JPH0121987B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 （技術分野） 本発明は、血液透析に用いられる人工透析装置
の製造方法に関するものである。詳しく述べると
本発明は、再生セルロース中空繊維を用いた人工
透析装置において、高透析能および低除水能を有
する人工透析装置を製造する方法に関するもので
ある。 （先行技術） 腎不全、毒劇物中毒等の患者の血液透析に用い
られる人工透析装置は、体液中に含まれる尿素、
尿酸、クレアチニン等の毒性代謝産物もしくは毒
劇物を、血液から該人工透析装置の透析膜を透過
させて透析液中へと濃度差によつて移動させるも
のであるが、体液中の水分の一部を除くことも人
工透析装置の重要な機能の１つである。 従来、このような人工透析装置に組込まれる透
析膜としては、再生セルロース、酢酸セルロース
等のセルロース系物質、ポリスルホン、ポリアク
リロニトリル、ポリメチルメタクルート等が知ら
れているが、現在実用化されているものは、主と
して再生セルロース膜であり、特に、銅アンモニ
アセルロースからの再生セルロース膜である。ま
た人工透析装置は、その構造により中空糸型、コ
イル型、平膜型に大別できるが、中空糸型のもの
が、コンパクトでかつ高い透析性能を示し得るも
のであるために、現在最も広く用いられている。 さて、このような人工透析装置は、患者の症状
に応じて、適切な除水能、透析能のものが選定さ
れる必要があり、例えば、人工透析の初期導入患
者に対しては、比較的除水能の低い人工透析装置
が適当である。 この低除水能の人工透析装置は、従来、用いら
れる再生セルロース中空繊維の膜厚を厚くする、
あるいは、再生セルロース中空繊維の製造工程に
おいて、可塑化時に含ませるグリセリン量の加
減、ノルマン化濃度の調整もしくは乾燥条件の変
化などにより得られるものであつた。しかしなが
らこのような方法による除水量の制御は、不安定
であり、さらにこのように、種々の性能の中空繊
維を紡糸するためには、それぞれに対応する複数
の製造ラインを必要とし、非常に不合理であつ
た。 発明の目的 従つて、本発明は、血液透析に用いられる新規
な人工透析装置の製造方法を提供することを目的
とする。本発明はまた、高透析能、高除水能の再
生セルロース中空繊維を用いた血液透析に用いら
れる人工透析装置において、高透析能を維持しつ
つ除水能を低下させる人工透析装置の製造方法を
提供することを目的とする。本発明は、さらに、
血液透析における人工透析の初期導入患者に好適
な人工透析装置の製造方法を提供することを目的
とする。本発明はさらに高透析能および低除水能
を有する蒸気滅菌型の人工透析装置製造方法を提
供することを目的とする。 これらの諸目的は、再生セルロース中空繊維束
を人工透析装置の筒状本体内に装填し、その両端
を前記筒状体に固定した後、該再生セルロース中
空繊維に100〜120℃の水蒸気を30〜120秒間接触
させることを特徴とする血液透析に用いられるウ
エツトタイプの人工透析装置の製造方法により達
成される。 本発明はさらに、人工透析装置は、人工透析装
置内に生体に無害な水溶液を充填した後高圧蒸気
滅菌を行なわれるものであるウエツトタイプの人
工透析装置の製造方法を示すものである。本発明
はさらに再生セルロース中空繊維が銅アンモニア
セルロース紡糸原液から得られるものであるウエ
ツトタイプの人工透析装置の製造方法を示すもの
である。本発明はさらに前記水蒸気の接触は、水
蒸気を前記中空繊維内に通すことにより行うもの
であるウエツトタイプの人工透析装置の製造方法
を示すものである。本発明はまた前記水蒸気の接
触は、水蒸気を前記中空繊維の外側に通すことに
より行うものであるウエツトタイプの人工透析装
置を示すものである。 発明の詳細な説明 以下、本発明を図面に基づき、詳細に説明す
る。 第１図は本発明の人工透析装置の製造方法の一
実施例におけるスチーム処理過程を示す図面であ
る。 第１図に示すように、本発明の人工透析装置の
製造方法は、再生セルロース中空繊維束１を人工
透析装置の筒状本体２内に装填し、その両端を固
定して組立てられた人工透析装置３の一方の血液
ポート４または１０へ、途中に温度調節機構５を
介してスチームジエネレーター６へと接続された
回路チユーブ７を接続し、スチームジエネレータ
ーで発生した空気を100〜120℃、好ましくは100
〜110℃に調整して、該血液ポート４または透析
液ポート１６より人工透析装置３内へ送り、人工
透析装置３の再生セルロース中空繊維に該水蒸気
を接触させることを特徴とするものである。 本発明の製造方法に用いられる人工透析装置３
の再生セルロース中空繊維としては、高い透析能
を有するものであればいずれでもよいが、望まし
くは銅アンモニアセルロースから得られる再生セ
ルロース中空繊維であり、例えば銅アンモニアセ
ルロース溶液に必要に応じて透過性能制御剤を混
合して配位結合させてなる紡糸原液を、環状紡糸
孔から吐出させ、同時に内部中央部に非凝固性液
を導入充填し、ついで凝固性液内を通過させて凝
固再生し、このようにして得られた中空繊維を洗
浄し、必要に応じてグリセリン処理を行なつた
後、適当な方法で乾燥させることにより得られる
ものである。また該再生セルロース中空繊維は、
膜厚５〜30μm、好ましくは10〜25μm程度のもの
である。 このような再生セルロース中空繊維は所定の長
さに裁断された後、必要な膜面積を達成するよう
に束とされて、人工透析装置の筒状本体２内に装
填される。該再生セルロース中空繊維束１を筒状
本体２へ固定するには、常法に従い行なわれ、例
えば再生セルロース中空繊維束１の両端部をポリ
ウレタン等のポツテイング剤８，９で前記筒状本
体２の両端部とともにそれぞれシールすることで
行なわれる。該筒状本体２の両端には、血液用の
流入ポート４または排出ポート１０をそれぞれ備
えたヘツダー１１，１２がそれぞれ当接され、キ
ヤツプ１３，１４によりヘツダー１１，１２と筒
状本体２がそれぞれ着されている。なお筒状本体
２の両端部位には透析液用の流入ポート１５およ
び排出ポート１６がそれぞれ設けられている。 このようにして人工透析装置３を組立てた後、
人工透析装置３の血液用の流入ポート４（または
排出ポート１０）へ、途中に温度調節機構５を介
してスチームジエネレーター６へと接続された回
路チユーブ７を接続する。この状態でスチームジ
エネレーター６および温度調節機構５を作動させ
て、回路チユーブ７より人工透析装置３の血液ポ
ート４に所定温度の水蒸気を送り込む。該水蒸気
は、100〜120℃、好ましくは100〜110℃の温度で
ある。すなわち、この水蒸気の温度が100℃未満
であると水蒸気の発生ないし送気が困難であるの
みならず、除水能低下に対する効果が十分なもの
とならず、一方、この水蒸気の温度が高いほど、
人工透析装置の除水能低下の効果がみられるが、
120℃を越えると中空繊維の収縮、機械的強度の
低下、膜厚の不均一化等の劣化をきたす虞れがあ
るためである。このような再生セルロース中空繊
維の熱による劣化を考えると、100〜110℃が最適
である。このスチーム処理時間は、30〜120秒、
好ましくは60〜120秒が適当であり、またその水
蒸気の中空繊維に対する送気圧は0.5〜３Kg/cm²、
好ましくは１〜２Kg/cm²である。血液ポート４よ
り入つた水蒸気は、各再生セルロース中空繊維内
部を通過した後、他方の血液ポート１０および透
析液ポート１５，１６より人工透析装置３外部へ
と流出する。 驚くべきことに、このように簡単なスチーム処
理を行なうことで再生セルロース中空繊維を該中
空繊維の透析能には何ら影響を与えることがなく
除水能を低下させることができることが明らかと
なつた。その明確な理由はわからないが、上記水
蒸気処理により、中空繊維の形状がほぼ確定した
後（再生セルロースであれば、凝固後）の製造経
歴での最高温度付近またはそれ以上に加温される
ため、中空繊維の膜構造に変化が生じたものと思
われる。 以上のようにして、組立てた後スチーム処理を
行なわれた人工透析装置は、その後、人工透析装
置内（血液室、透析液室）に、生体に無害な水溶
液例えば生理食塩水、蒸溜水を充填し、高圧蒸気
滅菌法、放射線滅菌法等により滅菌されてウエツ
トタイプの人工透析装置として提供される。そし
て、前記水溶液の充填は、スチーム処理後、中空
繊維が乾燥する前に行うことが好ましい。中空繊
維を乾燥させてしまうと、その性能が低下するこ
とがあるからである。また、滅菌法として、放射
線滅菌法を用いる場合は、人工透析装置内に水溶
液を完全に充填する必要がなく、湿潤状態程度で
よい。 また、水蒸気の導入は、人工透析装置にヘツダ
ー１１，１２を取付ける前に行つてもよい。この
場合、回路チユーブ７の端部に、筒状本体２の端
部にほぼ気密に取付けられるコネクター（図示せ
ず）設ければよい。上記説明では、水蒸気を中空
繊維内に接触させるもので説明したが、これに限
らず、いずれかの透析液ポートより水蒸気を導入
し、水蒸気を中空繊維の外側に接触させてもよ
い。尚、水蒸気の各中空繊維への接触は、透析装
置の形態からみて血液ポートより水蒸気を導入す
る方が確実であると考えられる。 次に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 １ 内径約200μm、膜厚12μm、有効長235mmの銅ア
ンモニアセルロース中空繊維約6800本を用いて有
効膜面積約1.0m²の人工透析装置を組立てた。こ
の人工透析装置の半製品に片側の血液ポートより
100℃の水蒸気を30秒間導入した後、中空繊維が
乾燥する前に人工透析装置内に蒸溜水を充填し圧
力1.2Kg/cm²、温度116℃で、90分間蒸気滅菌を行
なつた。得られた人工透析装置の性能を調べるた
めに、除水能ならびに尿素、クレアチニンおよび
ビタミンB₁₂の除去能を測定した。結果を第１表
に示す。 なお、除水能の程度を示す指標として水系にお
ける限外濾過速度（UFR）を測定するために、
膜間圧差TMP（注１）100mmHgの条件で、37℃の
温度下、流速200ml／分にて市水を人工透析装置
の血液側に循環し、15分間に水が抜ける量をメス
シリンダーにより測定し、次式により限外過速
度（UFR）を測定した。 UFR＝（ml／mmHg・hr・m²）＝測定値（ml）／圧力（mmH
g）・時間（hr）・面積（m²） （注１：（血液入口側圧力Pi＋血液出口側圧力
Po）／２＝100mmHg） また尿素、クレアチニンおよびビタミンB₁₂の
除去能については、各成分２mg/dlを含む水溶液
を37℃にて人工透析装置の血液側に流量200ml／
minで流し、一方、透析液側には、37℃の市水を
流量500ml／minで流し、またこの時の血液側の
圧力の差は０として除水のない状態を保ち、この
状態において血液側の入口側溶液と出口側溶液を
サンプリングし、各成分の濃度差により算出した
クリアランスをその指標とした。 クリアランス（ml／min）＝入口側濃度（mg／dl）−出
口側濃度（mg／dl）／入口側濃度（mg／dl）×200（ml
／min） 実施例 ２ 実施例１と同様に組立てられた人工透析装置半
製品に片側の血液ポートより110℃の水蒸気を60
秒間通過させてスチーム処理を行なつた後、人工
透析装置内に蒸溜水を充填し圧力1.2Kg/cm²、温度
116℃で、90分間蒸気滅菌を行なつた。得られた
人工透析装置の性能の除水能ならびに尿素、クレ
アチニンおよびビタミンB₁₂の除去能を測定し
た。結果を第１表に示す。 実施例 ３ 水蒸気の導入を片側の透析液ポートより行つた
以外は、実施例１と同様に行つた。 比較例 １〜２ 実施例１と同様に組立てられた人工透析装置の
半製品に熱風処理を行なわずに人工透析装置内に
蒸溜水を充填し圧力1.2Kg/cm²、温度116℃で90分
間蒸気滅菌を行なつて製品を得た。得られた人工
透析装置の除水能ならびに尿素、クレアチニンお
よびビタミンB₁₂の除去能を測定して実施例と比
較した。結果を第１表に示す。 比較例 ３ 実施例１と同様に組立てられた人工透析装置半
製品に片側の血液ポートより130℃の水蒸気を60
秒間通過させてスチーム処理を行なつたところ、
中空繊維に急激な収縮が発生し、それにより中空
繊維束を両端部において支持する隔壁部分が内部
に引張られその中央部が陥没した形で変形し、人
工透析装置として供用できないものとなつた。

【表】 例３
比較 4.7 171 144 46
例１
比較 4.8 174 147 47
例２
第１表に示す結果から明らかなように、本発明
に係わる実施例１〜３のものは水蒸気による処理
を行なわなかつた比較例１〜２のものと比較して
明らかに限外濾過速度が低下しており、より低除
水能のものとなつている。一方、透析能に関して
は、ビタミンB₁₂のクリアランスが比較例１〜２
のものに比較して低下しているものの尿素および
クレアチニンのクリアランスは高透析能を示す比
較例１〜２のものと変わりはなく、実質的に人工
透析装置としての透析能の低下は見られないもの
と判断された。 発明の具体的効果 以上述べたように、本発明は、再生セルロース
中空繊維束を人工透析装置の筒状本体内に挿入
し、その両端を前記筒状体に固定した後、該再生
セルロース中空繊維に100〜120℃の水蒸気を30〜
120秒間接触させることを特徴とする血液透析に
用いられるウエツトタイプの人工透析装置の製造
方法であるから、再生セルロース中空繊維の製造
工程において、可塑化時に含ませるグリセリンの
量の加減、ノルマン化濃度の調整もしくは乾燥条
件の変化などにより、除水能を制御する場合に比
べより安定にかつ簡便な操作で除水能を制御する
ことが可能であり、かつ水蒸気を用いるので、中
空繊維に損傷を与えることが少なく、透析能には
ほとんど影響を与えることがなく、またウエツト
タイプであり使用前のプライミングを短時間で実
施でき、さらに使用前から中空繊維が濡れた状態
にあり該装置がすぐ一定の性能を発揮できるの
で、人工透析の初期導入患者等の透析患者に必要
とされる比較的低除水能のウエツトタイプの人工
透析装置を好適に提供できるものである。また本
発明の製造方法によると、異なる除水能を有する
人工透析装置を、同一条件下で調製された再生セ
ルロース中空繊維を用いて製造することができ、
除水能ごとによる再生セルロース中空繊維の製造
ラインの設定は不要となる。 また、得られる人工透析装置はスチーム処理時
間が30〜120秒間であり、再生セルロース中空繊
維が銅アンモニアセルロース紡糸原液から得られ
るものである場合にはより優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造方法の一実施例におけ
るスチーム処理過程を示す図面である。 １…再生セルロース中空繊維束、２…筒状本
体、３…人工透析装置、４，１０…血液ポート、
５…温度調節機構、６…スチームジエネレータ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 再生セルロース中空繊維の束を人工透析装置
   の筒状本体内に挿入し、その両端を前記筒状体に
   固定した後、該再生セルロース中空繊維に100〜
   120℃の水蒸気を30〜120秒間接触させることを特
   徴とする血液透析に用いられるウエツトタイプの
   人工透析装置の製造方法。 ２ 人工透析装置は、人工透析装置内に生体に無
   害な水溶液を充填した後高圧蒸気滅菌を行なわれ
   るものである特許請求の範囲第１項に記載の人工
   透析装置の製造方法。 ３ 再生セルロース中空繊維が銅アンモニアセル
   ロース紡糸原液から得られたものである特許請求
   の範囲第１項〜第２項のいずれかに記載の人工透
   析装置の製造方法。 ４ 前記水蒸気の接触は、水蒸気を前記中空繊維
   内に通すことにより行うものである特許請求の範
   囲第１項〜第３項のいずれかに記載の人工透析装
   置の製造方法。 ５ 前記水蒸気の接触は、水蒸気を前記中空繊維
   の外側に通すことにより行うものである特許請求
   の範囲第１項〜第２項に記載の人工透析装置の製
   造方法。