付加浸透液流出口５から流出させる。膜型血液酸素付加装置１内において、十分に酸素を含んでいる酸素付加浸透液から、酸素が中空糸膜を介して血液に移動する。このことによって、酸素の含有が増加した血液が得られる。
【００２５】更に、気体溶解器６は、酸素（ガス）を酸素付加浸透液（液体）に溶解させることを推進させる働きを持たせているため、通常より酸素を多く含んだ酸素付加浸透液が得られる。即ち、酸素を多く含んだ液にすることにより、酸素の移動（透折・拡散）が効率よく行われる。気体溶解器６には、加圧溶解処理、気液混合・せん断処理、超高速旋回処理の少なくとも一つの処理を採用することにより達成できる。
【００２６】その上、加温器７によって、酸素付加浸透液を加温することにより、酸素付加浸透液が中空糸を介して血液に褄触しながら、血液を適温度まで加温することを可能にする。
【００２７】これら、酸素を溶解させる程度や血液を加温する程度は、血液流出口３の血液の酸素溶解度と温度の値を測定することにより、酸素および温度制御部８において、最適に制御することができる。
【実施例１】
【００２８】図１の膜型血液酸素付加装置１において、酸素付加実験▲１▼を行った。血液流入口２から代用血液Ｉを流入し、酸素付加浸透液流入口４から十分に酸素を含んだ酸素付加浸透液を供給した。血液流出口３から酸素の含有が多くなった代用血液Ｉが得られた。血液ガス分析計を用いて、測定した結果を表１に示す【００２９】
【表１】
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【００３０】表１に示すように、代用血液Ｉの酸素（酸素分圧ＰＯ２）の含有が増加することを確認された。【００３１】又、代用血液Ｉの二酸化炭（二酸化炭素分圧ＰＣＯ２）の含有が減少することを確認された。【００３２】このことにより、膜型血液酸素付加装置によって、血液に酸素を付加させる十分なる機能を有することが証明された。【００３３】更に、血液の二酸化炭素を減じる機能も併せ持っていることが証明された。
【実施例２】
【００３４】図２の膜型血液酸素付加システムにおいて、酸素付加実験▲２▼を行った。血液流入口２から代用血液Ｉを流入した。酸素付加浸透液流入口４から気体溶解器６と加温器７を流通させた酸素付加浸透液を供給した。血液流出口３から酸素の含有が増加した代用血液Ｉが得られた。この実験結果は、上記酸素付加実験▲１▼と略同様な数値が得られた。【００３５】その上、血液流出口３から３７℃に加温された代用血液Ｉが得られた。
【産業上の利用可能性】
【００３６】本発明は、心肺切開手術におけて、血液への酸素付加を必要とする場で利用される。
【符号の説明】
【００３７】１・・・膜型血液酸素付加装置、２・・・血液流入口、３・・・血液流出口、４・・・酸素付加浸透液流入口、５・・・酸素付加浸透液流出口、６・・・気体溶解器、７・・・加温器、８・・・温度および酸素制御部
【図１】
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【図２】
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