JPH0228983B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、血液から血球と血漿を分離する血
漿分離器と、分離した血漿からその高分子量成分
を除去する血漿成分分離器とを有する二重ろ過型
血液処理装置に関するものである。

［従来の技術］ 腎不全、肝不全、自己免疫疾患等の治療法とし
て、二重ろ過型血漿分離交換方法が知られている
（特公昭60−40302号公報）。この方法は、患者の
血液を血漿分離器で血漿と血球とに分離し、分離
された血漿を、血漿成分分離器で種々の毒素が含
まれる高分子量成分と、蛋白質等の人体に有益な
物質が含まれている低分子量成分とに分離し、低
分子量成分のみを体内に戻すとともに、除去され
た高分子量成分に見合つた補液を体内に補充する
ものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記治療方法では、分離膜の透過孔
の径が血漿分離器よりも小さい血漿成分分離器に
おいて、濃縮された高分子量成分が分離膜に付着
して目詰りを起こさせ、分離効率を低下させると
いう問題があつた。

この発明は、上記従来の問題を解消するために
なされたもので、血漿成分分離器内の分離膜の表
面に付着した高分子量成分を洗い流して、分離膜
を再生し、長期間安定して二重血液ろ過を行うこ
とのできる二重ろ過型血液処理装置を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するためのこの発明の構成を第
１図に示す。

血液循環流路１は、血液導入部Ｈ１から取り出
された血液ａを血球成分ａ１と血漿成分ｂとに分
離する血漿分離器３と、この血漿分離器３へ血液
を送り込む血液ポンプ４とを備え、分離された血
球成分ａ１を、血漿分離器３よりも下流の帰還路
１ａを経て血液導出部Ｈ２より患者の体内へ戻
す。

血漿流路２は、上記血漿分離器３で分離された
血漿成分ｂを高分子量成分ｂ１と低分子量成分ｂ
２とに分離する血漿成分分離器６と、補液供給源
１２と、血漿成分ｂを血漿成分分離器６へ送る血
漿ポンプ７と、ドレンポンプ８とを備え、分離さ
れた低分子量成分ｂ２を、血漿成分分離器６より
も下流の帰還路２ａから、上記血液循環流路１の
帰還路１ａを経て患者の体内へ戻す一方で、ドレ
ンポンプ８により、高分子量成分ｂ１をドレン開
口Ｄから外部へ排出すると同時に、上記補液供給
源１２から補液ｄを血漿成分分離器６に供給し、
低分子量成分ｂ２に混入する。

上記血漿成分分離器６の入口側には圧力検知器
３７が設けられている。

１３はポンプ駆動手段で、上記血液ポンプ４、
血漿ポンプ７およびドレンポンプ８を所定の流量
比になるように常速で回転させる。１４は高速駆
動手段で、上記圧力検知器３７で検知された圧力
が設定値以上になつたとき、上記ドレンポンプ８
を常速よりも速い高速で回転させる。

［作用］ 上記構成において、常速は、ポンプ駆動手段１
３が血液ポンプ４、血漿ポンプ７およびドレンポ
ンプ８を予め設定された常速で駆動し、血液導入
部Ｈ１から取り出された患者の血液ａを、血漿分
離器３および血漿成分分離器６で分離したのち、
血球成分ａ１と、補液ｄが混入された低分子量成
分ｂ２とを血液導出部Ｈ２から患者の体内へ戻
す。

ここで、血漿成分分離器６では低分子量成分ｂ
２のみが分離膜６ａを透過し、高分子量成分ｂ１
は透過しないで血漿成分分離器６内に残るのであ
るが、上記分離膜６ａの透過孔は小径なので、濃
縮された高分子量成分ｂ１が、分離膜６ａの表面
に付着しやすい。分離膜６ａの表面に高分子量成
分ｂ１が付着すると、血漿成分分離器６の入口側
の圧力が上昇する。この圧力は圧力検知器３７で
検知されており、検知された圧力が設定値以上に
なつたとき、高速駆動手段１４が作動して、上記
ドレンポンプ８を常速よりも速い高速で回転させ
る。これにより、分離膜６ａの表面に付着した高
分子量成分ｂ１が洗い流されて、分離膜６ａが再
生される。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説
明する。

第２図において、１は血液循環流路、２は血漿
流路である。血液導入部Ｈ１（シヤント、注射針
などの通常の採血器や貯血器などと連絡できる部
分）から取り出された患者の血液ａは、血液ポン
プ４により昇圧されて動脈圧チヤンバ１６に入
り、ついで、血漿分離器３にその上側から導入さ
れ、血球成分ａ１と血漿成分ｂとに分離される。

上記血漿分離器３には、血漿分離膜、たとえば
ポリビニルアルコール（PVA）系の共重合体な
どからなる平板状、チユーブ状、または中空糸状
の分離膜が収容されている。通常は、中空糸状の
分離膜を多数寄せ集めたものが用いられる。

上記血漿分離器３で分離された血球成分ａ１
は、静脈圧チヤンバ１８に入り、気泡検知器１９
を経て血液導出部Ｈ２（シヤントや点滴セツトな
どに連結できる部分）から患者の体内へ戻る。

さらに、上記血液ポンプ４の上流側には、膨
張・収縮可能な袋状体からなるピローセンサ２１
が設けられており、脱血が困難になつたときに、
流路の陰圧を検知して作動し、血液ポンプ４を停
止させ、陰圧がなくなつたとき、血液ポンプ４を
再始動する。また、上記動脈圧チヤンバ１６に
は、血液中にヘパリンを少量だけ混入させて、処
理中の血液の凝固を防止するヘパリン注入器２２
と、動脈圧センサ２３とが接続され、上記血漿分
離器３には、ろ過圧センサ２４が接続され、上記
静脈圧チヤンバ１８には、静脈圧センサ２６が接
続されている。さらに、血液循環流路１の血液導
出部Ｈ２の近傍には、気泡検知器２７が設けられ
ている。

上記血漿分離器３で分離された血漿成分ｂは、
血漿流路２の血漿ポンプ７により昇圧されて２次
膜圧チヤンバ３２に入り、血漿成分分離器６にそ
の下側から導入されて、高分子量成分ｂ１と低分
子量成分ｂ２とに分離される。このとき、上記血
漿成分分離器６では低分子量成分ｂ２のみが分離
膜６ａを透過し、高分子量成分ｂ１は透過しな
い。

上記血漿成分分離器６には、血漿処理膜、たと
えばエチレンビニルアルコール（EVA）系の共
重合体などからなる平板状、チユーブ状、または
中空糸状の分離膜が収容されている。通常は、中
空糸状の分離膜を多数寄せ集めたものが用いられ
る。

上記血漿成分分離器６の分離膜を透過しなかつ
た高分子量成分ｂ１は、ドレンポンプ８により、
血漿成分分離器６の上方からドレン開口Ｄを経て
外部へ排出される。一方、分離膜を透過した低分
子量成分ｂ２は、電気式のヒータからなる加温器
３５を通り、血漿流路２の血漿成分分離器６より
も下流側の帰還路２ａから、血液循環流路１の血
漿分離器３よりも下流側の帰還路１ａを経て人体
へ戻される。

上記２次膜圧チヤンバ３２には、この発明の圧
力検知器を構成する２次膜圧センサ３７が接続さ
れ、上記血漿成分分離器６には、上記ドレンポン
プ８および気泡検知器４０を介して、補液導入部
Ｈ３（点滴セツトなどに連結できる部分）が、ア
ルブミンやHES等の補液ｄを供給する補液供給
源１２に接続され、補液ｄが上記ドレンポンプ８
により血漿成分分離器６内へ送られて、低分子量
成分ｂ２に混入される。

また、上記血漿流路２の血漿成分分離器６より
も下流側の帰還路２ａと、血液循環流路１の血漿
分離器３よりも下流側の帰還路１ａとの間には、
連通およびしや断を行なうバルブ１１が設けられ
ている。

さらに、上記血液ポンプ４には、この血液ポン
プ４の回転数に基づいて血液循環流路１の流量を
検知する血液量検知器５が、上記血漿ポンプ７に
は、この血漿ポンプ７の回転数に基づいて血漿流
路２の流量を検知する血漿量検知器９が、上記ド
レンポンプ８には、このドレンポンプ８の回転数
に基づいてドレン量を検知するドレン量検知器１
０が、それぞれ接続されている。

４８はマイクロコンピユータからなる制御装置
で、第１図のポンプ駆動手段１３および高速駆動
手段１４を内蔵している。

通常の臨床運転時には、上記制御装置４８のポ
ンプ駆動手段１３により、上記各ポンプ４，７，
８を予め設定された常速で駆動し、上記各検知器
５，９，１０からの流量検知信号と、各圧力セン
サ２３，２４，２６，３７からの圧力検知信号と
を受けて、血漿分離器３内と血漿成分分離器６内
の膜圧が適正範囲内にあることを確認しながら、
各ポンプ４，７，８の流量比が所定値、たとえば
10：３：１になるように、各ポンプ４，７，８の
回転数を微調整する。

つぎに、血漿成分分離器６の入口側の圧力が設
定値以上になつたとき、圧力検知器３７からの圧
力信号を受けて制御装置４８の高速駆動手段１４
が作動し、上記ドレンポンプ８を常速よりも速い
高速で駆動する。

ここで、上記ドレンポンプ８は高分子量成分ｂ
１の排出と補液ｄの供給とを兼ねているが、これ
とは異なり、ドレンポンプ８で高分子量成分ｂ１
の排出のみを行ない、補液ｄの供給を別途設けた
ポンプにより行なうようにしてもよい。ただし、
この実施例のように、兼用構成とすれば、特に制
御しなくても、高分子量成分ｂ１の排出量と、補
液ｄの供給量とが常に等しくなるので、好都合で
ある。

この発明の二重ろ過型血液処理装置は、第３図
に示す取付台５０に取り付けられる。この取付台
５０の前面５０ａには、第４図に示すように、塩
化ビニールパイプで形成された血液循環流路１お
よび血漿流路２が装着され、これら血液循環流路
１および血漿流路２の中途に、血漿分離器３、血
漿成分分離器６などが接続され、取付台５０の上
部には、血液ポンプ４、血漿ポンプ７、ドレンポ
ンプ８、および、操作の指示等を表示する画面５
１が配置されている。

つぎに、第２図の制御装置４８による制御につ
いて説明する。

血液循環流路１および血漿流路２は、予め生理
食塩水のようなプライミング液を用いてプライミ
ング処理（洗浄処理）がなされる。このプライミ
ング完了後に、血液導入部Ｈ１と血液導出部Ｈ２
とが患者の血管に接続される。

スタート指令により制御装置４８のポンプ駆動
手段１３が作動し、まず、バルブ１１を閉じた状
態で、血液ポンプ４のみを常速で駆動する。これ
により血液ａが血液循環流路１のみに導入され
る。つぎに、血液量検知器５で検知された血液ポ
ンプ４の累計流量が一定値に達したとき、制御装
置４８のポンプ駆動手段１３により、血漿ポンプ
７およびドレンポンプ８を常速で駆動する。この
とき、血漿ポンプ７は、後述するステツプアツプ
制御により、段階的に速度が上昇して常速に達す
る。

この状態では、まだ上記バルブ１１が閉じられ
たままであるから、血漿流路２の帰還路２ａ内の
圧力は徐々に上昇する。ここで、２次膜圧センサ
３７により検知された血漿成分分離器６の入口側
の圧力は、帰還路２ａの圧力にほぼ等しい。ま
た、静脈圧センサ２６により検知された圧力は、
血液循環流路１の帰還路１ａの圧力である。上記
帰還路２ａの圧力が帰還路１ａの圧力に達する
と、もはやバルブ１１を開放しても、血漿分離器
３を出た血球成分ａ１が、バルブ１１を通つて血
漿流路２側へ逆流するおそれはない。

そこで、上記２次膜圧センサ３７により検知さ
れた帰還路２ａの圧力が、静脈圧センサ２６によ
り検知された帰還路１ａの圧力に達したとき、制
御装置４８が作動して、上記バルブ１１を開放す
る。これにより、装置全体が通常の臨床運転に入
り、低分子量成分ｂ２がバルブ１１および帰還路
１ａを経て、血球成分ａ１とともに、血液導出部
Ｈ２から患者の体内へ戻される。この臨床運転状
態での血液ポンプ４と血漿ポンプ４とドレンポン
プ８の流量比は、所定値、たとえば10：３：１に
設定される。

つぎに、この発明の特徴である、ドレンポンプ
８の高速駆動について説明する。

血漿流路２の血漿成分分離器６は、血漿分離器
３に比べて分離膜６ａ（第１図参照）の透過孔が
小径なので、この分離膜６ａに、高分子量成分ｂ
１の付着による目詰りが発生しやすい。この目詰
りが発生したとき、血漿成分分離器６の入口側の
圧力が上昇する。この圧力は圧力検知器３７で検
知されており、検知された圧力が設定値以上にな
つたとき、高速駆動手段１４が作動して、上記ド
レンポンプ８を常速よりも速い高速、たとえば常
速の２〜10倍の速度で回転させ、高分子量成分ｂ
１を大量に排出させる。

これにより、血漿成分分離器６内の分離膜６ａ
（第１図参照）の表面に付着した高分子量成分ｂ
１を洗い流して、この分離膜６ａを再生すること
ができ、長期間安定して二重血液ろ過を行うこと
ができる。

なお、上記高分子量成分ｂ１を洗い流す方法と
して、血漿ポンプ７の速度を低下させることも考
えられるが、こうすると、血漿成分分離器６での
ろ過速度が低下し、血液処理時間が長くなつてし
まう欠点がある。

つぎに、上記臨床運転開始時における血漿ポン
プ７のステツプアツプ制御およびドレンポンプ８
の高速駆動制御の詳細を、第５図に示すフローチ
ヤートにしたがつて説明する。第５図のＰ１〜Ｐ
９は制御の各ステツプを示す。また、略号BP、
PP、DPはそれぞれ、第２図の血液ポンプ４、血
漿ポンプ７、ドレンポンプ８を示す。

Ｐ１でPP（血漿ポンプ７）のステツプアツプ制
御がスタートし、Ｐ２でPPステツプアツプ制御
の周期、たとえば１〜２秒が経過したか否かを判
断する。これは、PPステツプアツプ制御を周期
的に行なつて、PPの速度を段階的に上昇させる
ためである。上記周期が経過しておれば、Ｐ３へ
進み、第２図の血液量検知器５で検知されたBP
（血液ポンプ４）の流量と、予め設定されたPP／
BP流量との積から、PP流量目標値を得る。

第５図のＰ４では、第２図の血漿量検知器９で
検知されたPPの流量が上記目標値になつたか否
かを判断し、目標値に達していなければ、第５図
のＰ５で、PPの流量５ml／分増大するように、
PPの回転数を上昇させる。つまり、Ｐ２でのPP
ステツプアツプ制御の１周期ごとに、段階的に
PPの回転数を上昇させる。上記Ｐ１〜Ｐ４をく
り返して、PPの流量を目標値に一致させる。

上記Ｐ４で、第２図の血液量検知器５により検
知されたPPの流量が常速の目標値に達しておれ
ば、第５図のＰ６へ進み、第２図の血漿成分分離
器６の入口側の圧力、すなわち圧力検知器３７で
検知された２次膜圧が、設定値、たとえばゲージ
圧400mmHg以上か否かが判断される。設定値未満
であるときは、正常であるとして、第５図のＰ７
へ進み、第２図の血漿量検知器９で検知された
PPの流量と予め設定されたDP／PP流量比との
積から、DP（ドレンポンプ８）の流量を算出し、
この流量となるようにDPの回転数を制御する。
つづいて、第５図のＰ９で、第２図の血液量検知
器５により検知されたBPの流量と、予め設定さ
れたPP／BP流量比との積からPPの流量比を算
出し、この流量となるようにPPの回転数を制御
する。

上記各ステツプＰ１〜Ｐ７，Ｐ９の制御では、
BP、PP、DPはすべて常速で駆動される。

つぎに、第５図のＰ６で２次膜圧が設定値以上
になつたとき、Ｐ８へ進んでDPを高速モード、
たとえば、常速の２〜10倍の速度で駆動する。つ
いでＰ９へ進み、上記のようにPPの回転数を制
御する。このＰ９内に記載された演算式から明ら
かなように、PPの速度は、DPの速度に無関係に
決まる。したがつて、DPが高速モードで駆動さ
れている場合でも、PPは常速で駆動されること
になり、その結果、血漿成分分離器６に入る血漿
成分ｂの量はそのままで、血漿成分分離器６から
排出される高分子量成分ｂ１のみが多くなるの
で、血漿成分分離器６内の分離膜の表面に付着し
た高分子量成分ｂ１が洗い流される。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、血漿
成分分離器６の入口側の圧力が設定値以上になつ
たとき、高速駆動手段１４が作動して、ドレンポ
ンプ８を高速駆動し、血漿成分分離器６内の高分
子量成分ｂ１を大量に外部へ排出するから、血漿
成分分離器６内の分離膜６ａの表面に付着した高
分子量成分ｂ１を流い流して、分離膜６ａの再生
を行うことができるので、長期間にわたり効率よ
く二重ろ過血液処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す回路図、第２図
はこの発明の一実施例を示す二重ろ過型血液処理
装置の回路図、第３図は同装置が取り付けられる
取付台を示す側面図、第４図は同正面図、第５図
は同装置の作動を示すフローチヤトである。 １……血液循環流路、２……血漿流路、３……
血漿分離器、４……血液ポンプ、５……血液量検
知器、６……血漿成分分離器、７……血漿ポン
プ、８……ドレンポンプ、１１……バルブ、１２
……補液供給源、１３……ポンプ駆動手段、１４
……高速駆動手段、３７……圧力検知器、ａ……
血液、ａ１……血球成分、ｂ……血漿成分、ｂ１
……高分子量成分、ｂ２……低分子量成分、ｄ…
…補液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 血液ａを、血液導入部Ｈ１から血漿分離器３
   に導入して、血球成分ａ１と血漿成分ｂとに分離
   し、分離された血球成分ａ１を帰還路１ａを経て
   血液導出部Ｈ２より人体へ戻す血液循環流路１
   と、 上記血漿分離器３で分離された血漿成分ｂを、
   血漿成分分離器６に導入して高分子量成分ｂ１と
   低分子量成分ｂ２とに分離し、分離された低分子
   量成分ｂ２に補液ｄを加えた後、帰還路２ａから
   上記血液循環流路１の帰還路１ａを経て人体へ戻
   す一方で、高分子量成分ｂ１を外部へ排出する血
   漿流路２と、 上記血液循環流路１に設けられて、血液を血漿
   分離器３へ送る血液ポンプ４と、 上記血漿流路２に設けられて、血漿成分ｂを血
   漿成分分離器６へ送る血漿ポンプ７と、 上記血漿流路２に設けられて、高分子量成分ｂ
   １ｂを外部へ排出させるとともに、補液ｄを低分
   子量成分ｂ２に混入させるドレンポンプ８と、 上記血漿成分分離器６の入口側の圧力を検知す
   る圧力検知器３７と、 上記血液ポンプ４、血漿ポンプ７およびドレン
   ポンプ８を所定の流量比になるように常速で回転
   させるポンプ駆動手段１３と、 上記圧力検知器３７で検知された圧力が設定値
   以上になつたとき、上記ドレンポンプ８を常速よ
   りも速い高速で回転させる高速駆動手段１４とを
   備えてなる二重ろ過型血液処理装置。