JP2007014666A - External perfusion based blood purifier - Google Patents

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Hidehiko Sakurai
秀彦 櫻井
Akira Ashidaka
暁 足高
Yoshiteru Shimamura
佳照 島村
Yuko Iwasaki
優子 岩崎
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a blood purifier, wherein a large membrane area can be obtained, a film mass transfer coefficient is high, channeling of a dialysate is controlled, and internal filtration can be enhanced while keeping high safety. <P>SOLUTION: The present invention provides a external perfusion based blood purifier, wherein, in a blood purifier including a hollow fiber film, blood passes outside of the hollow fiber film, the dialysate passes inside of the hollow fiber film, and when the blood is filtrated through the hollow fiber film, a filtration coefficient in the case that the blood is filtrated from the outside to the inside of the hollow fiber film is higher than that in the case that the blood is filtrated from the inside to the outside of the hollow fiber film. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、腎不全の治療などに用いる血液浄化器に関する。より詳しくは、コンパクトで透析効率が高く、また安全に内部濾過を促進することができる血液浄化器に関する。   The present invention relates to a blood purifier used for the treatment of renal failure and the like. More specifically, the present invention relates to a blood purifier that is compact, has high dialysis efficiency, and can safely promote internal filtration.

中空糸膜を使用した血液浄化器は、腎不全患者の血液浄化治療に一般的に用いられている。これらの血液浄化器は、数千から数万本の中空糸膜を束ね、これらが略平行に、円筒形のジャケット内に配置され、中空糸膜の内側に血液が流れ、透析液は中空糸膜の外側を血液とは反対方向に流れる仕組みとなっている。一般的な血液浄化用中空糸膜の内径は200μmであり、血液流量200mL/min〜500mL/minでは、中空糸膜の内側の血液流れは層流であり、境膜抵抗が物質透過に対して大きな抵抗を示すが、安全上、血液の流量を増やして境膜抵抗を小さくすることは困難である。   A blood purifier using a hollow fiber membrane is generally used for blood purification treatment of patients with renal failure. These blood purifiers bundle thousands to tens of thousands of hollow fiber membranes, and these are arranged in a substantially parallel, cylindrical jacket so that blood flows inside the hollow fiber membrane, and the dialysate is hollow fiber. It has a mechanism that flows outside the membrane in the opposite direction to blood. The inside diameter of a general blood purification hollow fiber membrane is 200 μm, and at a blood flow rate of 200 mL / min to 500 mL / min, the blood flow inside the hollow fiber membrane is laminar and the membrane resistance is less Although it exhibits a large resistance, it is difficult to increase the blood flow rate to reduce the membrane resistance for safety.

ポリスルホン膜に代表される合成高分子膜は、中空糸膜内側にスキン層を有し、このスキン層が分離活性層として働くため、分画性能に優れ、また血球成分やタンパク質成分の目詰まりが少ない特徴を有する。一方、合成高分子膜は中空糸外側には、比較的大きな細孔を持っており、中空糸外側から内側に向かって濾過をおこなうと、被処理液中の成分が膜中にトラップされ、目詰まりにより濾過抵抗が著しく大きくなる問題がある。   Synthetic polymer membranes typified by polysulfone membranes have a skin layer inside the hollow fiber membrane, and this skin layer acts as a separation active layer, so it has excellent fractionation performance and clogging of blood cell components and protein components. Has few features. On the other hand, the synthetic polymer membrane has relatively large pores on the outer side of the hollow fiber, and when filtration is performed from the outer side to the inner side of the hollow fiber, the components in the liquid to be treated are trapped in the membrane. There is a problem that the filtration resistance is remarkably increased due to clogging.

特許文献1には中空糸膜の内径を小さくしたり、中空糸膜の長さを長くすることにより、中空糸膜内側を流れる血液の圧力損失を高め、内部濾過を促進する内部濾過促進透析器が開示されている。これは、濾過量を増加させることで、β2ミクログロブリン(以下β2MGと略す)などの低分子タンパク質の除去性能が向上するためである。しかし中空糸膜内径を小さくしたり、中空糸膜の長さを長くして血液の圧力損失を高めると、血液に対してダメージを与えることがあり、溶血や凝血が発生することがある。   Patent Document 1 discloses an internal filtration accelerating dialyzer that increases the pressure loss of blood flowing inside the hollow fiber membrane and promotes internal filtration by reducing the inner diameter of the hollow fiber membrane or increasing the length of the hollow fiber membrane. Is disclosed. This is because the removal performance of low molecular weight proteins such as β2 microglobulin (hereinafter abbreviated as β2MG) is improved by increasing the filtration amount. However, when the hollow fiber membrane inner diameter is reduced or the hollow fiber membrane length is increased to increase blood pressure loss, the blood may be damaged, and hemolysis or clotting may occur.

内部濾過を促進するための別の方法として、特許文献2には中空糸膜の外側にプラグなどを設置し透析液の圧力損失を高める方法が開示されている。透析液の圧力損失の増加も、内部濾過の促進に効果があることが確かめられている。しかし透析液側の圧力損失を高めるためのプラグ設置は、血液浄化器組立効率が下がり、コストアップを招く。
透析液のチャンネリングを防ぎ、透析効率を高めるために、中空糸膜へのクリンプ付与や、スペーサーヤーンを挿入することがおこなわれているが、コストアップを招いたり、これだけでは効果が不十分な場合がある。
特開2002−143298号公報 特開平11−9684号公報
As another method for promoting internal filtration, Patent Document 2 discloses a method of increasing the pressure loss of dialysate by installing a plug or the like outside the hollow fiber membrane. Increased dialysate pressure loss has also been shown to be effective in promoting internal filtration. However, the installation of the plug for increasing the pressure loss on the dialysate side lowers the blood purifier assembly efficiency and increases the cost.
In order to prevent channeling of dialysate and increase dialysis efficiency, crimping to hollow fiber membranes and insertion of spacer yarns are carried out. There is a case.
JP 2002-143298 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-9684

血液接触表面の凹凸を制御することによって血液適合性を向上させる技術が開示されている(特許文献3、4参照)。これらの技術においては表面の凹凸はいずれも白色干渉顕微鏡によって測定された値から規定されている。特許文献3では血小板の粘着として、10-6個/膜面積(cm2)以下であるのが好ましいとされている。この特性を持つ膜は、本発明における血小板保持率(詳細については後述する)がほぼ100%と概算される。しかしながら、極端に血小板保持率が高い膜では、膜との接触によって活性化された血小板が血液中に放出され、これが引き金となって体内の循環血液全体の活性化を招き、結果として生体適合性悪化の原因となることが考えられ、むしろ好ましくない。
また上記特許文献の技術に共通して言えることだが、平滑すぎる血液接触面は、血球との接触面積が大きくなることも考えられ、血球の活性化を招く原因となる可能性も考えられる。表面の物理的な性状の制御は血液適合性向上のひとつの手法として有効であるとは考えられるが、生体にとって本質的に異物である材料を使用している以上、このアプローチだけではおのずと限界が有ると言わざるを得ない。
特開2000−126286号公報 特開平11−309353号公報
Techniques for improving blood compatibility by controlling irregularities on the blood contact surface have been disclosed (see Patent Documents 3 and 4). In these techniques, the unevenness of the surface is defined from values measured by a white interference microscope. In Patent Document 3, it is said that the adhesion of platelets is preferably 10 −6 cells / membrane area (cm 2 ) or less. A membrane having this characteristic is estimated to have a platelet retention rate (details will be described later) of approximately 100% in the present invention. However, in membranes with extremely high platelet retention, platelets activated by contact with the membrane are released into the blood, which triggers activation of the entire circulating blood in the body, resulting in biocompatibility. It may cause deterioration, which is not preferable.
Moreover, as can be said in common with the technique of the above-mentioned patent document, a blood contact surface that is too smooth may have a large contact area with blood cells, which may cause blood cell activation. Control of the physical properties of the surface is considered to be effective as a technique for improving blood compatibility, but this approach alone has its own limitations as long as it uses materials that are essentially foreign to the living body. I must say that there is.
JP 2000-126286 A JP-A-11-309353

本発明は従来技術の課題を背景になされたもので、境膜抵抗を小さくし、安全に内部濾過を促進し、透析液のチャンネリングを抑制することを目的とする。   The present invention has been made against the background of the problems of the prior art, and aims to reduce the resistance of the membrane, promote the internal filtration safely, and suppress the channeling of the dialysate.

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を行なった結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は以下の構成を有する。
(1)中空糸膜を含む血液浄化器において、中空糸膜の外側を血液が流れ、中空糸膜の内側を透析液が流れ、かつ該中空糸膜が血液を濾過した際に、中空糸膜の内側から外側に向かって濾過する場合の濾過係数BFRinと中空糸膜の外側から内側に向かって濾過する場合の濾過係数BFRoutがBFRout≧BFRinであることを特徴とする外部灌流型血液浄化器。
(2)中空糸膜の内径が50μm以上300μm以下、中空糸膜の外径が80μm以上400μm以下、中空糸膜の膜厚が10μm以上100μm以下であることを特徴とする(1)記載の外部灌流型血液浄化器。
(3)中空糸膜の外表面凹凸度が0.1μm以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の外部還流型血液浄化器。
(4)中空糸膜がクリンプを有することを特徴とする(1)乃至(3)いずれか記載の外部灌流型血液浄化器。
(5)中空糸膜がクロスワインド配置されていることを特徴とする(1)乃至(4)いずれか記載の外部灌流型血液浄化器。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have reached the present invention. That is, the present invention has the following configuration.
(1) In a blood purifier including a hollow fiber membrane, when blood flows outside the hollow fiber membrane, dialysate flows inside the hollow fiber membrane, and the hollow fiber membrane filters the blood, the hollow fiber membrane An external perfusion type blood purifier, wherein the filtration coefficient BFRin when filtering from the inside toward the outside and the filtration coefficient BFRout when filtering from the outside to the inside of the hollow fiber membrane are BFRout ≧ BFRin.
(2) The outside described in (1), wherein the hollow fiber membrane has an inner diameter of 50 μm to 300 μm, the hollow fiber membrane has an outer diameter of 80 μm to 400 μm, and the hollow fiber membrane has a thickness of 10 μm to 100 μm. Perfusion blood purifier.
(3) The external reflux blood purifier according to (1) or (2), wherein the outer surface irregularity of the hollow fiber membrane is 0.1 μm or less.
(4) The external perfusion blood purifier according to any one of (1) to (3), wherein the hollow fiber membrane has a crimp.
(5) The external perfusion blood purifier according to any one of (1) to (4), wherein the hollow fiber membranes are arranged in a crosswind manner.

本発明の血液浄化器は、チャンネリングのない透析液流れが得られ、また透析液圧損を大きくすることにより血液に負担を与えずに内部濾過促進ができ、クリンプもしくは交差配置を取ることにより血液側の境膜抵抗を下げることができるので、低分子量物質から低分子量タンパク質まで幅広い溶質の高い除去効率を安全に得ることができる。   The blood purifier of the present invention can obtain a dialysate flow without channeling, can increase the dialysate pressure loss, can promote internal filtration without imposing a burden on the blood, Since the side membrane resistance can be lowered, high removal efficiency of a wide range of solutes from low molecular weight substances to low molecular weight proteins can be obtained safely.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、これまでの中空糸膜を使用した血液浄化器が中空糸膜の内側に血液を、外側に透析液を流す構造をとっていることに対して、特定の性質を有する中空糸膜を使用し、中空糸膜の外側に血液を、内側に透析液を流すことを特長とする。このような仕組みを採用することにより、従来にない透析性能と安全性を達成することができる。本発明の血液浄化器は、中空糸膜の外側に血液を流すため、血液流れのチャンネリング発生を抑制するために中空糸膜にクリンプ付与すること、充填率を適正範囲に設定すること、中空糸膜をクロスワインドに巻き上げること、また、血液の滞留と凝固を抑制するために、血液と直接接触するハウジング内側に平滑性を持たせたり、抗血栓性を付与すること、デットスペースを極力少なくすることが好ましい形態であることが、従来の血液浄化器と大きく異なる点である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention is a hollow fiber membrane having specific properties in contrast to the conventional blood purifier using a hollow fiber membrane that has a structure in which blood flows inside the hollow fiber membrane and dialysate flows outside. Is used, and blood is flowed outside the hollow fiber membrane and dialysate is flowed inside. By adopting such a mechanism, unprecedented dialysis performance and safety can be achieved. Since the blood purifier of the present invention allows blood to flow outside the hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane is crimped in order to suppress the occurrence of channeling of the blood flow, the filling rate is set within an appropriate range, In order to wind up the thread membrane into a crosswind, and to suppress the retention and coagulation of blood, the inner surface of the housing that is in direct contact with blood is made smooth, antithrombotic, and the dead space is minimized. It is a point that is different from the conventional blood purifier to be a preferable form.

本発明は、血液を濾過した際に、中空糸膜の内側から外側に向かって濾過する場合の濾過係数BFRinと中空糸膜の外側から内側に向かって濾過する場合の濾過係数BFRoutにおいてBFRout≧BFRinの関係である中空糸膜を用いる血液浄化器において、中空糸膜の外側を血液が流れ、中空糸膜の内側を透析液が流れることを特徴とする外部灌流型血液浄化器である。このような特徴をもつ膜は、血液を中空糸膜の内側から外側に濾過するよりも、外側から内側に濾過するほうが、濾過性能が高いことを示している。このような膜を用いることにより、中空糸膜外表面と血液とが接触した時に、膜の目詰まりを防ぐことができ、膜の性能が効果的に発現されるので、中空糸膜内側に血液を通すよりも飛躍的に性能を向上できる。
また、このような外部灌流型血液浄化器とすることにより、例えば以下のような副次的な効果を期待することができる。
・中空糸膜の表面積は、当然内表面積より外表面積のほうが大きい。そのため、外表面に血液が接触するほうが尿毒症物質の透過性能が高くなる。
・中空糸膜の内側を透析液が流れることにより、チャンネリングの発生が抑制され透析液の流れは均一になり、膜の持つ性能を充分に発揮できる。
・血液は中空糸膜の外側を自由に流れるため中空糸膜外側の境膜が薄くなり、その結果、総括物質移動係数が向上し血液浄化器としての性能を向上することができる。
・中空糸膜内径を小さくすると、透析液流れの圧力損失が大きくなり、その結果、血液浄化器内の内部濾過が促進される。このとき、内部濾過を促進するための圧力損失はすべて透析液にかかるため、血液側に大きな圧力損失を付与するよりも安全性が飛躍的に向上する。
BFRin>BFRoutの中空糸膜を用いると、中空糸膜外表面と血液が接触したときに、膜が目詰まりしてしまい、外部灌流による効果が得られないことがある。
In the present invention, when blood is filtered, the filtration coefficient BFRin when filtering from the inside to the outside of the hollow fiber membrane and the filtration coefficient BFRout when filtering from the outside to the inside of the hollow fiber membrane are BFRout ≧ BFRin In the blood purifier using the hollow fiber membrane having the above relationship, an external perfusion blood purifier is characterized in that blood flows outside the hollow fiber membrane and dialysate flows inside the hollow fiber membrane. The membrane having such characteristics indicates that the filtration performance is higher when the blood is filtered from the outside to the inside than when the blood is filtered from the inside to the outside of the hollow fiber membrane. By using such a membrane, clogging of the membrane can be prevented when the outer surface of the hollow fiber membrane comes into contact with blood, and the membrane performance is effectively expressed. The performance can be improved drastically compared to passing through.
In addition, by using such an external perfusion type blood purifier, for example, the following secondary effects can be expected.
-The surface area of the hollow fiber membrane is naturally larger in the outer surface area than in the inner surface area. Therefore, the permeation performance of the uremic substance is higher when blood is in contact with the outer surface.
-By flowing the dialysate inside the hollow fiber membrane, the occurrence of channeling is suppressed, the flow of dialysate becomes uniform, and the performance of the membrane can be fully demonstrated.
-Since blood freely flows outside the hollow fiber membrane, the boundary membrane outside the hollow fiber membrane is thinned. As a result, the overall mass transfer coefficient is improved and the performance as a blood purifier can be improved.
-If the hollow fiber membrane inner diameter is reduced, the pressure loss of the dialysate flow increases, and as a result, internal filtration in the blood purifier is promoted. At this time, since all the pressure loss for promoting internal filtration is applied to the dialysate, safety is dramatically improved as compared with the case where a large pressure loss is applied to the blood side.
If a hollow fiber membrane of BFRin> BFRout is used, the membrane may be clogged when the outer surface of the hollow fiber membrane comes into contact with blood, and the effect of external perfusion may not be obtained.

BFRoutは、値が大きくなると、血液濾過係数が大きいので、β2MGなどの中高分子量物質の透過が増えるほか、内部濾過量も増加するので、10mL/(Hr・mmHg)以上が好ましく、15mL/(Hr・mmHg)以上がより好ましく、20mL/(Hr・mmHg)以上が特に好ましい。一方、BFRoutが大きくなりすぎると、アルブミンなどの有用物質のリークを抑えきれないことがあり、500mL/(Hr・mmHg)以下が好ましく、350mL/(Hr・mmHg)以下がより好ましく、200mL/(Hr・mmHg)以下が特に好ましい。
血液浄化器内で内部濾過が発生するときに、水分が透過できることが必要であり、BFRinは、5mL/(Hr・mmHg)以上が好ましく、10mL/(Hr・mmHg)以上が特に好ましいが、BFRoutより小さいことが必要である。
なお、本発明においてBFRinおよびBFRoutは、血液浄化器自体の物性値であり、膜面積による換算はおこなわない。これは、中空糸膜内径と外径を基準とした場合で、中空糸膜の膜面積が異なること、また同じ中空糸膜を用いても本数や膜面積が異なると、BFRinおよびBFRoutが異なるために、比較することが困難になるためである。
As the BFRout value increases, the blood filtration coefficient increases, so the permeation of medium high molecular weight substances such as β2MG increases, and the internal filtration rate also increases. Therefore, 10 mL / (Hr · mmHg) or more is preferable, and 15 mL / (Hr · MmHg) or more is more preferable, and 20 mL / (Hr · mmHg) or more is particularly preferable. On the other hand, if BFRout becomes too large, leakage of useful substances such as albumin may not be suppressed, and is preferably 500 mL / (Hr · mmHg) or less, more preferably 350 mL / (Hr · mmHg) or less, and 200 mL / ( Hr · mmHg) or less is particularly preferable.
When internal filtration occurs in the blood purifier, it is necessary that water can permeate, and BFRin is preferably 5 mL / (Hr · mmHg) or more, particularly preferably 10 mL / (Hr · mmHg) or more, but BFRout It is necessary to be smaller.
In the present invention, BFRin and BFRout are physical property values of the blood purifier itself and are not converted by the membrane area. This is based on the hollow fiber membrane inner and outer diameters, and the membrane area of the hollow fiber membrane is different, and even if the same hollow fiber membrane is used and the number and membrane area are different, BFRin and BFRout are different. In addition, it is difficult to compare.

用いる中空糸膜の細孔径を示す指標である、β2MGの篩い係数(以下、SCと略す)は、大きければ、内部濾過を促進した時の物質除去性能が高まるので、0.10以上が好ましく、0.30以上がより好ましく、0.50以上が特に好ましい。一方、β2MGのSCの理論的な最大値は1.0であるが、大きすぎると、アルブミンなどの有用物質のリークを抑えきれないことがあり、0.99以下が好ましく、0.97以下がより好ましく、0.95以下が特に好ましい。   The sieving coefficient of β2MG (hereinafter abbreviated as SC), which is an index indicating the pore diameter of the hollow fiber membrane to be used, is preferably 0.10 or more, since the substance removal performance when internal filtration is promoted increases. 0.30 or more is more preferable, and 0.50 or more is particularly preferable. On the other hand, the theoretical maximum value of β2MG SC is 1.0, but if it is too large, leakage of useful substances such as albumin may not be suppressed, and is preferably 0.99 or less, preferably 0.97 or less. More preferred is 0.95 or less.

本発明において、透析液が中空糸膜の内側を流れるときの透析液の圧力損失は、大きいほど内部濾過が促進されるので好ましく、37℃の透析液を500mL/minの流量で流した場合、10mmHg以上が好ましく、30mmHg以上がより好ましい。一方、圧力損失が大きすぎると、透析液を送液するポンプに負荷がかかりすぎることがあり、750mmHg以下が好ましく、500mmHg以下がより好ましい。   In the present invention, the pressure loss of the dialysis fluid when the dialysis fluid flows inside the hollow fiber membrane is preferably higher because internal filtration is promoted, and when 37 ° C dialysis fluid is flowed at a flow rate of 500 mL / min, 10 mmHg or more is preferable, and 30 mmHg or more is more preferable. On the other hand, if the pressure loss is too large, the pump for feeding the dialysate may be overloaded, preferably 750 mmHg or less, more preferably 500 mmHg or less.

本発明において、中空糸膜の内径は50μm以上、300μm以下が好ましい。中空糸膜の内径を小さくすることにより、透析液が流れる際の圧力損失が大きくなり、血液浄化器内の内部濾過を促進することができる。しかし、中空糸膜の内径が50μmより小さくなると、透析液の圧力損失が大きくなりすぎて、透析液を流すことが困難になることがある。したがって、中空糸膜の内径は60μm以上がより好ましく、70μm以上がさらに好ましい。また、中空糸膜内径が300μmより大きいと、必要な膜面積を得るための中空糸膜本数が多くなり、血液浄化器のサイズが大きくなりすぎることが有る。したがって、中空糸膜の内径は290μm以下がより好ましく、280μm以下がさらに好ましい。   In the present invention, the inner diameter of the hollow fiber membrane is preferably 50 μm or more and 300 μm or less. By reducing the inner diameter of the hollow fiber membrane, the pressure loss when the dialysate flows increases, and internal filtration in the blood purifier can be promoted. However, when the inner diameter of the hollow fiber membrane is smaller than 50 μm, the pressure loss of the dialysate becomes too large and it may be difficult to flow the dialysate. Therefore, the inner diameter of the hollow fiber membrane is more preferably 60 μm or more, and further preferably 70 μm or more. On the other hand, when the inner diameter of the hollow fiber membrane is larger than 300 μm, the number of hollow fiber membranes for obtaining a required membrane area increases, and the size of the blood purifier may become too large. Therefore, the inner diameter of the hollow fiber membrane is more preferably 290 μm or less, and further preferably 280 μm or less.

本発明において、中空糸膜の外径は80μm以上、400μm以下が好ましい。中空糸膜の外径を小さくすると中空糸膜間の間隙が小さくなり、境膜抵抗を小さくすることができ好ましいが、80μmより小さくなると血液の圧力損失が大きくなりすぎて、凝血が発生したり、血液が均一に流れ難くなることがある。したがって、中空糸膜外径は100μm以上がより好ましく、120μm以上がさらに好ましい。また、中空糸膜の外径が400μmより大きいと、必要な膜面積を得るための中空糸膜本数が多くなり、血液浄化器のサイズが大きくなりすぎることが有る。したがって、中空糸膜外径は380μm以下がより好ましく、350μm以下がさらに好ましい。   In the present invention, the outer diameter of the hollow fiber membrane is preferably 80 μm or more and 400 μm or less. If the outer diameter of the hollow fiber membrane is reduced, the gap between the hollow fiber membranes is reduced and the boundary membrane resistance can be reduced. However, if the diameter is less than 80 μm, the pressure loss of the blood becomes too large and blood clots occur. , Blood may be difficult to flow uniformly. Therefore, the outer diameter of the hollow fiber membrane is more preferably 100 μm or more, and further preferably 120 μm or more. Moreover, when the outer diameter of the hollow fiber membrane is larger than 400 μm, the number of hollow fiber membranes for obtaining a required membrane area increases, and the size of the blood purifier may become too large. Therefore, the outer diameter of the hollow fiber membrane is more preferably 380 μm or less, and further preferably 350 μm or less.

本発明において、中空糸膜の膜厚は10μm以上、100μm以下が好ましい。中空糸膜の膜厚を薄くすることにより、物質移動抵抗が小さくなるので好ましいが、10μmより小さくすると、糸強度が低下したり、外圧によって中空糸膜がつぶれることがある。したがって、中空糸膜の膜厚は11μm以上がより好ましく、12μm以上がさらに好ましい。また、100μmより厚くすると、物質移動抵抗が大きくなりすぎることがある。したがって、膜厚は90μm以下がより好ましく、80μm以下がさらに好ましい。   In the present invention, the thickness of the hollow fiber membrane is preferably 10 μm or more and 100 μm or less. It is preferable to reduce the film thickness of the hollow fiber membrane because the mass transfer resistance is reduced. However, if the thickness is less than 10 μm, the yarn strength may be reduced or the hollow fiber membrane may be crushed by external pressure. Therefore, the film thickness of the hollow fiber membrane is more preferably 11 μm or more, and further preferably 12 μm or more. On the other hand, if it is thicker than 100 μm, the mass transfer resistance may become too large. Therefore, the film thickness is more preferably 90 μm or less, and further preferably 80 μm or less.

本発明における血液浄化とは、血液透析のほか、血液透析濾過、持続的血液透析、持続的血液透析濾過など、血液浄化器に、血液と透析液を流すことによる治療をいう。   Blood purification in the present invention refers to treatment by flowing blood and dialysate through a blood purification device such as hemodialysis, hemodiafiltration, continuous hemodialysis, and continuous hemodiafiltration.

本発明において、中空糸膜にはクリンプを付与することが好ましい。クリンプを付与することにより、中空糸膜の外側を流れる血液の流れを均一にすることができる。本発明の中空糸膜は、振幅が0.1mm以上のクリンプが付与されていることが好ましい。また、中空糸膜10cmあたりのクリンプ数は5個以上あることが好ましい。中空糸膜のクリンプが振幅0.1mm未満、5個未満(中空糸長さ10cmあたり)の場合、血液浄化器組立て工程において中空糸膜のずれによる血液浄化器組み立て性が悪化したり、中空糸膜同士の密着及び血液の偏流により尿素等の小分子量物質の透過性能が低下することがある。したがって、クリンプの振幅は0.12mm以上がより好ましく、0.15mm以上がさらに好ましい。また、クリンプ数は7個以上がより好ましく、10個以上がさらに好ましい。一方、クリンプの振幅が大きくなりすぎると中空糸膜束が嵩高くなるため、血液浄化器組み立て工程で中空糸膜束を血液浄化器容器に挿入する際の抵抗が大きくなり、中空糸膜表面に傷をつけてしまい、リーク発生の原因になることがある。したがって、クリンプは好ましくは振幅5mm以下、より好ましくは振幅4mm以下である。また、クリンプ数は50個以下が好ましく、45個以下がさらに好ましい。
また、中空糸膜の外側を流れる血液の流れを均一にするための他の態様として、スペーサーヤーンを用いることも好適に採用できる。
In the present invention, it is preferable to apply crimp to the hollow fiber membrane. By applying the crimp, the flow of blood flowing outside the hollow fiber membrane can be made uniform. The hollow fiber membrane of the present invention is preferably provided with a crimp having an amplitude of 0.1 mm or more. The number of crimps per 10 cm of the hollow fiber membrane is preferably 5 or more. If the crimp of the hollow fiber membrane is less than 0.1 mm in amplitude and less than 5 (per 10 cm of hollow fiber length), the assembly of the blood purifier deteriorates due to the displacement of the hollow fiber membrane in the blood purifier assembly process, or the hollow fiber Permeation performance of small molecular weight substances such as urea may deteriorate due to adhesion between membranes and blood drift. Therefore, the crimp amplitude is more preferably 0.12 mm or more, and further preferably 0.15 mm or more. Further, the number of crimps is more preferably 7 or more, and further preferably 10 or more. On the other hand, since the hollow fiber membrane bundle becomes bulky if the amplitude of the crimp becomes too large, the resistance when inserting the hollow fiber membrane bundle into the blood purifier container in the blood purifier assembly process increases, and the hollow fiber membrane surface It may cause scratches and cause leaks. Accordingly, the crimp preferably has an amplitude of 5 mm or less, more preferably an amplitude of 4 mm or less. Further, the number of crimps is preferably 50 or less, and more preferably 45 or less.
Further, as another embodiment for making the blood flow flowing outside the hollow fiber membrane uniform, it is also possible to suitably employ a spacer yarn.

本発明において、中空糸膜の充填率は、血液流路幅と血液浄化器内の血液体積を決定する重要な因子である。中空糸膜充填率が高いと、中空糸膜間隙が小さくなり、血液流路幅が小さくなるので、境膜抵抗が減るほか、血液浄化器内の血液体積も減るが、中空糸膜同士が密着しやすくなり、端部の接着不良が起こりやすくなることがあるので、80%以下が好ましく、70%以下がより好ましい。一方、中空糸膜充填率が低いと、端部接着は容易になるが、中空糸膜間隙が大きくなり、血液流路幅が大きくなるので境膜抵抗が増えるほか、血液浄化器内の血液体積も増えるので、中空糸膜の充填率は40%以上が好ましく、45%以上がより好ましい。   In the present invention, the filling rate of the hollow fiber membrane is an important factor that determines the blood flow path width and the blood volume in the blood purifier. When the hollow fiber membrane filling rate is high, the gap between the hollow fiber membranes is reduced and the blood flow path width is reduced, so that the membrane resistance is reduced and the blood volume in the blood purifier is also reduced, but the hollow fiber membranes are in close contact with each other. 80% or less is preferable, and 70% or less is more preferable. On the other hand, if the hollow fiber membrane filling rate is low, end bonding becomes easier, but the hollow fiber membrane gap becomes larger and the blood flow path width becomes larger, so that the membrane resistance increases and the blood volume in the blood purifier Therefore, the filling rate of the hollow fiber membrane is preferably 40% or more, more preferably 45% or more.

本発明において、中空糸膜の配置は、血液の流れに対して平行としてもよいが、交差配置を採用し、血液の流れる方向に対して、斜めあるいは垂直に配置すると、血液が中空糸膜外表面に、斜めあるいは垂直にぶつかることになり、血液側の境膜を効果的にはがすことができるのでより好ましい。このような構造は、例えば、複数の中空糸膜をクロスワインド型に巻き上げたり、中空糸膜を縦横に並べる事などにより得ることができる。
本発明の血液浄化器は、現在市販されている中空糸膜を使用した血液浄化器の血液入口出口と透析液入口出口を取り替えるだけでも、十分な効果が得られるが、この場合も、血液と透析液の溶質の濃度差を最大にするために、血液と透析液は向流で流すことが好ましい。
さらに、血液側の境膜抵抗を減らすため、現在市販されている外部還流型人工肺と同じ構造とし、人工肺で酸素を流す流路に透析液を流すことも好ましい態様として推奨される。
In the present invention, the arrangement of the hollow fiber membranes may be parallel to the blood flow. However, when a cross arrangement is adopted and the hollow fiber membranes are arranged obliquely or perpendicularly to the direction of blood flow, the blood is outside the hollow fiber membranes. It is more preferable because it strikes the surface diagonally or vertically, and the blood-side film can be effectively peeled off. Such a structure can be obtained, for example, by winding a plurality of hollow fiber membranes into a crosswind type or arranging the hollow fiber membranes vertically and horizontally.
In the blood purifier of the present invention, a sufficient effect can be obtained simply by replacing the blood inlet / outlet and the dialysate inlet / outlet of a blood purifier using a commercially available hollow fiber membrane. In order to maximize the concentration difference between the solutes of the dialysate, it is preferable that the blood and the dialysate flow in countercurrent.
Further, in order to reduce the blood-side membrane resistance, it is also recommended as a preferred embodiment to have the same structure as that of a commercially available external reflux oxygenator and to flow the dialysate through a flow path for oxygen in the oxygenator.

本発明の血液浄化器に用いる中空糸膜の素材は、特に限定するものではなく、再生セルロース、セルロースアセテート、セルローストリアセテート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエーテルスルホン/ポリアリレート系ポリマーアロイなどを用いることが可能である。   The material of the hollow fiber membrane used in the blood purifier of the present invention is not particularly limited, and regenerated cellulose, cellulose acetate, cellulose triacetate, polysulfone, polyethersulfone, polyamide, polymethylmethacrylate, ethylene vinyl alcohol copolymer, A polyether sulfone / polyarylate polymer alloy or the like can be used.

本発明の血液浄化器に用いる膜を得る方法は特に限定するものではないが、例えば、中空糸膜を製造する際に、中空形成材として流動パラフィンや、窒素ガスなどの不活性な流体を使用し、ノズルから製膜溶液と一緒に中空形成材を空気中に吐出し、その後、凝固浴中で溶媒除去する乾湿式紡糸法により得ることができる。この場合、中空糸膜内部の中空形成材は、非凝固性であり、凝固液に進入後、中空糸膜外側から、膜構造が形成されるため、中空糸膜外側の細孔径が内側より小さくなり、外側からの濾過に対して血中タンパク等の目詰まりが少なくなり、より安定な構造となる。
一方、水溶液などの凝固性液体を中空形成材に使用すると、中空糸膜内面にスキン層が形成され、中空糸膜外側の細孔径が大きくなり、BFRin≧BFRoutの膜となりやすく、目詰まりが起こり性能が低下することがある。ただし、このような作り方でも、例えば、中空形成材中の溶媒濃度を高め、エアギャップを短くして、凝固液濃度を下げることで外表面にスキン層を有する構造を持つ膜を作製できるので、このような外スキン膜も、本発明に好適に使用することができる。
The method for obtaining the membrane used in the blood purifier of the present invention is not particularly limited. For example, when producing a hollow fiber membrane, an inert fluid such as liquid paraffin or nitrogen gas is used as a hollow forming material. The hollow forming material can be discharged from the nozzle together with the film forming solution into the air, and then the solvent can be removed in a coagulation bath by a dry and wet spinning method. In this case, the hollow forming material inside the hollow fiber membrane is non-solidifying, and after entering the coagulation liquid, a membrane structure is formed from the outside of the hollow fiber membrane, so that the pore diameter outside the hollow fiber membrane is smaller than the inside. As a result, clogging of blood proteins and the like is reduced with respect to filtration from the outside, and the structure becomes more stable.
On the other hand, when a solidifying liquid such as an aqueous solution is used for the hollow forming material, a skin layer is formed on the inner surface of the hollow fiber membrane, the pore diameter on the outer side of the hollow fiber membrane is increased, and a membrane of BFRin ≧ BFRout is likely to be formed. Performance may be reduced. However, even with such a method, for example, it is possible to produce a film having a structure having a skin layer on the outer surface by increasing the solvent concentration in the hollow forming material, shortening the air gap, and decreasing the concentration of the coagulating liquid. Such an outer skin film can also be suitably used in the present invention.

また、中空糸膜外表面の凹凸度(PV値)は0.1μm以下であることが好ましい。中空糸膜外表面の凹凸度が大きすぎる場合には、血液を流した際に血小板が刺激を受けて残血が起こる可能性がある。したがって、中空糸膜外表面の凹凸度は0.07μm以下がより好ましく、0.05μm以下がさらに好ましい。下限は限定されないが、工業的生産においてコスト、生産性を考慮すると0.001μm程度が下限と思われる。
なお、PV値とは、膜表面の凹凸を測定した際の、基準点に対する全測定点の凹凸の最大値と最小値の差を表わす。また、これら膜表面の平滑性は、走査型白色干渉法を用いた3次元表面構造解析顕微鏡のような解析装置により得られ、測定値から算出することができるもので、測定装置は公知の装置が利用でき、例えば、試験片に対し、走査型白色干渉顕微鏡によって干渉対物レンズを光軸方向に走査しながら干渉像を収集し、デジタル化された干渉強度の情報をワークステーションで処理し、目的のPV値を得ることができる。
Moreover, it is preferable that the unevenness | corrugation degree (PV value) of the outer surface of a hollow fiber membrane is 0.1 micrometer or less. If the unevenness of the outer surface of the hollow fiber membrane is too large, platelets may be stimulated when blood is flowed to cause residual blood. Accordingly, the degree of unevenness on the outer surface of the hollow fiber membrane is more preferably 0.07 μm or less, and even more preferably 0.05 μm or less. The lower limit is not limited, but in view of cost and productivity in industrial production, about 0.001 μm seems to be the lower limit.
The PV value represents a difference between the maximum value and the minimum value of the unevenness at all measurement points with respect to the reference point when the unevenness on the film surface is measured. Further, the smoothness of these film surfaces can be obtained from an analysis device such as a three-dimensional surface structure analysis microscope using a scanning white interference method, and can be calculated from measured values. For example, interference images are collected while scanning the interference objective lens in the optical axis direction with a scanning white interference microscope on the test piece, and the digitized interference intensity information is processed on the workstation. PV value can be obtained.

本発明の中空糸膜は、該中空糸膜を用いて作成した膜面積1.5m2(中空糸膜内径基準)の血液浄化器の中空糸膜外側にヘパリン加ヒト全血を150mL/minの流量で灌流した際、60分後の血小板保持率が70%以上98%以下であることが好ましい。 The hollow fiber membrane of the present invention has a heparin-added human whole blood of 150 mL / min on the outside of the hollow fiber membrane of a blood purifier having a membrane area of 1.5 m 2 (hollow fiber membrane inner diameter standard) prepared using the hollow fiber membrane. When perfused at a flow rate, the platelet retention after 60 minutes is preferably 70% or more and 98% or less.

血液適合性を示す指標として、血液と接触した際の血小板の粘着を評価する方法がある。従来、血液適合性向上のために、血小板粘着量を減少させること(血小板保持率を向上させること)を目標に検討がなされてきているが、生体にとって異物である材料との接触による血液成分の活性化は、その程度の差はあってもある意味で不可避であると考えられる。血小板保持率が非常に高い膜では、見かけの血液適合性は良好であると判断されてしまうが、見方を変えた場合、異物である材料との接触で活性化された血小板までもが血液中に放出されてしまっている可能性がある。このような観点から、さらに鋭意検討を行った結果、実は血小板の保持率は70%〜98%であることが好ましいということがわかり、本発明に到った。血小板保持率がこの範囲よりも小さいと血小板の粘着量が多くなり、血栓ができやすくなったり、血液浄化機能が低下したりすることがある。したがって、血小板保持率は75%以上がより好ましく、80%以上がさらに好ましい。また、この範囲よりも大きいと活性化された血小板までも血液中に放出されるため、生体内を循環する血球や血漿などの血液成分が刺激され、生体内の血液全体が活性化された状態となり、凝血傾向や、場合によっては塞栓を生じる危険性も否定できない。したがって、血小板保持率は97%以下がより好ましく、96%以下がさらに好ましく、95%以下がよりさらに好ましい。   As an index indicating blood compatibility, there is a method for evaluating adhesion of platelets when contacted with blood. Conventionally, in order to improve blood compatibility, studies have been made with the goal of reducing the amount of platelet adhesion (improving platelet retention). Activation is considered unavoidable in some sense, even if the degree of difference. In the case of a membrane with a very high platelet retention rate, the apparent blood compatibility is judged to be good, but if the view is changed, even the platelets activated by contact with foreign materials are in the blood. May have been released. From such a viewpoint, as a result of further intensive studies, it was found that the retention rate of platelets is actually preferably 70% to 98%, and the present invention has been achieved. If the platelet retention rate is less than this range, the amount of platelet adhesion increases, and blood clots may be easily formed or the blood purification function may be reduced. Therefore, the platelet retention rate is more preferably 75% or more, and further preferably 80% or more. In addition, if it is larger than this range, activated platelets are also released into the blood, so blood components such as blood cells and plasma circulating in the living body are stimulated, and the whole blood in the living body is activated Therefore, there is no denying the tendency to clot and in some cases the risk of embolization. Therefore, the platelet retention is more preferably 97% or less, still more preferably 96% or less, and even more preferably 95% or less.

本発明における血小板保持率とは、次の方法によって血液灌流前後の血液中の血小板数から算出した値を示す。
(1)採血バッグに、濃度が5U/mLとなるよう予めヘパリンカルシウムを入れておき、健康な成人の血液をひじの内側の静脈からこの採血バッグに採取する。血液灌流に先立ち、血液成分の分析用に血液のサンプリングを行う。
(2)外表面基準膜面積1.7±0.5m2の血液浄化器の中空糸膜内側、外側に生理食塩水を適量流してプライミングし、この血液浄化器に上記ヘパリン加ヒト全血を150mL/minの流量で灌流する。この際、採血バッグから流れ出た血液は血液浄化器の外側を通過し、採血バッグに戻るように回路を組む。
(3)37℃の環境下で60分の血液灌流を行った後、血液のサンプリングを行い、血液成分の分析を行う。
(4)灌流前後の血液中の血小板数から、次の式により1.7m2あたりの血小板保持率を算出する。
(血小板保持率)[%]=100×[1−{(1−Y)×(1.7/A)}]
Y={(灌流後の血液中の血小板数)×(灌流前の血液のヘマトクリット)}/{(灌流後の血液のヘマトクリット)×(灌流前の血液中の血小板数)}
A=膜面積
The platelet retention in the present invention indicates a value calculated from the number of platelets in blood before and after blood perfusion by the following method.
(1) Heparin calcium is put in advance in a blood collection bag so that the concentration becomes 5 U / mL, and blood of healthy adults is collected from the vein inside the elbow into this blood collection bag. Prior to blood perfusion, blood is sampled for analysis of blood components.
(2) Priming by flowing an appropriate amount of physiological saline inside and outside the hollow fiber membrane of a blood purifier with an outer surface reference membrane area of 1.7 ± 0.5 m 2 , and the heparin-added human whole blood into the blood purifier Perfuse at a flow rate of 150 mL / min. At this time, a circuit is constructed so that the blood flowing out of the blood collection bag passes through the outside of the blood purifier and returns to the blood collection bag.
(3) After blood perfusion for 60 minutes in an environment of 37 ° C., blood sampling is performed, and blood components are analyzed.
(4) The platelet retention rate per 1.7 m 2 is calculated from the number of platelets in the blood before and after perfusion by the following formula.
(Platelet retention) [%] = 100 × [1-{(1-Y) × (1.7 / A)}]
Y = {(number of platelets in blood after perfusion) × (hematocrit of blood before perfusion)} / {(hematocrit of blood after perfusion) × (number of platelets in blood before perfusion)}
A = membrane area

また、血液適合性の性能保持性の指標としてC特性がある。C特性とは、血液を使用して測定した透水性の、血液灌流開始15分後の値に対する血液灌流開始120分後の値のパーセンテージであり、この値が小さいことは血液成分の吸着などによって性能が経時的に低下することを意味する。性能保持性の観点から、本発明の中空糸膜におけるC特性は70%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましい。通常の血液透析においては、3〜5時間程度の治療時間が一般的であり、C特性がこれ以下である場合には性能保持性が低いため、十分な治療効果を得られないことがある。また、血液灌流中の血液成分の吸着により透水性は経時的に低下していくので、C特性が高いということは血液成分の吸着が低いと見ることもでき、血液適合性を示す値と考えることもできる。   In addition, there is a C characteristic as an index of blood compatibility performance retention. The C-characteristic is the percentage of the value measured 120 minutes after the start of blood perfusion with respect to the value of the water permeability measured using blood, 15 minutes after the start of blood perfusion. It means that the performance decreases with time. From the viewpoint of performance retention, the C characteristic in the hollow fiber membrane of the present invention is preferably 70% or more, more preferably 75% or more, and further preferably 80% or more. In normal hemodialysis, a treatment time of about 3 to 5 hours is common, and when the C characteristic is less than this, the performance retention is low, so that a sufficient therapeutic effect may not be obtained. In addition, since water permeability decreases with time due to adsorption of blood components during blood perfusion, high C characteristics can be regarded as low blood component adsorption, which is considered to be a value indicating blood compatibility. You can also.

中空糸膜に上記した特性を付与するための製造方法の特徴として、中空糸膜構造が固定された後に実質的に延伸をかけないことが好ましい。実質的に延伸を掛けないとは、外部凝固液から引き出した中空糸膜をその後の工程において走行する中空糸膜に弛みが生じない程度の張力のみを与えて走らせ、最終的に綛に巻き取ることを意味する。完全に膜構造が固定された中空糸膜に延伸をかけると、孔の変形や、潰れ、裂け、配向が起こり、透析液中のエンドトキシンが血液側に浸出しやすくなることがある。製膜工程中の接触部材との摩擦や液抵抗により、走行中の中空糸膜には伸びが発生するため全てのローラー速度を等速にして製膜することは困難である。弛みが生じない程度の張力とは、具体的にはノズルから吐出された製膜溶液に弛みや過度の緊張が生じないように紡糸工程中のローラー速度をコントロールすることを意味する。ここで言う延伸比とはローラー間の速度比である。ローラー間の延伸比の好ましい範囲は、0.01〜1.5%である。より好ましい範囲は、0.03〜1%、さらに好ましい範囲は0.05〜0.5%である。   As a feature of the production method for imparting the above-described properties to the hollow fiber membrane, it is preferable that the hollow fiber membrane structure is not substantially stretched after being fixed. “Substantially no stretching” means that the hollow fiber membrane drawn from the external coagulation liquid is run with only a tension that does not cause slack in the hollow fiber membrane that runs in the subsequent process, and is finally wound on a bag. Means that. When a hollow fiber membrane having a completely fixed membrane structure is stretched, pore deformation, crushing, tearing, and orientation may occur, and endotoxin in the dialysate may easily leach out to the blood side. Due to friction with the contact member and liquid resistance during the film forming process, elongation occurs in the hollow fiber film during travel, and it is difficult to form a film with all the roller speeds being constant. The tension that does not cause slackness specifically means that the roller speed during the spinning process is controlled so that slackness or excessive tension does not occur in the film forming solution discharged from the nozzle. The drawing ratio here is the speed ratio between the rollers. A preferable range of the stretch ratio between the rollers is 0.01 to 1.5%. A more preferable range is 0.03 to 1%, and a further preferable range is 0.05 to 0.5%.

さらに、中空糸膜外表面の凹凸度を制御する方策として、中空糸膜表面の傷や異物および気泡の混入を少なくし潜在的な欠陥を低減するのも有効な方法である。傷発生を低減させる方法としては、中空糸膜の製造工程のローラーやガイドの材質や表面粗度を最適化する、血液浄化器の組み立て時に中空糸膜束を血液浄化器ハウジングに挿入する時に容器と中空糸膜との接触あるいは中空糸膜同士のこすれが少なくなるような工夫をする等が有効である。本発明では、中空糸膜製造において使用するローラーは走行する中空糸膜がスリップして外表面に傷が付くのを防止するため、表面が鏡面加工されたローラーを使用するのが好ましい。また、ガイドは中空糸膜との接触抵抗をできるだけ避ける意味で、表面が梨地加工されたものやローレット加工されたものを使用するのが好ましい。中空糸膜束を血液浄化器ハウジングに挿入する際には、中空糸膜束を直接ハウジングに挿入するのではなく、中空糸膜との接触面が例えば梨地加工されたフィルムを中空糸膜束に巻いたものをハウジングに挿入し、挿入した後、フィルムのみハウジングから抜き取る方法を用いるのが好ましい。   Furthermore, as a measure for controlling the degree of unevenness on the outer surface of the hollow fiber membrane, it is also an effective method to reduce potential defects by reducing flaws, foreign matter and bubbles on the surface of the hollow fiber membrane. As a method for reducing the occurrence of scratches, the material and surface roughness of the rollers and guides in the hollow fiber membrane manufacturing process are optimized, and the container is inserted when the hollow fiber membrane bundle is inserted into the blood purifier housing when the blood purifier is assembled. It is effective to devise such that contact between the hollow fiber membranes and rubbing between the hollow fiber membranes is reduced. In the present invention, it is preferable to use a roller having a mirror-finished surface in order to prevent the traveling hollow fiber membrane from slipping and scratching the outer surface. Further, it is preferable to use a guide whose surface is textured or knurled in order to avoid contact resistance with the hollow fiber membrane as much as possible. When the hollow fiber membrane bundle is inserted into the blood purifier housing, the hollow fiber membrane bundle is not directly inserted into the housing, but a film whose contact surface with the hollow fiber membrane is, for example, satin-finished is used as the hollow fiber membrane bundle. It is preferable to use a method in which the wound material is inserted into the housing, and after insertion, only the film is removed from the housing.

本発明において、血液は中空糸膜の外側を流れるため、中空糸膜を収納するハウジングと血液が直接接触するので、ハウジングの素材と形状は血液浄化器の血液適合性にとって重要である。血液と接触するハウジングは、ポリエステルやポリカーボネート、ABS樹脂、ポリスチレン、ポリプロピレンなどが使用できるほか、血液接触表面を平滑にすること、ヘパリンコーティングやポリウレタンコーティングなどの抗血栓処理を施すこともより好適に採用できる。また、血液流れの滞留を少なくして、血液凝固を抑制することも好適に採用できる。   In the present invention, since the blood flows outside the hollow fiber membrane, the housing and the blood in which the hollow fiber membrane is housed are in direct contact with each other. Therefore, the material and shape of the housing are important for the blood compatibility of the blood purifier. Polyester, polycarbonate, ABS resin, polystyrene, polypropylene, etc. can be used for the housing that comes into contact with blood, as well as smoothing the blood contact surface and applying anti-thrombotic treatment such as heparin coating and polyurethane coating are more suitable. it can. Moreover, it is also possible to suitably employ the suppression of blood coagulation by reducing the retention of blood flow.

本発明の血液浄化器の形状の一例を図1に示す。血液浄化器1は、筒状のハウジング2内に選択透過性中空糸膜束3を装填し、該中空糸膜束3の両端部をハウジング2の両端部に接着剤等4により固定し、ハウジング2の両端部をキャップ5a,5bにより被覆してなる。そして、ハウジング2の側部で一方の端部近傍には、ハウジング2内に血液を導入する血液導入口6aを、他方の端部近傍には、血液を排出する血液排出口6bをそれぞれ突出形成してある。また、一方のキャップ5aにはハウジング2内に透析液を導入する透析液導入口7aを、他方のキャップ5bには透析液を排出する透析液排出口7bをそれぞれ突出形成してある。   An example of the shape of the blood purifier of the present invention is shown in FIG. The blood purifier 1 is loaded with a selectively permeable hollow fiber membrane bundle 3 in a cylindrical housing 2, and both ends of the hollow fiber membrane bundle 3 are fixed to both ends of the housing 2 with an adhesive 4 or the like. The both ends of 2 are covered with caps 5a and 5b. A blood inlet 6a for introducing blood into the housing 2 and a blood outlet 6b for discharging blood are formed in the vicinity of one end of the housing 2 and in the vicinity of the other end, respectively. It is. One cap 5a is formed with a dialysate inlet 7a for introducing dialysate into the housing 2, and the other cap 5b is formed with a dialysate outlet 7b for discharging dialysate.

そして血液は、矢印Aに示すように、血液導入口6aからハウジング2内に入り、中空糸膜束3の外側を流れ、矢印Bに示すように、血液排出口6bから排出される。一方、透析液は、矢印Cに示すように、透析液導入口7aからキャップ5aと中空糸膜束3の一方の端面とにより形成される空間内に入り、中空糸膜束3の内側を通り、中空糸束3の他方の端面とキャップ5bとにより形成される空間内に入り、透析液排出口7bから矢印Dに示すように排出される。このとき、透析される血液の流れと透析液の流れとは逆方向の所謂対向流とする。この間に、中空糸膜外側を流れる血液中の老廃物が中空糸膜を通して内側の透析液中に透析される。   Then, the blood enters the housing 2 from the blood inlet 6a as shown by the arrow A, flows outside the hollow fiber membrane bundle 3, and is discharged from the blood outlet 6b as shown by the arrow B. On the other hand, the dialysate enters the space formed by the cap 5a and one end face of the hollow fiber membrane bundle 3 from the dialysate introduction port 7a as shown by an arrow C, and passes through the inside of the hollow fiber membrane bundle 3. The hollow fiber bundle 3 enters the space formed by the other end face of the hollow fiber bundle 3 and the cap 5b, and is discharged from the dialysate discharge port 7b as indicated by an arrow D. At this time, the flow of blood to be dialyzed and the flow of dialysate are opposite so-called opposite flows. During this time, waste in the blood flowing outside the hollow fiber membrane is dialyzed into the inner dialysate through the hollow fiber membrane.

(BFRinとBFRoutの関係の測定およびBFRoutの計算)
ヘマトクリット30±2%、総タンパク質濃度6±1g/dLの牛血液を用意する。実験温度を37±1℃、血液流量200mL/min、濾過流量を20mL/minとする。中空糸内径換算の膜面積1.5±0.5m2の血液浄化器を2本用意し、一本は中空糸膜内側に血液を流し、1時間後の膜間圧力差TMPinを測定する。他の1本は中空糸膜の外側に血液を流し、1時間後の膜間圧力差をTMPoutとする。このとき、TMPin≧TMPoutのとき、BFRout≧BFRinとする。これは、同一濾過流量を得るために、圧力が低いほうが、濾過係数が高くなる関係を示している。
また、以下の式によりBFRoutを計算する。
BFRout(mL/hr/mmHg)=20(mL/min)×60(min/hr)/((TMPout(mmHg)−25))
ここで、TMPoutから25mmHgを差し引くのは、総タンパク質濃度6g/dLの血漿の平均的な膠質浸透圧が25mmHgのためである。
(Measurement of relationship between BFRin and BFRout and calculation of BFRout)
Prepare bovine blood with a hematocrit of 30 ± 2% and a total protein concentration of 6 ± 1 g / dL. The experimental temperature is 37 ± 1 ° C., the blood flow rate is 200 mL / min, and the filtration flow rate is 20 mL / min. Two blood purifiers having a membrane area of 1.5 ± 0.5 m 2 in terms of the inner diameter of the hollow fiber are prepared. One of the blood purifiers flows blood inside the hollow fiber membrane, and the intermembrane pressure difference TMPin after one hour is measured. In the other one, blood flows outside the hollow fiber membrane, and the intermembrane pressure difference after 1 hour is defined as TMPout. At this time, when TMPin ≧ TMPout, BFRout ≧ BFRin. This shows the relationship that the lower the pressure, the higher the filtration coefficient in order to obtain the same filtration flow rate.
Also, BFRout is calculated by the following equation.
BFRout (mL / hr / mmHg) = 20 (mL / min) × 60 (min / hr) / ((TMPout (mmHg) −25))
Here, 25 mmHg is subtracted from TMPout because the average colloid osmotic pressure of plasma having a total protein concentration of 6 g / dL is 25 mmHg.

(透水性の測定)
血液浄化器の血液出口部回路(圧力測定点よりも出口側)を鉗子により封止し、全濾過とする。37℃に保温した純水を加圧タンクに入れ、レギュレーターにより圧力を制御しながら、37℃恒温槽で保温した血液浄化器へ純水を送り、流出した濾液量をメスシリンダーで測定する。膜間圧力差(TMP)は
TMP=(Pi+Po)/2
とする。ここでPiは血液浄化器入口側圧力、Poは血液浄化器出口側圧力である。TMPを4点変化させ、濾液流量を測定し、それらの関係の傾きと中空糸膜内径基準の膜面積から透水性(mL/m2/hr/mmHg)を算出する。このときTMPと濾過流量の相関係数は0.999以上なくてはならない。また、回路による圧力損失誤差を少なくするために、TMPは100mmHg以下の範囲でなくてはならない。
(Measurement of water permeability)
The blood outlet circuit (outlet side from the pressure measurement point) of the blood purifier is sealed with forceps to perform total filtration. Purified water kept at 37 ° C. is put into a pressurized tank, the pressure is controlled by a regulator, pure water is sent to a blood purifier kept at a constant temperature bath at 37 ° C., and the amount of filtrate flowing out is measured with a graduated cylinder. The transmembrane pressure difference (TMP) is TMP = (Pi + Po) / 2
And Here, Pi is the blood purifier inlet side pressure, and Po is the blood purifier outlet side pressure. The TMP is changed at four points, the filtrate flow rate is measured, and the water permeability (mL / m 2 / hr / mmHg) is calculated from the slope of the relationship and the membrane area based on the inner diameter of the hollow fiber membrane. At this time, the correlation coefficient between TMP and the filtration flow rate must be 0.999 or more. Further, in order to reduce the pressure loss error due to the circuit, the TMP must be in a range of 100 mmHg or less.

(クリアランスの測定)
ヒトβ2MGを溶解した総タンパク質濃度6±1g/dLの牛血液を用意する。実験温度を37±1℃、血液流量200mL/min、濾過流量を15mL/min、透析液流量を500mL/minとし、実験開始から10min、20min、30min時のクリアランス値を以下の式により計算し、3点の平均を血液浄化器のクリアランスとして採用する。
クリアランス(mL/min)=[(200×CBi)−(185×CBo)]/CBi
ここでCBiは血液浄化器入口側濃度、CBoは血液浄化器出口側濃度である。
(Measurement of clearance)
Prepare bovine blood with a total protein concentration of 6 ± 1 g / dL in which human β2MG is dissolved. The experimental temperature is 37 ± 1 ° C., the blood flow rate is 200 mL / min, the filtration flow rate is 15 mL / min, the dialysate flow rate is 500 mL / min, and the clearance values at the time of 10 min, 20 min, and 30 min from the start of the experiment are calculated by the following formulas: The average of 3 points is adopted as the clearance of the blood purifier.
Clearance (mL / min) = [(200 × CBi) − (185 × CBo)] / CBi
Here, CBi is the blood purifier inlet side concentration, and CBo is the blood purifier outlet side concentration.

(SCβ2MGの測定)
ヒトβ2MGを溶解した総タンパク質濃度6±1g/dLの牛血液を用意する。実験温度を37±1℃、血液流量200mL/min、濾過流量を15mL/minとし、実験開始から30min、45min、60min時のSC値を以下の式により計算し、3点の平均をSCとして採用する。
SC=(CBi+CBo)/(2×Cf)
ここでCfは濾液中の濃度である。
(Measurement of SCβ2MG)
Prepare bovine blood with a total protein concentration of 6 ± 1 g / dL in which human β2MG is dissolved. The experiment temperature is 37 ± 1 ° C, the blood flow rate is 200 mL / min, the filtration flow rate is 15 mL / min, the SC value at 30 min, 45 min, and 60 min from the start of the experiment is calculated by the following formula, and the average of 3 points is adopted as SC To do.
SC = (CBi + CBo) / (2 × Cf)
Here, Cf is the concentration in the filtrate.

(中空糸膜の内径、膜厚の測定)
中空糸型膜を長さ方向に対して垂直に鋭利な剃刀でカットし、断面を倍率200倍で顕微鏡で観察する。内径値と外径値をそれぞれn=5で測定し、平均値を算出する。
膜厚[μm]={(外径)−(内径)}/2
(Measurement of inner diameter and film thickness of hollow fiber membrane)
The hollow fiber membrane is cut with a sharp razor perpendicular to the length direction, and the cross section is observed with a microscope at a magnification of 200 times. The inner diameter value and the outer diameter value are measured at n = 5, and the average value is calculated.
Film thickness [μm] = {(outer diameter) − (inner diameter)} / 2

(中空糸膜外表面の最大突起高さ(PV値))
複数本の中空糸膜からなる束から、任意の中空糸膜を10本選び、それぞれの中空糸膜について、任意の1箇所について0.1mmずつ測定し、その平均の凹凸度を求めた。測定はZYGO社製走査型白色干渉顕微鏡(NewView100)を用い、20倍の対物レンズを用いてシステム倍率2倍の条件で測定しその平均値で表示した。測定はフイルターを用いずに行った。
(Maximum protrusion height (PV value) on the outer surface of the hollow fiber membrane)
Ten arbitrary hollow fiber membranes were selected from a bundle consisting of a plurality of hollow fiber membranes, and each hollow fiber membrane was measured at an arbitrary one place by 0.1 mm, and the average degree of unevenness was determined. The measurement was performed using a scanning white interference microscope (NewView 100) manufactured by ZYGO, using a 20 × objective lens under the conditions of a system magnification of 2 times, and the average value was displayed. The measurement was performed without using a filter.

(血小板保持率)
本発明における血小板保持率とは、次の方法によって血液灌流前後の血液中の血小板数から算出した値を示す。
(1)採血バッグに、濃度が5U/mLとなるよう予めヘパリンカルシウムを入れておき、健康な成人の血液をひじの内側の静脈からこの採血バッグに採取する。血液灌流に先立ち、血液成分の分析用に血液のサンプリングを行う。
(2)外表面基準膜面積1.7±0.5m2の血液浄化器の中空糸膜内側、外側に生理食塩水を適量流してプライミングし、この血液浄化器に上記ヘパリン加ヒト全血を150mL/minの流量で灌流する。この際、採血バッグから流れ出た血液は血液浄化器の外側を通過し、採血バッグに戻るように回路を組む。
(3)37℃の環境下で60分の血液灌流を行った後、血液のサンプリングを行い、血液成分の分析を行う。
(4)灌流前後の血液中の血小板数から、次の式により1.7m2あたりの血小板保持率を算出する。
(血小板保持率)[%]=100×[1−{(1−Y)×(1.7/A)}]
Y={(灌流後の血液中の血小板数)×(灌流前の血液のヘマトクリット)}/{(灌流後の血液のヘマトクリット)×(灌流前の血液中の血小板数)}
A=膜面積
(Platelet retention)
The platelet retention in the present invention indicates a value calculated from the number of platelets in blood before and after blood perfusion by the following method.
(1) Heparin calcium is put in advance in a blood collection bag so that the concentration becomes 5 U / mL, and blood of healthy adults is collected from the vein inside the elbow into this blood collection bag. Prior to blood perfusion, blood is sampled for analysis of blood components.
(2) outer surface reference membrane area 1.7 ± 0.5 m 2 hollow fiber membrane inside the blood purifier, flowing appropriate amount of outward saline primed, the heparinized human whole blood to the blood purifier Perfuse at a flow rate of 150 mL / min. At this time, a circuit is constructed so that the blood flowing out of the blood collection bag passes through the outside of the blood purifier and returns to the blood collection bag.
(3) After blood perfusion for 60 minutes in an environment of 37 ° C., blood sampling is performed, and blood components are analyzed.
(4) The platelet retention rate per 1.7 m 2 is calculated from the number of platelets in the blood before and after perfusion by the following formula.
(Platelet retention) [%] = 100 × [1-{(1-Y) × (1.7 / A)}]
Y = {(number of platelets in blood after perfusion) × (hematocrit of blood before perfusion)} / {(hematocrit of blood after perfusion) × (number of platelets in blood before perfusion)}
A = membrane area

(C特性値)
血液浄化器を使用し、ヘマトクリット35%の牛血液を200mL/minの流量で中空糸膜の外側に灌流した。同時に、中空糸膜外側から中空糸膜内側に向かって20mL/minの流量で濾過を行った。灌流・濾過開始15分後の膜間圧力と濾過液量から、牛血液系での透水率(以下MFRと略記する。)を算出した。この値を(A)とし、灌流・濾過開始120分後、同様の操作により求めたMFRの値(B)とから、100(%)×(B)/(A)の計算によりC特性値を算出した。
(C characteristic value)
Using a blood purifier, hematocrit 35% bovine blood was perfused outside the hollow fiber membrane at a flow rate of 200 mL / min. At the same time, filtration was performed at a flow rate of 20 mL / min from the outside of the hollow fiber membrane toward the inside of the hollow fiber membrane. The water permeability in the bovine blood system (hereinafter abbreviated as MFR) was calculated from the transmembrane pressure and the amount of filtrate 15 minutes after the start of perfusion / filtration. With this value as (A), 120 minutes after the start of perfusion / filtration, the C characteristic value is calculated by the calculation of 100 (%) × (B) / (A) from the MFR value (B) obtained by the same operation. Calculated.

(実施例1)
セルローストリアセテート(ダイセル化学社製LT105)20wt%、N-メチルピロリドン(以下NMPと略す)(三菱化学社製)56wt%、トリエチレングリコール(以下TEGと略す)(三井化学社製)24wt%を高温で溶解し、脱泡し、フィルターにて不溶解分を除去して製膜溶液を作製した。チューブインオリフィスノズルの内側より、芯液として流動パラフィンを吐出、外側より製膜溶液を吐出し、凝固浴にて凝固させ、水洗槽にて、溶媒、非溶媒を除去後、グリセリンを付与、乾燥してボビンに巻き取った。中空糸膜を巻き取ったボビンを80℃で熱処理することにより、中空糸膜にクリンプを付与した。中空糸膜製造工程で用いたローラーは表面が鏡面加工されたものを使用した。また、全てのローラー間の延伸比は0.1%とした。中空糸膜は内径200μm、外径230μm、透水性は150mL/m2/hr/mmHg、付与されたクリンプは振幅0.4mm、中空糸膜10cmあたりのクリンプ数は25個であった。中空糸膜外表面のPV値は0.05μmであった。
この中空糸膜10000本を束ね、円筒形ハウジングに挿入し、両端をウレタン樹脂で接着、端部を切り落として端部の中空糸膜を開口させて、中空糸膜内表面換算で膜面積1.5m2の血液浄化器を作製した。
このような血液浄化器を2本準備して、前述したBFRinとBFRoutを比べた。TMPinは45mmHg、TMPoutは40mmHgであり、得られた中空糸膜からなる血液浄化器はBFRout>BFRinの関係にあることが判った。また、BFRoutは65mL/hr/mmHgであり、血液を外部灌流した時のSCβ2MGは0.93、血小板の保持率は96%、C特性は92%であった。一方、BFRinは42mL/hr/mmHg、血液を内部灌流したときのSCβ2MGは0.82、血小板保持率は95%、C特性は88%であった。
得られた血液浄化器の中空糸膜外側に血液を200mL/minで、中空糸内側に透析液を500mL/minで向流に送り、透析実験をおこなったところ、β2MGクリアランスは70mL/minと良好な値を示した。このとき、透析液の圧力損失は20mmHgであった。
Example 1
Cellulose triacetate (LT105 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) 20 wt%, N-methylpyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP) 56 wt%, triethylene glycol (hereinafter abbreviated as TEG) 24 wt% (made by Mitsui Chemicals) The film was dissolved and defoamed, and the insoluble content was removed with a filter to prepare a film forming solution. From the inside of the tube-in orifice nozzle, liquid paraffin is discharged as the core liquid, the film-forming solution is discharged from the outside, solidified in the coagulation bath, and after removing the solvent and non-solvent in the washing tank, glycerin is applied and dried. And wound it on a bobbin. The bobbin around which the hollow fiber membrane was wound was heat-treated at 80 ° C., thereby crimping the hollow fiber membrane. The roller used in the hollow fiber membrane production process was a mirror-finished surface. The stretching ratio between all the rollers was 0.1%. The hollow fiber membrane had an inner diameter 200 [mu] m, outer diameter 230 .mu.m, the permeability 150mL / m 2 / hr / mmHg , granted crimp amplitude 0.4 mm, crimps per hollow fiber membrane 10cm was 25. The PV value of the outer surface of the hollow fiber membrane was 0.05 μm.
10000 of these hollow fiber membranes are bundled and inserted into a cylindrical housing, both ends are bonded with urethane resin, the ends are cut off to open the hollow fiber membranes at the ends, and the membrane area 1. A 5 m 2 blood purifier was made.
Two such blood purifiers were prepared, and the above-mentioned BFRin and BFRout were compared. TMPin was 45 mmHg and TMPout was 40 mmHg, and it was found that the blood purifier comprising the obtained hollow fiber membrane had a relationship of BFRout> BFRin. Further, BFRout was 65 mL / hr / mmHg, SCβ2MG was 0.93 when blood was externally perfused, platelet retention was 96%, and C-characteristic was 92%. On the other hand, BFRin was 42 mL / hr / mmHg, SCβ2MG was 0.82 when blood was internally perfused, platelet retention was 95%, and C-characteristic was 88%.
When blood was sent to the outside of the hollow fiber membrane of the obtained blood purifier at a rate of 200 mL / min and dialysate was sent to the inside of the hollow fiber at a rate of 500 mL / min to conduct a dialysis experiment, β2MG clearance was good at 70 mL / min. Showed a good value. At this time, the pressure loss of the dialysate was 20 mmHg.

(比較例1)
実施例1で作製した血液浄化器の中空糸膜内側に血液を200mL/min、中空糸膜外側に透析液を500mL/minで向流に送り、透析実験をおこなったところ、β2MGクリアランスは50mL/minであり、実施例1に比べて低い値だった。同じ血液浄化器を用いたにもかかわらず、実施例1の方が高いクリアランスを示したのは、血液を外部に灌流したため膜面積が増加したことと、膜の目詰まりが抑制されたこと、透析液の圧力損失が大きくなったことにより、内部濾過が促進されたためと考えられた。
(Comparative Example 1)
The blood was purified at 200 mL / min inside the hollow fiber membrane of the blood purifier prepared in Example 1 and the dialysate was sent countercurrently at 500 mL / min outside the hollow fiber membrane to conduct a dialysis experiment. As a result, β2MG clearance was 50 mL / min. min, which is lower than that of Example 1. Despite using the same blood purifier, Example 1 showed higher clearance because the blood was perfused outside, the membrane area increased, and clogging of the membrane was suppressed, This was thought to be because internal filtration was promoted by an increase in the pressure loss of the dialysate.

(実施例2)
中空糸膜を作製するときの芯液と製膜溶液の流量を調整した他は、実施例1と同様に中空糸膜を作製した。中空糸膜は内径150μm、外径180μmで、透水性は130mL/m2/hr/mmHg、付与されたクリンプは振幅0.3mm、中空糸膜10cmあたりのクリンプ数は28個であった。中空糸膜外表面のPV値は0.03μmであった。
この中空糸膜13300本の束から、実施例1と同様に中空糸膜内表面換算で膜面積が1.5m2の血液浄化器を作製した。TMPinは48mmHg、TMPoutは43mmHgであり、BFRout>BFRinであった。また、BFRoutは58mL/hr/mmHgであり、血液を外部灌流した時のSCβ2MGは0.92、血小板の保持率は97%、C特性は95%であった。一方、BFRinは33mL/hr/mmHg、血液を内部灌流したときのSCβ2MGは0.75、血小板保持率は97%、C特性は83%であった。
得られた血液浄化器の中空糸膜外側に血液を200mL/minで、中空糸膜内側に透析液を500mL/minで向流に送り、透析実験をおこなったところ、β2MGクリアランスは80mL/minと良好な値を示した。このとき、透析液の圧力損失は40mmHgであり、実施例1より大きく、この圧力損失の増大が内部濾過を促進して、β2MGクリアランスの向上に寄与したものと考えられた。
(Example 2)
A hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the flow rates of the core solution and the membrane forming solution when producing the hollow fiber membrane were adjusted. The hollow fiber membrane had an inner diameter of 150 μm, an outer diameter of 180 μm, a water permeability of 130 mL / m 2 / hr / mmHg, an applied crimp of 0.3 mm in amplitude, and 28 crimps per 10 cm of the hollow fiber membrane. The PV value of the outer surface of the hollow fiber membrane was 0.03 μm.
From a bundle of 13300 hollow fiber membranes, a blood purifier having a membrane area of 1.5 m 2 in terms of the inner surface of the hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1. TMPin was 48 mmHg, TMPout was 43 mmHg, and BFRout> BFRin. The BFRout was 58 mL / hr / mmHg, the SCβ2MG was 0.92, the platelet retention was 97%, and the C characteristic was 95% when blood was externally perfused. On the other hand, BFRin was 33 mL / hr / mmHg, SCβ2MG was 0.75 when blood was internally perfused, platelet retention was 97%, and C-characteristic was 83%.
When blood was fed to the outside of the hollow fiber membrane of the obtained blood purifier at 200 mL / min and dialysate was sent to the inside of the hollow fiber membrane at 500 mL / min in countercurrent, a dialysis experiment was conducted. As a result, β2MG clearance was 80 mL / min. Good value was shown. At this time, the pressure loss of the dialysate was 40 mmHg, which was larger than that of Example 1, and it was considered that this increase in pressure loss promoted internal filtration and contributed to the improvement of β2MG clearance.

(比較例2)
実施例2で作製した血液浄化器の中空糸膜内側に血液を200mL/min、中空糸膜外側に透析液を500mL/minで向流に送り、透析実験をおこなったところ、β2MGクリアランスは52mL/minであり、実施例1に比べて低い値だった。
(Comparative Example 2)
The blood was purified at 200 mL / min inside the hollow fiber membrane of the blood purifier produced in Example 2 and the dialysate was sent countercurrently at 500 mL / min outside the hollow fiber membrane to conduct a dialysis experiment. The β2MG clearance was 52 mL / min. min, which is lower than that of Example 1.

(実施例3)
実施例2で作製した中空糸膜を2次元のX−Y方向に交差するように織り、この織物を重ねて、直方体のケースに充填し、ウレタンで端部を接着し、端部を切断し、中空糸膜を開口させた。中空糸膜の内側に透析液が流れる流路を作製し、中空糸膜の外側を血液が、中空糸膜に対して垂直に当たって流れるように血液流路を作製した、中空糸膜内表面換算で膜面積1.5m2の血液浄化器を作製した。TMPinは48mmHg、TMPoutは42mmHgであり、BFRout>BFRinであった。また、BFRoutは60mL/hr/mmHgであり、血液を外部灌流した時のSCβ2MGは0.92、血小板の保持率は96%、C特性は96%であった。
得られた血液浄化器の中空糸膜外側に血液を200mL/minで、中空糸膜内側に透析液を500mL/minで向流に送り、透析実験をおこなったところ、β2MGクリアランスは90mL/minと良好な値を示した。このとき、透析液の圧力損失は40mmHgであった。血液の流れが中空糸膜に対して垂直となり、中空糸膜外表面の境膜が薄くなり、物質移動が促進され、β2MGクリアランスの向上に寄与したものと考えられた。
(Example 3)
The hollow fiber membrane produced in Example 2 is woven so as to intersect in the two-dimensional XY direction, this woven fabric is stacked, filled into a rectangular parallelepiped case, the ends are bonded with urethane, and the ends are cut. The hollow fiber membrane was opened. A flow path for the dialysate to flow inside the hollow fiber membrane was created, and a blood flow path was created so that blood would flow perpendicularly to the hollow fiber membrane on the outside of the hollow fiber membrane. A blood purifier with a membrane area of 1.5 m 2 was produced. TMPin was 48 mmHg, TMPout was 42 mmHg, and BFRout> BFRin. Further, BFRout was 60 mL / hr / mmHg, SCβ2MG was 0.92 when blood was externally perfused, the retention rate of platelets was 96%, and the C characteristic was 96%.
When blood was fed to the outside of the hollow fiber membrane of the obtained blood purifier at 200 mL / min and dialysate was sent to the inside of the hollow fiber membrane at 500 mL / min in countercurrent, a dialysis experiment was conducted, and β2MG clearance was 90 mL / min. Good value was shown. At this time, the pressure loss of the dialysate was 40 mmHg. It was considered that the blood flow was perpendicular to the hollow fiber membrane, the boundary membrane on the outer surface of the hollow fiber membrane was thinned, the mass transfer was promoted, and the β2MG clearance was improved.

(比較例3)
旭化成メディカル社製ポリスルホン血液浄化器APS150Sを使用した。中空糸膜外表面のPV値は1.5μmであった。この血液浄化器のTMPinは40mmHg、TMPoutは125mmHgであり、BFRout<BFRinであった。BFRoutは12mL/hr/mmHg、血液を外部灌流した時のSCβ2MGは0.38、血小板の保持率は48%、C特性は38%であった。
この血液浄化器の中空糸膜外側に血液を200mL/min、中空糸膜内側に透析液を500mL/minで向流に送り、透析実験をおこなったところ、β2MGクリアランスは15mL/minであり、実施例1に比べて低い値だった。一方、血液浄化器の中空糸膜内側に血液を200mL/min、中空糸膜外側に透析液を500mL/minで向流に送り、透析実験をおこなったところ、β2MGクリアランスは65mL/minであり、外部灌流に比べて顕著に高いβ2MGクリアランスを得ることができた。この血液浄化器より中空糸膜を取り出し、中空糸膜内外表面をSEMで観察したところ、内表面にはスキン層があり0.1μm以上の細孔は認められなかったが、外表面には、1〜2μm程度の細孔が存在していた。そのため、この中空糸膜は、外側から内側に物質が移動する場合、細孔径が減少するので目詰まりが発生しやすく、外部に血液を灌流すると目詰まりのため性能低下が著しいことが考えられた。
(Comparative Example 3)
A polysulfone blood purifier APS150S manufactured by Asahi Kasei Medical was used. The PV value of the outer surface of the hollow fiber membrane was 1.5 μm. This blood purifier had a TMPin of 40 mmHg and a TMPout of 125 mmHg, and BFRout <BFRin. BFRout was 12 mL / hr / mmHg, SCβ2MG was 0.38 when blood was externally perfused, platelet retention was 48%, and C-characteristic was 38%.
When blood was sent to the outer side of the hollow fiber membrane of this blood purifier at 200 mL / min and the dialysate was sent to the inner side of the hollow fiber membrane at 500 mL / min in countercurrent, a dialysis experiment was conducted. The β2MG clearance was 15 mL / min. The value was lower than in Example 1. On the other hand, blood was sent to the inner side of the hollow fiber membrane of the blood purifier at 200 mL / min, dialysate was sent to the outer side of the hollow fiber membrane at 500 mL / min in countercurrent, and a dialysis experiment was conducted. The β2MG clearance was 65 mL / min. Significantly higher β2MG clearance was obtained compared to external perfusion. The hollow fiber membrane was taken out from this blood purifier, and the inner and outer surfaces of the hollow fiber membrane were observed with an SEM. The inner surface had a skin layer, and pores of 0.1 μm or more were not observed. There were pores of about 1 to 2 μm. Therefore, it was thought that this hollow fiber membrane is prone to clogging because the pore diameter decreases when the substance moves from the outside to the inside, and when the blood is perfused to the outside, the performance is significantly reduced due to clogging. .

Figure 2007014666
Figure 2007014666

本発明の外部還流型血液浄化器は、中空糸膜の表面積を大きくでき、血液は中空糸膜の外側を自由に流れるため、中空糸膜外側の境膜が薄くなり、その結果、総括物質移動係数が向上し血液浄化器としての性能を向上することができる。また、中空糸膜の内側を透析液が流れることにより、チャンネリングの発生が抑制され透析液の流れは均一になり、膜の持つ性能を充分に発揮できる。さらに中空糸膜内径を小さくすると、透析液流れの圧力損失が大きくなり、その結果、血液浄化器内の内部濾過が促進される。このとき、内部濾過を促進するための圧力損失はすべて透析液にかかるため、血液側に大きな圧力損失を付与するよりも安全性が飛躍的に向上するという利点がある。従って、産業界に寄与することが大である。   The external reflux blood purifier of the present invention can increase the surface area of the hollow fiber membrane, and blood freely flows outside the hollow fiber membrane, so that the boundary membrane on the outside of the hollow fiber membrane becomes thin. A coefficient improves and the performance as a blood purifier can be improved. In addition, when the dialysate flows inside the hollow fiber membrane, the occurrence of channeling is suppressed and the flow of the dialysate becomes uniform, so that the performance of the membrane can be fully exhibited. If the hollow fiber membrane inner diameter is further reduced, the pressure loss of the dialysate flow increases, and as a result, internal filtration in the blood purifier is promoted. At this time, since all the pressure loss for promoting internal filtration is applied to the dialysate, there is an advantage that the safety is drastically improved as compared with the case where a large pressure loss is applied to the blood side. Therefore, it is important to contribute to the industry.

血液浄化器の断面図である。It is sectional drawing of a blood purifier.

符号の説明Explanation of symbols

1:血液浄化器
2:ハウジング
3:中空糸膜束
4:接着樹脂
5:キャップ
6a:血液導入口
6b:血液排出口
7a:透析液導入口
7b:透析液排出口
1: Blood purifier 2: Housing 3: Hollow fiber membrane bundle 4: Adhesive resin 5: Cap 6a: Blood inlet 6b: Blood outlet 7a: Dialysate inlet 7b: Dialysate outlet

Claims (5)

中空糸膜を含む血液浄化器において、中空糸膜の外側を血液が流れ、中空糸膜の内側を透析液が流れ、かつ血液を濾過した際に、中空糸膜の内側から外側に向かって濾過する場合の濾過係数BFRinと中空糸膜の外側から内側に向かって濾過する場合の濾過係数BFRoutがBFRout≧BFRinであることを特徴とする外部灌流型血液浄化器。   In a blood purifier including a hollow fiber membrane, blood flows outside the hollow fiber membrane, dialysate flows inside the hollow fiber membrane, and when the blood is filtered, the blood is filtered from the inside to the outside of the hollow fiber membrane. The external perfusion type blood purifier, wherein the filtration coefficient BFRin in the case of performing and the filtration coefficient BFRout in the case of performing filtration from the outside to the inside of the hollow fiber membrane are BFRout ≧ BFRin. 中空糸膜の内径が50μm以上300μm以下、中空糸膜の外径が80μm以上400μm以下であることを特徴とする請求項1記載の外部灌流型血液浄化器。   The external perfusion type blood purifier according to claim 1, wherein the hollow fiber membrane has an inner diameter of 50 µm or more and 300 µm or less, and the hollow fiber membrane has an outer diameter of 80 µm or more and 400 µm or less. 中空糸膜の外表面凹凸度が0.1μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の外部還流型血液浄化器。   The external reflux blood purifier according to claim 1 or 2, wherein the hollow fiber membrane has an outer surface irregularity of 0.1 µm or less. 中空糸膜がクリンプを有することを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の外部灌流型血液浄化器。   The external perfusion type blood purifier according to any one of claims 1 to 3, wherein the hollow fiber membrane has a crimp. 中空糸膜が交差配置されていることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の外部灌流型血液浄化器。   The external perfusion type blood purifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the hollow fiber membranes are arranged to cross each other.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008259802A (en) * 2007-03-16 2008-10-30 Toray Ind Inc Hollow fiber membrane and blood purifier incorporating the same
JP2017512508A (en) * 2014-01-21 2017-05-25 ネフロ−ソリューションズ アーゲー Dialysis machine with dialyzer
JP2018138123A (en) * 2017-02-24 2018-09-06 日機装株式会社 Hollow fiber membrane module and method of manufacturing the same
CN110314259A (en) * 2019-07-24 2019-10-11 广州康盛生物科技有限公司 Perfusion device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008259802A (en) * 2007-03-16 2008-10-30 Toray Ind Inc Hollow fiber membrane and blood purifier incorporating the same
JP2017512508A (en) * 2014-01-21 2017-05-25 ネフロ−ソリューションズ アーゲー Dialysis machine with dialyzer
RU2661275C2 (en) * 2014-01-21 2018-07-13 Нифро-Солюшнз Аг Dialysis apparatus with dialyzer
JP2018138123A (en) * 2017-02-24 2018-09-06 日機装株式会社 Hollow fiber membrane module and method of manufacturing the same
CN110314259A (en) * 2019-07-24 2019-10-11 广州康盛生物科技有限公司 Perfusion device

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