JPH0212579B2 - - Google Patents
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- JPH0212579B2 JPH0212579B2 JP55018427A JP1842780A JPH0212579B2 JP H0212579 B2 JPH0212579 B2 JP H0212579B2 JP 55018427 A JP55018427 A JP 55018427A JP 1842780 A JP1842780 A JP 1842780A JP H0212579 B2 JPH0212579 B2 JP H0212579B2
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- separator
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/18—Apparatus therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
- A61K35/14—Blood; Artificial blood
- A61K35/16—Blood plasma; Blood serum
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/34—Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration
- A61M1/3472—Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration with treatment of the filtrate
-
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- A61M1/3486—Biological, chemical treatment, e.g. chemical precipitation; treatment by absorbents
-
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P7/00—Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は比較的低圧でも稼動し得る、人間又は
動物の血液から血漿を大量分離する方法及びその
装置に関する。
動物の血液から血漿を大量分離する方法及びその
装置に関する。
従来技術
従来、人間又は動物の血液を何らかの目的で取
扱うために、血液から血漿を分離することがある
が、斯る血漿分離は、先ず、血液を抽出し、然る
後、遠心分離機にかけて血漿を遠心分離すること
により行なわれている。このような方法は、時間
がかかるばかりでなくて、多大な人手と複雑な設
備を要し、しかも取扱いが面倒なものである。
扱うために、血液から血漿を分離することがある
が、斯る血漿分離は、先ず、血液を抽出し、然る
後、遠心分離機にかけて血漿を遠心分離すること
により行なわれている。このような方法は、時間
がかかるばかりでなくて、多大な人手と複雑な設
備を要し、しかも取扱いが面倒なものである。
同様な目的を達する方法として、最近、いわゆ
る「オンライン式透膜血漿分離法」の研究がなさ
れており、斯る方法によれば、血液をオンライン
式分離装置に供給し、その血液から血漿を分離し
た後、血漿を一時貯蔵する一方、取り除くべき溶
質を収着処理した後、残りを直ちに血液供給源へ
戻すようになつている。斯る最新方法は、血液を
多大な人手を介して取扱つたり、また、複雑な設
備を用いて取扱うという点については、前述の遠
心式血漿分離方法に比べるとはるかに簡便で経済
的なものではある。しかも、血漿処理に用いた場
合、取り除くべき溶質が大抵の場合は血漿に凝集
していることから、血液の清浄を迅速かつ簡単に
行えるなど、溶質を取り除くのに処理剤を用いて
血液と接触させる必要のある従来の方法に比べて
優れた点がある。特に、処理材としては、所定の
処理に合せて適当に選んで使えば良く、斯る処理
材の血液細胞に対する影響を考える必要はない。
しかも、血液細胞と処理剤との相互作用はないの
で、処理剤としては目的にかなうものであればど
のようなものであつても良い。一旦使つた処理剤
は、血漿を血液需要先へ送る前に斯る血漿から簡
単に分離することが出来るので、前述のオンライ
ン式透膜血漿分離法は極めて安全な方法であつ
て、多方面で使われている。
る「オンライン式透膜血漿分離法」の研究がなさ
れており、斯る方法によれば、血液をオンライン
式分離装置に供給し、その血液から血漿を分離し
た後、血漿を一時貯蔵する一方、取り除くべき溶
質を収着処理した後、残りを直ちに血液供給源へ
戻すようになつている。斯る最新方法は、血液を
多大な人手を介して取扱つたり、また、複雑な設
備を用いて取扱うという点については、前述の遠
心式血漿分離方法に比べるとはるかに簡便で経済
的なものではある。しかも、血漿処理に用いた場
合、取り除くべき溶質が大抵の場合は血漿に凝集
していることから、血液の清浄を迅速かつ簡単に
行えるなど、溶質を取り除くのに処理剤を用いて
血液と接触させる必要のある従来の方法に比べて
優れた点がある。特に、処理材としては、所定の
処理に合せて適当に選んで使えば良く、斯る処理
材の血液細胞に対する影響を考える必要はない。
しかも、血液細胞と処理剤との相互作用はないの
で、処理剤としては目的にかなうものであればど
のようなものであつても良い。一旦使つた処理剤
は、血漿を血液需要先へ送る前に斯る血漿から簡
単に分離することが出来るので、前述のオンライ
ン式透膜血漿分離法は極めて安全な方法であつ
て、多方面で使われている。
このような血漿分離法とそのための装置の一例
として、米国特許第3705100号に開示されたもの
が知られている。この米国特許に開示された血漿
分離装置にて使われている透過膜は、0.1〜0.8ミ
クロンの孔径を有する多孔質透過膜であつて、使
用にあたつては、この透過膜の一表面に対して血
液を毎分２〜50フイート（約61〜1525cm／分）の
速度で流す一方、膜間圧力差を１〜15psiに維持
する必要がある。この方法は、血液から血漿を分
離するのに有効なものと考えられている。
として、米国特許第3705100号に開示されたもの
が知られている。この米国特許に開示された血漿
分離装置にて使われている透過膜は、0.1〜0.8ミ
クロンの孔径を有する多孔質透過膜であつて、使
用にあたつては、この透過膜の一表面に対して血
液を毎分２〜50フイート（約61〜1525cm／分）の
速度で流す一方、膜間圧力差を１〜15psiに維持
する必要がある。この方法は、血液から血漿を分
離するのに有効なものと考えられている。
別の方法としては、1978年度米国人工内蔵器管
学会々誌第24巻（Vol.XXIV Transactions
American Society Artificial Internal Organs
246、1978）にて「効率的な肝臓機能補強用血液
認容性溶媒系」（Efficient Specific and Blood
Compatible Sorbent System for Hepatic
Assist）なる題にてケー・オウイチ氏等により発
表されたものがある。この方法によれば、血液か
ら血漿を分離するのにセルラートアセテート製フ
イルターが使われ、使用あたつては、血液を10
ml／分の割合で中空フアイバー製透過膜に対して
流す一方、膜間圧力差を60、100及び137mmHgに
維持することにより、夫々、37±２、34±２及び
32±２ml／分の割合で血漿を分離し得るものであ
る。
学会々誌第24巻（Vol.XXIV Transactions
American Society Artificial Internal Organs
246、1978）にて「効率的な肝臓機能補強用血液
認容性溶媒系」（Efficient Specific and Blood
Compatible Sorbent System for Hepatic
Assist）なる題にてケー・オウイチ氏等により発
表されたものがある。この方法によれば、血液か
ら血漿を分離するのにセルラートアセテート製フ
イルターが使われ、使用あたつては、血液を10
ml／分の割合で中空フアイバー製透過膜に対して
流す一方、膜間圧力差を60、100及び137mmHgに
維持することにより、夫々、37±２、34±２及び
32±２ml／分の割合で血漿を分離し得るものであ
る。
また、最近に至つては、米国特許第41911182号
が、いわゆる限外ろ過法による血漿の連続分離方
法とその装置を開示している。斯る米国特許によ
れば、透過膜を50〜700mmHgの圧力のもので稼動
するようになつている。一般に透膜圧が高けれ
ば、血液の細胞組成分を破壊しやすいこと、ま
た、フイルターの目づまりを防ぐのに透膜圧を調
整する必要があることからして、前記米国特許に
おける方法では50〜700mmHgの圧力のうち、100
〜400mmHgの透膜圧の利用が望ましいと開示され
ている。
が、いわゆる限外ろ過法による血漿の連続分離方
法とその装置を開示している。斯る米国特許によ
れば、透過膜を50〜700mmHgの圧力のもので稼動
するようになつている。一般に透膜圧が高けれ
ば、血液の細胞組成分を破壊しやすいこと、ま
た、フイルターの目づまりを防ぐのに透膜圧を調
整する必要があることからして、前記米国特許に
おける方法では50〜700mmHgの圧力のうち、100
〜400mmHgの透膜圧の利用が望ましいと開示され
ている。
発明の目的
本発明は、前述の従来方法よりも効率的であつ
て、血漿の細胞を破壊したりフイルターの目づま
りを起こすようなことがなく、しかも、低い膜間
透過圧においても充分実施し得る、人間又は、動
物の血液から血漿を分離する方法を供するのを目
的とするものである。
て、血漿の細胞を破壊したりフイルターの目づま
りを起こすようなことがなく、しかも、低い膜間
透過圧においても充分実施し得る、人間又は、動
物の血液から血漿を分離する方法を供するのを目
的とするものである。
本発明の別の目的は、前述の方法を実施するた
めの血漿分離装置を供することである。
めの血漿分離装置を供することである。
発明の構成
本発明にかかる血液より血漿を分離する方法
は、血液供給ポンプで予め強制的に加圧した血液
を、孔径が0.1〜0.6ミクロンの多孔材よりなる分
離膜の一表面に沿つて、流速が５〜1500cm／分、
深さが血流から血漿を分離するのに充分な条件で
連続的に供給し、同時に、少なくとも該血液の供
給圧を調節することにより前記分離膜の膜間正圧
力差を丁度50mmHg未満に維持しつつ、血液に含
まれる血漿を前記分離膜を介して強制的に透過さ
せ、然る後、前記分離膜で血液から分離した血漿
を順次取り出すようにしたことを特徴とする血漿
分離方法を新規に創作したものである。
は、血液供給ポンプで予め強制的に加圧した血液
を、孔径が0.1〜0.6ミクロンの多孔材よりなる分
離膜の一表面に沿つて、流速が５〜1500cm／分、
深さが血流から血漿を分離するのに充分な条件で
連続的に供給し、同時に、少なくとも該血液の供
給圧を調節することにより前記分離膜の膜間正圧
力差を丁度50mmHg未満に維持しつつ、血液に含
まれる血漿を前記分離膜を介して強制的に透過さ
せ、然る後、前記分離膜で血液から分離した血漿
を順次取り出すようにしたことを特徴とする血漿
分離方法を新規に創作したものである。
また、本発明にかかる血液から血漿を分離する
血漿分離装置は、孔径が0.1〜0.6ミクロンの多孔
材よりなる分離膜を有する血漿分離器１３と、流
速が５〜1500cm／分で深さが血液から血漿を分離
するのに充分な状態で前記血漿分離器１３の一表
面に対して血液を供給する血液供給ポンプ１０
と、前記血漿分離器１３のろ液室側に接続した血
漿貯蔵器１８を介在して前記血漿分離器１３の分
離膜の膜間正圧力差を丁度50mmHg未満の範囲内
として、血液内の血漿を前記血漿分離器１３を介
して透過させる血漿給送ポンプ１９と、前記血漿
分離器１３により分離された血漿を回収するため
の回収器２３とよりなり、分離器１３における前
記膜間正圧力差を前記の範囲内に調節するように
したことを特徴とする血漿分離装置を新規に提供
するものである。
血漿分離装置は、孔径が0.1〜0.6ミクロンの多孔
材よりなる分離膜を有する血漿分離器１３と、流
速が５〜1500cm／分で深さが血液から血漿を分離
するのに充分な状態で前記血漿分離器１３の一表
面に対して血液を供給する血液供給ポンプ１０
と、前記血漿分離器１３のろ液室側に接続した血
漿貯蔵器１８を介在して前記血漿分離器１３の分
離膜の膜間正圧力差を丁度50mmHg未満の範囲内
として、血液内の血漿を前記血漿分離器１３を介
して透過させる血漿給送ポンプ１９と、前記血漿
分離器１３により分離された血漿を回収するため
の回収器２３とよりなり、分離器１３における前
記膜間正圧力差を前記の範囲内に調節するように
したことを特徴とする血漿分離装置を新規に提供
するものである。
本発明は、50mmHg未満、特に8.5mmHgから50
mmHg未満の膜間正圧力差で稼動させると、大概
の期待に反して、血漿の分離率を、50mmHgの膜
間圧力差で稼動させるのと比べて増大させること
が出来ることが見出されたところに基づいてなさ
れたものであつて、本発明の前述の目的は、血液
から血漿を分離するのに適し、しかも、0.1〜0.6
ミクロンの孔径を有する多孔材で構成された分離
膜の一表面に対し血液を、血漿分離を達成するの
に充分な深さで、流速５〜1500cm／分にて供給す
る一方、血漿を膜を介して透過させるために膜間
正圧力差を丁度50mmHg未満、特に約8.5mmHgか
ら50mmHg未満まで、好ましくは約40〜20mmHgの
範囲内に維持させ、斯る分離膜により分離された
血漿を回収することにより達成される。
mmHg未満の膜間正圧力差で稼動させると、大概
の期待に反して、血漿の分離率を、50mmHgの膜
間圧力差で稼動させるのと比べて増大させること
が出来ることが見出されたところに基づいてなさ
れたものであつて、本発明の前述の目的は、血液
から血漿を分離するのに適し、しかも、0.1〜0.6
ミクロンの孔径を有する多孔材で構成された分離
膜の一表面に対し血液を、血漿分離を達成するの
に充分な深さで、流速５〜1500cm／分にて供給す
る一方、血漿を膜を介して透過させるために膜間
正圧力差を丁度50mmHg未満、特に約8.5mmHgか
ら50mmHg未満まで、好ましくは約40〜20mmHgの
範囲内に維持させ、斯る分離膜により分離された
血漿を回収することにより達成される。
本発明による方法は、一般に膜間透過圧が増大
すると分離率も増大するものと考えられている限
外ろ過法とは異なつている。従つて、本発明に対
しては、血液は種々の粒子が複雑に集まつた混合
体であることから、血液から血漿を分離するに当
たつては、通常の常識はあてはまらない。
すると分離率も増大するものと考えられている限
外ろ過法とは異なつている。従つて、本発明に対
しては、血液は種々の粒子が複雑に集まつた混合
体であることから、血液から血漿を分離するに当
たつては、通常の常識はあてはまらない。
本発明によれば、血漿分離を前述の如く比較的
低い膜間透過圧にて行えば、更に利点があること
がわかつた。即ち、血漿とは、種々の溶質よりな
る非常に複雑な流体であつて、しかも、溶質ごと
に分子の粒径が異なつているものである。従つて
現在のところ、血漿分離の良否は、分離された血
漿の量のみならず、ろ液の量又は組成によつて判
断されており、後者については、一つの目安とし
て、篩係数、即ち、原血液に含まれる所望の成分
の量に対するろ液に含まれる前記所望の成分の量
が用いられている。しかし、低い膜間正透過圧の
もとで実施することにより分離される血漿の量を
増大させることが出来るばかりではなくて、血漿
の種々の成分の篩係数をも増大させることが出来
るのがわかつた。
低い膜間透過圧にて行えば、更に利点があること
がわかつた。即ち、血漿とは、種々の溶質よりな
る非常に複雑な流体であつて、しかも、溶質ごと
に分子の粒径が異なつているものである。従つて
現在のところ、血漿分離の良否は、分離された血
漿の量のみならず、ろ液の量又は組成によつて判
断されており、後者については、一つの目安とし
て、篩係数、即ち、原血液に含まれる所望の成分
の量に対するろ液に含まれる前記所望の成分の量
が用いられている。しかし、低い膜間正透過圧の
もとで実施することにより分離される血漿の量を
増大させることが出来るばかりではなくて、血漿
の種々の成分の篩係数をも増大させることが出来
るのがわかつた。
本発明による血漿分離装置は、血液から血漿を
分離するのに適したものであつて、孔径が0.1〜
から0.6ミクロンの多孔材よりなる分離膜手段と、
流速が５〜1500cm／分で深さが血液から血漿を分
離するのに充分な状態で前記分離膜手段の一表面
に対して血液を供給する手段と、前記分離膜手段
および膜間正差力差を丁度50mmHg未満、特に約
8.5mmHgから50mmHg未満の範囲内として、血液
内の血漿を前記分離膜手段を介して透過させる手
段と、前記分離膜手段により分離された血漿を回
収するための手段とで構成されている。分離膜手
段としては例えばセルロースアセテート製のフイ
ルム状膜でも良く、また、中空フアイバー膜であ
つても良い。
分離するのに適したものであつて、孔径が0.1〜
から0.6ミクロンの多孔材よりなる分離膜手段と、
流速が５〜1500cm／分で深さが血液から血漿を分
離するのに充分な状態で前記分離膜手段の一表面
に対して血液を供給する手段と、前記分離膜手段
および膜間正差力差を丁度50mmHg未満、特に約
8.5mmHgから50mmHg未満の範囲内として、血液
内の血漿を前記分離膜手段を介して透過させる手
段と、前記分離膜手段により分離された血漿を回
収するための手段とで構成されている。分離膜手
段としては例えばセルロースアセテート製のフイ
ルム状膜でも良く、また、中空フアイバー膜であ
つても良い。
実施例
以後、添付図面を参照しながら本発明の一実施
例を詳述する。
例を詳述する。
先ず、第１図において、１０は血液供給ポンプ
であつて、その吸入口は管１１を介して血液源に
接続されている。他方、ポンプ１０の吐出口は、
気泡捕捉器１２ａを有する管１２を介して、血漿
分離器１３の入口に接続されている。この分離器
１３の下流端は、管１４を介して気泡捕捉器１５
へ、そしてこの気泡捕捉器１５から管１６を介し
て血液需要先へと接続されるようになつている。
分離器１３のろ液室側は管１７を介して血漿貯蔵
器１８へ、そして、血漿給送ポンプ１９の吸入口
に接続されている。給送ポンプ１９の吐出口は三
方弁２０を介して、例えば溶媒カートリツジの如
くの処理器２１と管２３に接続されている。処理
器２１の出口端は、粒子フイルター２２を介して
気泡捕捉器１５に接続されているが、管２３は、
必要時の用途に備えて血漿を回収するための回収
器、又は、更に血漿を処理するための装置の他の
部分に接続されるようになつている。
であつて、その吸入口は管１１を介して血液源に
接続されている。他方、ポンプ１０の吐出口は、
気泡捕捉器１２ａを有する管１２を介して、血漿
分離器１３の入口に接続されている。この分離器
１３の下流端は、管１４を介して気泡捕捉器１５
へ、そしてこの気泡捕捉器１５から管１６を介し
て血液需要先へと接続されるようになつている。
分離器１３のろ液室側は管１７を介して血漿貯蔵
器１８へ、そして、血漿給送ポンプ１９の吸入口
に接続されている。給送ポンプ１９の吐出口は三
方弁２０を介して、例えば溶媒カートリツジの如
くの処理器２１と管２３に接続されている。処理
器２１の出口端は、粒子フイルター２２を介して
気泡捕捉器１５に接続されているが、管２３は、
必要時の用途に備えて血漿を回収するための回収
器、又は、更に血漿を処理するための装置の他の
部分に接続されるようになつている。
前述の構成においては、種々の変形が考えられ
る。例えば、血漿貯蔵器１８を分離器１３に組み
こませることが出来るし、また、貯蔵器１８にベ
ント孔を設ける必要はない。特に、貯蔵器１８に
ベント孔を設けない場合は、ポンプ１９の吐出し
速度を制御して、貯蔵器１８内の圧力、従つて、
分離器１３におけるろ過膜ないしろ過手段の膜間
透過圧を調節する必要がある。
る。例えば、血漿貯蔵器１８を分離器１３に組み
こませることが出来るし、また、貯蔵器１８にベ
ント孔を設ける必要はない。特に、貯蔵器１８に
ベント孔を設けない場合は、ポンプ１９の吐出し
速度を制御して、貯蔵器１８内の圧力、従つて、
分離器１３におけるろ過膜ないしろ過手段の膜間
透過圧を調節する必要がある。
血液供給ポンプ、血漿貯蔵器、血漿給送ポン
プ、溶媒カートリツジ、粒子フイルター及び気泡
捕捉器など、分離装置の大部分の構成部品は公知
のものである。ことに、血漿分離器も、種々の公
知のフイルターの１つであつても良く、一般に、
血液ないし血液の成分によつて影響をうけること
のないものであつて、血液から血漿を分離するの
に適した材料よりなる分離膜を有している。分離
膜の材料としては、米国特許第4031010号に開示
されたセルロースアセテート、キユプロフアン、
セロフアンの如き親水性材料や、ポリカーボネー
トや、ポリプロピレンのいずれでもよく、特にセ
ルロースアセテートと、ヌクレポーア社より商品
名「ヌクレポーア040（Nuclepore040）」として販
売されているポリカーボネートが好ましい。孔径
としては0.1〜0.6ミクロンであつて、分離器にお
ける分離膜は、この分離膜の一表面に沿つて流れ
る血液から血漿を分離、即ち、ろ過させるのに充
分な膜間圧力差が得られるのであれば、どのよう
に配置されていても良い。他の配列ないし配置と
しては公知のものがある。これらは一般に平行フ
イルム膜式と中空フアイバー式に分けることがで
き、特に前者のものについては、前述の米国特許
第4031010号に開示されている。平行板状式にあ
つては、平行な板状分離膜の一方側の空間は血液
供給口と分離器の出口端とに連通しており、ま
た、その反対側の空間は、分離器のろ液出口と連
通している。他方、中空フアイバー式にあつて
は、複数のフアイバーが、フアイバーの内部が血
液供給口と分離口の出口端と連通し、また、フア
イバーの周囲の空間が分離器のろ液出口と連通し
た状態、又は、その逆の状態で分離器内に収納さ
れている。ことに、中空フアイバー式のものを使
う場合は、血液が各フアイバーの内部を流れるよ
うに構成されているものが望ましい。本発明に適
した中空フアイバーとしては、旭メデイカル社よ
り販売されているセルロースアセテート製中空フ
アイバーが好ましい。平行板状分離膜と中空フア
イバーとでは、特に後者の方が中空フアイバーの
幾何学的配列が、所望の血漿の流れを得るのに必
要な膜間透過圧をかけても寸法がくずれない程、
丈夫であつて、それが故に、中空フアイバーの支
持体が不要である。従つて、分離器全体としての
構造が簡単で比較的低兼であるなどの利点があ
る。中空フアイバーを用いることによるこの利点
は、流体の力学的条件が分離率と篩係数にもたら
す大きな影響を考えれば、特に必要なものであ
る。
プ、溶媒カートリツジ、粒子フイルター及び気泡
捕捉器など、分離装置の大部分の構成部品は公知
のものである。ことに、血漿分離器も、種々の公
知のフイルターの１つであつても良く、一般に、
血液ないし血液の成分によつて影響をうけること
のないものであつて、血液から血漿を分離するの
に適した材料よりなる分離膜を有している。分離
膜の材料としては、米国特許第4031010号に開示
されたセルロースアセテート、キユプロフアン、
セロフアンの如き親水性材料や、ポリカーボネー
トや、ポリプロピレンのいずれでもよく、特にセ
ルロースアセテートと、ヌクレポーア社より商品
名「ヌクレポーア040（Nuclepore040）」として販
売されているポリカーボネートが好ましい。孔径
としては0.1〜0.6ミクロンであつて、分離器にお
ける分離膜は、この分離膜の一表面に沿つて流れ
る血液から血漿を分離、即ち、ろ過させるのに充
分な膜間圧力差が得られるのであれば、どのよう
に配置されていても良い。他の配列ないし配置と
しては公知のものがある。これらは一般に平行フ
イルム膜式と中空フアイバー式に分けることがで
き、特に前者のものについては、前述の米国特許
第4031010号に開示されている。平行板状式にあ
つては、平行な板状分離膜の一方側の空間は血液
供給口と分離器の出口端とに連通しており、ま
た、その反対側の空間は、分離器のろ液出口と連
通している。他方、中空フアイバー式にあつて
は、複数のフアイバーが、フアイバーの内部が血
液供給口と分離口の出口端と連通し、また、フア
イバーの周囲の空間が分離器のろ液出口と連通し
た状態、又は、その逆の状態で分離器内に収納さ
れている。ことに、中空フアイバー式のものを使
う場合は、血液が各フアイバーの内部を流れるよ
うに構成されているものが望ましい。本発明に適
した中空フアイバーとしては、旭メデイカル社よ
り販売されているセルロースアセテート製中空フ
アイバーが好ましい。平行板状分離膜と中空フア
イバーとでは、特に後者の方が中空フアイバーの
幾何学的配列が、所望の血漿の流れを得るのに必
要な膜間透過圧をかけても寸法がくずれない程、
丈夫であつて、それが故に、中空フアイバーの支
持体が不要である。従つて、分離器全体としての
構造が簡単で比較的低兼であるなどの利点があ
る。中空フアイバーを用いることによるこの利点
は、流体の力学的条件が分離率と篩係数にもたら
す大きな影響を考えれば、特に必要なものであ
る。
本発明の分離装置を、血漿を回収する目的で使
うのであれば、貯蔵器１８から供給される血漿が
従来公知の血漿回収器へと管２３を介して排出さ
れるように三方弁２０をセツトすれば良い。反対
に、分離した血漿を処理して、直ちに血液需要先
へ送るのであれば、貯蔵器１８から供給される血
漿が処理液２１、例えば、吸着用カートリツジ、
粒子フイルター２２、気泡捕捉器１５、そして、
管１６を介して血液需要先に戻されるように三方
弁２０をセツトすれば良い。この時、三方弁２０
から気泡捕捉器１５へと流れている途中、血漿に
含まれる処理剤粒子はろ過されて取り除けられ、
然る後、気泡捕捉器１５にて、管１４を介して供
給された血液と合流する。
うのであれば、貯蔵器１８から供給される血漿が
従来公知の血漿回収器へと管２３を介して排出さ
れるように三方弁２０をセツトすれば良い。反対
に、分離した血漿を処理して、直ちに血液需要先
へ送るのであれば、貯蔵器１８から供給される血
漿が処理液２１、例えば、吸着用カートリツジ、
粒子フイルター２２、気泡捕捉器１５、そして、
管１６を介して血液需要先に戻されるように三方
弁２０をセツトすれば良い。この時、三方弁２０
から気泡捕捉器１５へと流れている途中、血漿に
含まれる処理剤粒子はろ過されて取り除けられ、
然る後、気泡捕捉器１５にて、管１４を介して供
給された血液と合流する。
本発明による装置を分離された血漿を処理する
のに使うのであれば、カートリツジ２１内の吸収
材として、血漿から好ましくない成分を除くのに
有効な吸収材ならどのようなものでも良い。米国
特許第4013564号には、斯る吸収材の目的に応じ
た種類が開示されている。
のに使うのであれば、カートリツジ２１内の吸収
材として、血漿から好ましくない成分を除くのに
有効な吸収材ならどのようなものでも良い。米国
特許第4013564号には、斯る吸収材の目的に応じ
た種類が開示されている。
以上の構成よりなる本発明の装置を血液をある
条件で流し、しかも、ある膜間透過圧のもとで稼
働させると、正常な血液から高率にて血漿を分離
することが出来るとともに、篩係数を高めること
が出来るのが見出された。分離器を介しての血液
の流量は、分離器内の分離膜の一表面に沿う血液
の流速が５〜1500cm／分となるように選ぶ必要が
ある。しかも、血液供給ポンプ１０と分離器の大
きさは、血液を需要先へ送つている場合での下流
側の圧力条件のもとでは、また、ろ過膜ないしろ
過手段の血漿側の圧力が即ち、いわゆるオープン
方式では大気圧、または、ポンプ１９を備えたも
のにあつてはポンプ１９により制御される圧力で
あつて、フイルターの血液側の圧力よりも低い条
件のもとでは、膜間透過圧が丁度50mmHg未満、
特に約8.5mmHgから50mmHgの範囲内の正圧とな
るように選ぶ必要がある。好ましくは、本発明の
装置を圧力範囲が40〜20mmHgのもとで稼動させ
るのが良い。このようにすると、血漿分離率、即
ち、分離膜を介して血液から血漿を分離し得る割
合を最大にすることが出来る。尚、膜間正透過圧
とは、フイルター全血側の高圧と同じフイルター
の血漿側の低圧との差である膜間透過圧を意味す
る。
条件で流し、しかも、ある膜間透過圧のもとで稼
働させると、正常な血液から高率にて血漿を分離
することが出来るとともに、篩係数を高めること
が出来るのが見出された。分離器を介しての血液
の流量は、分離器内の分離膜の一表面に沿う血液
の流速が５〜1500cm／分となるように選ぶ必要が
ある。しかも、血液供給ポンプ１０と分離器の大
きさは、血液を需要先へ送つている場合での下流
側の圧力条件のもとでは、また、ろ過膜ないしろ
過手段の血漿側の圧力が即ち、いわゆるオープン
方式では大気圧、または、ポンプ１９を備えたも
のにあつてはポンプ１９により制御される圧力で
あつて、フイルターの血液側の圧力よりも低い条
件のもとでは、膜間透過圧が丁度50mmHg未満、
特に約8.5mmHgから50mmHgの範囲内の正圧とな
るように選ぶ必要がある。好ましくは、本発明の
装置を圧力範囲が40〜20mmHgのもとで稼動させ
るのが良い。このようにすると、血漿分離率、即
ち、分離膜を介して血液から血漿を分離し得る割
合を最大にすることが出来る。尚、膜間正透過圧
とは、フイルター全血側の高圧と同じフイルター
の血漿側の低圧との差である膜間透過圧を意味す
る。
これを証明するために、犬を用いて実験を行つ
た。犬を用いたのは、犬の血液は正常の蛋白質含
有量を有する人間の全血と似ていることから、犬
の血液を利用して行つた実験結果は、人間の血液
を処理するに当つての本発明の方法と装置の有効
性の指標となり得るからである。ともかく、各実
験毎、犬から血液を抽出し、抽出した血液を第１
図に示した装置にて前述の条件で処理した。ろ過
膜の血漿側の圧力は大気圧として本発明による装
置をいわゆるオープン方式と考えられるようにし
て使用した。
た。犬を用いたのは、犬の血液は正常の蛋白質含
有量を有する人間の全血と似ていることから、犬
の血液を利用して行つた実験結果は、人間の血液
を処理するに当つての本発明の方法と装置の有効
性の指標となり得るからである。ともかく、各実
験毎、犬から血液を抽出し、抽出した血液を第１
図に示した装置にて前述の条件で処理した。ろ過
膜の血漿側の圧力は大気圧として本発明による装
置をいわゆるオープン方式と考えられるようにし
て使用した。
本発明による方法を３匹の正常犬に対し、合計
７回施した。このうち、３回はＮタイプ血漿フイ
ルターを、残り４回はＳタイプフイルターを第１
図に示した分離器１３として用いた。
７回施した。このうち、３回はＮタイプ血漿フイ
ルターを、残り４回はＳタイプフイルターを第１
図に示した分離器１３として用いた。
ＮタイプフイルターとＳタイプフイルターはい
ずれも、旭メデイカル社よりもプラズマフロー
（PLASMAFLO）の商標で販売されているセル
ロースアセテート製中空フアイバー式フイルター
に相当したものであつてフアイバーの内径が
370μｍ、壁厚が190μｍ、多孔度が84％、公称孔
径が0.2μｍのものである。但し、ＮタイプとＳタ
イプとでは、Ｎタイプのものではフアイバーの本
数が2500本でその有効長が240mm、表面積が約0.7
m2であるのに対し、Ｓタイプのものではフアイバ
ーの本数が3300本でその有効長が200mm、表面積
が0.75m2である点で両者は異なつている。犬から
分離器へと接続したり、分離装置の各構成部品を
相互接続するのに用いた管は、米国のベルニトロ
ン社のライフメドデビジヨン社より商標「ライフ
メド」にて販売されているものを用いた。分離装
置を稼動させるに当つては、予め40mlの血液を充
填しておいた。犬からの血液の抽出は、大腿動脈
ないし内頸動脈から行い、大頸静脈ないし頸静脈
へと戻すことにより行つた。その際、米国のエキ
ストラコーポリオール社より販売されているFC
−100カニユールを用いた各犬の血液を処理する
に当り、実験開始前に２mg／Kgのヘパリン
（herparin）剤（A.H.ロビンズ社製）を、また、
実験の残りに0.5mg／Kg／時でヘパリン剤を注射
して系統的にヘパリンを血液に加えた。
ずれも、旭メデイカル社よりもプラズマフロー
（PLASMAFLO）の商標で販売されているセル
ロースアセテート製中空フアイバー式フイルター
に相当したものであつてフアイバーの内径が
370μｍ、壁厚が190μｍ、多孔度が84％、公称孔
径が0.2μｍのものである。但し、ＮタイプとＳタ
イプとでは、Ｎタイプのものではフアイバーの本
数が2500本でその有効長が240mm、表面積が約0.7
m2であるのに対し、Ｓタイプのものではフアイバ
ーの本数が3300本でその有効長が200mm、表面積
が0.75m2である点で両者は異なつている。犬から
分離器へと接続したり、分離装置の各構成部品を
相互接続するのに用いた管は、米国のベルニトロ
ン社のライフメドデビジヨン社より商標「ライフ
メド」にて販売されているものを用いた。分離装
置を稼動させるに当つては、予め40mlの血液を充
填しておいた。犬からの血液の抽出は、大腿動脈
ないし内頸動脈から行い、大頸静脈ないし頸静脈
へと戻すことにより行つた。その際、米国のエキ
ストラコーポリオール社より販売されているFC
−100カニユールを用いた各犬の血液を処理する
に当り、実験開始前に２mg／Kgのヘパリン
（herparin）剤（A.H.ロビンズ社製）を、また、
実験の残りに0.5mg／Kg／時でヘパリン剤を注射
して系統的にヘパリンを血液に加えた。
更に、ポンプ１０を操作することにより分離器
への血液の供給量を100ml／分に保持した。この
ポンプ１０は、ドレークーウオルコツク社製の低
圧脈流式ローラポンプであつて、前述の100ml／
分の血液供給量は、膜間流速を約25〜40cm／分に
するのに充分なものであつた。分離率、分離器の
供給口と出口端での圧力、及び、溶媒カートリツ
ジの供給口と出口での圧力を各還流ごとに測定し
た。膜間透過圧と流量は第２図のグラフにプロツ
トしてある。各測定値をプロツトしたものから、
真溶液とは異なる血液において、実験的に見い出
された傾向を示すために画いたものが図中の曲線
で、膜間透過圧が50mmHgを越える場合も同様に
プロツトして一つの曲線を得たものである。
への血液の供給量を100ml／分に保持した。この
ポンプ１０は、ドレークーウオルコツク社製の低
圧脈流式ローラポンプであつて、前述の100ml／
分の血液供給量は、膜間流速を約25〜40cm／分に
するのに充分なものであつた。分離率、分離器の
供給口と出口端での圧力、及び、溶媒カートリツ
ジの供給口と出口での圧力を各還流ごとに測定し
た。膜間透過圧と流量は第２図のグラフにプロツ
トしてある。各測定値をプロツトしたものから、
真溶液とは異なる血液において、実験的に見い出
された傾向を示すために画いたものが図中の曲線
で、膜間透過圧が50mmHgを越える場合も同様に
プロツトして一つの曲線を得たものである。
以上のことから、流体を分離器で分離するにあ
たり、フイルターを透過するろ液の流れが膜間透
過圧の低下と共に低下するような通常の状態とは
異なり、第２図のグラフから明らかな如く、本発
明によれば、分離膜を介して分離された血漿の量
は、従来血漿分離を行うにしては最低膜間透過圧
と考えられていた圧力値より低いところから増大
し、膜間透過圧が30mmHgになるに至つて最大量
になつているのは明らかである。このグラフを鑑
み、正常な全血から最大量の血漿分離を達成する
のに適した膜間透過圧は丁度50mmHg未満から約
8.5mmHgの範囲であつて、特に、約40〜約20mm
Hgの範囲内にあつては、最大効率が得られるの
は明らかである。
たり、フイルターを透過するろ液の流れが膜間透
過圧の低下と共に低下するような通常の状態とは
異なり、第２図のグラフから明らかな如く、本発
明によれば、分離膜を介して分離された血漿の量
は、従来血漿分離を行うにしては最低膜間透過圧
と考えられていた圧力値より低いところから増大
し、膜間透過圧が30mmHgになるに至つて最大量
になつているのは明らかである。このグラフを鑑
み、正常な全血から最大量の血漿分離を達成する
のに適した膜間透過圧は丁度50mmHg未満から約
8.5mmHgの範囲であつて、特に、約40〜約20mm
Hgの範囲内にあつては、最大効率が得られるの
は明らかである。
最低膜間透過圧におけるデータ上のプロツトを
見れば、血漿の流量が最大に近ずいているが、デ
ータ上の最低膜間透過圧である8.5mmHgは、この
最大血漿流量を達成する正確な圧力値ではない。
換言すれば、低圧脈流式ローラポンプを用いたこ
と、また、種々の測定に用いた計測器類の特性及
び測定誤差も関係していることから10mmHg以下
の圧力を正確に知ることは出来ない。ポンプと
は、そもそもその型式名称が示すように、定常圧
で稼働するものではなく、最大吐出圧と最小吐出
圧とが、血液から血漿に分離するのに慣例的であ
る10mmHg相当の差を伴うことがある。従つて、
データ上の各プロツトは、ポンプ圧の平均値をと
つて得たものである。それ故、ポンプ圧が低い時
（従つて、その時の膜間透過圧）は、前記平均値
よりいくらか低いことがあり、約3.5mmHgとなる
ことがある。しかも、使用した圧力計は、良くて
も±２mmHgの誤差を有していた。加うるに圧力
測定箇所における流体の圧力も変動し、事実、水
銀柱の高さが測定時に定時変動していた。高膜間
透過圧にあつては、これらの誤差などの変数は重
要ではないが、10mmHg以下においては無視出来
ない。以上のことを鑑み、膜間透過圧は、零に近
い正圧力値でさえあり得ることであり、このよう
に零に近い膜間透過圧においても、一般に期待さ
れているものよりも高い血漿の流量を得ることが
出来る。以上のことから、本発明による方法は、
50mmHg未満の正圧のもとでなら、実施し得るも
のである。更に、以上のことから、データ上での
最低膜間透過圧となつている8.5mmHgはあくまで
も概算値であつて、実際はそれよりはるかに低い
正圧であることさえある。斯る理由により、本明
細書及び特許請求の範囲においては、「『約』8.5
mmHg」の記載があるが、これは8.5mmHgよりも
低い正圧を含むものと解すべきである。
見れば、血漿の流量が最大に近ずいているが、デ
ータ上の最低膜間透過圧である8.5mmHgは、この
最大血漿流量を達成する正確な圧力値ではない。
換言すれば、低圧脈流式ローラポンプを用いたこ
と、また、種々の測定に用いた計測器類の特性及
び測定誤差も関係していることから10mmHg以下
の圧力を正確に知ることは出来ない。ポンプと
は、そもそもその型式名称が示すように、定常圧
で稼働するものではなく、最大吐出圧と最小吐出
圧とが、血液から血漿に分離するのに慣例的であ
る10mmHg相当の差を伴うことがある。従つて、
データ上の各プロツトは、ポンプ圧の平均値をと
つて得たものである。それ故、ポンプ圧が低い時
（従つて、その時の膜間透過圧）は、前記平均値
よりいくらか低いことがあり、約3.5mmHgとなる
ことがある。しかも、使用した圧力計は、良くて
も±２mmHgの誤差を有していた。加うるに圧力
測定箇所における流体の圧力も変動し、事実、水
銀柱の高さが測定時に定時変動していた。高膜間
透過圧にあつては、これらの誤差などの変数は重
要ではないが、10mmHg以下においては無視出来
ない。以上のことを鑑み、膜間透過圧は、零に近
い正圧力値でさえあり得ることであり、このよう
に零に近い膜間透過圧においても、一般に期待さ
れているものよりも高い血漿の流量を得ることが
出来る。以上のことから、本発明による方法は、
50mmHg未満の正圧のもとでなら、実施し得るも
のである。更に、以上のことから、データ上での
最低膜間透過圧となつている8.5mmHgはあくまで
も概算値であつて、実際はそれよりはるかに低い
正圧であることさえある。斯る理由により、本明
細書及び特許請求の範囲においては、「『約』8.5
mmHg」の記載があるが、これは8.5mmHgよりも
低い正圧を含むものと解すべきである。
効 果
上記実施例に詳記した如く、本発明は、通常の
全血より血漿の分離を行う方法及び装置として、
全血を、該全血から血漿を分離するに適した孔径
が0.1〜0.6ミクロンの多孔材よりなる分離手段
に、該分離膜手段の膜間圧力差が丁度50mmHg未
満で、その血漿のみを透過させるようにしたもの
で、全血を比較的、高圧で供給することにより血
漿を透過させる場合に比較して、血漿の分離率を
増大することができて所期の目的を簡単な構成で
効果的に達成し得るものである。
全血より血漿の分離を行う方法及び装置として、
全血を、該全血から血漿を分離するに適した孔径
が0.1〜0.6ミクロンの多孔材よりなる分離手段
に、該分離膜手段の膜間圧力差が丁度50mmHg未
満で、その血漿のみを透過させるようにしたもの
で、全血を比較的、高圧で供給することにより血
漿を透過させる場合に比較して、血漿の分離率を
増大することができて所期の目的を簡単な構成で
効果的に達成し得るものである。
第１図は、本発明による血漿分離装置の概略図
であつて、第２図は、膜間透過圧に対する血漿分
離率を表したグラフである。 １０……血液供給ポンプ、１３……分離器、１
８……血漿貯蔵器、２０……三方弁、２１……処
理器、２２……粒子フイルター。
であつて、第２図は、膜間透過圧に対する血漿分
離率を表したグラフである。 １０……血液供給ポンプ、１３……分離器、１
８……血漿貯蔵器、２０……三方弁、２１……処
理器、２２……粒子フイルター。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 血液より血漿を分離する方法にして、血液供
給手段により予め強制的に加圧した血液を、孔径
が0.1〜0.6ミクロンの多孔材よりなる分離膜の一
表面に沿つて、流速が５〜1500cm／分、深さが血
流から血漿を分離するのに充分な条件で連続的に
供給し、同時に、少なくとも該血液の供給圧を調
節することにより前記分離膜の膜間正圧力差を丁
度50mmHg未満に維持しつつ、血液に含まれる血
漿を前記分離膜を介して強制的に透過させ、然る
後、前記分離膜で血液から分離した血漿を順次取
り出すようにしたことを特徴とする血漿分離方
法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のものであつ
て、前記膜間正圧力差は約8.5mmHgから50mmHg
未満までの範囲であることを特徴とする血漿分離
方法。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載のも
のであつて、前記膜間正圧力差が約20mmHgから
約40mmHgの範囲内であることを特徴とする血漿
分離方法。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項のいづれか
に記載のものであつて、前記分離膜はフイルム状
膜であることを特徴とする血漿分離方法。 ５ 特許請求の範囲第１項から第３図のいづれか
に記載のものであつて、前記分離膜は中空フアイ
バーよりなることを特徴とする血漿分離方法。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載のものであつ
て、前記中空フアイバーは親水性材で構成されて
いることを特徴とする血漿分離方法。 ７ 血液から血漿を分離する血漿分離装置にし
て、孔径が0.1〜0.6ミクロンの多孔材よりなる分
離膜を有する血漿分離器１３と、流速が５〜1500
cm／分で深さが血液から血漿を分離するのに充分
な状態で前記血漿分離器１３の一表面に対して血
液を供給する血液供給ポンプ１０と、前記血漿分
離器１３のろ液室側に接続した血漿貯蔵器１８を
介在して前記血漿分離器１３の分離膜の膜間正圧
力差を丁度50mmHg未満の範囲内として、血液内
の血漿を前記血漿分離器１３を介して透過させる
血漿給送ポンプ１９と、前記血漿分離器１３によ
り分離された血漿を回収するための回収器につな
がる管２３とよりなり、分離器１３における前記
膜間正圧力差を前記の範囲内に調節するようにし
たことを特徴とする血漿分離装置。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載のものであつ
て、上記血漿給送ポンプ１９に前記血漿分離器１
３により分離された血漿を直接外部へ供給する処
理器２１を接続してなることを特徴とする血漿分
離装置。 ９ 特許請求の範囲第７項に記載のものであつ
て、前記圧力差発生手段は前記膜間正圧力差を約
8.5mmHgから50mmHg未満の範囲で発生させる手
段であることを特徴とする血漿分離装置。 １０ 特許請求の範囲第７項または第９項に記載
のものであつて、前記分離膜手段はフイルム状膜
であることを特徴とする血漿分離装置。 １１ 特許請求の範囲第７項から第１０項のいず
れかに記載のものであつて、前記分離膜手段は中
空フアイバーよりなることを特徴とする血漿分離
装置。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載のものであ
つて、前記中空フアイバーは親水性材で構成され
ていることを特徴とする血漿分離装置。 １３ 特許請求の範囲第７項、第１０項、第１１
項及び第１２項のいずれかに記載のものであつ
て、前記圧力差発生手段は、前記膜間正圧力差を
約20mmHgから約40mmHgの範囲で発生させる手段
であることを特徴とする血漿分離装置。
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