JPH0548705B2 - - Google Patents

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JPH0548705B2
JPH0548705B2 JP63142621A JP14262188A JPH0548705B2 JP H0548705 B2 JPH0548705 B2 JP H0548705B2 JP 63142621 A JP63142621 A JP 63142621A JP 14262188 A JP14262188 A JP 14262188A JP H0548705 B2 JPH0548705 B2 JP H0548705B2
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JP
Japan
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blood
hollow fibers
purification device
dialysis
dialysate
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Toshiaki Chiba
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Nikkiso Co Ltd
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Nikkiso Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08Hollow fibre membranes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は血液浄化装置に関し、さらに詳しく
はバツクフイルトレーシヨンを防止して血液を透
析浄化させる血液浄化装置に関するものである。
[従来の技術および 発明が解決しようとする課題] 第1図は血液を透析濾過して浄化させる血液浄
化装置の説明図であり、図において2は円筒状の
ハウジング、4はこのハウジング内に装填された
中空繊維束、6a,6bはこの中空繊維束の両端
部をハウジング2の両端部に支持させる一対の支
持対体、8a,8bはハウジング2の両端部を被
覆するキヤツプである。
ハウジング2の側部で一方の端部近傍には透析
液導入用の透析液導入口10aが突出して形成さ
れ、他方の端部近傍には透析液排出用の透析液排
出口10bが突出して形成されている。
支持体6a,6bは合成樹脂からなり、ハウジ
ング2と略同径で厚味のある円盤状を成してお
り、中空繊維束4の両端部を一体に固めるように
して形成されている。中空繊維束4の両端部は支
持体6a,6bの外側面に露出している。
キヤツプ8a,8bの一方8aには血液導入用
の血液導入口12aが突出して形成され、他方8
bには血液排出用の血液排出口12bが突出して
形成されている。
血液は、矢印Aに示すように、血液導入口12
aからキヤツプ8a内の空間、すなわち、キヤツ
プ8aと支持体6aとが形成する空間内に入り、
中空繊維束4の中空繊維4nの中を通り、キヤツ
プ8b内の空間、すなわち支持体6bとキヤツプ
8bとが形成する空間内に入り、矢印Bに示すよ
うに、血液排出口12bから排出される。また、
透析液は、矢印Cに示すように、透析液導入口1
0aからハウジング2内に入り、中空繊維束4の
中空繊維4nの外側を、透析される血液とは逆の
方向に流れ、矢印Dに示すように、透析液排出口
10bから排出される。中空繊維4nの中におけ
る血液中の老排物は中空繊維4nの壁を介して外
の透析液中へ透析されて移動する。
ここで、一般に、中空繊維としては分子量が
100〜200の物質除去を主眼にしたものが用いられ
ているので、長期透析をした場合は、この中空繊
維では除去できない物質がたまり、患者は合併
症、例えば透析アミロイド症を起すことがある。
この透析アミロイド症の原因物質としてはβ2ミク
ログロブリンが考えられている。そして、このβ2
ミクログロブリンは分子量が11800の高分子量の
物質であるので、従来からある通常の透析膜のポ
アサイズである30〜40オングストローム程度では
前記β2ミクログロブリンを除去することができな
い。そこでこのポアサイズを大きくした高透析膜
からなる中空繊維が提案されており、最近では、
ポアサイズを50〜60オングストローム以上にした
中空繊維もできている。
そこで、上記のような高透析(high flux)膜
を使用して血液の浄化を行なう場合は、ポアサイ
ズに比例して水の除去性能(以下、UFRと称す
る。)が大きくなり、通常の透析膜のUFRが10
ml/hr・mmHg・m2以下であるのに対し、高透析
膜では10ml/hr・mmHg・m2以上に高くなり、高
分子量物質の除去性能を高めれば高める程UFR
も高くなる(場合によつては20ml/hr・mmHg・
m2以上)。
従来の透析治療においては、透析患者の一般的
除水量は一回の治療でせいぜい1〜4程度であ
る。この除水量が4〜5時間かけて患者の血液か
ら除去される。したがつて、除水速度は、1時間
当たり250〜1000mlである。
ところが、通常の透析器においては、患者の静
脈圧および血液回路の流路抵抗により自然圧とし
て50〜100mmHgの除水圧が掛かつている。そこ
で、たとえば、20ml/hr・mmHg・m2以上のUFR
性能を持つ透析器を使用すると、自然圧のみで
1000〜2000ml/時間の除水程度で除水されてしま
うことになる。このような不都合をなくすため
に、近時、除水コントローラ装置を装備した血液
浄化装置が開発され、前記高透析膜を使用するこ
とによつて除水量を容易に制御することができる
ようになつた。
しかしながら、除水コントローラを使用する場
合、高透析膜の中空繊維内において、血液導入側
と出口側との圧力損失が血液200ml/分の流速で
30〜50mmHg程度に必ずあるから、除水量を制御
すると、血液の出口側付近で、透析液が血液側に
侵入する逆濾過(バツクフイルトレーシヨン)が
発生するとの問題点があつた。
以上のように、高透析膜を備えた血液浄化装置
においては、除水コントローラが必要であるばか
りではなくバツクフイルトレーシヨンによる透析
側の異物やパイロジエンが血液に侵入する問題点
があつた。
[課題を解決するための手段と作用] この発明に係る血液浄化装置は、筒状ハウジン
グ内に中空繊維の束を装填した血液浄化装置にお
いて、中空繊維の血液導入側部分の濾過性能を大
きくし、血液導出側部分の濾過性能を小さくした
ことにより上記問題点を解決したものである。
この発明における血液浄化装置の基本構成は第
1図で説明したものと同じである。
ただし、中空繊維4nのポアの径は長手方向で
異なつている。すなわち、中空繊維4nは、その
血液導入側部分のポアの径を大きく、血液導出側
部分のポアの径を小さくなるように形成してい
る。
第3図はこの発明による透析状態を示す説明図
であり、図において4nは中空繊維、4aはこの
中空繊維の壁を示す。中空繊維4nの壁4aから
上は透析液側、壁から下は血液側である。
中空繊維4n内に血液を流し、中空繊維4nの
外側に透析液を流して血液を透析すると、血液中
の老排物は中空繊維4nの全ての場所において透
析液側に、ただし矢印Gに示すように血液導入側
では多く、血液排出側では少なく移動し、逆方向
にはバツクフイルトレーシヨンを生じない。
ここで、中空繊維のβ2ミクログロブリン(分子
量11800)についての下記篩係数SCを、血液導入
側で0.2以上、血液導出側で0.2以下とすることが
好ましい。
SC=透析液側溶質濃度/血液側の溶質濃度 前記篩係数が血液導入側で前記0.2よりも小さ
いと透析時間内でのβ2ミクログロブリンの除去性
能上不満足であり、また、血液導出側で前記0.2
を越えると、バツフイルトレーシヨンが発生する
傾向が大きくなる。
また、本発明における中空繊維は、前記篩係数
を有すると共にその水に対する限外濾過性能が血
液導入側で5ml/hr・mmHg・m2以上であるのが
好ましい。
限外濾過性能が5ml/hr・mmHg・m2未満であ
ると、水の移動と共に大分子量物質が移動する量
が少ないので、β2ミクログロブリンの除去性能を
高めることができなくなることがある。
中空繊維としては、セルロース系中空繊維、な
らびにポリメチルメタクリレート、ポリアクリロ
ニトリル、ポリエチルビニルアルコール、セルロ
ースアセテート(ジアセテート、トリアセテー
ト)、ポリカーボネート、およびポリスルホンな
どの合成高分子系中空繊維等を挙げることができ
る。
本発明の中空繊維は次のいずれかの方法で製造
することができる。
大孔径のポアを有する繊維束の下半分を熱処
理する。繊維束の下半分の部分はポアは熱によ
り収縮して小孔径のポアになる。ここで、大孔
径のポアを有する中空繊維は、中空繊維を紡糸
するときの製造原料の溶液濃度、凝固温度等を
適宜に設定することにより製造することができ
る。
大孔径のポアを有する繊維束の下半分に湿度
を与えた後に乾燥する。乾燥するとセルロース
系繊維は収縮し、下半分の部分のポアは収縮し
て小孔径のポアとなる。この場合、どの程度の
湿度を与えるべきかは、一概に規定することが
できないが、通常、セルロース径繊維の中空繊
維においては、水蒸気にて1時間程度の処理を
した後に乾燥することによつて容易にポアーを
収縮させることができる。
セルロース系繊維束の上半分をグリセリンに
含浸する。その後、この中空繊維束を熱処理す
る。グリセリンの存在により、この熱処理を行
なつてもポアが維持され、下半分の部分のポア
は収縮して小孔径のポアとなる。
[実施例] 次のようにして中空繊維を製造した。
high fluxタイプのセルロース系中空繊維束の
下側半分を40%グリセリン溶液中に1時間含浸し
た。その後、前記セルロース系中空繊維を、グリ
セリン溶液に浸漬した部分(A)と浸漬していない部
分(B)とに二分割した。前記部分(A)および(B)それぞ
れを用いて1.0m2のモジユール(ダイヤライザー)
2基を組み立てた。このモジユールそれぞれを
121℃に加熱しながら30分かけて蒸気滅菌を行な
つた。
分子量12500のチトクロームCを使用したin
vitro試験の結果、血液導入側に相当する前記部
分(A)である中空繊維の篩係数は0.6であり、血液
導出側に相当する前記部分(B)である中空繊維の篩
係数は0.1であつた。
また、限外濾過性能は、血液導入側に相当する
前記部分(A)である中空繊維につき、18ml/hr・mm
Hg・m2であつた。
前記二分割前のセルロース系中空繊維を使用し
て組み立てたモジユールについての篩係数は0.56
であり、限外濾過性能は9.6ml/hr・mmHg・m2
あつた。
なお、比較試験として、前記high fluxタイプ
のセルロース系中空繊維束の全体を40%グリセリ
ン溶液に浸漬し、その後前記と同様の条件の蒸気
滅菌を行なつて1.0m2のモジユールを得た。
このモジユールにおける中空繊維の篩係数は、
血液導入側および血液排出側で0.6であり、限外
濾過係数は18ml/hr・mmHg・m2であつた。
以上のように、この実施例によると、チトクロ
ームの篩係数を殆ど低下させずに限外濾過性能を
約半分にすることができた。
[発明の効果] この発明は以上のように構成したので次のよう
な優れた効果を奏することができる。
まず、透析中に透析液が血液に混入(back
filtration)しない。すなわち、全体モジユール
としてUFRを下げられるので、除水量設定を低
くしてもバツクフイルトレーシヨンの危険が少な
く、しかもβ2ミクログロブリンの除去性能は殆ど
低下しない。
また、透析膜或いは透析量によつては除水コン
トローラを不要にすることができる。すなわち、
UFRを下げられるので、場合によつては除水コ
ントローラ付装置がなくとも使用することがで
き、しかも低分子量物質の性能もほとんど低下し
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は血液浄化装置の説明図、第2図は従来
の血液浄化装置の透析状態を示す説明図、第3図
はこの発明の透析状態を示す説明図である。 2……ハウジング、4……中空繊維束、4a…
…壁部、4n……中空繊維、6a,6b……支持
体、8a,8b……キヤツプ、10a……透析液
導入口、10b……透析液排出口、12a……血
液導入口、12b……血液排出口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 筒状ハウジング内に中空繊維の束を装填して
    なる血液浄化装置において、中空繊維の血液導入
    側部分の濾過性能を大きくし、血液導出側部分の
    濾過性能を小さくしたことを特徴とする血液浄化
    装置。 2 前記中空繊維のβ2ミクログロブリンについて
    の篩係数(SC)が、血液導入側で0.2以上、血液
    導出側で0.2未満としてなる前記請求項1に記載
    の血液浄化装置。 SC=濾液側溶質濃度/血液側の溶質濃度 3 前記中空繊維の水に対する限外濾過性能を血
    液導入側で5ml/hr・mmHg・m2以上にしてなる
    前記請求項1に記載の血液浄化装置。
JP63142621A 1988-06-09 1988-06-09 中空糸型血液浄化装置 Granted JPH01310668A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63142621A JPH01310668A (ja) 1988-06-09 1988-06-09 中空糸型血液浄化装置
ES198989110390T ES2046372T3 (es) 1988-06-09 1989-06-08 Aparato purificador de sangre del tipo de fibras huecas.
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JPH01310668A JPH01310668A (ja) 1989-12-14
JPH0548705B2 true JPH0548705B2 (ja) 1993-07-22

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EP0345780A3 (en) 1990-10-03
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