JPS60194960A - Humors filter apparatus - Google Patents

Humors filter apparatus

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JPS60194960A
JPS60194960A JP59051730A JP5173084A JPS60194960A JP S60194960 A JPS60194960 A JP S60194960A JP 59051730 A JP59051730 A JP 59051730A JP 5173084 A JP5173084 A JP 5173084A JP S60194960 A JPS60194960 A JP S60194960A
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body fluid
housing
separation membrane
blood
membrane
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正春 渡辺
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ■、背景技術 (発明の分野) 本発明は、崩液、腹水、胸水等の体液を濾過膜を通して
、血漿等の濾液を分離する体液濾過装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Background Art (Field of the Invention) The present invention relates to a body fluid filtration device that passes body fluids such as collapsing fluid, ascites, and pleural effusion through a filtration membrane to separate filtrate such as plasma.

(先行技術およびその問題点) 従来、この種の体液濾過装置としては、例えば第1図に
示すものがある。この装置は、体液流入口¥41および
濾過残液流出口部2を有する側板3と、濾液流出口部4
を有する側板5との間に、四角枠状のバッキング部6b
の内部を空隙6aとしだ流路形成板6と、濾過膜7と、
網目状濾液流路部8aの周囲はバッキング部8bを設け
た濾液流路形成板8とを重ね合せて、これらを液密に押
圧固定したものである。この装置で、体液流入口部lか
ら流入した血液等の体液は空隙6aを通って濾過膜7よ
り濾過され、血球成分は体液流出口部2から、また濾液
流通部8aを通って濾液流出口部4からそれぞれ排出さ
れる。
(Prior Art and its Problems) Conventionally, as this type of body fluid filtration device, there is one shown in FIG. 1, for example. This device includes a side plate 3 having a body fluid inlet 41 and a filtrate outlet 2, and a filtrate outlet 4.
A square frame-shaped backing part 6b is provided between the side plate 5 having a
A flow path forming plate 6 with a void 6a formed inside thereof, a filtration membrane 7,
A filtrate flow path forming plate 8 provided with a backing portion 8b is placed on the periphery of the mesh filtrate flow path portion 8a, and these are pressed and fixed in a liquid-tight manner. In this device, body fluids such as blood flowing from the body fluid inlet port 1 are filtered through the filtration membrane 7 through the gap 6a, and blood cell components are passed from the body fluid outlet port 2 and through the filtrate flow section 8a to the filtrate outlet port. They are each discharged from section 4.

しかしながら、この装置は1mm時特性うえで次のよう
な問題があった。すなわち、この種の体液濾過装置にお
いては、体液の流路厚を薄くすればするほど濾過膜の機
前断速度が大きくなり濾過特性が優れていることが知ら
れており、第1図に示す装置においては流路形成板6の
膜厚を薄くすることにより体液の流通する空隙6aの流
路厚を薄くすることが可能である。しかしながら、濾過
膜7は変形しやすいため、空隙6aで形成された体液の
流路が、流路形成板6の膜厚で設定した流路厚を均一に
確保できず、大きなばらつきを生じる0例えば流路厚な
300ミクロンに設定1しても±100ミクロン程度の
誤差を生じる。したがって、この装置で流路形成板6を
極〈薄く形成しても所望の濾過量を確保することが難し
いとともにばらつきが著しい。
However, this device had the following problems in terms of characteristics at 1 mm. In other words, in this type of body fluid filtration device, it is known that the thinner the body fluid flow path, the greater the rupture velocity of the filtration membrane at the front of the membrane, resulting in better filtration characteristics, as shown in Figure 1. In the device, by reducing the thickness of the flow path forming plate 6, it is possible to reduce the thickness of the flow path in the gap 6a through which body fluid flows. However, since the filtration membrane 7 is easily deformed, the body fluid flow path formed in the void 6a cannot maintain a uniform flow path thickness set by the film thickness of the flow path forming plate 6, resulting in large variations, for example. Even if the channel thickness is set to 300 microns, an error of about ±100 microns will occur. Therefore, even if the flow path forming plate 6 is formed extremely thin in this device, it is difficult to secure a desired filtration amount, and the variation is significant.

このような濾過装置の欠点を解消するために。In order to eliminate the drawbacks of such filtration devices.

一端に血液流入口および他端に血液流出口を形成させた
細長いマニホルド板の両側にそれぞれ平行な3チヤンネ
ルを有するゴムガスケットを介して濾過膜を当接し、こ
れらの濾過膜を血漿濾液口を備えた集合板を押圧してな
る濾過装置が提案されている[Trans、 Am、 
Soc、 Ar1tif、 Intern。
Filtration membranes are abutted via rubber gaskets each having three parallel channels on both sides of an elongated manifold plate having a blood inlet at one end and a blood outlet at the other end, and these filtration membranes are provided with a plasma filtrate inlet. A filtration device formed by pressing a collecting plate has been proposed [Trans, Am,
Soc, Arltif, Intern.

Organs、 XXIV 、 2l−28(1978
) ]。しかしながら。
Organs, XXIV, 2l-28 (1978
) ]. however.

このような装置は、流路幅に対して流路が長いので圧力
損失が大きく、実用上問題がある。
In such a device, since the flow path is long compared to the flow path width, pressure loss is large, which poses a practical problem.

また、少なくとも片側が濾過剤と境を接し、その下方に
濾液排出部材が配設され、また濾過される媒質用の入口
および濾過によって濃縮された蝋質用出口を有する少な
くとも一つの空隙状濾過室からなる特に血液濾過に適し
た限外濾過用装置であって、2.5mm以下の内径の開
口および0.1〜0.51の厚さを有する繊維メツシュ
の布の基材層が室壁の間に配設されてなる限外濾過装置
が知られている(英国特許第1.555.389号)。
and at least one void-like filtration chamber bordering the filtration medium on at least one side, below which a filtrate discharge member is arranged, and having an inlet for the medium to be filtered and an outlet for the waxy material concentrated by the filtration. An ultrafiltration device particularly suitable for blood filtration consisting of a base layer of fabric of fiber mesh having an internal diameter of 2.5 mm or less and a thickness of 0.1 to 0.5 mm, An ultrafiltration device is known (British Patent No. 1.555.389) which is arranged between the two.

しかしながら、このような装置は、限外濾過に使用する
ため大きな負圧を受け、また流路厚を薄くすることは構
造上に限界があるため、濾過膜の機前断速度が小さく、
蛋白や血球等が膜面に付着することにより目づまりを生
じやすいという欠点があった。
However, since such devices are used for ultrafiltration, they are subject to large negative pressures, and there is a structural limit to reducing the thickness of the flow path, so the rupture speed of the filtration membrane at the front of the machine is small.
It has the disadvantage that it tends to become clogged when proteins, blood cells, etc. adhere to the membrane surface.

この目づまりにより血液が滞留し、溶血、凝固等の血液
損傷の問題があった。
This clogging causes blood to stagnate, causing problems of blood damage such as hemolysis and coagulation.

第1図につき例示した体液濾過装置について第2図を参
照しつつ説明する。膜の流路巾をa、流路長を見、流路
厚をbとし、血液流路98117秒とすれば、血漿分離
流量QFは血液と膜表面との機前断速度γ=6QIIl
ab2と膜面積S=a文に依存し、QF=IX(γ”)
XS(I、Jは実験的にめられる係数)なる関係にある
ことが知られている。従って、濾過量QFをできるだけ
多くしたい場合、機前断速度γを大きくするか、膜面−
力、体液濾過装置においては、濾過圧力を大きくすると
、赤血球の破損である溶血が生じるため、濾過圧を必要
最低限に抑えることが必要である。そのため体液濾過装
置内の流路抵抗(圧力損失)を一定値以上にできない。
The body fluid filtration device illustrated in FIG. 1 will be explained with reference to FIG. 2. If the width of the membrane flow path is a, the length of the flow path is taken, the thickness of the flow path is b, and the blood flow path is 98117 seconds, then the plasma separation flow rate QF is the in-flight rupture velocity between the blood and the membrane surface γ = 6QIIl
ab2 and membrane area S=a depends on the statement, QF=IX(γ”)
It is known that there is a relationship of XS (I and J are coefficients determined experimentally). Therefore, if you want to increase the filtration rate QF as much as possible, either increase the cutting speed γ at the front of the machine, or
In a body fluid filtration device, increasing the filtration pressure causes hemolysis, which is damage to red blood cells, so it is necessary to suppress the filtration pressure to the minimum necessary level. Therefore, the flow path resistance (pressure loss) within the body fluid filtration device cannot exceed a certain value.

ところで、圧力損失ΔPはΔP= 12Q++ J&9
/ab 3(71は流体の粘度)で示される0以上のこ
とから濾過it Q pを増やすため、機前断速度γを
増やすと必然的に圧力損失ΔPも上昇してしまうため経
済面で膜面積を減少させるのに限界があったのであり、
これは第1図等の従来技術の説明について述べたことの
理論的背景である。本発明においては、体液濾過膜とそ
の回転手段はたがいに対して相対的に回転させて従来技
術の解決を図る。
By the way, the pressure loss ΔP is ΔP= 12Q++ J&9
/ab 3 (71 is the viscosity of the fluid), which is more than 0, so in order to increase the filtration it There was a limit to reducing the area.
This is the theoretical background for what has been said in the description of the prior art, such as in FIG. In the present invention, the body fluid filtration membrane and its rotating means are rotated relative to each other to solve the problem of the prior art.

IT 、発明の目的 本発明は上述した実情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、体液中において体液分離膜を相対的
に回転させることにより、液と分離l模との接触面に剪
断を与えるとともに遠心→11y為ル七符スrし礒ζづ
キ 寸ト介卑小浦μ9ムぜ−脱型体液分離と比べ圧力損
失とは別個に剪断速度を自由に変えることができ、した
がって膜面積が薄層流式に比べ大幅に減少させることが
でき、経済的プライミングポリウム等において有利な回
転式体液濾過装置を提供しようとするにある。
IT, OBJECT OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to increase the contact surface between the liquid and the separation membrane by relatively rotating the body fluid separation membrane in the body fluid. While applying shear to the centrifuge → 11y, the shear rate can be freely changed independently of the pressure loss, compared to the separation of body fluids. Therefore, it is an object of the present invention to provide a rotary body fluid filtration device in which the membrane area can be significantly reduced compared to a laminar flow type, and which is advantageous in economical priming polyurethane and the like.

本発明によれば、上記目的は、内部空間およびこれに連
通ずる体液流入口および体液流出口を有するハウジング
と、このハウジングの前記内部空間内に回転可能に収納
された体液分離膜を有する体液分離膜ユニットと、前記
ハウジングの内部空間に供給された体液を前記ハウジン
グに対して相対的に回転している前記体液分離膜ユニッ
トにより濾過するよう構成したことを特徴とする体液濾
過装置により達成される。
According to the present invention, the above-mentioned object includes a housing having an internal space and a body fluid inlet and a body fluid outlet communicating with the body fluid, and a body fluid separating membrane having a body fluid separating membrane rotatably housed in the internal space of the housing. This is achieved by a body fluid filtration device comprising: a membrane unit; and a body fluid filtration device configured to filter body fluid supplied to the internal space of the housing by the body fluid separation membrane unit rotating relative to the housing. .

また、本発明によれば、上記目的は、内部空間およびこ
れに連通ずる体液流入口および体液流出口を有するハウ
ジングと、このハウジングの前記内部空間内に回転可能
に収納された体液分離膜を有する体液分離膜ユニットと
、この体液分離膜ユニットまたは該ハウジングを回転さ
せるための手段とを具え、前記ハウジングの内部空間に
供給された体液を前記ハウジングに対して相対的に回転
している前記体液分離膜ユニットに1より濾過するよう
構成したことを特徴とする体液濾過装置により達成され
る。
Further, according to the present invention, the above object includes a housing having an internal space and a body fluid inlet and a body fluid outlet communicating with the housing, and a body fluid separation membrane rotatably housed in the internal space of the housing. The body fluid separation device comprises a body fluid separation membrane unit and a means for rotating the body fluid separation membrane unit or the housing, and the body fluid supplied to the internal space of the housing is rotated relative to the housing. This is achieved by a body fluid filtration device characterized in that it is configured to filter through a membrane unit 1.

■1発明の具体的構成 以下、本発明の回転式体液濾過装置を添付図面に示す好
適実施例につき、体液として血液を代表例に挙げて詳細
に説明する。以下の種々の実施例において同様の部分は
同じ番号を用いて示す。
(1) Specific structure of the invention A preferred embodiment of the rotary body fluid filtration device of the present invention shown in the accompanying drawings will be described in detail below, using blood as a representative example of the body fluid. Similar parts in the various examples below are designated using the same numbers.

第3図に示すように、本発明の回転式体液濾過装置10
は大別して、ハウジングllと、ハウジングll内に限
定される空間12内に回転可能に収納される血漿分離膜
ユニット13と、この膜ユニッ)13をハウジング11
の空間12内で回転させるための手段14とで構成され
る。
As shown in FIG. 3, a rotary body fluid filtration device 10 of the present invention
are roughly divided into a housing 11, a plasma separation membrane unit 13 that is rotatably housed in a space 12 defined within the housing 11, and a plasma separation membrane unit 13 that is housed in a housing 11.
and means 14 for rotating within the space 12 of.

ハウジング11は側部分11aおよびllbで構成する
のが好ましく、この両部分間に空間12を限定する。上
方ハウジング部分11aは空間12に連通ずる血液流入
口15および血液流出口16を有し、さらに回転手段1
4を通すための中央貫通孔17を有するスリーブ18を
有し、このスリーブ18には流路19を有する血漿取出
口20が設けられる。ハウジング下部部分ttbにはス
リーブ18の貫通孔17に対応する位置に四部21が設
けられている。ハウジング11はポリメチルメタクリレ
ート、ポリスチレン、ポリカーボネート等の硬質プラス
チック等で構成するのがよい。
The housing 11 preferably consists of side parts 11a and llb, defining a space 12 between these parts. The upper housing part 11a has a blood inlet 15 and a blood outlet 16 communicating with the space 12 and further includes a rotation means 1.
4 has a sleeve 18 with a central through hole 17 for passage of the blood plasma, and this sleeve 18 is provided with a plasma outlet 20 having a flow path 19. A four portion 21 is provided in the lower housing portion ttb at a position corresponding to the through hole 17 of the sleeve 18. The housing 11 is preferably made of hard plastic such as polymethyl methacrylate, polystyrene, or polycarbonate.

血漿分離膜ユニット13は分離膜22およびこの分ll
i&膜22を支持するため、および血漿流路用空間28
を形成するためのスペーサ23を具える。分離膜22は
細孔径0.1〜1.0−を有するセルロースアセテート
、ニトロセルロース、ポリカーボネート、ナイロン等の
微細多孔膜などで構成され、またスペーサ23はプラス
チック、ガラス、金属等の焼結体、スクリーンメツシュ
、不織布などで構成され、前者は後者にヒートシール、
高周波シール、超音波シール、接着材による接着などの
方法で一体化される。
The plasma separation membrane unit 13 includes a separation membrane 22 and its portion 11.
space 28 for supporting the i & membrane 22 and for the plasma flow path.
A spacer 23 is provided to form a spacer 23. The separation membrane 22 is made of a microporous membrane such as cellulose acetate, nitrocellulose, polycarbonate, or nylon having a pore diameter of 0.1 to 1.0, and the spacer 23 is made of a sintered body of plastic, glass, metal, etc. Consists of screen mesh, non-woven fabric, etc., the former is heat-sealed to the latter,
They are integrated using methods such as high-frequency sealing, ultrasonic sealing, and bonding with adhesives.

上述した血漿分離膜ユニット13は前記/\ウジング1
1の空間12内に収納され、図示してはいない支持体に
より支持された回転手段14によりハウジング11に対
して相対的に回転させられる0回転手段14は回転軸2
4と、この回転軸24を変速機25を介して回−転させ
る駆動手段26を具える。回転軸24はスリーブ18の
貫通孔17を経てハウジング下方部分11bの軸受であ
る四部2■に着座し、回転軸24とハウジング部分11
aおよびttbならびにスリーブ18との間はOリング
のようなシール材27により回転”T能にかつシール状
態に支持される。回転軸24はその張出部29の補助に
より血漿分離膜ユニット13に接合される。回転軸14
の中心部に形成されている流路30は血漿取出口20の
流路19と血漿分111& +1fJユニツト13の血
漿流路空間28とを連通し、膜22により分離された血
漿を空間28、流路30および流路19を経て取り出せ
るよう構成されている。回転軸24はステンレス等の金
属、四フッ化エチレン、ポリカーボネート等の硬質材料
で構成するのが好ましく、変速機25および駆動手段2
6は任意のものを用いることができる。
The plasma separation membrane unit 13 described above is the /\Using 1
The 0-rotation means 14 is housed in the space 12 of 1 and is rotated relative to the housing 11 by the rotation means 14 supported by a support (not shown).
4, and a drive means 26 for rotating this rotating shaft 24 via a transmission 25. The rotating shaft 24 passes through the through hole 17 of the sleeve 18 and is seated on the four parts 2, which are bearings, of the lower housing part 11b, and the rotating shaft 24 and the housing part 11
A and ttb and the sleeve 18 are rotatably supported by a sealing material 27 such as an O-ring in a sealed state. Joined.Rotary shaft 14
A flow path 30 formed in the center of the plasma outlet 20 communicates the flow path 19 of the plasma extraction port 20 with the plasma flow path space 28 of the plasma fraction 111&+1fJ unit 13, and allows the plasma separated by the membrane 22 to flow through the space 28. It is configured such that it can be taken out via channel 30 and channel 19. The rotating shaft 24 is preferably made of a metal such as stainless steel, a hard material such as tetrafluoroethylene, polycarbonate, etc.
6 can be any arbitrary number.

なお、回転手段としては、」1記および以下に述へる機
械的なものに限定されず、磁気式あるいは電磁誘導式の
もの等も用いることができる。回転方式も等速回転でも
パルス回転でもよい。そして、分離膜ユニットとハウジ
ングを相対的に回転させるよう構成すればよい。
Note that the rotating means is not limited to the mechanical ones described in section 1 and below, but magnetic or electromagnetic induction types can also be used. The rotation method may be constant speed rotation or pulse rotation. Then, the separation membrane unit and the housing may be configured to rotate relative to each other.

第4図、第5図および第6図に本発明の回転式体液濾過
装置の他の構成例を示す。
FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 show other configuration examples of the rotary body fluid filtration device of the present invention.

第4図に示す構成のものは、血漿分離膜ユニット13を
2つの膜ユニット13aおよび13bで構成し、それぞ
れ両者の血漿流路用空間28aおよび28bを回転軸2
4内部に形成された流路30に連通させた以外は、実質
的に第1図に示すものと回しである。なお、上記膜ユニ
ットの数は2個以トあっても良い。また、各膜ユニット
(図では13aおよび13b)間には血液が膜ユニット
と一緒に回転するのを防止するためスペーサ48を介在
させるのがよい。
In the configuration shown in FIG. 4, the plasma separation membrane unit 13 is composed of two membrane units 13a and 13b, and the plasma flow path spaces 28a and 28b of both membrane units are connected to the rotating shaft 2.
The structure is substantially the same as that shown in FIG. 1, except that it communicates with a flow path 30 formed inside 4. Note that the number of the membrane units may be two or more. Further, it is preferable to interpose a spacer 48 between each membrane unit (13a and 13b in the figure) in order to prevent blood from rotating together with the membrane unit.

第5図に示す構成のものは、血漿分離膜ユニット13を
第3図および第4図に示すような円板型のもので構成せ
ず、円筒状スペーサ31のまわりに血漿分離膜22を装
着し、円筒状スペーサ31の内部空間32を経て分離さ
れた血漿を取り出すよう構成したものである。
In the configuration shown in FIG. 5, the plasma separation membrane unit 13 is not configured as a disk type unit as shown in FIGS. 3 and 4, and the plasma separation membrane 22 is attached around the cylindrical spacer 31. However, the separated plasma is taken out through the internal space 32 of the cylindrical spacer 31.

第6図に示す構成のものは、第5図に示すものの変形例
で、第5図の円筒状スペーサ31を更に長くし、円筒状
スペーサ31の円筒状外周面に血漿分離膜22を装着し
たもので、第5図のものと同様、分離された血漿は円筒
状スペーサ22の内部空間32を経て取り出される。こ
の場合、ハウジング11は頂部分11c、外周部分li
dおよび底部分lieで構成され、頂部分lieにスリ
ーブ18が、外周部分lidに血液流入出[」15.1
6が、底部分lieに四部21が設けられる。
The structure shown in FIG. 6 is a modification of the one shown in FIG. 5, in which the cylindrical spacer 31 shown in FIG. 5, the separated plasma is removed through the interior space 32 of the cylindrical spacer 22. In this case, the housing 11 has a top portion 11c, an outer peripheral portion li
d and a bottom part lie, a sleeve 18 is provided on the top part lie, and a blood inflow/outflow part is provided on the outer peripheral part 15.1.
6 is provided with four parts 21 in the bottom part lie.

■8発明の具体的作用 次1こ、本発明の回転式体液濾過装置の作動につき簡単
に説明する。
(8) Specific operation of the invention Next, the operation of the rotary body fluid filtration device of the invention will be briefly explained.

血液は血液流入口15より供給され、ハウジング11の
空間12に入り、ここで駆動手段26により変速a25
および回転軸24を介して回転させられている血漿分離
膜ユニット13に接触する。血漿分離膜ユニット13は
血液に対して回転しているために、血液と膜22との接
触面積は膜22が静止している従来のものに比して、見
かけ上大幅に大きくなると考えられ、また血液と膜表面
との主として壁剪断速度に基く境界層剥離応力も飛躍的
に増大する。
Blood is supplied from the blood inlet 15 and enters the space 12 of the housing 11, where the drive means 26 changes the speed a25.
and contacts the plasma separation membrane unit 13 which is being rotated via the rotation shaft 24. Since the plasma separation membrane unit 13 rotates with respect to the blood, the contact area between the blood and the membrane 22 is considered to be apparently significantly larger than in the conventional case where the membrane 22 is stationary. In addition, the boundary layer peeling stress between the blood and the membrane surface, which is mainly based on the wall shear rate, increases dramatically.

ここで境界層剥離応力を定義する。すなわち一般に膜面
に近くなる程、血球の密度は高くなり、11り而から離
れる程血球の密度は小さくなるが、血球が膜面に集中す
ると目詰まりの原因となる為、膜面へ血球が集中するこ
とを避ける為には膜面から血球を遠ざけようとする力が
必要となり、これを境界層剥離応力と呼ぶ。この力が大
きい程、血球が膜面に集中することが防止され膜の目詰
まりが減少することになり、長期に亘り安定した濾過効
率が維持される。
Here, boundary layer peeling stress is defined. In other words, in general, the closer to the membrane surface the higher the density of blood cells is, and the further away from the membrane surface the lower the density of blood cells. In order to avoid concentration, a force is required to move the blood cells away from the membrane surface, and this is called boundary layer peeling stress. The larger this force is, the more blood cells are prevented from concentrating on the membrane surface, the clogging of the membrane is reduced, and stable filtration efficiency is maintained over a long period of time.

このように血液と膜22との接触表面積および血液と膜
表面との壁剪断速度、及び境界層剥離応力が増大した状
態で血液と膜ユニット13の膜22とは接触するから、
分離すべき血漿はより大量に膜22を経て血漿分離用空
間28に入り、さらに回転軸24内部の流路30および
血漿取11冒コ20の流路19を経て取り出される。血
漿を分離された血液は血液流出口16より排出される。
In this way, the blood contacts the membrane 22 of the membrane unit 13 in a state where the contact surface area between the blood and the membrane 22, the wall shear rate between the blood and the membrane surface, and the boundary layer peeling stress are increased.
A larger amount of the plasma to be separated enters the plasma separation space 28 through the membrane 22, and is further taken out through the flow path 30 inside the rotating shaft 24 and the flow path 19 in the plasma collection 11 and 20. The blood from which the plasma has been separated is discharged from the blood outlet 16.

なお、回転軸14の流路30と血漿取出口20のがt路
19との接続部はシール材27によりシール状態に防護
されているので、血液との混合あるいは外部からの汚染
に対して分離された血漿は保護される。
Note that the connection between the flow path 30 of the rotating shaft 14 and the T path 19 of the plasma extraction port 20 is protected in a sealed state by a sealing material 27, so that it can be separated from mixing with blood or contamination from the outside. blood plasma is protected.

以上の作用は第3図ないし第6図について同様である。The above operation is the same for FIGS. 3 to 6.

本発明の回転式体液濾過装置の作用および効果を確認す
るために、第7図に示すような試験回路を組んで試験を
行った。第7図において、10は本発明の体液濾過装置
、40は恒温層、41は磁気式攪拌機、42はヘパリン
加生血、43はポンプ、44は血液流入圧モニター用チ
ャンへ−145はメーター、46は濾過された血漿、4
7は血液流出圧モニター用チャンへ−248はメーター
である。使用した血液は生血+ヘパリン(eoo。
In order to confirm the function and effect of the rotary body fluid filtration device of the present invention, a test circuit as shown in FIG. 7 was constructed and a test was conducted. In FIG. 7, 10 is the body fluid filtration device of the present invention, 40 is a constant temperature layer, 41 is a magnetic stirrer, 42 is heparinized blood, 43 is a pump, 44 is a channel for monitoring blood inflow pressure, 145 is a meter, 46 is filtered plasma, 4
7 is a channel for monitoring blood outflow pressure - 248 is a meter. The blood used was live blood + heparin (eoo.

ユニット7文)十抗凝固剤ACD血液50d/1(クエ
ン酸+クエン酸ナトリウム+ブドウ糖)で恒温層40で
37℃に恒温としたヘパリン加牛血42をポンプ43に
よりQa=lOOIllI/分の割合で流し、モータ2
6で回転を与えた本発明の体液濾過装置ioにより血液
を濾過し、濾過された血漿をQF(IIII)として観
測した。
Unit 7 Sentence) Ten anticoagulant ACD blood 50d/1 (citric acid + sodium citrate + glucose) and heparinized bovine blood 42 kept at 37°C in a thermostatic chamber 40 is pumped through a pump 43 at a rate of Qa=lOOIllI/min. and motor 2
Blood was filtered using the body fluid filtration device io of the present invention which was rotated at a rotation speed of 6, and the filtered plasma was observed as QF (III).

濾過試験に供した本発明の体液濾過装置10は、 (I)第3図および第4図に示すような円板状の血漿分
111:Mユニットを有するもので、膜面積241.5
cnfのもの (II )第5図および第6図に示すような円筒状の血
漿分離膜ユニットを有するもので、膜面積94Udのも
の を用いた。血漿分離能は単位膜面積当りの血漿濾過量(
119!101f)として評価し、その結果を第8図の
グラフに示す。このグラフから明らかなように、体液m
過装置は膜ユニットの回転数を上げるにつれて血漿分離
能すなわち血漿濾過量は増大することがわかり、従来の
ように膜ユニットを回転させないで静止させている時(
すなわち、回転数がOのとき)に比べて大幅に血漿分離
能が優れていることがわかる。
The body fluid filtration device 10 of the present invention subjected to the filtration test has (I) a disk-shaped plasma fraction of 111:M units as shown in FIGS. 3 and 4, and a membrane area of 241.5
cnf (II) A membrane having a cylindrical plasma separation membrane unit as shown in FIGS. 5 and 6 and having a membrane area of 94 Ud was used. Plasma separation capacity is the amount of plasma filtration per unit membrane area (
119!101f), and the results are shown in the graph of FIG. As is clear from this graph, body fluid m
It was found that the plasma separation capacity, that is, the plasma filtration rate, increases as the rotation speed of the membrane unit increases, and when the membrane unit is kept stationary without rotating as in the conventional case (
In other words, it can be seen that the plasma separation ability is significantly superior to that obtained when the rotation speed is 0).

尚、上記説明においては主として血漿分離を中心に説明
したが、本発明においては血漿分離に限定されることな
く、腹水、胸水等の体液の成分を濾過(超濾過等を含む
)分離する装置として使用可能である。
Although the above explanation has mainly focused on plasma separation, the present invention is not limited to plasma separation, but can also be used as an apparatus for filtering (including ultrafiltration, etc.) separating components of body fluids such as ascites and pleural fluid. Available for use.

■0発明の具体的効果 上述したところから明らかなように、本発明の回転式体
液濾過装置は従来の静止式のものに比して以下に述べる
多くの利点をもたらす。
(1) Specific Effects of the Invention As is clear from the above, the rotary body fluid filtration device of the present invention provides many advantages over the conventional static type as described below.

(1)従来、膜の目詰まりや濾過効率の低下を防止し、
濾過量を増やす為に、剪断速度を上げて境界層剥離応力
を高めようとすると必然的に圧力損失も上昇し、溶血が
生じることがあったが、本発明によれば圧力損失と剪断
速度とはそれぞれ独立してコントロールすることができ
る為、溶血を生じさせることなく前記の境界層剥離応力
を高めることができ、高い濾過量を維持することができ
る。また前記圧力損失と剪断速度とを独立させることが
できる為、装置の設計条件や使用条件及び摘要範囲も従
来に比して広範囲となる。
(1) Traditionally, it prevents membrane clogging and decreases in filtration efficiency,
When trying to increase the boundary layer peeling stress by increasing the shear rate in order to increase the amount of filtration, the pressure drop inevitably increases and hemolysis may occur, but according to the present invention, the pressure drop and shear rate can be reduced. Since these can be controlled independently, the boundary layer peeling stress can be increased without causing hemolysis, and a high filtration rate can be maintained. Furthermore, since the pressure loss and the shear rate can be made independent, the design conditions, usage conditions, and scope of the device can be made wider than in the past.

(2)本発明の体液濾過装置においては、体液分離膜ユ
ニットを向液に対して相対的に回転させるために、見か
け上血液と体液分離膜との接触の機会が多くなり、すな
わち同じ膜面積でも膜面積を増大させたと同様の効果が
得られ、さらに体液と膜表面との七として剪断速度に基
づく、境界層剥離応力が増大する。このため、従来の体
液分離膜ユニットが静止した薄層流式に比べて、分11
11M面積を大幅に縮小することができる。
(2) In the body fluid filtration device of the present invention, since the body fluid separation membrane unit is rotated relative to the opposite liquid, there are apparently more opportunities for contact between blood and the body fluid separation membrane, that is, the membrane area is the same. However, the same effect as increasing the membrane area can be obtained, and the boundary layer peeling stress based on the shear rate between the body fluid and the membrane surface also increases. For this reason, the conventional body fluid separation membrane unit is 11 minutes faster than a static laminar flow type.
11M area can be significantly reduced.

(3) (2)で述へたように、分離膜面積を大幅に縮
小することができるため、体液濾過装置の小型化、プラ
ミング容量の低減、コストダウンを図ることができ、ま
た流体(体液)と膜との接触面積が小さくなって流体の
汚染、破損を極少化することができる。
(3) As mentioned in (2), since the area of the separation membrane can be significantly reduced, it is possible to downsize the body fluid filtration device, reduce the plumbing capacity, and reduce costs. ) and the membrane becomes smaller, minimizing fluid contamination and damage.

(4)従来の体液濾過装置に比して装置内の血液充填容
量を極めて少なくすることができるから血液に対する影
響を小さくすることができ、又、血&量はたとえば50
〜50011Iの広範囲に亘って溶血が生じる危険性も
小さく、選択することができる。また血液中に入れる、
抗凝固剤も少量で済むという利点がある。
(4) Compared to conventional body fluid filtration devices, the blood filling capacity inside the device can be made extremely small, so the effect on blood can be reduced, and the blood & amount is, for example, 50%.
- 50011I can be selected since the risk of hemolysis occurring over a wide range is small. Also put into the blood
It has the advantage that only a small amount of anticoagulant is required.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の体液濾過装置の分解斜視図。 t52図は体液分離膜の分離能を説明するための線図、
第3図および第4図は円板状の分離膜ユニットを有する
本発明の体液濾過装置の断面図、第5図および第6図は
円筒状の分離膜ユニットを有する本発明の体液濾過装置
の断面図、第7図は体液分離能を試験するのに用いた回
路図、wS8図は第7図の試験装置で行った試験の結果
を示すグラフである。 符号の説明 l・・・・・・体液流入口部、2・・・・・・濾過残液
流出口部、3.5・・・・・・側板、4・・・・・・濾
過液流出口部、6・・・・・・流路形成板、6a・・・
・・・空隙、6b・・・・・・バッキング部、7・・・
・・・濾過膜、8・・・・・・濾液流路形成板、8a・
・・・・・濾液流路部、8b・・・・・・バッキング部
、10・・・・・・本発明の体液濾過装置、11・・・
・・・ハウジング、12・・・・・・空間、13・・・
・・・分lll膜ユニット、14・・・・・・回転手段
、15・・・・・・血液流入口、16・・・・・・血液
流出1」、17・・・・・・貫通孔、18・・・・・・
スリーブ、19・・・・・・流路、20・・・・・・血
漿取出口、21・・・・・・凹部、22・・・・・・分
離膜、23・・・・・・スペーサ、24・・・・・・回
転軸、25・・・・・・変速機、26・・・・・・駆動
手段、27・・・・・・シール材、28・・・・・・血
漿流路用空間、29・・・・・・張出部、30・・・・
・・流路、31・・・・・・円筒状スペーサ、32・・
・・・・内部空間、40・・・・・・恒温槽、41・・
・・・・攪拌器、42・・・・・・ヘパリン加牛血、4
3・・・・・・ポンプ、44・・・・・・血液流入圧モ
ニター用チャンバー、45.48・・・・・・メーター
、46・・・・・・濾過血漿、47・・・・・・血液流
出圧モニター用チャンへ−148・・・・・・スペーサ 特許出願人 渡辺正春 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第7図
FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional body fluid filtration device. The t52 diagram is a diagram for explaining the separation ability of body fluid separation membranes,
3 and 4 are cross-sectional views of a body fluid filtration device of the present invention having a disc-shaped separation membrane unit, and FIGS. 5 and 6 are sectional views of a body fluid filtration device of the present invention having a cylindrical separation membrane unit. A cross-sectional view, FIG. 7 is a circuit diagram used to test the body fluid separation ability, and FIG. wS8 is a graph showing the results of a test conducted using the testing apparatus of FIG. 7. Explanation of symbols 1...Body fluid inlet, 2...Filtration residual liquid outlet, 3.5...Side plate, 4...Filtrate flow Outlet part, 6... Channel forming plate, 6a...
...Gap, 6b...Backing part, 7...
...filtration membrane, 8...filtrate flow path forming plate, 8a.
...filtrate channel section, 8b...backing section, 10...body fluid filtration device of the present invention, 11...
...Housing, 12...Space, 13...
...Membrane unit, 14...Rotating means, 15...Blood inlet, 16...Blood outflow 1'', 17...Through hole , 18...
Sleeve, 19...Flow path, 20...Plasma extraction port, 21...Recess, 22...Separation membrane, 23...Spacer , 24...Rotating shaft, 25...Transmission, 26...Driving means, 27...Sealing material, 28...Plasma flow Road space, 29... Projection, 30...
...Flow path, 31...Cylindrical spacer, 32...
...Internal space, 40... Constant temperature chamber, 41...
... Stirrer, 42 ... Heparinized bovine blood, 4
3...Pump, 44...Chamber for blood inflow pressure monitoring, 45.48...Meter, 46...Filtered plasma, 47...・To the blood outflow pressure monitor channel -148... Spacer Patent applicant Masaharu Watanabe Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 7

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内部空間およびこれに連通ずる体液流入口および
体液流出口を有するハウジングと、このハウジングの前
記内部空間内に回転可能に収納された体液分子4膜を有
する体液分離膜ユニットとを具え、前記ハウジングの内
部空間に供給された体液を前記ハウジングに対して相対
的に回転している+iij記体液分体液分1!I膜ユニ
ツト濾過するよう構成したことを特徴とする体液濾過装
置。
(1) A housing having an internal space and a body fluid inlet and a body fluid outlet communicating with the housing, and a body fluid separation membrane unit having four membranes of body fluid molecules rotatably housed in the internal space of the housing, The body fluid supplied to the internal space of the housing is rotated relative to the housing +iiij body fluid fraction 1! A body fluid filtration device characterized in that it is configured to perform filtration using an I-membrane unit.
(2)体液分離膜ユニットは、体液分離膜と該体液分g
lI 11Mを支持するスペーサを備えてなる特許請求
の範囲第1項記載の体液濾過装置。
(2) The body fluid separation membrane unit includes a body fluid separation membrane and the body fluid g.
The body fluid filtration device according to claim 1, comprising a spacer supporting the lI 11M.
(3)内部空間およびこれに連通ずる体液流入1」およ
び体液流出口を有するハウジングと、このハウジングの
前記内部空間内に回転可能に収納された体液分離膜を有
する体液分離膜ユニットと、この体液分離膜ユニットま
たは該ハウジングを回転させるための手段とを具え、前
記ハウジングの内部空間に供給された体液を前記ハウジ
ングに対して相対的に回転している前記体液分離膜ユニ
ットにより濾過するよう構成したことを特徴とする体液
濾過装置。
(3) a housing having an internal space and a body fluid inlet 1 and a body fluid outlet communicating therewith; a body fluid separation membrane unit having a body fluid separation membrane rotatably housed in the internal space of the housing; a separation membrane unit or a means for rotating the housing, and the body fluid supplied to the internal space of the housing is configured to be filtered by the body fluid separation membrane unit rotating relative to the housing. A body fluid filtration device characterized by:
(4)体液分離膜ユニットは、体液分離膜と該体液分離
膜を支持するスペーサを備えてなる特許請求の範囲第3
項記載の体液濾過装置。
(4) The body fluid separation membrane unit comprises a body fluid separation membrane and a spacer that supports the body fluid separation membrane.
The body fluid filtration device described in Section 1.
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