JPH04500323A - 返血方法および返血装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 返血方法および返血装置 見旦並１遣 本発明は一般に返血方法および返血装置に間するものである。さらに詳しくは、 本発明は手術中に患者の血液を高速処理し浄化し再構成して患者に戻す装置およ び方法に関するものである。

手術中および手術後に患者から血液が除去される。この血液は健康な赤血球、白 血球、血小板、および血漿（血液の液体部分）、並びに手術そのものから来る固 体および果粒状の廃棄物を含む、また廃棄物は、損傷または破壊された赤血球の 細胞壁、血小板、白血球凝塊、組織か片、血餅およびその他の望ましくない物質 を含む、患者から除去された血液はこのような廃棄物の故に直ちに患者に戻す事 はできないが、多くの理由から補足血液を補給するよりは患者の血液を戻す事が 望ましい。

患者から血液を除去し、この血液を処理して廃棄物と血漿を除去し、残存血液細 胞を洗浄して抗凝固剤を除去し、迅速に健康な赤血球を患者に戻す事が望ましい 。抗凝固剤は洗浄されなければ、患者の体内に堆積して重大な問題を生じる。従 来は、果粒状廃棄物の一部を除去するためにまず血液が濾過された。つぎに、残 存血液全部を遠心分離して赤血球から血漿およびその他の体液を分離し、この赤 血球を洗浄液で洗浄し、再び遠心分離して赤血球から洗浄液を分離する。この処 理工程は非常に遅く、手術中および手術後に患者自身の血液を患者に戻す事を、 妨げていた。その結果、別個の血液の輸血が必要とされた。これは、疾病を生じ る汚染物を含まない別個の十分量の輸血源の問題を生じた。

オンライン方式で患者の血液を患者の体内から除去し、この血液を処理し、健康 な赤血球を戻す連続工程を本明細書において「返血法」と呼ぶ、米国特許第４， ６３１，０５０号は膜濾過技術を使用した返血装置を記載している。前記特許の 装置は、粗大廃棄物の除去のための初期濾過後に血液全体の中に洗浄液を混合し 、つぎに１段階で血液かい処理順序は、血漿その他の体液を除去し、赤血球を洗 浄し、つぎに洗浄液を除去するにある。この処理順序は、赤血球からの液体除去 と抗凝固剤の洗浄を促進する。前記特許は膜フィルタに沿った赤血球の堆積を防 止する手段を開示しておらず、このような膜フィルタの使用が避けられないとし ても、その閉塞を生じる場合がある。

赤血球の堆積の問題を解決する方法が米国特許第４゜７１３．１７８号、第４， ８７０，１４７号、および米国特許第４　、６７５　。

１０６号に記載され、これらの特許はティラー渦によってフィルタ膜に沿った赤 血球の堆積を防止する手段を開示している。これらの特許も、洗浄の前に血液全 体から血漿を分離するシステムを開示しておらず、またこのような濾過を実施す るためには膜フィルタによって覆われた回転中空円筒体を必要とする。濾過能力 の増大は開示されていない。また先行技術においては、液体から生物学的細胞を 簡単に分離する装置および方法が開示されているが、連続的に赤血球を浄化する 効果的な返血装置は開示されていない。この種の方法は欧州特願第８７３０２３ ６８．３号に記載され、この方法は血漿泳動中に血液細胞に対して剪断力を加え る回転ディスクを開示している。しかしこの方法は、返血法に固有の問題の解決 手段、すなわち手術中の患者に戻す前に血液細胞から抗凝固剤を洗浄する手段を 記載していない。

２本発明の目的は、血液細胞からの抗凝固剤の除去を改良するために濾過段階の 間に塩水洗浄段階を有する２段濾過式返血システムを提供するにある。

本発明のシステムの利点は、血液細胞を含む血液全体を受け、まず第１平坦膜を 通して血漿およびその他の液体の少なくとも一部を除去する事によって赤血球を 濃縮し、つぎに洗浄液によって赤血球を洗浄して追加的に不純物および抗凝固剤 を除去しまた部分的に濃縮された赤血球を希釈し、つぎに洗浄液を残存血漿およ びその他の液体と共に第２平坦膜を通して除去するように成されたフィルタによ って達成される。

発」Ｌの１し要 本発明の第１目的によれば、手術中に患者の血液を迅速に処理し完全に洗浄し患 者の血液の中に戻すための高速返血フィルタが提供される。本発明においては、 血液が体腔から通常は連続的に除去され、まず粗大果粒状廃棄物の除去のために フィルタに輸送される。　濾過された血液が本発明のフィルタの中にポンプ輸送 されてその導入ボートから入る。このフィルタの本体は２つのプレートをその外 周に沿って固着する事によって形成される。

これらのプレートはフィルタの中に中空キャビティを形成するように設計されま た相互に固着されている。導入ボートは第１プレートの中心近くに配置される。

２つのプレートの間に仕切りが配置され、内部区域を第１濾過区域と第２渡過区 域とに分割し、濾過された血液が第１濾過区域に沿って流れ仕切りの外周に沿っ て上方放射方向に流れ第２渡過区域の中に入るように構成される。前記の２つの 濾過区域の間に洗浄区域が配置され、そこで血液細胞が塩水洗浄液と接触して血 液細胞（白血球、赤血球および血小板）に付着した抗凝固剤を除去して患者の体 内の抗凝固剤の堆積を防止する。

第１排出チヤンバが第１プレートの中に、導入ボートの周囲の環状スペースに配 置される。このチャンノくはフィルタの内部から第１膜によって分離され、この 第１膜は所望のように濾液を通過させながら第１濾過区域中において細胞を捕集 し、前記の仕切りが剪断力を加えて、濃縮血液細胞を膜に沿って仕切りの外周の 洗浄区域まで移動させるように選択される。血液細胞を洗浄しまた血液混合物を 希釈するために、洗浄区域の中に塩水洗浄液が噴射される。血液混合物は洗浄区 域を出て第２濾過区域の中を通過し、そこで液体が再び除去され、血液混合物は 第２プレートの排出ボートを通して回収される。第２渡過区域は、仕切りと第２ プレートとの間のスペースの中に第２膜を介在させる事によって形成される。こ れは、血液混合物が第２膜に沿って移動する際に濾液を除去する排出区域を成す 。

Ｉ１ 、第１図は本発明による好ましい返血システムの各要素を示すブロックダイヤグ ラム。

第２図は本発明の好ましい実施態様のフィルタの部分的に破断された斜視図、 第３図は上下のプレート内部の血液濾過通路を示す第２図の実施態様の断面図、 第４図は本発明のフィルタの他の長方形実施態様の斜視図、 第５図は第４図の実施態様の断面図、 第６図は第４図の実施態様の平面断面図、また第７図は濾液流速とロータ回転速 度との関係を示すグラフである。

色胤立且旦 下記の本発明の説明において、手術されている患者から出た赤血球を回収してこ れを患者に戻す実施態様について説明するが、本発明はこの用途には限定されな い。

付図について説明すれば、第１図は全体として１０で図示された返血システムを 示す、前記のように、返血システム１０は赤血球を処理し、完全に浄化し、濃縮 赤血球を患者に戻すように設計される。患者からの血液約２００ｍ１／ｍｉｎと 患者に戻す血液約１００ｍ１／ｗｉｎの低流量においては、この返血システムは 、手術中および手術後に直接に患者を支援するために患者とオンライン状態に留 まる事がで、きる、この明細書および請求の範囲において、赤血球とは特記なき 限り血液によって搬送される血球、すなわち白血球、赤血球および血小板を含む ものとする。

第１図に図示のように、返血システム１０は通常は手術中に患者４から血液を抽 出する吸引手段２を含み、つぎにこの血液が濾過されて大粒径物質（図示されず ）を除去される。血液は導管６を通り、この導管に対して抗凝固剤がその供給源 ８から添加され、血液導入ポンプ１２（通常は他のポンプ）を通してフィルタ４ ０に送入され、血液がこのフィルタの中を通って分離され、洗浄化され、健康な 浄化された血球が回収される。血液タンク（図示されず）は、手術中以外に患者 から供給された血液を貯蔵する。洗浄液タンク２０がライン２２によってポンプ １８に接続され、このライン２２が塩水洗浄液をフィルタ４０の洗浄液導入口５ ７の中に送入しつづける。ポンプ１２はラインの定常流を生じる。ポンプ１８は 制御器２４によって制御される。

洗浄液は好ましくは血液と相容性の組成と濃度とを有する塩水洗浄液であるが、 任意の有効な洗浄液を使用する事ができる。血液ラインは可撓性材料から成り、 血液と相容性であって、任意の十分な供給源から供給される。

ポンプが血液に対して露出されずまた溶血が最小限となるように、ローラポンプ が好ましい。ポンプのコンツル状態にあって再使用可能である。血液ラインは主 相容性材料で構成されなければならない。使用される血液タンクは業界公知のも のであって１手術区域の吸引に続いて血液を消泡するための適当な公知手段を含 む。

大粒子を除去するために濾過された血液は、ボート５２に連通した血液ライン６ を通してフィルタ４０に輸送される。後述のようにしてフィルタ４０の中の膜を 通過した血液はフィルタ４０から出口ポート８２を通して出て、捕集バッグ２８ または直接に患者４に輸送される。血液の圧力は。

フィルタ４０を通しての高速流を生じる程度に高いが、溶血の増大を防止する程 度に低い。選定された膜の作動パラメータに対応して、導入ボート５２における 約１０ｍ　ｍＨｇ〜約４５０ｍｍ）（Ｈの範囲内の圧力が適当である。本発明に おいて好ましい圧力範囲は約２０〜約４０ｍｍＨｇである。膜前後の圧力降下が フィルタ４０を通して血液を流れさせ、この圧力降下はセンサ２５によってモニ タされ、このセンサが情報をマイクロプロセッサ１６に伝達する。フィルタ４０ の出口ボート８２（約５　ｍｍＨｇ）および濾液排出ボート７０（約５＋ｎｍＨ ，）の低圧の故に、それぞれ健康な血球と濾液の流れと除去が可能となる。洗浄 液は導入ポート５７の中に約５５ｍｍ１［の圧力でポンプ輸送され、この圧力は 健康な赤血球の低圧流の中に洗浄液を噴射するのに十分な圧力である。

前記の各圧力は代表的なものであって、−例にすぎない。

、これらの圧力は当業者が本発明の説明から容易に決定されよう。

業界公知のように、このようなフィルタは、血液媒質から濾過されるべき懸濁赤 血球の通過を防止する程度の細孔を備えた単数または複数の膜を含む。本発明の フィルタにおいて、閉鎖ハウジングの中で超濾過プロセスが生じる。フィルタ４ ０は任意適当な主相容性濾過材料によって形成または成形される。好ましい実施 態様において、フィルタ４０はプラスチックから成るので、これを使用後に廃棄 する事ができる。本発明の１実施態様は、マイクロプロセッサ１６に接続された モータ３８によって回転させられる回動自在のディスクを含む。

第２図と第３図に図示のフィルタ４０は５例えばポリプロピレン、ポリエチレン 、　ポリ酢酸ビニルなどのプラスチック成形品から成る第１プレート４２を有し 、この第１プレート４２が第２プレート４１に対して、例えば接着剤、溶媒接合 、加熱密封または音響溶接手段によって密着され、下記の通路以外は外部に対し て閉鎖された内部チャンバを形成する。２枚のプレート４２．４４の間に、後述 のようにチャンバを３区域に分割するディスク状の仕切り４６と、２つの平坦な 環状ドーナツ型膜４８．５０とが包囲されている。膜４８は第１プレート４２に 対して、また膜５０は第２プレート４４に対して、業界公知のように、例えば接 着剤、溶媒接合、加熱密封または音響溶接手段によって固着さ、れている。

濾過膜４８はチャンバ内側に配置されて、ｗ１１渡過域３０を成し、約０．０２ 〜約１．２ミクロン、好ましくは約０．２〜約０．５ミクロンの範囲内の細孔サ イズを有し、血漿と抗凝固剤を大粒径の健康な赤血球から分離するために使用さ れる。濾過膜５０はチャンバの上方部分に配置され、第２濾過区域３２を成し、 前記と同程度の細孔サイズ範囲を有し、患者に戻す前に健康な赤血球から洗浄液 と残留血漿を分離する。膜４８と５０は、任意の十分に主相容性材料から成り、 例えばセロファン、クプロファン、ポリスルフォン、膨張ポリテトラフルオロエ チレン、セラミック材料、多孔性プラスチック材料またはピープントガラス材料 から成る事ができる。膜４８と５０は使い捨てで安価であり、原則として一人の 患者についてのみ使用される。

膜４８と５０はそれぞれ一連の周方向リブ４９と５１によって支れで、後述の排 出チャンバ中への濾液チャンネルを成す。

＄１プレート４２は、第１濾過区域３０と連通した導入ポー　’ｈ、　５２を含 む、フィルタ４０がディスク状の場合、ボート５２はｍｌプレート４２の中心近 くに配置される。第１排出チヤンバ５４は環状凹部であって、その内側ショルダ ５８は前記導入ポート５２の外側に配置され、外側ショルダ６０は、膜４８の縁 を担持したディスク４６の内周近くまで延在する。

排出チャンバ５４の表面は第１環状リブ４９を含み、これらのリブ４９は同心で あって膜４８を支持するように形成されでいる。排出チャンバ５４はリブ４９の 放射方向間隙と連通した排出チャンネル６２を含み、この排出チャンネルは拡大 されて排出ポート７０に連通される。第１プレート４２の外側環状フランジ７４ が第２環状プレート４４のフランジ７６の支持体を成し、これらのフランジは好 ましくはリップ７５によって相互に結合されて−第２プレート４４を第１プレー ト４２に対して固着し、またこれらのフランジはフィルタ４０が組み立てられた 時にマニホルド５６の一方の側の限界を成す、第１プレート４２と第２プレート ４４は任意公知の通常の方法、すなわち音響密封または加熱密封、接着剤、溶媒 溶接などによって相互に固着する事ができる。

実質的に平坦な濾過膜４８が第１プレート４２に固着されて、フィルタ４０の第 １渡過区域３０と廃棄物排出ボート７゜に連通した排出チャンバ５４との間に多 孔性の濾過層を成す。濾過膜４８の内径と外径は、この膜が排出チャンバ５４へ の入口を覆うが、導入ポート５２と噴射みぞ穴６５にかからない程度とする。ハ ウジング７２は回転ディスク４６のハブ８４を受け、業界公知の電磁石状の電磁 駆動回転手段８６に接続させる。軸受７３がハウジング７２の中心に配置されて １回転ディスク４６を支持する。

噴射マニホルド５６がフィルタ４０の外周に沿って配置され、第１プレート４２ の中に成形され、内側壁体６４と反対側の外ＷＪ壁体６６とによって画成される 。マニホルド５６は、洗浄液タンク２０からライン２２を通して洗浄液を受ける ための導入ポート５７を含む。外周マニホルド５６は排出ボート７０の近くにお いて、この排出ポートの両側に配置された２枚のバリヤ７７（その一方のみを示 す）によって遮断され、これらのバリヤはマニホルド５６を放射方向に横断して 、排出チャンバ５４から排出チャンネル６２およびボート７０を通してフィルタ ４０から出る濾液のチャンネルを成す。フィルタ４０が組み立てられる際に、外 側壁体６６が第２プレート４４とフランジ７６において接触し、リップ７５によ って固定される。また内側壁体６４も第２プレート４４と接触するが、この内側 壁体６４に沿って離間配置された複数の噴射みぞ穴６５を備え、これらのみそ穴 が洗浄液をフィルタ４０の洗浄区域７１の中に噴射させる。

第２排出チヤンバ６８は第２プレート４４の中の環状凹部であって、回転ディス ク４６の殆ど外周まで延在する外側ショルダ７８と赤血球出口ポート８２の外側 に配置さ九た内側ショルダ８０とを有し、この内側ショルダ８０の上に膜５０が 固着され担持される。ディスク４０を回転自在に支持するためにプレート４４の 中心に軸受５３が配置される。第２排出チヤンバ６８の表面は環状リブ５１を含 み（第２図）、これらのリブ５１は同心であって膜５０を支持するように形成さ れている。第２排出チヤンバ６８は第２排出チヤンネル６７を含み、このチャン ネル６７はチャンネル６９を通して排出ボート７０に連通ずる。赤血球出口ボー ト８２はラインして傾斜している。

前述のように実質的に平坦な濾過膜５０が第２プレート４４に対して取り付けら れ、フィルタ４０の第２１１！過区域３２と第２排出チヤンバ６８との間に多孔 性濾過媒質を形成している。濾過膜５０の内径と外径は、この膜５０が排出チャ ンバ６８の入口を覆いまたショルダ７８と８０に当接するが噴射チャンバの内側 壁体６４と血液出口ボート８２にかからないように決定される。排出チャンバ６ ８はリブ５１の放射方向間隙から成る排出チャンネル６７を成すように拡大され て、ｇ５０として濾液を捕集し血液ボート８２を通して排出するプロセス容易に する。

濾過膜４８と５０はそれぞれ第１プレート４２と４４に対して前記のショルダの 上に接着剤、溶媒接合、加熱密封または音響溶接手段によって業界公知のように 接着される。

回転ディスク４６は、電圧回転駆動手段８６に渣統するハブ８４と、フィルタ４ ０の内部に包囲されたディスク部分８８とを含む。ハブ８４はフィルタ４０の内 部を密封するのに十分な直径を有する。ディスク８８は均一厚さとする事ができ る。好ましい実施態様において、回転ディスク４６のディスク部分８８は先細に 形成され、ハブ８４から放射方向に離間するに従って薄くなり、膜フィルタ４８ とディスク８８との間の第１Ｗｔ過区域の中の間隙を（ディスク直径の増大に伴 って）増大させる。前記の欧州特願第８７３０２３６．３号に記載のように、デ ィスク８８の回転は剪断力を生じ、濃縮される赤血球に作用する。また濾過プロ セスに対する剪断力の作用は米国特許第４，１９１，１８２号に記載されている 。

回転ディスク４６の表面は、赤血球の撹拌と粗暴な作用を防止するために平滑で ある。また回転ディスク４６は、プレート４２の軸受５３とプレート４４の軸受 ７３の中にこのディスク４６を回転自在に配置するために中心軸８９を備える。

下記の説明において、フィルタ４０の中を流れる液体はフィルタ中を移動するに 従って、組成の変化する溶液である事を注意しなければならない。例えば、フィ ルタ４０の内部を通る液体は、第１渡過区域３０にお番する濃縮赤血球溶液を生 じる濾過作用と、洗浄区域７１中の洗浄液−赤血球溶液の洗浄と、第２渡過区域 ３２における赤血球溶液の赤血球溶液の濾過と濃縮とを受ける。このフィルタ内 部の流れから濾液として除去された液体が排出チャンバを通して排出される。

フィルタ４０の内部において、第１プレート４２と第２プレート４４との間に回 転ディスク４０の形の仕切りが配置されているので、血液は入口ボート５２から 出口ボート８２まで移動するためにディスク４０の周囲を放射方向に流れなけれ ばならない事は容易に理解されよう。この通路に沿って溶液は部分的に膜４８と ディスク４６によって画成される第１濾過区域３０を通り、洗浄区域７１の中で ディスク４６の外周に沿って流れ、最後に部分的に濾過膜５０とディス、り４６ によって面、成された＄２！過区域３２を通る。これによって、濃縮された赤血 球を洗浄し、つぎに洗浄区域７１の中に導入された洗浄液の少なくとも一部を除 去するために濾過する事ができる。従来は、洗浄液が血液全体の中に導入され、 従って洗浄効果を低下させていた。

ライン６を通してポンプ輸送された血液が、約１００〜約４００ｍ１／ｗｉｎ、 好ましくは約１７５〜約２５０ｍ１／ｗｉｎの流速で、約１００〜約３５％、好 ましくは約２２％〜約２７％のへマドクリットをもってフィルタ４０の導入ボー ト５２に導入される。

血液が回転ディスク４６に隣接して第１渡過区域３０の中を放射方向に流れる際 に、血漿と抗凝固剤が膜４８を通して第１排出チヤンバ５４の中に押し込まれ、 第１排出チヤンネル６２を通り排出ポー）７０から出る。ディスク４６の回転に より、膜４８を通過する血球に対して均一な剪断力が加えられ、第１濾過区域３ ０の中に残存する健康な赤血球を凝固と濃縮を防止し、血漿と抗凝固剤の膜４８ を通しての流れを増進する。導入される液体の流量に対応して約９０〜約１３０ ｍ１／ｍｉｎの液体が膜４８を通して除去される。

濾過された溶液が回転ディスク４６の外周の回りを流れて洗浄区域７１の中に入 る。同時に洗浄液が所望の血液濃度に対応して血液流量の約０．７５乃至約３倍 、好ましくは等量の流量で、ライン２２から噴射ボート５７を通してマニホルド ５６の中にポンプ輸送される。洗浄液はマニホルド、５６の内側壁体６４のみぞ 穴６５を通して洗浄区域７１の中に噴射され、そこで濃縮赤血球が洗浄され希釈 される。洗浄液は血漿代替溶液でなければならない。好ましい洗浄液は正常な血 漿と同等の約０．９％の塩含有量を有する塩水である。ディスク４６の回転作用 により、洗浄区域１７の中で洗浄液と濾過された血球とが混合されて、抗凝固剤 をさらに完全に除去する。

洗浄された溶液混合物が第２濾過区域３２を通して排出チャンバ６８と出口ボー ト８２に向かって流れる。洗浄液と残留した血漿および抗凝固剤が膜５０を通し て第２排出チヤンバ６８の中に浸潤し、第２排出チヤンネル６７を通して排出ボ ート７０から出る。膜５０に対して回転ディスク４０に事によって加えられる均 一剪断力がフィルタ４０の中に残存する健康な赤血球を再び混合する。この混合 作用が濾過膜５０上の赤血球の凝固と濃縮を防止し、血漿と抗凝固剤の膜５０を 達してめ流れを増進するっ　約’）（Ｈ）ｍｌ／ｍｊｎの液体が膜５０によって 除去されて正常な濃縮された赤血球を残し、この赤血球がボート８２に向かって 流れる。約１．００ｍ１／ｍｉｎの洗浄され２度濾過された血液がボート８２を 通してフィルタ４０から出る。約５０％のヘマトクリットを有する濃縮赤血球溶 液がライン２６を通して捕集バッグ２８または患者まで転送される。捕集バッグ ２８は直接に患者に接続され、または濃縮赤血球溶液の貯蔵のために使用される 。

再浸潤バッグまたは捕集バッグは公知であって、任意適当な生相客性材料で構成 される。

排出ゴードア０はライン９０を通して廃棄物ポンプ９２に接続され、このポンプ ９２は、マイクロプロセッサ１６に接続された制御装置９４を有し、この廃棄物 ポンプは膜４８．５０の前後の圧力降下を生じて、廃棄物タンク９６への溶液濾 過量を増大する。廃棄物タンク９６は任意適当な容器とする事ができる。

第４図−第５図および第６図において、本発明による長方形の第２実施態様を示 す。この実施態様においては、第２図および第３図と同一の要素を同一参照数字 で示すが、数字の前にＩＰ　２７２を付ける。この実施態様のフィルタ２４０は 第１プレート２４２と第２プレー１−２４４とを有し、これらのプレートが前記 の実施態様と同様にして公知の方法によって相互に固着されて内部キャビティを 形成し、このキャビティが仕切り２４６によって分割され、この仕切り２４６は 鏡板２８４によりて第１プレート２４２と第２プレート２４４に対して固着され 、前記鏡板２８４に対してバイブレータ２８６が固着されて鏡板２８４を介して 仕切り２４６にエネルギーを伝達してこれを振動させる。第１プレート２４２と 第２プレート２４４との接合によって形成され仕切り２４６によって分割された キャビティはさらに透過性膜２４８によって第１！過区域２３０と第１排出チヤ ンバ２５４に分割される。この膜はショルダ２３４によって第１プレート２４２ の外周上に支持される。この膜２４８の他の支持体はフィルタ２４０の長手方軸 線に対して横方向に延在するリブ２４９であフて、これらのリブは前記長手方軸 線に沿って中断されて、膜を通過した濾液を除去するためのチャンネル２６２を 第１排出チヤンバ２５４の中に形成する。この濾液は排出チャンバ２５４からボ ート２７０ａを通して除去される。

同様に、第１プレート２４２と第２プレート２４４とによって形成されるキャビ ティは膜２５０の導入によって第２渡過区域２３２と第２排出チヤンバ２６８を 形成され、この膜はショルダ２３６上に前記の実施態様と同様にして載置され固 着される。この膜２５０はさらに前記第２排出チヤンバ２６８を横方向に横断す るリブ２５１によって支持され、これらのリブの前記長手方軸線に沿った中断部 分がチャンネル２６７を形成して、膜２５０を通過した濾液を前記排出チャンバ からボー）　２７０ａを通して除去させる。

第１濾過区域２３０と第２濾過区域２３２の間に、洗浄区域２７１が存在し、こ の洗浄区域は前記の実施例と同様に塩水洗浄液を受け、この洗浄液は導入ボート ２５７からマニホルド２５６の中に供給され、みぞ穴２６５を通して導入される 。

この洗浄液は前記の実施態様と同様に、第１濾過区域２３０から来た濃縮赤血球 を希釈して、望ましくない成分の除去のため＄２１！過区域２３２に送る。

この実施態様のフィルタ２４０の操作に際して、血液がボー）２５２を通してフ ィルタの中に入り、つぎに第１渡過区域２３０の中で好ましくは血液送入ポンプ １２の加圧作用で膜２４８を通過させられ、また振動仕切り４６の刺激により赤 血球の凝固または凝縮を防止する。膜２４８を通過した濾液は第１排出チヤンバ ２５４に入りボート２７０ａから出る。濃縮された赤血球は第１渡過区域から洗 浄区域２７１に入り、そこでボート２６５から入る血液と相容性の塩水溶液と接 触して希釈され、つぎに第２渡過区域２３２に移動し、そこで洗浄液が膜２５０ によって赤血球から分離され、第２排出チヤンバ２６８に入り、リブ２５１の間 を通って捕集されボート２７０ｂから排出される。このように洗浄された濃縮赤 血球がボート２８２を通してフィルタから排出されて捕集されまたは患者４に戻 される。

以下本発明を２つの好ましい実施例について説明するが、本発明はこれに限定す るものではない。洗浄に先立つ最初の濾過段階の重要性は、今日の血液に含まれ る悪質疾病に関連してきわめて重要である。また内部洗浄段階によって洗浄が完 全に行われ、つぎに第２濾過が実施実施例 第２図と第３図に図示の型のフィルタをアクリルプラスチックによって形成し、 外径６−１／２インチ、内径１／２インチの膜を受けるように加工した。第１お よび第２膜をそれぞれ第１および第２渡過区域の中に配置し、それぞれＩ！′１ および第２プレートに密着した。電磁モー、りから振動作用を受ける回転ディス クを前記のように設置した。このディスクは内径６インチであって、ハブの近く において０．３２１インチの厚さを有し外周において０，０６インチの厚さを有 し、また上面と下面において均一なテーパを有する。血液を連続約３時間テスト し、所定の制御された血液導入流量における濾液の流出量、ヘマトクリットレベ ルと、ディスクのｒｐｍを測定した。

濾過段は前記のサイズに切断された平坦なシートであって、これをアクリルプレ ートに対して密着した。この膜は０．８マイクロメートルの細孔サイズを有する ナイロン材料であった（Ｍｉｃｒｏｎ　５ｅｐａｒａｔｉｏｎｓ、　Ｉｎｃ、、 　Ｃａｔａｌｏｇ　Ｎ。

、　Ｎ０８ＳＰＯ１２，４）。この濾過表面積は１８．５平方インチであった。

この回転膜のテーパは、０．８３ダイン／平方センチメートル／　ｒ　ｐ　ｍの 一定の剪断力を保持する。

４４のへマドクリット（遠心分離によって測定）を有する新鮮な牛の血液を予め 有効量の抗凝固剤（蒸留水中番ご混合された３、８％のクエン酸ナトリウム）と 混合する。無菌塩水溶液を使用し完全に混合してこの血液を２５へマドクリット まで希釈した。テスト中、温水浴を使用して血液温度を９８．６°Ｆに保持した 。第７図に図示のテスト結果は、濾液の流速がディスクのｒｐｍに正比例してい る事を示している。１８００　ｒ　ｐ　ｍの回転速度と毎分血液流量２００ｎ＋ １で操作して、ヘマトクリット濃度６２の血漿濾液１１９ミリリットル／分を得 た。高い流速が得られ、また内部、洗浄段階の結果として、より純粋な赤血球が 得られた。

本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、その主旨の範囲内において任 意に変更実施できる。

ＦＩＧ、　／ ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　６ ０−タ　ＲＰＭ　（Ｘ１００） ＦＩＧ、７ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）［翼 平成　２　年　１２月　２６日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．血液全体を濾過して粗大汚染物を除去する段階と、水溶液の添加によって血 液全体を希釈する段階と、希釈された血液を濾過して健康な赤血球を回収し再使 用のためにこの赤血球を希釈する段階とを含む血液返血法において、 ａ）濾過される血液全体を第１濾過区域を通過させて、濾過手段によって血液の 液体成分を赤血球から除去し、濃縮赤血球を生じる段階と、 ｂ）濃縮された赤血球を洗浄区域に送ると同時にこの洗浄区域の中に血液と相容 性の洗浄液を導入して、赤血球を希釈し洗浄する段階と、 ｃ）希釈された赤血球有第２濾過区域に送り、そこで洗浄液の少なくとも一部を 赤血球から分離する段階と、ｄ）赤血球を回収する段階とを含む方法。
2. ２．赤血球に対して剪断力を加えて、前記濾過区域において濾過手段上に赤血球 の堆積する事を防止する段階を含む事を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ３．第１濾過区域と第２濾過区域の中間に配置された単一の回転ヂイスクによっ てこれらの濾過区域に対して同時に剪断力を加える事を特徴とする請求項２に記 載の方法。
4. ４．果粒状廃棄物を除去し赤血球を浄化して患者に返血するために連続作動する 返血システムにおいて、患者から血液混合物を回収する手段と、血液混合物の連 続流を受ける第１フィルタであって、その入口は前記の血液回収手段に接続され 血液混合物から果粒状廃棄物の少なくとも一部を除去する事のできる第１フイル タと、 導入ポートと、噴射ポートと、排出ポートと出口ポートとを有する第２フィルタ であって、前記の導入ポートは（ｉ）第１膜によって部分的に画成された第１濾 過区域、（ｉｉ）血液と相容性の洗浄液の噴射流を受ける洗浄区域、および（ｉ ｉｉ）第２膜によって部分的に画成された第２濾過区域と順次に連通し、前記の 第１膜および第２膜は血液混合物中の流体成分を排出チャンバの中に圧下強制浸 潤させると共に赤血球を濾過区域の中に保持するように選定された第２フィルタ と、前記洗浄区域の中に圧下噴射される洗浄液流を受けるために前記フィルタの 前記噴射ポートと連通した手段と、血液中の液体成分と洗浄液の少なくとも一部 をそれぞれ前記第１膜および第２膜を通して強制浸潤させるように前記濾過区域 に予圧する手段と、 濾液をフィルタから除去するために前記排出ポードに接続された手段と、 赤血球溶液を回収して清浄な赤血球を患者に戻すためにフィルタの前記出口ポー トに接続された手段とを含む事を特徴とする返血システム。
5. ５．前記の濾過区域を部分的に画成しまた相互に分離し、濾過された血液を第１ 濾過区域、洗浄区域および第２洗浄区域を通して流通させる仕切り手段を含む事 を特徴とする請求項４に記載の返血システム。
6. ６．前記仕切り手段はディスクである事を特徴とする請求項５に記載の返血シス テム。
7. ７．前記ディスクを回転自在に搭載する手段であって前記ディスクの回転が赤血 球に対して剪断力を生じ前記第１膜および第２膜上の赤血球の凝固と堆積を防止 する手段と、 前記ディスクを回転させるために前記ディスクに連結された手段とを含む事を特 徴とする請求項６に記載の返血システム。
8. ８．前記ディスクはハブから放射方向にその外周までテーパを成し、膜の表面全 体に剪断力が均一に加えられる事を特徴とする請求項６に記載の返血システム。
9. ９．第１プレートにおいて、 濾過された血液を受けるための導入ポート、前記導入ポートに隣接して配置され た第１膜であって血液がこの第１膜に沿って流れる際に血液の液体成分を浸潤さ せまた赤血球の浸潤を防止するように選定された第１膜、 膜支持手段、および 濾液を受けるために前記第１膜に隣接配置された第１排出チヤンバを含む第１プ レートと、 フィルタ組立体の内部スペースを形成するために前記第１プレートに対して外周 において固着された第２プレートであって、濾液を受けるために前記第２膜に隣 接配置された第２排出チャンバを含む第２プレートと、前記膜の外部に前記プレ ートの外周に沿って配置され、圧下洗浄液を受けて濾過された赤血球の洗浄区域 に噴射するための噴射マニホルドと、 前記噴射マニホルドと洗浄区域との間の液体連通を成し洗浄液を受けるために前 記マニホルドの中に配置された複数の噴射ポートと、 前記第２プレートによって担持された平坦な第２環状膜であって、この第２膜は 洗浄液、残留血液液体成分および残留抗凝固剤を浸潤させ赤血球の浸潤を防止す るように選定され、前記第２排出チヤンバが前記第２膜から濾液を受けるように 成された第２膜と、濾液をフィルタから除去するため前記第１および第２排出チ ャンバと液体連通した濾液捕集手段と、前記のプレートの間に配置されて前記内 部スペースを分割する仕切りであって、この仕切りは第１濾過区域、第２濾過区 域およびこの仕切りの縁に沿って前記濾過区域の間に洗浄区域を形成する仕切り 手段と、濾過され洗浄きれた赤血球を除去する出口ポートとを含む事を特徴とす るフィルタ組立体。
10. １０．前記プレートと仕切りは共通中心軸線回りに配向されたディスクである事 を特徴とする請求項９に記載のフィルタ。
11. １１．前記仕切りディスクはハブの周囲に回動自在に搭載され、フランジが回転 駆動手段を支持し、前記ハブは前記第１プレートと第２プレートとの間に回動自 在に配置されて、濾過された血液溶液が前記ディスクの外周に沿って放射方面に 流れて前記導入ポートから前記出口ポートまで流通させられるようになされた事 を特徴とする請求項１０に記載のフィルタ。
12. １２．ディスク状本体であって、この本体は、上部および中心に配置された導入 ポートを備えた底部、前記下部と上部の両方に配置され排出ポートと液体連通し た環状キャビティ、前記本体の外周に沿って配置され環状第１濾過区域と連通し た噴射ポート、前記下部の中心に配置されたモータハウジング、および前記土部 環状区域の内径の範囲内の第２濾過区域と連通した出口ポートを有するディスク 状本体と、 前記モータハウジングの内部に収容された磁気駆動ハブを有する回転ディスクで あって、前記サラ状の本体の中に配置され第１濾過区域と第２濾過区域とを分離 する回転ディスクと、 前記の上部と下部にそれぞれ固着されて前記濾過区域と前記環状排出キャビティ との間に多孔性濾過層を成す第１および第２環状膜とを含むフィルタ。
13. １３．外科患者用返血装置において、 赤血球、血漿および果粒状廃棄物の混合物を連締的に受ける入口と出口とを有し 前記混合物から果粒状廃棄物の少なくとも一部を除去する事のできる濾過ユニッ トと、 混合物から血漿の少なくとも一部を除去するための手段であって、前記手段は前 記濾過ユニットの排出口と連通した第１濾過区域およびこの第１濾過区域を少な くとも部分的に画成する膜を有する手段と、前記血漿除衣手段の第１濾過区域と 連通して洗浄液を洗浄区域の中に選択的に噴射して洗浄液中の赤血球懸濁液を形 成し赤血球から抗凝固剤を除去する手段と、前記懸濁液から洗浄液の少なくとも 一部を除去する手段であって、前記手段は前記洗浄区域と連通した第２濾過区域 であって、この第２濾過区域を少なくとも部分的に画成する膜を有する手段と 前記液体の少なくとも一部が前記の膜を通して圧下浸潤し前記の第１および第２ 濾過区域から出ると共に赤血球が前記膜によって前記第１および第２濾過区域の 中に保持されるように、前記第１および第２濾過区域に与圧する手段と、 濾液をフィルタから除去する手段と、 濃縮赤血球を患者に戻すために除去するように前記第２濾過区域に連通した手段 とを含む装置。
14. １４．前記回転ディスクが放射方向に先細の断面を有する事を特徴とする請求項 １３に記載のフィルタ。