JP5164241B2 - 血液処理フィルター装置 - Google Patents
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(1) 以下の(ア)および(イ)の構成を有する血液処理フィルター装置:
(ア)血液処理フィルター層と該血液処理フィルター層に比し血液がより流れやすいスペーサ層が積層した状態で巻かれた円筒状フィルター材であって、該スペーサ層の端部が該円筒状フィルター材の外周面に露出しており、該円筒状フィルター材の長手方向の両端面が液密に封止されており、前記血液処理フィルター層の通気抵抗が該円筒状フィルター材の外周面から内周面に向かって増加することを特徴とする、円筒状フィルター材。
(イ)血液入口と血液出口を有し、該血液入口は前記円筒状フィルター材の外周面側空間に通じており、該血液出口は前記円筒状フィルター材の内周面側空間に通じている、前記円筒状フィルター材を収める容器。
(2) 前記円筒状フィルター材の内周面にある血液処理フィルター層の通気抵抗が、外周面にある該血液処理フィルター層の通気抵抗を1とした場合、1.6以上4以下であることを特徴とする、(1)に記載の血液処理フィルター装置。
(3) 前記血液処理フィルター層は2枚以上積層された血液処理フィルターからなり、最長の該血液処理フィルターの長さを1とした場合、2番目に長い該血液処理フィルターの長さが0.2以上0.9以下であることを特徴とする、(1)または(2)に記載の血液処理フィルター装置。
(4) 前記円筒状フィルター材の内周面側空間に棒状の流路抵抗材が設けられていることを特徴とする 、(1)〜(3)の何れかに記載の血液処理フィルター装置。
(5) 前記円筒状フィルター材の内周面と流路抵抗材の最短距離が0.7mm以上、且つ3.5mm以下であり、該流路抵抗材の長さが該円筒状フィルター材の長さの0.25倍以上、且つ0.90倍以下であることを特徴とする、(4)に記載の血液処理フィルター装置。
(6) 前記スペーサ層が円筒状フィルター材の内周面に露出していることを特徴とする、(1)〜(5)の何れかに記載の血液処理フィルター装置。
(7) 前記スペーサ層が円筒状フィルター材の内周面全体を覆っていることを特徴とする、(6)記載の血液処理フィルター装置。
また、本発明で血液処理フィルター層が2枚以上積層された血液処理フィルターからなる場合、最長の血液処理フィルターの長さを1とした時、2番目に長い血液処理フィルターの長さは0.2以上0.9以下である必要があり、より好ましくは0.3以上0.89以下であり、最も好ましくは0.35以上0.85以下である。2番目に長い血液処理フィルターの長さがこの範囲より大きくなっても、小さくなっても血液処理フィルター層全体としての通気抵抗が均一に近くなってしまうため所望の効果が得られなくなってしまう。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ225mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量270mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
このフィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ225mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量270mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ225mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量270mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
白血球除去フィルター層として、平均直径1.7μmのポリエステル(PET:密度1.38g/cm3)繊維よりなる幅225mm x 長さ680mmの不織布(目付 66g/m2、厚み 0.4mm、通気抵抗 1.56kPa・s/m)2枚(長さ合計1360mm、長さ比 1.00)を、端面をそろえて積層した以外は(図6)、実施例1と同様に円筒状フィルター材を作製した。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ225mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量270mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ150mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量170mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ150mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量170mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
次に円筒状フィルター材の円筒中空部位に入口側端面側より長さ165mm、直径10.5mmφの流路抵抗材を挿入した。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ225mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量270mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
次に円筒状フィルター材の円筒中空部位に入口側端面側より長さ165mm、直径10.5mmφの流路抵抗材を挿入した。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ225mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量270mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
次に円筒状フィルター材の円筒中空部位に入口側端面側より長さ165mm、直径10.5mmφの流路抵抗材を挿入した。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ225mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量270mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
白血球除去フィルター層として、平均直径1.7μmのポリエステル(PET:密度1.38 g/cm3)繊維よりなる不織布(目付 66g/m2、厚み 0.4mm、通気抵抗 1.56kPa・s/m)を幅150mm x 長さ1020 mmとした。さらに、スペーサ層としてポリエチレン製のメッシュ(メッシュサイズ 8、厚み 1.0 mm)を幅150mm x 長さ1050mmとし、メッシュ両端がそれぞれ不織布両端より外側になるように積層した。外径10.5mmの円柱棒を用いて、フィルター層とスペーサ層の積層物を反物状に巻いて外径38mmの中空円筒状フィルター材とした。完成した円筒状フィルター材の最外周から最内周の第12周目まで不織布1層で、スペーサ層が最外周および最内周より露出している構造となった。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ150mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量170mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
白血球除去フィルター層として、平均直径1.7μmのポリエステル(PET:密度1.38 g/cm3)繊維よりなる幅150mm x 長さ915mmと幅150mm x 長さ105mmの不織布(目付 66g/m2、厚み 0.4mm、通気抵抗 1.56kPa・s/m)を2枚(長さ合計1020 mm、長さ比 0.12)用意し、この2枚を一方の端面がちょうど重なるように積層した(この端面をA端面とする)(図11)。さらに、スペーサ層としてポリエチレン製のメッシュ(メッシュサイズ 8、厚み 1.0 mm)を幅150mm x 長さ920mmとし、メッシュ両端がそれぞれ不織布両端より外側になるように積層した。外径17.0mmの円柱棒を用いて、フィルター層とスペーサ層の積層物をA端面より反対側の端面に向かって反物状に巻いて外径38mmの中空円筒状フィルター材とした。完成した円筒状フィルター材の最外周から第8周目までは不織布1層、第9周目から第10周目は不織布2層で、スペーサ層が最外周および最内周より露出している構造となった。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ150mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量170mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
白血球除去フィルター層として、平均直径1.7μmのポリエステル(PET:密度1.38 g/cm3)繊維よりなる幅150mm x 長さ510mmの不織布(目付 66g/m2、厚み 0.4mm、通気抵抗1.56kPa・s/m)を2枚(長さ合計1020 mm、長さ比 1.00)用意し、2枚がちょうど重なるように積層した(図12)。さらに、スペーサ層としてポリエチレン製のメッシュ(メッシュサイズ 8、厚み 1.0 mm)を幅150mm x 長さ580mmとし、メッシュ両端がそれぞれ不織布両端より外側になるように積層した。外径21.0mmの円柱棒を用いて、フィルター層とスペーサ層の積層物をA端面より反対側の端面に向かって反物状に巻いて外径38mmの中空円筒状フィルター材とした。完成した円筒状フィルター材は最外周から最内周の第5周目まで不織布2層で、スペーサ層が最外周および最内周より露出している構造となった。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ150mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量170mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
白血球除去フィルター層として、平均直径1.7μmのポリエステル(PET:密度1.38 g/cm3)繊維よりなる幅150mm x 長さ405mmと幅150mm x 長さ275mmと2枚の幅150mm x 長さ170mmの不織布(目付 66g/m2、厚み 0.4mm、通気抵抗 1.56kPa・s/m)を計4枚(長さ合計1020 mm、長さ比 0.68)用意し、この4枚を一方の端面がちょうど重なるように積層した(この端面をA端面とする)(図13)。不織布を4枚積層した部分の通気抵抗は、6.83kPa・s/mであった。さらに、スペーサ層としてポリエチレン製のメッシュ(メッシュサイズ 8、厚み 1.0 mm)を幅150mm x 長さ520mmとし、メッシュ両端がそれぞれ不織布両端より外側になるように積層した。外径17.0mmの円柱棒を用いて、フィルター層とスペーサ層の積層物をA端面より反対側の端面に向かって反物状に巻いて外径38mmの中空円筒状フィルター材とした。完成した円筒状フィルター材の最外周は不織布1層、第2周目は不織布2層で、第3周目から最内周の第4周目は不織布が4層で、スペーサ層が最外周および最内周より露出している構造となった。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ150mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量170mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
白血球除去フィルター層として、平均直径1.7μmのポリエステル(PET:密度1.38 g/cm3)繊維よりなる幅150mm x 長さ555mmと幅150mm x 長さ335mmと2枚の幅150mm x 長さ145mmの不織布(目付 66g/m2、厚み 0.4mm、通気抵抗 1.56kPa・s/m)を 計4枚(長さ合計1180 mm、長さ比 0.60)用意し、この4枚を一方の端面がちょうど重なるように積層した(この端面をA端面とする)(図14)。さらに、スペーサ層としてポリエチレン製のメッシュ(メッシュサイズ 8、厚み 1.0 mm)を幅150mm x 長さ660mmとし、メッシュ両端がそれぞれ不織布両端より外側になるように積層した。外径17.0mmの円柱棒を用いて、フィルター層とスペーサ層の積層物をA端面より反対側の端面に向かって反物状に巻いて外径38mmの中空円筒状フィルター材とした。完成した円筒状フィルター材の最外周と第2周目は不織布1層、第3周目と第4周目は不織布2層で、第5周目と最内周の第6周目は不織布が4層で、スペーサ層が最外周および最内周より露出している構造となった。
この円筒状フィルター材の長手方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径41mm、長さ150mmの円筒状ポリカーボネート容器(容量170mL)に円筒状フィルター材の外周面側空間が容器に設けられた血液入口に、内周面側空間が容器に設けられた血液出口にそれぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。
白血球濃度6,500個/μl、血小板濃度233,000個/μlの血液4リットルを実施例1〜5、及び比較例1で作製した容器容量270mlの白血球除去フィルター装置に流し、3リットル処理時〜4リットル処理時)に装置出口側より排出された血液1リットルをプールした。血液処理終了後プールした血液を良く撹拌した後、含まれる白血球濃度を測定した。測定には多項目自動血球分析装置SF-3000(シスメックス株式会社)を用いた。
白血球除去率は、白血球除去フィルター装置入口側と出口側でそれぞれ血液を採取し、チュルク染色法により白血球濃度〔個/マイクロリットル〕をカウントした値より次のように算出した。
白血球除去率〔%〕
=[(処理前血液の白血球濃度)−(サンプリングした血液の白血球濃度)]×100/(処理前血液の白血球濃度)
圧力損失〔kPa〕=(入口側の圧力)−(出口側の圧力)
上記の実験終了後、生理食塩液を流速QB=50mL/minにて実施例1〜5、及び比較例1の白血球除去フィルター装置に対して400mL)流し血液フィルター内に残留する血液を排出した。次に装置内に残留する血液量を定量するため、溶血剤として塩化アンモニウム溶液1Lをさらに装置に流し、装置内の血液を完全に溶血させたのち処理液をすべて回収し、回収容量をメスシリンダーにて秤量した。この溶液のヘモグロビン濃度をSLS-ヘモグロビン法にて測定し、処理前血液のヘモグロビン値との比から装置内に残留する血液量を算出した。測定には多項目自動血球分析装置 SF-3000(シスメックス株式会社)を用いた。以上の測定結果を表1に示す。
白血球濃度4,700個/μl、血小板濃度180,000個/μlの血液3リットルを実施例6〜7、及び比較例2〜6で作製した容器容量170mlの白血球除去フィルター装置に流し、2リットル処理時〜3リットル処理時に装置出口側より排出された血液1リットルをプールした。
上記の実験終了後、生理食塩液を流速QB=50mL/minにて各々の白血球除去フィルター装置に対して300mL流し、血液フィルター内に残留する血液を排出した。白血球除去率、圧力損失および残留血液量を実験例1と同様の方法で測定した。(表2)
白血球濃度5,700個/μl、血小板濃度215,000個/μlの血液4リットルを実施例8〜10、及び比較例1で作製した容器容量270mlの白血球除去フィルター装置に流し、3リットル処理時〜4リットル処理時に装置出口側より排出された血液1リットルをプールした。上記の実験終了後、生理食塩液を流速QB=50mL/minにて各々の白血球除去フィルター装置に対して400mL流し、血液フィルター内に残留する血液を排出した。白血球除去率、圧力損失および残留血液量を実験例1と同様の方法で測定した。(表3)
表1〜表3の結果は、本願の白血球除去フィルター装置が、多量の血液を処理しても処理圧力は安全な圧力範囲内を保ち、白血球除去能および処理終了後の血液回収性に優れていることを示している。
2 容器
3 血液入口
4 円筒状フィルター材
5 接着材
6 血液出口
7 血液処理フィルター層
8 スペーサ層
9 外周面側空間
10 内周面側空間
11 流路抵抗材
Claims (8)
- 以下の(1)および(2)の構成を有する血液処理フィルター装置:
(1)血液処理フィルター層と該血液処理フィルター層に比し血液がより流れやすいスペーサ層が積層した状態で巻かれた円筒状フィルター材であって、該スペーサ層の端部が該円筒状フィルター材の外周面に露出しており、該円筒状フィルター材の長手方向の両端面が液密に封止されており、前記血液処理フィルター層の通気抵抗が該円筒状フィルター材の外周面から内周面に向かって増加することを特徴とする、円筒状フィルター材。
(2)血液入口と血液出口を有し、該血液入口は前記円筒状フィルター材の外周面側空間に通じており、該血液出口は前記円筒状フィルター材の内周面側空間に通じている、前記円筒状フィルター材を収める容器。 - 前記血液処理フィルター層として、通気抵抗が均一なフィルター層を血液入口側から出口側に向かって枚数が多くなるように積層したものを用い、さらにスペーサ層を積層して円筒状フィルター材とすることによって、前記血液処理フィルター層の通気抵抗を該円筒状フィルター材の外周面から内周面に向かって増加させることを特徴とする、請求項1に記載の血液処理フィルター装置。
- 前記血液処理フィルター層として、厚みが均一で通気抵抗が出口側に向かって徐々に大きくなるように孔径分布を変化させて作製した血液処理フィルター層を用い、さらにスペーサ層を積層して円筒状フィルター材とすることによって、前記血液処理フィルター層の通気抵抗を該円筒状フィルター材の外周面から内周面に向かって増加させることを特徴とする、請求項1に記載の血液処理フィルター装置。
- 前記血液処理フィルター層は2枚以上積層された血液処理フィルターからなり、最長の該血液処理フィルターの長さを1とした場合、2番目に長い該血液処理フィルターの長さが0.2以上0.9以下であり、前記円筒状フィルター材の内周面にある血液処理フィルター層の通気抵抗が、外周面にある該血液処理フィルター層の通気抵抗を1とした場合、1.6以上4以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の血液処理フィルター装置。
- 前記円筒状フィルター材の内周面側空間に棒状の流路抵抗材が設けられていることを特徴とする 、請求項1〜4の何れかに記載の血液処理フィルター装置。
- 前記円筒状フィルター材の内周面と流路抵抗材の最短距離が0.7mm以上、且つ3.5mm以下であり、該流路抵抗材の長さが該円筒状フィルター材の長さの0.25倍以上、且つ0.90倍以下であることを特徴とする、請求項5に記載の血液処理フィルター装置。
- 前記スペーサ層が円筒状フィルター材の内周面に露出していることを特徴とする、請求項1〜5の何れかに記載の血液処理フィルター装置。
- 前記スペーサ層が円筒状フィルター材の内周面全体を覆っていることを特徴とする、請求項7記載の血液処理フィルター装置。
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