JP2006149635A - トランスデューサーフィルター及び体外循環回路 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルターの品質（性能）を安定化することができるとともに、フィルターにかかる空気圧等の負荷も著しく軽減されることで耐久性に優れたトランスデューサーフィルター及び体外循環回路を提供すること。
【解決手段】体外循環回路側と透析装置側ハウジング（２、２２）の間にフィルター（Ｆ）を配置したトランスデューサーフィルター（１）において、ハウジング（２、２２）の支持部（４、２４）天面にフィルター（Ｆ）の挟持部（５、２５）を形成し、当該挟持部（５、２５）の外周に溶着部（９、２９）を形成し、前記挟持部（５、２５）の天面に階段部（Ｋ）を形成し、当該階段部（Ｋ）の複数の凹凸によりフィルター（Ｆ）の外縁部を挟持したトランスデューサーフィルター（１）。
【選択図】図１

Description

本発明は、人工透析、血漿交換、腹水処理等の際に使用される体外循環回路と透析装置等の圧力計（圧力調整器）との間に配置されるトランスデューサーフィルターの改良に関する。

例えば特許文献１に記載のトランスデューサーフィルターは、圧力モニターライン（体外循環回路）側のハウジングと透析装置側のハウジングの間にシート状のフィルターを挟み込み、当該フィルターを超音波により、ハウジングに固定している。しかしながらこれらの構造では、フィルターをハウジングの溝に面で固定するため、固定強度が十分ではない。

また特許文献２及び３にも、トランスデューサーフィルターと類似形状の液体ろ過フィルターが記載されている。当該フィルターは、二つのハウジングの間にフィルターをほぼ全面に亘って挟持する構造のため、フィルターに負荷がかかり、当該構造をトランスデューサーフィルターに採用すると品質安定性に欠ける。

特開２００１−１２９０７９号公報（第１図、［０００４］、［０００５］） 特開平６−７６４８号公報（第１図、要約） 特表平９−５０９３６１（第１図）

解決しようとする問題点は、フィルターをハウジングの溝に面で固定するため、固定強度が十分ではない点、また、二つのハウジングの間にフィルターをほぼ全面に亘って挟持する構造のため、フィルターに負荷がかかり、当該構造をトランスデューサーフィルターに採用すると品質安定性に欠ける点である。

そこで本発明者は以上の課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果次の発明に到達した。
［１］本発明は、体外循環回路側と透析装置側ハウジング（２、２２）の間にフィルター（Ｆ）を配置したトランスデューサーフィルター（１）において、
ハウジング（２、２２）の支持部（４、２４）天面にフィルター（Ｆ）の挟持部（５、２５）を形成し、当該挟持部（５、２５）の外周に溶着部（９、２９）を形成し、
前記挟持部（５、２５）の天面に階段部（Ｋ）を形成し、当該階段部（Ｋ）の複数の凹凸によりフィルター（Ｆ）の外縁部を挟持したトランスデューサーフィルター（１）を提供する。
［２］本発明は、一方の溶着部（９）は、段部（Ｄ）と凹部（Ｍ）から形成され、他方の溶着部（２９）は、段部（Ｄ）と凸部（Ｔ）から形成されている［１］に記載のトランスデューサーフィルター（１）を提供する。
［３］本発明は、一方の挟持部（５）側の階段部（Ｋ）は、支持部（４）の内側から外側に向けて高くなるように形成し、他方の挟持部（２５）側の階段部（Ｋ）は、支持部（２４）の内側から外側に向けて低くなるように形成した［１］ないし［２］に記載のトランスデューサーフィルター（１）を提供する。
［４］本発明は、［１］ないし［３］に記載のトランスデューサーフィルター（１）を装着した体外循環回路を提供する。

本発明のトランスデューサーフィルター１は、フィルターＦの外縁部を階段部Ｋの複数の凹凸で挟持するものであるから、フィルターＦを強固にハウジング２、２２間に固定できる。このためフィルターＦの品質（性能）を安定化することができる。またフィルターＦにかかる空気圧等の負荷も著しく軽減されるので、耐久性に優れる。

図１と図２は本発明のトランスデューサーフィルター１の一例を示す断面図（図１は接合前、図２は接合後）、図３（Ａ）は（体外循環回路側）ハウジング２の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ矢視図（天面図）、（Ｃ）は（Ａ）のＢ矢視図（底面図）、図４は図３（Ｂ）のＡ−Ｏ−Ａ´断面図、図５は図４の一部拡大断面図、図６の（Ａ）は（透析装置側）ハウジング２２の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ矢視図（天面図）、（Ｃ）は（Ａ）のＢ矢視図（底面図）、図７は図６（Ｂ）のＡ−Ｏ−Ａ´断面図、図８は図７の一部拡大図である。

本発明のトランスデューサーフィルター１は、体外循環回路側と透析装置側ハウジング２、２２の間にフィルターＦを配置したトランスデューサーフィルター１において、ハウジング２、２２の支持部４、２４天面にフィルターＦの挟持部５、２５を形成し、当該挟持部５、２５の外周に溶着部９、２９を形成し、前記挟持部５、２５の天面に階段部Ｋを形成し、当該階段部Ｋの複数の凹凸によりフィルターＦの外縁部を挟持したものである。
本発明の説明では、便宜上、ハウジング２を体外循環回路側、ハウジング２２を透析装置側とするが、ハウジング２を透析装置側、ハウジング２２を体外循環回路側のハウジングとしても使用することができる。
ハウジング２、２２は、先細りのテーパーに形成した接続部３、２３を、略円筒状の支持部４、２４の底部略中央に一体に突設している。接続部３、２３から支持部４、２４内部に亘って流体（空気、血液等）の流路６、２６が形成されている。また支持部４、２４の天面略中央に、凹部１０、３０が形成され、当該凹部１０、３０空間に、第一の空気圧緩衝部材７、２７と第二の空気圧緩衝部材８、２８が配置されている。

［挟持部５、２５］
挟持部５、２５は支持部４、２４の底部から略円筒状に立設され、当該挟持部５、２５の天面には、階段部Ｋが形成されている。挟持部５の階段部Ｋは、図１、図５に例示するように、支持部４の内側から外側に向けて高くなるように形成されている。他方、挟持部２５の階段部Ｋは、図１、図８に例示するように、支持部２４の内側から外側に向けて低くなるように形成されている。
以上の挟持部５、２５の階段部Ｋの説明は、図１、図５、図８における例示であり、フィルターＦを強固にハウジング２、２２間に固定できる形態であれば何でも採用することができる。
［溶着部９、２９］
溶着部９、２９は図１ないし図８に例示するように、挟持部５、２５の外周に形成される。溶着部９は、図１、図５に例示するように、段部Ｄと凹部Ｍから形成される。当該段部Ｄは、階段部Ｋの最も低い部分より低く形成されている。
他方、溶着部２９は、図１、図８に例示するように、段部Ｄと凸部Ｔから形成されている。これらの段部Ｄと凸部Ｔは階段部Ｋの最も高い部分より高く形成され、段部Ｄは階段状に形成されている。
以上の溶着部９、２９の説明は、図１、図５、図８における例示であり、前記階段部Ｋとともに、フィルターＦを強固にハウジング２、２２間に固定できる形態であれば何でも採用することができる。

［フィルターＦの固定］
フィルターＦは、支持部４、２４の間に配置され、例えば超音波、接触ヒータ、レーザー等により溶着部９、２９を溶着することにより、挟持部５、２５の階段部Ｋの間で強固に押さえ込まれて挟持される。
さらに詳述すればハウジング２、２２の溶着部９、２９の段部Ｄと凹部Ｍ、凸部Ｔを当接し、ハウジング２２の底部側から超音波発振し、溶着する。
溶着部９、２９に形成した段部Ｄと凹部Ｍ、凸部Ｔは、支持部４と支持部２４を当接して超音波溶着する際に、溶融して溶着部９、２９に吸収される。
フィルターＦは、挟持部５、２５の階段部Ｋの間で強固に押さえ込まれて挟持される。二つのハウジング２、２２の間に、全面に亘って挟持固定するものではなく、外周縁部で挟持固定するものであるから、フィルターＦにかかる負荷を軽減することができ、フィルターＦの品質（性能）を安定化することができる。

［第一の空気圧緩衝部材７と第２の空気圧緩衝部材８］
本発明では、第一の空気圧緩衝部材７と第二の空気圧緩衝部材８は、少なくとも体外循環回路側ハウジング２の支持部４に形成すれば良い。
図３から図５、図６から図８に例示するように、第一の空気圧緩衝部材７、２７は、支持部４、２４のほぼ中央部に配置され、さらに第二の空気圧緩衝部材８、２８は、第一の空気圧緩衝部材７、２７を取り囲むように、その外周（外側とも言う）に配置されている。

また図１から図６に示すように、ハウジング２の支持部４天面の第一の空気圧緩衝部材７、２７と第二の空気圧緩衝部材８、２８の外縁には、フィルターＦの挟持部５が形成（突設）され、さらに当該挟持部５の外縁には、溶着部９が形成されている。
また図１から図２、図６から図８に示すように、ハウジング２２の支持部２４天面の第一の空気圧緩衝部材７、２７と第二の空気圧緩衝部材８、２８の外縁には、フィルターＦの挟持部２５が形成（突設）され、さらに当該挟持部２５の外縁には、溶着部２９が形成されている。

第一の空気圧緩衝部材７、２７は、図３から図５の例示では、縦断面が板状（矩形状）に形成され、支持部４、２４天面方向から見て、略十字状となるように４片を組み合わせて形成されているが、空気圧が直接フィルターＦに衝突するの防ぎ、緩衝できる形状であれば何でも良い。支持部４、２４の天面方向から見て、例えば円状、環状、格子状であっても良い。
また第二の空気圧緩衝部材８、２８は、図６から図８の例示では、縦断面が板状（矩形状）に形成され、支持部４、２４の天面方向から見て、４片が支持部４、２４の中心Ｏ方向に放射状に配置されているが、第一の空気圧緩衝部材７、２７で緩衝された空気圧をさらに緩衝できる形状であれば何でも良い。支持部４、２４の天面方向から見て、例えば、環状であっても良い。
なお図３から図８の例示では、十字状の第一の空気圧緩衝部材７、２７の各片の間に、第二の空気圧緩衝部材８、２８の各片が、重ならないように交互に配置されている。

体外循環回路側から流路６を経て流入する空気圧は、第一の空気圧緩衝部材７の表面に直接衝突して分散され、フィルターＦに印加される空気圧は弱められるので、フィルターＦのダメージを軽くすることができる。
また仮に血液等の液体が、体外循環回路側から流路６を経て流入しても、空気圧と同様に第一の空気圧緩衝部材７の表面に直接衝突して分散され、フィルターＦに印加される流体圧は弱められるので、フィルターＦの負荷を軽くしてダメージを抑えることができる。

さらに前記空気圧または血液等の流体は第一の空気圧緩衝部材７、２７の表面に直接衝突して分散された後、第二の空気圧緩衝部材８、２８に衝突してさらに分散して、弱められるので、フィルターＦの負荷をより軽くすることができる。

本発明のトランスデューサーフィルター１は、高圧蒸気滅菌に耐えうる材質で形成することが好ましく、例えばハウジング２、１２にはポリプロピレン、ポリカーボネート等を採用することができ、フィルター１０はポリテトラフロロエチレン等の疎水性フィルターを採用することができる。
フィルター１０は、図１ではシート状形成されているが、少なくとも０．２μｍ以上の液体（体液、血液）、微生物、浮遊塵などは通過せず、気体は通過する構造、材質のものであれば何でも良い。

本発明のトランスデューサーフィルター１は、例えば予め血液透析で使用する体外循環回路のドリップチャンバーの圧力モニターラインに装着することができる。
前記体外循環回路を組立てる際に前記トランスデューサーフィルター１を装着し、高圧蒸気滅菌することにより、新たに前記トランスデューサーフィルター１を装着する必要がなくなる。

本発明のトランスデューサーフィルター１の断面図（接合前） 本発明のトランスデューサーフィルター１の断面図（接合後） （Ａ）（体外循環回路側）ハウジング２の側面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ矢視図（天面図）、（Ｃ）（Ａ）のＢ矢視図（底面図） 図３（Ｂ）のＡ−Ｏ−Ａ´断面図 図４の一部拡大断面図 （Ａ）（透析装置側）ハウジング２２の側面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ矢視図（天面図）、（Ｃ）（Ａ）のＢ矢視図（底面図） 図６（Ｂ）のＡ−Ｏ−Ａ´断面図 図７の一部拡大図

符号の説明

１ トランスデューサーフィルター
２ ハウジング（体外循環回路側）
２２ ハウジング（透析装置側）
３、２３ 接続部
４、２４ 支持部
５、２５ （フィルターの）挟持部
６、２６ 流路
７、２７ 第一の空気圧緩衝部材
８、２８ 第二の空気圧緩衝部材
９、２９ 溶着部
１０、３０ 凹部
Ｆ （疎水性）フィルター
Ｏ 中心

Claims (4)

1. 体外循環回路側と透析装置側ハウジング（２、２２）の間にフィルター（Ｆ）を配置したトランスデューサーフィルター（１）において、
   ハウジング（２、２２）の支持部（４、２４）天面にフィルター（Ｆ）の挟持部（５、２５）を形成し、当該挟持部（５、２５）の外周に溶着部（９、２９）を形成し、
   前記挟持部（５、２５）の天面に階段部（Ｋ）を形成し、当該階段部（Ｋ）の複数の凹凸によりフィルター（Ｆ）の外縁部を挟持した、ことを特徴とするトランスデューサーフィルター（１）。
2. 一方の溶着部（９）は、段部（Ｄ）と凹部（Ｍ）から形成され、他方の溶着部（２９）は、段部（Ｄ）と凸部（Ｔ）から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサーフィルター（１）。
3. 一方の挟持部（５）側の階段部（Ｋ）は、支持部（４）の内側から外側に向けて高くなるように形成し、他方の挟持部（２５）側の階段部（Ｋ）は、支持部（２４）の内側から外側に向けて低くなるように形成した、ことを特徴とする請求項１ないし請求項２に記載のトランスデューサーフィルター（１）。
4. 請求項１ないし請求項３に記載のトランスデューサーフィルター（１）を装着したことを特徴とする体外循環回路。

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