JP2003250882A - Artificial organ system using new perfusion method - Google Patents

Artificial organ system using new perfusion method

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JP2003250882A
JP2003250882A JP2002236760A JP2002236760A JP2003250882A JP 2003250882 A JP2003250882 A JP 2003250882A JP 2002236760 A JP2002236760 A JP 2002236760A JP 2002236760 A JP2002236760 A JP 2002236760A JP 2003250882 A JP2003250882 A JP 2003250882A
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blood
organ
plasma
circulation circuit
patient
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JP2002236760A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsutoshi Naruse
勝俊 成瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new artificial organ system which can perfuse a sufficient amount of blood for blood purifying treatment of patients suffering a hepatic insufficiency. <P>SOLUTION: In the artificial organ system for a blood purifying treatment which comprises a patient side blood circulation circuit containing a blood component separation part to be directly connected to patients and a blood circulation circuit on the organ functioning side containing a reservoir for storing perfused blood, as organ function alternative part or a blood circuit part having organ functions, the blood separated by a blood component separation part in the patient side blood circulation circuit flows into the reservoir in the blood circulation circuit on the organ functioning side. The perfused blood shunted at a shunt part for return blood provided on the downstream of the organ functioning alternative part and on the upper stream of the reservoir or on the downstream of the organ functioning alternative part in the blood circulation circuit on the organ functioning side and on the upstream of the reservoir, when the blood circulation circuit having organ functions on the organ functioning side has the organ functioning alternative part or at an arbitrary point in the circuit when the blood circulation circuit itself on the organ functioning side has organ functions converges at the converging part for the return blood as provided on the downstream of the blood component separation part in the patient side blood circulation circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、患者の血液成分の
一部を臓器機能代替部を含む回路または臓器機能を有す
る回路を灌流させ、血液を浄化する人工臓器システムに
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an artificial organ system for purifying blood by perfusing a part of a blood component of a patient with a circuit including an organ function substituting portion or a circuit having an organ function.

【0002】[0002]

【従来の技術】肝臓及び腎臓は、生体内における代謝の
中心的臓器であり、生体の恒常性維持に重要な役割を果
たしている。このため、一度この恒常性が崩れ、それが
長期間にわたるとそれぞれ肝不全、腎不全を惹起し、重
大な生命の危機に陥る。
2. Description of the Related Art The liver and kidney are central organs of metabolism in the body and play an important role in maintaining homeostasis in the body. For this reason, this homeostasis is once destroyed, and over a long period of time, it causes liver failure and renal failure, respectively, resulting in a serious life threat.

【0003】重篤な肝不全の治療法として、人工肝臓に
よる治療法の進歩が期待されている。現在、開発目標と
なっている人工肝臓は、人工血管のような完全埋め込み
型のものではなく、むしろ劇症肝炎や術後肝不全患者に
おける肝機能の補助や肝移植適応ドナーが現れるまでの
待機期間における肝機能の代替つなぎとして灌流治療に
使用する体外設置式のものである。その開発の主流とな
っているのは、ハイブリッド型及び全肝型人工肝臓であ
る。
As a therapeutic method for severe liver failure, progress in therapeutic methods using artificial liver is expected. Currently, the artificial liver, which is the development target, is not a completely implantable type like an artificial blood vessel, but rather, it is waiting for the support of liver function in patients with fulminant hepatitis and postoperative liver failure and the appearance of donors for liver transplantation. It is an extracorporeal type that is used for perfusion therapy as an alternative bridge for liver function during the period. The mainstream of its development is the hybrid type and whole liver type artificial liver.

【0004】全肝型人工肝臓は、ヒト以外の異種生物由
来の全肝(異種全肝)を使用するタイプのものである。
手術により摘出された異種全肝を用いた全血直接灌流治
療法は、1965年にEisemannらによって摘出ブタ全肝を用
いて始められ[Eisemann B.,et al:Ann Surg 162:329(19
65)]、Abouna、Neuhausらによって臨床応用されてき
た。さらに、京都大学の小沢らによりブタ肝及びヒヒ肝
を用いた交叉灌流治療法が開発され、16例の肝不全患者
に臨床応用された。しかし、異種免疫反応などの原因に
より、灌流は数時間しか続行できず、生存期間の有意な
延長は認められなかった。
The whole liver type artificial liver is of a type that uses whole liver derived from a non-human xenogeneic organism (xenogeneic whole liver).
A method of whole blood direct perfusion therapy using surgically isolated xenogeneic whole liver was started by the isolated pig whole liver in 1965 by Eisemann et al. [Eisemann B., et al: Ann Surg 162: 329 (19
65)], Abouna, Neuhaus et al. Furthermore, Ozawa et al. Of Kyoto University developed a cross-perfusion treatment method using porcine liver and baboon liver, and clinically applied it to 16 patients with liver failure. However, due to factors such as a heterogeneous immune reaction, perfusion could be continued for only a few hours, and no significant prolongation of survival was observed.

【0005】一方、コラゲナーゼ液を用いた肝細胞分離
培養法が確立され、肝細胞を工学装置内において至適条
件下で培養すると良好な肝機能を発揮することが明らか
にされて以来、培養肝細胞を含有するバイオリアクター
を組み込んだハイブリッド型人工肝臓が開発されるよう
になり、1990年代に入って次々と臨床応用された。Rozg
aらは、デキストラン・マイクロキャリアーを用いたホ
ローファイバー型バイオリアクターを[Rozga J., et a
l.:Ann Surg 217:502 (1993)]、また、Gerlachらは、三
次元毛細管ネットワーク型バイオリアクターを[Gerlach
J., et al.:Transplantation 58:984(1994)]それぞれ
開発した。両者共にブタ肝細胞を固定化して、Rozgaら
はこれまで40例以上、Gerlachらは8例の患者にそれぞ
れ臨床応用を行った。また、本願発明者の研究グループ
は、コラーゲン・コートしたポリエステル不織布にブタ
肝細胞を固定化した不織布充填型バイオリアクターを開
発した。しかし、ハイブリッド型も臨床応用において確
実な効果をあげたかどうかは明らかではない。
On the other hand, since it was established that a method for separating and culturing hepatocytes using a collagenase solution was established and that hepatocytes were cultivated under optimum conditions in an engineering device, good liver function was exhibited, Hybrid artificial livers incorporating cell-containing bioreactors have been developed and have been clinically applied one after another in the 1990s. Rozg
a et al. described a hollow fiber bioreactor using dextran microcarriers [Rozga J., et a
l.:Ann Surg 217: 502 (1993)], and Gerlach et al. [Gerlach] a three-dimensional capillary network bioreactor.
J., et al .: Transplantation 58: 984 (1994)] respectively. Both have immobilized porcine hepatocytes, and have been clinically applied to more than 40 patients and Gerlach et al. To 8 patients, respectively. In addition, the research group of the present inventor has developed a non-woven fabric-filled bioreactor in which pig hepatocytes are immobilized on a collagen-coated polyester non-woven fabric. However, it is not clear whether the hybrid type also had a certain effect in clinical application.

【0006】一方、腎不全の治療法としては、人工腎臓
及び腎臓移植が挙げられる。1995年末時点で全世界で約
70万人が血液透析による人工腎臓治療を受けている。わ
が国では、人工腎臓治療患者は1997年末時点で17万6千
人に達し、人口当たりの人工腎臓治療患者数は世界で最
も多い。尿素等の代謝産物、有毒物質を血液から除去す
る効果を持つが、腎臓の尿細管の機能に当たる再吸収能
を持たず、有用なタンパクでも排出する結果になるの
で、除去物質の選択性の向上または有用物質の再吸収が
課題である。また、肝臓移植と同様、腎臓移植もドナー
不足に悩んでいる。このような状況から、腎機能をより
良く代替できる人工腎臓の体外灌流治療法の開発が望ま
れていた。
On the other hand, as a method for treating renal failure, artificial kidneys and kidney transplants can be mentioned. About the world at the end of 1995
700,000 people are receiving artificial kidney treatment by hemodialysis. In Japan, the number of patients treated with artificial kidney reached 176,000 at the end of 1997, and the number of patients treated with artificial kidney per capita is the highest in the world. Although it has the effect of removing metabolites such as urea and toxic substances from blood, it does not have the re-absorption ability that corresponds to the function of renal tubular tubules and results in the elimination of useful proteins. Another problem is the reabsorption of useful substances. Also, like liver transplants, kidney transplants suffer from a shortage of donors. Under such circumstances, it has been desired to develop an extracorporeal perfusion treatment method for an artificial kidney that can better replace the renal function.

【0007】これまで臨床応用されたRozgaら、またはG
erlachらのハイブリッド型人工肝臓システムにおいて
は、患者から体外灌流システムに流入する全血から、血
漿分離器によって分離された血漿がバイオリアクターを
通過する。その大きな問題点は、全血流量の20〜30%程
度の血液量しかバイオリアクター中に灌流されず、灌流
効率が低いこと、また、血漿は全血の10分の1以下の酸
素溶存能力しか持たないので、肝細胞への酸素供給が不
足することである。これに伴い、肝機能代替部中の肝細
胞の活性は低下し、肝機能の発揮は不十分なものとな
る。このような欠点を克服するため、灌流効率及び酸素
供給を高める目的で、肝機能代替部に全血を直接灌流す
ることが必要であり、それによって肝不全患者の肝機能
を良好に代替及び補助することのできる人工肝臓システ
ムが求められている。
Rozga et al., Or G, which have been clinically applied so far
In the hybrid artificial liver system of erlach et al., plasma separated by a plasma separator passes from a bioreactor from whole blood flowing from a patient into an extracorporeal perfusion system. The major problem is that only 20 to 30% of the total blood flow is perfused into the bioreactor, and the perfusion efficiency is low, and plasma has an oxygen-dissolving capacity that is less than one-tenth that of whole blood. It does not have oxygen supply to hepatocytes because it does not have it. Along with this, the activity of hepatocytes in the liver function replacement part is reduced, and the liver function is insufficiently exerted. In order to overcome these drawbacks, it is necessary to directly perfuse whole blood into the hepatic function replacement site in order to improve perfusion efficiency and oxygen supply, thereby satisfactorily replacing and assisting liver function in patients with hepatic failure. There is a need for an artificial liver system that can.

【0008】本発明者らは、上記課題に基づいて研究を
行った結果、体外灌流の人工肝臓システム又は人工腎臓
システムにおいて、臓器機能代替部(肝機能代替部又は
腎機能代替部)以外に、白血球除去部及び/又は免疫グ
ロブリン除去部、さらには血液成分分離部を設置するこ
とによって、全血を、異種免疫反応を起こさずに臓器機
能代替部を通過させ、これにより、灌流可能時間、灌流
効率及び臓器機能代替部への酸素供給を向上させるとと
もに、白血球等の免疫担当細胞の減少を防ぎ且つ白血球
除去部及び/又は免疫グロブリン除去部に必要な装置を
節約することに成功し、全血直接灌流治療用人工臓器シ
ステムを完成するに至り、先に特許出願を行った(特許
願2000-80131号、新規な人工肝臓システム、平成12年3
月22日出願)(PCT国際特許出願第 PCT/JP01/02233号、
新規な人工臓器システム、平成13年3月21日出願)。
The present inventors have conducted research based on the above-mentioned problems, and as a result, in an artificial liver system or artificial kidney system for extracorporeal perfusion, in addition to an organ function replacement part (liver function replacement part or kidney function replacement part), By installing the white blood cell removing portion and / or the immunoglobulin removing portion, and further the blood component separating portion, whole blood is allowed to pass through the organ function substituting portion without causing a heterogeneous immune reaction. Succeeded in improving efficiency and oxygen supply to the organ function replacement part, preventing reduction of immunocompetent cells such as white blood cells and saving equipment required for white blood cell removing part and / or immunoglobulin removing part Prior to the completion of the artificial organ system for direct perfusion therapy, a patent application was filed first (Patent application 2000-80131, new artificial liver system, 2000).
(Filed on March 22,) (PCT International Patent Application No. PCT / JP01 / 02233),
New artificial organ system, filed on March 21, 2001).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、異種臓器に
十分な血液量を灌流できる新規な人工臓器システムおよ
び患者全血から血漿を分離し、これを、ヒト全血が灌流
されている臓器収納装置の回路に流入させ、合流血液
が、臓器収納装置を通過した後、再び血漿を分離して患
者に返血する新規な人工臓器システムの提供を課題とす
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is directed to a novel artificial organ system capable of perfusing a sufficient amount of blood to a heterogeneous organ and plasma separated from whole blood of a patient, which is then perfused with human whole blood. An object of the present invention is to provide a novel artificial organ system that allows the combined blood to flow into the circuit of the storage device and pass through the organ storage device, and then separates plasma again and returns the blood to the patient.

【0010】本発明は、さらにヒト全血単独、または、
肝細胞をヒト全血に懸濁したものを、リザーバー(血液
貯留槽)、ダイアライザー(透析器)、及び血漿分離部
等から成り立った回路に循環させ、この回路と患者と直
接つながる血液回路との間で、2個の血漿分離器を介し
て血漿を交換することにより、血液浄化を行う治療シス
テムの提供を課題とする。
The present invention further includes whole human blood alone, or
A suspension of hepatocytes in human whole blood is circulated in a circuit consisting of a reservoir (blood reservoir), a dialyzer (dialyzer), a plasma separation unit, etc. An object of the present invention is to provide a therapeutic system for purifying blood by exchanging plasma between two plasma separators in between.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、人工臓器
体外灌流治療の灌流方法について研究を行い、人工臓器
体外灌流治療の灌流方法としては、次のような条件を備
えたものが望ましいことを見出した。 1.異種臓器に全血直接灌流することができること。 2.異種臓器を灌流するのに必要な全血の流速と流量を
確保できること。 3.異種ウィルスの患者体内への流入を防ぐことができ
ること。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted research on a perfusion method for extracorporeal perfusion therapy for artificial organs, and it is desirable that the perfusion method for extracorporeal perfusion therapy for artificial organs have the following conditions. I found that. 1. The ability to directly perfuse whole blood into a heterologous organ. 2. To be able to secure the flow rate and flow rate of whole blood required to perfuse a different organ. 3. The ability to prevent foreign viruses from entering the patient's body.

【0012】本発明者らは、さらに研究を重ねた結果、
既に特許出願した全血直接灌流治療用人工臓器システム
にさらに改良を加え、異種臓器に十分な血液量を灌流で
きるシステムを開発した。一方、患者全血から血漿を分
離し、これを、ヒト全血が灌流されている臓器収納装置
の回路に流入させ、合流血液が、臓器収納装置を通過し
た後、再び血漿を分離して患者に返血する人工臓器シス
テムを新たに開発し、反復血漿分離灌流法と命名した。
As a result of further research, the present inventors have found that
We have further improved the artificial organ system for whole blood direct perfusion therapy, which we have already applied for a patent, and developed a system that can perfuse a different amount of blood into a different organ. On the other hand, plasma is separated from the whole blood of the patient, and this is allowed to flow into the circuit of the organ storing device in which human whole blood is perfused. We newly developed an artificial organ system that returns blood to and named it repetitive plasma separation perfusion method.

【0013】また、異種全血直接灌流法を用いて、人工
肝臓における臓器機能代替部としてのブタ全肝と、不織
布に肝細胞を固定化する固定化式バイオリアクターとを
比較したところ、以下の結果を得た。すなわち、 1.代謝合成能は両者とも変わらない。 2.全肝は、赤血球の老廃物であるビリルビンを胆汁と
してすてることができる。 3.固定化式バイオリアクターでは、ブタ肝臓を切除
し、肝細胞を分離、精製し、不織布に固定化してバイオ
リアクターが完成するまでに約1日かかるが、全肝で
は、ブタ肝臓を切除した後、わずかな時間でシステムを
完成できる。 4.固定化式バイオリアクターでは、肝細胞を分離、精
製、固定化する過程で、元の肝臓の1/3〜1/2にあたる肝
細胞が失われると考えられるが、全肝では、肝細胞が失
われることはない。 5.固定化式バイオリアクターでは、肝細胞を分離、精
製、固定化する過程で、雑菌が混入したり、それが固定
化の間に培養されたりする可能性が考えられるが、全肝
では、雑菌が培養増殖する可能性は少ない 以上の理由により、全肝が肝機能代替部としてより実用
的で臨床向きであるという結論を得るに至った。そこ
で、本発明者らは、新たに全肝収納装置を開発し、特許
出願を行った(特許願2001-401200号、新規な臓器収納
システム、平成13年12月28日出願)。
In addition, when the whole blood of a pig as an organ function substitute part in an artificial liver was compared with an immobilization type bioreactor for immobilizing hepatocytes on a non-woven fabric by using the direct whole blood perfusion method, the following results were obtained. I got the result. That is, 1. The metabolic synthesis ability of both is the same. 2. Bilirubin, a waste product of red blood cells, can be used as bile in the whole liver. 3. In the immobilized bioreactor, it takes about 1 day to excise the pig liver, separate and purify hepatocytes, and immobilize it on the non-woven fabric to complete the bioreactor. The system can be completed in a short time. 4. In the immobilized bioreactor, it is considered that 1/3 to 1/2 of the original liver is lost during the process of separating, purifying and immobilizing hepatocytes, but in whole liver, hepatocytes are lost. I will not be told. 5. In the immobilized bioreactor, it is possible that contaminants may be mixed in during the process of separating, purifying, and immobilizing hepatocytes, or that they may be cultivated during immobilization. For the reasons described above, which are unlikely to grow in culture, we came to the conclusion that whole liver is more practical and clinically suited as a liver function replacement site. Therefore, the present inventors newly developed a whole liver storage device and filed a patent application (patent application 2001-401200, new organ storage system, filed on December 28, 2001).

【0014】ここまでの研究開発について、性能的及び
医療倫理的見地を総合すると、全肝収納装置を組み込ん
だシステムを用いて反復分離血漿灌流法を行なう方法
が、最も性能が優れ、かつ実用に適した人工肝臓の灌流
方法と考えられた。しかし、全肝の体外管理には実際
上、なお以下のような欠点が認められた。すなわち、 1.手術は肝細胞分離する場合より高度で時間がかかる
こと。 2.肝臓の配置、肝臓流入流出の圧のモニター、酸素供
給、保温、拍動ポンプの運転、肝表面から漏出する浸出
液の回収など、システムの運転管理が非常に複雑困難で
あり、それゆえ、一般的な医療現場に普及する可能性は
少ないと考えられること。
From the perspective of performance and medical ethics regarding the research and development up to this point, the method of performing the repeated separation plasma perfusion method using a system incorporating a whole liver storage device is the most excellent and practical. It was considered to be a suitable artificial liver perfusion method. However, in vitro management of whole liver still has the following drawbacks. That is, 1. Surgery should be more advanced and time consuming than hepatocyte isolation. 2. It is very complicated and difficult to manage the operation of the system, such as placement of the liver, monitoring the pressure of inflow and outflow of the liver, oxygen supply, heat retention, operation of pulsatile pump, recovery of exudate leaking from the surface of the liver, and therefore it is very difficult to manage the system. It is considered unlikely that it will spread to other medical fields.

【0015】そこで、本発明者らは、鋭意研究の結果、
肝臓からコラゲナーゼ等によって肝細胞を分離し、これ
をヒト全血に懸濁したものを、血液貯留槽(リザーバ
ー)、透析器(ダイアライザー)、及び、血漿分離器等
から成り立った回路に循環させ、この回路と患者と直接
つながる血液回路との間で、2個の血漿分離器を介して
血漿を交換する反復分離血漿灌流を行うことにより、肝
機能を発揮させるとともに、透析器を併用することによ
り、除水、有毒物質の排泄などの腎機能をも兼ね備えた
人工臓器システムをも考案した。
Therefore, as a result of earnest research, the present inventors have found that
Hepatocytes are separated from the liver by collagenase or the like, and a suspension of this in human whole blood is circulated in a circuit composed of a blood reservoir (reservoir), a dialyzer (dialyzer), and a plasma separator, By performing repeated separated plasma perfusion in which plasma is exchanged through two plasma separators between this circuit and a blood circuit that directly connects to the patient, the liver function is exerted and a dialyzer is used in combination. We also devised an artificial organ system that also has renal functions such as water removal and excretion of toxic substances.

【0016】この方法の特徴は以下の通りである。 1.肝細胞を全血に懸濁しているので、肝細胞は十分な
酸素供給が得られる。 2.異種の肝細胞を用いる場合、ウィルスの患者体内へ
の流入を防ぐことができる。 3.不織布固定化式バイオリアクターのような、固定化
のための時間のロスがない。 4.全肝をそのまま灌流する場合と較べて手術が容易で
短時間で済み、肝細胞分離精製にかかる時間を入れても
セットアップには全肝の場合に較べて1時間ほど余計に
時間がかかる程度である。 5.全肝のようにシステムの運転管理が複雑困難でな
い。灌流液は閉鎖回路の中で流量を規定されており、部
分的に漏出することはない。また、全肝においてとかく
気づかれない傾向にある保温が失われる心配はない。 6.コンソール(一体型灌流装置)と酸素供給ファイバ
ーと保温バンドを組み込んだリザーバーさえあれば施行
可能であり、固定化式バイオリアクターや全肝装置の場
合に必要な大型のコンソールは必要なく、場所を取らな
い。 7.分離した肝細胞をリザーバーに入れて運べるので市
中病院でも施行可能である。 8.一見血液透析と同じなので患者はもちろんのこと、
看護婦、医療技師などパラメディカルの心理的抵抗が少
ないと考えられる。
The characteristics of this method are as follows. 1. Since hepatocytes are suspended in whole blood, hepatocytes can obtain sufficient oxygen supply. 2. When heterologous hepatocytes are used, it is possible to prevent the virus from flowing into the patient's body. 3. There is no loss of time for immobilization as in non-woven fabric immobilized bioreactors. 4. Compared to the case of perfusing the whole liver as it is, surgery is easier and requires less time, and even if it takes time to separate and purify hepatocytes, it takes about an additional hour to set up compared to the case of whole liver. is there. 5. The operation management of the system is not complicated and difficult like the whole liver. The perfusate has a defined flow rate in a closed circuit and does not leak partially. Also, there is no risk of losing heat retention that tends to go unnoticed in the whole liver. 6. It can be performed with a console (integrated perfusion device), a reservoir that incorporates an oxygen supply fiber and a heat-retaining band, and does not require the large-scale console that is required in the case of an immobilized bioreactor or a whole liver device, and saves space. Absent. 7. Since the separated hepatocytes can be carried in a reservoir, it can be performed even in a community hospital. 8. At first glance, it's the same as hemodialysis, so not only patients,
It is considered that there is little psychological resistance to paramedical such as nurses and medical technologists.

【0017】一方、上記の、肝細胞をヒト全血に懸濁し
た混合液のかわりに、肝細胞を混合せずヒト全血を単独
で用いた場合でも、肝不全血漿がヒト全血循環回路に合
流することにより、肝不全血漿中の窒素化合物を希釈し
たり、透析器によって除去されることにより、十分な血
液浄化治療としての効果が認められる。この方法は、重
症肝不全の患者に対する従来の血液浄化療法として行わ
れてきた持続的血液透析濾過に代り得るものである。
On the other hand, even when human whole blood is used alone without mixing hepatocytes in place of the above-mentioned mixed solution in which hepatocytes are suspended in human whole blood, hepatic-deficient plasma is transferred to the human whole blood circulation circuit. By confluence, the nitrogen compound in the plasma of liver failure is diluted or removed by a dialyzer, so that the effect as a sufficient blood purification treatment is recognized. This method can replace the continuous hemodiafiltration that has been performed as a conventional blood purification therapy for patients with severe liver failure.

【0018】本発明の人工肝臓システムにおいては、肝
臓が持つ代謝機能、合成機能のいずれも十分に発揮する
ことができ、かつ、透析器を併用することにより、腎臓
が持つ、除水、有毒物質の排泄などの機能をも兼ね備え
ることができる。まず、代謝機能としては、アンモニア
は、システム内の透析器から直接排泄されるか、肝細胞
により、尿素窒素に代謝される。尿素窒素は、これも透
析器から排泄されるか、または、患者体内に戻ってか
ら、患者の腎臓を通じて体外に排泄される。合成機能と
しては、肝細胞が産生するアルブミンや凝固タンパク
を、除水によって濃縮した上で、血漿分離器で分離され
て患者体内に戻されるが、これは、生の肝細胞を用いた
血漿交換治療と言うことができる。また、本発明のシス
テムでは、以下に述べる如く、血漿分離器の中空糸外腔
に滅菌された維持輸液等の液を注入し、その分の水分を
透析器から除くことにより、現在急性腎不全や重症肝不
全に対する血液浄化療法として汎用されている持続的血
液透析濾過法(Continuous Hemodiafiltration; CHDF)
を行うこともできる。
In the artificial liver system of the present invention, both the metabolic function and the synthetic function of the liver can be sufficiently exerted, and by using a dialysis machine together, water removal and toxic substances possessed by the kidney It can also have functions such as excretion of. First, as a metabolic function, ammonia is directly excreted from the dialyzer in the system or is metabolized to urea nitrogen by hepatocytes. Urea nitrogen is also excreted from the dialyzer or returned to the patient's body and then excreted outside the patient's kidneys. As a synthetic function, albumin and coagulation proteins produced by hepatocytes are concentrated by dewatering and then separated by a plasma separator and returned to the patient's body. This is plasma exchange using raw hepatocytes. Can be called treatment. Further, in the system of the present invention, as described below, by injecting a liquid such as sterilized maintenance infusion solution into the hollow fiber outer cavity of the plasma separator, and removing the water corresponding to the amount from the dialyzer, the acute renal failure is currently occurring. Hemodiafiltration (CHDF), which is widely used as a blood purification therapy for severe liver failure
You can also do

【0019】すなわち、本発明は、 (1) 患者側血液循環回路及び臓器機能側血液循環回
路の二つの血液循環回路を含む人工臓器システムであ
り、患者側血液循環回路は、患者と直接接続され、血液
順路において、血液成分分離部、返血用合流部を、この
順に含んで成るものであり、臓器機能側血液循環回路
は、血液順路において、灌流血液を貯留するためのリザ
ーバー、透析器、そして、返血用分流部を、この順に含
んで成るものである人工臓器システムであって、患者側
血液循環回路中の該血液成分分離部で分離された血液成
分が、臓器機能側血液循環回路中の該リザーバーに流入
し、一方、臓器機能側血液循環回路中の該返血用分流部
において分流した血液成分を、患者側血液循環回路中の
該返血用合流部において患者側血液循環回路に合流さ
せ、患者に返血することにより血液浄化治療を行う人工
臓器システム、
That is, the present invention is (1) an artificial organ system including two blood circulation circuits of a patient side blood circulation circuit and an organ function side blood circulation circuit, the patient side blood circulation circuit being directly connected to the patient. In the blood flow path, a blood component separation section and a blood return confluence section are included in this order, and the organ function side blood circulation circuit has a reservoir for storing perfused blood in the blood flow path, a dialyzer, An artificial organ system including a blood flow diversion part in this order, wherein the blood component separated by the blood component separation part in the patient-side blood circulation circuit is the organ function-side blood circulation circuit. Flow into the reservoir in the blood circulation circuit in the organ function side, and the blood component diverted in the blood flow diversion portion in the blood circulation circuit of the organ is transferred to the blood circulation circuit of the patient side in the blood flow junction of the patient side blood circulation circuit. Is combined in an artificial organ system for blood purification therapy by blood return to the patient,

【0020】(2) 臓器機能側血液循環回路中の透析
器において限外濾過による除水と溶存物質の除去が行わ
れる(1)の人工臓器システム、(3) 血液成分分離
部は、全血を、白血球を濃厚に含む血液と白血球を除去
した血液とに分けることを特徴とする血液成分分離装置
である(1)または(2)の人工臓器システム、(4)
臓器機能側血液循環回路中の、透析器の下流かつ返血
用分流部の上流の位置に、臓器機能代替部を含んで成る
(3)の人工臓器システム、(5) 臓器機能代替部
が、動物全肝、動物全腎、または、動物肝細胞を内部に
収容したバイオリアクターである(4)の人工臓器シス
テム、
(2) The artificial organ system of (1) in which water removal and dissolved substances are removed by ultrafiltration in a dialyzer in the blood circulation circuit on the organ function side, (3) the blood component separation part is a whole blood Is a blood component separation device (1) or (2), characterized in that the blood is separated into blood containing white blood cells in a concentrated manner and blood from which white blood cells have been removed, (4)
(3) an artificial organ system comprising an organ function replacement part at a position downstream of the dialyzer and upstream of the blood flow diversion part in the organ function side blood circulation circuit; and (5) the organ function replacement part, (4) artificial organ system, which is a bioreactor containing animal whole liver, animal whole kidney, or animal hepatocytes inside,

【0021】(6) 白血球除去部及び/又は免疫グロ
ブリン除去部を、臓器機能側血液循環回路中の、リザー
バーまたは透析器の下流かつ臓器機能代替部の上流の位
置に含んで成る(4)または(5)の人工臓器システ
ム、(7) 患者全血を、患者側血液循環回路中の血液
成分分離装置によって、白血球を除去した血液と、白血
球を濃厚に含む血液とに分離し、白血球を濃厚に含む血
液は患者に返血し、白血球を除去した血液を、臓器機能
側血液循環回路中の、ヒト全血が貯血されているリザー
バーに流入させた後、少なくとも臓器機能側血液循環回
路中の透析器及び/または臓器機能代替部を通過させ、
さらにその後、その一部を返血用分流部において分流
し、さらに患者側血液循環回路に合流させて患者に返血
することにより血液浄化治療を行う(3)から(6)の
いずれかの人工臓器システム、
(6) A leukocyte-removing portion and / or an immunoglobulin-removing portion is included in a position in the blood circulation circuit on the organ function side, downstream of the reservoir or dialyzer and upstream of the organ function substitute portion (4) or (5) Artificial organ system, (7) Patient's whole blood is separated by a blood component separation device in the blood circulation circuit of the patient into blood from which white blood cells have been removed and blood containing white blood cells in a concentrated manner, thereby enriching white blood cells. The blood contained in is returned to the patient, and the blood from which white blood cells have been removed is allowed to flow into the organ function-side blood circulation circuit, into the reservoir in which human whole blood is stored, and then at least in the organ function-side blood circulation circuit. Pass through a dialyzer and / or organ function replacement,
Further, after that, a part of the blood is diverted in the blood flow diversion part, and the blood purification circuit is performed by merging with the blood circulation circuit on the patient side to return blood to the patient. (3) to (6) Organ system,

【0022】(8) 患者側血液循環回路中の血液成分
分離部が血漿分離器であり、かつ、臓器機能側血液循環
回路中の返血用分流部が血漿分離器である(1)または
(2)の人工臓器システム、(9) 第1の血漿分離部
の中空糸外腔に滅菌された維持輸液等の液が流入し、該
血漿分離部で分離される血漿と混合される(8)の人工
臓器システム、(10) 第2の血漿分離部の半透膜が
ウィルスを通過させない孔径のものである(8)または
(9)の人工臓器システム、(11) 臓器機能側血液
循環回路中の、透析器の下流かつ返血用分流部の上流の
位置に、臓器機能代替部を含んで成る(8)から(1
0)のいずれかの人工臓器システム、
(8) The blood component separating section in the patient-side blood circulation circuit is a plasma separator, and the blood return diversion section in the organ function-side blood circulation circuit is a plasma separator (1) or ( (2) Artificial organ system of (2), (9) A liquid such as a sterilized maintenance infusion solution flows into the hollow fiber outer space of the first plasma separation section, and is mixed with plasma separated in the plasma separation section (8) (10) The artificial organ system according to (8) or (9), wherein the semipermeable membrane of the second plasma separation part has a pore size that does not allow passage of viruses (11) In the blood circulation circuit on the organ function side (8) to (1) at a position downstream of the dialyzer and upstream of the blood flow diversion part, which comprises an organ function replacement part.
0) any artificial organ system,

【0023】(12) 臓器機能代替部が、動物全肝、
動物全腎、または、動物肝細胞を内部に収容したバイオ
リアクターである(11)の人工臓器システム、(1
3) ヒト全血と動物肝細胞の混合液が、臓器機能側血
液循環回路を循環することにより回路そのものが臓器機
能を有するものである(8)から(10)のいずれかの
人工臓器システム、(14) 肝細胞がヒト、ブタ、ま
たはウシ由来のものである(13)の人工臓器システ
ム、
(12) The organ function replacement part is the whole liver of the animal,
The artificial organ system of (11), which is a bioreactor containing animal whole kidney or animal hepatocytes inside, (1
3) The artificial whole organ system according to any one of (8) to (10), wherein the mixed solution of human whole blood and animal hepatocytes circulates in the organ function side blood circulation circuit so that the circuit itself has organ function. (14) The artificial organ system according to (13), wherein the hepatocyte is derived from human, pig, or cow.

【0024】(15) 免疫グロブリン除去部を含んで
成る(12)または(14)の人工臓器システム、およ
び(16) 患者全血から、患者側血液循環回路中の第
1の血漿分離器によって血漿を分離し、この血漿を、臓
器機能側血液循環回路中の、ヒト全血、または、ヒト全
血と肝細胞の混合液が貯血されているリザーバーに流入
させた後、少なくとも臓器機能側血液循環回路中の透析
器及び/または臓器機能代替部を通過させ、さらにその
後、第2の血漿分離器において血漿を分離し、その血漿
を返血用合流部において患者側血液循環回路に合流さ
せ、患者に返血することにより血液浄化治療を行う
(8)から(15)のいずれかの人工臓器システム、で
ある。
(15) The artificial organ system according to (12) or (14), which comprises an immunoglobulin-removing portion, and (16) plasma from the patient's whole blood by the first plasma separator in the patient's blood circulation circuit. At least in the organ function side blood circulation circuit, and then the plasma is allowed to flow into a reservoir in the blood circuit of the organ function side where human whole blood or a mixture of human whole blood and hepatocytes is stored. The blood is passed through the dialyzer and / or the organ function substitute portion in the circuit, and thereafter, the plasma is separated in the second plasma separator, and the plasma is joined to the patient-side blood circulation circuit in the return blood joining portion, The artificial organ system according to any one of (8) to (15), wherein blood purification treatment is performed by returning blood.

【0025】さらに、本発明は、(17) 患者と直接
接続され、血液成分分離部を含む患者側血液循環回路、
及び臓器機能代替部もしくは臓器機能を有する血液回路
部であって灌流血液を貯留するためのリザーバーを含む
臓器機能側血液循環回路とから成る人工臓器システムで
あって、該患者側血液循環回路中の血液成分分離部で分
離された血液が、前記臓器機能側血液循環回路中のリザ
ーバーに流入し、臓器機能代替部または臓器機能を有す
る前記臓器機能側血液循環回路が臓器機能代替部を有す
る場合は前記臓器機能側血液循環回路中の臓器機能代替
部の下流かつリザーバーの上流に、該臓器機能側血液循
環回路そのものが臓器機能を有する場合は回路中の任意
の点に、設けられた返血用分流部おいて分流した灌流血
液が、該患者側血液循環回路中の、該血液成分分離部の
下流に設けられた返血用合流部において合流することに
より血液浄化治療を行う人工臓器システム、(18)
血液成分分離部は、全血を、白血球を濃厚に含む血液と
白血球を除去した血液とに分けることを特徴とする血液
成分分離装置である(17)の人工臓器システム、
Furthermore, the present invention provides (17) a blood circulation circuit on the patient side, which is directly connected to a patient and includes a blood component separation unit,
And an organ function-side blood circulation circuit having an organ function replacement portion or a blood circuit portion having an organ function, the organ function-side blood circulation circuit including a reservoir for storing perfused blood, comprising: When the blood separated by the blood component separation unit flows into the reservoir in the organ function side blood circulation circuit, and the organ function side blood circulation circuit having an organ function substitute unit or organ function has an organ function substitute unit For returning blood, provided in the organ function side blood circulation circuit downstream of the organ function substitute portion and upstream of the reservoir, at an arbitrary point in the circuit when the organ function side blood circulation circuit itself has an organ function. Blood purification treatment by merging the perfused blood that has been diverted in the diverting section in the blood-return merging section in the blood circulation circuit on the patient side, which is provided downstream of the blood component separating section. Artificial organ system to perform, (18)
The blood component separation unit is an artificial organ system according to (17), which is a blood component separation device characterized by dividing whole blood into blood containing white blood cells in a concentrated manner and blood having white blood cells removed.

【0026】(19) 患者全血を、患者側血液循環回
路中の血液成分分離装置によって、白血球を除去した血
液と、白血球を濃厚に含む血液とに分離し、白血球を濃
厚に含む血液を患者に返血し、白血球を除去した血液を
臓器機能側血液循環回路中の、ヒト全血が貯血されてい
るリザーバーに流入させた後、少なくとも臓器機能側血
液循環回路中の臓器機能代替部を通過させ、さらにその
後、その一部を返血用分流部おいて分流し、さらに患者
側血液循環回路に合流させて患者に返血し、かつ、臓器
機能側血液循環回路を灌流する血流量を高く保つことに
より臓器機能代替部への血液灌流量を増加させる(1
8)の人工臓器システム、(20) 白血球除去部及び
/又は免疫グロブリン除去部が、臓器機能側血液循環回
路中のリザーバーの下流かつ臓器機能代替部の上流に設
置された(19)の人工臓器システム、
(19) The whole blood of a patient is separated into blood from which white blood cells have been removed and blood containing a large amount of white blood cells by a blood component separation device in the blood circulation circuit on the patient side, and blood containing a large amount of white blood cells to the patient. After the blood has been removed and the white blood cells have been removed, the blood is allowed to flow into the organ function-side blood circulation circuit, a reservoir in which human whole blood is stored, and then at least the organ function-side blood circulation circuit passes through the organ function replacement part. After that, part of the blood is diverted in the blood flow diversion part, and then merged with the patient side blood circulation circuit to return blood to the patient, and the blood flow volume perfusing the organ function side blood circulation circuit is increased. By maintaining it, blood perfusion to the organ function replacement part is increased (1
(8) The artificial organ system, (20) The leukocyte-removing part and / or the immunoglobulin-removing part are installed downstream of the reservoir in the blood circulation circuit on the organ function side and upstream of the organ function substitute part (19). system,

【0027】(21) 患者側血液循環回路中の血液成
分分離部が血漿分離器であり、かつ、臓器機能側血液循
環回路中の返血用分流部が血漿分離器である(17)の
人工臓器システム、(22) 患者全血から、患者側血
液循環回路中の第1の血漿分離器によって血漿を分離
し、この血漿を、臓器機能側血液循環回路中の、ヒト全
血が貯血されているリザーバーに流入させた後、少なく
とも臓器機能側血液循環回路中の免疫グロブリン除去
部、及び臓器機能代替部を通過させ、さらにその後、臓
器機能側血液循環回路中の返血用分流部に設置された第
2の血漿分離器において、血漿を分離し、その血漿が、
患者側血液循環回路中の返血用合流部において、患者側
血液循環回路に合流して患者に返血することにより血液
浄化治療を行う(21)の人工臓器システム、
(21) The artificial blood vessel according to (17), wherein the blood component separating section in the patient side blood circulation circuit is a plasma separator, and the blood return diversion section in the organ function side blood circulating circuit is a plasma separator. Organ system, (22) Plasma is separated from the whole blood of the patient by the first plasma separator in the blood circulation circuit on the patient side, and this plasma is stored in human whole blood in the blood circulation circuit on the organ function side. After flowing into the reservoir, it passes through at least the immunoglobulin removal part in the organ function side blood circulation circuit and the organ function substitution part, and then is installed in the blood flow diversion part in the organ function side blood circulation circuit. In the second plasma separator, the plasma is separated and the plasma is
An artificial organ system according to (21), which performs blood purification treatment by merging with the patient-side blood circulation circuit and returning blood to the patient at the blood-return confluence section in the patient-side blood circulation circuit,

【0028】(23) 患者全血から、患者側血液循環
回路中の第1の血漿分離器によって血漿を分離し、この
血漿を、リザーバー、透析器、及び第2の血漿分離部を
含み、かつ、ヒト全血または、ヒト全血と肝細胞の混合
液が循環することにより回路そのものが臓器機能を有す
る臓器機能側血液循環回路に合流させ、一方、第2の血
漿分離部において分離された血漿を、返血用合流部にお
いて、患者側血液循環回路に合流して患者に返血するこ
とにより血液浄化治療を行う(21)の人工臓器システ
ム、(24) 透析器において限外濾過による除水と溶
存物質の除去が行われる(23)の人工臓器システム、
(25) 第1の血漿分離部の中空糸外腔に滅菌された
維持輸液等の液が流入し、該血漿分離部で分離される血
漿と混合される(24)の人工臓器システム、(26)
肝細胞がヒト由来のものである(23)から(25)
のいずれかの人工臓器システム、
(23) Plasma is separated from whole blood of a patient by a first plasma separator in a blood circulation circuit on the patient side, and this plasma includes a reservoir, a dialyzer, and a second plasma separator, and , Human whole blood or a mixed solution of human whole blood and hepatocytes circulates so that the circuit itself merges with an organ function side blood circulation circuit having organ function, while the plasma separated in the second plasma separation unit (21) An artificial organ system for performing blood purification treatment by merging blood with a patient-side blood circulation circuit in the blood return confluence section and returning blood to the patient. (24) Water removal by ultrafiltration in a dialyzer. And the artificial organ system of (23), in which dissolved substances are removed,
(25) The artificial organ system according to (24), wherein liquid such as sterilized maintenance infusion flows into the hollow fiber outer space of the first plasma separation unit and is mixed with the plasma separated in the plasma separation unit. )
The hepatocytes are of human origin (23) to (25)
One of the artificial organ systems,

【0029】(27) 肝細胞がブタまたはウシ由来の
ものである(23)から(25)のいずれかの人工臓器
システム、(28) 免疫グロブリン除去部を含む(2
7)の人工臓器システム、(29) 第2の血漿分離部
の半透膜がウィルスを通過させない孔径のものである
(22)または(28)の人工臓器システム、(30)
患者全血から第1の血漿分離部によって血漿を分離
し、この血漿が、少なくともリザーバー、透析器及び、
第2の血漿分離部を含み、ヒト全血または、ヒト全血と
肝細胞の混合液が循環している回路に合流し、一方、第
2の血漿分離器によって合流血液から血漿を分離して患
者に返血することにより治療を行う人工臓器システム、
(27) The artificial organ system according to any one of (23) to (25), wherein the hepatocytes are of porcine or bovine origin, (28) an immunoglobulin-removing portion (2)
(7) The artificial organ system, (29) The artificial organ system according to (22) or (28), wherein the semipermeable membrane of the second plasma separation part has a pore size that does not allow passage of viruses.
Plasma is separated from the whole blood of the patient by the first plasma separation unit, and the plasma is separated from at least the reservoir, the dialyzer, and
A second plasma separator is included, which joins a circuit in which whole human blood or a mixed solution of human whole blood and hepatocytes circulates, while a second plasma separator separates plasma from the combined blood. An artificial organ system that provides treatment by returning blood to the patient

【0030】(31) 透析器において限外濾過による
除水と溶存物質の除去が行われる(30)の人工臓器シ
テム、(32) 第1の血漿分離器の中空糸外腔に滅菌
された維持輸液等の液が流入し、甲で分離される血漿と
混合される(30)の人工臓器システム、(33) 肝
細胞がヒト由来のものである(30)から(32)のい
ずれかの人工臓器システム、(34) 肝細胞がブタま
たはウシ由来のものである(30)から(32)のいず
れかの人工臓器システム、(35) 臓器機能代替部、
灌流血液を貯留するためのリザーバーを含む人工臓器シ
ステムであって、患者、リザーバーおよび臓器機能代替
部をこの順で循環する血液灌流主回路中の臓器代替部の
下流で分流した灌流血液が側副路を通って血液灌流主回
路中のリザーバー中で血液灌流主回路に再合流する、人
工臓器システム、
(31) Removal of dissolved water and removal of dissolved substances by ultrafiltration in a dialyzer (30) Artificial organ system (32) Maintenance of sterilization in the hollow fiber outer cavity of the first plasma separator (30) An artificial organ system in which a fluid such as an infusion flows in and is mixed with plasma separated in the instep, (33) An artificial organ system according to any one of (30) to (32), wherein the hepatocytes are of human origin. An organ system, (34) an artificial organ system according to any one of (30) to (32), wherein the hepatocytes are of porcine or bovine origin, (35) an organ function replacement part,
An artificial organ system including a reservoir for storing perfused blood, wherein perfusion blood shunted downstream of an organ replacement portion in a blood perfusion main circuit that circulates a patient, a reservoir, and an organ function replacement portion in this order is a collateral. An artificial organ system that rejoins the main blood perfusion circuit in a reservoir in the main blood perfusion circuit through the tract,

【0031】(36) 臓器機能代替部を含み、患者血
液または一部の血液成分を分離除去された患者血液が臓
器代替部を通過した後に患者に返血される、血液を貯留
するためのリザーバーを含む血液灌流主回路と主回路の
リザーバーにつながった血液灌流側副路を含む人工臓器
システムであって、前記主回路から分離除去された一部
の血液成分が患者に返血され、主回路を流れる血液が臓
器代替部を通過した後に、部分的に側副路に分流されリ
ザーバー内で主回路に合流する、(35)の人工臓器シ
ステム、(37) 白血球除去部及び/又は免疫グロブ
リン除去部をさらに含む、(36)の人工臓器システ
ム、(38) 血液成分分離部をさらに含む、(37)
の人工臓器システム、(39) 血液成分分離部は、全
血を、白血球を濃厚に含む血液と白血球を除去した血液
とに分けることを特徴とする、(38)の人工臓器シス
テム、
(36) Reservoir for storing blood which includes an organ function replacement portion and is returned to the patient after the patient blood or the patient blood from which a part of blood components have been separated and removed passes through the organ replacement portion. An artificial organ system including a blood perfusion main circuit including a blood perfusion side subpath connected to a reservoir of the main circuit, wherein a part of blood components separated and removed from the main circuit is returned to a patient, (35) Artificial organ system, (37) Leukocyte removal part and / or immunoglobulin removal, wherein blood flowing through the organ passes through an organ replacement part and is then partly diverted to a collateral passage to join the main circuit in the reservoir. (36) The artificial organ system according to (36), further including a part, (38) Further including a blood component separation part, (37)
(39) The artificial organ system according to (38), wherein the blood component separation unit divides whole blood into blood containing white blood cells in a concentrated manner and blood from which white blood cells have been removed.

【0032】(40) 血液成分分離部で分離された白
血球を濃厚に含む血液が白血球除去部、免疫グロブリン
除去部および臓器代替部のいずれも通過せずに血液灌流
主回路に戻り患者に返血される、(39)の人工臓器シ
ステム、(41) 患者全血を、血液成分分離装置によ
って、白血球を除去した血液と、白血球を濃厚に含む血
液とに分離し、白血球を濃厚に含む血液は患者に返血
し、白血球を除去した血液を、少なくとも白血球除去
部、免疫グロブリン除去部、及び臓器代替部を通過させ
た後、患者に返血し、かつ、臓器代替部への血液の灌流
量を増加させるように、灌流回路中に血液を貯留するリ
ザーバーが設けられ、臓器代替部を通った血液の一部が
リザーバーにつながった側副路に分流する(40)の人
工臓器システム、(42) さらに2つの血漿分離部を
含み、該血漿分離部は血液灌流主回路を流れる血液また
は一部の血液成分が除去された血液から血漿を分離す
る、(35)または(36)の人工臓器システム、
(40) Blood rich in white blood cells separated in the blood component separating portion returns to the patient by returning to the main circuit of blood perfusion without passing through any of the white blood cell removing portion, immunoglobulin removing portion and organ replacement portion. (39) The artificial organ system of (39), (41) The whole blood of a patient is separated by a blood component separation device into blood from which white blood cells have been removed and blood containing white blood cells in a rich manner. Blood that has been returned to the patient and has its white blood cells removed is passed through at least the white blood cell removal portion, immunoglobulin removal portion, and organ replacement portion, and then returned to the patient, and the perfusion of blood to the organ replacement portion is performed. (40) is provided with a reservoir for storing blood in the perfusion circuit so that a part of the blood that has passed through the organ replacement part is diverted to the collateral passage connected to the reservoir. Further includes two plasma separating unit, the plasma separating unit separates the plasma from the blood blood or a portion of the blood component flowing through the blood perfusion main circuit is removed, (35) or (36) of the artificial organ system,

【0033】(43) 第1の血漿分離部には患者から
の血液が流入し該第1の血漿分離部で血漿を分離された
血液が臓器代替部を通過せずに患者に返血され、血漿分
離部で分離された血漿が血液灌流主回路に入り、血液灌
流主回路中のリザーバー内で血液灌流側副路からの血液
または一部の血液成分が除去された血液と合流して臓器
代替部を通り、第2の血漿分離部には臓器代替部からの
血液または一部の血液成分が除去された血液が流入し、
該第2の血漿分離部で血漿を分離された血液または一部
の血液成分が除去された血液が血液灌流側副路に分流し
リザーバー内に入り、該第2の血漿分離部で分離された
血漿が患者に返血される、(42)の人工臓器システ
ム、
(43) Blood from the patient flows into the first plasma separation section, and the blood separated from the plasma in the first plasma separation section is returned to the patient without passing through the organ replacement section, Plasma separated by the plasma separation unit enters the blood perfusion main circuit, and merges with blood from the blood perfusion side accessory path or blood from which some blood components have been removed in the reservoir in the blood perfusion main circuit to replace the organ. Through the part, the blood from the organ replacement part or the blood from which some blood components have been removed flows into the second plasma separation part,
The blood separated from the plasma in the second plasma separation section or the blood from which a part of the blood components has been removed is diverted to the blood perfusion side subpathway, enters the reservoir, and is separated in the second plasma separation section. (42) The artificial organ system, wherein plasma is returned to the patient,

【0034】(44) 患者全血から血漿を分離し、血
漿を分離した血液を患者に返血し、該分離血漿を少なく
とも免疫グロブリン除去部及び臓器代替部を含みヒト全
血が灌流されている回路に合流させ、合流血液が臓器代
替部を通過した後、再び血漿を分離して該分離血漿を患
者に返血することにより血液浄化治療を行う人工臓器シ
ステムであって、臓器代替部を通過した後、血漿を分離
された血液が側副路を通ってヒト全血が灌流されている
回路に合流する、(42)の人工臓器システム、および
(45) 第2の血漿分離部内の中空糸の半透膜がウイ
ルスを通過させないものである(43)または(44)
の人工臓器システム、である。以下、本発明を詳細に説
明する。
(44) Plasma is separated from the whole blood of the patient, blood separated from the plasma is returned to the patient, and the separated plasma is perfused with human whole blood including at least an immunoglobulin removing portion and an organ replacement portion. An artificial organ system for performing blood purification treatment by confluent with a circuit, and after the combined blood has passed through the organ replacement part, plasma is separated again and the separated plasma is returned to the patient to perform blood purification treatment. (42) The artificial organ system according to (42), and the hollow fiber in the second plasma separation section, wherein the separated blood joins the circuit in which human whole blood is perfused through the collateral path. The semipermeable membrane of is impermeable to virus (43) or (44)
Is the artificial organ system of. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】1.本発明の人工臓器システム 本発明の人工臓器システムには、全血直接灌流(DHP)治
療法のための人工臓器システム、反復血漿分離灌流(RSP
P)治療法のための人工臓器システムが含まれる。「全血
直接灌流法」とは患者からの全血を灌流により処理する
方法であり、「血漿分離灌流法」とは患者からの血液の
うち血漿を血漿分離器を用いて分離し、処理する方法を
いう。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1. Artificial Organ System of the Present Invention The artificial organ system of the present invention includes an artificial organ system for whole blood direct perfusion (DHP) treatment, repetitive plasma separation perfusion (RSP).
P) Includes artificial organ system for treatment. "Whole blood direct perfusion method" is a method in which whole blood from a patient is processed by perfusion, and "Plasma separation perfusion method" separates plasma from blood from a patient using a plasma separator and processes it. Say the method.

【0036】ここで、「人工臓器システム」とは、患者
の臓器の機能を代替または補助するための装置をいい、
肝不全等の患者の肝機能を代替または補助するための装
置(人工肝臓システム)、腎不全等の患者の腎機能を代
替または補助するための装置(人工腎臓システム)等が
ある。「臓器機能代替部」とは、生体内の臓器以外の部
分であって、生体内の該臓器の機能を発揮する部分をい
い、「肝機能代替部」とは、アンモニア等の有害物質の
解毒、タンパク質の合成、グリコーゲンの分解・合成、
胆汁の合成等の、生体内の肝臓が果たしている機能を発
揮する部分をいう。「腎機能代替部」とは、尿の生成と
排出、尿からの人体に有用な物質の再吸収等の、腎臓が
果たしている機能を発揮する部分をいう。
Here, the "artificial organ system" means a device for substituting or assisting the function of a patient's organ,
There are a device (artificial liver system) for substituting or assisting a liver function of a patient such as liver failure, a device (artificial kidney system) for substituting or assisting a renal function of a patient such as renal failure. The "organ function replacement part" means a part other than an organ in the living body, which exerts the function of the organ in the living body, and the "liver function replacement part" is detoxification of harmful substances such as ammonia. , Protein synthesis, glycogen degradation / synthesis,
It refers to the part that exerts the functions performed by the liver in the body, such as the synthesis of bile. The “renal function replacement part” refers to a part that performs the function performed by the kidney, such as generation and excretion of urine and reabsorption of a substance useful for the human body from urine.

【0037】「臓器機能を有する血液回路」とは、回路
中に前記のような臓器機能代替部が設けられてはいない
が、回路全体で臓器機能を発揮し得る回路をいう。回路
中に透析器を設けることにより該回路は肝臓または腎臓
の機能を発揮することができ、さらに回路中を流れる血
液に肝細胞を混合することによりさらに良好に肝臓の機
能を発揮することができる。
The "blood circuit having an organ function" means a circuit which does not have the organ function substitute portion as described above in the circuit but can exert an organ function in the whole circuit. By providing a dialyzer in the circuit, the circuit can exert the function of the liver or the kidney, and further by mixing the hepatocytes with the blood flowing in the circuit, the function of the liver can be better exerted. .

【0038】血液とは、生体内で血管系を循環する液体
をいい、白血球、赤血球、血小板等の固形成分および液
体成分である血漿を含む。本明細書において「血液」
は、これらのすべての固形成分および液体成分を含む生
体から分離された血液である「全血」をいう場合もあれ
ば、また、固形成分および液体成分のうちの一部がすべ
てまたは部分的に除去された血液である「一部の血液成
分が除去された血液」をいう場合もある。
Blood refers to a liquid that circulates in the vascular system in a living body, and includes solid components such as white blood cells, red blood cells and platelets and plasma which is a liquid component. As used herein, "blood"
Is sometimes referred to as "whole blood" that is blood separated from a living body containing all of these solid and liquid components, and some or all of the solid and liquid components may be referred to as "whole blood". It may also be referred to as “removed blood”, which is “blood from which some blood components have been removed”.

【0039】「血液灌流主回路」とは、患者、リザーバ
ーおよび臓器機能代替部もしくは透析器をこの順番で循
環する血液または一部の血液成分が除去された血液の回
路をいい、「側副路」とは血液灌流主回路から一旦分流
し血液灌流主回路に再合流する血液または一部の血液成
分が除去された血液の流路をいう。
The "main blood perfusion circuit" means a circuit of blood that circulates through a patient, a reservoir and an organ function substitute part or a dialyzer in this order or a part of blood components is removed. The term “” means a flow path of blood that is once branched from the main blood perfusion circuit and then rejoins into the main blood perfusion circuit or blood from which some blood components have been removed.

【0040】また、本発明の人工臓器システムは、患者
と直接接続され、血液成分分離部を含む患者側血液循環
回路、及び臓器機能代替部もしくは臓器機能を有する血
液回路部であって灌流血液を貯留するためのリザーバー
を含む臓器機能側血液循環回路とから成る人工臓器シス
テムであり、両回路の間で全血または血漿のやりとりが
なされる人工臓器システムである。ここで、患者側血液
循環回路とは、患者と直接接続されている血液循環回路
をいい、臓器機能側血液循環回路とは、臓器代替部を含
むかあるいは回路全体として臓器機能を発揮しうる血液
循環回路をいう。
The artificial organ system of the present invention is a blood circulation circuit on the patient side that is directly connected to a patient and that includes a blood component separation section, and a blood circuit section that has an organ function replacement section or an organ function and that supplies perfused blood. It is an artificial organ system including an organ function side blood circulation circuit including a reservoir for storing, and an artificial organ system in which whole blood or plasma is exchanged between both circuits. Here, the patient-side blood circulation circuit refers to a blood circulation circuit that is directly connected to the patient, and the organ function-side blood circulation circuit is blood that includes an organ replacement portion or that can perform organ functions as a whole circuit. A circulation circuit.

【0041】図1に本発明の人工臓器システムの概念を
示す図を示す。図1には、血液成分分離部が2ヶ所に示
されているが、点線で示したものは反復血漿分離灌流で
は必要であるが、全血直接灌流では不要である。
FIG. 1 is a diagram showing the concept of the artificial organ system of the present invention. In FIG. 1, two blood component separation parts are shown, but the one shown by the dotted line is necessary for repeated plasma separation perfusion, but not necessary for whole blood direct perfusion.

【0042】全血直接灌流治療法のための人工臓器シス
テムを図2に例示する。図2に示すように、全血流路部
2、血液凝固阻害剤注入部3、白血球分離血液成分分離
部4、赤血球・血小板・血漿濃厚血液流路部5、白血球
濃厚血液流路部6、白血球除去部7、免疫グロブリン除
去部8、酸素供給部9、加温部10、開閉弁11、臓器
機能代替部12、臓器漏出液回収部13、処理血液分枝
部14、側副路15、リザーバー16、リザーバー流入
路17、リザーバー流出路18、分離白血球濃厚血液合
流部19、処理血液流路部20、ポンプ21を含みさら
に透析器、酸素ボンベ、溶存酸素測定部等を含んでいて
もよい。例えば、透析器を設けるときには、臓器機能側
血液循環回路中のリザーバーの下流に設ければよい。
An artificial organ system for whole blood direct perfusion therapy is illustrated in FIG. As shown in FIG. 2, the whole blood flow channel part 2, the blood coagulation inhibitor injection part 3, the white blood cell separation blood component separation part 4, the red blood cell / platelet / plasma rich blood flow path part 5, the white blood cell rich blood flow path part 6, White blood cell removal unit 7, immunoglobulin removal unit 8, oxygen supply unit 9, warming unit 10, on-off valve 11, organ function replacement unit 12, organ leakage liquid collection unit 13, processed blood branch unit 14, collateral passage 15, It includes a reservoir 16, a reservoir inflow passage 17, a reservoir outflow passage 18, a separated leukocyte-rich blood confluence portion 19, a treated blood flow passage portion 20, a pump 21, and may further include a dialyzer, an oxygen cylinder, a dissolved oxygen measuring portion, and the like. .. For example, when a dialyzer is provided, it may be provided downstream of the reservoir in the blood circulation circuit on the organ function side.

【0043】また、図2に例示する人工臓器システム
を、患者と直接接続され、血液成分分離部を含む患者側
血液循環回路、及び臓器機能代替部もしくは臓器機能を
有する血液回路部であって灌流血液を貯留するためのリ
ザーバーを含む臓器機能側血液循環回路とからなる人工
臓器システムと捉えた場合、該人工臓器システムは、患
者1から全血合流部2、白血球分離血液成分分離部4、
白血球濃厚血液流路部6、分離白血球濃厚血液合流部1
9および処理血液流路部20を通って患者1に戻る患者
側血液循環回路と、リザーバー16からリザーバー流出
路18、免疫グロブリン除去部8、酸素供給部9、加温
部10、開閉弁11、臓器機能代替部12、処理血液分
枝部14、側副路15を通ってリザーバー16に戻る臓
器機能側血液循環回路からなる。患者側血液循環回路か
ら臓器機能側血液循環回路への血漿の流入は、血液成分
分離部4から白血球除去部7、リザーバー流入路17を
通ってリザーバー16に達する流路を通って行われ、臓
器機能側血液循環回路から患者側血液循環回路への全血
または血漿の流入は、処理血液分枝部14から分離白血
球濃厚血液合流部19に達する流路を通って行われ、両
回路の間で全血または血漿のやりとりが行われる。この
場合、処理血液分枝部14は、臓器機能側循環回路を循
環した後に患者へ返血される血液が分流する返血用分流
部であり、また分離白血球濃厚血液合流部19は返血用
分流部から流れてきた返血される血液と患者側血液循環
回路中の血液成分分離部4で分離され患者に返血される
血液が合流する返血用合流部である。返血用合流部で合
流した血液は処理血液流路部20を通って患者に返血さ
れる。
In addition, the artificial organ system illustrated in FIG. 2 is connected directly to a patient and is a blood circulation circuit on the patient side including a blood component separation portion, and a blood circuit portion having an organ function replacement portion or organ function and perfusion. When regarded as an artificial organ system composed of an organ function side blood circulation circuit including a reservoir for storing blood, the artificial organ system includes a patient 1 to a whole blood confluence unit 2, a white blood cell separation blood component separation unit 4,
Leukocyte-rich blood flow path section 6, separated leukocyte-rich blood merging section 1
9. A blood circulation circuit on the patient side that returns to the patient 1 through 9 and the treated blood flow path section 20, and a reservoir 16 to a reservoir outflow path 18, an immunoglobulin removing section 8, an oxygen supply section 9, a heating section 10, an opening / closing valve 11, It is composed of an organ function side blood circulation circuit that returns to the reservoir 16 through the organ function substitute unit 12, the treated blood branch unit 14, and the collateral passage 15. The inflow of plasma from the patient-side blood circulation circuit to the organ-function-side blood circulation circuit is performed through the blood component separation unit 4, the leukocyte removal unit 7, the reservoir inflow passage 17, and the flow path reaching the reservoir 16. The inflow of whole blood or plasma from the functional blood circulation circuit to the patient blood circulation circuit is performed through the flow path reaching the separated leukocyte-rich blood confluence portion 19 from the treated blood branch portion 14, and between both circuits. Exchange of whole blood or plasma takes place. In this case, the treated blood branching unit 14 is a blood flow dividing unit that divides the blood that is returned to the patient after circulating in the organ function side circulation circuit, and the separated leukocyte-rich blood confluence unit 19 is used for returning blood. It is a blood return confluence part where the blood returned from the flow dividing part and the blood separated in the blood component separation part 4 in the patient side blood circulation circuit and returned to the patient join. The blood merged at the blood return merging portion is returned to the patient through the treated blood flow path portion 20.

【0044】反復血漿分離灌流治療法のための人工臓器
システムを図3に例示する。図3に示すように、全血流
路部2、血液凝固阻害剤注入部3、血液成分分離部とし
ての血漿分離部(A)22、血漿分離全血流路部24、
血漿流路部(A)26、免疫グロブリン除去部8、酸素
供給部9、加温部10、開閉弁11、臓器機能代替部1
2、臓器漏出液回収部13、血液成分分離部としての血
漿分離部(B)23、側副路15、リザーバー16、リ
ザーバー流入路17、リザーバー流出路18、血漿流路
部(B)27、全血血漿合流部25、処理血液流路部2
0、ポンプ21を含みさらに透析器、酸素ボンベ、溶存
酸素測定部、白血球除去部等を含んでいてもよい。例え
ば、透析器を設けるときには、臓器機能側血液循環回路
中のリザーバーの下流に設ければよい。
An artificial organ system for repeated plasma separation perfusion therapy is illustrated in FIG. As shown in FIG. 3, the whole blood flow path part 2, the blood coagulation inhibitor injecting part 3, the plasma separating part (A) 22 as the blood component separating part, the plasma separating whole blood flow path part 24,
Plasma channel part (A) 26, immunoglobulin removal part 8, oxygen supply part 9, heating part 10, opening / closing valve 11, organ function replacement part 1
2, organ leakage solution collection unit 13, plasma separation unit (B) 23 as a blood component separation unit, collateral passage 15, reservoir 16, reservoir inflow passage 17, reservoir outflow passage 18, plasma flow passage portion (B) 27, Whole blood plasma confluence section 25, treated blood flow path section 2
0, the pump 21, and may further include a dialyzer, an oxygen cylinder, a dissolved oxygen measuring unit, a leukocyte removing unit, and the like. For example, when a dialyzer is provided, it may be provided downstream of the reservoir in the blood circulation circuit on the organ function side.

【0045】また、図3に例示する人工臓器システム
を、患者と直接接続され、血液成分分離部を含む患者側
血液循環回路、及び臓器機能代替部もしくは臓器機能を
有する血液回路部であって灌流血液を貯留するためのリ
ザーバーを含む臓器機能側血液循環回路とからなる人工
臓器システムと捉えた場合、該人工臓器システムは、患
者1から全血流路部2、血漿分離部(A)22、血漿分
離全血流路部24、全血血漿合流部25、処理血液流路
部20を通って患者1に戻る患者側血液循環回路と、リ
ザーバー16からリザーバー流出路18、免疫グロブリ
ン除去部8、酸素供給部9、加温部10、開閉弁11、
臓器機能代替部12、血漿分離部(B)23、側副路1
5を通ってリザーバー16に戻る臓器機能側血液循環回
路からなる。患者側血液循環回路から臓器機能側血液循
環回路への血漿の流入は、血漿分離部(A)22からリ
ザーバー流入路17を通ってリザーバー16に達する流
路を通って行われ、臓器機能側血液循環回路から患者側
血液循環回路への全血または血漿の流入は、血漿分離部
(B)23から血漿流路部(B)27を通って全血血漿合
流部25に達する流路を通って行われ、両回路の間で全
血または血漿のやりとりが行われる。この場合、血漿分
離部(B)23は、臓器機能側循環回路を循環した後に
患者へ返血される血液が分流する返血用分流部を兼ね、
また全血血漿合流部25は返血用分流部から流れてきた
返血される血液と患者側血液循環回路中の血漿分離部
(A)22で分離され患者に返血される血液が合流する
返血用合流部である。返血用合流部で合流した血液は処
理血液流路部20を通って患者に返血される。
Further, the artificial organ system illustrated in FIG. 3 is used as a blood circulation circuit for a patient, which is directly connected to a patient and includes a blood component separation section, and a blood circuit section having an organ function replacement section or an organ function. When considered as an artificial organ system consisting of an organ function side blood circulation circuit including a reservoir for storing blood, the artificial organ system includes the whole blood flow path section 2 from the patient 1, the plasma separation section (A) 22, A patient-side blood circulation circuit that returns to the patient 1 through the plasma-separated whole blood flow channel section 24, the whole blood plasma merging section 25, the treated blood flow channel section 20, the reservoir 16 to the reservoir outflow channel 18, the immunoglobulin removing section 8, Oxygen supply unit 9, heating unit 10, on-off valve 11,
Organ function replacement part 12, plasma separation part (B) 23, collateral path 1
It consists of a blood circulation circuit on the organ function side that returns to the reservoir 16 through 5. The inflow of plasma from the blood circulation circuit on the patient side to the blood circulation circuit on the organ function side is performed through a flow path from the plasma separation section (A) 22 to the reservoir inflow path 17 to reach the reservoir 16, and The inflow of whole blood or plasma from the circulation circuit to the patient-side blood circulation circuit passes through the flow path from the plasma separation section (B) 23 through the plasma flow path section (B) 27 to the whole blood plasma confluence section 25. The whole blood or plasma is exchanged between the two circuits. In this case, the plasma separation unit (B) 23 also serves as a blood return diversion unit that diverts blood that is returned to the patient after circulating in the organ function side circulation circuit,
Further, in the whole blood plasma confluence section 25, the blood returned from the blood flow return section and the blood returned to the patient separated by the plasma separation section (A) 22 in the patient side blood circulation circuit join together. It is a confluence part for blood return. The blood merged at the blood return merging portion is returned to the patient through the treated blood flow path portion 20.

【0046】臓器機能を有する血液回路を含む人工臓器
システムを図4に例示する。図4に示す人工臓器システ
ムも反復血漿分離灌流夜システムであるが、図3の人工
臓器システムとは臓器機能代替部の有無の点で異なって
いる。図4に示すように、全血流路部2、血液凝固阻害
剤注入部3、血液成分分離部としての血漿分離部(A)
22、血漿分離全血流路部24、血漿流路部(A)2
6、免疫グロブリン除去部8、酸素供給部9、加温部1
0、開閉弁11、血液成分分離部としての血漿分離部
(B)23、側副路15、リザーバー16、リザーバー
流入路17、リザーバー流出路18、血漿流路部(B)
27、全血血漿合流部25、処理血液流路部20、ポン
プ21、透析器28を含みさらに酸素ボンベ、溶存酸素
測定部、白血球除去部等を含んでいてもよい。
An artificial organ system including a blood circuit having an organ function is illustrated in FIG. The artificial organ system shown in FIG. 4 is also a repetitive plasma separation perfusion night system, but differs from the artificial organ system of FIG. 3 in the presence or absence of an organ function replacement unit. As shown in FIG. 4, the whole blood flow path part 2, the blood coagulation inhibitor injection part 3, and the plasma separation part (A) as the blood component separation part
22, plasma-separated whole blood channel part 24, plasma channel part (A) 2
6, immunoglobulin removal unit 8, oxygen supply unit 9, heating unit 1
0, on-off valve 11, plasma separating part (B) 23 as a blood component separating part, collateral passage 15, reservoir 16, reservoir inflow passage 17, reservoir outflow passage 18, plasma passage portion (B)
27, whole blood plasma confluence section 25, treated blood flow path section 20, pump 21, dialyzer 28, and may further include an oxygen cylinder, a dissolved oxygen measurement section, a leukocyte removal section and the like.

【0047】また、図4に例示する人工臓器システム
を、患者と直接接続され、血液成分分離部を含む患者側
血液循環回路、及び臓器機能代替部もしくは臓器機能を
有する血液回路部であって灌流血液を貯留するためのリ
ザーバーを含む臓器機能側血液循環回路とからなる人工
臓器システムと捉えた場合、該人工臓器システムは、患
者1から全血流路部2、血漿分離部(A)22、血漿分
離全血流路部24、全血血漿合流部25、処理血液流路
部20を通って患者1に戻る患者側血液循環回路と、リ
ザーバー16からリザーバー流出路18、酸素供給部
9、加温部10、透析器28、血漿分離部(B)23、
側副路15を通ってリザーバー16に戻る臓器機能側血
液循環回路からなる。患者側血液循環回路から臓器機能
側血液循環回路への血漿の流入は、血漿分離部(A)2
2からリザーバー流入路17を通ってリザーバー16に
達する流路を通って行われ、臓器機能側血液循環回路か
ら患者側血液循環回路への全血または血漿の流入は、血
漿分離部(B)23から全血血漿合流部25に達する流
路を通って行われ、両回路の間で全血または血漿のやり
とりが行われる。この場合、血漿分離部(B)23は、
臓器機能側循環回路を循環した後に患者へ返血される血
液が分流する返血用分流部を兼ね、また全血血漿合流部
25は返血用分流部から流れてきた返血される血液と患
者側血液循環回路中の血漿分離部(A)22で分離され
患者に返血される血液が合流する返血用合流部である。
返血用合流部で合流した血液は処理血液流路部20を通
って患者に返血される。
In addition, the artificial organ system illustrated in FIG. 4 is connected to a patient directly, and is connected to a patient side blood circulation circuit including a blood component separation section, and a blood circuit section having an organ function replacement section or an organ function and perfused. When considered as an artificial organ system consisting of an organ function side blood circulation circuit including a reservoir for storing blood, the artificial organ system includes the whole blood flow path section 2 from the patient 1, the plasma separation section (A) 22, A blood circulation circuit on the patient side that returns to the patient 1 through the plasma-separated whole blood flow path section 24, the whole blood plasma merging section 25, the treated blood flow path section 20, the reservoir 16 to the reservoir outflow path 18, the oxygen supply section 9, and the like. Warm part 10, dialyzer 28, plasma separation part (B) 23,
It is composed of an organ function side blood circulation circuit that returns to the reservoir 16 through the collateral passage 15. The plasma inflow from the blood circulation circuit on the patient side to the blood circulation circuit on the organ function side is performed by the plasma separation unit (A) 2
2 through the reservoir inflow path 17 to the reservoir 16 and the inflow of whole blood or plasma from the organ function side blood circulation circuit to the patient side blood circulation circuit is performed by the plasma separation unit (B) 23. From the whole blood to the plasma merging portion 25, and whole blood or plasma is exchanged between both circuits. In this case, the plasma separation part (B) 23
The whole blood plasma confluence part 25 also serves as a blood return flow dividing part for dividing the blood returned to the patient after circulating the organ function side circulation circuit, and the blood returning from the blood flow dividing part It is a blood return confluence part where the blood separated by the plasma separation part (A) 22 in the patient side blood circulation circuit and returned to the patient joins.
The blood merged at the blood return merging portion is returned to the patient through the treated blood flow path portion 20.

【0048】本発明においては、システムにより必要に
応じて、前記各機能部分のいずれかを省略したり、ある
いは上記以外の機能部分を付加することができ、また各
機能部分はその機能を発揮する限り回路、流路中のどの
部分に設けてもよい。 (1) 全血流路部2 全血流路部は、人工臓器システムにおいて患者由来の血
液が流れる管路である。該管路は、注射針やカテーテル
等に接続可能な構造のものが好ましい。例えば、全血流
路部として、輸液用チューブ(テルモ社製)、マスターフ
レックス・シリコンチューブ(コールパーマー社製)など
を用いることができる。
In the present invention, any of the above-mentioned functional parts can be omitted or a functional part other than the above can be added depending on the system, and each functional part exerts its function. As long as it is provided in any part of the circuit or flow path. (1) Whole Blood Flow Path 2 The whole blood flow path is a conduit through which blood from a patient flows in the artificial organ system. The conduit preferably has a structure connectable to an injection needle, a catheter or the like. For example, an infusion tube (made by Terumo Co., Ltd.), a master flex / silicon tube (made by Coal Palmer Co., Ltd.) or the like can be used as the whole blood flow path part.

【0049】(2) 血液凝固阻害剤注入部3 血液凝固阻害剤注入部は、ヘパリン、フラグミン(ダル
テバリンナトリウム)、フサン(メシル酸ナファモスタッ
ト)などの血液凝固阻害剤を血液流路に注入する部分で
ある。前記血液凝固阻害剤の投与は、ヘパリン、フラグ
ミンは、10〜20単位/kg/時間、フサンは、20〜50mg/時
間の投与速度になるように単独または併用でブドウ糖液
等に溶解し、血流中に注入することができる。
(2) Blood coagulation inhibitor injection part 3 The blood coagulation inhibitor injection part injects a blood coagulation inhibitor such as heparin, fragmin (daltevaline sodium), fusan (nafamostat mesylate) into the blood flow path. It is a part. Administration of the blood coagulation inhibitor, heparin, fragmin is 10 to 20 units / kg / hour, fusan is dissolved in glucose solution etc. alone or in combination so that the administration rate is 20 to 50 mg / hour, Can be injected into the stream.

【0050】(3) 白血球分離血液成分分離部4 血液成分分離部は、全血を、白血球、赤血球、血小板、
血漿等に分離し、別々に取り出すか、または、別々の回
路に分流すると同時に、血液ポンプとして、血液流路部
内に血液成分を、一定方向に、一定流速で流すことがで
きる装置である。血液ポンプの流速は、システム中に臓
器機能代替部が含まれる場合は、臓器機能代替部にダメ
ージを与えず且つ血液の処理が十分に行われる程度の流
速が好ましい。また、システム中の一部の流路を肝細胞
が循環する場合は、肝細胞にダメージを与えず且つ血液
の処理が十分に行われる程度の流速が好ましい。例え
ば、血液流速は、30〜200mL/分、好ましくは50〜150mL/
分、最も好ましくは80〜120m1/分である。血液成分分離
部として、遠心分離式血液成分分離装置(フレゼニウス・
ヘモケア社製)、膜式血液成分分離装置などを用いるこ
とができる。血液成分分離部のうち、全血から白血球を
分離する装置部分を白血球分離血液成分分離部という。
後述の血漿分離部(A)22および血漿分離部(B)23は、
全血から血漿を分離するのに用いられるが、該血漿分離
部も血液成分分離部の1種である。従って、本発明にお
いて「血液成分分離部」という場合、白血球分離血液成
分分離部も血漿分離部も含まれる。
(3) White blood cell separation blood component separation unit 4 The blood component separation unit converts whole blood into white blood cells, red blood cells, platelets,
An apparatus that separates blood plasma or the like and separates it or separates it into separate circuits, and at the same time, as a blood pump, a device that allows a blood component to flow in a certain direction and at a constant flow rate in a blood flow path. When the system includes an organ function replacement part, the flow rate of the blood pump is preferably such that the organ function replacement part is not damaged and blood is sufficiently processed. Further, when hepatocytes circulate in a part of the flow path in the system, a flow rate at which the hepatocytes are not damaged and the blood is sufficiently treated is preferable. For example, the blood flow rate is 30-200 mL / min, preferably 50-150 mL / min.
Min, most preferably 80-120 m1 / min. As a blood component separation unit, a centrifugal blood component separation device (Fresenius
(Made by Hemocare), a membrane-type blood component separator, etc. can be used. Of the blood component separation unit, the device portion that separates white blood cells from whole blood is called the white blood cell separation blood component separation unit.
The plasma separation part (A) 22 and the plasma separation part (B) 23 described later are
It is used to separate plasma from whole blood, and the plasma separation part is also a kind of blood component separation part. Therefore, in the present invention, the term “blood component separation unit” includes both white blood cell separation blood component separation unit and plasma separation unit.

【0051】(4) 赤血球・血小板・血漿濃厚血液流路
部5 赤血球・血小板・血漿濃厚血液流路部は、上記(3)の血
液成分分離部によって分離された、全血由来の赤血球、
血小板および血漿の濃厚な血液が流れる管路である。当
該流路部として、輸液用チューブ(テルモ社製)、マスタ
ーフレックス・シリコンチューブ(コールパーマー社製)
などを用いることができる。
(4) Red Blood Cell / Platelet / Plasma Concentrated Blood Flow Channel Section 5 The red blood cell / platelet / plasma concentrated blood flow channel section is a red blood cell derived from whole blood separated by the blood component separation section in (3) above.
It is a conduit through which blood rich in platelets and plasma flows. As the flow path part, an infusion tube (made by Terumo), a master flex / silicon tube (made by Coal Palmer)
Etc. can be used.

【0052】(5) 白血球濃厚血液流路部6 白血球濃厚血液流路部は、上記(3)の血液成分分離部
によって分離された、全血由来の白血球の濃厚な血液が
流れる管路である。当該流路部として、輸液用チューブ
(テルモ社製)、マスターフレックス・シリコンチューブ
(コールパーマー社製)などを用いることができる。白血
球濃厚血液は、血液灌流主回路に合流後返血されるか、
または血液灌流主回路に合流することなく患者に直接返
血される。
(5) Leukocyte-enriched blood channel section 6 The leukocyte-enriched blood channel section is a channel through which the leukocyte-enriched blood derived from whole blood separated by the blood component separation section in (3) above flows. . Infusion tube as the flow path
(Made by Terumo), Masterflex Silicon Tube
(Manufactured by Cole Palmer) or the like can be used. Is leukocyte-rich blood returned to the blood perfusion main circuit after merging?
Alternatively, the blood is directly returned to the patient without joining the main blood perfusion circuit.

【0053】(6) 白血球除去部7 白血球除去部は、血液中の赤血球は通過させ、白血球を
選択的に捕獲することができる装置である。白血球除去
部は、除去媒体として高分子素材からなるフィルターを
含み、当該フィルターによる白血球の選択的除去は、濾
過すなわち白血球と他の血中固形成分との間の大きさの
差による物理的トラップ、並びに除去媒体への白血球の
選択的吸着等により行われる。フィルターとしては、不
織布等の繊維状媒体や均一な平均孔径を有する多孔質体
などが挙げられる。フィルターを構成する高分子素材と
しては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、
ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリビニルアルコ
ール、ポリスルフォン、セルロース、セルロースアセテ
ートなどが挙げられるが、これらに限定されない。これ
らの素材は当該技術分野における公知の製法によって製
造することができる。前記白血球除去部として、ポリエ
ステル不織布を白血球除去媒体とするセルソーバ(Ce11
sorba、旭メディカル社製)などを使用することができ
る。
(6) Leukocyte removal unit 7 The leukocyte removal unit is a device that allows red blood cells in blood to pass and selectively capture white blood cells. The leukocyte removal unit includes a filter made of a polymer material as a removal medium, and the selective removal of leukocytes by the filter is performed by filtration, that is, a physical trap due to a difference in size between leukocytes and other solid components in blood, And selective adsorption of leukocytes to the removal medium. Examples of the filter include a fibrous medium such as a nonwoven fabric and a porous body having a uniform average pore diameter. Polymer materials that compose the filter include polyester, polyurethane, polystyrene,
Examples include, but are not limited to, polyacrylonitrile, polyamide, polyvinyl alcohol, polysulfone, cellulose, cellulose acetate and the like. These materials can be manufactured by a manufacturing method known in the art. As the white blood cell removing section, a cell sober (Ce11) using a polyester non-woven fabric as a white blood cell removing medium is used.
sorba, manufactured by Asahi Medical Co., Ltd., etc. can be used.

【0054】また、フィルターの平均孔径は、好ましく
は2〜200μm、より好ましくは3〜lOOμmである。ここ
で、「平均孔径」とは、連続孔を有する多孔質フィルタ
ーを、血液の流れ方向に対して垂直方向に切断し、断面
全体に分散している細孔の各々について直径を測定して
直径と細孔の数との間の関係を調べたときに、最も数の
多い細孔についての円に換算した直径をいう。なお、
「円に換算した直径」とは、細孔が様々な形を有し且つ直
径も様々であるために、それを補正する意味で設定され
たものであって、個々の細孔をその細孔の断面積と同じ
面積の円に換算したときの、当該円の直径を横軸、細孔
の数を縦軸として作成したグラフ中の正規分布曲線にお
ける細孔の数がピークとなるときの円の直径をいう。
The average pore size of the filter is preferably 2 to 200 μm, more preferably 3 to 100 μm. Here, the “average pore size” is a diameter obtained by cutting a porous filter having continuous pores in a direction perpendicular to the blood flow direction and measuring the diameter of each of the pores dispersed in the entire cross section. When referring to the relationship between the number of pores and the number of pores, it means the diameter converted into a circle for the most numerous pores. In addition,
The "diameter converted to a circle" is set in the meaning of correcting the pores because the pores have various shapes and the diameters are also different. The circle when the number of pores in the normal distribution curve in the graph in which the diameter of the circle is the horizontal axis and the number of pores is the vertical axis when converted to a circle having the same area as the cross-sectional area is the peak The diameter of

【0055】白血球の除去効率は、以下のようにして向
上させることが可能である。すなわち、フィルターとし
て不織布等の繊維状媒体を利用する場合には、繊維状媒
体の充填密度を高めること、平均繊維径の小さい繊維積
層物を用いることによって白血球除去効率を高めること
ができる。また、フィルターとして均一な平均孔径を有
する多孔質を利用する場合には、平均孔径をより小さく
することによって白血球除去効率を高めることができ
る。
The leukocyte removal efficiency can be improved as follows. That is, when a fibrous medium such as a non-woven fabric is used as a filter, leukocyte removal efficiency can be improved by increasing the packing density of the fibrous medium and by using a fiber laminate having a small average fiber diameter. Further, when a porous material having a uniform average pore size is used as the filter, the leukocyte removal efficiency can be improved by making the average pore size smaller.

【0056】また、上記フィルターに血液を通した場
合、血球が、フィルター表面に吸着し、フィルターが閉
塞されることにより圧力損失が増大する場合がある。こ
のような場合には、フィルターの平均孔径が血液の入口
側から出口側に向かって実質的に連続的または段階的に
減少しているものを用いることができる。具体的には、
血液入口側の平均孔径は、好ましくはlO〜300μm、より
好ましくは20〜200μm、最も好ましくは25〜100μmであ
る。また、血液出口側の平均孔径は、好ましくは1〜30
μm、より好ましくは2〜20μm、最も好ましくは3〜15μ
mである。さらに、フィルター材の白血球除去能を増大
させるために、フィルター材の表面をコラーゲン等の表
面改質剤でコーティングすることもできる。
When blood is passed through the filter, blood cells may be adsorbed on the surface of the filter and the filter may be clogged to increase the pressure loss. In such a case, it is possible to use a filter in which the average pore size of the filter decreases substantially continuously or stepwise from the blood inlet side to the blood outlet side. In particular,
The average pore size on the blood inlet side is preferably 10 to 300 μm, more preferably 20 to 200 μm, and most preferably 25 to 100 μm. The average pore size on the blood outlet side is preferably 1 to 30.
μm, more preferably 2-20 μm, most preferably 3-15 μm
m. Furthermore, in order to increase the leukocyte-removing ability of the filter material, the surface of the filter material can be coated with a surface modifier such as collagen.

【0057】(7) 免疫グロブリン除去部8 免疫グロブリン除去部とは、血液中の免疫グロブリン、
補体、サイトカイン等の免疫因子を選択的に除去するこ
とができる装置である。例えば、免疫グロブリン結合性
リガンドを適当な担体に固定化した除去媒体を、カラム
に充填したものなどが挙げられる。ここで、「免疫グロ
ブリン結合性リガンド」とは、免疫グロブリンのみなら
ず、補体、サイトカイン等の種々の免疫因子と特異的に
結合し得る物質をいう。該免疫グロブリン結合性リガン
ドとしては、具体的には、トリプトファン、プロテイン
A、プロテインG、抗免疫グロブリン抗体、抗サイトカイ
ン抗体、フェニルアラニンなどが挙げられる。担体とし
ては、安定性に優れ担体から素材物質が溶出することな
く、担体表面への免疫グロブリン結合性リガンドの固定
が容易且つ高効率で行えるものであれば、特に限定され
ず、具体的には、ポリビニルアルコール、ポリウレタ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアセタール、
ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ジアリルフタレート、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリメチルペンテン、ポリエーテルスルフォン、ポ
リアクリレート、ポリエーテルエステルケトン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリビニルアセタール、ビスコース、エチレンビニ
ルアルコール、セルロース、セルロースアセテート、ポ
リメチルメタクリレート等の高分子素材からなる球状あ
るいはビーズ状の多孔質担体が挙げられる。担体への免
疫グロブリン結合性リガンドの固定化は、官能基を介す
る共有結合法などによって行うことができる。なお、担
体へは、複数種の免疫グロブリン結合性リガンドを同時
に固定してもよい。さらに、上記免疫グロブリン結合性
リガンドを結合させた担体をカラムに充填する場合に
も、1種類のリガンド固定化担体のみならず、複数種の
リガンド固定化担体を混合して充填することも可能であ
る。
(7) Immunoglobulin removing section 8 The immunoglobulin removing section means immunoglobulin in blood,
It is a device that can selectively remove immune factors such as complement and cytokine. For example, a column filled with a removal medium in which an immunoglobulin-binding ligand is immobilized on a suitable carrier can be used. Here, the “immunoglobulin-binding ligand” refers to a substance capable of specifically binding not only immunoglobulin but also various immune factors such as complement and cytokine. Specific examples of the immunoglobulin-binding ligand include tryptophan and protein
Examples include A, protein G, anti-immunoglobulin antibody, anti-cytokine antibody, and phenylalanine. The carrier is not particularly limited as long as it has excellent stability and does not elute the material substance from the carrier, and can easily and highly efficiently fix the immunoglobulin-binding ligand to the surface of the carrier, and specifically, , Polyvinyl alcohol, polyurethane, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacetal,
Polycarbonate, modified polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, diallyl phthalate, polyimide, polyamideimide, polymethylpentene, polyethersulfone, polyacrylate, polyetheresterketone, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyvinylacetal, bis Examples thereof include spherical or bead-shaped porous carriers made of polymer materials such as coarse, ethylene vinyl alcohol, cellulose, cellulose acetate, and polymethylmethacrylate. Immobilization of the immunoglobulin-binding ligand on the carrier can be carried out by a covalent bonding method via a functional group. In addition, a plurality of types of immunoglobulin-binding ligands may be simultaneously immobilized on the carrier. Further, when the carrier to which the above-mentioned immunoglobulin-binding ligand is bound is packed in a column, not only one kind of ligand-immobilized carrier but also a plurality of kinds of ligand-immobilized carrier can be mixed and packed. is there.

【0058】また、前記免疫グロブリン除去部として、
イムソーバTR350(ImuusorbaTR350、旭メディカル社製)
などの市販のものを使用することもできる。さらに、前
記免疫グロブリン除去部の血液流出口には、担体の流出
を抑えるため、Fフィルター(旭メディカル社製)等のフ
ィルターを設置することも可能である。
Further, as the immunoglobulin removing portion,
Imsorba TR350 (Imuusorba TR350, manufactured by Asahi Medical)
It is also possible to use a commercially available product such as. Further, a filter such as an F filter (manufactured by Asahi Medical Co., Ltd.) can be installed at the blood outlet of the immunoglobulin removing section in order to suppress the outflow of the carrier.

【0059】(8) 酸素供給部9 酸素供給部は、血液に酸素を供給し、血液中の溶存酸素
濃度を高めることができる装置をいう。例えば、細胞培
養等に用いられる酸素供給器、人工肺において用いられ
る酸素供給器等が挙げられる。酸素供給部からの酸素供
給量は、血液中の溶存酸素濃度をモニターする溶存酸素
測定部からの、フィードバックデータに基づいて、酸素
ポンプから酸素供給部への酸素供給量の制御によって調
節され得る。具体的には、酸素供給部としては、ホロー
ファイバー型酸素供給器(YMA科学社製)、キャピオック
ス(Capiox、テルモ社製)などを用いることができる。
(8) Oxygen Supply Unit 9 The oxygen supply unit is a device capable of supplying oxygen to blood and increasing the concentration of dissolved oxygen in blood. For example, an oxygen supplier used for cell culture or the like, an oxygen supplier used in an artificial lung, and the like can be mentioned. The oxygen supply amount from the oxygen supply unit can be adjusted by controlling the oxygen supply amount from the oxygen pump to the oxygen supply unit based on the feedback data from the dissolved oxygen measurement unit that monitors the dissolved oxygen concentration in blood. Specifically, as the oxygen supply unit, a hollow fiber type oxygen supply device (manufactured by YMA Kagaku Co., Ltd.), a Capiox (manufactured by Terumo Co., Ltd.) or the like can be used.

【0060】(9) 加温部10 加温部は、人工肝臓システム中を流れる血液および/ま
たは人工肝臓システム中の各機能部分の一部または全部
を一定の温度に維持するための部分である。維持温度
は、好ましくは35.0〜37.5℃、より好ましくは35.5〜3
7.O℃、最も好ましくは36.O〜36.5℃である。加温部の
設置箇所は、図2および3のように酸素供給部と臓器機
能代替部または透析器との間で有り得るが、必要に応じ
て、設置部位を変更することが可能である。また、当該
加温部は、前記酸素供給部と一体型であり得る。加温部
としては、ウォーマーコイル(八光商事社製)などを用い
ることができる。さらに酸素供給部と加温部とが一体と
なっているものとして、キャピオックス(Capiox、テル
モ社製)などが挙げられる。
(9) Heating unit 10 The heating unit is a part for maintaining a constant temperature at a part or all of the blood flowing in the artificial liver system and / or each functional part in the artificial liver system. .. The maintenance temperature is preferably 35.0 to 37.5 ° C, more preferably 35.5 to 37.5.
7.O ° C, most preferably 36.O-36.5 ° C. The installation site of the heating unit may be between the oxygen supply unit and the organ function replacement unit or the dialyzer as shown in FIGS. 2 and 3, but the installation site can be changed as necessary. Further, the heating unit may be integrated with the oxygen supply unit. A warmer coil (manufactured by Yako Shoji Co., Ltd.) or the like can be used as the heating unit. Further, as a unit in which the oxygen supply unit and the heating unit are integrated, a Capiox (made by Terumo Corp.) and the like can be mentioned.

【0061】(10) 開閉弁11 本発明の臓器機能代替部を含む人工臓器システムにおい
て、臓器として全肝や全腎を用いる場合、肝臓や腎臓の
末梢組織にまで十分に血流を行き渡らせるためには、肝
内の末梢血管を拡張させる必要があり、そのためには、
拍動ポンプにより、収縮期と拡張期の圧力差、すなわち
脈圧を十分に作り出せばよい。このような血液の流れを
「拍動流」という。開閉弁と定常流ポンプを組合わせる
ことにより拍動ポンプとして使用することができる。開
閉弁は、脈圧を発生させるために、流路中に設置され
る。定常流ポンプで血液を循環させながら、開閉弁を開
閉させることにより脈圧が発生する。
(10) On-off valve 11 In the artificial organ system including the organ function substituting portion of the present invention, when whole liver or whole kidney is used as an organ, the blood flow is sufficiently spread to the peripheral tissues of the liver or kidney. Requires dilation of peripheral blood vessels in the liver, which is why
The pulsatile pump should be sufficient to create a pressure difference between systole and diastole, that is, pulse pressure. Such blood flow is called "pulsatile flow". It can be used as a pulsatile pump by combining an on-off valve and a steady flow pump. An on-off valve is installed in the flow path to generate pulse pressure. The pulse pressure is generated by opening and closing the on-off valve while circulating the blood with the steady flow pump.

【0062】脈圧を発生させるためには定常流ポンプと
開閉弁の代わりに、人工弁、弾性嚢、及び、空気圧駆動
装置を装備したいわゆる人工心臓装置を用いてもよい。
前者のポンプは、血液が循環する流路のいずれかの位
置、好ましくは肝臓の上流に開閉弁を設置し、定常流ポ
ンプで一定速度で送液しつつ、一定時間ごとにまたは圧
力の変化により開閉弁を開閉させ、脈圧を作り出す。後
者のポンプは、空気圧駆動装置を用いて陽圧及び陰圧を
交互に発生させることにより、血液ポンプ内部の弾性嚢
を伸縮させ、拍動流を作り出すものである。これは、体
内埋め込み式の完全人工心臓として臨床医療の現場にお
いても用いられているものであり、その血液ポンプ部と
しては、ダイヤフラム型、サック型、円筒型などがあ
る。拍動ポンプにより送られる血液の流速は、肝臓に対
しては、30〜1000mL/min、好ましくは100〜500mL/min、
特に好ましくは150〜300mL/minである。また、拍動ポン
プにより発生する脈圧は10〜100mmHg、好ましくは20〜8
0mmHg、特に好ましくは40〜60mmHgである。さらに、拍
動のタイミングは、1回の収縮と1回の拡張を併せた時
間が0.5〜10秒、好ましくは1〜5秒である。
In order to generate pulse pressure, a so-called artificial heart device equipped with an artificial valve, an elastic sac, and a pneumatic drive device may be used instead of the steady flow pump and the on-off valve.
The former pump has an on-off valve installed at any position of the flow path of blood circulation, preferably upstream of the liver, and while delivering liquid at a constant speed with a steady flow pump, at regular time intervals or by pressure changes. The on-off valve is opened and closed to create pulse pressure. The latter pump expands and contracts an elastic sac inside the blood pump by alternately generating positive pressure and negative pressure by using a pneumatic drive device to create a pulsatile flow. This is also used in clinical medicine as an implantable complete artificial heart, and its blood pump unit includes a diaphragm type, a sack type, and a cylindrical type. The flow rate of blood delivered by the pulsatile pump is, for the liver, 30 to 1000 mL / min, preferably 100 to 500 mL / min,
Particularly preferably, it is 150 to 300 mL / min. The pulse pressure generated by the pulsatile pump is 10 to 100 mmHg, preferably 20 to 8
It is 0 mmHg, particularly preferably 40 to 60 mmHg. Furthermore, the timing of pulsation is 0.5 to 10 seconds, preferably 1 to 5 seconds, which is the time of one contraction and one expansion.

【0063】開閉弁および心臓ポンプ装置の回路中の位
置は限定されないが、脈圧を直接に臓器に伝達すること
を考えると臓器の上流に設置するのが望ましい。また、
定常流ポンプの位置も限定されない。例えば、図2また
は3に示す位置に設定すれば、回路中を血液がスムース
に流れる。
Although the positions of the on-off valve and the heart pump device in the circuit are not limited, it is desirable to install them on the upstream side of the organ considering that the pulse pressure is directly transmitted to the organ. Also,
The position of the steady flow pump is also not limited. For example, if the position is set to that shown in FIG. 2 or 3, blood will flow smoothly through the circuit.

【0064】(11) 臓器機能代替部12 臓器機能代替部は、その目的に応じて使い分けられる。
すなわち、肝機能の代替を目的とする場合には、生肝を
用いることもできるし、肝細胞を固定化したバイオリア
クターを用いることもできる。また、腎機能の代替を目
的とする場合には、全腎を用いる。全肝または全腎が用
いられる場合、全肝また全腎は適当な臓器収納部に収納
され、臓器機能代替部を構成する。
(11) Organ Function Substituting Unit 12 The organ function substituting unit is properly used according to its purpose.
That is, for the purpose of substituting for liver function, raw liver can be used, or a bioreactor in which hepatocytes are immobilized can be used. When the purpose is to substitute for renal function, whole kidney is used. When the whole liver or the whole kidney is used, the whole liver or the whole kidney is stored in an appropriate organ storage part and constitutes an organ function replacement part.

【0065】生肝を臓器機能代替部として用いる場合に
は、生肝はヒト、ブタ、ウシ、サル、ヒヒなどの哺乳動
物から摘出したものを用いることができる。なお、ヒト
由来の生肝を用いる場合には、生体由来の肝臓ではな
く、主に脳死患者由来の肝臓を用いる。人工肝臓システ
ム中への摘出肝臓の組み込みは、門脈側を血液流入口、
下大静脈側を血液流出口として接続することにより行う
ことができる。この際、臓器を適当な収納装置に収納し
て用いてもよい。
When the live liver is used as an organ function substitute, the live liver may be one extracted from mammals such as humans, pigs, cows, monkeys and baboons. When a human-derived live liver is used, a liver derived from a brain death patient is mainly used instead of a living body-derived liver. Incorporation of the isolated liver into the artificial liver system consists of a blood inlet on the portal side,
This can be done by connecting the inferior vena cava side as a blood outlet. At this time, the organ may be stored in an appropriate storage device for use.

【0066】また、肝細胞を固定化したバイオリアクタ
ーを臓器機能代替部として用いる場合には、不織布充填
型バイオリアクター、ホローファイバー型バイオリアク
ター[Shatford,R.A.,et al. :J. Surg.Res 53:549(199
2)]、マイクロキャリアー型バイオリアクター[Shnyra,
A: Artif Organs 15:189(1991)]、肝細胞浮遊型バイオ
リアクター[Sakai, Y: Ce11 transp1ant. 8:531(1999)]
などを用いることができる。
When a bioreactor with hepatocytes immobilized is used as an organ function substitute, a nonwoven fabric-filled bioreactor or hollow fiber bioreactor [Shatford, RA, et al .: J. Surg. Res 53 : 549 (199
2)], Microcarrier type bioreactor [Shnyra,
A: Artif Organs 15: 189 (1991)], Hepatocyte floating bioreactor [Sakai, Y: Ce11 transp1ant. 8: 531 (1999)]
Etc. can be used.

【0067】肝細胞は、ヒト、ブタ、ウシ、サル、ヒヒ
などの哺乳動物由来の肝細胞を用いることができる。な
お、ヒト由来の肝細胞を用いる場合には、生体肝臓から
分離した肝細胞ではなく、主に培養株として樹立された
ものを用いる。肝細胞固定化バイオリアクターによる血
液灌流の場合、血液が直接肝細胞と接触して物質交換を
行うことため、全肝型人工肝臓では見られない優れた性
能を発揮する。すなわち、ハイブリッド型人工肝臓は全
肝型人工肝臓に比べて、肝実質細胞が洞様構造を除かれ
て、直接外液と接することにより、より直接的な物質交
換が可能であること、肝細胞分離により血管内皮細胞や
大食細胞の一種であるクッファー細胞等が除かれている
ため異種免疫反応が軽減されること、必要に応じて肝細
胞の量を調節することにより大きさのバリエーションが
可能なことなどの利点を有する。
As the hepatocytes, hepatocytes derived from mammals such as humans, pigs, cows, monkeys and baboons can be used. When human-derived hepatocytes are used, hepatocytes isolated from living liver are not used, but those established mainly as a culture strain are used. In the case of blood perfusion using a hepatocyte-immobilized bioreactor, blood directly contacts the hepatocytes to carry out substance exchange, and thus exhibits excellent performance not seen in a whole liver type artificial liver. That is, compared to whole liver type artificial liver, the hybrid type artificial liver has a more direct substance exchange by removing the sinusoidal structure of hepatocytes and directly contacting with external fluid. Separation eliminates vascular endothelial cells and Kuffer cells, which are a type of macrophage, to reduce the heterogeneous immune response, and the size can be varied by adjusting the amount of hepatocytes as necessary. It has advantages such as nathan.

【0068】一方、全腎を臓器機能代替部として用いる
場合は、全腎はヒト、ブタ、ウシ、サル、ヒヒなどの哺
乳動物から、次のような手術法で摘出したものを用いる
ことができる。なお、ヒト由来の全腎を用いる場合に
は、生体由来の腎臓ではなく、主に脳死患者由来の腎臓
を用いる。すなわち、一つは「両側腎en block摘出法」で
あり、両側腎、両側腎動脈及び近接する腹部大動脈、及
び、両側腎静脈及び近接する下大静脈を、腹部大動脈断
端及び下大静脈断端以外に血液の漏出がないように一塊
にして(en bloc)摘出する方法である。また、もう一つ
は、「片腎摘出法」であり、両側腎の片側ずつを、腎動
脈、腎静脈を腹部大動脈及び下大静脈から分岐する根部
で切離することにより、それぞれ別々に摘出する方法で
ある。
On the other hand, when the whole kidney is used as an organ function substitute part, the whole kidney can be obtained by removing the mammals such as humans, pigs, cows, monkeys and baboons by the following surgical method. . When a human-derived whole kidney is used, a kidney derived from a brain death patient is mainly used instead of a living body-derived kidney. That is, one is the “bilateral renal en block enucleation method”, in which bilateral kidneys, bilateral renal arteries and adjacent abdominal aorta, and bilateral renal veins and adjacent inferior vena cava are abdominal aortic stump and inferior vena cava It is a method of en bloc extraction so that there is no leakage of blood except at the edges. The other is the "single nephrectomy method", in which one side of each bilateral kidney is removed separately by cutting off the renal artery and renal vein at the root branching from the abdominal aorta and inferior vena cava. Is the way to do it.

【0069】人工腎臓システム中への摘出腎臓の組み込
みは、「両側腎en bloc摘出法」では、2ヶ所の腹部大動
脈断端のうち、一端を結紮し、他端を血液流入口とし、
2ヶ所の下大静脈断端のうち、一端を結紮し、他端を血
液流出口として接続することにより行うことができる
「片腎摘出法」では腎動脈、腎静脈を、それぞれ血液流
入口、血液流出口として接続する。尿管は、膀胱近傍で
切離して腎につけた状態で摘出し、尿の流出口とする。
In the "bilateral renal en bloc excision method", one of the two abdominal aortic stumps was ligated and the other end was used as a blood inlet, in order to incorporate the excised kidney into the artificial kidney system.
Of the two inferior vena cava stumps at two locations, one end is ligated and the other end is connected as a blood outlet. In the "single nephrectomy method", the renal artery and the renal vein are respectively connected to the blood inlet and the blood inlet. Connect as a blood outlet. The ureter is cut off near the bladder and attached to the kidney, and is removed to serve as a urine outlet.

【0070】また、図4に示す臓器機能を有する血液回
路を含む人工臓器システムにおいては、臓器機能代替部
は不要であり、臓器機能側血液循環回路を流れる血液に
肝細胞を混合し、かつ小分子老廃物を透析器で除去すれ
ばよい。すなわち、リザーバー16からリザーバー流出
路18、酸素供給部9、加温部10、透析器28、血漿
分離部(B)23、側副路15を通ってリザーバー16
に戻る臓器機能側血液循環回路が臓器機能を有する。さ
らに、臓器機能側血液循環回路を血液のみを流し、血液
中の小分子老廃物を透析器で除去してもよいし、この場
合も該臓器機能側血液循環回路が臓器機能を有する。
Further, in the artificial organ system including the blood circuit having the organ function shown in FIG. 4, the organ function substitute portion is not required, and the blood flowing through the organ function side blood circulation circuit is mixed with hepatocytes and is small in size. The molecular waste may be removed with a dialyzer. That is, the reservoir 16 passes from the reservoir 16 through the reservoir outflow passage 18, the oxygen supply unit 9, the heating unit 10, the dialyzer 28, the plasma separation unit (B) 23, and the collateral passage 15.
Organ function side blood circulation circuit has organ function. Further, only the blood may flow through the organ function side blood circulation circuit, and the small molecule waste products in the blood may be removed by a dialyzer. In this case, the organ function side blood circulation circuit also has the organ function.

【0071】(12) 臓器漏出液回収部13 臓器機能代替部に全肝または全腎を用いる場合、臓器表
面からの漏出液を回収して灌流回路に戻すのが望まし
い。例えば、漏出した液体を臓器機能代替部に容器部を
設け該容器部中に貯めそれをポンプで回路に戻せばよ
い。回収した漏出液は、回路中のどこに戻してもよい
が、例えば臓器機能代替部のすぐ下流や灌流主回路中の
リザーバーが挙げられる。
(12) Organ Leakage Collecting Section 13 When whole liver or whole kidney is used as the organ function substitute section, it is desirable to collect the leaked solution from the organ surface and return it to the perfusion circuit. For example, a container part may be provided in the organ function substituting part for the leaked liquid, and the container part may be stored in the container part and returned to the circuit by a pump. The collected leaked liquid may be returned to any place in the circuit, and examples thereof include a reservoir immediately downstream of the organ function substitute portion and a reservoir in the main perfusion circuit.

【0072】(13) 処理血液分枝部(返血用分流
部)14 処理血液分枝部は臓器機能代替部で処理された血液の一
部が、患者に向かう血液灌流主回路からリザーバーに向
かう側副路に分流する部分である。この部分には、適当
な弁や活栓を設けてもよいし、流量をコントロールする
ためのポンプ等を設けてもよい。この部分は、臓器機能
側循環回路を循環した後に患者へ返血される血液が分流
する返血用分流部でもある。該部分は臓器機能代替部を
含む図2の人工臓器システムにおいては、臓器機能代替
部の下流かつリザーバーの上流に設けられる。
(13) Processed blood branching part (returning flow dividing part) 14 In the processed blood branching part, a part of the blood processed by the organ function substitute part goes from the main blood perfusion circuit to the patient to the reservoir. This is the part that diverts to the collateral road. An appropriate valve or stopcock may be provided in this portion, or a pump or the like for controlling the flow rate may be provided. This part is also a blood return diversion part where the blood returned to the patient after having circulated in the organ function side circulation circuit is diverted. In the artificial organ system of FIG. 2, which includes the organ function replacement part, the part is provided downstream of the organ function replacement part and upstream of the reservoir.

【0073】(14) 側副路15 側副路は、処理血液分枝部で分枝した血液の一部または
血漿分離部で分離した血液の一部を主回路のリザーバー
に送る回路である。当該側副路として、輸液用チューブ
(テルモ社製)、マスターフレックス・シリコンチューブ
(コールパーマー社製)などを用いることができる。
(14) Side auxiliary path 15 The side auxiliary path is a circuit for sending a part of the blood branched in the treated blood branching section or a part of the blood separated in the plasma separating section to the reservoir of the main circuit. Infusion tube as the collateral path
(Made by Terumo), Masterflex Silicon Tube
(Manufactured by Cole Palmer) or the like can be used.

【0074】(15) リザーバー16 リザーバーは、臓器機能代替部が存在する場合、臓器機
能代替部に十分な血液を供給するために、血液を貯留し
ておく部分であり、主回路中に設けられる。患者血液だ
けでは臓器収納装置中の臓器に十分な血液を供給できな
いので、該リザーバーが必要となる。リザーバーの容量
は、1.5〜3Lであり、システム稼動中に臓器機能代替部
が肝臓を代替する場合で約1〜2Lの血液を、臓器機能
代替部が腎臓を代替する場合で約0.5〜1Lの血液を貯留
しておく。
(15) Reservoir 16 The reservoir is a part for storing blood in order to supply sufficient blood to the organ function replacement part when the organ function replacement part is present, and is provided in the main circuit. . The reservoir is necessary because the patient blood alone cannot supply sufficient blood to the organ in the organ storage device. The capacity of the reservoir is 1.5 to 3 L, and about 1 to 2 L of blood when the organ function replacement part replaces the liver and about 0.5 to 1 L when the organ function replacement part replaces the kidney during system operation. Store blood.

【0075】図2に示すLCAP全血灌流システムにおいて
は、血液が灌流する回路内にリザーバーを設ければよ
く、該リザーバー内に臓器収納部の臓器を通過した後に
分流した血液ならびに患者から流出し血液成分分離部お
よび白血球除去部を通過した血液が流入して混合し、再
びリザーバーから流出し臓器収納部の臓器へと流れるよ
うにするのが望ましい。
In the LCAP whole blood perfusion system shown in FIG. 2, a reservoir may be provided in the circuit in which blood is perfused, and the blood that has been diverted after passing through the organ in the organ storage portion and the patient is discharged from the patient. It is desirable that the blood that has passed through the blood component separation unit and the leukocyte removal unit flows in and mixes, and then flows out of the reservoir again and flows into the organ in the organ storage unit.

【0076】図3に示す反復血漿分離灌流システムにお
いては、血液が灌流する回路内にリザーバーを設ければ
よく、該リザーバー内に臓器収納部の臓器を通過し血漿
分離部により血漿を分離された血液および患者から流出
し血漿分離部により分離した血漿が流入して混合し、再
びリザーバーから流出し臓器収納部の臓器へと流れるよ
うにするのが望ましい。
In the repetitive plasma separation / perfusion system shown in FIG. 3, a reservoir may be provided in the circuit for blood perfusion, and the plasma is separated by the plasma separation unit after passing through the organ of the organ storage unit in the reservoir. It is desirable that the blood and the plasma that has flowed out of the patient and that has been separated by the plasma separation unit flow in and mix, and then flow out of the reservoir again and flow into the organ of the organ storage unit.

【0077】また図4に示す臓器機能を有する血液回路
を含む人工臓器システムにおいては、リザーバー部は全
血または全血および肝細胞の混合液を含む。該全血また
は全血および肝細胞の混合液はリザーバー、透析器、血
漿分離部(B)、側副路を循環してリザーバー部に戻
る。流入した血液がよく混合されるように、リザーバー
内の血液はスターラー等により攪拌してもよい。
In the artificial organ system including the blood circuit having the organ function shown in FIG. 4, the reservoir portion contains whole blood or a mixed solution of whole blood and hepatocytes. The whole blood or a mixed solution of whole blood and hepatocytes circulates in the reservoir, the dialyzer, the plasma separation unit (B), and the collateral passage to return to the reservoir unit. The blood in the reservoir may be stirred by a stirrer or the like so that the inflowing blood is well mixed.

【0078】(16) リザーバー流入路17 リザーバー流入路は、血液灌流主回路中のリザーバーへ
血液が流入する流路である。当該流入路として、輸液用
チューブ(テルモ社製)、マスターフレックス・シリコン
チューブ(コールパーマー社製)などを用いることができ
る。
(16) Reservoir inflow passage 17 The reservoir inflow passage is a passage through which blood flows into the reservoir in the main blood perfusion circuit. As the inflow path, an infusion tube (manufactured by Terumo Corp.), a Masterflex silicon tube (manufactured by Cole Palmer), or the like can be used.

【0079】(17) リザーバー流出路18 リザーバー内で混合された血液灌流主回路中を流れる血
液もしくは一部の血液成分が除去された血液ならびに臓
器機能代替部もしくは透析器を通過後に分流された血液
もしくは一部の血液成分が除去された血液がリザーバー
から流出する流路である。
(17) Reservoir outflow passage 18 Blood flowing in the blood perfusion main circuit mixed in the reservoir or blood from which some blood components have been removed, and blood which has been diverted after passing through the organ function replacement portion or dialyzer. Alternatively, it is a flow path through which blood from which some blood components have been removed flows out of the reservoir.

【0080】(18) 分離白血球濃厚血液合流部(返
血用合流部)19 合流部は、臓器機能代替部または透析器から流出した処
理済の血液と血液成分分離部で分離された白血球濃厚血
液とが合流する部分であり、患者側血液循環回路中の血
液成分分離部の下流に設けられる。分離白血球濃厚血液
が血液灌流主回路に合流することなく患者に直接返血さ
れる場合は、この合流部はなくてもよい。この部分は、
返血用分流部から流れてきた返血される血液と患者側血
液循環回路中で分離され患者に返血される血液が合流す
る返血用合流部でもある。
(18) Separated leukocyte-rich blood confluence part (returning blood confluence part) 19 The confluence part is the treated blood flowing out of the organ function substitute part or the dialyzer and the leukocyte-rich blood part separated in the blood component separation part. Is a part where the and are joined, and is provided downstream of the blood component separating part in the blood circulation circuit on the patient side. If the separated leukocyte-enriched blood is directly returned to the patient without merging into the main blood perfusion circuit, this merging portion may be omitted. This part is
It is also a blood return confluence part where the blood returned from the blood flow return part and the blood separated in the patient-side blood circulation circuit and returned to the patient join together.

【0081】(19) 処理血液流路部20 処理血液流路部は、上記(18)で合流した処理血液を
患者に送る管路である。該管路は、注射針やカテーテル
等に接続可能な構造のものが好ましい。例えば、処理血
液流路部として、輸液用チューブ(テルモ社製)、マスタ
ーフレックス・シリコンチューブ(コールパーマー社製)
などを用いることができる。
(19) Processed blood flow path section 20 The processed blood flow path section is a conduit for sending the processed blood combined in (18) above to the patient. The conduit preferably has a structure connectable to an injection needle, a catheter or the like. For example, as a treated blood flow path part, an infusion tube (made by Terumo), a master flex / silicon tube (made by Coal Palmer)
Etc. can be used.

【0082】(20) ポンプ21 ポンプは、血液灌流主回路および側副路中の血液をスム
ースに循環させ、回路中の少なくとも1箇所に設けら
れ、必要に応じて分枝部付近、合流部付近にさらに設け
られる。例えば、図2、図3または図4に示す位置に設
置すれば血液が回路中をスムースに流れる。
(20) Pump 21 The pump smoothly circulates the blood in the main blood perfusion circuit and the collateral passage, is provided at at least one position in the circuit, and near the branching portion and the merging portion as necessary. Is further provided. For example, if it is installed at the position shown in FIG. 2, FIG. 3 or FIG. 4, blood will flow through the circuit smoothly.

【0083】(21) 血漿分離部22、23 血漿分離部は血液成分分離部の一種であり、血液から血
漿を分離する血漿分離器である。上述のように本明細書
において、「血液成分分離部」という場合、「血漿分離
部」も含まれる。
(21) Plasma Separation Units 22 and 23 The plasma separation unit is a type of blood component separation unit, and is a plasma separator for separating plasma from blood. As described above, in the present specification, the term “blood component separation unit” also includes “plasma separation unit”.

【0084】血漿分離部は、中空糸を内蔵するカラムで
あり、中空糸は分子量15万〜25万以上の分子を通過させ
ない半透膜であり、血漿が血液から分離される。この場
合、血液中の血漿の総てが分離されるのではなく、例え
ば、血液の25%〜35%の血漿が分離される。分離される
血漿の割合は、血漿分離部の中空糸の孔サイズや、回路
中を流す血液の流速等により適宜設定することができ
る。
The plasma separating section is a column containing hollow fibers, and the hollow fibers are semipermeable membranes that do not allow passage of molecules having a molecular weight of 150,000 to 250,000 or more, and plasma is separated from blood. In this case, not all of the plasma in the blood is separated, but for example 25% to 35% of the blood plasma is separated. The proportion of plasma to be separated can be appropriately set depending on the pore size of the hollow fiber of the plasma separation unit, the flow rate of blood flowing in the circuit, and the like.

【0085】血漿分離部として、プラズマフロー、カス
ケードフロー(旭メディカル社製)、さらに、人工腎臓
用ホローファイバー、例えば、APS-E、APS-S、PAN-SF、
AM-BCX、AM-BCF、AM-BCP、AM-PC(旭メディカル社製)
などを用いることができる。
As a plasma separating part, plasma flow, cascade flow (manufactured by Asahi Medical Co., Ltd.), and hollow fiber for artificial kidney, such as APS-E, APS-S, PAN-SF,
AM-BCX, AM-BCF, AM-BCP, AM-PC (Made by Asahi Medical)
Etc. can be used.

【0086】中空糸を構成する高分子素材としては、ポ
リエチレン、セルロース・ジ・アセテート、ポリスルホ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、キュプラア
ンモニウムレーヨンなどが挙げられるが、これらに限定
されない。これらの素材は当該技術分野における公知の
製法によって製造することができる。また、フィルター
の平均孔径は、好ましくは0.3μm以下である。ここで、
「平均孔径」とは、白血球除去部において記載した定義
に準ずる。
Examples of the polymer material constituting the hollow fiber include polyethylene, cellulose diacetate, polysulfone, polyacrylonitrile, polyester, cupraammonium rayon and the like, but are not limited thereto. These materials can be manufactured by a manufacturing method known in the art. The average pore size of the filter is preferably 0.3 μm or less. here,
The “average pore size” is in accordance with the definition described in the leukocyte removal part.

【0087】本発明の人工臓器システムは、動物臓器の
ウィルスが患者体内に流入しないものであることが望ま
しいが、ウィルスはほとんどの場合、ほぼ球形をしてお
り、その直径は25〜100nmである。特に、ブタ臓器を用
いた場合に最も問題となるブタレトロウィルス(porcin
e endogenous retrovirus:PERV)は、直径約100nmであ
る。上記に実例を挙げた血漿分離部に用いられる中空糸
の膜は、いずれもこれらを通過させないと考えられる。
In the artificial organ system of the present invention, it is desirable that the virus of the animal organ does not flow into the patient's body, but the virus is almost spherical in most cases and its diameter is 25 to 100 nm. . In particular, the porcin retrovirus (porcin), which is most problematic when using porcine organs
e endogenous retrovirus: PERV) is about 100 nm in diameter. It is considered that none of the hollow fiber membranes used in the plasma separation part exemplified above pass these.

【0088】血漿分離部は、図3に示す反復血漿分離灌
流法および図4に示す臓器機能を有する血液回路を含む
人工臓器システムにおいて用いられる。図3または図4
に示すように、回路中の2ヶ所の部分に設けられ、一方
(血漿分離部(A))は患者からの血液を分離させ、分
離血漿は主回路中をリザーバーへ向かい、もう一方(血
漿分離部(B))は臓器機能代替部または透析器からの
血液を分離させる。臓器機能代替部または透析器からの
血液は、血漿分離部(B)で血漿と血漿分離全血に分流
し、血漿は、血漿流路部(B)を通って血漿分離部(A)
で血漿を分離された全血と全血血漿合流部で合流し、患
者に返血される。また、血漿分離部(B)で分離された
血漿分離全血は、リザーバーにつながる側副回路中に分
流し、患者に返血される前に主回路に戻る。なお、本明
細書において血漿分離部(A)を第1の血漿分離部と、
血漿分離部(B)を第2の血漿分離部とも称する。
The plasma separation unit is used in the artificial plasma system including the repeated plasma separation perfusion method shown in FIG. 3 and the blood circuit having the organ function shown in FIG. 3 or 4
As shown in Fig. 2, it is provided in two parts in the circuit. One (plasma separation part (A)) separates blood from the patient, the separated plasma goes to the reservoir in the main circuit, and the other (plasma separation part). Part (B) separates blood from the organ function replacement part or dialyzer. Blood from the organ function replacement part or dialyzer is split into plasma and plasma-separated whole blood in the plasma separation part (B), and the plasma passes through the plasma flow path part (B) and the plasma separation part (A).
The plasma is combined with the separated whole blood at the plasma confluence part and returned to the patient. In addition, the plasma-separated whole blood separated in the plasma separation unit (B) is diverted into the collateral circuit connected to the reservoir and returns to the main circuit before returning to the patient. In the present specification, the plasma separation part (A) is referred to as a first plasma separation part,
The plasma separation part (B) is also referred to as a second plasma separation part.

【0089】図4に示す、臓器機能を有する回路を含む
人工臓器システムにおいては、透析器により除水される
ため除水された分の水分を必要に応じて回路内に供給す
ることができる。例えば、図4の血漿分離部(A)にお
いて外液流入部を設けそこから中空糸外腔に滅菌した透
析液、維持輸液等を供給すればよい。
In the artificial organ system including the circuit having an organ function shown in FIG. 4, since water is removed by the dialyzer, the removed water can be supplied into the circuit as needed. For example, an external fluid inflow portion may be provided in the plasma separation unit (A) in FIG. 4 and a sterilized dialysate, a maintenance infusion solution, or the like may be supplied to the external cavity of the hollow fiber.

【0090】本発明の人工臓器システムを、患者と直接
接続され、血液成分分離部を含む患者側血液循環回路、
及び臓器機能代替部もしくは臓器機能を有する血液回路
部であって灌流血液を貯留するためのリザーバーを含む
臓器機能側血液循環回路とからなる人工臓器システムと
捉えた場合、患者側血液循環回路を流れる血液は、血漿
分離部(A)で分離され分離血漿がリザーバーに向かい
臓器機能側血液循環回路に合流する。また、臓器機能側
血液循環回路を流れる血液は、血漿分離部(B)で血漿
と血漿分離全血に分流し、血漿は血漿流路部(B)を通
って患者側血液循環回路に合流し、血漿分離全血は臓器
機能側血液循環回路を循環する。
The artificial organ system of the present invention is connected to a patient directly, and a blood circulation circuit on the patient side including a blood component separation unit,
And a blood circuit part having an organ function replacement part or an organ function, and an artificial organ system consisting of an organ function side blood circulation circuit including a reservoir for storing perfused blood, flow through the patient side blood circulation circuit Blood is separated in the plasma separation unit (A), and the separated plasma flows toward the reservoir and joins the blood circulation circuit on the organ function side. Further, the blood flowing in the organ function side blood circulation circuit is split into plasma and plasma separated whole blood in the plasma separation section (B), and the plasma joins the patient side blood circulation circuit through the plasma flow path section (B). , Plasma-separated whole blood circulates in the blood circulation circuit on the organ function side.

【0091】血漿分離部(B)は、臓器機能側循環回路
を循環した後に患者へ返血される血液が分流する返血用
分流部を兼ねる。血漿分離部(B)は、人工臓器システ
ムが臓器機能代替部を含む場合、臓器機能代替部の下流
かつリザーバーの上流に設けられ、臓器機能側血液循環
回路そのものが臓器機能を有する場合は、臓器機能側血
液循環回路中の任意の位置に設けられる。
The plasma separating section (B) also serves as a blood flow dividing section for dividing the blood returned to the patient after circulating in the organ function side circulation circuit. The plasma separation part (B) is provided downstream of the organ function replacement part and upstream of the reservoir when the artificial organ system includes the organ function replacement part, and when the organ function side blood circulation circuit itself has the organ function, It is provided at an arbitrary position in the functional blood circulation circuit.

【0092】(22) 血漿分離全血流路部24 血漿分離全血流路部は、図3に示す反復血漿分離灌流法
において、血漿分離部(A)で血漿を分離された全血が
流れる流路である。血漿分離全血流路として、輸液用チ
ューブ(テルモ社製)、マスターフレックス・シリコンチ
ューブ(コールパーマー社製)などを用いることができ
る。
(22) Plasma-separated whole blood flow passage part 24 The plasma-separated whole blood flow passage part flows the whole blood separated from the plasma in the plasma separation part (A) in the repeated plasma separation perfusion method shown in FIG. It is a flow path. As the plasma-separated whole blood flow path, an infusion tube (manufactured by Terumo Corp.), a master flex / silicon tube (manufactured by Cole Palmer), or the like can be used.

【0093】(23) 全血血漿合流部25(返血用分
流部を兼ねる) 全血血漿合流部は、図3に示す反復血漿分離灌流法およ
び図4に示す臓器機能を有する血液回路を含む人工臓器
システムにおいて、血漿分離部(B)で分離された血漿
と、血漿分離部(A)で血漿を分離された全血が合流す
る、血漿分離部(A)の下流に設けられる部分である。
この部分は、臓器機能側循環回路を循環した後に患者へ
返血される血液が分流する返血用分流部でもある。
(23) Whole blood plasma merging section 25 (also serving as a blood flow dividing section) The whole blood plasma merging section includes the repeated plasma separation perfusion method shown in FIG. 3 and the blood circuit having an organ function shown in FIG. In the artificial organ system, this is a part provided downstream of the plasma separation part (A) where the plasma separated in the plasma separation part (B) and the whole blood separated in the plasma separation part (A) join together. .
This part is also a blood return diversion part where the blood returned to the patient after having circulated in the organ function side circulation circuit is diverted.

【0094】(24) 血漿流路部(A)26 血漿流路部(A)は、図3に示す反復血漿分離灌流法に
おいて、血漿分離部(A)で分離された血漿の流路であ
り、血漿は臓器機能代替部へ向かう血漿流路として、輸
液用チューブ(テルモ社製)、マスターフレックス・シリ
コンチューブ(コールパーマー社製)などを用いることが
できる。
(24) Plasma Flow Channel (A) 26 The plasma flow channel (A) is a flow channel for plasma separated by the plasma separation unit (A) in the repeated plasma separation and perfusion method shown in FIG. For plasma, a transfusion tube (manufactured by Terumo Corp.), a Masterflex silicon tube (manufactured by Cole Palmer), or the like can be used as the plasma flow path toward the organ function alternative portion.

【0095】(25) 血漿流路部(B)27 血漿流路部(B)は、図3に示す反復血漿分離灌流法に
おいて、血漿分離部(B)で分離された血漿の流路であ
り、血漿は患者へ向かう。血漿流路として、輸液用チュ
ーブ(テルモ社製)、マスターフレックス・シリコンチュ
ーブ(コールパーマー社製)などを用いることができる。
(25) Plasma Flow Channel (B) 27 The plasma flow channel (B) is a flow channel for plasma separated by the plasma separation unit (B) in the repeated plasma separation and perfusion method shown in FIG. , Plasma goes to the patient. As the plasma channel, an infusion tube (made by Terumo Corp.), a master flex / silicon tube (made by Cole Palmer), or the like can be used.

【0096】(26) 透析器(ダイアライザー)28 透析器は、リザーバーを循環する血液から小分子の溶存
物質(老廃物)を限外濾過により分離除去しさらに除水
するのに用いられる。透析器には中空糸型、コイル型、
積層型があり、いずれの透析器も用いることができるが
入手容易性の観点から中空糸型透析器が望ましい。中空
糸型透析器は、半透膜でできた内径200ミクロン程度の
極めて細いチューブ状の繊維(中空糸)がプラスチック
の円筒内に数千〜数万本束ねられており、中空糸内を血
液が流れ中空糸外を透析液が流れ小分子物質が分離され
る。透析器としては、APS−E、AM−BCF、AM
−PC(旭メディカル社製)等を用いることができる。
透析器は、ポンプを有する透析装置と連結し、送液等を
行う。透析器では血液中の水分も分離されるため透析器
を通った血液の容積は減少する。このため減少した水分
の量だけ透析液を血液回路中に戻す必要がある。戻す位
置は、リザーバー、透析器、側副路を循環する回路に透
析器により減少した水分を供給できる位置ならばどこで
も良いが、例えば図4に示すように血漿分離部(A)で
供給すれば良い。透析液としては公知の透析液、公知の
維持輸液を用いればよく、例えば、キンダリー、サブラ
ッドA及びB(扶桑薬品)、AKソリタ(清水―武田薬
品)等が挙げられる。
(26) Dialyzer 28 A dialyzer is used for separating and removing small molecule dissolved substances (waste products) from blood circulating in a reservoir by ultrafiltration and further removing water. Hollow fiber type, coil type,
There is a laminated type, and any dialyzer can be used, but a hollow fiber type dialyzer is preferable from the viewpoint of easy availability. Hollow fiber type dialyzer is made of semi-permeable membrane with very thin tube-shaped fibers (hollow fiber) with an inner diameter of about 200 microns bundled in a plastic cylinder in the order of several thousand to tens of thousands. Flow through the hollow fiber, and dialysate flows outside the hollow fiber to separate small molecule substances. As a dialyzer, APS-E, AM-BCF, AM
-PC (manufactured by Asahi Medical Co., Ltd.) or the like can be used.
The dialysis machine is connected to a dialysis machine having a pump to carry out liquid delivery and the like. Since the water content in the blood is also separated in the dialyzer, the volume of blood passing through the dialyzer is reduced. Therefore, it is necessary to return the dialysate into the blood circuit by the amount of the reduced water. The returning position may be any position as long as it can supply the water reduced by the dialyzer to the circuit circulating through the reservoir, the dialyzer, and the collateral passage. For example, as shown in FIG. 4, if the plasma separating unit (A) supplies the water. good. As the dialysate, a known dialysate or a known maintenance infusion may be used, and examples thereof include Kinderley, Subrad A and B (Fuso Yakuhin), AK Solita (Shimizu-Takeda Yakuhin) and the like.

【0097】(27) 肝細胞 本発明の一実施態様では、臓器機能側血液循環回路を循
環する血液に肝細胞を混合して人工臓器システムとして
用いる。血液中に懸濁した肝細胞は肝細胞の状態で肝機
能を発揮し、血液中の老廃物等を分解する。分解された
老廃物は前記透析器において分離され人工臓器システム
から除去される。この点で、肝細胞を血液に混合させた
場合、該混合血液が循環する回路全体が肝機能を代替し
ているということができる。肝細胞は、ヒト、ブタ、ウ
シ、イヌ等の哺乳類由来のものを用いればよい。血液中
の肝細胞の構成物は、血漿分離部(B)の作用により患
者を流れる血液回路中に混入することはないので、ブ
タ、ウシ、イヌ等の異種由来の肝細胞も使用することが
できる。肝細胞は、肝臓をコラゲナーゼ等の酵素により
処理し細胞を単離することにより得ることができる。ま
た、株化肝細胞や造血幹細胞や胚性幹細胞(ES細胞)か
ら分化増殖させた肝細胞の機能を有する肝細胞を用いて
もよい。混合する肝細胞濃度は、1×106〜1×108細胞/m
L、好ましくは5×106〜5×107細胞/mLである。
(27) Hepatocytes In one embodiment of the present invention, hepatocytes are mixed with blood circulating in the blood circulation circuit on the organ function side and used as an artificial organ system. Hepatocytes suspended in blood exert liver function in the state of hepatocytes, and decompose waste products and the like in blood. Decomposed waste is separated in the dialyzer and removed from the artificial organ system. In this respect, when hepatocytes are mixed with blood, it can be said that the entire circuit in which the mixed blood circulates substitutes the liver function. As the hepatocytes, those derived from mammals such as humans, pigs, cows and dogs may be used. Since the composition of hepatocytes in blood does not mix into the blood circuit that flows through the patient due to the action of the plasma separation part (B), hepatocytes of different origin such as pig, cow, dog, etc. may also be used. it can. Hepatocytes can be obtained by treating the liver with an enzyme such as collagenase and isolating the cells. In addition, hepatocytes having the function of hepatocytes differentiated and proliferated from established hepatocytes, hematopoietic stem cells, or embryonic stem cells (ES cells) may be used. Hepatocyte concentration to be mixed is 1 × 10 6 to 1 × 10 8 cells / m 2.
L, preferably 5 × 10 6 to 5 × 10 7 cells / mL.

【0098】なお、臓器機能側血液循環回路中に透析器
が存在する場合(図4の臓器機能を有する血液回路を含
む人工臓器システム)に、肝細胞を血液に混合し得る
が、透析器を有する場合であっても肝細胞の混合は必須
ではなく、毒性物質の解毒分解はできないものの、透析
器で老廃物のかなりの部分を除去できるので、肝細胞が
なくても人工臓器システムとしては有用である。
When a dialyzer is present in the organ function side blood circulation circuit (artificial organ system including the blood circuit having the organ function of FIG. 4), hepatocytes can be mixed with blood. Even if they have it, mixing of hepatocytes is not essential, and although it is not possible to detoxify and decompose toxic substances, it is possible to remove a considerable part of waste products with a dialyzer, so it is useful as an artificial organ system without hepatocytes. Is.

【0099】(28) 患者側血液循環回路と臓器機能
側血液循環回路を連絡する流路 本発明の人工臓器システムを、患者と直接接続され、血
液成分分離部を含む患者側血液循環回路、及び臓器機能
代替部もしくは臓器機能を有する血液回路部であって灌
流血液を貯留するためのリザーバーを含む臓器機能側血
液循環回路とからなる人工臓器システムと捉えた場合、
両回路間で全血または血漿のやりとりを行うための部分
が必要である。図2の人工臓器システムにおいては、白
血球分離血液成分分離部4から白血球除去部7、リザー
バー流入路17を通ってリザーバー16に達する部分が
患者側血液循環回路から臓器機能側血液循環回路へと血
液が流れる流路であり、処理血液分枝部14から分離白
血球濃厚血液合流部19に達する部分が臓器機能側血液
循環回路から患者側血液循環回路へと血液が流れる流路
である。また、図3の人工臓器システムにおいては、血
漿分離部(A)22からリザーバー流入路17を通って
リザーバー16に達する部分が患者側血液循環回路から
臓器機能側血液循環回路へと血液が流れる流路であり、
血漿分離部(B)23から血漿流路部(B)27を通って
全血血漿合流部25に達する部分が臓器機能側血液循環
回路から患者側血液循環回路へと血液が流れる流路であ
る。さらに、図4の臓器機能を有する血液回路を含む人
工臓器システムにおいては、血漿分離部(A)22から
リザーバー流入路17を通ってリザーバー16に達する
部分が患者側血液循環回路から臓器機能側血液循環回路
へと血液が流れる流路であり、血漿分離部(B)23か
ら全血血漿合流部25に達する部分が臓器機能側血液循
環回路から患者側血液循環回路へと血液が流れる流路で
ある。
(28) Channel connecting the blood circulation circuit on the patient side and the blood circulation circuit on the organ function side The artificial organ system of the present invention is directly connected to the patient, and the blood circulation circuit on the patient side including the blood component separation part, and When considered as an artificial organ system consisting of an organ function side blood circulation circuit including a reservoir for storing perfused blood, which is a blood circuit part having an organ function replacement part or organ function,
A part is required for exchanging whole blood or plasma between both circuits. In the artificial organ system shown in FIG. 2, the portion from the white blood cell separation blood component separation unit 4 to the white blood cell removal unit 7 and the reservoir inflow path 17 to reach the reservoir 16 flows from the patient side blood circulation circuit to the organ function side blood circulation circuit. Is a flow path through which the blood flows from the treated blood branching section 14 to the separated leukocyte-rich blood confluence section 19 from the organ function side blood circulation circuit to the patient side blood circulation circuit. Further, in the artificial organ system of FIG. 3, the flow of blood from the plasma separation part (A) 22 through the reservoir inflow path 17 to the reservoir 16 flows from the patient side blood circulation circuit to the organ function side blood circulation circuit. The road,
The part from the plasma separation part (B) 23 through the plasma channel part (B) 27 to the whole blood plasma confluence part 25 is a channel through which blood flows from the organ function side blood circulation circuit to the patient side blood circulation circuit. . Further, in the artificial organ system including the blood circuit having the organ function shown in FIG. 4, the portion from the plasma separation unit (A) 22 through the reservoir inflow path 17 to the reservoir 16 extends from the patient side blood circulation circuit to the organ function side blood. It is a flow path through which blood flows to the circulation circuit, and a part from the plasma separation section (B) 23 to the whole blood plasma confluence section 25 is a flow path through which blood flows from the organ function side blood circulation circuit to the patient side blood circulation circuit. is there.

【0100】(29) その他の機能部分 臓器機能代替部を含む場合は、必要に応じて、臓器機能
代替部の下流には、さらに微粒子除去部等を設置するこ
とができる。微粒子除去部を設置することによって、臓
器機能代替部由来の脱落細胞、肝細胞の破片、微粒子等
を除去することができる。具体的には、微粒子除去部と
しては、中空糸型、平膜型等のフィルターを用いること
ができる。
(29) Other functional parts When an organ function replacement part is included, a fine particle removal part or the like can be further installed downstream of the organ function replacement part, if necessary. By disposing the fine particle removing unit, it is possible to remove the lost cells, hepatocyte debris, fine particles and the like derived from the organ function replacement unit. Specifically, a filter of hollow fiber type, flat membrane type or the like can be used as the fine particle removing section.

【0101】溶存酸素測定部は、流路中を流れる血液の
溶存酸素量をモニターする装置である。溶存酸素測定部
によって得られた溶存酸素値は、酸素ボンベヘ送られ、
酸素ボンベから酸素供給部への酸素供給量が適切に制御
される。溶存酸素測定部としては、溶存酸素メーターOX
300S(東興化学社製)、溶存酸素コントローラーHDO-200
(東興化学社製)などを用いることができる。
The dissolved oxygen measuring unit is a device for monitoring the dissolved oxygen amount of blood flowing in the flow path. The dissolved oxygen value obtained by the dissolved oxygen measuring section is sent to an oxygen cylinder,
The oxygen supply amount from the oxygen cylinder to the oxygen supply unit is appropriately controlled. As a dissolved oxygen measuring unit, a dissolved oxygen meter OX
300S (Toko Kagaku), dissolved oxygen controller HDO-200
(Manufactured by Toko Chemical Co., Ltd.) can be used.

【0102】2.本発明の人工臓器システムによる人工
臓器灌流システムを用いた血液浄化治療 本発明の人工臓器システムによる人工臓器灌流治療を、
図2、図3および図4を用いて説明する。本説明中で各
部分を流れる血液または一部の血液成分が除去された血
液の流速を示したが、これは一例であり患者の状態や臓
器機能代替部の状態により適宜変更し得る。また、各分
流中の血液成分の含有量も一例であり、これも変わり得
る。
2. Blood purification treatment using the artificial organ perfusion system by the artificial organ system of the present invention, artificial organ perfusion treatment by the artificial organ system of the present invention,
This will be described with reference to FIGS. 2, 3 and 4. In the present description, the flow rate of blood flowing through each part or blood from which a part of blood components has been removed is shown, but this is an example, and may be appropriately changed depending on the condition of the patient or the condition of the organ function replacement part. The content of the blood component in each split stream is also an example, and this may change.

【0103】1) 全血直接灌流システムを用いた治療
(図2) まず、肝不全または腎不全患者1に、本発明の人工臓器
システムを接続する。ここで、接続部位としては、患者
の橈側皮静脈や鼡径部大腿静脈が挙げられる。患者から
の血液は、流速50〜150mL/min、より好ましくは、70〜1
20mL/minで全血流路部を通り、血液凝固阻害剤注入部か
ら血液凝固阻害剤の添加を受け、白血球分離血液成分分
離部LCAPに入って、赤血球・血小板・血漿濃厚血液と白
血球濃厚血液とに分けられる。次いで、それぞれ赤血球
・血小板・血漿濃厚血液流路部、白血球濃厚血液流路部
に分流され、赤血球・血小板・血漿濃厚血液は、白血球
除去部に送られる。この際、赤血球・血小板・血漿濃厚
血液は、全血の50〜90%である。その流速は50〜150mL/
minであり、より好ましくは、70〜120mL/minである。一
方、白血球濃厚血液は白血球及び血小板は全血の10〜50
%であり、その流速は10〜150mL/minでありうる。当該
機能部分では、赤血球・血小板・血漿濃厚血液中に残存
する白血球が吸着除去される。白血球除去部から出た血
液は、リザーバー内で側副路を通って送られる至適流量
の赤血球及び血漿を含み白血球を含まないヒト血液と合
流した後、リザーバー流出路を通って免疫グロブリン除
去部に送られる。合流した後リザーバーから流出する血
流の流速は150〜450mL/minであり、より好ましくは、20
0〜320mL/minである。血液成分分離部を通過した後にリ
ザーバーに流入する血液と臓器機能代替部を通過後側副
路に分流しリザーバーに流入する血液の流速の合計は、
該リザーバーから流出する血流の流速と等しくなければ
ならない。免疫グロブリン除去部では、赤血球・血小板
・血漿濃厚血液中の免疫グロブリン、補体等の免疫因子
が除去される。免疫グロブリン除去部から流出した血液
は、酸素供給部に送られ、所望の溶存酸素濃度になるよ
うに、酸素が供給される。酸素供給部を出た血液は、加
温部に送られ、所望の温度に加温される。加温部を出た
血液は、臓器機能代替部〔肝機能代替部(肝臓)、若し
くは腎機能代替部(腎臓)〕に送られる。肝機能代替部
では、血液中の有害物質の解毒、タンパク質の合成、グ
リコーゲンの分解・合成、胆汁の合成等が行われる。肝
臓の場合、胆汁が合成され、総胆管より排泄される。腎
機能代替部では、尿の生成及び排出が行われる。肝機能
代替部もしくは腎機能代替部を出た赤血球・血小板・血
漿濃厚血液は、溶存酸素測定部を通過後、リザーバーか
ら流出する血液量から患者から出てリザーバーに流入す
る血液量を引いた量と同量の血液をリザーバーへ分流す
る。リザーバーへ分流する血液の流速は、具体的には10
0〜300mL/min、より好ましくは、130〜200mL/minであ
る。さらに、白血球濃厚血液と合流し、処理血液流路部
を通って患者の体内に再び戻される。分流後白血球濃厚
血液と合流する前の血液の流速は50〜150mL/minであ
り、より好ましくは、70〜120mL/minである。合流後の
血液の流速は、患者から導出される血液の流速と等しく
あるべきであり、具体的には50〜150mL/min、より好ま
しくは、70〜120mL/minである。なお、溶存酸素測定部
において得られた溶存酸素の測定値は、酸素ボンベに送
られ、酸素ボンベからの酸素供給部への酸素導入量が決
定される。
1) Treatment Using Whole Blood Direct Perfusion System (FIG. 2) First, the artificial organ system of the present invention is connected to a patient 1 with liver failure or renal failure. Here, examples of the connection site include the cephalic vein and groin femoral vein of the patient. Blood from the patient has a flow rate of 50-150 mL / min, more preferably 70-1
It passes through the whole blood flow path at 20 mL / min, receives the blood coagulation inhibitor from the blood coagulation inhibitor injection part, enters the leukocyte separation blood component separation part LCAP, and red blood cell / platelet / plasma rich blood and leukocyte rich blood. Can be divided into Then, the red blood cell / platelet / plasma rich blood flow path portion and the white blood cell rich blood flow path portion are respectively branched, and the red blood cell / platelet / plasma concentrated blood is sent to the white blood cell removing portion. At this time, red blood cells, platelets, and plasma rich blood are 50 to 90% of the whole blood. The flow rate is 50-150 mL /
min, and more preferably 70 to 120 mL / min. On the other hand, leukocyte-enriched blood is 10 to 50% of whole blood in leukocytes and platelets.
%, And the flow rate can be 10-150 mL / min. In the functional portion, white blood cells remaining in red blood cells, platelets, and plasma-enriched blood are adsorbed and removed. The blood discharged from the leukocyte removal unit merges with human blood that contains the optimum amount of red blood cells and plasma and does not contain leukocytes, which is sent through the collateral route in the reservoir, and then passes through the reservoir outflow route to the immunoglobulin removal unit. Sent to. After merging, the flow rate of blood flowing out of the reservoir is 150 to 450 mL / min, and more preferably 20
0 to 320 mL / min. The total flow velocity of the blood flowing into the reservoir after passing through the blood component separation part and the blood flowing into the reservoir after being split into the posterior collateral passage after passing through the organ function substitution part is
It must be equal to the flow rate of blood flow out of the reservoir. The immunoglobulin removing unit removes immune factors such as immunoglobulin and complement in red blood cells, platelets, and plasma-enriched blood. The blood flowing out from the immunoglobulin removing section is sent to the oxygen supply section, and oxygen is supplied so as to have a desired dissolved oxygen concentration. The blood that has left the oxygen supply unit is sent to the heating unit and heated to a desired temperature. The blood that has exited the heating section is sent to an organ function replacement section [liver function replacement section (liver) or kidney function replacement section (kidney)]. In the liver function alternative part, detoxification of harmful substances in blood, protein synthesis, glycogen decomposition / synthesis, bile synthesis and the like are performed. In the liver, bile is synthesized and excreted from the common bile duct. Urine is produced and excreted in the renal function replacement part. Red blood cell / platelet / plasma-rich blood that has left the liver function replacement part or the kidney function replacement part, after passing through the dissolved oxygen measurement part, is the amount of blood flowing out of the reservoir minus the amount of blood flowing out of the patient and flowing into the reservoir. Divide the same amount of blood into the reservoir. The flow rate of blood diverted to the reservoir is 10
It is 0 to 300 mL / min, more preferably 130 to 200 mL / min. Further, it joins with the white blood cell-rich blood and is returned to the patient's body again through the processing blood flow path. The blood flow rate after diverting and before merging with leukocyte-rich blood is 50 to 150 mL / min, and more preferably 70 to 120 mL / min. The blood flow rate after confluence should be equal to the blood flow rate derived from the patient, specifically 50-150 mL / min, more preferably 70-120 mL / min. The measured value of dissolved oxygen obtained in the dissolved oxygen measuring section is sent to an oxygen cylinder to determine the amount of oxygen introduced from the oxygen cylinder to the oxygen supply section.

【0104】本発明の人工臓器システムを、患者と直接
接続され、血液成分分離部を含む患者側血液循環回路、
及び臓器機能代替部もしくは臓器機能を有する血液回路
部であって灌流血液を貯留するためのリザーバーを含む
臓器機能側血液循環回路とからなる人工臓器システムと
捉えた場合、図2に示す人工臓器システムにおいて、患
者からの血液は患者側血液循環回路中の白血球分離血液
成分分離部で赤血球・血小板・血漿濃厚血液と白血球濃
厚血液とに分離され、赤血球・血小板・血漿濃厚血液は
臓器機能側血液循環回路中のリザーバーで臓器機能側血
液循環回路に合流し、白血球濃厚血液は患者側血液循環
回路を通って患者に返血される。臓器機能側血液循環回
路を流れる血液は臓器機能代替部を通って処理され老廃
物等が除去され、処理血液分枝部(返血用分流部)で一
部が分離し、分離白血球濃厚血液合流部(返血用合流
部)で患者側血液循環回路に合流し、患者に返血され
る。
The artificial organ system of the present invention is connected to a patient directly, and a blood circulation circuit on the patient side including a blood component separation unit,
And an organ function side blood circulation section having an organ function and an organ function side blood circulation circuit including a reservoir for storing perfused blood, the artificial organ system shown in FIG. In, the blood from the patient is separated into erythrocyte / platelet / plasma-enriched blood and leukocyte-enriched blood in the leukocyte-separating blood component separation section in the patient-side blood circulation circuit, and erythrocyte / platelet / plasma-enriched blood is circulated on the organ function side. The reservoir in the circuit joins the blood circulation circuit on the organ function side, and the white blood cell-rich blood is returned to the patient through the blood circulation circuit on the patient side. The blood flowing through the organ function side blood circulation circuit is processed through the organ function substitution part to remove waste products, and a part is separated at the processed blood branch part (returning flow dividing part), resulting in the separation of white blood cells with concentrated white blood cells. The blood is merged into the blood circulation circuit on the patient side at the section (returning blood merging section), and the blood is returned to the patient.

【0105】2) 反復血漿分離灌流システムを用いた
治療法(図3) まず、肝不全患者または腎不全患者に、本発明の人工肝
臓システムを接続する。ここで、接続部位としては、患
者の橈側皮静脈や鼡径部大腿静脈が挙げられる。患者か
らの血液は、流速50〜150mL/min、より好ましくは、70
〜120mL/minで全血流路部を通り、血液凝固阻害剤注入
部から血液凝固阻害剤の添加を受け、血漿分離部(A)に
流入する。ここでいう血漿分離部は、多数の中空糸を内
臓する血液浄化療法用カラムであり、中空糸に使われる
半透膜の孔径は、分子量15万〜25万以上の分子を通過さ
せない膜である。中空糸の内腔には、患者から流入する
血液が通り、血漿は半透膜から外腔に浸出し、人工臓器
システムに運ばれる。この際、患者から血漿分離部(A)
に流入する血液のうち、20〜35%の容量が血漿として分
離される。したがって、血漿の流速は、流速15〜50mL/m
in、より好ましくは、30〜40mL/minである。患者から血
漿分離部(A)に流入する血液の流速が100mL/minで、血漿
分離率が30%である場合、血漿の流速は30mL/min、血漿
を分離された残り70%の血液の流速は70mL/minとなる。
2) Treatment Method Using Repeated Plasma Separation and Perfusion System (FIG. 3) First, the artificial liver system of the present invention is connected to a patient with liver failure or renal failure. Here, examples of the connection site include the cephalic vein and groin femoral vein of the patient. Blood from the patient has a flow rate of 50-150 mL / min, more preferably 70
The blood coagulation inhibitor is added from the blood coagulation inhibitor injection part through the whole blood flow path part at about 120 mL / min, and flows into the plasma separation part (A). The plasma separation part here is a column for blood purification therapy containing a large number of hollow fibers, and the pore diameter of the semipermeable membrane used for the hollow fibers is a membrane that does not allow passage of molecules having a molecular weight of 150,000 to 250,000 or more. . Blood that flows in from the patient passes through the hollow fiber lumen, and plasma leaches from the semipermeable membrane into the outer space and is transported to the artificial organ system. At this time, the plasma separation part (A) from the patient
20-35% of the blood flowing into the blood is separated as plasma. Therefore, the plasma flow rate is 15-50 mL / m
in, more preferably 30 to 40 mL / min. When the blood flow rate from the patient to the plasma separation unit (A) is 100 mL / min and the plasma separation rate is 30%, the plasma flow rate is 30 mL / min, and the remaining 70% blood flow rate after plasma separation Is 70 mL / min.

【0106】人工臓器システムは、図3の如く、リザー
バー、定常流ポンプ、白血球除去部、免疫グロブリン除
去部、酸素供給器、加温器、拍動ポンプ機構、及び、臓
器収納装置などから成る。ヒト肝不全または腎不全患者
の治療においては、人工臓器システムには、プライミン
グ・ソリューション(初期充填液)として、白血球を除
いたヒト全血、または、ヒト濃厚赤血球と新鮮凍結血漿
の混合血液があらかじめ満たされている。このような場
合、白血球除去部は不要であり、プライミング・ソリュ
ーションが、新鮮血(全血)のように、白血球が除かれ
ていないものである場合のみ、白血球除去部は必要であ
る。血漿分離部(A)で分離された肝不全血漿または腎不
全血漿は、主回路中のリザーバーで人工臓器機能代替部
を通って分流するヒト全血と合流した後にリザーバー流
出路を通って臓器機能代替部へ向かう。この際、リザー
バーから流出する血流の流速は150〜350mL/minであり、
より好ましくは、200〜320mL/minである。血漿分離部
(A)を通ってリザーバー内に流入する血漿と血漿分離部
(B)を通過し側副路を通ってリザーバーに流入する血液
の流速は、該リザーバーから流出する血流の流速と等し
くなければならない。次いで、この肝不全血漿または腎
不全血漿とヒト全血または一部の血液成分が除去された
血液の混合血液は、免疫グロブリン除去部に運ばれ、血
液中の免疫グロブリン、補体等の免疫因子が除去され
る。免疫グロブリン除去部から流出した血液は、酸素供
給部に送られ、所望の溶存酸素濃度になるように、酸素
が供給される。酸素供給部を出た血液は、加温部に送ら
れ、所望の温度に加温される。加温部を出た血液は、臓
器機能代替部に送られる。臓器機能代替部では、血液中
の肝不全物質の代謝、有害物質の解毒、タンパク質の合
成、グリコーゲンの分解・合成、胆汁の合成等が行わ
れ、ビリルビンは胆汁として総胆管より排泄される。臓
器機能代替部を出た血液は、溶存酸素測定部を通過後、
血漿分離部(B)に流入する。
As shown in FIG. 3, the artificial organ system comprises a reservoir, a constant flow pump, a white blood cell removing section, an immunoglobulin removing section, an oxygen supplier, a warmer, a pulsating pump mechanism, an organ storing device and the like. In the treatment of patients with human liver or renal failure, the artificial organ system is preliminarily filled with human whole blood excluding white blood cells or a mixed blood of human concentrated red blood cells and fresh frozen plasma as a priming solution (initial filling solution). be satisfied. In such a case, the leukocyte removal unit is not necessary, and the leukocyte removal unit is necessary only when the priming solution is one in which leukocytes have not been removed, such as fresh blood (whole blood). Liver-deficient plasma or renal-deficiency plasma separated in the plasma separation part (A) is combined with human whole blood that is diverted through the artificial organ function replacement part in the reservoir in the main circuit, and then the organ function is passed through the reservoir outflow channel. Head to the replacement section. At this time, the flow rate of blood flowing out of the reservoir is 150 to 350 mL / min,
More preferably, it is 200 to 320 mL / min. Plasma separation unit
Plasma that flows into the reservoir through (A) and the plasma separation unit
The flow velocity of blood passing through (B) and flowing into the reservoir through the collateral path must be equal to the flow velocity of blood flowing out of the reservoir. Then, this blood mixture of liver-deficient plasma or renal-deficient plasma and human whole blood or a blood from which some blood components have been removed is carried to an immunoglobulin removal section, where immune factors such as immunoglobulin and complement in blood are contained. Are removed. The blood flowing out from the immunoglobulin removing section is sent to the oxygen supply section, and oxygen is supplied so as to have a desired dissolved oxygen concentration. The blood that has left the oxygen supply unit is sent to the heating unit and heated to a desired temperature. The blood that has exited the heating section is sent to the organ function replacement section. In the organ function substitute part, metabolism of liver failure substances in blood, detoxification of harmful substances, protein synthesis, glycogen decomposition / synthesis, bile synthesis and the like are performed, and bilirubin is excreted as bile from the common bile duct. The blood that has left the organ function replacement part passes through the dissolved oxygen measuring part,
It flows into the plasma separation part (B).

【0107】溶存酸素測定部において得られた溶存酸素
の測定値は、酸素ボンベに送られ、酸素ボンベからの酸
素供給部への酸素導入量が決定される。血漿分離部
(B)では、アンモニアなどの肝不全物質やビリルビン
の減少した患者血液から、血漿が分離され、残りの全血
は、リザーバーにもどる。血漿分離部(B)で分離され
た血漿は、血液合流部において、血漿分離部(A)から
運ばれた血漿分離全血と合流し、患者体内に戻される。
血漿分離部(B)で血漿を分離された後、リザーバーへ
流入する血液の流速は、上記のリザーバーを流出して主
回路を灌流する血液の流速から血漿分離部(A)からリザ
ーバーへ流入する血漿の流速を引いた流速と等しくある
べきであり、具体的には100〜300mL/min、より好ましく
は、130〜200mL/minである。血漿分離部(B)で分離さ
れる血漿の流速は、血漿分離部(A)で分離される血漿
の流速と等しくあるべきであり、具体的には流速15〜50
mL/min、より好ましくは、30〜40mL/minである。血漿の
流速は約30mL/minであり、血漿分離部(A)からの70mL/
minの流速の血液と合流し、100mL/minの流速で患者体内
に戻る。
The measured value of dissolved oxygen obtained in the dissolved oxygen measuring section is sent to an oxygen cylinder, and the amount of oxygen introduced from the oxygen cylinder to the oxygen supply section is determined. In the plasma separation part (B), plasma is separated from the patient blood depleted in liver failure substances such as ammonia and bilirubin, and the remaining whole blood returns to the reservoir. The plasma separated by the plasma separation unit (B) is combined with the plasma-separated whole blood carried from the plasma separation unit (A) at the blood confluence unit, and returned to the patient.
After plasma is separated in the plasma separation unit (B), the flow rate of blood flowing into the reservoir is from the flow rate of blood flowing out of the reservoir and perfusing the main circuit to the reservoir from the plasma separation unit (A). It should be equal to the flow rate minus the plasma flow rate, specifically 100-300 mL / min, more preferably 130-200 mL / min. The flow rate of plasma separated in the plasma separation section (B) should be equal to the flow rate of plasma separated in the plasma separation section (A), specifically, a flow rate of 15-50
mL / min, more preferably 30-40 mL / min. The flow rate of plasma is about 30 mL / min, 70 mL / min from the plasma separation part (A)
It merges with blood at a flow rate of min and returns to the patient's body at a flow rate of 100 mL / min.

【0108】この灌流治療法においては、アルブミンな
どは半透膜を通過するが、全血直接灌流治療法の場合に
較べて量は遥かに少ない。また、ヒト以外の動物の異種
臓器、例えばブタ肝臓から運ばれてくる異種ウイルス
は、血漿分離部の半透膜を通過できないので、ウイルス
の患者体内への流入を防ぐことができる。したがって、
人工肝臓の灌流方式としては、反復血漿分離灌流法は、
全血直接灌流治療法より患者への副作用が少ない方法で
あると考えられる。
In this perfusion treatment method, albumin and the like pass through the semipermeable membrane, but the amount thereof is much smaller than that in the whole blood direct perfusion treatment method. Further, since a heterologous virus carried from a non-human animal, for example, a liver of a pig, cannot pass through the semipermeable membrane of the plasma separation part, the virus can be prevented from flowing into the patient's body. Therefore,
As the artificial liver perfusion method, the repeated plasma separation perfusion method is
It is considered that this method has fewer side effects on patients than the whole blood direct perfusion treatment method.

【0109】本発明の人工臓器システムを、患者と直接
接続され、血液成分分離部を含む患者側血液循環回路、
及び臓器機能代替部もしくは臓器機能を有する血液回路
部であって灌流血液を貯留するためのリザーバーを含む
臓器機能側血液循環回路とからなる人工臓器システムと
捉えた場合、図3に示す人工臓器システムにおいて、患
者からの血液は患者側血液循環回路中の血漿分離部
(A)で分離され、分離された血漿はリザーバーで臓器
機能側血液循環回路に合流し、血漿を分離除去された血
液は患者側血液循環回路を通って患者に返血される。臓
器機能側血液循環回路を流れる血液は臓器機能代替部を
通って処理され老廃物等が除去され、血漿分離部(B)
で分離され、分離された血漿は全血血漿合流部(返血用
合流部)で患者側血液循環回路に合流し、患者に返血さ
れる。
The artificial organ system of the present invention is connected to a patient directly, and a blood circulation circuit on the patient side including a blood component separation unit,
And an organ function substitute portion or a blood circuit portion having an organ function and an organ function side blood circulation circuit including a reservoir for storing perfused blood, the artificial organ system shown in FIG. In, the blood from the patient is separated in the plasma separation part (A) in the blood circulation circuit on the patient side, the separated plasma joins the blood circulation circuit on the organ function side in the reservoir, and the blood from which plasma has been separated and removed is the patient Blood is returned to the patient through the side circulation circuit. Blood flowing through the blood circulation circuit on the organ function side is processed through the organ function substitute section to remove waste products and the plasma separation section (B).
The separated plasma is merged into the blood circulation circuit on the patient side at the whole blood plasma merging portion (returning blood merging portion) and returned to the patient.

【0110】3) 臓器機能を有する血液回路を含む人
工臓器システムを用いた灌流法(図4) まず、肝不全患者または腎不全患者に、本発明の人工肝
臓システムを接続する。ここで、接続部位としては、患
者の橈側皮静脈や鼡径部大腿静脈が挙げられる。患者か
らの血液は、流速50〜150mL/min、より好ましくは、70
〜120mL/minで全血流路部を通り、血液凝固阻害剤注入
部から血液凝固阻害剤の添加を受け、血漿分離部(A)に
流入する。ここでいう血漿分離部は、多数の中空糸を内
臓する血液浄化療法用カラムであり、中空糸に使われる
半透膜の孔径は、分子量15万〜25万以上の分子を通過さ
せない膜である。中空糸の内腔には、患者から流入する
血液が通り、血漿は半透膜から外腔に浸出し、人工臓器
システムに運ばれる。この際、患者から血漿分離部(A)
に流入する血液のうち、20〜35%の容量が血漿として分
離される。したがって、血漿の流速は、流速15〜50mL/m
in、より好ましくは、30〜40mL/minである。患者から血
漿分離部(A)に流入する血液の流速が100mL/minで、血漿
分離率が30%である場合、血漿の流速は30mL/min、血漿
を分離された残り70%の血液の流速は70mL/minとなる。
3) Perfusion Method Using Artificial Organ System Including Blood Circuit Having Organ Function (FIG. 4) First, the artificial liver system of the present invention is connected to a patient with liver failure or renal failure. Here, examples of the connection site include the cephalic vein and groin femoral vein of the patient. Blood from the patient has a flow rate of 50-150 mL / min, more preferably 70
The blood coagulation inhibitor is added from the blood coagulation inhibitor injection part through the whole blood flow path part at about 120 mL / min, and flows into the plasma separation part (A). The plasma separation part here is a column for blood purification therapy containing a large number of hollow fibers, and the pore diameter of the semipermeable membrane used for the hollow fibers is a membrane that does not allow passage of molecules having a molecular weight of 150,000 to 250,000 or more. . Blood that flows in from the patient passes through the hollow fiber lumen, and plasma leaches from the semipermeable membrane into the outer space and is transported to the artificial organ system. At this time, the plasma separation part (A) from the patient
20-35% of the blood flowing into the blood is separated as plasma. Therefore, the plasma flow rate is 15-50 mL / m
in, more preferably 30 to 40 mL / min. When the blood flow rate from the patient to the plasma separation unit (A) is 100 mL / min and the plasma separation rate is 30%, the plasma flow rate is 30 mL / min, and the remaining 70% blood flow rate after plasma separation Is 70 mL / min.

【0111】人工臓器システムは、図4の如く、リザー
バー、定常流ポンプ、白血球除去部、免疫グロブリン除
去部、酸素供給器、加温器、透析器等からなる。ヒト肝
不全または腎不全患者の治療においては、人工臓器シス
テムには、プライミング・ソリューション(初期充填
液)として、白血球を除いたヒト全血、または、ヒト濃
厚赤血球と新鮮凍結血漿の混合血液があらかじめ満たさ
れている。このような場合、白血球除去部は不要であ
り、プライミング・ソリューションが、新鮮血(全血)
のように、白血球が除かれていないものである場合の
み、白血球除去部は必要である。図3中に白血球除去部
は示されていないが、例えば免疫グロブリン除去部の上
流部に設置すればよい。さらに、リザーバー、透析器、
側副路を循環する血液中には、必要に応じて肝細胞が混
合される。血漿分離部(A)で分離された肝不全血漿また
は腎不全血漿は、免疫グロブリン除去部を通ってさらに
主回路中のリザーバーを通って透析器へ向かう。免疫グ
ロブリン除去部では血液中の免疫グロブリン、補体等の
免疫因子が除去される。この際、リザーバーから流出す
る血液の流速は150〜350mL/minであり、より好ましく
は、200〜320mL/minである。血漿分離部(A)を通ってリ
ザーバー内に流入する血漿と血漿分離部(B)を通過し側
副路を通ってリザーバーに流入する血液の流速は、該リ
ザーバーから流出する血流の流速と等しくなければなら
ない。リザーバーから流出した血液は、酸素供給部に送
られ、所望の溶存酸素濃度になるように、酸素が供給さ
れる。酸素供給部を出た血液は、加温部に送られ、所望
の温度に加温される。加温部を出た血液は、透析器に送
られる。透析器では、血液循環流路とは半透膜を隔てて
透析液が循環しており、血液中の小分子量の毒性物質が
除去される。この際、リザーバー、透析器および側副路
を循環する血液中に肝細胞が混合されている場合は、該
肝細胞の働きで血液中の肝不全物質の代謝、有害物質等
の解毒、蛋白質の合成、グリコーゲンの分解・合成、胆
汁の合成等が行われ、この際に産生された小分子量の不
要な毒性物質は、前記透析器で除去される。透析器を出
た血液は、血漿分離部(B)に流入する。リザーバー、透
析器および側副路を循環する流路中には、必要に応じて
溶存酸素測定部が設置されていてもよい。溶存酸素測定
部において得られた溶存酸素の測定値は、酸素ボンベに
送られ、酸素ボンベからの酸素供給部への酸素導入量が
決定される。血漿分離部(B)では、アンモニアなどの
肝不全物質やビリルビンの減少した患者血液から、血漿
が分離され、残りの全血は、リザーバーにもどる。血漿
分離部(B)で分離された血漿は、血液合流部におい
て、血漿分離部(A)から運ばれた血漿分離全血と合流
し、患者体内に戻される。血漿分離部(B)で血漿を分
離された後、リザーバーへ流入する血液の流速は、上記
のリザーバーを流出して主回路を灌流する血液の流速か
ら血漿分離部(A)からリザーバーへ流入する血漿の流速
を引いた流速と等しくあるべきであり、具体的には100
〜300mL/min、より好ましくは、130〜200mL/minであ
る。血漿分離部(B)で分離される血漿の流速は、血漿
分離部(A)で分離される血漿の流速と等しくあるべき
であり、具体的には流速15〜50mL/min、より好ましく
は、30〜40mL/minである。血漿の流速は約30mL/minであ
り、血漿分離部(A)からの70mL/minの流速の血液と合
流し、100mL/minの流速で患者体内に戻る。さらに、図
4に示す人工臓器システムにおいては透析器でリザーバ
ー、透析器および側副路を循環する流路中血液中の水分
が除去される。この除去された水分は、リザーバー、透
析器および側副路を循環する流路中に戻す必要があり、
例えば、血漿分離部(A)において、除去された水分の除
去流速と同じ流速で維持輸液等を供給すればよい。この
際の流速は、例えば透析器に外から流入する液が50mL/m
in.、透析器から流出する液が100mL/min.、血漿分離部
(A)において外から流入する液が50mL/min.である。
As shown in FIG. 4, the artificial organ system comprises a reservoir, a constant flow pump, a white blood cell removing section, an immunoglobulin removing section, an oxygen supplier, a warmer, a dialyzer and the like. In the treatment of patients with human liver or renal failure, the artificial organ system is preliminarily filled with human whole blood excluding white blood cells or a mixed blood of human concentrated red blood cells and fresh frozen plasma as a priming solution (initial filling solution). be satisfied. In such cases, the white blood cell depletion part is not necessary, and the priming solution does not require fresh blood (whole blood).
The white blood cell removing unit is necessary only when the white blood cells have not been removed, as in the above. Although the leukocyte removal unit is not shown in FIG. 3, it may be installed upstream of the immunoglobulin removal unit, for example. In addition, reservoir, dialyzer,
If necessary, hepatocytes are mixed in the blood circulating in the collateral passage. The hepatic failure plasma or renal failure plasma separated in the plasma separation section (A) goes through the immunoglobulin removal section and further through the reservoir in the main circuit to the dialyzer. In the immunoglobulin removing portion, immune factors such as immunoglobulin and complement in blood are removed. At this time, the flow rate of blood flowing out from the reservoir is 150 to 350 mL / min, and more preferably 200 to 320 mL / min. The flow rate of the blood flowing into the reservoir through the plasma separation unit (A) and the blood flow passing through the plasma separation unit (B) and the collateral passage into the reservoir is equal to the flow speed of the blood flow flowing out of the reservoir. Must be equal. The blood flowing out from the reservoir is sent to the oxygen supply unit, and oxygen is supplied so as to have a desired dissolved oxygen concentration. The blood that has left the oxygen supply unit is sent to the heating unit and heated to a desired temperature. The blood that has left the heating section is sent to the dialyzer. In the dialyzer, the dialysate circulates across the blood circulation flow path through a semipermeable membrane, and removes small molecular weight toxic substances in blood. At this time, when hepatocytes are mixed in the blood circulating through the reservoir, dialyzer and collateral passage, the liver cells act to metabolize liver failure substances in the blood, detoxify harmful substances, etc. Synthesis, decomposition / synthesis of glycogen, synthesis of bile, etc. are performed, and unnecessary toxic substances having a small molecular weight produced at this time are removed by the dialyzer. The blood that has left the dialyzer flows into the plasma separation unit (B). If necessary, a dissolved oxygen measuring unit may be installed in the flow path that circulates through the reservoir, the dialyzer, and the collateral passage. The measured value of dissolved oxygen obtained in the dissolved oxygen measuring section is sent to an oxygen cylinder, and the amount of oxygen introduced from the oxygen cylinder to the oxygen supply section is determined. In the plasma separation part (B), plasma is separated from the patient blood depleted in liver failure substances such as ammonia and bilirubin, and the remaining whole blood returns to the reservoir. The plasma separated by the plasma separation unit (B) is combined with the plasma-separated whole blood carried from the plasma separation unit (A) at the blood confluence unit, and returned to the patient. After plasma is separated in the plasma separation unit (B), the flow rate of blood flowing into the reservoir is such that the flow rate of blood flowing out of the reservoir and perfusing the main circuit flows from the plasma separation unit (A) into the reservoir. Should be equal to the plasma flow rate minus the flow rate, specifically 100
~ 300 mL / min, more preferably 130-200 mL / min. The flow rate of plasma separated in the plasma separation section (B) should be equal to the flow rate of plasma separated in the plasma separation section (A), specifically, a flow rate of 15 to 50 mL / min, more preferably, 30-40 mL / min. The flow rate of plasma is about 30 mL / min, merges with blood at a flow rate of 70 mL / min from the plasma separation part (A), and returns to the patient body at a flow rate of 100 mL / min. Further, in the artificial organ system shown in FIG. 4, water in the blood in the flow path circulating through the reservoir, the dialyzer and the collateral passage is removed by the dialyzer. This removed water must be returned to the flow path circulating through the reservoir, dialyzer and collateral path,
For example, in the plasma separation unit (A), the maintenance infusion or the like may be supplied at the same flow rate as the removal flow rate of the removed water. The flow rate at this time is, for example, 50 mL / m
In, the liquid flowing out from the dialyzer is 100 mL / min., and the liquid flowing in from the outside in the plasma separation part (A) is 50 mL / min.

【0112】本発明の人工臓器システムを、患者と直接
接続され、血液成分分離部を含む患者側血液循環回路、
及び臓器機能代替部もしくは臓器機能を有する血液回路
部であって灌流血液を貯留するためのリザーバーを含む
臓器機能側血液循環回路とからなる人工臓器システムと
捉えた場合、図3に示す人工臓器システムにおいて、患
者からの血液は患者側血液循環回路中の血漿分離部
(A)で分離され、分離された血漿はリザーバーで臓器
機能側血液循環回路に合流し、血漿を分離除去された血
液は患者側血液循環回路を通って患者に返血される。臓
器機能側血液循環回路を流れる血液は血液に混合された
肝細胞および透析器により処理され老廃物等が除去さ
れ、血漿分離部(B)で分離され、分離された血漿は全
血血漿合流部(返血用合流部)で患者側血液循環回路に
合流し、患者に返血される。
The artificial organ system of the present invention comprises a blood circulation circuit on the patient side, which is directly connected to the patient and includes a blood component separation unit,
And an organ function substitute portion or a blood circuit portion having an organ function and an organ function side blood circulation circuit including a reservoir for storing perfused blood, the artificial organ system shown in FIG. In, the blood from the patient is separated in the plasma separation part (A) in the blood circulation circuit on the patient side, the separated plasma joins the blood circulation circuit on the organ function side in the reservoir, and the blood from which plasma has been separated and removed is the patient Blood is returned to the patient through the side circulation circuit. Blood flowing through the organ function side blood circulation circuit is treated with hepatocytes mixed with blood and a dialyzer to remove waste products, and is separated in the plasma separation part (B). The separated plasma is the whole blood plasma confluence part. The blood is joined to the patient's blood circulation circuit at the (returning blood merging section) and returned to the patient.

【0113】3.本発明の人工臓器システムの性能評価 (1) 人工肝臓システムの性能評価 人工肝臓システムの性能評価は、肝不全モデル用動物を
使用して、以下のように、GOT/GPT活性上昇の有無、被
験体の頭蓋内圧、血中アンモニア濃度、胆汁産生、灌流
後の肝組織の色、血液凝固の有無、肝組織の柔軟度、お
よび、肝不全モデル動物の生存期間と副作用の有無等に
より評価することができる。
3. Performance Evaluation of Artificial Organ System of the Present Invention (1) Performance Evaluation of Artificial Liver System The performance evaluation of the artificial liver system was carried out by using animals for liver failure model as follows to examine whether GOT / GPT activity increased or not. To evaluate by intracranial pressure of the body, blood ammonia concentration, bile production, color of liver tissue after perfusion, presence or absence of blood coagulation, flexibility of liver tissue, survival time of liver failure model animal and presence of side effects etc. You can

【0114】 肝不全モデルの作製 肝不全モデル用動物としては、イヌ(例えば、シェパー
ド犬)などを使用することができる。例えばイヌ肝不全
モデルは、以下のようにして作製することができる。ま
ず、全身麻酔後、頭蓋骨を穿頭して脳室内に頭蓋内圧測
定用カテーテルを挿入、留置し、外頚静脈には灌流用カ
テーテルを挿入、留置する。門脈-下大動脈の吻合を行
い、それより肝臓側において、門脈は結紮切離し、肝動
脈、および総胆管周囲にはテープを回し、遠隔操作でこ
れを締めることができるようにしておく。その状態で5
時間経過を観察して血中アンモニア濃度が上昇するのを
待つ。5時間後から灌流治療を開始するが、その直前に
肝門部における動脈および総胆管を上記テープによって
2時間結紮することによりイヌの肝臓を完全阻血状態に
置き、2時間後に開放する。この手術および手技操作に
より、イヌを肝不全状態にすることができる。
Preparation of Liver Failure Model As a liver failure model animal, a dog (eg, shepherd dog) or the like can be used. For example, a canine liver failure model can be prepared as follows. First, after general anesthesia, the skull is punctured and an intracranial pressure measurement catheter is inserted and left in the ventricle, and a perfusion catheter is inserted and left in the external jugular vein. An anastomosis of the portal vein-inferior aorta is performed. On the liver side of the anastomosis, the portal vein is ligated and cut off, and a tape is wrapped around the hepatic artery and the common bile duct so that it can be remotely tightened. 5 in that state
Observe the passage of time and wait until the blood ammonia concentration rises. The perfusion treatment is started 5 hours later, but immediately before that, the arteries in the hilum of the liver and the common bile duct are ligated with the above tape for 2 hours to put the dog's liver in a completely ischemic state and opened 2 hours later. This surgery and manual manipulation can put the dog in a liver failure state.

【0115】 灌流通過障害の有無 灌流が障害なく続行可能であるか否かを調べることによ
り、使用した人工肝臓システムが、超急性拒絶反応を生
じずに灌流することが可能であるか否かを評価すること
ができる。従来の全肝型人工肝臓の場合、肝臓内への流
入血液が血管内皮細胞に対し超急性拒絶反応を起こし、
それに起因する灌流回路の通過障害が生じ得る。また、
ハイブリッド型人工肝臓の場合でも、流入血液が肝細胞
に対し超急性拒絶反応を起こし得る。
Presence / absence of perfusion obstruction Whether or not the artificial liver system used can be perfused without causing hyperacute rejection by examining whether or not perfusion can continue without obstruction. Can be evaluated. In the case of the conventional whole liver type artificial liver, the blood flowing into the liver causes a hyperacute rejection reaction against vascular endothelial cells,
As a result, obstruction of passage of the perfusion circuit may occur. Also,
Even in the case of a hybrid artificial liver, the inflowing blood can cause hyperacute rejection of hepatocytes.

【0116】灌流が障害なく続行されれば、使用した人
工肝臓システムは、超急性拒絶反応を生じることなく良
好に灌流を行うことができると評価することができ、灌
流が灌流開始後1時間以内に、灌流不能となった場合に
は、使用した人工肝臓システムは、血液灌流には不適で
あると評価することができる。
It can be assessed that the artificial liver system used is able to perform a good perfusion without hyperacute rejection if the perfusion is continued without obstruction, and the perfusion is within 1 hour after the start of the perfusion. In particular, if it becomes impossible to perfuse, the artificial liver system used can be evaluated as unsuitable for blood perfusion.

【0117】 GOT/GPT活性上昇の有無 GOT(グルタミン酸オキサロ酢酸トランスアミナー
ゼ)、GPT(グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナー
ゼ)等の酵素は、肝細胞が破壊されると、肝細胞内から
血中に流出する。したがって、肝臓から出た血液中のGO
TおよびGPT値を調べることによって、肝臓において、肝
細胞壊死や破壊が生じているか否かを調べることができ
る。すなわち、肝臓から出た血液中のGOTおよび/または
GPT値の経時的な上昇が認められれば、肝臓において肝
細胞の死滅が生じており、保存中の肝臓または人工肝臓
システム中の肝臓の肝機能は経時的に低下すると評価す
ることができ、上昇が認められなければ、肝細胞の死滅
は生じず、保存中の肝臓または人工肝臓システム中の肝
機能は維持されると評価することができる。
Presence / absence of GOT / GPT activity increase Enzymes such as GOT (glutamate oxaloacetate transaminase) and GPT (glutamate pyruvate transaminase) flow out from hepatocytes into blood when hepatocytes are destroyed. Therefore, GO in blood from the liver
By examining the T and GPT values, it is possible to examine whether hepatocyte necrosis or destruction has occurred in the liver. That is, GOT in blood from the liver and / or
If an increase in GPT value with time is observed, it can be evaluated that liver cell death has occurred in the liver, and that liver function of the liver during storage or in the artificial liver system decreases over time. If it is not observed, death of hepatocytes does not occur, and it can be evaluated that liver function in the preserved liver or artificial liver system is maintained.

【0118】 被験体の頭蓋内圧および血中アンモニ
ア濃度 被験体は肝不全時には、頭蓋内圧および血中アンモニア
濃度が上昇する。従って、これらの値が上昇しなけれ
ば、使用した人工肝臓システムは、良好に被験体の肝機
能を発揮していると評価することができる。
Subject's Intracranial Pressure and Blood Ammonia Concentration The subject's intracranial pressure and blood ammonia concentration are elevated during liver failure. Therefore, if these values do not increase, it can be evaluated that the artificial liver system used is exhibiting good liver function of the subject.

【0119】 胆汁産生、肝臓の灌流後の肝組織の
色、血液凝固の有無、肝組織の柔軟度 全肝型人工肝臓システムの肝臓について、総胆管からの
胆汁産生を調べることにより、肝臓が機能しているかど
うかを評価することができる。胆汁産生がなければ、そ
の肝臓は機能していないと考えられる。
Bile production, color of liver tissue after liver perfusion, presence / absence of blood coagulation, flexibility of liver tissue In the liver of the whole liver type artificial liver system, bile production from the common bile duct was examined to determine the function of the liver. You can evaluate whether you are doing. Without bile production, the liver is considered non-functional.

【0120】また、灌流終了後にシステムを分解し、血
液凝固の有無、肝臓の色および肝臓の軟らかさを調べる
ことにより、より詳細に評価することができる。例え
ば、血液凝固が認められず、肝臓が赤褐色で且つ摘出当
初の柔らかさを保っていたならば、使用した肝臓保存装
置または全肝型人工肝臓システムは、血液凝固が生じ
ず、保存・灌流は良好に行われたと評価することができ
る。逆に、肝臓表面の一部または全体が黒紫色になり、
硬く緊満した状態になっていたならば、使用した全肝型
人工肝臓システム内部に、異種免疫反応等による血液凝
固が生じ、灌流は良好には行われなかったと評価され
る。
Further, the system can be disassembled after the end of perfusion, and the presence or absence of blood coagulation, the color of the liver, and the softness of the liver can be examined to make more detailed evaluation. For example, if blood coagulation was not observed, and the liver was reddish brown and kept soft at the time of extraction, the liver preservation device or whole liver type artificial liver system used did not cause blood coagulation and could not be preserved or perfused. It can be evaluated as well done. Conversely, part or all of the liver surface turns black purple,
If the patient was in a firm and tense state, it is estimated that perfusion was not performed well due to blood coagulation due to a heterogeneous immune reaction or the like inside the whole liver type artificial liver system used.

【0121】本発明の人工肝臓システムは、通過障害を
生じることなく、良好な灌流の使用期間中にわたって維
持することができる。また、GOT/GPT活性の上昇も認め
られず、使用期間中、肝細胞の肝機能は使用当初と変わ
りなく維持される。さらに、肝不全被験体における頭蓋
内圧は低下し、血中アンモニアは上昇が抑制される。特
に、本発明の人工肝臓システムにおいては、従来全肝型
人工肝臓において生じていた、血液に対する血管内皮細
胞の超急性拒絶反応が生じないため、それに起因する灌
流回路の通過障害を抑えることができ、従来の人工肝臓
システムに比べて灌流可能時間を延長することが可能で
ある。さらに、血液成分分離装置によって、白血球濃厚
液を回路の最初の部分において分離して直接的に患者体
内に返血することにより、患者体内からの白血球の著明
な減少を防ぐことができる。また、肝機能代替部を灌流
する血液から白血球を可及的に除くことにより、免疫吸
着除去装置を節約することができる。このような利点か
ら、本発明の人工肝臓システムは、臨床現場において、
従来に比べて好結果な臨床成績を期待することができ
る。本発明の人工肝臓システムでは、良好な灌流効率が
得られる。なお、「灌流効率」とは、人工肝臓システム中
に流入した血液量に対する、肝機能代替部で処理される
血液量の割合を百分率で表した値をいう。すなわち、灌
流効率は、肝不全患者由来の血液が肝機能代替部へと送
られる割合を表すものであり、従って、この値が高いほ
ど、患者由来の血液は十分な肝機能処理を受けることが
できることを意味する。
The artificial liver system of the present invention can be maintained over a period of good perfusion use without obstruction of passage. In addition, no increase in GOT / GPT activity was observed, and the liver function of hepatocytes was maintained during the period of use as it was at the beginning. In addition, intracranial pressure is reduced and elevated blood ammonia is suppressed in subjects with liver failure. In particular, in the artificial liver system of the present invention, the hyperacute rejection reaction of vascular endothelial cells to blood, which has conventionally occurred in the whole liver type artificial liver, does not occur, so that it is possible to suppress the obstruction of passage of the perfusion circuit. It is possible to extend the perfusable time as compared with the conventional artificial liver system. Furthermore, the blood component separation device separates the leukocyte concentrate in the first portion of the circuit and directly returns the blood to the patient's body, whereby it is possible to prevent a marked decrease in the white blood cells from the patient's body. In addition, by removing leukocytes from the blood perfused through the liver function replacement part as much as possible, the immunoadsorption removal device can be saved. Due to these advantages, the artificial liver system of the present invention can be used in clinical settings.
You can expect better clinical results than before. The artificial liver system of the present invention provides good perfusion efficiency. The term "perfusion efficiency" refers to the value of the ratio of the blood volume processed by the liver function replacement part to the blood volume that flows into the artificial liver system, expressed as a percentage. That is, the perfusion efficiency represents the rate at which blood from a patient with liver failure is sent to the liver function replacement site. Therefore, the higher this value, the more likely the blood from a patient is to undergo sufficient liver function treatment. It means that you can do it.

【0122】(2) 人工腎臓システムの性能評価 人工腎臓システムの性能は、腎不全モデル用動物を使用
して、以下のように、腎臓からの尿排出量、腎臓のクレ
アチニン・クリアランス、被験体の血中クレアチニンお
よび尿素窒素濃度、灌流後の腎組織の色、血液凝固の有
無、腎組織の柔軟度、および、腎不全モデル動物におけ
る副作用の有無等により評価することができる。
(2) Performance Evaluation of Artificial Kidney System The performance of the artificial kidney system was evaluated using the animal for renal failure model, as follows, urinary excretion from the kidney, creatinine clearance of the kidney, and of the subject. It can be evaluated by blood creatinine and urea nitrogen concentrations, color of renal tissue after perfusion, presence / absence of blood coagulation, flexibility of renal tissue, and presence / absence of side effects in renal failure model animals.

【0123】 腎不全モデルの作製 腎不全モデル用動物としては、イヌ(例えば、シェパー
ド犬)などを使用することができる。例えばイヌ腎不全
モデルは、以下のようにして作製することができる。ま
ず、全身麻酔後、外頚静脈に灌流用カテーテルを挿入、
留置する。左右の腎動脈、および腎静脈周囲にテープを
回し、遠隔操作でこれを締めることができるようにして
おく。灌流治療を開始する直前に上記テープによって左
右の腎動脈、および腎静脈を2時間結紮することにより
イヌの腎臓を完全阻血状態に置き、2時間後に開放す
る。この手術および手技操作により、イヌを腎不全状態
にすることができる。
Preparation of Renal Failure Model As a renal failure model animal, a dog (eg, shepherd dog) or the like can be used. For example, a canine renal failure model can be prepared as follows. First, after general anesthesia, insert a perfusion catheter into the external jugular vein,
Detain. Wrap the tape around the left and right renal arteries and the renal veins so that they can be tightened remotely. Immediately before the start of perfusion therapy, the left and right renal arteries and renal veins are ligated for 2 hours with the above tape to leave the dog's kidney in a state of complete ischemia and released 2 hours later. This surgery and manipulative procedure can put the dog in a renal failure condition.

【0124】 腎臓からの尿排出量 腎臓からの尿排出量を調べることにより、腎臓が機能し
ているかどうかを評価することができる。尿排出がなけ
れば、その腎臓は機能していないと考えられる。
Urinary Excretion from the Kidney By examining the urinary excretion from the kidney, it can be assessed whether the kidney is functioning. Without urine output, the kidney is considered non-functional.

【0125】 被験体の血中クレアチニンおよび尿素
窒素濃度血中クレアチニンおよび尿素窒素の値の正常値
は、それぞれ1.2以下および5〜10であるが、腎不全患者
においては、これらの値は上昇している。したがって、
上昇が認められれば、腎機能は経時的に低下すると評価
することができ、上昇が認められなければ、腎機能は維
持されると評価することができる。
The blood creatinine and urea nitrogen levels in subjects have normal blood creatinine and urea nitrogen levels of 1.2 or less and 5-10, respectively, but in renal failure patients these values are elevated. There is. Therefore,
If the increase is observed, it can be evaluated that the renal function decreases over time, and if the increase is not observed, it can be evaluated that the renal function is maintained.

【0126】 灌流後の血液凝固の有無、腎組織の色
および柔軟度、および、腎不全モデル動物における副作
用の有無 また、灌流終了後にシステムを分解し、血液凝固の有
無、腎臓の色および腎臓の柔らかさを調べることによ
り、より詳細に評価することができる。例えば、腎臓内
部に血液凝固が認められず、腎臓が明るい赤色を保ち、
且つ摘出当初の柔らかさを保っていたならば、使用した
人工腎臓システムは、血液凝固が生じず、灌流は良好に
行われたと評価することができる。逆に、腎臓表面の一
部または全体の色調が暗褐色調で、硬く緊満した状態に
なっていたならば、使用した人工腎臓システム内部に、
異種免疫反応等による血液凝固が生じ、灌流は良好には
行われなかったと評価される。
Presence or absence of blood coagulation after perfusion, color and flexibility of renal tissue, and presence or absence of side effects in a model animal of renal failure. Further, the system was decomposed after the completion of perfusion, presence or absence of blood coagulation, color of kidney and renal By examining the softness, more detailed evaluation can be performed. For example, blood coagulation is not found inside the kidney, the kidney keeps a bright red color,
Moreover, if the softness at the time of extraction was maintained, it can be evaluated that the artificial kidney system used did not cause blood coagulation and that perfusion was performed well. On the contrary, if the color of part or the whole of the kidney surface is dark brown and it is in a hard and tense state, inside the artificial kidney system used,
It is estimated that perfusion was not performed well due to blood coagulation due to heterogeneous immune reaction.

【0127】本発明の人工腎臓システムは、通過障害を
生じることなく、良好な灌流の使用期間中にわたって維
持することができる。特に、本発明の人工腎臓システム
においては、血管内皮細胞の超急性拒絶反応が生じない
ため、それに起因する灌流回路の通過障害を抑えること
ができ、長時間灌流治療を続けることが可能である。さ
らに、血液成分分離装置によって、白血球濃厚液を回路
の最初の部分において分離して直接的に患者体内に返血
することにより、患者体内からの白血球の著明な減少を
防ぐことができる。また、腎臓を灌流する血液から白血
球を可及的に除くことにより、免疫吸着除去装置を節約
することができる。このような利点から、本発明の人工
腎臓システムは、臨床現場において、従来に比べて好結
果な臨床成績を期待することができる。
The artificial kidney system of the present invention can be maintained over a period of good perfusion use without obstruction of passage. In particular, in the artificial kidney system of the present invention, since hyperacute rejection of vascular endothelial cells does not occur, the resulting obstruction of passage of the perfusion circuit can be suppressed, and the perfusion treatment can be continued for a long time. Furthermore, the blood component separation device separates the leukocyte concentrate in the first portion of the circuit and directly returns the blood to the patient's body, whereby it is possible to prevent a marked decrease in the white blood cells from the patient's body. In addition, by removing leukocytes from the blood that perfuses the kidneys as much as possible, it is possible to save the immunoadsorption removal device. Due to such advantages, the artificial kidney system of the present invention can be expected to have better clinical results in clinical practice than ever before.

【0128】[0128]

【実施例】以下に、本発明を実施例を示して具体的に説
明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものでは
ない。 〔実施例1〕 ブタ肝臓を用いた全肝型人工肝臓システ
ムによる無肝犬肝不全モデルに対する全血直接灌流治療 全肝型人工肝臓システムを用い、以下のようにして、無
肝犬肝不全モデル(被験体)に対して全血直接灌流治療
を行った。まず、体重25〜30kgのイヌ(種類:シェパー
ド犬)に、ケタミンおよびフェノバルビタールを注射す
ることによって導入麻酔を行い、気管内挿管による人工
呼吸器管理下に置いて全身麻酔した。外頚静脈には灌流
用カテーテルを挿入、留置した。門脈―下大動脈の吻合
を行い、肝門部において門脈、肝動脈、及び総胆管を結
紮切離した上で、下大静脈前縁で肝臓実質を切離し、全
肝切除術を行い、無肝犬肝不全モデルを作成した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these. [Example 1] Whole blood direct perfusion treatment for a liver-free dog liver failure model using a whole liver type artificial liver system using pig liver Using a whole liver type artificial liver system, a liver-free dog liver failure model (Subject) was subjected to whole blood direct perfusion therapy. First, a dog (type: Shepherd dog) having a body weight of 25 to 30 kg was subjected to induction anesthesia by injecting ketamine and phenobarbital, and placed under general ventilator control by endotracheal intubation for general anesthesia. A catheter for perfusion was inserted and left in the external jugular vein. After anastomosis of the portal vein-inferior aorta, the portal vein, hepatic artery, and common bile duct were ligated and cut off at the hepatic hilum, and then the liver parenchyma was cut off at the leading edge of the inferior vena cava, and a total hepatectomy was performed, and no liver was removed. A canine liver failure model was created.

【0129】一方、以下のようにして、ブタ全肝を用い
る肝臓収納装置を製作し、これを肝機能代替部とした。
まず、体重25〜30kgのブタ(種類:サンゲン雑種)の門
脈にカテーテルを挿入し、これにより約3000mLのヘパリ
ン添加生理食塩水を肝臓に灌流して脱血した。動脈を結
紮切離し、総胆管を切離して胆管チューブを挿入し、下
大静脈を肝臓付着部の上下で切離して、下大静脈を含め
て全肝を摘出した。下大静脈に血液灌流用チューブを挿
入し、門脈を血液流入側、下大静脈を血液流出側とし
た。
On the other hand, a liver storing device using whole pig liver was manufactured as follows and used as a liver function substitute part.
Firstly, a catheter was inserted into the portal vein of a pig (type: Sangen hybrid) having a body weight of 25 to 30 kg, and thereby about 3000 mL of heparin-added physiological saline was perfused into the liver to remove blood. The artery was ligated and cut off, the common bile duct was cut off, a bile duct tube was inserted, and the inferior vena cava was cut off above and below the liver attachment site, and the entire liver including the inferior vena cava was removed. A blood perfusion tube was inserted into the inferior vena cava, and the portal vein was used as the blood inflow side and the inferior vena cava was used as the blood outflow side.

【0130】さらに、もう一頭のイヌを全身麻酔下に開
腹し、下大静脈に採血用カテーテルを挿入し、ここから
1.0〜1.5Lの全血を採血し、容量2Lのリザーバーボト
ルに貯血した。
Furthermore, another dog was subjected to laparotomy under general anesthesia, and a blood sampling catheter was inserted into the inferior vena cava.
1.0 to 1.5 L of whole blood was collected and stored in a 2 L reservoir bottle.

【0131】さらに、以下のようにして、全肝型人工肝
臓システムを構築した。図2のように、血液成分分離装
置(LCAP)、白血球吸着除去装置、免疫グロブリン除去
装置、酸素供給兼加温器Capiox(テルモ社製)、および切
除したブタ全肝を、門脈側を流入口、下大静脈側を流出
口として、順次接続し、主回路とした。さらに、上記貯
血リザーバーを側副路として組み入れることにより、本
発明の全肝型人工肝臓システムを構築した。ただし、側
副路の血液は白血球を含むため、主回路への合流部は、
白血球吸着除去装置の前とした。なお、血液成分分離装
置(LCAP)としては、連続式遠心分離装置フレゼニウス
AS.TEC204(フレゼニウス社)、白血球吸着除去装置と
しては、ポリエステル不織布を白血球除去媒体とするセ
ルソーバ(Cellsorba、旭メディカル社製)、免疫グロ
ブリン除去装置としては、リガンドとしてトリプトファ
ンを結合させたポリビニルアルコールゲル充填カラムの
イムソーバTR350(Immusorba TR350、旭メディカル社
製)を使用した(灌流治療群:被験体数1)。
Further, the whole liver type artificial liver system was constructed as follows. As shown in Fig. 2, the blood component separation device (LCAP), the leukocyte adsorption / removal device, the immunoglobulin removal device, the oxygen supply and warmer Capiox (made by Terumo Corp.), and the excised whole pig liver were passed through the portal vein side. The inlet and the inferior vena cava side were used as outlets, which were sequentially connected to form a main circuit. Furthermore, by incorporating the blood storage reservoir as a collateral passage, the whole liver type artificial liver system of the present invention was constructed. However, since the blood in the collateral path contains white blood cells, the junction to the main circuit is
Before the leukocyte adsorption / removal device. The blood component separator (LCAP) is a continuous centrifuge Fresenius.
AS.TEC204 (Fresenius), as leukocyte adsorption / removal device, Cellsorba using polyester nonwoven fabric as leukocyte removal medium (Cellsorba, manufactured by Asahi Medical Co., Ltd.), as immunoglobulin removal device, polyvinyl alcohol gel with tryptophan bound as a ligand A packed column, Imsorbor TR350 (Immusorba TR350, manufactured by Asahi Medical) was used (perfusion treatment group: 1 subject).

【0132】無肝犬作成手術終了4時間後に、当該シス
テムにイヌ肝不全モデルの灌流用カテーテルを接続し、
灌流治療を開始した。イヌから導出する血液の流速は、
50 mL/min、貯血リザーバーおよび側副路の血液の流速
は、150 mL/min、これらが合流してブタ肝臓に流入する
血液の流速は、200 mL/minであり、灌流時間は3時間で
あった。終了後、イヌは人工呼吸器管理下に経過観察さ
れた。
[0132] Four hours after the operation for producing a dog without liver, a perfusion catheter of a canine liver failure model was connected to the system,
Perfusion therapy was started. The flow rate of blood derived from a dog is
50 mL / min, the blood flow rate in the blood reservoir and collateral flow path is 150 mL / min, the flow rate of the blood that joins them into the pig liver is 200 mL / min, and the perfusion time is 3 hours. there were. After completion, the dogs were followed up on mechanical ventilation.

【0133】灌流治療群においては、灌流治療は全く障
害なく続行された。血液成分分離装置(LCAP)により、
被験体からシステムに流入した全血液量のうち、流量に
して15〜20%、白血球量として約50〜70%が、白血球濃
厚液として分離され、一方、流量にして80〜85%、白血
球量として約30〜50%が、赤血球、血小板、血漿濃厚液
として、肝機能代替部に灌流された。その結果、イヌ体
循環血中の白血球数は全く減少しなかった。また、白血
球除去装置及び免疫グロブリン除去装置は、3時間の灌
流治療を通してそれぞれ1本ずつで済み、実験終了後に
解体したところ、これらの吸着カラムには血液凝固は全
く付着していなかった。GOT/GPT等の酵素活性の上昇は
全く認められず、肝細胞壊死や破壊が生じていないこと
わかった。
In the perfusion treatment group, the perfusion treatment was continued without any obstacles. By blood component separation device (LCAP)
Of the total blood volume flowing from the subject into the system, 15-20% of the flow rate and about 50-70% of the white blood cell volume are separated as white blood cell concentrate, while 80-85% of the white blood cell flow rate and the white blood cell volume are separated. Approximately 30 to 50% was perfused as a red blood cell, platelet, and plasma concentrate to the liver function replacement site. As a result, the white blood cell count in the systemic blood of dogs was not reduced at all. In addition, one leukocyte removal device and one immunoglobulin removal device were required for each of the three hours of perfusion treatment, and when they were disassembled after the end of the experiment, no blood coagulation was attached to these adsorption columns. No increase in enzyme activity such as GOT / GPT was observed, indicating that hepatocyte necrosis or destruction did not occur.

【0134】一方、対照群として、無肝犬肝不全モデル
群(被験体数5)を作った。対照群では、イヌ体循環血
中のアンモニア値は上昇を続けた。灌流治療群では、ア
ンモニア値は上昇が抑制された。灌流回路血中のアンモ
ニア値は、全肝に流入する直前の部分では246.0である
のに対し、全肝から流出した直後の部分では126.0と著
明な減少を示し、全肝により十分にアンモニアが除去さ
れたことが明らかであった。総胆管からは、1時間あた
り10〜20mL の胆汁排出がコンスタントに認められた。
これらの治療効果は、白血球除去装置および免疫グロブ
リン除去装置により、赤血球、血小板、血漿濃厚液内に
残っている白血球、免疫グロブリン、補体などが吸着除
去されてブタ肝内部で拒絶反応を起こさないため、ブタ
肝が良好な肝機能を発揮できたことによると考えられ
た。灌流終了後にシステムを分解してみたところ、肝臓
内部に血液凝固は全く生じておらず、ブタ肝は赤褐色で
正常の柔らかさを保っていた。
On the other hand, as a control group, a liver failure dog liver failure model group (the number of subjects was 5) was prepared. In the control group, the circulating ammonia level in dogs continued to rise. In the perfusion treatment group, the elevation of ammonia level was suppressed. The ammonia level in the blood of the perfusion circuit was 246.0 immediately before flowing into the whole liver, whereas it was 126.0 immediately after flowing out of the whole liver, showing a marked decrease, indicating that the whole liver had sufficient ammonia. It was clear that it was removed. From the common bile duct, bile excretion of 10 to 20 mL per hour was constantly observed.
The effect of these treatments is that white blood cells, platelets, white blood cells, immunoglobulins, complement, etc. remaining in the plasma concentrated liquid are adsorbed and removed by the leukocyte removal device and immunoglobulin removal device, and rejection reaction does not occur inside pig liver. Therefore, it was considered that the pig liver was able to exhibit good liver function. When the system was disassembled after the completion of perfusion, blood coagulation did not occur at all inside the liver, and the pig liver was reddish brown and kept normal softness.

【0135】無肝犬肝不全モデルの生存期間は、対照群
では、手術終了後19〜25時間であったが、灌流治療群で
は、36時間に延長された。このことは、延長時間分だけ
本人工肝臓システムが肝機能を代替したことを示す。
The survival time of the liver-free dog liver failure model was 19 to 25 hours after the end of surgery in the control group, but was prolonged to 36 hours in the perfusion treatment group. This indicates that the artificial liver system replaced the liver function for the extended time.

【0136】以上の結果より、白血球除去装置および免
疫グロブリン除去装置を全肝の前に設置した本発明の人
工肝臓システムを用いることによって、人工肝臓システ
ム中の肝機能代替部における異種免疫反応や肝不全被験
体におけるショックを誘発することなく、肝不全被験体
における肝機能を補助、代替することができ、かつ、血
液成分分離装置を回路の最初の部分に設置することによ
り、患者に白血球の減少をもたらすことなく、白血球除
去装置および免疫グロブリン除去装置を節約して灌流治
療を行うことができること、そして、その結果、肝不全
被験体に有意な延命効果をもたらすことがわかった。
From the above results, by using the artificial liver system of the present invention in which the leukocyte removing device and the immunoglobulin removing device are installed in front of the whole liver, the heterologous immune reaction and the liver in the liver function substitute part in the artificial liver system are used. Can assist and replace liver function in hepatic failure subjects without inducing shock in deficient subjects, and by placing a blood component separation device in the first part of the circuit, reduce white blood cells in the patient It was found that perfusion therapy can be performed without saving the leukocyte depletion device and immunoglobulin depletion device, and as a result, has a significant life prolonging effect in liver failure subjects.

【0137】〔実施例2〕 ブタ肝臓を用いた全肝型人
工肝臓システムによる無肝犬肝不全モデルに対する反復
血漿分離灌流治療 全肝型人工肝臓システムを用い、以下のようにして、無
肝犬肝不全モデル(被験体)に対して反復血漿分離灌流
治療を行った。まず、体重25〜30kgのイヌ(種類:シェ
パード犬)に、ケタミン及びフェノバルビタールを注射
することによって導入麻酔を行い、気管内挿管による人
工呼吸器管理下に置いて全身麻酔した。外頚静脈には灌
流用カテーテルを挿入、留置した。門脈-下大動脈の吻
合を行い、肝門部において門脈、肝動脈、そして総胆管
を結紮切離した上で、下大静脈前縁で肝臓実質を切離
し、全肝切除術を行い、無肝犬肝不全モデルを作成し
た。
Example 2 Repeated Plasma Separation and Perfusion Treatment for Liver Failure Model of Liver Failure in Liver Failure Dogs with Whole Liver Type Artificial Liver System Using Pig Liver Using the whole liver type artificial liver system, Repeated plasma separation perfusion therapy was performed on a liver failure model (subject). First, a dog (type: Shepard dog) having a body weight of 25 to 30 kg was subjected to induction anesthesia by injecting ketamine and phenobarbital, and placed under general mechanical anesthesia under ventilation control by endotracheal intubation. A catheter for perfusion was inserted and left in the external jugular vein. Portal vein-inferior aorta anastomosis, ligating and disconnecting portal vein, hepatic artery, and common bile duct at the hilum of the liver, then dissecting the liver parenchyma at the anterior margin of the inferior vena cava, and performing a total hepatectomy to remove the liver A canine liver failure model was created.

【0138】実施例1と同様にして、体重25〜30kgのブ
タ(種類:サンゲン雑種)のブタ全肝を摘出し、門脈に
血液流入用チューブ、下大静脈に血液流出用チューブを
それぞれ挿入した。総胆管には、胆汁流出用チューブを
挿入した。
In the same manner as in Example 1, the whole pig liver of a pig (type: Sangen hybrid) having a body weight of 25 to 30 kg was removed, and a blood inflow tube was inserted into the portal vein and a blood outflow tube was inserted into the inferior vena cava. did. A bile outflow tube was inserted into the common bile duct.

【0139】さらに、以下のようにして、人工肝臓シス
テムを構築した。人工肝臓システムは、図3の如く、血
漿分離部(A)、白血球吸着除去装置、免疫グロブリン除
去装置、酸素供給兼加温器Capiox(テルモ社製)、拍動用
開閉弁、リザーバー、および切除したブタ全肝を、門脈
側を流入口、下大静脈側を流出口として、さらに血漿分
離部(B)を順次接続し、主回路とした。別のイヌから採
血した1.5Lの全血をリザーバーに貯血し、これを側副路
として組み入れることにより、本発明の全肝型人工肝臓
システムを構築した。ただし、側副路の血液は白血球を
含むため、主回路に上記の如く白血球吸着除去装置を組
込み、主回路への合流部は、白血球吸着除去装置の前と
した。なお、白血球吸着除去装置としては、ポリエステ
ル不織布を白血球除去媒体とするセルソーバ(Cellsorb
a、旭メディカル社製)、免疫グロブリン除去装置とし
ては、リガンドとしてトリプトファンを結合させたポリ
ビニルアルコールゲル充填カラムのイムソーバTR350(I
mmusorba TR350、旭メディカル社製)を使用した。被験
体肝不全モデルの回路を血漿分離部(A)のファイバー内
腔のラインに接続し、人工肝臓システムのラインは、血
漿分離部(A)のファイバー外腔のラインに接続した(灌
流治療群:被験体数1)。
Furthermore, an artificial liver system was constructed as follows. The artificial liver system was, as shown in FIG. 3, a plasma separation unit (A), a leukocyte adsorption / removal device, an immunoglobulin removal device, an oxygen supply and warmer Capiox (made by Terumo Corp.), a pulsating on-off valve, a reservoir, and excision. The whole liver of the pig was used as the main circuit by sequentially connecting the plasma separation unit (B) with the portal vein side as the inlet and the inferior vena cava side as the outlet. A whole liver type artificial liver system of the present invention was constructed by storing 1.5 L of whole blood collected from another dog in a reservoir and incorporating this as a collateral route. However, since the blood in the collateral path contains leukocytes, the leukocyte adsorption / removal device was incorporated in the main circuit as described above, and the confluence part to the main circuit was in front of the leukocyte adsorption / removal device. The leukocyte adsorption / removal device is a cellsorber (Cellsorb
a, manufactured by Asahi Medical Co., Ltd.) As an immunoglobulin removing apparatus, Imsorber TR350 (I of polyvinyl alcohol gel packed column bound with tryptophan as a ligand)
mmusorba TR350, manufactured by Asahi Medical Co., Ltd.) was used. The circuit of the subject's liver failure model was connected to the fiber lumen line of the plasma separation part (A), and the artificial liver system line was connected to the fiber separation space line of the plasma separation part (A) (perfusion treatment group. : Number of subjects 1).

【0140】無肝犬作成手術終了4時間後に、当該シス
テムによるイヌ肝不全モデルの灌流治療を開始した。無
肝犬肝不全モデルから導出されて血漿分離部のファイバ
ー内腔を流れる血液の流速は、50 mL/min、血漿分離部
(A)で分離される血漿の流速は、17 mL/min、貯血リザー
バーおよび側副路の血液の流速は、150 mL/min、これら
が合流してブタ肝臓に流入する血液の流速は、167 mL/m
inであり、血漿分離部(B)で再び分離される血漿流量
は、17 mL/minに設定した。灌流時間は3時間であっ
た。終了後、イヌは人工呼吸器管理下に経過観察され
た。
Four hours after the operation for making a dog without liver, perfusion treatment of a canine liver failure model by the system was started. The blood flow rate, which was derived from the liver failure model of liver in canine, and which flows through the fiber lumen of the plasma separation part, was 50 mL / min.
The flow rate of the plasma separated in (A) is 17 mL / min, the flow rate of blood in the blood reservoir and the collateral passage is 150 mL / min, and the flow rate of the blood that joins them and flows into pig liver is 167 mL / m
The plasma flow rate, which was in, and was separated again in the plasma separation unit (B) was set to 17 mL / min. The perfusion time was 3 hours. After completion, the dogs were followed up on mechanical ventilation.

【0141】灌流治療群においては、灌流治療は全く障
害なく続行された。実験終了後に解体したところ、これ
らの吸着カラムには血液凝固は全く付着していなかっ
た。GOT/GPT等の酵素活性の上昇は全く認められず、肝
細胞壊死や破壊が生じていないことわかった。
In the perfusion treatment group, the perfusion treatment was continued without any obstacles. When dismantled after the end of the experiment, blood coagulation did not adhere to these adsorption columns at all. No increase in enzyme activity such as GOT / GPT was observed, indicating that hepatocyte necrosis or destruction did not occur.

【0142】灌流治療群では、アンモニア値は上昇が抑
制された。灌流回路血中のアンモニア値は、全肝に流入
する直前の部分では504.3であるのに対し、全肝から流
出した直後の部分では179.5と著明な減少を示し、全肝
により十分にアンモニアが除去されたことが明らかであ
った。その結果、被験体肝不全モデルの回路におけるア
ンモニア値は、血漿分離部(A)に流入する直前の部分で
は557.9であるのに対し、血漿分離部(B)から血漿が合流
した直後の部分では234.2と著明な減少を示した。総胆
管からは、1時間あたり10〜20mLの胆汁排出がコンスタ
ントに認められた。灌流終了後にシステムを分解してみ
たところ、肝臓内部に血液凝固は全く生じておらず、ブ
タ肝は赤褐色で正常の柔らかさを保っていた。
In the perfusion treatment group, the elevation of ammonia level was suppressed. Ammonia level in the perfusion circuit blood was 504.3 in the part immediately before flowing into the whole liver, whereas it was markedly decreased to 179.5 in the part immediately after flowing out from the whole liver, showing that ammonia was sufficiently supplied in the whole liver. It was clear that it was removed. As a result, the ammonia value in the circuit of the subject liver failure model was 557.9 in the part immediately before flowing into the plasma separation part (A), whereas in the part immediately after the plasma merged from the plasma separation part (B). It showed a marked decrease of 234.2. From the common bile duct, bile excretion of 10 to 20 mL per hour was constantly observed. When the system was disassembled after the completion of perfusion, blood coagulation did not occur at all inside the liver, and the pig liver was reddish brown and kept normal softness.

【0143】これを無肝犬肝不全モデルの対照群(被験
体数5)と比較した。無肝犬肝不全モデルの生存期間
は、対照群では、手術終了後19〜25時間であったが、灌
流治療群では、32時間に延長された。このことは、延長
時間分だけ本人工肝臓システムが肝機能を代替したこと
を示す。
This was compared with a control group (number of subjects: 5) of a liver failure model of liver failure in dogs. The survival time in the liver-free dog liver failure model was 19 to 25 hours after surgery in the control group, but was extended to 32 hours in the perfusion treatment group. This indicates that the artificial liver system replaced the liver function for the extended time.

【0144】以上の結果より、本発明の人工肝臓システ
ムを用いることによって、肝不全被験体における肝機能
を補助、代替することができること、そして、その結
果、肝不全被験体に有意な延命効果をもたらすことがわ
かった。
From the above results, by using the artificial liver system of the present invention, it is possible to assist or replace the liver function in a liver failure subject, and as a result, a significant life-prolonging effect is obtained in the liver failure subject. I found it to bring.

【0145】〔実施例3〕 生肝組織を用いない反復血
漿分離灌流治療 生肝組織を用いずに、反復血漿分離灌流自体を血液浄化
療法システムとして用いる方法により、以下のようにし
て、アンモニアを添加したブタ全血の浄化を目的とする
in vitro実験を行った。
Example 3 Repeated Plasma Separation and Perfusion Treatment without Live Liver Tissue By the method of using repeated plasma separation and perfusion itself as a blood purification therapy system without using live liver tissue, ammonia was added as follows. For purification of added pig whole blood
An in vitro experiment was conducted.

【0146】まず、体重約20kgのブタに、ケタミン及び
フェノバルビタールを注射することによって導入麻酔を
行い、気管内挿管による人工呼吸器管理下に置いて全身
麻酔した。門脈に血管内留置用カテーテルを挿入し、ヘ
パリン添加生理食塩水を注入した。門脈末梢側及び下大
静脈の腎静脈流入部に血管内留置用カテーテルを挿入
し、これを通して2Lの脱血を行なった。
First, a pig weighing about 20 kg was anesthetized by injecting ketamine and phenobarbital, and placed under general ventilator control by endotracheal intubation for general anesthesia. An intravascular indwelling catheter was inserted into the portal vein, and heparin-added physiological saline was injected. An intravascular indwelling catheter was inserted into the distal side of the portal vein and the inflow portion of the renal vein of the inferior vena cava, and 2 L of blood was removed through the catheter.

【0147】さらに、以下のようにして、血液浄化療法
システムを構築した。血液浄化療法システムは、図の如
く、血漿分離部(A)、リザーバー(システム・リザーバ
ーと呼称する)、酸素供給兼加温器Capiox(テルモ社
製)、透析器(ダイアライザー)、及び血漿分離部(B)を
順次接続した。別のブタから採血した2Lの全血をリザ
ーバーに貯血し、これを、患者の体内の血液に想定し
(被験体リザーバーと呼称する)、これにアンモニアを
1mmol/Lの濃度で添加した。被験体リザーバーの回路を
血漿分離部(A)のファイバー内腔のラインに接続し、人
工肝臓システムのラインは、血漿分離部(A)のファイバ
ー外腔のラインに接続した。
Further, a blood purification therapy system was constructed as follows. As shown in the figure, the blood purification therapy system consists of a plasma separation unit (A), a reservoir (referred to as a system reservoir), an oxygen supply and warmer Capiox (Terumo), a dialyzer (dialyzer), and a plasma separation unit. (B) were sequentially connected. 2 L of whole blood collected from another pig was stored in a reservoir, which was assumed to be blood in the patient's body (called a subject reservoir), and ammonia was added to this.
It was added at a concentration of 1 mmol / L. The circuit of the subject reservoir was connected to the fiber lumen line of the plasma separation part (A) and the artificial liver system line was connected to the fiber separation space line of the plasma separation part (A).

【0148】被験体リザーバーから導出されて血漿分離
部のファイバー内腔を流れる血液の流速は、100 mL/mi
n、血漿分離部(A)で分離される血漿の流速は、30 mL/mi
n、システム・リザーバーから透析器(ダイアライザ
ー)に流出する血液の流速は、180 mL/minに設定した。
透析器においては、ファイバー外腔を流れる透析液は、
一般的な透析治療で用いられているキンダリー液(扶桑
薬品)を用いて、200 mL/minで灌流し、限外濾過による
除水を100mL/hで行なった。血漿分離部(B)で再び分離さ
れる血漿流量は、30 mL/minに設定した。血漿分離部(B)
からシステム・リザーバーに流入する血液の流速は、14
8.3mL/minあった。被験体リザーバーと血漿分離部(A)か
ら成る被験体側回路の灌流を開始してから約10分後、被
験体側回路のアンモニア濃度が一様になる時点を0分と
して、血漿分離を開始し、その後2時間灌流実験を行っ
た。
[0148] The flow rate of blood drawn from the subject's reservoir and flowing through the fiber lumen of the plasma separation part was 100 mL / mi.
n, The flow rate of plasma separated in the plasma separation unit (A) is 30 mL / mi
n, The flow rate of blood flowing from the system reservoir to the dialyzer (dialyzer) was set to 180 mL / min.
In the dialyzer, the dialysate flowing through the fiber outer lumen is
Using a Kinderley solution (Fuso Yakuhin) used in general dialysis treatment, perfusion was performed at 200 mL / min, and water was removed by ultrafiltration at 100 mL / h. The plasma flow rate separated again in the plasma separation unit (B) was set to 30 mL / min. Plasma separation part (B)
The flow rate of blood from the system to the system reservoir is 14
It was 8.3 mL / min. About 10 minutes after starting the perfusion of the subject side circuit consisting of the subject reservoir and the plasma separation part (A), the time point when the ammonia concentration in the subject side circuit becomes uniform is 0 minutes, and the plasma separation is started, Then, a perfusion experiment was performed for 2 hours.

【0149】血漿分離部(A)で分離される血漿中のアン
モニア値は、0分1339.2、60分930.4、120分659.5である
のに対し、血漿分離部(B)で分離される血漿中のアンモ
ニア値は、0分584.3、60分503.8、120分410.7と著明な
減少を示した。また、システム・リザーバー内の血液の
アンモニア値は、0分647.0、60分561.1、120分421.5で
あるのに対し、透析器を通過した後の血液のアンモニア
値は、0分596.9、60分546.8、120分387.5であり、透析
器において、ある程度アンモニアが除去されることがわ
かった。しかし、アンモニアの減少の主な要因は、シス
テム・リザーバーの全血による稀釈と考えられた。結果
的に、被験体リザーバーのアンモニア値は、0分1478.
4、60分723.9、120分455.5と、著明な減少を示した。
The ammonia levels in the plasma separated in the plasma separation section (A) are 0,1339.2, 60 minutes 930.4, 120 minutes, 659.5, while the ammonia levels in the plasma separated in the plasma separation section (B) are Ammonia level showed remarkable decrease at 0 minutes 584.3, 60 minutes 503.8, and 120 minutes 410.7. The ammonia value of blood in the system reservoir is 0 minutes 647.0, 60 minutes 561.1, 120 minutes 421.5, while the blood ammonia value after passing through the dialyzer is 0 minutes 596.9, 60 minutes 546.8. , 120 minutes 387.5, and it was found that some amount of ammonia was removed in the dialyzer. However, the main cause of the decrease in ammonia was thought to be the dilution of the system reservoir with whole blood. As a result, the ammonia level in the subject reservoir was 0 minutes 1478.
4, 60 minutes 723.9, 120 minutes 455.5, showing a marked decrease.

【0150】以上の結果より、生肝組織を用いなくて
も、反復血漿分離灌流自体を血液浄化療法システムとし
て用いる方法により、肝不全被検体における肝機能の一
部を補助、代替し得ることがわかった。
From the above results, it is possible to assist or substitute a part of the liver function in a liver failure subject by the method of using the repeated plasma separation perfusion itself as a blood purification therapy system without using the live liver tissue. all right.

【0151】〔実施例4〕 ブタ肝細胞灌流式人工臓器
システムによる同種反復血漿分離灌流治療 ブタ肝細胞灌流式人工臓器システムを用い、以下のよう
にして、阻血性ブタ肝不全モデル(被検体)に対して同
種反復血漿分離灌流治療を行った。これは、ヒト肝細胞
灌流式人工臓器システムによって肝不全患者に対して反
復血漿分離灌流治療を行うことを想定した模擬実験であ
る。
Example 4 Allogeneic Repeated Plasma Separation and Perfusion Treatment by Porcine Hepatocyte Perfusion Type Artificial Organ System Using the porcine hepatocyte perfusion type artificial organ system, an ischemic porcine liver failure model (subject) was prepared as follows. He underwent homologous repeated plasma separation perfusion therapy. This is a simulated experiment assuming that repeated plasma separation and perfusion therapy will be performed on a patient with liver failure by the human hepatocyte perfusion artificial organ system.

【0152】まず、体重約25kgのブタに、ケタミン及び
フェノバルビタールを注射することによって導入麻酔を
行い、気管内挿管による人工呼吸器管理下に置いて全身
麻酔した。外頚静脈には灌流用カテーテルを挿入、留置
した。門脈−下大動脈の吻合を行い、肝門部において門
脈、肝動脈、そして総胆管を結紮切離して、阻血性ブタ
肝不全モデルを作成した。
First, a pig weighing about 25 kg was anesthetized by injecting ketamine and phenobarbital, and placed under general ventilator control by endotracheal intubation for general anesthesia. A catheter for perfusion was inserted and left in the external jugular vein. An anastomotic porcine liver failure model was prepared by performing an anastomosis of the portal vein-inferior aorta and ligating and disconnecting the portal vein, the hepatic artery, and the common bile duct at the hilum of the liver.

【0153】体重20kgのブタ(種類:サンゲン雑種)の
門脈に血管内留置用カテーテルを挿入し、ヘパリン添加
生理食塩水を注入した。門脈末梢側及び下大静脈の腎静
脈流入部に血管内留置用カテーテルを挿入し、これを通
して2Lの脱血を行なった。この全血は、システム・リ
ザーバーに貯血した。しかる後、全肝を摘出し、門脈を
流入口、下大静脈を流出口として、EDTA及びEGTA添加Ha
nk's液、及びコラゲナーゼ液をそれぞれ30分ずつブタ全
肝に灌流して肝細胞分離を行った。こうして得たブタ肝
細胞は、維持用輸液などを用いて洗浄、精製し、最後に
得られた濃厚なブタ肝細胞液を、上記システム・リザー
バーにおいて先に貯血した自家血と混合した。
An intravascular indwelling catheter was inserted into the portal vein of a pig (type: Sangen hybrid) weighing 20 kg, and heparin-added physiological saline was infused. An intravascular indwelling catheter was inserted into the distal side of the portal vein and the inflow portion of the renal vein of the inferior vena cava, and 2 L of blood was removed through the catheter. This whole blood was stored in the system reservoir. Then, the whole liver was removed, and the portal vein was used as the inlet and the inferior vena cava was used as the outlet, and EDTA and EGTA-added Ha were added.
The nk's solution and the collagenase solution were perfused over the whole pig liver for 30 minutes to separate hepatocytes. The porcine hepatocytes thus obtained were washed and purified using a maintenance infusion solution or the like, and the concentrated porcine hepatocyte lysate finally obtained was mixed with the autologous blood previously stored in the system reservoir.

【0154】さらに、以下のようにして、人工臓器シス
テムを構築した。人工臓器システムは、図4の如く、血
漿分離部(A)、システム・リザーバー、酸素供給兼加温
器Capiox(テルモ社製)、透析器(ダイアライザー)、及
び血漿分離部(B)を順次接続した。被験体肝不全モデル
の回路を血漿分離部(A)のファイバー内腔のラインに接
続し、人工システムのラインは、血漿分離部(A)のファ
イバー外腔のラインに接続した。
Further, an artificial organ system was constructed as follows. In the artificial organ system, as shown in Fig. 4, the plasma separation unit (A), the system reservoir, the oxygen supply and warmer Capiox (Terumo), the dialyzer (dialyzer), and the plasma separation unit (B) are sequentially connected. did. The circuit of the subject liver failure model was connected to the fiber lumen line of the plasma separation part (A), and the artificial system line was connected to the fiber separation space line of the plasma separation part (A).

【0155】肝不全ブタ作成手術終了直後に、当該シス
テムによるブタ肝不全モデルの灌流治療を開始した。肝
不全ブタ(被験体)から導出されて血漿分離部のファイ
バー内腔を流れる血液の流速は、50 mL/min、血漿分離
部(A)で分離される血漿の流速は、15 mL/min、システム
・リザーバーから透析器(ダイアライザー)に流出する
血液の流速は、100 mL/minに設定した。透析器において
は、ファイバー外腔を流れる透析液は、一般的な透析治
療で用いられているキンダリー液(扶桑薬品)を用い
て、100 mL/minで灌流した。また、透析器において、ブ
タ肝細胞液を混合したことにより増加した水分の分だけ
限外濾過による除水を行った。血漿分離部(B)で再び分
離される血漿流量は、15 mL/minに設定した。血漿分離
部(B)からシステム・リザーバーに流入する血液の流速
は、85 mL/minあった。灌流時間は3時間であった。
Immediately after the completion of the operation for making pigs with hepatic failure, perfusion treatment of a porcine liver failure model by the system was started. The flow rate of blood derived from a liver failure pig (subject) and flowing through the fiber lumen of the plasma separation unit was 50 mL / min, and the flow rate of plasma separated in the plasma separation unit (A) was 15 mL / min. The flow rate of blood flowing from the system reservoir to the dialyzer was set to 100 mL / min. In the dialyzer, the dialysate flowing through the outer cavity of the fiber was perfused at 100 mL / min with a Kinderley solution (Fuso Yakuhin) used in general dialysis treatment. Further, in the dialyzer, the amount of water increased by mixing the porcine hepatocyte liquid was removed by ultrafiltration. The plasma flow rate separated again in the plasma separation unit (B) was set to 15 mL / min. The flow rate of blood flowing from the plasma separation unit (B) into the system reservoir was 85 mL / min. The perfusion time was 3 hours.

【0156】ブタ肝細胞と全血の混合液は、抗凝固剤と
して1時間当たりヘパリン1000単位を回路に持続注入す
ることによりスムーズに灌流され、灌流治療は全く障害
なく続行された。実験終了後に解体したところ、血漿分
離部や透析器等には血液凝固や肝細胞は全く付着してい
なかった。GOT/GPT等の酵素活性の有意な上昇は認めら
れず、肝細胞壊死や破壊が生じていないことわかった。
The mixture of porcine hepatocytes and whole blood was smoothly perfused by continuous infusion of 1000 units of heparin as an anticoagulant into the circuit per hour, and the perfusion treatment was continued without any obstacle. When dismantled after the end of the experiment, blood coagulation and hepatocytes did not adhere to the plasma separation part, dialyzer, etc. at all. No significant increase in enzyme activity such as GOT / GPT was observed, indicating that hepatocyte necrosis or destruction did not occur.

【0157】アンモニアの代謝については、血漿分離部
(A)で分離される血漿中の値は、灌流開始後1時間値149.
7、2時間値189.6、3時間値158.0であるのに対し、血漿
分離部(B)で分離される血漿中のアンモニア値は、灌流
開始後1時間値96.5、2時間値121.4、3時間値113.1と減
少を示した。結果的に、被験体リザーバーのアンモニア
値は、灌流開始直後153.0、1時間値73.2、2時間値88.
2、3時間値94.8と、灌流開始直後より減少を示し、また
上昇が抑制された。
For metabolism of ammonia, see the plasma separation section.
The value in plasma separated in (A) is the value 1 hour after the start of perfusion149.
7, 2 hours value is 189.6, 3 hours value is 158.0, whereas the ammonia value in plasma separated in the plasma separation part (B) is 1 hour value 96.5, 2 hours value 121.4, 3 hours value after the start of perfusion. It showed a decrease of 113.1. As a result, the ammonia level in the subject's reservoir was 153.0 immediately after the start of perfusion, the 1-hour value was 73.2, and the 2-hour value was 88.
The value was 94.8 for a few hours, showing a decrease immediately after the start of perfusion, and the increase was suppressed.

【0158】尿素窒素(BUN)の代謝については、血漿
分離部(A)で分離される血漿中の値は、灌流開始後1時間
値17.6、2時間値16.3、3時間値15.1であるのに対し、血
漿分離部(B)で分離される血漿中のアンモニア値は、灌
流開始後1時間値10.9、2時間値14.4、3時間値14.8と減
少を示した。被験体リザーバーの尿素窒素値は、灌流開
始直後19.7、1時間値17.8、2時間値15.6、3時間値14.3
と、持続的な減少を示した。
Regarding the metabolism of urea nitrogen (BUN), the values in the plasma separated in the plasma separation part (A) were 1 hour 17.6, 2 hours 16.3, and 3 hours 15.1 after the start of perfusion. On the other hand, the ammonia level in the plasma separated in the plasma separation section (B) showed a decrease of 1 hour after the start of perfusion 10.9, 2 hours after 14.4, and 3 hours after 14.8. Urea nitrogen levels in the subject's reservoir were 19.7 immediately after the start of perfusion, 1 hr 17.8, 2 hr 15.6, and 3 hr 14.3.
, Showed a persistent decrease.

【0159】以上の結果より、本発明の同種の人工臓器
システムを用いることによって、肝不全被検体における
肝機能を補助、代替することができること、そして、そ
の結果、肝不全被検体に有意な延命効果をもたらし得る
ことがわかった。
From the above results, it is possible to assist or replace the liver function in a liver failure subject by using the same kind of artificial organ system of the present invention, and as a result, significantly prolong the life of the liver failure subject. It turned out to be effective.

【0160】〔実施例5〕 ブタ肝細胞灌流式人工肝臓
システムによる異種反復血漿分離灌流治療 ブタ肝細胞灌流式人工肝臓システムを用い、以下のよう
にして、無肝犬肝不全モデル(被検体)に対して異種反
復血漿分離灌流治療を行った。これは、ブタ肝細胞灌流
式人工肝臓システムによって肝不全患者に対して異種反
復血漿分離灌流治療を行うことを想定した模擬実験であ
る。
Example 5 Heterogeneous Repeated Plasma Separation and Perfusion Treatment by Porcine Hepatocyte Perfusion-Type Artificial Liver System Using the pig hepatocyte-perfusion-type artificial liver system, the liver failure model of hepatitis-free dog (subject) was performed as follows. Heterogeneous repeated plasma separation perfusion therapy was performed on the. This is a simulation experiment on the assumption that heterologous repeated plasma separation perfusion therapy is performed on a liver failure patient by the porcine hepatocyte perfusion artificial liver system.

【0161】まず、体重約25kgのイヌ(種類:シェパー
ド犬)に、ケタミン及びフェノバルビタールを注射する
ことによって導入麻酔を行い、気管内挿管による人工呼
吸器管理下に置いて全身麻酔した。外頚静脈には潅流用
カテーテルを挿入、留置した。門脈−下大動脈の吻合を
行い、肝門部において門脈、肝動脈、そして総胆管を結
紮切離した上で、下大静脈前縁で肝臓実質を切離し、全
肝切除術を行い、無肝犬肝不全モデルを作成した。
First, a dog (type: Shepard dog) having a body weight of about 25 kg was induced anesthesia by injecting ketamine and phenobarbital, and placed under the artificial ventilation control by endotracheal intubation for general anesthesia. A catheter for perfusion was inserted and left in the external jugular vein. After anastomosis of the portal vein-inferior aorta, the portal vein, hepatic artery, and common bile duct were ligated and cut off at the hilum of the liver, and the liver parenchyma was cut off at the anterior margin of the inferior vena cava, and total hepatectomy was performed. A canine liver failure model was created.

【0162】一方、別のイヌから、全身麻酔下に2Lの
全血を脱血し、これを白血球吸着除去装置(Cellsorb
a、旭メディカル社製)、及び、免疫グロブリン除去装
置(Immusorba TR350、旭メディカル社製)に順次通過
させることにより、白血球、免疫グロブリン、そして、
補体を除去した後、システム・リザーバーに貯血した。
On the other hand, 2 L of whole blood was exsanguinated from another dog under general anesthesia, and this was adsorbed on a leukocyte adsorption / removal device (Cellsorb).
a, manufactured by Asahi Medical Co., Ltd.), and an immunoglobulin removing device (Immusorba TR350, manufactured by Asahi Medical Co., Ltd.) to sequentially pass white blood cells, immunoglobulins, and
After removing complement, blood was collected in the system reservoir.

【0163】実施例4と同様にして、体重約20kgのブタ
(種類:サンゲン雑種)の門脈に血管内留置用カテーテ
ルを挿入し、ヘパリン添加生理食塩水を注入した。全肝
を摘出し、実施例4と同様に、肝細胞分離を行い、維持
用輸液などを用いて洗浄、精製した上で、ブタ肝細胞液
を、上記システム・リザーバーにおいて先に貯血した白
血球、免疫グロブリン、補体を除去したイヌ全血と混合
した。
In the same manner as in Example 4, an intravascular indwelling catheter was inserted into the portal vein of a pig (kind: Sangen hybrid) weighing about 20 kg, and heparin-added physiological saline was injected. Whole liver was removed, hepatocytes were separated in the same manner as in Example 4, washed and purified using a maintenance infusion solution, etc., and then porcine hepatocyte fluid was stored in the system reservoir to obtain leukocytes previously stored in the system reservoir, Mixed with immunoglobulin, complement-free whole dog blood.

【0164】さらに、以下のようにして、人工臓器シス
テムを構築した。人工臓器システムは、図4の如く、血
漿分離部(A)、免疫グロブリン除去装置、システム・リ
ザーバー、酸素供給兼加温器Capiox(テルモ社製)、透析
器(ダイアライザー)、及び血漿分離部(B)を順次接続
した。なお、免疫グロブリン除去装置としては、リガン
ドとしてトリプトファンを結合させたポリビニルアルコ
ールゲル充填カラムのイムソーバTR350(Immusorba TR3
50、旭メディカル社製)を使用した。被験体肝不全モデ
ルの回路を血漿分離部(A)のファイバー内腔のラインに
接続し、人工臓器システムのラインは、血漿分離部(A)
のファイバー外腔のラインに接続した。
Furthermore, an artificial organ system was constructed as follows. As shown in FIG. 4, the artificial organ system includes a plasma separation unit (A), an immunoglobulin removing device, a system reservoir, an oxygen supply and warmer Capiox (made by Terumo Corp.), a dialyzer (dialyzer), and a plasma separation unit ( B) were connected in sequence. In addition, as an immunoglobulin removing device, an immunosorber TR350 (Immusorba TR3) of a polyvinyl alcohol gel packed column to which tryptophan was bound as a ligand was used.
50, manufactured by Asahi Medical Co., Ltd.) was used. The circuit of the subject's liver failure model is connected to the fiber lumen line of the plasma separation part (A), and the artificial organ system line is connected to the plasma separation part (A).
Connected to the fiber extraluminal line.

【0165】無肝犬作成手術終了4時間後に、当該シス
テムによるイヌ肝不全モデルの灌流治療を開始した。無
肝犬肝不全モデルから導出されて血漿分離部のファイバ
ー内腔を流れる血液の流速は、50 mL/min、血漿分離部
(A)で分離される血漿の流速は、15 mL/min、システム・
リザーバーから透析器(ダイアライザー)に流出する血
液の流速は、100 mL/minに設定した。透析器において
は、ファイバー外腔を流れる透析液は、一般的な透析治
療で用いられているキンダリー液(扶桑薬品)を用い
て、100 mL/minで灌流した。また、透析器において、ブ
タ肝細胞液を混合したことにより増加した水分の分だけ
限外濾過による除水を行った。血漿分離部(B)で再び分
離される血漿流量は、15 mL/minに設定した。血漿分離
部(B)からシステム・リザーバーに流入する血液の流速
は、85 mL/minあった。灌流時間は3時間であった。
[0165] Four hours after the operation for producing a dog without liver, perfusion treatment of a canine liver failure model by the system was started. The blood flow rate, which was derived from the liver failure model of liver in canine, and which flows through the fiber lumen of the plasma separation part, was 50 mL / min.
The flow rate of plasma separated in (A) is 15 mL / min,
The flow rate of blood flowing from the reservoir to the dialyzer (dialyzer) was set to 100 mL / min. In the dialyzer, the dialysate flowing through the outer cavity of the fiber was perfused at 100 mL / min with a Kinderley solution (Fuso Yakuhin) used in general dialysis treatment. Further, in the dialyzer, the amount of water increased by mixing the porcine hepatocyte liquid was removed by ultrafiltration. The plasma flow rate separated again in the plasma separation unit (B) was set to 15 mL / min. The flow rate of blood flowing from the plasma separation unit (B) into the system reservoir was 85 mL / min. The perfusion time was 3 hours.

【0166】ブタ肝細胞とイヌ全血の混合液は、抗凝固
剤として1時間当たりヘパリン1000単位を回路に持続注
入することによりスムーズに灌流され、灌流治療は全く
障害なく続行された。実験終了後に解体したところ、血
漿分離部や透析器等には血液凝固や肝細胞は全く付着し
ていなかった。GOT/GPT等の酵素活性の有意な上昇は認
められず、肝細胞壊死や破壊が生じていないことわかっ
た。
The mixed solution of porcine hepatocytes and whole dog blood was smoothly perfused by continuous infusion of 1000 units of heparin as an anticoagulant into the circuit per hour, and the perfusion treatment was continued without any obstacle. When dismantled after the end of the experiment, blood coagulation and hepatocytes did not adhere to the plasma separation part, dialyzer, etc. at all. No significant increase in enzyme activity such as GOT / GPT was observed, indicating that hepatocyte necrosis or destruction did not occur.

【0167】アンモニアの代謝については、血漿分離部
(A)で分離される血漿中の値は、灌流開始後1時間値513.
5、2時間値480.3、3時間値347.6であるのに対し、血漿
分離部(B)で分離される血漿中のアンモニア値は、灌流
開始後1時間値232.3、2時間値71.6、3時間値66.4と著明
に減少した。結果的に、被験体リザーバーのアンモニア
値は、灌流開始直後436.7、1時間値400.0、2時間値414.
0、3時間値462.9と、上昇が抑制された。
For metabolism of ammonia, see the plasma separation section.
The value in plasma separated in (A) is 513.
5, 2 hours value 480.3, 3 hours value 347.6, while the ammonia level in the plasma separated in the plasma separation section (B) is 1 hour value 232.3, 2 hours value 71.6, 3 hours value after the start of perfusion It was a significant decrease of 66.4. As a result, the ammonia level in the subject's reservoir was 436.7 immediately after the start of perfusion, the 1-hour value was 400.0, and the 2-hour value was 414.
The rise was suppressed with a value of 462.9 for 0 and 3 hours.

【0168】以上の結果より、本発明の異種の人工臓器
システムを用いることによって、肝不全被検体における
肝機能を補助、代替することができること、そして、そ
の結果、肝不全被検体に有意な延命効果をもたらし得る
ことがわかった。
From the above results, it is possible to assist or substitute the liver function in a liver failure subject by using the heterogeneous artificial organ system of the present invention, and as a result, the life extension of the liver failure subject is significantly prolonged. It turned out to be effective.

【0169】[0169]

【発明の効果】実施例1に示すように、本発明の全血直
接灌流治療用人工臓器システムにより異種臓器に全血直
接灌流することができ、異種臓器を灌流するのに必要な
全血の流速と流量を確保でき、異種臓器に十分な血液量
を灌流できる。
EFFECTS OF THE INVENTION As shown in Example 1, whole blood can be directly perfused to a different organ by the artificial organ system for whole blood direct perfusion treatment of the present invention, and the whole blood required for perfusing the different organ can be obtained. The flow velocity and flow rate can be secured, and a sufficient amount of blood can be perfused into a different organ.

【0170】さらに、実施例2に示すように、本発明の
反復血漿分離灌流治療用人工臓器システムにより患者全
血から血漿を分離し、これを、ヒト全血が灌流されてい
る臓器収納装置の回路に流入させ、合流血液が、臓器収
納装置を通過した後、再び血漿を分離して患者に返血す
ることが可能になり、異種臓器を灌流するのに必要な全
血の流速と流量を確保でき、さらに異種ウィルスの患者
体内への流入を防ぐことができる。
Furthermore, as shown in Example 2, plasma was separated from the whole blood of a patient by the artificial organ system for repeated plasma separation and perfusion treatment of the present invention, and the plasma was separated from the whole blood of a patient and stored in an organ storage device perfused with human whole blood. After flowing into the circuit and the combined blood passes through the organ storage device, plasma can be separated again and returned to the patient, and the flow rate and flow rate of whole blood required to perfuse different organs can be determined. It can be ensured, and the inflow of heterologous virus into the patient's body can be prevented.

【0171】さらに、実施例3から5に示した臓器機能
を有する血液回路を含む人工臓器システムは次のような
効果を奏し得る。 1.肝細胞を全血に懸濁しているので、肝細胞は十分な
酸素供給が得られる。 2.異種の肝細胞を用いる場合、ウィルスの患者体内へ
の流入を防ぐことができる。 3.不織布固定化式バイオリアクターのような、固定化
のための時間のロスがない。 4.全肝をそのまま灌流する場合と較べて手術が容易で
短時間で済み、肝細胞分離精製にかかる時間を入れても
セットアップには全肝の場合に較べて1時間ほど余計に
時間がかかる程度である。 5.全肝のようにシステムの運転管理が複雑困難でな
い。灌流液は閉鎖回路の中で流量を規定されており、部
分的に漏出することはない。また、全肝においてとかく
気づかれない傾向にある保温が失われる心配はない。 6.コンソール(一体型灌流装置)と酸素供給ファイバ
ーと保温バンドを組み込んだリザーバーさえあれば施行
可能であり、固定化式バイオリアクターや全肝装置の場
合に必要な大型のコンソールは必要なく、場所を取らな
い。 7.分離した肝細胞をリザーバーに入れて運べるので市
中病院でも施行可能である。 8.一見血液透析と同じなので患者はもちろんのこと、
看護婦、医療技師などパラメディカルの心理的抵抗が少
ないと考えられる。
Furthermore, the artificial organ system including the blood circuit having the organ function shown in Examples 3 to 5 can exert the following effects. 1. Since hepatocytes are suspended in whole blood, hepatocytes can obtain sufficient oxygen supply. 2. When heterologous hepatocytes are used, it is possible to prevent the virus from flowing into the patient's body. 3. There is no loss of time for immobilization as in non-woven fabric immobilized bioreactors. 4. Compared to the case of perfusing the whole liver as it is, surgery is easier and requires less time, and even if it takes time to separate and purify hepatocytes, it takes about an additional hour to set up compared to the case of whole liver. is there. 5. The operation management of the system is not complicated and difficult like the whole liver. The perfusate has a defined flow rate in a closed circuit and does not leak partially. Also, there is no risk of losing heat retention that tends to go unnoticed in the whole liver. 6. It can be performed with a console (integrated perfusion device), a reservoir that incorporates an oxygen supply fiber and a heat-retaining band, and does not require the large-scale console that is required in the case of an immobilized bioreactor or a whole liver device, and saves space. Absent. 7. Since the separated hepatocytes can be carried in a reservoir, it can be performed even in a community hospital. 8. At first glance, it's the same as hemodialysis, so not only patients,
It is considered that there is little psychological resistance to paramedical such as nurses and medical technologists.

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

【図1】 本発明の人工臓器システムの概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an artificial organ system of the present invention.

【図2】 本発明の全血直接灌流システムを示した図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a whole blood direct perfusion system of the present invention.

【図3】 本発明の反復血漿分離灌流システムを示した
図である。
FIG. 3 is a diagram showing the repeated plasma separation and perfusion system of the present invention.

【図4】 本発明の臓器機能を有する血液回路を含む人
工臓器システムを示した図である。
FIG. 4 is a view showing an artificial organ system including a blood circuit having an organ function of the present invention.

【符号】[Code]

1、患者 2、全血流路部 3、血液凝固阻害剤注入部 4、白血球分離血液成分分離部 5、赤血球・血小板・血漿濃厚血液流路部 6、白血球濃厚血液流路部 7、白血球除去部 8、免疫グロブリン除去部 9、酸素供給部 10、加温部 11、開閉弁 12、臓器機能代替部 13、臓器漏出液回収部 14、処理血液分枝部 15、側副路 16、リザーバー 17、リザーバー流入路 18、リザーバー流出路 19、分離白血球濃厚血液合流部 20、処理血液流路部 21、ポンプ 22、血漿分離部(A) 23、血漿分離部(B) 24、血漿分離全血流路部 25、全血血漿合流部 26、血漿流路部(A) 27、血漿流路部(B) 28、透析器 1, patient 2, whole blood flow path 3, blood coagulation inhibitor injection part 4, white blood cell separation blood component separation unit 5. Red blood cell / platelet / plasma rich blood flow path 6. Leukocyte-rich blood channel 7, white blood cell removal section 8. Immunoglobulin removal section 9, oxygen supply unit 10, heating section 11, on-off valve 12, organ function replacement unit 13. Organ leakage collection unit 14, processing blood branch 15, collateral road 16, reservoir 17, reservoir inflow path 18, reservoir outflow path 19, separation leukocyte-rich blood junction 20, processing blood flow path 21, pump 22, plasma separation unit (A) 23, Plasma Separation Section (B) 24, plasma separation whole blood flow path 25, whole blood plasma junction 26, plasma channel (A) 27, plasma channel (B) 28, dialyzer

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 患者側血液循環回路及び臓器機能側血液
循環回路の二つの血液循環回路を含む人工臓器システム
であり、患者側血液循環回路は、患者と直接接続され、
血液順路において、血液成分分離部、返血用合流部を、
この順に含んで成るものであり、臓器機能側血液循環回
路は、血液順路において、灌流血液を貯留するためのリ
ザーバー、透析器、そして、返血用分流部を、この順に
含んで成るものである人工臓器システムであって、患者
側血液循環回路中の該血液成分分離部で分離された血液
成分が、臓器機能側血液循環回路中の該リザーバーに流
入し、一方、臓器機能側血液循環回路中の該返血用分流
部において分流した血液成分を、患者側血液循環回路中
の該返血用合流部において患者側血液循環回路に合流さ
せ、患者に返血することにより血液浄化治療を行う人工
臓器システム。
1. An artificial organ system including two blood circulation circuits of a patient side blood circulation circuit and an organ function side blood circulation circuit, wherein the patient side blood circulation circuit is directly connected to the patient,
In the blood flow path, the blood component separation part, the return blood merging part,
The organ function-side blood circulation circuit includes a reservoir for storing perfused blood, a dialyzer, and a blood return diversion unit in this order in the blood flow path. In the artificial organ system, the blood component separated by the blood component separation unit in the patient-side blood circulation circuit flows into the reservoir in the organ-function-side blood circulation circuit, while in the organ-function-side blood circulation circuit The blood component diverted in the blood return diversion part is joined to the patient blood circulation circuit in the patient blood circulation circuit in the patient blood circulation circuit, and blood purification treatment is performed by returning blood to the patient. Organ system.
【請求項2】 臓器機能側血液循環回路中の透析器にお
いて限外濾過による除水と溶存物質の除去が行われる請
求項1記載の人工臓器システム。
2. The artificial organ system according to claim 1, wherein water removal and dissolved substances are removed by ultrafiltration in a dialyzer in the blood circulation circuit on the organ function side.
【請求項3】 血液成分分離部は、全血を、白血球を濃
厚に含む血液と白血球を除去した血液とに分けることを
特徴とする血液成分分離装置である請求項1または2記
載の人工臓器システム。
3. The artificial organ according to claim 1, wherein the blood component separation unit divides whole blood into blood containing white blood cells in a concentrated manner and blood having white blood cells removed therefrom. system.
【請求項4】 臓器機能側血液循環回路中の、透析器の
下流かつ返血用分流部の上流の位置に、臓器機能代替部
を含んで成る請求項3記載の人工臓器システム。
4. The artificial organ system according to claim 3, comprising an organ function substitute portion at a position downstream of the dialyzer and upstream of the blood return diversion portion in the organ function side blood circulation circuit.
【請求項5】 臓器機能代替部が、動物全肝、動物全
腎、または、動物肝細胞を内部に収容したバイオリアク
ターである請求項4記載の人工臓器システム。
5. The artificial organ system according to claim 4, wherein the organ function replacement part is a whole animal liver, whole animal kidney, or a bioreactor containing animal hepatocytes inside.
【請求項6】 白血球除去部及び/又は免疫グロブリン
除去部を、臓器機能側血液循環回路中の、リザーバーま
たは透析器の下流かつ臓器機能代替部の上流の位置に含
んで成る請求項4または5記載の人工臓器システム。
6. The leukocyte-removing portion and / or the immunoglobulin-removing portion is included in a position in the organ function side blood circulation circuit downstream of the reservoir or dialyzer and upstream of the organ function replacement portion. The described artificial organ system.
【請求項7】 患者全血を、患者側血液循環回路中の血
液成分分離装置によって、白血球を除去した血液と、白
血球を濃厚に含む血液とに分離し、白血球を濃厚に含む
血液は患者に返血し、白血球を除去した血液を、臓器機
能側血液循環回路中の、ヒト全血が貯血されているリザ
ーバーに流入させた後、少なくとも臓器機能側血液循環
回路中の透析器及び/または臓器機能代替部を通過さ
せ、さらにその後、その一部を返血用分流部において分
流し、さらに患者側血液循環回路に合流させて患者に返
血することにより血液浄化治療を行う請求項3から6の
いずれか1項に記載の人工臓器システム。
7. The whole blood of a patient is separated by a blood component separation device in the blood circulation circuit of the patient into blood from which white blood cells have been removed and blood containing a large amount of white blood cells. After returning blood and removing white blood cells, the blood is allowed to flow into a reservoir in the blood circulation circuit of the organ function side where human whole blood is stored, and at least a dialyzer and / or organ in the blood circulation circuit of the organ function side 7. The blood purification treatment is performed by passing through the function substituting unit, and then further diverting a part thereof in the blood return diversion unit and further joining the blood into the patient side blood circulation circuit to return blood to the patient. The artificial organ system according to any one of 1.
【請求項8】 患者側血液循環回路中の血液成分分離部
が血漿分離器であり、かつ、臓器機能側血液循環回路中
の返血用分流部が血漿分離器である請求項1または2記
載の人工臓器システム。
8. The blood component separation unit in the patient-side blood circulation circuit is a plasma separator, and the blood return diversion unit in the organ function-side blood circulation circuit is a plasma separator. Artificial organ system.
【請求項9】 第1の血漿分離部の中空糸外腔に滅菌さ
れた維持輸液等の液が流入し、該血漿分離部で分離され
る血漿と混合される請求項8記載の人工臓器システム。
9. The artificial organ system according to claim 8, wherein a liquid such as a sterilized maintenance infusion solution flows into the hollow fiber outer space of the first plasma separation unit and is mixed with the plasma separated in the plasma separation unit. .
【請求項10】 第2の血漿分離部の半透膜がウィルス
を通過させない孔径のものである請求項8または9に記
載の人工臓器システム。
10. The artificial organ system according to claim 8, wherein the semipermeable membrane of the second plasma separation part has a pore size that does not allow passage of viruses.
【請求項11】 臓器機能側血液循環回路中の、透析器
の下流かつ返血用分流部の上流の位置に、臓器機能代替
部を含んで成る請求項8から10のいずれか1項に記載
の人工臓器システム。
11. The organ function substituting portion is included at a position downstream of the dialyzer and upstream of the blood return diversion portion in the organ function side blood circulation circuit, according to any one of claims 8 to 10. Artificial organ system.
【請求項12】 臓器機能代替部が、動物全肝、動物全
腎、または、動物肝細胞を内部に収容したバイオリアク
ターである請求項11記載の人工臓器システム。
12. The artificial organ system according to claim 11, wherein the organ function substitute portion is a whole animal liver, whole animal kidney, or a bioreactor containing therein animal hepatocytes.
【請求項13】 ヒト全血と動物肝細胞の混合液が、臓
器機能側血液循環回路を循環することにより回路そのも
のが臓器機能を有するものである請求項8から10のい
ずれか1項に記載の人工臓器システム。
13. The mixed solution of human whole blood and animal hepatocytes circulates in the blood circulation circuit on the organ function side so that the circuit itself has an organ function. Artificial organ system.
【請求項14】 肝細胞がヒト、ブタ、またはウシ由来
のものである請求項13記載の人工臓器システム。
14. The artificial organ system according to claim 13, wherein the hepatocytes are of human, porcine, or bovine origin.
【請求項15】 免疫グロブリン除去部を含んで成る請
求項12または14記載の人工臓器システム。
15. The artificial organ system according to claim 12, which comprises an immunoglobulin removing unit.
【請求項16】 患者全血から、患者側血液循環回路中
の第1の血漿分離器によって血漿を分離し、この血漿
を、臓器機能側血液循環回路中の、ヒト全血、または、
ヒト全血と肝細胞の混合液が貯血されているリザーバー
に流入させた後、少なくとも臓器機能側血液循環回路中
の透析器及び/または臓器機能代替部を通過させ、さら
にその後、第2の血漿分離器において血漿を分離し、そ
の血漿を返血用合流部において患者側血液循環回路に合
流させ、患者に返血することにより血液浄化治療を行う
請求項8から15のいずれか1項に記載の人工臓器シス
テム。
16. Plasma is separated from whole blood of a patient by a first plasma separator in the blood circulation circuit on the patient side, and the plasma is separated from human whole blood in the blood circulation circuit on the organ function side, or
After flowing into a reservoir in which a mixed solution of human whole blood and hepatocytes is stored, it is passed through at least a dialyzer and / or an organ function substitute portion in a blood circulation circuit on the organ function side, and then, a second plasma 16. The blood purifying treatment is performed by separating plasma in a separator, merging the plasma with a blood circulation circuit on the patient side at a blood return confluence section, and returning the blood to the patient to perform blood purification treatment. Artificial organ system.
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