JP6330337B2 - 血液処理フィルタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液中の特定の成分を除去する血液処理フィルタ装置に関する。

従来から、血液中の特定の成分（典型的には、白血球）を除去する血液処理フィルタ装置が知られている。血液処理フィルタ装置は、不織布等を充填したフィルタで血液を濾過して特定の成分を除去する装置である。

このような血液処理フィルタ装置の多くは、フィルタシートが円筒形状に巻かれた巻き体により構成されており、血液が巻き体の外周面から内周面へ向けて流れる過程において、血液中の特定の成分がフィルタにトラップされる。このような血液処理フィルター装置では、巻き体の外周面側においてフィルタシートが目詰まりすると、目詰まりした箇所の内側へ血液が流れ難くなり、巻き体に血液を流通させるために必要な圧力が高くなるという問題がある。

このような問題に対して、血液処理フィルタ層と当該血液処理フィルタ層に比し血液がより流れやすいスペーサ層とが積層した状態で巻かれた円筒状フィルタ材を有する血液処理フィルター装置において、スペーサ層の端部が円筒状フィルタ材の外周面に露出された構成が考案されている。この構成によれば、円筒状フィルタ材の最外周の血液処理フィルタ層が目詰まりしても、血液は、外周面に露出したスペーサ層の端部からスペーサ層に沿って渦巻き状に内周面側へ流れることにより、内周面側の血液処理フィルタ層へ到達することができ、内周面側のフィルタ層において血液の特定成分をトラップすることができる（特許文献１）。

特許第５１６４２４１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された血液処理フィルタ装置では、最外周の血液処理フィルタ層が目詰まりした場合、そのスペーサ層より内周面側へ血液が流れるための進入口は、目詰まりした血液処理フィルタ層と、スペーサ層を介在させて、その内側に位置する血液処理フィルタ層との間の空間となる。その進入口からスペーサ層に沿って目詰まりした血液処理フィルタ装置の内周面側へ流れ込んだ血液は、その進入口付近において目詰まりしていない内周面側の血液処理フィルタ層へ進入する。すると、その進入口付近の内周面側の血液処理フィルタ層において、次の目詰まりが生じやすくなる。このような目詰まりの連鎖が生じることにより、目詰まりした血液処理フィルタ層の内周面側へ血液が流れるための進入口は、渦巻き方向において細長く延びることとなり、この細長い進入口へ多量の血液を流通させるための圧力が徐々に高くなるおそれがある。また、進入口付近の血液処理フィルタ層へ優先的に血液が進入するので、それ以外の血液処理フィルタ層の利用効率が低くなるおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、血液処理フィルタ層を効率よく利用することができる血液処理フィルタ装置を提供することにある。

(1) 本発明に係る血液処理フィルタ装置は、血液を構成する成分のうち特定の成分が他の成分よりも通過し難く、厚み方向にフィルタ貫通孔が形成されたフィルタシートと、上記フィルタシートよりも上記特定の成分が通過し易いスペーサシートと、上記フィルターシート及び上記スペーサシートが径方向に積層され、上記フィルタ貫通孔が少なくとも外周面に位置するように渦巻き状に巻かれた巻き体と、上記巻き体の軸方向の両端を液密に封止する封止部と、上記巻き体を収容する内部空間を有しており、かつ当該内部空間において上記巻き体の外周面側と血液が流通可能に接続された血液流入口、及び当該内部空間において上記巻き体の内周面側と血液が流通可能に接続された血液流出口を有する容器と、を備える。

上記構成によれば、巻き体の外周面側から内周面側へ流れる血液は、フィルタシートに設けられたフィルタ貫通孔を介して内周面側のフィルタシートに進入可能である。これにより、フィルタシートの利用効率を向上させることができる。

また、巻き体の外周面の広範囲に亘ってフィルタ貫通孔を設けることにより、血液が内周面側のフィルタシートへ進入する進入経路を増やすことができる。

また、濾過を実行する際に外周面側のフィルタシートに加えてフィルタ貫通孔を介して内周面側のフィルタシートにも血液が進入可能であるため、血液が進入可能なフィルタシートの体積を増やすことができる。これにより、貫通孔が形成されていない従来型の血液処理フィルタ装置と同等の濾過能力を維持しつつ、血液処理フィルタ装置を巻き体の軸方向に小型化することができる。

(2) 上記スペーサシートは、上記フィルタ貫通孔と重畳するスペーサ貫通孔を有するものである。

上記構成によれば、外周面のフィルタシートに設けられたフィルタ貫通孔を通じて内周面側を見た場合、当該フィルタ貫通孔及び当該フィルタ貫通孔と重畳するスペーサ貫通孔を通じて、内周面側のフィルタシートが露出される。よって、血液は、巻き体に形成されたフィルタ貫通孔及びスペーサ貫通孔を通じて内周面側のフィルタシートにスペーサシートを経ることなく流れることができる。

(3) 外周面に位置する上記フィルタ貫通孔の１周分内周側の上記スペーサ貫通孔は、外周面に位置する上記フィルタ貫通孔よりも大きい。

上記構成によれば、外周面に位置するフィルタ貫通孔の１周分内周側のスペーサ貫通孔は、外周面に位置するフィルタ貫通孔よりも大きい。そのため、フィルタシート及びスペーサシートが巻かれることによって、フィルタ貫通孔及びスペーサ貫通孔の周方向の位置が互いにずれた場合であっても、両貫通孔の周方向における重畳を維持できる可能性を高くできる。

(4) 上記フィルタ貫通孔は、上記巻き体において、当該各貫通孔よりも上記巻き体の１周分外周側及び内周側に配置された他のフィルタ貫通孔と重畳しない。

上記構成によれば、例えば巻き体の外周面側から内周面側へ巻き体の径方向に沿って血液が流れる場合、ある周面のフィルタシートに設けられたフィルタ貫通孔を通じて１周内周面側のフィルタシートへ流れる血液は、当該フィルタシートのフィルタ貫通孔ではない領域に到達して当該フィルタシートに進入する。つまり、上記構成のようにフィルタ貫通孔を重複させないことにより、血液が進入可能なフィルタシートの表面積を大きくすることができる。これにより、フィルタシートの利用効率を向上させることができる。

(5) 上記巻き体は、二つ折りされた上記フィルタシートの間に上記スペーサシートが挟まれた積層シートが、上記フィルタシートの折り目と反対側の端部を内周面側にして渦巻き状に巻かれたものである。

上記構成によれば、スペーサシートの表裏両面側にフィルタシートが配置されるため、巻き体におけるフィルタシートの割合を高めることができる。また、スペーサシートが両面においてフィルタシートに当接されているため、スペーサシートのフィルタシートに対するずれを低減することができる。

(6) 上記巻き体の内周面の少なくとも一部は、上記スペーサシートで構成されている。

上記構成によれば、フィルタシートが目詰まりして、血液がフィルタシートに進入できない事態が生じても、血液は、外周面のフィルタシートに設けられたフィルタ貫通孔からスペーサシートを介して巻き体の内周面に到達することができる。これにより、血液が巻き体を通過できない事態の発生を防止することができる。

(7) 上記巻き体の内周面は、上記フィルタシートで構成されている。上記巻き体は、上記フィルタ貫通孔が内周面にも位置するように渦巻き状に巻かれたものである。内周面に位置する上記フィルタ貫通孔の１周分外周側の上記スペーサ貫通孔は、内周面に位置する上記フィルタ貫通孔よりも大きい。

上記構成によれば、フィルタシートにおける巻き体の内周面を構成する部分が目詰まりした場合であっても、血液は、当該部分に形成されたフィルタ貫通孔及びスペーサ貫通孔を介して内周面を通過することができる。

また、上記構成によれば、内周面に位置するフィルタ貫通孔の１周分外周側のスペーサ貫通孔は、内周面に位置するフィルタ貫通孔よりも大きい。そのため、上記（３）と同様に、フィルタシート及びスペーサシートが巻かれることによって、フィルタ貫通孔及びスペーサ貫通孔の周方向の位置が互いにずれた場合であっても、両貫通孔の周方向における重畳を維持できる可能性を高くできる。

本発明によれば、巻き体の外周面側から内周面側へ流れる血液は、フィルタシートに設けられたフィルタ貫通孔を介して内周面側のフィルタシートに進入可能であるため、フィルタシートを効率よく利用することができる

図１は、本実施形態におけるフィルタ装置２０の断面図である。 図２は、本実施形態における血球細胞除去フィルタ２４を示す図であって、（Ａ）は血球細胞除去フィルタ２４の模式断面図、（Ｂ）は血球細胞除去フィルタ２４を構成する巻き体２５の巻かれていない状態の構造を示す図である。 図３は、巻き体２５の正面図である。 図４は、巻き体２５の断面図である。 図５は、変形例２における巻き体２５の正面図である。 図６は、変形例２における巻き体２５の断面図である。 図７は、変形例４における巻き体２５の巻かれていない状態の構造を示す図である。 図８は、変形例４における巻き体２５の断面図である。 図９は、実施例及び比較例の経過時間に対する圧力差を示すグラフである。 図１０（Ａ）は変形例３、５における巻き体２５の巻かれていない状態の構造を示す図であり、図１０（Ｂ）は変形例３、５における巻き体２５の断面図である。 図１１（Ａ）は変形例４、５における巻き体２５の巻かれていない状態の構造を示す図であり、図１１（Ｂ）は変形例４、５における巻き体２５の断面図である。 図１２は変形例６における巻き体２５の断面図である。

以下、図面が参照されつつ本発明の実施形態が説明される。なお、本実施形態は、本発明の一例にすぎず、本発明の要旨が変更されない範囲において、本実施形態が適宜変更されてもよいことは言うまでもない。

本実施形態におけるフィルタ装置２０（本発明の血液フィルタ装置の一例）は、図１に示されるように、内部空間を有する円筒形状の本体容器２１（本発明の容器の一例）と、本体容器２１の内部空間に装填された血球細胞除去フィルタ２４とで構成される。このフィルタ装置２０は、供給された血液から血球細胞（典型的には白血球だが他の成分でもよい。）を除去して、つまり血液を濾過して排出する血球細胞除去処理を行う装置である。血球細胞除去処理の詳細は、後述する。なお、血液は、人間の血液であるのが通常であるが、人間以外の動物の血液であってもよい。

本体容器２１は、例えば、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂によって形成されている。本体容器２１には、図１に示されるように、内部空間と連続する第１ポート２２（本発明の血液流入口の一例）及び第２ポート２３（本発明の血液流出口の一例）が設けられている。第１ポート２２は、本体容器２１の一方側の端面に設けられており、第１血液回路（不図示）に接続されている。ここで、第１血液回路は、一端が患者に接続され他端が第１ポート２２に接続されており、患者から第１ポート２２へ血液を流通させる回路である。第１血液回路には、ポンプ、圧力センサ、及びチャンバが設けられている。

第２ポート２３は、本体容器２１の他方側の端面に設けられており、第２血液回路（不図示）に接続されている。ここで、第２血液回路は、一端が第２ポート２３に接続され他端が患者に接続されており、第２ポート２３から患者へ血液を流通させる回路である。なお、第２血液回路には、圧力センサ及びチャンバが設けられていてもよい。

血球細胞除去装置１０の使用時における本体容器２１は、第１ポート２２を第２ポート２３より重力方向の上側にして設置される。

血球細胞除去フィルタ２４は、図２（Ａ）に示されるように、フィルタシート２６及びスペーサシート２７（図２（Ｂ）参照）が重ねられた状態で渦巻き状に巻かれた円筒形状の巻き体２５と、巻き体２５の外周面を覆う円筒形状の外装シート２８と、巻き体２５の長手方向の両端部に設けられた封止部３１と、で構成される。すなわち、血球細胞除去フィルタ２４は、全体として円筒形状を呈している。また、巻き体２５は、図２（Ｂ）に示されるように、フィルタシート２６と、スペーサシート２７とを重ねて構成された長尺シートである。

フィルタシート２６は、血液を構成する成分のうち特定の成分を吸着する多孔体の材料で構成されており、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン等からなる不織布が挙げられる。これら材料は血球成分透過性のコントロールのために各種の表面処理をして用いてもよい。例えば、親水化処理をして用いてもよい。多孔体の材料で構成されたフィルタシート２６の平均孔径は、血液の流動性を損ねてフィルタの圧力損失が大きくならない程度に大きく、且つ適度な白血球除去率を確保できる程度には小さくすることが好ましい。

以上より、フィルタシート２６は、血液を構成する成分のうち特定の成分（本実施形態では白血球）が他の成分（例えば赤血球）よりも通過し難い。なお、本実施形態では、血液中から除去すべき細胞は、白血球であるが、血液中から除去すべき細胞は、白血球以外であってもよい。

スペーサシート２７は、網目状のシートである。スペーサシート２７の平均孔径は、フィルタシート２６の平均孔径より大きく設定される。これにより、スペーサシート２７は、フィルタシート２６よりも上述した特定の成分が通過し易い。

巻き体２５は、図２（Ｂ）に示される二つ折りされたフィルタシート２６でスペーサシート２７を挟み込んだものが渦巻き状に巻かれることによって、図３及び図４に示されるように構成される。つまり、巻き体２５は、フィルタシート２６及びスペーサシート２７が重ねられた状態で渦巻き状に巻かれることによって構成される。

図２（Ｂ）に示されるように、スペーサシート２７は、フィルタシート２６に挟まれた状態において、フィルタシート２６の開放側端部２６Ａから一部が露出している。例えば、フィルタシート２６の長手方向の長さは約１６００ｍｍであり、スペーサシート２７の長手方向の長さは約８５０ｍｍである。また、スペーサシート２７は、フィルタシート２６の開放側へ２０ｍｍずれた状態で配置される。これにより、フィルタシート２６の開放側端部２６Ａから露出したスペーサシート２７の長さは約７０ｍｍである。もちろん、スペーサシート２７は、フィルタシート２６の開放側へずらされていなくてもよく、この場合のフィルタシート２６の開放側端部２６Ａから露出したスペーサシート２７の長さは約５０ｍｍである。そして、巻き体２５は、フィルタシート２６の開放側端部２６Ａ、つまりフィルタシート２６の折り目とは反対側の端部を内側にし且つ折り目側端部２６Ｂを外側にして渦巻き状に巻かれることによって、図２（Ａ）、図３、及び図４に示される円筒形状に構成される。

なお、図２（Ａ）では、巻き体２５は簡略化されて描かれているために、フィルタシート２６及びスペーサシート２７は区別して描かれていないが、図４では、フィルタシート２６及びスペーサシート２７が区別して描かれている。

図４に示されるように、フィルタシート２６の開放側端部２６Ａから露出したスペーサシート２７は、巻き体２５の内周面の全部を構成する。つまり、巻き体２５の内周面は、スペーサシート２７のみによって構成されている。

なお、フィルタシート２６の開放側端部２６Ａから露出したスペーサシート２７は、必ずしも巻き体２５の内周面の全部を構成する必要はない。例えば、スペーサシート２７は、フィルタシート２６の開放側端部２６Ａから少しだけ露出することによって、巻き体２５の内周面の一部を構成してもよい。つまり、巻き体２５の内周面が、スペーサシート２７及びフィルタシート２６によって構成されていてもよい。

図２（Ｂ）に示されるように、スペーサシート２７は、開放側端部２６Ａ（巻かれた状態において内周面側に位置する端部）以外において、フィルタシート２６に挟まれている。これにより、図４に示されるように、巻き体２５の外周面は、フィルタシート２６で構成されている。

図２（Ｂ）、図３、及び図４に示されるように、フィルタシート２６には、複数のフィルタ貫通孔３９が形成されている。複数のフィルタ貫通孔３９は、図３に示されるように、巻き体２５の軸方向１０１に沿って等間隔に配置されている。また、複数のフィルタ貫通孔３９は、図３及び図４に示されるように、巻き体２５の周方向１０２に沿って等間隔に配置されている。なお、フィルタ貫通孔３９は、１つだけ形成されていてもよい。

フィルタ貫通孔３９は円形に構成されている。フィルタ貫通孔３９の直径は、血液の流れが妨げられない長さに設定されている。フィルタ貫通孔３９の直径は、好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍであり、更に好ましくは３ｍｍ〜７ｍｍである。本実施形態において、フィルタ貫通孔３９の直径は５ｍｍである。

なお、本実施形態では、複数のフィルタ貫通孔３９の軸方向１０１における間隔は同じ長さであり、複数のフィルタ貫通孔３９の周方向１０２における間隔は同じ長さであるが、各間隔の長さは異なっていてもよい。また、本実施形態では、フィルタ貫通孔３９は円形であるが、円形以外の形であってもよい。例えば、フィルタ貫通孔３９は、楕円形であってもよい。

図２（Ｂ）に示されるように、複数のフィルタ貫通孔３９は、スペーサシート２７における折り目に対する一方側（図２（Ｂ）では折り目よりも上側）にのみ形成されている。また、複数のフィルタ貫通孔３９は、スペーサシート２７における折り目側（詳細には折り目から開放側端部２６Ａ側へ所定長の範囲）にのみ形成されている。これらにより、複数のフィルタ貫通孔３９は、図４に示されるように、巻き体２５の外周面のフィルタシート２６にのみ形成される。つまり、上記所定長の範囲は、巻き体２５の外周面のフィルタシート２６の周方向１０２に沿った長さの範囲である。なお、フィルタ貫通孔３９は、巻き体２５の外周面以外のフィルタシート２６にも形成されていてもよい。

図２（Ａ）に示される外装シート２８は、巻き体２５より硬質の材料で形成された網目状のシートである。外装シート２８は、例えば、繊維を編み込んだトリコット素材である。外装シート２８の平均孔径は、フィルタシート２６の平均孔径より大きく設定されるのが望ましい。外装シート２８は、巻き体２５の外径寸法より大きい円筒形状に構成されており、その内部に巻き体２５を保持する。そして、フィルタシート２６の折り目側端部２６Ｂが外装シート２８の内周面に取り付けられることによって、巻き体２５の形状が維持される。

図１に示されるように、巻き体２５の長手方向（図１に示される軸方向１０１）の両端部には、接着剤などによって固められた封止部３１が設けられている。封止部３１は、接着剤などによって固められることにより、液体を通さない。つまり、封止部３１は、巻き体２５の長手方向の両端部を液密に封止している。なお、封止部３１は、巻き体２５の長手方向の両端部を液密に封止可能であるならば、接着剤などによって固められた構成に限らない。例えば、封止部３１は、液体を通さないゴムなどによって構成された部材であり、当該部材が、巻き体２５の長手方向の両端部に取り付けられていてもよい。

巻き体２５の両端部に設けられた封止部３１の一方の中央部には、貫通孔３３が設けられている。この貫通孔３３は、巻き体２５の内周面と封止部３１とによって規定される血球細胞除去フィルタ２４の内部空間と連続している。

血球細胞除去フィルタ２４は、図１に示されるように、第２ポート２３が形成された本体容器２１の壁面（使用時に底面となる壁面）に取り付けられる。血球細胞除去フィルタ２４の軸方向１０１の長さ（図１における高さ）は、本体容器２１の内部空間の軸方向１０１の長さより短い。また、血球細胞除去フィルタ２４の外径寸法は、本体容器２１の内径寸法（すなわち、内部空間の直径）より小さい。その結果、第１ポート２２が形成された本体容器２１の壁面（使用時に天面となる壁面）と血球細胞除去フィルタ２４との間、及び本体容器２１の内周面と血球細胞除去フィルタ２４の外周面との間には、隙間が形成される。この隙間は、第１ポート２２に通じる流路２９となる。すなわち、本体容器２１において、第１ポート２２と血球細胞除去フィルタ２４の外周面側の内部空間とが流路２９によって連続する。

また、血球細胞除去フィルタ２４は、貫通孔３３が設けられた封止部３１と本体容器２１の壁面（使用時に底面となる壁面）とを接着することによって、本体容器２１の壁面に取り付けられる。この際、血球細胞除去フィルタ２４は、貫通孔３３と本体容器２１の壁面に設けられた第２ポート２３とが重畳するように、本体容器２１の壁面に取り付けられる。これにより、血球細胞除去フィルタ２４の内部空間は、貫通孔３３を介して第２ポート２３と連続する。この血球細胞除去フィルタ２４の内部空間は、第２ポート２３に通じる流路３０となる。すなわち、本体容器２１において、血球細胞除去フィルタ２４の内周面側の内部空間と第２ポート２３とが流路３０によって連続する。

また、血球細胞除去フィルタ２４は、貫通孔３３を完全に覆うように、本体容器２１の壁面に取り付けられる。これにより、貫通孔３３と流路２９との間は、互いに接着された封止部３１と本体容器２１の壁面とによって、液密に封止される。

以上より、血球細胞除去フィルタ２４が本体容器２１に取り付けられた状態において、第１ポート２２は血球細胞除去フィルタ２４の外周面側の内部空間と連続する。また、第２ポート２３は血球細胞除去フィルタ２４の内周面側の内部空間と連続する。

次に、本実施形態におけるフィルタ装置２０を用いた血球細胞除去処理を説明する。まず、フィルタ装置２０を第１血液回路及び第２血液回路に接続する。これにより、第１血液回路から第１ポート２２への血液の流通が許容され、第２ポート２３から第２血液回路への血液の流通が許容される。次に、制御部（不図示）による制御の下で第１血液回路のポンプを駆動させることによって、血液が患者から第１血液回路に流出される。

第１血液回路から第１ポート２２を通じて本体容器２１の内部空間に流入した血液は、封止部３１に流れ込まない。そのため、血液は、図１に示されるように、流路２９に沿って血球細胞除去フィルタ２４の外周面側に回り込み、血球細胞除去フィルタ２４を外周面側から内周面側に向けて（すなわち、径方向内向きに）通過する。この過程で、血液中に含まれる白血球が血球細胞除去フィルタ２４（主にはフィルタシート２６）に捉えられる。つまり、血液が濾過される。なお、この過程については、後に更に詳述する。

濾過された血液は、流路３０から貫通孔３３及び第２ポート２３を通じて第２血液回路へ流出し、患者に還元される。なお、図１では、流路２９、３０における血液の流れを矢印で示し、血球細胞除去フィルタ２４内の血液の流れを白抜き矢印で示している。

次に、血液が血球細胞除去フィルタ２４を外周面側から内周面側に向けて通過する過程について詳述する。

図１に示されるように、流路２９に沿って血球細胞除去フィルタ２４の外周面側に回り込んだ血液は、最初に、外装シート２８（図２（Ａ）参照）を通過する。この過程では、血液中に含まれる白血球が外装シート２８に捉えられることは殆どない。

外装シート２８を通過した血液は、図４に示される巻き体２５の外周面を構成するフィルタシート２６を通過する。この過程で、血液中に含まれる白血球が、外装シート２８を通過するときよりも多くフィルタシート２６に捉えられる。また、外装シート２８を通過した血液の一部は、巻き体２５の外周面を構成するフィルタシート２６に形成されたフィルタ貫通孔３９を、白血球を捉えられることなく通過する。

巻き体２５の外周面を構成するフィルタシート２６または当該フィルタシート２６に形成されたフィルタ貫通孔３９を通過した血液は、当該フィルタシート２６の内周面側において当該フィルタシート２６と隣り合うスペーサシート２７を通過する。この過程では、外装シート２８を通過した際と同様に、血液中に含まれる白血球が外装シート２８に捉えられることは殆どない。

その後、血液は、フィルタシート２６及びスペーサシート２７を交互に通過しながら流路３０へ向かう。そして、この過程においては、血液がフィルタシート２６を通過する度に、血液中に含まれる白血球がフィルタシート２６に捉えられる。以上のようにして、血液がフィルタシート２６によって濾過されるため、流路３０に到達した血液に含まれる白血球の数は、フィルタシート２６によって血液が濾過される前よりも少なくなっている。

フィルタシート２６の濾過能力は、フィルタシート２６を通過した血液の累積量が多くなると低下する。これは、フィルタシート２６に形成された孔の多くに白血球や血小板などの血球成分が捉えられて、白血球を捉えた孔が塞がれた状態となるからである。これにより、フィルタシート２６内における血液の流通が妨げられ、血液がフィルタシート２６を通過できなくなる所謂目詰まりを生じるおそれがある。

そして、上記のようなフィルタシート２６の濾過能力の低下は、巻き体２５の外周面側から発生する。つまり、巻き体２５の外周面のフィルタシート２６の濾過能力が、最初に低下する。

しかし、巻き体２５の外周面のフィルタシート２６の濾過能力が低下しても、血液は、巻き体２５の外周面のフィルタシート２６に形成されたフィルタ貫通孔３９を介して、巻き体２５の内周面側へ進むことが可能である。これにより、血液は、当該フィルタシート２６の内周面側において当該フィルタシート２６と隣り合うスペーサシート２７に到達する。その後、血液は、スペーサシート２７を通過して、当該スペーサシート２７の内周面側において当該スペーサシート２７と隣り合うフィルタシート２６、つまり巻き体２６の外周面から２番目のフィルタシート２６に到達する。そして、血液中に含まれる白血球は、当該２番目のフィルタシート２６内で捉えられる。

以上のように、本実施形態では、巻き体２５の外周面のフィルタシート２６の濾過能力が低下しても、多くの血液が、巻き体２５の外周面の全域に配置されているフィルタ貫通孔３９を介して、巻き体２６の外周面から２番目のフィルタシート２６に到達することができる。

なお、巻き体２５の外周面以外のフィルタシート２６の濾過能力が低下することにより、血液が当該フィルタシート２６を通過できない場合、血液は、スペーサシート２７に沿って巻き体２５の周方向１０２に移動しつつ、巻き体２５の外周面側から内周面側へ移動することが可能である。また、上述したように、スペーサシート２７は巻き体２５の内周面の一部を構成しているため、血液は、スペーサシート２７に沿って巻き体２５の周方向１０２に移動することによって、巻き体２５の内部空間に到達することができる。つまり、血液は、流路３０に到達することができる。以上より、血液は、フィルタシート２６が目詰まりした場合であっても、巻き体２５の内部を完全に移動不可能となることはない。

実施例及び比較例のフィルタ装置に血液を流し続けた場合の経過時間（分）に対する圧力差（ｍｍＨｇ）を測定した。ここで、圧力差は、血球細胞除去フィルタ２４の圧力損失である。また、実施例は、図１に示されるフィルタ装置２０であり、巻き体２５として図４に示されるものが使用された。また、比較例は、実施例とは使用される巻き体が異なるフィルタ装置２０である。比較例は、巻き体としてフィルタ貫通孔３９が設けられていないものが使用された。

上記測定の結果が図９に示される。図９において、比較例の圧力差は、経過時間６０分ほどで、実施例の圧力差に比べて急激に上昇している。これは、６０分が経過すると比較例の血液の流動性が実施例の血液の流動性よりも悪くなることを示している。つまり、実施例は、比較例よりも長時間にわたって良好な血液の流動性を維持することができる。

［本実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、巻き体２５の外周面側から内周面側へ流れる血液は、フィルタシート２６に設けられたフィルタ貫通孔３９を介して内周面側のフィルタシート２６に進入可能である。これにより、フィルタシート２６の利用効率を向上させることができる。

また、巻き体２５の外周面の広範囲に亘ってフィルタ貫通孔３９を設けることにより、血液が内周面側のフィルタシート２６へ進入する進入経路を増やすことができる。

また、濾過を実行する際に外周面側のフィルタシート２６に加えてフィルタ貫通孔３９を介して内周面側のフィルタシート２６にも血液が進入可能であるため、血液が進入可能なフィルタシート２６の体積を増やすことができる。これにより、フィルタ貫通孔３９が形成されていない従来型のフィルタ装置２０と同等の濾過能力を維持しつつ、フィルタ装置２０を巻き体２５の軸方向１０１に小型化することができる。

また、巻き体２５の外周面側は内周面側よりも表面積が大きいため、巻き体２５の外周面側のフィルタシート２６を効率よく利用できることが望ましい。本実施形態によれば、巻き体２５の径方向において外周面のフィルタシート２６に対して１周内周面側のフィルタシート２６には、外周面のフィルタシート２６に設けられたフィルタ貫通孔３９を介して血液が進入可能である。よって、表面積が大きい巻き体２５の外周面のフィルタシート２６及び外周面よりも１周内側のフィルタシート２６を利用することができる。

また、本実施形態によれば、スペーサシート２７の表裏両面側にフィルタシート２６が配置されるため、巻き体２５におけるフィルタシート２６の割合を高めることができる。また、スペーサシート２７が両面においてフィルタシート２６に当接されているため、スペーサシート２７のフィルタシート２６に対するずれを低減することができる。

また、本実施形態によれば、フィルタシート２６が目詰まりして、血液がフィルタシート２６に進入できない事態が生じても、血液は、外周面のフィルタシート２６に設けられたフィルタ貫通孔３９からスペーサシート２７を介して巻き体の内周面に到達することができる。これにより、血液が巻き体２５を通過できない事態の発生を防止することができる。

［変形例１］
上述の実施形態では、フィルタ貫通孔３９は、スペーサシート２７における折り目に対する一方側（図２（Ｂ）では折り目よりも上側）にのみ形成されているが、フィルタ貫通孔３９は、スペーサシート２７における折り目に対する両側に形成されていてもよい。

［変形例２］
上述の実施形態では、フィルタ貫通孔３９は、図４に示されるように、巻き体２５の外周面にのみ形成されているが、フィルタ貫通孔３９は、巻き体２５の外周面以外の周面にも形成されていてもよい。

例えば、図５及び図６に示されるように、フィルタ貫通孔３９は、巻き体２５の外周面及び当該外周面から２番目の周面に形成されていてもよい。なお、図５では、外周面から２番目の周面に形成されたフィルタ貫通孔３９は、破線で示されている。この場合、巻き体２５の外周面に形成されたフィルタ貫通孔３９Ａと、巻き体２５の外周面から２番目の周面に形成されたフィルタ貫通孔３９Ｂとは、周方向１０２または軸方向１０１の少なくとも一方において異なる位置に配置されていることが望ましい。つまり、巻き体２５の外周面に形成されたフィルタ貫通孔３９Ａと、巻き体２５の外周面から２番目の周面に形成されたフィルタ貫通孔３９Ｂとは、重複しない位置に配置されていることが望ましい。

図５（Ａ）及び図６には、巻き体２５の外周面に形成されたフィルタ貫通孔３９Ａと、巻き体２５の外周面から２番目の周面に形成されたフィルタ貫通孔３９Ｂとが、周方向１０２において異なる位置且つ軸方向１０１において同位置に配置された例が示されている。一方、図５（Ｂ）には、巻き体２５の外周面に形成されたフィルタ貫通孔３９Ａと、巻き体２５の外周面から２番目の周面に形成されたフィルタ貫通孔３９Ｂとが、周方向１０２及び軸方向１０１の双方において異なる位置に配置された例が示されている。

なお、フィルタ貫通孔３９は、外周面及び当該外周面から２番目の周面以外の周面にも形成されていてもよい。この場合、フィルタシート２６の各フィルタ貫通孔３９は、当該各フィルタ貫通孔３９よりも巻き体２５の径方向において１周分外周面側の周面及び１週分内周面側の周面に設けられた他のフィルタ貫通孔３９に対して重複しない位置に配置されていることが望ましい。

変形例２によれば、例えば巻き体２５の外周面側から内周面側へ巻き体２５の径方向に沿って血液が流れる場合、ある周面のフィルタシート２６に設けられたフィルタ貫通孔３９を通じて１周内周面側のフィルタシート２６へ流れる血液は、当該フィルタシート２６のフィルタ貫通孔３９ではない領域に到達して当該フィルタシート２６に進入する。つまり、上記構成のようにフィルタ貫通孔３９を重複させないことにより、血液が進入可能なフィルタシート２６の表面積を大きくすることができる。これにより、フィルタシート２６の利用効率を向上させることができる。

［変形例３］
図１０（Ａ）に示されるように、スペーサシート２７に、スペーサ貫通孔４０が形成されていてもよい。スペーサ貫通孔４０の個数は、１個でも複数個でもよい。

スペーサ貫通孔４０は、フィルタ貫通孔３９と重畳する位置に形成されている。ここで、「重畳する」とは、以下のような意味である。つまり、スペーサ貫通孔４０は、径方向においてフィルタ貫通孔３９の１周分内周側または外周側に設けられ、且つ軸方向１０１及び周方向１０２の双方において少なくとも一部がフィルタ貫通孔３９と同位置となるように設けられている。

外周面に位置するフィルタ貫通孔３９の１周分内周側に設けられたスペーサ貫通孔４０は、径方向に沿って視認した場合に、外周面に位置するフィルタ貫通孔３９を内側に完全に含むことが好ましい。しかし、外周面に位置するフィルタ貫通孔３９の１周分内周側に設けられたスペーサ貫通孔４０は、径方向に沿って視認した場合に、外周面に位置するフィルタ貫通孔３９と完全に一致してもよい。または、外周面に位置するフィルタ貫通孔３９の１周分内周側に設けられたスペーサ貫通孔４０は、径方向に沿って視認した場合に、外周面に位置するフィルタ貫通孔３９と一部だけ重畳していてもよい。

図１０（Ａ）に示される構成のフィルタシート２６及びスペーサシート２７が巻かれた図１０（Ｂ）に示される巻き体２５では、外周面に位置するフィルタ貫通孔３９の１周分内周側に設けられたスペーサ貫通孔４０は、外周面に位置するフィルタ貫通孔３９よりも大きい。

ここで、スペーサ貫通孔４０及びフィルタ貫通孔３９の大きさは、巻き体２５の周面に沿った大きさであって、巻き体２５の径方向に沿った長さ（各貫通孔４０、３９の深さ）ではない。そして、スペーサ貫通孔４０がフィルタ貫通孔３９よりも大きいとは、フィルタ貫通孔３９の中心をスペーサ貫通孔４０の何れかの位置と一致させたときに、フィルタ貫通孔３９がスペーサ貫通孔４０の内側の領域に完全に含まれるの意味である。

この場合、例えば、スペーサ貫通孔４０及びフィルタ貫通孔３９が円形の場合、スペーサ貫通孔４０の直径はフィルタ貫通孔３９の直径以上である。また、スペーサ貫通孔４０及びフィルタ貫通孔３９が楕円の場合、スペーサ貫通孔４０の長径がフィルタ貫通孔３９の長径以上であり且つスペーサ貫通孔４０の短径がフィルタ貫通孔３９の短径以上である。また、スペーサ貫通孔４０及びフィルタ貫通孔３９が長方形の場合、スペーサ貫通孔４０の長い方の辺の長さがフィルタ貫通孔３９の長い方の辺の長さ以上であり且つスペーサ貫通孔４０の短い方の辺の長さがフィルタ貫通孔３９の短い方の辺の長さ以上である。

図１０（Ｂ）に示される巻き体２５において、フィルタ貫通孔３９及びスペーサ貫通孔４０は、巻き体２５の最外周に図４に示されたものよりも深い凹部を形成する。この凹部の底面は、巻き体２５の外周面よりも内周面側に設けられたフィルタシート２６である。つまり、この凹部を通じて外部に露出されるのは、フィルタシート２６である。

変形例３によれば、外周面のフィルタシート２６に設けられたフィルタ貫通孔３９を通じて内周面側を見た場合、当該フィルタ貫通孔３９及び当該フィルタ貫通孔３９と重畳するスペーサ貫通孔４０を通じて、内周面側のフィルタシート２６が露出される。よって、血液は、巻き体２５に形成されたフィルタ貫通孔３９及びスペーサ貫通孔４０を通じて内周面側のフィルタシート２６にスペーサシート２７を経ることなく流れることができる。

また、変形例３によれば、外周面に位置するフィルタ貫通孔３９の１周分内周側のスペーサ貫通孔４０は、外周面に位置するフィルタ貫通孔３９よりも大きい。そのため、フィルタシート２６及びスペーサシート２７が巻かれることによって、フィルタ貫通孔３９及びスペーサ貫通孔４０の周方向の位置が互いにずれた場合であっても、両貫通孔の周方向における重畳を維持できる可能性を高くできる。

［変形例４］
上述の実施形態では、巻き体２５は、二つ折りされたフィルタシート２６でスペーサシート２７を挟み込んだものが渦巻き状に巻かれることによって構成されているが、このような構成に限らない。例えば、巻き体２５は、１枚のフィルタシート２６と１枚のスペーサシート２７とが重ねられたもの（図７（Ａ）参照）が、フィルタシート２６が径方向の外周面側となるように渦巻き状に巻かれることによって、図８に示されるように構成されていてもよい。

また、例えば、巻き体２５は、２枚のフィルタシート２６でスペーサシート２７を挟み込んだもの（図７（Ｂ）参照）が渦巻き状に巻かれることによって構成されていてもよい。この場合、２枚のフィルタシート２６は、図７（Ｂ）に示されるように、一方側（図７（Ｂ）における右側）においてスペーサシート２７よりも延びた状態で配置される。そして、巻き体２５は、当該一方側が外周面側となるように渦巻き状に巻かれることによって構成される。

また、巻き体２５が、２枚のフィルタシート２６でスペーサシート２７を挟み込んだものが渦巻き状に巻かれることによって構成されている場合、図７（Ｃ）に示されるように、２枚のフィルタシート２６のうちの１枚（図７（Ｃ）における下側のフィルタシート２６）は、一方側（図７（Ｃ）における右側）においてスペーサシート２７よりも延びていない状態で配置されてもよい。この場合、巻き体２５は、２枚のフィルタシート２６のうちの長い方、つまり一方側においてスペーサシート２７よりも延びた状態で配置された方が径方向の外側となるように渦巻き状に巻かれることによって構成される。

また、スペーサシート２７にスペーサ貫通孔４０が形成された構成、つまり変形例３の構成においても、巻き体２５が、１枚のフィルタシート２６と１枚のスペーサシート２７とが重ねられたもの（図１１（Ａ）参照）がフィルタシート２６が径方向の外周面側となるように渦巻き状に巻かれることによって、図１１（Ｂ）に示されるように構成されていてもよい。

［変形例５］
上述の実施形態では、スペーサシート２７が、巻き体２５の内周面の少なくとも一部を構成していたが、図１０及び図１１に示されるように、フィルタシート２６が、巻き体２５の内周面の全部を構成していてもよい。

この場合、血液は、巻き体２５の内部空間に到達するために、内周面を構成するフィルタシート２６を通過する必要がある。すると、内周面を構成するフィルタシート２６が目詰まりした場合、血液は、巻き体２５の内部空間に到達することができなくなる。しかし、巻き体２５の巻き数を多くすることによって、内周面を構成するフィルタシート２６が目詰まりする可能性を低くすることができる。

［変形例６］
上述したように、変形例５において、巻き体２５の巻き数を多くした場合、内周面を構成するフィルタシート２６が目詰まりする可能性を低くすることができるが、当該可能性をゼロにすることはできない。また、巻き体２５を小型化したい場合など、巻き体２５のの巻き数を多くすることができない場合がある。

上記のような場合、この変形例６が有効である。変形例６における巻き体２５は、図１２に示されるように、変形例５における巻き体２５と同様に、フィルタシート２６が巻き体２５の内周面の全部を構成している。また、変形例６における巻き体２５では、フィルタシート２６における巻き体２５の外周面を構成する部分の他に、内周面を構成する部分にも、変形例３において設けられたフィルタ貫通孔３９及びスペーサ貫通孔４０が形成されている。つまり、巻き体２５は、フィルタ貫通孔３９が外周面及び内周面に位置するように渦巻き状に巻かれたものである。

また、図１２に示される巻き体２５では、内周面に位置するフィルタ貫通孔３９の１周分外周側のスペーサ貫通孔４０は、内周面に位置するフィルタ貫通孔３９と重畳しており、また、内周面に位置するフィルタ貫通孔３９よりも大きい。ここで、「重畳」及び「大きい」の意味は、変形例３において説明した意味と同様である。

変形例６によれば、フィルタシート２６における巻き体２５の内周面を構成する部分が目詰まりした場合であっても、血液は、当該部分に形成されたフィルタ貫通孔３９及びスペーサ貫通孔４０を介して内周面を通過することができる。

また、変形例６によれば、内周面に位置するフィルタ貫通孔３９の１周分外周側のスペーサ貫通孔４０は、内周面に位置するフィルタ貫通孔３９よりも大きい。そのため、変形例３と同様に、フィルタシート２６及びスペーサシート４０が巻かれることによって、フィルタ貫通孔３９及びスペーサ貫通孔４０の周方向の位置が互いにずれた場合であっても、両貫通孔の周方向における重畳を維持できる可能性を高くできる。

２０・・・フィルタ装置
２５・・・巻き体
２６・・・フィルタシート
２７・・・スペーサシート
３１・・・封止部
３９・・・フィルタ貫通孔
４０・・・スペーサ貫通孔

Claims (8)

1. 血液を構成する成分のうち特定の成分が他の成分よりも通過し難い多孔体であるフィルタシートであって、上記多孔体の各孔とは異なるフィルタ貫通孔であり、上記各孔よりも長い直径且つ血液の流れが妨げられない長さの直径のフィルタ貫通孔が厚み方向に形成されたフィルタシートと、
   上記フィルタシートよりも上記特定の成分が通過し易いスペーサシートと、
   上記フィルターシート及び上記スペーサシートが径方向に積層され、上記フィルタ貫通孔が少なくとも外周面に位置するように渦巻き状に巻かれた巻き体と、
   上記巻き体の軸方向の両端を液密に封止する封止部と、
   上記巻き体を収容する内部空間を有しており、かつ当該内部空間において上記巻き体の外周面側と血液が流通可能に接続された血液流入口、及び当該内部空間において上記巻き体の内周面側と血液が流通可能に接続された血液流出口を有する容器と、を備えた血液処理フィルタ装置。
2. 上記スペーサシートは、上記フィルタ貫通孔と重畳するスペーサ貫通孔を有するものである請求項１に記載の血液処理フィルタ装置。
3. 外周面に位置する上記フィルタ貫通孔の１周分内周側の上記スペーサ貫通孔は、外周面に位置する上記フィルタ貫通孔よりも大きい請求項２に記載の血液処理フィルタ装置。
4. 上記フィルタ貫通孔は、上記巻き体において、当該各貫通孔よりも上記巻き体の１周分外周側及び内周側に配置された他のフィルタ貫通孔と重畳しない請求項１から３のいずれかに記載の血液処理フィルタ装置。
5. 上記巻き体は、二つ折りされた上記フィルタシートの間に上記スペーサシートが挟まれた積層シートが、上記フィルタシートの折り目と反対側の端部を内周面側にして渦巻き状に巻かれたものである請求項１から４のいずれかに記載の血液処理フィルタ装置。
6. 上記巻き体の内周面の少なくとも一部は、上記スペーサシートで構成されている請求項１から５のいずれかに記載の血液処理フィルタ装置。
7. 上記巻き体の内周面は、上記フィルタシートで構成されており、
   上記巻き体は、上記フィルタ貫通孔が内周面にも位置するように渦巻き状に巻かれたものであり、
   内周面に位置する上記フィルタ貫通孔の１周分外周側の上記スペーサ貫通孔は、内周面に位置する上記フィルタ貫通孔よりも大きい請求項２または３に記載の血液処理フィルタ装置。
8. 上記フィルタ貫通孔の直径は、１ｍｍ〜１０ｍｍである請求項１から７のいずれかに記載の血液処理フィルタ装置。

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