JP2007117151A - Blood purifying column with pressure control means - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は体外循環で用いる血液浄化カラムに関するものである。 The present invention relates to a blood purification column used for extracorporeal circulation.
血液浄化療法の1つとして体外循環による治療がある。この体外循環による治療は、急性腎不全治療の血液透析が臨床的に行われるようになって以降、盛んに実施されるようになり、そのための技術が種々開発され、あるものは、既に臨床に用いられている。体外循環による治療は、医薬では成しえなかった治療を可能にするもので、注目されている。この体外循環に用いられるカラムとして、筒体と、筒体の一端部に設けられた第1の端板と、筒体の他端部に設けられた第2の端板と、一端が開口され、他端が閉塞され、第1の端板の中央部を貫通し筒体内に延び、筒体内に位置する部分の局面に、血液が流動する多数の開口を有する血液流動管と、血液流動管の外周面と筒体の内周面との間に収容された吸着体とからなり、筒体の内周面と第2の端板の外周面との間に血液が流動する間隙が形成された体外循環用カラムが、特許文献1に記載されている。この公知の体外循環用カラムを用いて血液浄化を行ったところ、一端が生体の血管に係合し、他端がカラムの血液流動管の開口に係合された血液導入用血液管路中を流動する血液の圧力が、経時的に上昇することが認められた。血液の圧力の過大な上昇は、体外循環中の血液中の血小板をはじめとして、他の血液成分の損傷をもたらす可能性がある。体外循環による治療では、血液の圧力が上昇した場合には、過大にならないように血液の圧力を低減させる処置を行うが、その処置には相当の時間を要することもあり、その間に血液成分が損傷を受ける可能性は高くなる。また、医師等は治療の際、血液の圧力が上昇し過ぎないように細心の注意を払う必要があった。 One of the blood purification treatments is treatment by extracorporeal circulation. The treatment by extracorporeal circulation has been actively implemented since the hemodialysis of acute renal failure treatment has been clinically performed, and various techniques have been developed for it. It is used. Treatment by extracorporeal circulation has been attracting attention because it enables treatment that could not be achieved by medicine. As a column used for this extracorporeal circulation, a cylinder, a first end plate provided at one end of the cylinder, a second end plate provided at the other end of the cylinder, and one end are opened. A blood flow tube having a number of openings through which blood flows on the side of the portion that is closed at the other end, extends through the central portion of the first end plate, extends into the tube, and is located in the tube, and the blood flow tube Between the outer peripheral surface of the cylindrical body and the inner peripheral surface of the cylindrical body, and a gap through which blood flows is formed between the inner peripheral surface of the cylindrical body and the outer peripheral surface of the second end plate. An extracorporeal circulation column is described in Patent Document 1. When blood purification was performed using this known extracorporeal circulation column, one end was engaged with a blood vessel of the living body and the other end was engaged with an opening of a blood flow tube of the column. It was observed that the pressure of flowing blood increased with time. An excessive increase in blood pressure can cause damage to other blood components, including platelets in blood during extracorporeal circulation. In the treatment by extracorporeal circulation, when blood pressure rises, treatment is performed to reduce blood pressure so that it does not become excessive, but this treatment may take a considerable amount of time, during which blood components The possibility of damage is increased. In addition, doctors and the like have to pay close attention so that blood pressure does not increase excessively.
血液や血液成分にかかる圧力を制御する方法として、特許文献2では、血漿分離膜により血液中の血球成分と血漿成分とを分離する血漿分離装置において、膜間圧力差が設定圧力を超えた場合に血漿ポンプの回転数を低下させることによって血液成分にかかる圧力を制御する方式が記載されているが、血液や血液成分にかかる圧力を制御するためには、分離膜のほかに回転数を低下させることのできる特殊なポンプが必要であった。
As a method for controlling the pressure applied to blood and blood components, in
また、特許文献3の血液浄化装置では、ダイアライザの動脈側血液流路や静脈側血液流路に血液流量調節手段が設けられ、静脈側血液流路内の圧力を制御するための方式が記載されているが、血液流路内の圧力を制御するために、特殊な血液流路(血液回路)が必要であった。
本発明の目的は、上記のような従来の課題を解決し、特殊な付属機器等を用いることなく体外循環による血液処理中の血液の圧力上昇を防止できる血液浄化カラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a blood purification column capable of solving the above-described conventional problems and preventing an increase in blood pressure during blood processing due to extracorporeal circulation without using a special accessory device or the like.
上記目的を達成する本発明の血液浄化カラムは、次の構成を有する。すなわち、筒体と、該筒体の一端を塞ぎ、該筒体内に連通する第1の血液流路を有する第1のヘッダーと、前記筒体の一端を塞ぎ、前記筒体内に連通する第2の血液流路を有する第2のヘッダーと、該筒体内に収容された吸着体とからなるカラムにおいて、浄化すべき血液が、前記第1の血液流路から供給される場合は、当該第1の血液流路内における、あるいは、前記第2の血液流路から供給される場合は、当該第2の血液流路内における、血液にかかる圧力が所定の圧力を超えないように圧力制御手段を備えたことを特徴とする血液浄化カラムである。 The blood purification column of the present invention that achieves the above object has the following configuration. That is, a cylinder, a first header having a first blood channel that closes one end of the cylinder and communicates with the cylinder, and a second header that closes one end of the cylinder and communicates with the cylinder. When the blood to be purified is supplied from the first blood channel in the column composed of the second header having the blood channel and the adsorbent housed in the cylinder, the first header If the pressure is applied to the blood in the second blood flow path, the pressure control means is set so that the pressure applied to the blood does not exceed a predetermined pressure in the second blood flow path. The blood purification column is provided.
本発明の前記カラムにおいて、前記第1のヘッダー側の前記筒体の端部に前記第1の血液流路に連通する血液流路を有する第1の端板が設けられ、前記第2のヘッダー側の前記筒体の端部に前記第2の血液流路に連通する血液流路を有する第2の端板が設けられ、前記筒体の中央部において、前記第1の端板の血液流路および前記第2の端板の血液流路と連通し、かつ前記第1の端板から前記第2の端板に向かって延び、その周面には血液が流動する多数の開口が設けられた血液流動管が設けられ、前記第1の端板の外周面と前記筒体の内周面とは閉塞され、前記第2の端板の外周面と前記筒体の内周面との間には血液が流動する間隙が設けられ、前記吸着体が前記筒体の内周面と前記血液流動管の外周面との間に収容され、前記第2の端板に圧力制御手段を備えることが好ましい。 In the column of the present invention, a first end plate having a blood flow path communicating with the first blood flow path is provided at an end of the cylindrical body on the first header side, and the second header A second end plate having a blood channel communicating with the second blood channel is provided at an end of the cylinder on the side, and the blood flow of the first end plate is provided at the center of the cylinder. A passage and a blood flow path of the second end plate communicate with each other and extend from the first end plate toward the second end plate. A blood flow tube is provided, the outer peripheral surface of the first end plate and the inner peripheral surface of the cylindrical body are closed, and between the outer peripheral surface of the second end plate and the inner peripheral surface of the cylindrical body Is provided with a gap through which blood flows, and the adsorbent is accommodated between an inner peripheral surface of the cylindrical body and an outer peripheral surface of the blood flow tube, and the second end plate Preferably includes a pressure control means.
本発明の前記カラムにおいて、前記圧力制御手段の一態様は、浄化すべき血液にかかる圧力が所定の圧力を超えると弁が開放することによって圧力を制御する手段である。 In the column of the present invention, one aspect of the pressure control means is a means for controlling the pressure by opening the valve when the pressure applied to the blood to be purified exceeds a predetermined pressure.
また、前記所定の圧力が21.3kPaであることが好ましい。 また、前記吸着体が繊維の集合体または粒状物の集合体で形成されていることが好ましい。これらの内で、繊維の集合体はより好ましい。 The predetermined pressure is preferably 21.3 kPa. The adsorbent is preferably formed of a fiber aggregate or a granular aggregate. Among these, a fiber assembly is more preferable.
さらに、前記吸着体には、生理活性物質が担持されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that a physiologically active substance is supported on the adsorbent.
本発明により、血液浄化カラムを用いて治療する際、特殊な付属機器等を用いることがなくとも血液の圧力が過大に上昇することを抑え、血液成分の損傷を防ぐことができる。また、治療の際、血液の圧力が過大に上昇しないように常に注意を払い続ける必要もなくなる。 According to the present invention, when treating using a blood purification column, it is possible to prevent blood pressure from rising excessively and prevent damage to blood components without using a special accessory device or the like. Also, it is not necessary to always pay attention during treatment so that the blood pressure does not rise excessively.
本発明における血液浄化カラムは、筒体と、該筒体の一端を塞ぎ、該筒体内に連通する第1の血液流路を有する第1のヘッダーと、前記筒体の一端を塞ぎ、前記筒体内に連通する第2の血液流路を有する第2のヘッダーと、該筒体内に収容された吸着体とからなるカラムを有するものであり、浄化すべき血液が第1の血液流路から供給される場合は第1の血液流路内における血液にかかる圧力、あるいは、浄化すべき血液が第2の血液流路から供給される場合は第2の血液流路内における血液にかかる圧力について、所定の圧力を超えないように圧力制御手段を備えたことを特徴とするものである。 The blood purification column according to the present invention closes one end of the cylinder, a first header having a first blood flow path communicating with the cylinder, one end of the cylinder, and the cylinder. A column comprising a second header having a second blood flow path communicating with the body and an adsorbent accommodated in the cylinder, and supplying blood to be purified from the first blood flow path When applied, the pressure applied to the blood in the first blood channel, or the pressure applied to the blood in the second blood channel when the blood to be purified is supplied from the second blood channel, The pressure control means is provided so as not to exceed a predetermined pressure.
図1に、本発明に係る血液浄化カラムの一例である血液浄化カラム1(縦断面で示され、内部における血液の流れが、矢印2で示される)を示す。血液浄化カラムは、円筒形状である筒体3と、筒体3の一端を塞ぐ第1のヘッダー4と、筒体3の他端を塞ぐ第2のヘッダー5と、筒体3内に収容された吸着体6からなり、第1のヘッダー4と第2のヘッダー5には、筒体3内に連通する第1の血液流路7と第2の血液流路8が、それぞれ設けられている。カラム1においては、更に、吸着体6の筒体軸方向の両端面に、第1の端板9と第2の端板10がそれぞれ設けられ、第1の端板9から第2の端板10に至る血液流動管11が、筒体3の横断面方向における中央部分に設置されている。血液流動管11は、その外周面に、血液が流動する多数の開口12を有する。また、血液流動管11の両端はそれぞれ端板9、10に接続されているが、一端は、第1の端板9の外側に開口され、第1の血液流路7に連通されており、他端は第2の端板10の外側に開口されていない。第2の端板は後述するように血液にかかる圧力の制御手段を備えている。第1の端板9は、その外周面が筒体3の内周面に嵌着された状態で筒体3内に装着されている。第1の端板9の外側(第1のヘッダー4側)の面には、フィルタ13が装着されている。第1の血液流路7から筒体3内に流入した血液は、フィルタ13を通過し、血液流動管11へと流入する。一方、第2の端板10は、その外周面が筒体3の内周面との間に血液が流動するための間隙14を形成した状態で筒体3内に装着されている。間隙14は、第2の血液流路8に連通されている。第2の端板10の外側(第2のヘッダー5側)の面には、フィルタ15が装着されている。血液流動管11の多数の開口12を通過して吸着体6内の空間部に流入した血液は、吸着体6内をその外周方向に向かって流れ、その間に吸着体6により被除去物質が吸着除去された後、吸着体6の外周面と筒体3の内周面との間の間隙を流れ、間隙14からフィルタ15を通過し、第2の血液流路8に至る。なお、カラム1内の血液の循環の方法として、上記に説明した第1の血液流路7から筒体3内に血液が供給される方法と、それとは逆に、第2の血液流路8から筒体3内に血液が供給される方法とがある。
FIG. 1 shows a blood purification column 1 (shown in a longitudinal section, and the blood flow inside is indicated by an arrow 2), which is an example of a blood purification column according to the present invention. The blood purification column is accommodated in the cylindrical body 3, the
カラム1が用いられた血液の体外循環において、患者16の大腿静脈17から導出された血液導出管路19は第1の血液流路7に結合されており、一方で患者16の大腿静脈20から導出された血液戻し管路21は第2の血液流路8に結合されており、血液導出管路19に設置された血液ポンプ18が作動せしめられることにより血液の浄化が行われる。この際、血液ポンプ18の上流側の矢印22で示される位置において、血液導出管路19に、抗凝固剤が投入される。第1の血液流路7内における血液の圧力は、エアトラップ23にチューブ24を通して接続された圧力測定装置によって測定される。
In the extracorporeal circulation of blood using the column 1, a
本発明に係る血液浄化カラムの一実施態様である血液浄化カラム31の縦断面図を図2に示す。血液浄化カラム31は、円筒形状の筒体32と、筒体32の一端を塞ぐ第1のヘッダー33と、筒体32の他端を塞ぐ第2のヘッダー34と、筒体32内に収容された吸着体35とからなり、第1のヘッダー33と第2のヘッダー34には、筒体32内に連通する第1の血液流路36と第2の血液流路37がそれぞれ設けられている。吸着体35の筒体軸方向の両端面に、第1の端板38と第2の端板39が、それぞれ設けられ、第1の端板38から第2の端板39に至る血液流動管40が、筒体32の横断面方向における中央部分に設置されている。血液流動管40は、その外周面に血液が流動する多数の開口41を有する。また、血液流動管40の両端とも端板38、39のそれぞれに接続されているが、一端は、第1の端板38の外側に開口され、第1の血液流路36に連通されており、他端は第2の端板39の外側に開口されていない。第2の端板39は後述するように血液にかかる圧力の制御手段を備えている。第1の端板38は、その外周面が筒体32の内周面に嵌着された状態で筒体32内に装着されている。第1の端板38の外側(第1のヘッダー33側)の面には、フィルタ42が装着されている。第1の血液流路36から筒体32内に流入した血液は、フィルタ42を通過し、血液流動管40へと流入する。一方、第2の端板39は、その外周面が筒体32の内周面との間に血液が流動する間隙43を形成した状態で筒体32内に装着されている。間隙43は、第2の血液流路37に連通されている。第2の端板39の外側(第2のヘッダー34側)の面には、フィルタ44が装着されている。血液流動管40の多数の開口41を通過して吸着体35内の空間部に流入した血液は、吸着体35内をその外周方向に向かって流れ、その間に吸着体35により被除去物質が吸着除去された後、吸着体35の外周面と筒体32の内周面との間の間隙を流れ、間隙43からフィルタ44を通過し、第2の血液流路37に至る。なお、カラム31内での血液の循環の方法として、上記に説明した第1の血液流路36から筒体32内に血液が供給される方法と、それとは逆に、第2の血液流路37から筒体32内に血液が供給される方法とがある。
FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of a
吸着体35は、粒状物の集合体または繊維の集合体として形成されていることが好ましい。繊維の集合体は、編物、織物、不織布または綿状物などで形成されることが好ましい。粒状物および繊維は、それぞれ、0.1乃至100m2/gの単位重量当たりの表面積を有するものが好ましい。繊維状物の素材としては、官能基の導入が容易に可能であることから、ポリスチレン繊維、架橋ポリスチレン繊維、アクリル酸・アクリロニトリル共重合体繊維またはカルボキシル基を有するポリビニルアルコール繊維が好ましい。また、加工性と耐久性が良好であることから、島成分で補強された複合繊維、いわゆる海島複合繊維が好ましく用いられる。この場合、海成分はポリスチレン、島成分はポリプロピレンである海島複合繊維が好ましく用いられる。 The adsorbent 35 is preferably formed as an aggregate of granular materials or an aggregate of fibers. The aggregate of fibers is preferably formed of a knitted fabric, a woven fabric, a non-woven fabric, or a cotton-like product. The granular materials and fibers each preferably have a surface area per unit weight of 0.1 to 100 m 2 / g. As the fibrous material, polystyrene fibers, crosslinked polystyrene fibers, acrylic acid / acrylonitrile copolymer fibers, or polyvinyl alcohol fibers having a carboxyl group are preferable because functional groups can be easily introduced. Moreover, since processability and durability are good, a composite fiber reinforced with an island component, so-called sea-island composite fiber, is preferably used. In this case, a sea-island composite fiber in which the sea component is polystyrene and the island component is polypropylene is preferably used.
吸着体35は、生理活性物質を担持することもできる。生理活性物質としては、ポリミキシンBで代表されるポリペプチド、バンコマイシン、アクチノマイシン、バイオマイシンが用いられる。かかる生理活性物質を固定化した繊維は、官能基を有する繊維と生理活性物質を混合することにより、あるいは、これにペプチド縮合剤を添加することにより作成される。かかるペプチド縮合剤としては、{シクロヘキシルカルポジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド}が用いられる。 The adsorbent 35 can also carry a physiologically active substance. As the physiologically active substance, a polypeptide typified by polymyxin B, vancomycin, actinomycin, and viomycin are used. The fiber to which the physiologically active substance is immobilized is prepared by mixing a fiber having a functional group and a physiologically active substance, or by adding a peptide condensing agent thereto. As such a peptide condensing agent, {cyclohexyl carbopositimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide} is used.
吸着体35が、繊維の編物あるいは織物で形成される場合について、カラム31の組み立て方法を説明する。吸着体としての編物あるいは織物は、血液流動管40の外周面に所望の厚さまで層状に巻き付けられる。形成された吸着体35の一端部にフィルタ42が装着された第1の端板38が装着され、他端部にフィルタ44が装着された第2の端板39が装着されて端板付きの吸着体35が組み立てられる。端板付きの吸着体35は、筒体32中に挿入され、固定される。その後、筒体32の両端に、第1のヘッダー33および第2のヘッダー34が取り付けられ、固定されてカラム31を組み立てることができる。
A method for assembling the
本発明に係る圧力制御手段の一実施態様について、図3に示す血液浄化カラムの拡大図51を参照しつつ、以下に説明する。血液流路内における血液の圧力上昇は、血小板等の血液成分が活性化されて凝固し、吸着体に付着することによって生じると考えられる。また、血液浄化カラムにおいては、血液成分の活性、凝固は主に血液が吸着体に接触するところで生じやすい。血液凝固が生じると、血液浄化カラムにおける血液流量が低下して体外循環が継続できなくなるとともに、血液浄化カラムへの血液の供給が血液ポンプによって継続されるために、血液ポンプから血液浄化カラムまでの間の血液にかかる圧力が上昇する。かかる問題の解決のため、本発明の血液浄化カラムに共通する特徴として、血液の圧力上昇が生じた場合、血液流動管に接続された第2の端板54に相当する部分に備えられた圧力制御手段が機能する。より具体的に、図3に示した例では、第2の端板54において、血液流動管53と第2の端板54に備えられた血液流路55との間に、血液にかかる圧力が所定の圧力を超えると開放する弁が設けられている。この弁は封止板56とバネやゴム等の弾性体57(図3ではバネを用いている)とからなる。封止板56は初期状態では所定の力で押し上げられているため、血液流動管53と血液流路55とは連通していない。しかしながら、血液にかかる圧力が所定の圧力を超えた場合には、封止板56がバネやゴム等の弾性体57によって押し上げられる力よりも血液によって封止板56を押し下げる力が大きくなるため、封止板56が押し下げられることで血液流動管53と血液流路55とが連通し、新しく連通された血液流路55を血液が通ることにより、血液にかかる圧力が制御される。新しく連通した血液流路55を通過した血液は、フィルタ58を通って第2のヘッダー59に設けられた血液流路60を通る。ここで用いるフィルタ58は吸着体成分を通過させず、また血液と触れた際に変化したり、血液の凝固を起こすものでない限りよく、ポリエステル等の化成品でも差し支えない。なお、フィルタ58を通過した血液は吸着体52を通過しないで血液流路60に至ることとなる。その後、血液にかかる圧力が所定の圧力範囲内に戻ると、封止板56がバネやゴム等の弾性体57によって押し上げられる力が血液によって押し下げれられる力より大きくなり、封止板56が初期の位置まで押し上げられることで血液流動管53と端板54に備えられた血液流路55との連通が封止される。封止板56が初期の位置に戻ることで血液は血液流動管53から吸着体52を通って血液流路60へと流れる。このように本発明によれば、血液にかかる圧力が所定の圧力を超えることを防ぐことができる。なお、所定の圧力とは、21.3kPaであることが好ましい。
One embodiment of the pressure control means according to the present invention will be described below with reference to an
1 血液浄化カラム1
2 血液の流れの方向
3 筒体
4 第1のヘッダー
5 第2のヘッダー
6 吸着体
7 第1の血液流路
8 第2の血液流路
9 第1の端板
10 第2の端板
11 血液流動管
12 開口
13 フィルタ
14 間隙
15 フィルタ
16 患者
17 大腿静脈
18 血液ポンプ
19 血液導出管路
20 大腿静脈
21 血液戻し回路
22 矢印
23 エアトラップ
24 チューブ
31 血液浄化カラム
32 筒体
33 第1のヘッダー
34 第2のヘッダー
35 吸着体
36 第1の血液流路
37 第2の血液流路
38 第1の端板
39 第2の端板
40 血液流動管
41 開口
42 フィルタ
43 間隙
44 フィルタ
51 血液浄化カラムの拡大図
52 吸着体
53 血液流動管
54 第2の端板
55 血液流路
56 封止板
57 弾性体
58 フィルタ
59 第2のヘッダー
60 血液流路
1 Blood purification column 1
2 direction of blood flow 3
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CN113941040A (en) * | 2021-11-10 | 2022-01-18 | 张家港市沙工医疗器械科技发展有限公司 | Extracorporeal circulation pipeline for blood purification |
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