JP2000300664A - 体外血液処理装置 - Google Patents
体外血液処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＨＩＶウイルス、肝炎ウイルス、成人白血病
ウイルスおよび発癌性ウイルスを不活化するための体外
血液処理装置を提供することを目的とする。 【構成】この発明の体外血液処理装置において、体外循
還される全血液もしくは血漿、血清などからなる生体溶
液を第１、第２円筒状電極（５６、５８）と中央電極
（６２）との間に形成された円筒状反応室（８２）に導
入し、第１、第２電極間に高周波交流電圧を供給するこ
とにより、円筒状反応室内で高周波電界を発生させて生
体溶液を高密度の電場で処理するようにしたものであ
る。
ウイルスおよび発癌性ウイルスを不活化するための体外
血液処理装置を提供することを目的とする。 【構成】この発明の体外血液処理装置において、体外循
還される全血液もしくは血漿、血清などからなる生体溶
液を第１、第２円筒状電極（５６、５８）と中央電極
（６２）との間に形成された円筒状反応室（８２）に導
入し、第１、第２電極間に高周波交流電圧を供給するこ
とにより、円筒状反応室内で高周波電界を発生させて生
体溶液を高密度の電場で処理するようにしたものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は血液中のＨＩＶウイル
ス、肝炎ウイルス、成人白血病ウイルスおよび発癌性ウ
イルス等の病原性ウイルスを不活化する体外血液処理装
置に関する。
ス、肝炎ウイルス、成人白血病ウイルスおよび発癌性ウ
イルス等の病原性ウイルスを不活化する体外血液処理装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 米国特許第５，４８４，３９６号には
ＨＩＶウイルスの不活化法と、ＨＩＶウイルス処理装置
が開示されている。この特許において、ウイルス感染し
た患者の血液は遠心分離器で血漿と赤血球、白血球、血
小板等の細胞とに分離され、血漿にエチルエーテル等の
有機溶剤を混合してＨＩＶウイルスを破壊し、次いで、
加熱コイルにより血漿を加熱して有機溶剤を蒸発させ、
再度、遠心分離器により血漿中の残留エーテルを分離し
て健康な血液成分とともに体内に循還させるシステムと
なっている。このシステムではエチルエーテルが血漿に
は充分に溶け込まないため、エチルエーテルを充分にＨ
ＩＶウイルスに接触させることは困難であり、ＨＩＶウ
イルスを完全に破壊することができない。さらに、血漿
は５０°〜５２℃の高温で熱処理されるため、血漿成分
が変質する危険性が高い。また、システム構成が複雑で
大型化し、製造コストが高い。しかも、エチルエーテル
はシステムから系外に漏洩すると、エーテル蒸気と空気
との混合物が爆発をおこすので、安全管理が困難であ
る。
ＨＩＶウイルスの不活化法と、ＨＩＶウイルス処理装置
が開示されている。この特許において、ウイルス感染し
た患者の血液は遠心分離器で血漿と赤血球、白血球、血
小板等の細胞とに分離され、血漿にエチルエーテル等の
有機溶剤を混合してＨＩＶウイルスを破壊し、次いで、
加熱コイルにより血漿を加熱して有機溶剤を蒸発させ、
再度、遠心分離器により血漿中の残留エーテルを分離し
て健康な血液成分とともに体内に循還させるシステムと
なっている。このシステムではエチルエーテルが血漿に
は充分に溶け込まないため、エチルエーテルを充分にＨ
ＩＶウイルスに接触させることは困難であり、ＨＩＶウ
イルスを完全に破壊することができない。さらに、血漿
は５０°〜５２℃の高温で熱処理されるため、血漿成分
が変質する危険性が高い。また、システム構成が複雑で
大型化し、製造コストが高い。しかも、エチルエーテル
はシステムから系外に漏洩すると、エーテル蒸気と空気
との混合物が爆発をおこすので、安全管理が困難であ
る。
【０００３】 特開平７−３２７，６７４号、同第８−
３８，１６７号、同第８−５６，６５７号、同第８−１
９１，８７６号、同第８−２２４，０８０号および同第
９−２３９，０２５号には極めて安全なＨＩＶ不活化が
可能な血液処理装置が開示されている。これら公開公報
において、３ボルトの電圧が供給された１対の電極間で
１２０分間ＨＩＶウイルスを含有する血液を処理するこ
とにより、９９％のＨＩＶウイルスを不活化する革期的
な方法が成功したことが報告された。この革期的な血液
処理法は肝炎ウイルス、成人白血病ウイルスや発癌性ウ
イルスにも有効であることが確認された。さらに、この
血液処理法を利用することによって、現在では不治の病
気とされている急性肝不全または肝不全の治療法とし
て、血液中のアンモニアを電極の酸化作用で酸化させ
て、毒性がアンモニアの１／１０から１／２０以下の硝
酸に変化させて、人体の腎臓かまたは人工腎臓を使用し
て人工透析により排泄させることにより治療が可能とな
り、人工肝臓の臓器への新しい道を開拓した点において
革期的である。
３８，１６７号、同第８−５６，６５７号、同第８−１
９１，８７６号、同第８−２２４，０８０号および同第
９−２３９，０２５号には極めて安全なＨＩＶ不活化が
可能な血液処理装置が開示されている。これら公開公報
において、３ボルトの電圧が供給された１対の電極間で
１２０分間ＨＩＶウイルスを含有する血液を処理するこ
とにより、９９％のＨＩＶウイルスを不活化する革期的
な方法が成功したことが報告された。この革期的な血液
処理法は肝炎ウイルス、成人白血病ウイルスや発癌性ウ
イルスにも有効であることが確認された。さらに、この
血液処理法を利用することによって、現在では不治の病
気とされている急性肝不全または肝不全の治療法とし
て、血液中のアンモニアを電極の酸化作用で酸化させ
て、毒性がアンモニアの１／１０から１／２０以下の硝
酸に変化させて、人体の腎臓かまたは人工腎臓を使用し
て人工透析により排泄させることにより治療が可能とな
り、人工肝臓の臓器への新しい道を開拓した点において
革期的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 前述の血液処理装置
では電極面積を拡大することを目的として、対向電極間
に粒状導体からなる濾過剤を充填して電極表面に粒状導
体を直接接触させた方式が採用されている。この電極構
造に関しては上記公開公報においても記載されているよ
うに、対向電極の中央部付近の粒状導体の電位が極めて
低く、対向電極の近辺の領域のみの粒状導体の電位が高
い。この場合、対向電極の中央部領域はいわゆるデッド
スペースとなり、血液中のウイルスは対向電極近辺の僅
かな領域のみで電荷を受けるため、ウイルスの不活化効
率が極めて悪くなり、長時間処理しても１００％の不活
化は困難であった。その理由は、粒状導体が直接電極に
接触していて、しかも、粒状導体自体も互いに導通して
いるため、電流は一方の電極から直接粒状導体の中を流
れて他方の電極へ流れてしまい、粒状導体に発生する電
界密度が低くなることにあると考えられる。
では電極面積を拡大することを目的として、対向電極間
に粒状導体からなる濾過剤を充填して電極表面に粒状導
体を直接接触させた方式が採用されている。この電極構
造に関しては上記公開公報においても記載されているよ
うに、対向電極の中央部付近の粒状導体の電位が極めて
低く、対向電極の近辺の領域のみの粒状導体の電位が高
い。この場合、対向電極の中央部領域はいわゆるデッド
スペースとなり、血液中のウイルスは対向電極近辺の僅
かな領域のみで電荷を受けるため、ウイルスの不活化効
率が極めて悪くなり、長時間処理しても１００％の不活
化は困難であった。その理由は、粒状導体が直接電極に
接触していて、しかも、粒状導体自体も互いに導通して
いるため、電流は一方の電極から直接粒状導体の中を流
れて他方の電極へ流れてしまい、粒状導体に発生する電
界密度が低くなることにあると考えられる。
【０００５】 上記公開公報の他の実施例には対向電極
間に複数段の粒状導体からなる濾過材層が組み込まれて
いる。この構造では公報の図面にも記載されているよう
に粒状導体一個一個の両端がいわゆるバイポーラ現象に
より電気的にプラス、マイナス分極されていて、粒状導
体一個一個の表面で中和されるため、対向電極間で高密
度の電界を発生させることは不可能である。
間に複数段の粒状導体からなる濾過材層が組み込まれて
いる。この構造では公報の図面にも記載されているよう
に粒状導体一個一個の両端がいわゆるバイポーラ現象に
より電気的にプラス、マイナス分極されていて、粒状導
体一個一個の表面で中和されるため、対向電極間で高密
度の電界を発生させることは不可能である。
【０００６】 病原性ウイルスは一般にマイナスに帯電
されていて細胞表面が蛋白質で保護された、いわゆる、
電気的シールド状態を形成している。したがって、低電
圧の反応場において電界の密度を上げて、ウイルス細胞
膜内の電荷を上昇させることにより細胞を破壊させるこ
とが可能であると考えられる。
されていて細胞表面が蛋白質で保護された、いわゆる、
電気的シールド状態を形成している。したがって、低電
圧の反応場において電界の密度を上げて、ウイルス細胞
膜内の電荷を上昇させることにより細胞を破壊させるこ
とが可能であると考えられる。
【０００７】 そこで本発明は３Ｖ以下の低電圧の条件
下で反応室において高密度の高周波電界を発生させ、人
体の血液中の細胞や生理活性物質の機能を損うことな
く、ＨＩＶウイルス、肝炎ウイルス、成人白血病ウイル
スおよび発癌性ウイルスを効果的に不活化する体外血液
処理装置を提供することを目的とする。
下で反応室において高密度の高周波電界を発生させ、人
体の血液中の細胞や生理活性物質の機能を損うことな
く、ＨＩＶウイルス、肝炎ウイルス、成人白血病ウイル
スおよび発癌性ウイルスを効果的に不活化する体外血液
処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】 本発明の他の目的は急性肝不全または肝
不全対策として血液中の有毒なアンモニアを効率的に無
害な硝酸に変化させて体外に排泄させることができる、
人工肝臓の臓器として利用可能な体外血液処理装置を提
供することを目的とする。
不全対策として血液中の有毒なアンモニアを効率的に無
害な硝酸に変化させて体外に排泄させることができる、
人工肝臓の臓器として利用可能な体外血液処理装置を提
供することを目的とする。
【０００９】
【問題を解決するための手段】 本願発明の体外血液処
理装置は、インレットおよびアウトレットを有する絶縁
ケーシングと、絶縁ケーシング内で同軸方向に間隔をお
いて配置された第１および第２円筒状電極と、第１およ
び第２電極の中心部に配置されていて接地されている中
央電極と、第１および第２電極と中央電極との間に形成
された円筒状反応室と、第１および第２電極に高周波交
流電圧を供給するための高周波交流電源とを備え、円筒
状反応室で第１および第２円筒状電極と中央電極との間
に交互に径方向に流れる直流電流で高周波電場を発生さ
せることにより達成される。
理装置は、インレットおよびアウトレットを有する絶縁
ケーシングと、絶縁ケーシング内で同軸方向に間隔をお
いて配置された第１および第２円筒状電極と、第１およ
び第２電極の中心部に配置されていて接地されている中
央電極と、第１および第２電極と中央電極との間に形成
された円筒状反応室と、第１および第２電極に高周波交
流電圧を供給するための高周波交流電源とを備え、円筒
状反応室で第１および第２円筒状電極と中央電極との間
に交互に径方向に流れる直流電流で高周波電場を発生さ
せることにより達成される。
【００１０】
【作用】 本発明の体外血液処理装置において、同軸上
に第１および第２円筒状電極を配置するとともに、これ
ら電極の中心部に中央電極を配置してこれを接地し、第
１および第２電極に高周波交流電圧を供給することによ
り、第１および第２電極と中央電極との間に高周波電界
を与え、体外血液もしくは血液成分中の病原性ウイルス
を効率的に不活化するようにしたものである。
に第１および第２円筒状電極を配置するとともに、これ
ら電極の中心部に中央電極を配置してこれを接地し、第
１および第２電極に高周波交流電圧を供給することによ
り、第１および第２電極と中央電極との間に高周波電界
を与え、体外血液もしくは血液成分中の病原性ウイルス
を効率的に不活化するようにしたものである。
【００１１】
【実施例】 以下、本発明の望ましい第１実施例につ
き、図１を参照しながら説明する。図１において、体外
血液処理装置１０は人体の静脈からウイルス感染した血
液を採血するための注射器１２と、血液処理器１４と、
ポンプ１６と人体の動脈もしくは静脈へ血液を還流させ
るための注射器１８と、血液処理器１４に３．０Ｖの高
周波交流電圧を供給するための高周波交流電源２０とを
備える。この血液処理装置１０は赤血球および白血球な
どの細胞部分を含んでいる全血の血液を人体の体外に導
き出して、体外循還させながら、血液中に存在するフリ
ー状態のＨＩＶウイルスを高周波電界で処理することに
より、ＨＩＶウイルスのＲＮＡまたは逆転写酵素または
蛋白質分解酵素またはＨＩＶウイルスの表面上にあるエ
ンベロープまたはその他のＨＩＶウイルスの重要な部分
の電荷を上昇させて破壊させ、ＨＩＶウイルスの増殖能
力を阻害して不活化する。
き、図１を参照しながら説明する。図１において、体外
血液処理装置１０は人体の静脈からウイルス感染した血
液を採血するための注射器１２と、血液処理器１４と、
ポンプ１６と人体の動脈もしくは静脈へ血液を還流させ
るための注射器１８と、血液処理器１４に３．０Ｖの高
周波交流電圧を供給するための高周波交流電源２０とを
備える。この血液処理装置１０は赤血球および白血球な
どの細胞部分を含んでいる全血の血液を人体の体外に導
き出して、体外循還させながら、血液中に存在するフリ
ー状態のＨＩＶウイルスを高周波電界で処理することに
より、ＨＩＶウイルスのＲＮＡまたは逆転写酵素または
蛋白質分解酵素またはＨＩＶウイルスの表面上にあるエ
ンベロープまたはその他のＨＩＶウイルスの重要な部分
の電荷を上昇させて破壊させ、ＨＩＶウイルスの増殖能
力を阻害して不活化する。
【００１２】 図２は本発明の望ましい第２実施例によ
る体外血液処理装置２２を示し、図１と同一部品には同
一符号が用いられる。図２において、体外血液処理装置
２２は注射器１２で採取された体外血液流にヘパリン等
の血液凝固防止剤２４を加えた後、静脈閉塞センサ２６
で血流中のバブル発生を防止し、ポンプ２８で感染した
血液を遠心分離器３０に供給する。遠心分離器３０は血
漿または血清などの血液成分からなる生体溶液と、その
他の健康な細胞とを分離する。遠心分離器３２、３４、
３６はそれぞれ健康な細胞成分である赤血球、白血球お
よび血小板と、単球、リンパ球等のＨＩＶウイルス感染
した細胞とを分離する。このように血液中に存在してい
た、フリー状態のＨＩＶウイルスまたはウイルス感染し
た、感染細胞の表面上に非共有結合したＨＩＶウイルス
を血漿または血清成分中に移動させてポンプ３８により
血液処理器１４に給送する。遠心分離器３２、３４、３
６で分離した赤血球、白血球および血小板等の細胞を不
活化処理した血液成分と合流されてポンプ１６および注
射器１８を介して人体に還流させる。
る体外血液処理装置２２を示し、図１と同一部品には同
一符号が用いられる。図２において、体外血液処理装置
２２は注射器１２で採取された体外血液流にヘパリン等
の血液凝固防止剤２４を加えた後、静脈閉塞センサ２６
で血流中のバブル発生を防止し、ポンプ２８で感染した
血液を遠心分離器３０に供給する。遠心分離器３０は血
漿または血清などの血液成分からなる生体溶液と、その
他の健康な細胞とを分離する。遠心分離器３２、３４、
３６はそれぞれ健康な細胞成分である赤血球、白血球お
よび血小板と、単球、リンパ球等のＨＩＶウイルス感染
した細胞とを分離する。このように血液中に存在してい
た、フリー状態のＨＩＶウイルスまたはウイルス感染し
た、感染細胞の表面上に非共有結合したＨＩＶウイルス
を血漿または血清成分中に移動させてポンプ３８により
血液処理器１４に給送する。遠心分離器３２、３４、３
６で分離した赤血球、白血球および血小板等の細胞を不
活化処理した血液成分と合流されてポンプ１６および注
射器１８を介して人体に還流させる。
【００１３】 図３は図１、図２の血液処理器１４の具
体的構造を示す。血液処理器１４は体外血液または血
漿、血清などの血液成分からなる生体溶液を導入するた
めのインレット部４０と、不活化処理した血液を排出す
るためのアウトレット部４２とを有する絶縁ケーシング
４４を備える。ケーシング４４内には電極アッセムブリ
４８が支持される。電極アッセムブリ４８はケース４６
内に絶縁スペーサリング４９を介して同軸方向に間隔を
おいて配置された第１および第２円筒状電極５６、５８
と、これら電極の中心部に配置された中央電極６２とを
備える。第１、第２電極５６、５８はそれぞれ端子部６
４、６８を介して高周波交流電源２０に接続され、中央
電極６２は端子部７２を介して接地される。中央電極６
２の端部には円板状の導電性多孔プレート７４がホルダ
ー７６によって固定支持されている。プレート７４は体
外血液を通過させるための多数の小孔７４ａを備え、そ
の外周部分に端子７２が接続されている。中央電極６２
の他端部には円板状の絶縁性多孔プレート７８がホルダ
ー８０によって固定支持される。プレート７８は多数の
小孔７８ａを備える。このように電極アッセムブリ４８
は１体に組み立てられた後、ケース４６内に収納されて
パッキン８３、８５を介してインレット部４０およびア
ウトレット部４２によってケース４４に保持される。そ
の後各電極に各端子部が連結される。第１、第２電極５
６、５８と中央電極６２との間には円筒状反応室８２が
形成される。
体的構造を示す。血液処理器１４は体外血液または血
漿、血清などの血液成分からなる生体溶液を導入するた
めのインレット部４０と、不活化処理した血液を排出す
るためのアウトレット部４２とを有する絶縁ケーシング
４４を備える。ケーシング４４内には電極アッセムブリ
４８が支持される。電極アッセムブリ４８はケース４６
内に絶縁スペーサリング４９を介して同軸方向に間隔を
おいて配置された第１および第２円筒状電極５６、５８
と、これら電極の中心部に配置された中央電極６２とを
備える。第１、第２電極５６、５８はそれぞれ端子部６
４、６８を介して高周波交流電源２０に接続され、中央
電極６２は端子部７２を介して接地される。中央電極６
２の端部には円板状の導電性多孔プレート７４がホルダ
ー７６によって固定支持されている。プレート７４は体
外血液を通過させるための多数の小孔７４ａを備え、そ
の外周部分に端子７２が接続されている。中央電極６２
の他端部には円板状の絶縁性多孔プレート７８がホルダ
ー８０によって固定支持される。プレート７８は多数の
小孔７８ａを備える。このように電極アッセムブリ４８
は１体に組み立てられた後、ケース４６内に収納されて
パッキン８３、８５を介してインレット部４０およびア
ウトレット部４２によってケース４４に保持される。そ
の後各電極に各端子部が連結される。第１、第２電極５
６、５８と中央電極６２との間には円筒状反応室８２が
形成される。
【００１４】 第１、第２電極５６、５８の内側には絶
縁用多孔性隔膜８６が配置されて円筒状陰極室８２を形
成し、その中には直径０．３〜２ｍｍの粒状導体８８
と、これとほぼ同一直径の粒状絶縁体９０との混合物が
充填される。粒状導体８８は球状のグラファイトまたは
活性炭より構成し、これらの表面を金または白金でコー
テイングしたものを利用しても良い。粒状絶縁体９０は
ガラスビーズ、プラスチック、セラミックその他の材料
から構成される。粒状導体８８と粒状絶縁体９０の混合
比は容量比で１：１．５〜１．５：１の範囲内に定めら
れる。このように粒状導体８８に粒状絶縁体９０を適度
に配合することにより、バイポーラ現象を防ぎ、陰極室
８２内の陰極反応面を拡大して、粒状体８８、９０の表
面から高密度の荷電粒子を均一に発生させることができ
る。また、粒状導体８８群の中央電極６２からの連なり
に長短を作り対極の方向に距離が長く連なるもの程電気
抵抗値が増大するように配慮し、全粒状導体群上ではほ
ぼ均等に荷電粒子が発生するように工夫することによ
り、著しく電極表面積、すなわち反応場を拡大すること
ができる。図３の実施例のように円筒状反応室８２が陰
極室からなる場合は血液を弱アルカリに調整することが
可能となる。ケース４４と端子部６４、６８、７２との
間には図示の如くパッキンを配置してケース外への血液
の漏洩を防止するようにしてある。端子部６４、６８、
７２の保護を目的として、ケース４４の外側に２分割さ
れた保護カバー９２が配置され、このカバーはインレッ
ト部材４０およびアウトレット部材４２によって固定位
置に保持される。保護カバー９２は絶縁ブッシュ９４、
９６、９８を備える。
縁用多孔性隔膜８６が配置されて円筒状陰極室８２を形
成し、その中には直径０．３〜２ｍｍの粒状導体８８
と、これとほぼ同一直径の粒状絶縁体９０との混合物が
充填される。粒状導体８８は球状のグラファイトまたは
活性炭より構成し、これらの表面を金または白金でコー
テイングしたものを利用しても良い。粒状絶縁体９０は
ガラスビーズ、プラスチック、セラミックその他の材料
から構成される。粒状導体８８と粒状絶縁体９０の混合
比は容量比で１：１．５〜１．５：１の範囲内に定めら
れる。このように粒状導体８８に粒状絶縁体９０を適度
に配合することにより、バイポーラ現象を防ぎ、陰極室
８２内の陰極反応面を拡大して、粒状体８８、９０の表
面から高密度の荷電粒子を均一に発生させることができ
る。また、粒状導体８８群の中央電極６２からの連なり
に長短を作り対極の方向に距離が長く連なるもの程電気
抵抗値が増大するように配慮し、全粒状導体群上ではほ
ぼ均等に荷電粒子が発生するように工夫することによ
り、著しく電極表面積、すなわち反応場を拡大すること
ができる。図３の実施例のように円筒状反応室８２が陰
極室からなる場合は血液を弱アルカリに調整することが
可能となる。ケース４４と端子部６４、６８、７２との
間には図示の如くパッキンを配置してケース外への血液
の漏洩を防止するようにしてある。端子部６４、６８、
７２の保護を目的として、ケース４４の外側に２分割さ
れた保護カバー９２が配置され、このカバーはインレッ
ト部材４０およびアウトレット部材４２によって固定位
置に保持される。保護カバー９２は絶縁ブッシュ９４、
９６、９８を備える。
【００１５】 図４は図３の高周波交流電源２０の１例
を示す回路図である。高周波交流電源２０は３Ｖ〜５Ｖ
の直流電源１００と、３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの高周波
信号を与える高周波発振器１０２と、抵抗Ｒ１、Ｒ２を
介して高周波の切換指令を与えるフリップフロップ回路
よりなる高周波切換指令回路１０４と、可変抵抗Ｒ３を
介して直流電源１００に接続されていて、直流電圧を高
周波の交流電圧に変換して第１、第２円筒状電極５６、
５８に供給する第１、第２高周波スイッチ１０６、１０
８からなるインバータ回路と、第１、第２電極５６、５
８間に接続されたコンデンサ１１０とを備える。第１、
第２高周波スイッチ１０６、１０８はそれぞれトランジ
スタＴ１、Ｔ２により構成されている。
を示す回路図である。高周波交流電源２０は３Ｖ〜５Ｖ
の直流電源１００と、３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの高周波
信号を与える高周波発振器１０２と、抵抗Ｒ１、Ｒ２を
介して高周波の切換指令を与えるフリップフロップ回路
よりなる高周波切換指令回路１０４と、可変抵抗Ｒ３を
介して直流電源１００に接続されていて、直流電圧を高
周波の交流電圧に変換して第１、第２円筒状電極５６、
５８に供給する第１、第２高周波スイッチ１０６、１０
８からなるインバータ回路と、第１、第２電極５６、５
８間に接続されたコンデンサ１１０とを備える。第１、
第２高周波スイッチ１０６、１０８はそれぞれトランジ
スタＴ１、Ｔ２により構成されている。
【００１６】 上記構成において、高周波発振器１０２
の高周波信号は高周波切換指令回路１０４に与えられ、
高周波切換回路１０４は第１、第２高周波スイッチ１０
６、１０８を高周期でオン、オフして、直流電源１００
からの直流電圧を高周波電圧に変換する。第１、第２高
周波スイッチ１０６、１０８は３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ
で波高値３Ｖ、実効値１．５Ｖの高周波交流電圧を第
１、第２円筒状電極５６、５８に交互に印加する。この
とき、第１、第２円筒状電極５６、５８に供給される交
流電圧の波形が図５に示される。交流電圧の波高値は可
変抵抗Ｒ３により調整される。第１、第２円筒状電極５
６、５８に高周波交流電圧が印加されると、第１、第２
円筒状電極５６、５８と中央電極６２との間には血液の
整流作用により、直流電流が第１円筒状電極５６と中央
電極６２、第２円筒状電極５８と中央電極６２とに交互
に流れる。このとき、第１、第２円筒状電極５６、５８
と中央電極６２との間には径方向に交互に流れる直流電
流で高周波電界が発生し、血液もしくは生体溶液中に存
在するフリー状態のＨＩＶウイルスや、ＨＩＶウイルス
のＲＮＡまたは逆転写酵素または蛋白質分解酵素あるい
はＨＩＶウイルスのエンベロープあるいはその他の細胞
部分に多量の電荷が与えられてこれら細胞の固有静電容
量を超過させて境界膜を破壊させる。
の高周波信号は高周波切換指令回路１０４に与えられ、
高周波切換回路１０４は第１、第２高周波スイッチ１０
６、１０８を高周期でオン、オフして、直流電源１００
からの直流電圧を高周波電圧に変換する。第１、第２高
周波スイッチ１０６、１０８は３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ
で波高値３Ｖ、実効値１．５Ｖの高周波交流電圧を第
１、第２円筒状電極５６、５８に交互に印加する。この
とき、第１、第２円筒状電極５６、５８に供給される交
流電圧の波形が図５に示される。交流電圧の波高値は可
変抵抗Ｒ３により調整される。第１、第２円筒状電極５
６、５８に高周波交流電圧が印加されると、第１、第２
円筒状電極５６、５８と中央電極６２との間には血液の
整流作用により、直流電流が第１円筒状電極５６と中央
電極６２、第２円筒状電極５８と中央電極６２とに交互
に流れる。このとき、第１、第２円筒状電極５６、５８
と中央電極６２との間には径方向に交互に流れる直流電
流で高周波電界が発生し、血液もしくは生体溶液中に存
在するフリー状態のＨＩＶウイルスや、ＨＩＶウイルス
のＲＮＡまたは逆転写酵素または蛋白質分解酵素あるい
はＨＩＶウイルスのエンベロープあるいはその他の細胞
部分に多量の電荷が与えられてこれら細胞の固有静電容
量を超過させて境界膜を破壊させる。
【００１７】 上記実施例において、本発明の体外血液
処理装置についてはＨＩＶウイルスを不活化するものと
して一例を記載したが、前述したように電気エネルギー
を利用した体外血液処理装置では成人白血病ウイルス、
肝炎ウイルスおよび発癌性ウイルスも効率的に不活化す
ることができる。しかも、従来は不治の病として取り扱
われてきた急性肝不全または肝不全時に血液中に存在す
る有毒なアンモニアを無毒な硝酸に変化させることも可
能なため、人工肝臓の道が開かれる。この場合、図６に
示す如く隔膜８６’を中央電極６２上に装着すれば、円
筒状反応室８２’が陽極室となってアンモニアの酸化反
応が効率よく行なわれる。なお、本発明による血液処理
法はエボラウイルス、ウイルス、サルモネラ「ＤＴ１０
４」などの病原性ウイルスの不活化にも有効なものと考
えられる。なお、本発明は体外循還される血液に間連し
て説明されたが、輸血用の採血保存血液にも適用できる
ことはいうまでもない。
処理装置についてはＨＩＶウイルスを不活化するものと
して一例を記載したが、前述したように電気エネルギー
を利用した体外血液処理装置では成人白血病ウイルス、
肝炎ウイルスおよび発癌性ウイルスも効率的に不活化す
ることができる。しかも、従来は不治の病として取り扱
われてきた急性肝不全または肝不全時に血液中に存在す
る有毒なアンモニアを無毒な硝酸に変化させることも可
能なため、人工肝臓の道が開かれる。この場合、図６に
示す如く隔膜８６’を中央電極６２上に装着すれば、円
筒状反応室８２’が陽極室となってアンモニアの酸化反
応が効率よく行なわれる。なお、本発明による血液処理
法はエボラウイルス、ウイルス、サルモネラ「ＤＴ１０
４」などの病原性ウイルスの不活化にも有効なものと考
えられる。なお、本発明は体外循還される血液に間連し
て説明されたが、輸血用の採血保存血液にも適用できる
ことはいうまでもない。
【００１８】
【発明の効果】 以上詳細に説明したように、本発明の
体外血液処理装置によれば、円筒状反応室内に高密度の
高周波電界を発生させて生体溶液中のウイルスの細胞壁
の内外の電位バランスをくずして完全に不活化すること
が可能となり、ＨＩＶウイルスをはじめとする各種の病
原性ウイルスの治療に多大の貢献ができるものと考えら
れる。
体外血液処理装置によれば、円筒状反応室内に高密度の
高周波電界を発生させて生体溶液中のウイルスの細胞壁
の内外の電位バランスをくずして完全に不活化すること
が可能となり、ＨＩＶウイルスをはじめとする各種の病
原性ウイルスの治療に多大の貢献ができるものと考えら
れる。
【図１】 本発明の望ましい第１実施例による体外血液
処理装置の系統図を示す。
処理装置の系統図を示す。
【図２】 本発明の望ましい第２実施例による体外血液
処理装置の系統図を示す。
処理装置の系統図を示す。
【図３】 図１、図２の体外血液処理器の具体的構造の
断面図を示す。
断面図を示す。
【図４】 図３の高周波交流電源の具体的な回路例であ
る。
る。
【図５】 図４の高周波交流電圧の波形図である。
【図６】 図３の体外血液処理器の変形例を示す断面図
である。
である。
１０ 体外血液処理装置、 １２ 注射器、 １４ 体
外血液処理器、１６ ポンプ、 １８ 注射器、 ２
０ 高周波交流電源、２２ 体外血液処理器、 ２６
静脈閉塞センサ、３０ 遠心分離器、 ３２ 遠心分離
器、 ３４ 遠心分離器、３６ 遠心分離器、 ４４
ケーシング、５６、５８ 円筒状電極、 ６２ 中央電
極、７４ 導電性多孔プレート、 ７８ 絶縁性多孔プ
レート、８２ 円筒状反応室、 ８６ 絶縁用隔膜、
８８ 粒状導体、９０ 粒状絶縁体
外血液処理器、１６ ポンプ、 １８ 注射器、 ２
０ 高周波交流電源、２２ 体外血液処理器、 ２６
静脈閉塞センサ、３０ 遠心分離器、 ３２ 遠心分離
器、 ３４ 遠心分離器、３６ 遠心分離器、 ４４
ケーシング、５６、５８ 円筒状電極、 ６２ 中央電
極、７４ 導電性多孔プレート、 ７８ 絶縁性多孔プ
レート、８２ 円筒状反応室、 ８６ 絶縁用隔膜、
８８ 粒状導体、９０ 粒状絶縁体
Claims (11)
- 【請求項１】 インレットおよびアウトレットを有する
絶縁ケーシングと、絶縁ケーシング内で同軸方向に間隔
をおいて配置された第１および第２円筒状電極と、第１
および第２電極の中心部に配置されていて接地されてい
る中央電極と、第１および第２電極と中央電極との間に
形成された円筒状反応室と、第１および第２電極に高周
波交流電圧を供給するための高周波交流電源とを備え、
円筒状反応室で第１および第２円筒状電極と中央電極と
の間に交互に径方向に流れる直流電流で高周波電場を発
生させることを特徴とする体外血液処理装置。 - 【請求項２】 請求項１において、高周波交流電源が直
流電源と、高周波信号を発生する発振手段と、高周波信
号に応答して切換信号を発生する高周波切換指令回路手
段と、切換信号に応答して直流電圧を高周波交流電圧に
変換するインバータ回路とを備える体外血液処理装置。 - 【請求項３】 請求項２において、高周波交流電源が直
流電源とインバータ回路の間にさらに電圧調整手段を備
える体外血液処理装置。 - 【請求項４】 請求項１または２において、円筒状反応
室が第１および第２円筒状電極に内接した絶縁性円筒状
隔膜を有する円筒状陰極室からなり、円筒状陰極室が粒
状導体と粒状絶縁体との混合物で充填され、その混合比
が容量比で１：１．５〜１．５：１の範囲内に定められ
ている体外血液処理装置。 - 【請求項５】 請求項１または２において、円筒状反応
室が中央電極の外周に装着された絶縁性円筒状隔膜を有
する円筒状陽極室からなり、円筒状陽極室が粒状導体と
粒状絶縁体との混合物で充填され、その混合比が容量比
で１：１．５〜１．５：１の範囲内に定められている体
外血液処理装置。 - 【請求項６】 請求項１または２において、絶縁ケーシ
ングが中央電極の両端部を固定支持する第１および第２
多孔プレートを備え、第１多孔プレートを接地するため
のアース端子を備える体外血液処理装置。 - 【請求項７】 請求項６において、絶縁ケーシングが第
１および第２電極を高周波交流電源にそれぞれ接続する
ための第１および第２端子を備える体外血液処理装置。 - 【請求項８】 請求項７において、さらに、絶縁ケーシ
ングの外部に装着された保護カバーを備える体外血液処
理装置。 - 【請求項９】 請求項６において、絶縁ケーシングが第
１および第２電極との間に配置された第１絶縁スペーサ
リングと、第１電極と第１円板との間に配置された第２
絶縁スペーサリングと、第１および第２多孔プレートと
を収納した円筒部材からなり、円筒部材の一端にインレ
ットが連結され、その他端にアウトレットが連結されて
いる体外血液処理装置。 - 【請求項１０】 請求項１または２において、さらに、
インレットに接続された体外血液採取手段と、アウトレ
ットに接続された体外血液還流手段とを備える体外血液
処理装置。 - 【請求項１１】 請求項１０において、さらに、体外血
液導入手段とインレットとの間に接続された血液成分分
離手段を備え、血液成分分離手段が健康細胞と感染細胞
との分離手段を備え、健康細胞が還流手段に給送され、
感染細胞がインレットに供給される体外血液処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154209A JP2000300664A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 体外血液処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154209A JP2000300664A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 体外血液処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000300664A true JP2000300664A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=15579240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11154209A Pending JP2000300664A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 体外血液処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000300664A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003049788A1 (fr) * | 2001-12-10 | 2003-06-19 | Research Center For Eco-Environmental Sciences, The Chinese Academy Of Sciences | Procede pour eliminer le vih du sang et dispositif de traitement non pharmacologique du sida |
| US10232365B2 (en) | 2012-09-28 | 2019-03-19 | Agplus Diagnostics Ltd | Test device and sample carrier |
-
1999
- 1999-04-23 JP JP11154209A patent/JP2000300664A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003049788A1 (fr) * | 2001-12-10 | 2003-06-19 | Research Center For Eco-Environmental Sciences, The Chinese Academy Of Sciences | Procede pour eliminer le vih du sang et dispositif de traitement non pharmacologique du sida |
| CN1308045C (zh) * | 2001-12-10 | 2007-04-04 | 中国科学院生态环境研究中心 | 艾滋病的非药物治疗装置 |
| US10232365B2 (en) | 2012-09-28 | 2019-03-19 | Agplus Diagnostics Ltd | Test device and sample carrier |
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