JPH0347268A - 流体処理装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は例えば人工肺、人工透析器等の流体処理装置に
関し、特にポンプにより流体処理部内に流体を通過させ
る構成の流体処理装置及びその駆動方法に関する。

［従来の技術］ 従来、流体処理装置、例えば血液中の二酸化炭素と酸素
とのガス交換を行うために用いられる中空糸型人工肺に
あっては、血液循環用のポンプとしてローラポンプが使
用されている。そして、このポンプは人工肺本体とは独
立した状態で別個に設けられていた。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、この従来の中空糸を人工肺にあっては、
使用にあたり、人工肺本体とローラポンプとを配管、チ
ューブ等で接続してシステムを組立てる必要があり、し
たがって手数がかかり面倒であるばかりでなく、セット
されるシステムの必要面積が大きくなるという問題があ
った。また、ローラポンプを使用した場合には、長時間
にわたるチューブのしごきによりチューブにひび割れが
発生し、これにより血液の漏洩、汚染等を起すという問
題があった。さらに、血液流入空間部または血液流出空
間部において血液の滞留が生じやすく、このため、特に
抗凝固剤を使用しない体外循環の際に、この滞留に起因
して血栓が発生し、人工肺の中空糸の閉塞を引き起こす
という危険性があった。

また、Ｅ　ＣＭ　Ｏ（Ｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ　
ＭｅｍｂｒａｅｅｅＯｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ）の場合、
Ｖ−Ａバイパス、Ｖ−Ｖバイパスを用いることがほとん
どであるが、ローラポンプを用いた場合、ローラポンプ
の強制脱血による過度の吸引を緩衝し、脱血用カテーテ
ルの血管壁へのすいつきを防止するため、静脈リザーバ
あるいは陽圧吸収チャンバー等が設けられている。しか
し、抗凝固剤を使用しない体外循環においては５回路内
の滞留が血栓を発生させることから、これらの静脈リザ
ーバあるいは陽圧吸収チャンバーを設けられないという
問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、システムの設置必要面積が少なくなるととも
に、その組立を容易にすることができ、しかも流体の滞
留の発生を防止して、これらに起因する種々の弊害を防
止し得る流体処理装置及びその駆動方法を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明においては、流体流
入口および流体流出口を有する流体処理部と、前記流体
流入口および流体流出口に対応してそれぞれ設けられる
とともに流体導通口をそれぞれ有する一対の流体流入空
間部および流体流出空間部とを備えた流体処理装置にお
いて、前記流体導通口をそれぞれ導通または遮断可能に
し得るとともに流体の流れを前記流体流入空間部から流
体流出空間部へ指向させる一対の逆流防止用の導通口開
閉手段と、前記流体流入空間部および／または流体流出
空間部を区画する壁手段の少くとも一部に設けられた変
形可能な可撓性部材と、該可撓性部材の外側に設けられ
た作動室と、該作動室内に前記可撓性部材を往復動させ
る流体圧を付与する流体圧付与手段とを備え、前記可撓
性部材の往復動により前記流体流入空間部および／また
は流体流出空間部内の流体に圧力変動を生ぜしめて、流
体処理部内に流体を通過させるように構成したことを特
徴とする流体処理装置を提案するものである。

上記構成においては、前記流体処理部が中空系束を備え
る構成のものが提案される。

上記構成においては、また、前記導通口開閉手段が逆止
弁よりなる構成のものが提案される。

また、本発明は、上記構成において、前記導通口開閉手
段が前記流体流入空間部の前記流体導通口を導通または
遮断可能にし得る第１の開閉手段と、前記流体流出空間
部の前記流体導通口を導通または遮断可能にし得る第２
の開閉手段とよりなり、前記流体圧付与手段が前記作動
室内に流体陰圧を付与する第１の圧力源と流体陰圧もし
くは大気圧を付与する第２の圧力源と、前記第１の圧力
源と前記作動室とを連通ずる第１の圧力付与流路と、前
記第２の圧力源と前記作動室とを連通ずる第２の圧力付
与流路と、両流路をそれぞれ連通または遮断可能に切替
え得る切替手段とを備える構成を特徴とする流体処理装
置を提案するものである。

さらに、本発明は、上記構成に係る流体処理装置におい
て、前記第１の開閉手段を閉状態にする第１のステップ
と、該第１のステップ以後に、前記第２の開閉手段を開
状態にし、前記流体流入空間部側の切替手段を前記第１
の圧力付与流路に切替える第２のステップと、前記第２
の開閉手段を閉状態にする第３のステップと、該第３の
ステッブ以後に、前記第１の開閉手段を開状態にする第
４のステップと、前記第３のステップおよび第４のステ
ップ以後に、前記切替手段を前記第２の圧力付与流路に
切替える第５のステップを備え、各ステップを順次に繰
返すことにより前記導通口開閉手段及び流体圧付与手段
を駆動させる制御手段を備えてなる流体処理装置を提案
するものである。

この構成においては、前記制御手段が、前記第２のステ
ップの後、第３のステップの前に、第５のステップの後
、第１のステップの前に、前記切替手段により前記両流
路のいずれをも遮断するステップを、それぞれ更に備え
てなるものが提案される。

また、本発明は、上記構成に係る流体処理装置において
、前記切替手段が前記流体流入空間部側の第１の切替手
段と前記流体流出空間部側の第２の切替手段とよりなり
、前記第１の開閉手段を閉状態にする第１のステップと
、前記第２の切替手段を前記第２の圧力付与流路に切替
え、前記第１の切替手段を前記第１の圧力付与流路に切
替える第２のステップと、前記第２の開閉手段を開状態
にし、前記第２の切替手段を前記第１の圧力付与流路に
切替える第３のステップと、前記第２の開閉手段を閉状
態にする第４のステップと、前記第１の開閉手段を開状
態にする第５のステ・ンプと、前記第１の切替手段を前
記第２の圧力付与流路に切替える第６のステップとを備
え、各ステップを順次に繰返してなすことにより前記導
通口開閉手段及び流体圧付与手段を駆動させる制御手段
を備えてなる流体処理装置を提案するものである。

この構成においては、前記第２のステップの後、第３の
ステップの前に、前記第１の切替手段により前記両流路
のいずれをも遮断するステップと、前記第２の切替手段
により前記両流路のいずれをも遮断するステップとを更
に備え、前記第３のステップの後、第４のステップの前
に、前記第２の切替手段により前記両流路のいずれをも
遮断するステップを更に備え、前記第６のステップの後
、第１のステップの前に、前記第１の切替手段により前
記両流路のいずれをも遮断するステップを四に備えてな
るものが提案される。

また、本発明は、上記構成に係る流体処理装置において
、前記切換手段が前記流体流入空間部側の第１の切替手
段と前記流体流出空間部側の第２の切替手段とよりなり
、前記第１の開閉手段を閉状態にする第１のステップと
、前記第２の開閉手段を開状態にし、前記第１の切替手
段を前記第１の圧力付与流路に、前記第２の切替手段を
前記第１の圧力付与流路にそれぞれ切替える第２のステ
ップと、前記第２の開閉手段を閉状態にする第３のステ
ップと、前記第１の開閉手段を開状態にする第４のステ
ップと、前記第１の切替手段を前記第２の圧力付与流路
に切替える第５のステップと、前記第２の切替手段を前
記第２の圧力付与流路に切替える第６のステップとを備
え、各ステップを順次繰返すことにより前記導通口開閉
手段及び流体圧付与手段を駆動させる制御手段を備えて
なる流体処理装置を提案するものである。

この構成において、前記第２のステップの後、第３のス
テップの前に、前記第１の切替手段により前記両流路の
いずれをも遮断するステップと、前記第２の切替手段に
より前記両流路のいずれをも遮断するステップとを更に
備え、前記第６のステップの後、第１のステップの前に
、前記第１の切替手段により前記両流路のいずれをも遮
断するステップと、前記第２の切替手段により前記両流
路のいずれをも遮断するステップとを更に備えてなるも
のが提案される。

また、本発明は、流体流入口および流体流出口を有する
流体処理装置、前記流体流入口および流体流出口に対応
してそれぞれ設けられるとともに流体導通口をそれぞれ
有する一対の流体流入空間部および流体流出空間部とを
備えた流体処理装置において、前記流体導通口をそれぞ
れ導通または遮断可能にし得るとともに流体の流れを前
記流体流入空間部から流体流出空間部へ指向させる一対
の逆流防止用の導通口開閉手段と、前記流体流入空間部
を区画する壁手段に設けられた変形可能な可撓性部材と
、該可撓性部材の外側に設けられた作動室と、該作動室
内に前記可撓性部材を往復動させる流体圧を付与する流
体圧付与手段とを備え、前記導通口開閉手段が前記流体
流入空間部の前記流体導通口を導通または遮断可能にし
得る第１の開閉手段と、前記流体流出空間部の前記流体
導通口を導通または遮断可能にし得る第２の開閉手段と
よりなり、前記流体圧付与手段が前記作動室内に流体陰
圧を付与する第１の圧力源と流体陰圧もしくは大気圧を
付与する第２の圧力源と、前記第１の圧力源と前記作動
室とを連通ずる第１の圧力付与流路と、前記第２の圧力
源と前記作動室とを連通ずる第２の圧力付与流路と、前
記第１の圧力付与流路を連通または遮断可能とする第１
の通断手段と、前記第２の圧力付与流路を連通または遮
断可能とする第２の連設手段とよりなり、前記第１の開
閉手段を閉状態にする第１のステップと、該第１のステ
ップ後に、前記第２の連設手段を遮断状態にする第２の
ステップと、該第２のステップ後に、前記第２の開閉手
段を開状態にする第３のステップと、該第３のステップ
後に、前記第１の通断手段を連通状態にする第４のステ
ップと、該第４のステップ後に、実質的に同時に、前記
第２の開閉手段を閉状態にし、前記第１の通断手段を遮
断状態にし、前記第２の通断手段を連通状態にする第５
のステップと、該第５のステップ後に、前記第１の開閉
手段を開状態にする第６のステップとを順次繰返すこと
により前記導通口開閉手段及び流体圧付与手段を駆動さ
せる制御手段を備え、前記可撓性部材の往復動により前
記流体流入空間部の流体に圧力変動を生ぜしめて、流体
処理部内に流体を通過させるように構成したことを特徴
とする流体処理装置を提案するものである。

さらに、本発明においては、上記構成に係る流体処理装
置において、前記流体処理部内に流体を通過させる駆動
方法であって、前記第１の開閉手段を閉状態にする第１
のステップと、該第１のステップ以後に、前記第２の開
閉手段を開状態にし、前記流体流入空間部側の切替手段
を前記第■の圧力付与流路に切替える第２のステップと
、前記第２の開閉手段を閉状態にする第３のステップと
、該第３のステップ以後に、前記第１の開閉手段を開状
態にする第４のステップと、前記第３のステ・ンブおよ
び第４のステップ以後に、前記切替手段を前記第２の圧
力付与流路に切替える第５のステップを備え、各ステッ
プを順次に繰返してなることを特徴とする流体処理装置
の駆動方法を提案するものである。

この方法においては、前記第２のステップの後、第３の
ステップの前に、第５のステップの後、第１のステップ
の前に、前記切替手段により前記両流路のいずれをも遮
断するステップを、それぞれ更に備えてなる駆動方法が
提案される。

また、本発明においては、上記構成に係る流体処理装置
において、前記切替手段が前記流体流入空間部側の第１
の切替手段と前記流体流出空間部側の第２の切替手段と
よりなり、前記流体処理部内に流体を通過させる駆動方
法であって、前記第１の開閉手段を閉状態にする第１の
ステップと、前記第２の切替手段を前記第２の圧力付与
流路に切替え、前記第１の切替手段を前記第１の圧力付
与流路に切替える第２のステップと、前記第２の開閉手
段を開状態にし、前記第２の切替手段を前記第１の圧力
付与流路に切替える第３のステップと、前記第２の開閉
手段を閉状態にする第４のステップと、前記第１の開閉
手段を開状態にする第５のステップと、前記第１の切替
手段を前記第２の圧力付与流路に切替える第６のステッ
プとを備え、各ステップを順次に繰返してなすことを特
徴とする駆動方法を提案するものである。

この方法においては、前記第２のステップの後、前記第
３のステップの前に、前記第１の切替手段により前記両
流路のいずれをも遮断するステップと、前記第２の切替
手段により前記両流路のいずれをも遮断するステップと
を更に備え、前記第３のステップの後、第４のステップ
の前に、前記第２の切替手段により前記両流路のいずれ
をも遮断するステップを更に備え、前記第６のステップ
の後、第１のステップの前に、前記第１の切替手段によ
り前記両流路のいずれをも遮断するステップを更に備え
てなる駆動方法が提案される。

また、本発明においては、上記構成に係る流体処理装置
において、前記切換手段が前記流体流入空間部側の第１
の切替手段と前記流体流出空間部側の第２の切替手段と
よりなり、前記流体処理部内に流体を通過させる駆動方
法であって、前記第１の開閉手段を閉状態にする第１の
ステップと、前記第２の開閉手段を開状態にし、前記第
１の切替手段を前記第１の圧力付与流路に、前記第２の
切替手段を前記第１の圧力付与流路にそれぞれ切替える
第２のステップと、前記第２の開閉手段を開状態にする
第３のステップと、前記第１の開閉手段を開状態にする
第４のステップと、前記第１の切替手段を前記第２の圧
力付与流路に切替える第５のステップと、前記第２の切
替手段を前記第２の圧力付与流路に切替える第６のステ
ップとを備え、各ステップを順次繰返してなすことを特
徴とする駆動方法を提案するものである。

この方法において、前記第２のステップの後、第３のス
テップの前に、前記第１の切替手段により前記両流路の
いずれをも遮断するステップと、−１１記第２の切替手
段により前記両流路のいずれをも遮断するステップとを
更に備え、前記第６のステップの後、第１のステップの
前に、前記第１の切替手段により前記両流路のいずれを
も遮断するステップと、前記第２の切替手段により前記
両流路のいずれをも遮断するステップとを更に備えてな
る方法が提案される。

また、本発明においては、流体流入口および流体流出口
を有する流体処理部と、前記流体流入口および流体流出
口に対応してそれぞれ設けられるとともに流体導通口を
それぞれ有する一対の流体流入空間部および流体流出空
間部とを備えた流体処理装置において、前記流体導通口
をそれぞれ導通または遮断可能にし得るとともに流体の
流れを前記流体流入空間部から流体流出空間部へ指向さ
せる一対の逆流防止用の導通口開閉手段と、前記流体流
入空間部を区画する壁手段に設けられた変形可能な可撓
性部材と、該可撓性部材の外側に設けられた作動室と、
該作動室内に前記可撓性部材を往復動させる流体圧を付
与する流体圧付与手段とを備え、前記導通口開閉手段が
前記流体流入空間部の前記流体導通口を導通または遮断
可能にし得る第１の開閉手段と、前記流体流出空間部の
前記流体導通口を導通または遮断可能にし得る第２の開
閉手段とよりなり、前記流体圧付与手段が前記作動室内
に流体陰圧を付与する第１の圧力源と流体陰圧もしくは
大気圧を付与する第２の圧力源と、前記第１の圧力源と
前記作動室とを連通ずる第１の圧力付与流路と、前記第
２の圧力源と前記作動室とを連通ずる第２の圧力付与流
路と、前記第１の圧力付与流路を連通または遮断可能と
する第１の通断手段と、前記第２の圧力付与流路を連通
または遮断可能とする第２の通段手段とよりなる流体処
理装置において、前記流体処理部内に流体を通過させる
駆動方法であって、前記第１の開閉手段を閉状態にする
第１のステップと、該第１のステップ後に、前記第２の
通段手段を遮断状態にする第２のステップと、該第２の
ステップ後に５前記第２の開閉手段を開状態にする第３
のステップと、該第３のステップ後に、前記第１の通断
手段を連通状態にする第４のステップと、該第４のステ
ップ後に、実質的に同時に、前記第２の開閉手段を閉状
態にし、前記第１の油断手段を遮断状態にし、前記第２
の通断手段を連通状態にする第５のステップと、該第５
のステップ後に、前記第１の開閉手段を開状態にする第
６のステップとを順次繰返してなすことを特徴とする流
体処理装置の駆動方法を提案するものである。

［作　用１ 上記構成による本発明の流体処理装置においては、流体
圧付与手段により作動室内に流体圧が付与されると、可
撓性部材が往復動し、この可撓性部材の往復動が流体流
入空間部および／または流体流出空間部内の流体に圧力
変動を生じさせ、この圧力変動と導通口開閉手段との働
きにより、流体導通口から導入された流体が、流体流入
口を経て流体処理部を通過し、流体流出口からさらに流
体導通口を経て送り出される。すなわち、流体は流体流
入空間部側の流体道通口から流体処理部を通過して、流
体流出空間部側の流体導通口へと円滑に流れ、その結果
、流体流入空間部および流体流出空間部内での流体の滞
留がなくなる。

また、人工肺として用いた場合には、作動室の圧力をコ
ントロールすることにより、より温和な脱血が可能とな
るため、体外循環回路内に静脈リザーバや陽圧防止チャ
ンバーを設ける必要がなくなり、体外循環回路全体にお
いて滞留部分をさらにな（することができる。

さらに、血液を人工肺の上から下へ流すようにすると、
可撓性部材を血液流入空間部に設け、血液を落差で流入
部に流入させるようにすれば、血液は常に押し出される
ように流れるので、装置内の血液に陽圧が発生すること
はない。

また、導通口開閉手段が第１の開閉手段と第２の開閉手
段とよりなり、流体圧付与手段が第１の圧力付与流路と
第２の圧力付与流路をそれぞれ連通、遮断可能に切替え
得る切替手段を備えることにより、流体流入空間部の流
体導通口から流体流出空間部の流体導通口に流体が一層
円滑に流れ、流体流入空間部および流体流出空間部での
流体の滞留を有効に防止することができる。

また、上記流体処理装置の駆動方法においては、切替手
段を第１の圧力付与流路に切替えることにより、作動室
が陽圧状態となり、従って可撓性部材が押圧状態となり
、逆に切替手段を第２の圧力付与流路に切替えることに
より、作動室が陽圧もしくは大気圧状態となり、従って
可撓性部材が吸引状態となるので、流入側の第１の開閉
手段を閉状態にする第１のステップと、該第１のステッ
プ以後に、流出側の第２の開閉手段を開状態にし、流入
側の切替手段を第１の圧力付与流路に切替える第２のス
テップとにより、流体流入空間部の流体が流体処理部を
通過して流体流出空間部へ押込まれ、流体導通口から導
出され、第２の開閉手段を閉状態にする第３のステップ
と、該第３のステップ以後に第１の開閉手段を開状態に
する第４のステップと、該第３および第４のステップ以
後に切替手段を第２の圧力付与流路に切替える第５のス
テップとにより、流体流入空間部に流体導通口から流体
が導入される。

他の方法においては、第１の開閉手段を閉状態にする第
１のステップと、第２の切替手段を第２の圧力付与流路
に切替え、第１の切換手段を第１の圧力付与流路に切替
える第２のステップとにより、流体流入空間部内の流体
が流体処理部を通過して流体流出空間部へ押込まれ、第
２の開閉手段を開状態にし、第２の切替手段を第１の圧
力付与流路に切替える第３のステップにより、流体流出
空間部内の流体が血液導通口から導出され、第２の開閉
手段を閉状態にする第４のステップと、第１の開閉手段
を開状態にする第５のステップと、第１の切替手段を第
２の圧力付与流路に切替える第６のステップとにより、
流体流入空間部に流体導通口から流体が導入される。

さらに他の方法として、第１の開閉手段を閉状態にする
第１のステップと、第２の開閉手段を開状態にし、第１
の切替手段を第１の圧力付与流路に、第２の切替手段を
第１の圧力付与流路にそれぞれ切替える第２のステップ
とにより、流体流出空間部内の流体が流体導通口から導
出され、流体流入空間部内の流体が流体処理部を通過し
て流体流出空間部に押込まれ、第２の開閉手段を閉状態
にする第３のステップと、第１の開閉手段を開状態にす
る第４のステップと、第１の切替手段を第２の圧力付与
流路に切替える第５のステップと、第２の切替手段を第
２の圧力付与流路に切替える第６のステップとにより、
流体流入空間部に流体導通口から流体が導入され、該流
体流入空間部内の流体が流体処理部を通過して流体流入
空間部に押込まれる。

上記各方法にあっては、各ステッ、ブを順次繰返してな
すことにより、流体流入空間部の流体導通口から流体流
出空間部に流体が一層円滑に流れ、流体流入空間部およ
び流体流出空間部での流体の滞留を有効に防止すること
ができる。

また、上記各方法にあっては、切替手段により両流路の
いずれをも遮断するステップを備えることにより、人工
肺内部の血液の過度の圧力の上昇または圧力の低下（陽
圧状態）を防止し、より一層、流体の滞留および逆流防
止効果が良好に得られ、さらに、それら効果は、第１．
第２の通断手段により両流路のいずれをも遮断するステ
ップを備えるとともに、導通口開閉手段及び第１．第２
の油断手段の動作を確実に行なうステップを備えること
により一層向上する。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係る中空糸を人工肺の
断面構造を示すものである。図中、ｌは血液中の二酸化
炭素と酸素とのガス交換が行なわれる血液処理部の周囲
を覆う筒状のハウジングであり、このハウジング１の内
部には中空糸束３が配設されている。中空糸束３を構成
するガス交換膜としての中空糸は、一般に多孔性のもの
が用いられるが、本実施例においては拡散膜を用いるこ
とが好ましい。すなわち、拡散膜は多孔性の中空糸のよ
うに内部と外部が直接連通することがないので、万一、
回路内に陽圧が発生した際、血液中へ気泡が混入する恐
れや血球が破壊する恐れがな（なる。この拡散膜は、例
えば多孔性中空糸の孔部にシリコーン樹脂（ＲＴＶ）を
充填させることにより得ることができる。

中空糸束３の両端部は、それぞれ例えばポリウレタン樹
脂からなる隔壁２ａ、２ｂによってその開口を露出し、
流体流入口１６ａおよび流体流出口１６ｂを形成した状
態で液密に支持固定され、これにより前述の血液処理部
が構成されるようになっている。中空糸束３の両端部に
はそれぞれ流体流入口１６ａおよび流体流出口１６ｂに
対応させて血液流入空間部４および血液流出空間部５が
設けられている。一方の隔壁２ａの上方には先端に開口
部４ａを有する錐形の可撓性部材６が配設されており、
この可撓性部材６と隔壁２ａとで上記血液流入空間部４
が区画形成されている。

この可撓性部材６は、例えば、シリコーン樹脂の平膜に
より形成され、後述の流体圧により変形可能となってお
り、隔壁２ａ方向に対して往復作動するようになってい
る。可撓性部材６の周縁部６ａは、筒状体ｌの上端縁部
に固着されている。

また、可撓性部材６の外側には作動室形成部材７が配設
されている。作動室形成部材７は、中央部に血液導通ロ
アａが形成されるとともに、この血液導通ロアａの対向
面が開口しており、この作動室形成部材７と前記可撓性
部材６との間で作動室８が区画形成されている。作動室
形成部材７は、その開口端に設けたリム７ｂによってハ
ウジング１の端縁部に嵌め込まれ、可撓性部材６の周縁
上に密着して固定されている。そして、可撓性部材６の
先端に設けた開口部４ａは、作動室形成部材７に設けら
れた血液導通ロアａに連通して固定されている。また、
この血液導通ロアａの内部には逆止弁９が配設されてお
り、この逆止弁９により血液の血液流入空間部４への導
入は許されるが、逆に、当該流入空間部４の血液導通ロ
アａからの導出は阻止されるようになっている。

さらに、作動室形成部、材７には流体圧供給ロアｃが設
けられている。この流体圧供給ロアＣには流体圧付与手
段、例えば加圧コントローラＩＯが連結されており、作
動室８内に可撓性部材６を往復動させるための流体圧を
付与するようになっている。

この加圧コントローラ１０は、作動室形成部材７におけ
る圧力付加状態を自由にコントロールできる装置で、例
えば装置内で作成あるいは装置外から導入されたコンプ
レッサエアの加圧コントローラＩＯへの供給をオン・オ
フする電磁弁、加圧コントローラに付加された圧力の大
気圧への解除をオン・オフする電磁弁およびこれら電磁
弁のタイミングを制御するコントロールユニットから構
成されるものがあり、従来の人工肺用ポンプに比較して
軽量で小型に、かつ容易に作製できる。

また、他方の隔壁２ｂが固定されるハウジングｌの周縁
端部には、錐状のへラダ１１の周縁部１１ａが接着固定
されている。このヘッダ１１と隔壁２ｂとにより、前記
流体流出空間部５が区画形成されている。このヘッダ１
１の周縁部ｌＬａと隔壁２ｂとの接着部の外周面には環
状部材１２が固定され、ヘッダ１１のハウジングｌへの
固着を強化している。ヘッダ１１の先端中央部には血液
導通口１１ｂが設けられている。血液導通口１１ｂ内に
は前記逆止弁９と対になって逆流防止用の導通口開閉手
段を構成する逆上弁１３が配設されており、この逆止弁
１３により血液の血液流出空間部５の血液導出口１１ｂ
からの導出は許すが、逆に、当該流出空間部５への導入
は阻止するようになっている。なお、１５は酸素含有ガ
スの導入口、１４はガス交換後のガスの導出口をそれぞ
れ示している。

上記構成により本実施例の中空糸を人工肺においては、
流体圧供給ロアｃを通じて加圧コントローラ１０から気
体あるいは液体が作動室８に導入されると、その流体圧
により可撓性部材６が往復動し、この可撓性部材６の往
復動により流体流入空間部４内に血液の圧力変動が生じ
る。この圧力変動と２つの逆止弁９．１３の働きにより
、図に矢印で示すように血液導通ロアａから導入された
血液が、中空糸束３内を流体流入空間部４側から流体流
出空間部５側に円滑に流れるとともに、その途中におい
てガス導入口１４から導入された酸素含有ガスとの間で
ガス交換が行われる。

このように、本実施例による中空糸を人工肺においては
、本体内にポンプを内蔵した構成であるため、特に血液
供給用のローラポンプ等を必要としない。したがって、
従来のような配管又はチューブにより本体とポンプとを
接続させてシステムを組立てるような作業が不要となり
、組立の手数がかからない。すなわち、ローラポンプは
、チューブを外からしごいて血液を押出すので回路をセ
ット（チューブで各構成品をつないで）して、その後ロ
ーラポンプのローラ部分に嵌め込むものであり、組み立
ててがらローラポンプにセットする必要がある。これに
対して、本人工肺においては、回路の組立と加圧コント
ローラｌｏとの接続を並列的にできるので５作業上簡単
であり、またシステムの設置面積を従来に比べて少なく
することかできる。

また、血液の供給用にローラポンプを必要としないので
、ローラポンプにセットされる部分のチューブ（通常は
、所定の流量を得るために当該部分は拡径になっている
）およびその前後のチューブの容積だけプライミングボ
リュームの減少につながり、また、チューブのひび割れ
に基づく血液の漏洩や汚染等の問題も生じない。

さらに、可撓性部材６が往復動して流体が導入されるの
で、流体流入空間部４内に血液が滞留することがなく、
したがってこれに伴う血栓の発生や、血栓の発生に起因
する装置の閉塞を引き起こす恐れがなくなる。

第２図は本発明の第２の実施例に係る中空糸を人工肺、
第３図はこの人工肺の駆動回路を示すものである。この
人工肺は、血液処理部の流出側も前述の第１の実施例に
係る血液処理部の流入側と同様に構成され、従って流入
側および流出側に可撓性部材６および作動室８がそれぞ
れ設けられている。なお、第２図において、第１図と同
一構成部分については同一符号を付してその説明は省略
する。

なお、本実施例の人工肺は、血液処理部内を血液が下か
ら上に通過するように配設されているが、逆に血液の通
過方向を上から下にすると、作動室８が陽圧源に連通し
ているとき、血液流出側クランプを開に、血液流入側ク
ランプを閉にして、また陽圧源に連通している（または
、大気開放されている）ときは、流出側クランプを閉に
、流入側クランプを開にすることによって落差による圧
力でもってスムーズに導入、導出が行なわれる。この態
様は、Ｖ−ｖバイパスに好適に用いられる。

本実施例の人工肺の導通口開閉手段は、血液流入空間部
４の血液導通ロアａに接続されたチューブに設けられ、
第１の開閉手段をなす、例えばクランプ４０と、血液流
出空間部５の血液導通ロアａに接続されたチューブに設
けられ、第２の開閉手段をなす、例えばクランプ４１と
で構成されている。このようにクランプ４０．４１で導
通口開閉手段が構成されることにより、血栓の防止によ
り良い効果が得られる。

この場合、クランプされるチェーブは外径５〜１４ｍｍ
程度のものが好ましい。

なお、第１．２の開閉手段として、クランプ４０．４１
の代わりに、電磁弁等を用いてもよい。

流体圧付与手段は、前記作動室８に流体陰圧を付与する
第１の圧力源としての陽圧源をなす確認用ゲージ（ＣＩ
−１、０Ｋｇ／ｃｍ２）付の陽圧タンク３１および陽圧
タンク用のニアコンプレッサ３５と、前記作動室８に流
体陰圧もしくは大気圧を付与する第２の圧力源としての
陽圧もしくは大気圧源をなす確認用ゲージ付（０，５Ｋ
ｇ／ｃｍ２〜大気開放）の陽圧タンク３２および陽圧タ
ンク用の真空ポンプ３６と、陽圧源と作動室８とを連通
ずる第１の圧力付与流路としての陽圧付与流路３３と、
陽圧もしくは大気圧源と作動室８とを連通ずる第２の圧
力付与流路としての陽圧もしくは大気圧付与流路３４と
、両流路のいずれか一方１こ交互に繰返して切替え得る
切替手段をなす、例えば三方電磁弁４２．４３とにより
構成されている。なお、切替手段として、陽圧付与流路
３３および陽圧もしくは大気圧付与流路３４にそれぞれ
電磁弁を設け、これらの開閉操作により各流路を切替え
るようにしてもよい。

真空ポンプ３６は、精度上、長時間の運転が可能なダイ
ヤフラム型が油回転型に比べ好ましく、さらに３０〜４
０回／ｍｉｎ　　（５０ｍ（２７回）の駆動に十分耐え
られるものがよい。陽圧タンク３２は、大気開放リーク
弁３９を有し、これを開放することにより、前述の大気
圧を付与し得るようになっている。また、ニアコンプレ
ッサ３５と陽圧タンク３１との間および真空ポンプ３６
と陽圧タンク３２との間にはそれぞれ調圧弁３７が設け
られ、各タンクの元圧調整がなされるようになっている
。電磁弁４２．４３と陽圧タンク３１および陽圧タンク
３２との間にはそれぞれ流量調節バルブ３８が設けられ
ている。この流量調節バルブ３８としては、特に低流ｉ
！（０，５〜１０β／ｍ１ｎ）の微調整が可能であるも
のがよく、さらに最大、数１０１２７ｍ１ｎ程度のもの
がよい。

なお、三方電磁弁４２は第１の切換手段を構成し、血液
流入空間部４の作動室８の流体圧供給ロアｃに接続され
、また三方電磁弁４３は第２の切換手段を構成し、血液
流出空間部５の作動室８の流体圧供給ロアｃに接続され
るようになっている。また、上記回路における陽圧付与
流路３３および陽圧もしくは大気圧付与流路３４を形成
する配管は内径５ｍｍ程度の耐圧塩化ビニルチューブと
することが好ましい。

この人工肺においては、上記クランプ４０゜４１、電磁
弁４２．４３の各動作が制御手段を構成するコントロー
ラ４４により制御され、これらクランプ４０，４１、電
磁弁４２．４３を備えた導通口開閉手段と流体圧付与手
段とが血液処理部内に血液を通過させる駆動装置を構成
するようになっている。

この駆動装置は、例えば次に説明する各モードに従い、
制御することができる。

（モード１） 本モードでは流入側の作動室８の可撓性部材６のみ作動
させ、流出側の作動室８の可撓性部材６は作動させない
場合の制御方法について説明する。第４図（Ａ−Ｆ）は
各クランプ、電磁弁の動作ステップを示し、第５図Ａ−
Ｆは各ステップにおける流入側の可撓性部材６の作動状
態を概略的に示す図である。

すなわち、先ずステップＡの状態においてクランプ４０
を閉じる。このステップＡでは、クランプ４１が閉状態
４雷磁弁４２が陽圧もしくは大気圧付与流路３４に切換
えられた状態にあり、従って作動室８が陽圧もしくは大
気圧状態にあり、可撓性部材６が吸引状態にある。

次にクランプ４１を開け（ステップＢ）、電磁弁４２を
陽圧付与流路３３に切替える（ステップＣ）と、作動室
８の内部に流体陰圧が付与され、作動室８内が陽圧状態
になり、これにより可撓性部材６が押圧される。その結
果、血液流入空間部４内の血液の圧力が上昇し、該血液
は血液処理部を通過して血液流出空間部５側へ押込まれ
、血液流出空間部５内の血液は血液導通ロアａから導出
される。なお、上記クランプ４１の開成と電磁弁４２の
切替えは同時にあるいは逆に行うようにしてもよ（、ま
た上記クランプ４０の開成、クランプ４１の開成および
電磁弁４２の切換えを同時に行なうことも可能である。

次にクランプ４１を閉じ（ステップＤ）、次いでクラン
プ４０を開け（ステップＥ）、その後電磁弁４２を陽圧
もしくは大気圧付与流路３４に切替える（ステップＦ）
と、作動室８の内部に流体陰圧が付与され、作動室８内
が蔭圧もしくは大気圧状態になり、これにより可撓性部
材６が元の状態（吸引状態）に戻る（ステップＦ）。そ
の結果、血液流入空間部４内の血液の圧力が下降し、血
液流入空間部４内に血液が導入される。

なお、Ｄ、Ｅ、Ｆの各ステップにあっては、それぞれＤ
とＥ、ＥとＦ、ＤとＥとＦを実質的に同時になすことも
可能である。

その後はステップＡに戻り、上記の各ステップを順次繰
り返す。

なお、上記各ステップは、０．１秒車位かつ２．０秒以
内の範囲で調整され、次のステップに移行できることが
望ましい。但し、ステップＣ。

ステップＦについては、Ｏ，１秒車位でかつ３０秒以内
の範囲で可変調整され、次のステップに移行できるのが
よい。

（モード２） 本モードは第６図（Ａ−Ｈ）に各クランプ、電磁弁の動
作ステップ、および第７図（Ａ−Ｆ）に各ステップにお
ける可撓性部材６の作動状態を概略的に示すように、流
入側および流出側の作動室８の可撓性部材６をそれぞれ
作動させる場合の制御方法である。

先ず、ステップＡにおいてクランプ４０を閉じる。この
とき、クランプ４１が閉状態、電磁弁４２が陽圧もしく
は大気圧付与流路３４．電磁弁４３が陽圧付与流路３３
に切替えられた状態にあり、流入側の作動室８は陽圧も
しくは大気圧状態、流出側の作動室８は陽圧状態となっ
ている。

従って、流入側の可撓性部材６は吸引状態、流出側の可
撓性部材６は押圧状態となっている。

次に電磁弁４３を陽圧もしくは、大気圧付与流路３４に
切替え（ステップＢ）、電磁弁４２を陽圧付与流路３３
に切替える（ステップＣ）と、流出側の作動室８内が陽
圧もしくは大気圧状態、流入側の作動室８内が陽圧状態
となり、これにより流出側の可撓性部材６が吸引され、
流入側の可撓性部材６が押圧される。その結果、血液流
入空間部４内の血液が血液処理部を通過して血液流出空
間部５側へ押込まれる。なお、上記電磁弁４３の切替え
と電磁弁４２の切替えは同時にあるいは逆に行なうよう
にしてもよい。

次に、クランプ４１を開け（ステップＤ）、電磁弁４３
を陽圧付与流路３３に切替える（ステップＥ）と、流入
側の可撓性部材６が押圧されるとともに流出側の可撓性
部材６が押圧され、これにより血液流出空間部５内の血
液が血液導通口から導出される。なお、上記クランプ４
１の開成と電磁弁４３の切替えは同時にあるいは逆に行
なうようにしてもよい。

次にクランプ４１を閉じた（ステップＦ）後、クランプ
４０を開き（ステップＧ）、続いて電磁弁４２を陽圧も
しくは大気圧付与流路３４に切替える（ステップＨ）と
、流入側の作動室８が陽圧または大気圧状態となり、従
って流入側の可撓性部材６が吸引状態となり、血液流入
空間部４内に血液が導入される（ステップＨ）。なお、
Ｆ、Ｇ、Ｈの各ステップにおいては、それぞれＦとＧ、
ＧとＨ，ＦとＧとＨを実質的に同時になすことも可能で
ある。

以下、ステップＡに戻り、上記各ステップを順次繰り返
す。

なお、上記各ステップは、モード１と同様に、０．１秒
車位かつ２．０秒以内の範囲で可変調整され、次のステ
ップに移行できることが望ましい。但し、ステップＣ、
ステップＥ、ステップＨについては、０．１秒車位でか
つ３０秒以内の範囲で可変調整され、次のステップに移
行できるのがよい。

（モード３） 本モードは、モード２と同様に流入側および流出側の作
動室８の可撓性部材６をそれぞれ作動させる場合の制御
方法である。その場合の各クランプ、電磁弁の動作ステ
ップを第８図（Ａ−Ｈ）、各ステップにおける可撓性部
材６の作動状態の概略を第９図（Ａ−Ｈ）に示す。

先ず、ステップＡにおいて、クランプ４０を閉じる。こ
のときクランプ４１は閉状態、電磁弁４２．４３はそれ
ぞれ陽圧もしくは大気圧付与流路３４に切替えた状態に
ある。

次に、クランプ４１を開け（ステップＢ）、電磁弁４２
を陽圧付与流路３３に切替え（ステップＣ１，電磁弁４
３を陽圧付与流路３３に切替える（ステップＤ）と、流
入側の作動室８および流出側の作動室８が陽圧状態とな
り、従って流入側および流出側の可撓性部材６が押圧状
態になり、これにより、血液流入空間部４内の血液が血
液処理部を通過して血液流出空間部５内へ押込まれて血
液流出空間部５内の血液が血液導通ロアａから導出され
、さらに血液流出空間部５内の血液が血液導通ロアａか
ら導出される。

なお、各ステップにおいて、ＡとＢ、ＢとＣ２Ｃとり、
ＡとＢとＣ，ＢとＣとり、ＡとＢとＣとＤを実質的に同
時になすことも可能である。さらに、ステップＡの後、
Ｃ，Ｄ、Ｈの順になすこともできる。

次に、クランプ４１を閉じ（ステップＥ）、その後クラ
ンプ４０を開け（ステップＦ）、続いて電磁弁４２を陽
圧もしくは大気圧付与流路３４に切替える（ステップＧ
）と、流入側の作動室８が陽圧または大気圧状態となり
、従って流入側の可撓性部材６が吸引状態となり、これ
により血液流入空間部４内に血液が導入される。

次に、電磁弁４３を陽圧もしくは大気圧付与流路３４に
切替える（ステップＨ）と、流出側の作動室８が陽圧も
しくは大気圧状態となり、従って流出側の可撓性部材６
が吸引状態となり、これにより血液処理部内の血液が血
液流出空間部５内へ押込まれ、血液流入空間部４内の血
液が血液処理部内に入り、さらに血液流入空間部４内へ
血液が導入される。

なお、各ステップにおいて、ＥとＦ、ＦとＧ、ＧとＨ，
ＥとＦとＧ、ＦとＧとＨ，ＥとＦとＧとＨを実質的に同
時になすこともできる。

なお、上記各ステップは、モードｌと同様に、０．１秒
車位でかつ２．０秒以内の範囲で可変調整され、次のス
テップに移行できることが望ましい。但し、ステップＣ
、ステップＤ、ステップＧ、ステップＨについては、０
．１秒車位でかつ３０秒以内の範囲で可変調整され１次
のステップに移行できるものがよい。

（モード４） 本モードは、第１Ｏ図に示すように前述のモード１にお
いて、ステップＣとＤとの間にステップＣ′、ステップ
ＦとＡとの間にステップＦ′をそれぞれ加えたものであ
る。

すなわちステップＣの後、ステップＣ′において、陽圧
付与流路３３と陽圧もしく、は大気圧付与流路３４とも
遮断し、その次にステップＤをなす。

けだし、ステップＣにおいて作動室８が陽圧状態となり
、血液流入空間部４内の血液が血液流出空間部５に押込
まれるがその押込まれる中途でクランプ４１が閉状態に
なると、作動室８が陽圧状態にもかかわらず血液が血液
導通ロアａから導出されず、血液の行き場がなくなる恐
れがある。そこで、電磁弁４３を閉にするステップＤの
前に、電磁弁４２により上記両流路を遮断し、それ以後
、作動室８には、流体陰圧、陽圧とも付与されないよう
にして、上記恐れを確実に解消しようとするものである
。

ステップＦ′の場合には、作動室８が陽圧状態にある中
途で、クランプ４０が閉状態になると、中空糸内部が陽
圧状態となり、該中空糸が、例えば多孔質の場合は、外
周部から空気が入り込む恐れがあり、従ってステップＦ
′において両流路とも遮断し、その後にステップＡをな
すようにしている。

他の動作についでは、干−ドｌと同様であり、説明を省
略する。

なお、第１０図中、弁の状態において密どあるのは、陽
圧付〜、流路３３と陽圧もしくは大気圧イー１与流路３
４ども遮断した状態を示４″、第１１゜１２図とも同様
である。

（モード５） 本モードは、第１１図に示すよう七〜　ド２において、
ステップＣのあとＤの前にスラ゛ツブＣ′Ｃ−を、ステ
ップＥの後Ｆの前にステップＥ′を、ステップ！１のあ
とＡの前にステップＨ′をそれぞれ加えている。

ステップＣ′では、電磁弁４２を、ステップＣ″′では
、電磁弁４；３を、ステップＥ′では電磁弁４３を、ス
テップＨ’では電磁弁４２をそれぞれ陽圧付与流路３３
ど陽圧も［、＜は大気圧例与流路３４とも遮断状態にし
て、人工肺内部での過度の圧力上Ｗ、圧力降下（陽圧状
態）をなくし、前述の千−ド４で述べたような恐れを解
消している。

他の動作については、モー　ド２と同様である。

（千−ド６） 本］−１−ドは、第１２図に示すように七−ド３に才３
いて、ステップＤの後■ミの１１訂にステップ■）′Ｉ
）“を、ステップ［１の後Ａの前６．ニスデツプＩ（′
１１″を加えている。

ステップＤ　′では電磁弁４２を、ステップＤ′″では
電磁弁４３を、ステップＨ′では電磁弁４２を、ステッ
プ１１−ではａｉ磁弁４３をぞれぞれ陽圧付与流路３３
と陽圧もｌ−７＜は大気圧イー１与流路３４とも遮断状
態にして、モード４で述べたような恐れを解消しＣいる
。

他の動作について（Ｊ、モード３と同様である。

以下、ステップＡに戻り５１・記の各ステップを順次繰
返す。

以」−、モ・〜ドｌ乃至Ｇとも、各ステップを順次繰返
すことにより、血液流入空間部４の血液導通ロアａから
血液処理部を通過して血液流出空間部５の血液導通［］
７ａに血液が・層円滑に訝れ、血液流入空間部４および
血液流出空間部５での血液の滞留を有効に防止すること
ができる。

第１３図は本発明の第３の実施例に係る中空糸塑人工肺
の駆動回路を示すものである。この人工肺は、血液処理
部の流入側の可撓性部月６のみを作動させるものであり
、流体圧カイτ１与手段において、陽圧タンク３１と作
動室８とを連通ずる第１の圧カイ・ｊ与流路３３に、該
流路を連通または遮断可能とする第１の通断−［段を構
成する電磁弁４５が配設されるとともに、陽圧タンク３
２と作動室８とを連通ずる第２の圧力４”ｆｊ流路３４
に該流路を連通または遮断する第２の通断手段を構成す
る電磁弁４５が配設されている。すなわち、電磁弁４５
．４６により前記通断手段が構成されるようになってい
る。

なお、第１３図において、前述の第２の実施例と同一構
成部分については同一符号を付してその説明は省略する
。

このように構成された人り肺は、例えば、次に説明する
第７のモードにｂＹい、導通［−１開閉手段ど流体圧イ
］与手段とを駆動させることができる。

（モード７） 本土−ドは、第１４図に示すように前述の千ド４を基礎
とするものである。

まず、り・ランプ４０を閉じるステップＦ′の後、クラ
ンプ４０の閉動作が完了するのに要する時間、例えばＱ
、２秒後！、″電磁９４６を遮断状態（第１４図におい
（−密で示゛４′）にしくステップＡ）、次（１ニステ
ツプへの後、電磁弁４６の遮断動作が完了４るのに要ゆ
゛る時間、例えばＯ，１秒後にクランプ４１を開き（ス
テップＢ）、更にステップＢの後、クランプ４０の開動
作が完Ｙするのに要する時間、例えば０．１秒後に電磁
弁４５を連通状態にする（ステップＣ）。これにより、
ステップＣにおりるクラップ４０．４１及び電磁弁４５
．４６は、モー　ド４におけるステップＣと同様な状態
になる。

次に、電磁弁４５を遮断状態（第１４図において密で示
す）にするのと実質的に同時１こ、クラソブ４１を閉に
、電磁弁４６を連通状態にしくステップＣ′）ステップ
Ｃ′の後、流路３４を構成するチューブ内及び作動室８
が陽圧状態から陽圧状態になるのに要する時間内、例え
ば０．２秒後に、クランプ４０を開にする（ステップＥ
）。

このモード７によれば、クランプ４０．４１および電磁
弁４５．４６の動作タイミングをずらし、各動作を完全
に終了させた後に、次のステップに移行できるようにし
、人工肺の内部において血液の鋭いピーク圧を回避でき
る等、モード４において説明した作用効果を一層、向上
させることができる。

また、このモード７は、流入側の可撓性部材６のみを作
動させることにより実行可能であり、従って人工肺の構
造も簡易となるものである。

なお、チェーンのボリューム、コンプライアンス、シリ
ンダの開閉スピードに応じて上記のタイミングのずれを
設定すれば、効果的である。

また、人工肺の中空糸が均質膜である場合には、陽圧源
により、作動室８に付与される流体の圧力は、陽圧状態
のものでよく、中空糸がマイクロポーラスである場合に
は、例えば、大気圧よりもｌ　ＯｍｍＨｇ程度高いもの
でよい。

（実験例１） 中空糸を人工肺キャビオツクスＩＴＯ８（テルモ（株）
製、膜面積０．８ｍ２）を基本的に用いた。具体的には
、第１の実施例に従い、まず、中空糸として、多孔性中
空糸膜の細孔にシリコーン樹脂を充填させて拡散膜にし
たものを使用した。

次に、血液流入空間部４を形成する可撓性部材６として
、膜厚１００μｍのシリコーンゴムからなるものを用い
、さらに作動室８、加圧コントローラＩＯおよび逆止弁
９，１３をそれぞれ設け、人工肺を得た。この人工肺を
第１５図に示すように、血液流入空間部４を下に位置さ
せ、血液の流れが下から上になるように貯血層２１及び
回路チューブ２２．２３よりなる血液循環回路に装着し
、５Ｕ／ｃｃヘパリン加生血にてブライミングした。な
お、回路チューブ２２の内径は８ＩＴＩｆｆｉ、回路チ
ューブ２３の内径は６闘とした。加圧コントローラ１０
は実施例に記された装置を用い、流体圧０．２〜０．７
ｋｇ／ｃ＋＋＋”と大気開放（ｋｇ／ｃ＋＋＋２）の往
復モードとした。また、大気開放にした際の可撓性部材
６で構成されている血液流入空間部４の容積（この回路
システム（落差１００ｃｍの圧力が可撓性部材に加えら
れた際）の血液流入空間部の容積）は３２ｍ１２であっ
た。そして、ニアコンプレッサ２４により加圧コントロ
ーラ１０の流体圧パターンを変化させ、流量を測定した
。その結果、大気開放０．９ｓｅｃ、流体圧０．５ｋｇ
／ｃｍ２．０．７ｓｅｃの繰返しにより９２０ａｊ２／
ｍｉｎの血流量が得られ、血液中への気泡の混入や、血
球の破壊は生じなかった。

（実験例２） 中空糸を人工肺キャビオックスｌｌ０８（テルモ（株）
製、膜面積０．８ｍ２）を基本的に用いた。具体的には
、第３の実施例に従い、まず、中空糸として、多孔性中
空糸膜の細孔にシリコーン樹脂を充填させて拡散膜にし
たものを使用した。

次に、血液流入空間部４を形成する可撓性部材６として
、膜厚２００μｍのシリコーンゴムからなるものを用い
、第１３図に示すような、クランプ、電磁弁等より構成
される導通口開閉手段及び流体圧付与手段を装着したも
のを得た。

これを第１５図に示すように、血液流入空間部４を下に
位置させ、血液の流れが下から上になるように貯血層２
１及び回路チューブ２２．２３よりなる血液循環回路に
装着し、５　Ｕ　／　ｃｃヘパリン加生血にてプライミ
ングした。なお、回路チューブ２２の内径は８ｍｍ、回
路チューブ２３の内径は６ｍｍとした。第１３図に示す
陽圧タンク３１は０　、　５　ｋｇ／　ｃｍ”　、陽圧
タンク３２は大気開放の状態の圧力とした。また、大気
開放にした際の可撓性部材６で構成されている血液流入
空間部４の容積（この回路システム（落差１００ｃｍの
圧力が可撓性部材に加えられた際）の血液流入空間部の
容積）は３２ｍβであった。そして、モード７に従い、
ｌサイクル３．４ｓｅｃ、ステップＡにおいてＯｓｅｅ
としたとき、ステップＢ−Ｆを、ステップＢにおいてＯ
，１ｓｅｃ、ステップＣにおいて０．２ｓｅｃ、ステッ
プＣ′において２　、０　ｓｅｃ、、、ステップににお
いて２゜２ｓｅｃ、ステップＩパにおいて３．２ｓｅｃ
となるようにし７で行ない、流量を測定した。その結果
、５５０　ｍＡ　／ｍｉｎの血流量が得られ、血液中へ
の気泡の混入や、血球の破壊ＧＪ生じなかった。

以」−に実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は
−Ｆ記実施例に限定されるものではな（、本発明の要旨
を変更しない範囲で種）ｚ変形ｔｉＪ能である。例えば
、上記第１の実施例においては、可撓性部材６を血液流
入空間部４側に設ｃ−するようにしたが、これは血液流
出空間部５側に設けるようにしてもよく、あるいは両方
に設ける構成としてもよい。また、第３の実施例におい
ては、叫撓性部１．４′６を血液流入空間部４側にｍ＆
ｊでいるが、血液流出空間部５側に設けるようにしでも
よい。

また、血液以外の流体、例えば工業用水の処理装置、さ
らには気体の処理装置等にも本発明は適用できるもので
ある。

［発明の効果１ 以上説明したように本発明の流体処理装置は、流体導通
口をそれぞれ導通または遮断可能とし得るとともに流れ
を一方向に指向する導通口開閉手段を配設するとともに
、流体流入空間部および／よたは流体流出空間部を区画
する壁手段の少なくとも一部を、流体圧！４：より変形
可能な可撓性部材により形成するとともに、該可撓性部
材の外側に作動室を設け、か−）該作動室に流体圧を付
与する流体圧（７１り手段を設け、可撓性部材の往復動
により、流体流出空間部才６よび／または流体流出空間
部内に圧力変動を１１１ｇぜしめで、流体処理部内に流
体を通過さ」！るように構成したので、特に別に流体供
給用のポンプを必要としない。したか−）で、従来のよ
うに配管又はチクーブにより本体とポンプとを接続させ
てシステムを組立てる必要がなで、このため組立の十数
がかからず、システムの設置面積を従来に比べて少なく
することがて′きる。さらに、ポンプにセラ１−するた
めｉ３゛必要であったチューブ等の長さ分だけブラ・イ
ミングボＪニームが減少する。また、流体供給用にロー
ラポンプを必要としないので、＝ｙユーブのひび割ねに
起因する流体の漏洩５汚染等の問題も生じなし八　。

さらに、可撓性部材が往復動すること１．Ｔ′より流体
が流体処理部内を通過し、一対の導通口開閉手段の働き
にＪ、り流体の流、１］が一方向に規制され、流体が流
体流入空間部側の流体導通口から流体流出空間部側の流
体導通口へ円滑仁−流れるため、流体流入空間部および
流体流出空間部内の滞留を防止することができ、また、
人工肺として用いた場合、静脈リザーバや陽圧防止グー
ヤンバー等を設ける必要もなくなるため、これによる回
路内における滞留も防止することができ、従ってこれら
に伴う血栓等の種々の弊害の発生を防１に：、すること
ができるという効果を奏する。

また、流体処理装置であって、導通口開閉手段が第１お
よび第２の開閉手段とよりなり、流体圧付与手段が第１
の圧力イー４５流路と第２の圧カイ・１与流路との両流
路をそれぞれを連通または遮断可能に切替え得る切替手
段を備えることにより、流体流入′″と間部の流体導通
［−］から流体処理部を通過して流体流出空間部の流体
導通「１へ流体が一層円滑に流れ、流体の滞留および逆
流を有効に防止することができる。

さらに、流体処理装置の駆動方法にあっては、第１．第
２の開閉手段の開閉動作、切トキ手段の切替動作、ない
しは、第１．第２の油断千７段の連通、遮断動作さらに
は、上記両流路を遮断する動作の各動作ステップを順次
繰返してなすことにより、流体の流れを一層円滑にし、
滞留および逆流防１Ｆ効果が良好に達成されて）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る中空糸型人工肺の
縦断面図、第２図は第２の実施例ｉ、′：係る中空糸を
人工肺の縦断面図、第３図はその人−Ｌ肺の駆動回路を
示す図、第４．６，８゜１（）。 １１．１２図はそれぞれモードｌ乃至６におＬｉるクラ
ンプ、電磁弁の動作ステップを示す説明図、第５．７．
９図はぞれぞ第１（、−ドｌ乃至３におＯづる各スフ“
ツブにおける可撓性部材の作動状態を示す概略図、第１
３図は第３の実施例に係る中空糸を人工肺の駆動回路を
示す図、第１４図はモード７における動作ステップを示
す説明図、第１５図は本発明の第１の実施例に基づく実
験例に用いた回路の構成図である。 ■・・・筒状本体、　　　　２ａ、２ｂ・・・隔壁３・
・・中空糸束、　　　４・・・血液流入空間部５・・・
血液流出空間部、　　　６・・・可撓性部材７ａ、ｌｌ
ａ・・・血液導通口、　　８・・・作動室９．１３・・
・逆止弁、１０・・・加圧コントローラ３３・・・陽圧
付与流路、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）流体流入口および流体流出口を有する流体処理部
   と、前記流体流入口および流体流出口に対応してそれぞ
   れ設けられるとともに流体導通口をそれぞれ有する一対
   の流体流入空間部および流体流出空間部とを備えた流体
   処理装置において、前記流体導通口をそれぞれ導通また
   は遮断可能にし得るとともに流体の流れを前記流体流入
   空間部から流体流出空間部へ指向させる一対の逆流防止
   用の導通口開閉手段と、前記流体流入空間部および／ま
   たは流体流出空間部を区画する壁手段の少くとも一部に
   設けられた変形可能な可撓性部材と、該可撓性部材の外
   側に設けられた作動室と、該作動室内に前記可撓性部材
   を往復動させる流体圧を付与する流体圧付与手段とを備
   え、前記可撓性部材の往復動により前記流体流入空間部
   および／または流体流出空間部内の流体に圧力変動を生
   ぜしめて、流体処理部内に流体を通過させるように構成
   したことを特徴とする流体処理装置。 （２）前記流体処理部が中空糸束を備えるものである請
   求項１記載の流体処理装置。 （３）前記導通口開閉手段が逆止弁よりなる請求項１記
   載の流体処理装置。 （４）前記導通口開閉手段が前記流体流入空間部の前記
   流体導通口を導通または遮断可能にし得る第１の開閉手
   段と、前記流体流出空間部の前記流体導通口を導通また
   は遮断可能にし得る第２の開閉手段とよりなり、前記流
   体圧付与手段が前記作動室内に流体陽圧を付与する第１
   の圧力源と流体陰圧もしくは大気圧を付与する第２の圧
   力源と、前記第１の圧力源と前記作動室とを連通する第
   １の圧力付与流路と、前記第２の圧力源と前記作動室と
   を連通する第２の圧力付与流路と、両流路をそれぞれ連
   通、遮断可能に切替え得る切替手段とを備えてなる請求
   項１記載の流体処理装置。 （５）前記第１の開閉手段を閉状態にする第１のステッ
   プと、該第１のステップ以後に、前記第２の開閉手段を
   開状態にし、前記流体流入空間部側の切替手段を前記第
   １の圧力付与流路に切替える第２のステップと、前記第
   ２の開閉手段を閉状態にする第３のステップと、該第３
   のステップ以後に、前記第１の開閉手段を開状態にする
   第４のステップと、前記第３のステップおよび第４のス
   テップ以後に、前記切替手段を前記第２の圧力付与流路
   に切替える第５のステップとを備え、各ステップを順次
   繰返すことにより前記導通口開閉手段及び流体圧付与手
   段を駆動させる制御手段を備えてなる請求項４記載の流
   体処理装置。 （６）前記制御手段が、前記第２のステップの後、第３
   のステップの前に、ならびに前記第５のステップの後、
   第１のステップの前に、前記切替手段により前記両流路
   のいずれをも遮断する他のステップを、それぞれ、更に
   備えてなる請求項５記載の流体処理装置。 （７）前記切替手段が前記流体流入空間部側の第１の切
   替手段と前記流体流出空間部側の第２の切替手段とより
   なり、前記第１の開閉手段を閉状態にする第１のステッ
   プと、前記第２の切替手段を前記第２の圧力付与流路に
   切替え、前記第１の切替手段を前記第１の圧力付与流路
   に切替える第２のステップと、前記第２の開閉手段を開
   状態にし、前記第２の切替手段を前記第１の圧力付与流
   路に切替える第３のステップと、前記第２の開閉手段を
   閉状態にする第４のステップと、前記第１の開閉手段を
   開状態にする第５のステップと、前記第１の切替手段を
   前記第２の圧力付与流路に切替える第６のステップとを
   備え、各ステップを順次繰返すことにより前記導通口開
   閉手段及び流体圧付与手段を駆動させる制御手段を備え
   てなる請求項４記載の流体処理装置。 （８）前記制御手段が、前記第２のステップの後、第３
   のステップの前に、前記第１の切替手段により前記両流
   路のいずれをも遮断するステップと、前記第２の切替手
   段により前記両流路のいずれをも遮断するステップとを
   更に備え、前記第３のステップの後、第４のステップの
   前に、前記第２の切替手段により前記両流路のいずれを
   も遮断するステップを更に備え、前記第６のステップの
   後、第１のステップの前に、前記第１の切替手段により
   前記両流路のいずれをも遮断するステップを更に備えて
   なる請求項７記載の流体処理装置。 （９）前記切替手段が前記流体流入空間部側の第１の切
   替手段と前記流体流出空間部側の第２の切替手段とより
   なり、前記第１の開閉手段を閉状態にする第１のステッ
   プと、前記第２の開閉手段を開状態にし、前記第１の切
   替手段を前記第１の圧力付与流路に、前記第２の切替手
   段を前記第１の圧力付与流路にそれぞれ切替える第２の
   ステップと、前記第２の開閉手段を閉状態にする第３の
   ステップと、前記第１の開閉手段を開状態にする第４の
   ステップと、前記第１の切替手段を前記第２の圧力付与
   流路に切替える第５のステップと、前記第２の切替手段
   を前記第２の圧力付与流路に切替える第６のステップと
   を備え、各ステップを順次繰返すことにより前記導通口
   開閉手段及び流体圧付与手段を駆動させる制御手段を備
   えてなる請求項４記載の流体処理装置。 （１０）前記制御手段が、前記第２のステップの後、第
   ３のステップの前に、前記第１の切替手段により前記両
   流路のいずれをも遮断するステップと、前記第２の切替
   手段により前記両流路のいずれをも遮断するステップと
   を更に備え、前記第６のステップの後、第１のステップ
   の前に、前記第１の切替手段により前記両流路のいずれ
   をも遮断するステップと、前記第２の切替手段により前
   記両流路のいずれをも遮断するステップとを更に備えて
   なる請求項９記載の流体処理装置。 （１１）流体流入口および流体流出口を有する流体処理
   部と、前記流体流入口および流体流出口に対応してそれ
   ぞれ設けられるとともに流体導通口をそれぞれ有する一
   対の流体流入空間部および流体流出空間部とを備えた流
   体処理装置において、前記流体導通口をそれぞれ導通ま
   たは遮断可能にし得るとともに流体の流れを前記流体流
   入空間部から流体流出空間部へ指向させる一対の逆流防
   止用の導通口開閉手段と、前記流体流入空間部を区画す
   る壁手段に設けられた変形可能な可撓性部材と、該可撓
   性部材の外側に設けられた作動室と、該作動室内に前記
   可撓性部材を往復動させる流体圧を付与する流体圧付与
   手段とを備え、前記導通口開閉手段が前記流体流入空間
   部の前記流体導通口を導通または遮断可能にし得る第１
   の開閉手段と、前記流体流出空間部の前記流体導通口を
   導通または遮断可能にし得る第２の開閉手段とよりなり
   、前記流体圧付与手段が前記作動室内に流体陽圧を付与
   する第１の圧力源と流体陰圧もしくは大気圧を付与する
   第２の圧力源と、前記第１の圧力源と前記作動室とを連
   通する第１の圧力付与流路と、前記第２の圧力源と前記
   作動室とを連通する第２の圧力付与流路と、前記第１の
   圧力付与流路を連通または遮断可能とする第１の通断手
   段と、前記第２の圧力付与流路を連通または遮断可能と
   する第２の通段手段とよりなり、前記第１の開閉手段を
   閉状態にする第１のステップと、該第１のステップ後に
   、前記第２の通段手段を遮断状態にする第２のステップ
   と、該第２のステップ後に、前記第２の開閉手段を開状
   態にする第３のステップと、該第３のステップ後に、前
   記第１の通断手段を連通状態にする第４のステップと、
   該第４のステップ後に、実質的に同時に、前記第２の開
   閉手段を閉状態にし、前記第１の通断手段を遮断状態に
   し、前記第２の通断手段を連通状態にする第５のステッ
   プと、該第５のステップ後に、前記第１の開閉手段を開
   状態にする第６のステップとを順次繰返すことにより前
   記導通口開閉手段及び流体圧付与手段を駆動させる制御
   手段を備え、前記可撓性部材の往復動により前記流体流
   入空間部の流体に圧力変動を生ぜしめて、流体処理部内
   に流体を通過させるように構成したことを特徴とする流
   体処理装置。 （１２）請求項４記載の流体処理装置において、前記流
   体処理部内に流体を通過させる駆動方法であって、前記
   第１の開閉手段を閉状態にする第１のステップと、該第
   １のステップ以後に、前記第２の開閉手段を開状態にし
   、前記流体流入空間部側の切替手段を前記第１の圧力付
   与流路に切替える第２のステップと、前記第２の開閉手
   段を閉状態にする第３のステップと、該第３のステップ
   以後に、前記第１の開閉手段を開状態にする第４のステ
   ップと、前記第３のステップおよび第４のステップ以後
   に、前記切替手段を前記第２の圧力付与流路に切替える
   第５のステップとを備え、各ステップを順次繰返してな
   すことを特徴とする流体処理装置の駆動方法。 （１３）前記第２のステップの後、第３のステップの前
   に、ならびに前記第５のステップの後、第１のステップ
   の前に、前記切替手段により前記両流路のいずれをも遮
   断する他のステップを、それぞれ、更に備えてなる請求
   項１２記載の流体処理装置の駆動方法。 （１４）請求項４記載の流体処理装置において、前記切
   替手段が前記流体流入空間部側の第１の切替手段と前記
   流体流出空間部側の第２の切替手段とよりなり、前記流
   体処理部内に流体を通過させる駆動方法であって、前記
   第１の開閉手段を閉状態にする第１のステップと、前記
   第２の切替手段を前記第２の圧力付与流路に切替え、前
   記第１の切替手段を前記第１の圧力付与流路に切替える
   第２のステップと、前記第２の開閉手段を開状態にし、
   前記第２の切替手段を前記第１の圧力付与流路に切替え
   る第３のステップと、前記第２の開閉手段を閉状態にす
   る第４のステップと、前記第１の開閉手段を開状態にす
   る第５のステップと、前記第１の切替手段を前記第２の
   圧力付与流路に切替える第６のステップとを備え、各ス
   テップを順次に繰返してなすことを特徴とする流体処理
   装置の駆動方法。 （１５）前記第２のステップの後、第３のステップの前
   に、前記第１の切替手段により前記両流路のいずれをも
   遮断するステップと、前記第２の切替手段により前記両
   流路のいずれをも遮断するステップとを更に備え、前記
   第３のステップの後、第４のステップの前に、前記第２
   の切替手段により前記両流路のいずれをも遮断するステ
   ップを更に備え、前記第６のステップの後、第１のステ
   ップの前に、前記第１の切替手段により前記両流路のい
   ずれをも遮断するステップを更に備えてなる請求項１４
   記載の流体処理装置の駆動方法。（１６）請求項４記載
   の流体処理装置において、前記切替手段が前記流体流入
   空間部側の第１の切替手段と前記流体流出空間部側の第
   ２の切替手段とよりなり、前記流体処理部内に流体を通
   過させる駆動方法であって、前記第１の開閉手段を閉状
   態にする第１のステップと、前記第２の開閉手段を開状
   態にし、前記第１の切替手段を前記第１の圧力付与流路
   に、前記第２の切替手段を前記第１の圧力付与流路にそ
   れぞれ切替える第２のステップと、前記第２の開閉手段
   を閉状態にする第３のステップと、前記第１の開閉手段
   を開状態にする第４のステップと、前記第１の切替手段
   を前記第２の圧力付与流路に切替える第５のステップと
   、前記第２の切替手段を前記第２の圧力付与流路に切替
   える第６のステップとを備え、各ステップを順次繰返し
   てなすことを特徴とする流体処理装置の駆動方法。 （１７）前記第２のステップの後、第３のステップの前
   に、前記第１の切替手段により前記両流路のいずれをも
   遮断するステップと、前記第２の切替手段により前記両
   流路のいずれをも遮断するステップとを更に備え、前記
   第６のステップの後、第１のステップの前に、前記第１
   の切替手段により前記両流路のいずれをも遮断するステ
   ップと、前記第２の切替手段により前記両流路のいずれ
   をも遮断するステップとを更に備えてなる請求項１６記
   載の流体処理装置の駆動方法。 （１８）流体流入口および流体流出口を有する流体処理
   部と、前記流体流入口および流体流出口に対応してそれ
   ぞれ設けられるとともに流体導通口をそれぞれ有する一
   対の流体流入空間部および流体流出空間部とを備えた流
   体処理装置において、前記流体導通口をそれぞれ導通ま
   たは遮断可能にし得るとともに流体の流れを前記流体流
   入空間部から流体流出空間部へ指向させる一対の逆流防
   止用の導通口開閉手段と、前記流体流入空間部を区画す
   る壁手段に設けられた変形可能な可撓性部材と、該可撓
   性部材の外側に設けられた作動室と、該作動室内に前記
   可撓性部材を往復動させる流体圧を付与する流体圧付与
   手段とを備え、前記導通口開閉手段が前記流体流入空間
   部の前記流体導通口を導通または遮断可能にし得る第１
   の開閉手段と、前記流体流出空間部の前記流体導通口を
   導通または遮断可能にし得る第２の開閉手段とよりなり
   、前記流体圧付与手段が前記作動室内に流体陽圧を付与
   する第１の圧力源と流体陰圧もしくは大気圧を付与する
   第２の圧力源と、前記第１の圧力源と前記作動室とを連
   通する第１の圧力付与流路と、前記第２の圧力源と前記
   作動室とを連通する第２の圧力付与流路と、前記第１の
   圧力付与流路を連通または遮断可能とする第１の通断手
   段と、前記第２の圧力付与流路を連通または遮断可能と
   する第２の通段手段とよりなる流体処理において、前記
   流体処理部内に流体を通過させる駆動方法であって、前
   記第１の開閉手段を閉状態にする第１のステップと、該
   第１のステップ後に、前記第２の通段手段を遮断状態に
   する第２のステップと、該第２のステップ後に、前記第
   ２の開閉手段を開状態にする第３のステップと、該第３
   のステップ後に、前記第１の通断手段を連通状態にする
   第４のステップと、該第４のステップ後に、実質的に同
   時に、前記第２の開閉手段を閉状態にし、前記第１の通
   断手段を遮断状態にし、前記第２の通断手段を連通状態
   にする第５のステップと、該第５のステップ後に、前記
   第１の開閉手段を開状態にする第６のステップとを順次
   繰返してなすことを特徴とする流体処理装置の駆動方法
   。