JPH0611321B2 - 細胞懸濁液濾過装置 - Google Patents
細胞懸濁液濾過装置Info
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- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
- A61M1/3693—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits using separation based on different densities of components, e.g. centrifuging
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-
- 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
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-
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-
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Description
【０００１】血液は生きた複合体であり、多くの点で不
安定な系であって、その成分の分離法やその成分の特性
に影響を与えるプロセスはこれらの性質を考慮して実施
しなければならない。多くの医学的方法は全血を特定成
分に分離することに基いており、血漿のような均一な集
合体を処理するか或いは赤血球、血小板および白血球の
ような分離成分を抽出する。最近、病気を弱めたり有害
生物を殺すために血液複合体中の種々の成分を処理また
は除去する治療法が非常に多くなってきた。損傷を与え
ることなく全血成分を分離することは血漿収集産業、治
療用アフェレシスおよび多数の生物医学的処置にとって
基本となるものである。血液分離法は、それらの重要性
のためのみならずそれらが溶液から懸濁成分を分離およ
び除去する一般的問題の特に重要で困難な例を提供する
ため科学および特許文献において広く研究、論議されて
きた。
安定な系であって、その成分の分離法やその成分の特性
に影響を与えるプロセスはこれらの性質を考慮して実施
しなければならない。多くの医学的方法は全血を特定成
分に分離することに基いており、血漿のような均一な集
合体を処理するか或いは赤血球、血小板および白血球の
ような分離成分を抽出する。最近、病気を弱めたり有害
生物を殺すために血液複合体中の種々の成分を処理また
は除去する治療法が非常に多くなってきた。損傷を与え
ることなく全血成分を分離することは血漿収集産業、治
療用アフェレシスおよび多数の生物医学的処置にとって
基本となるものである。血液分離法は、それらの重要性
のためのみならずそれらが溶液から懸濁成分を分離およ
び除去する一般的問題の特に重要で困難な例を提供する
ため科学および特許文献において広く研究、論議されて
きた。
【０００２】血液の成分を分離するのに、技術者は基本
的に異なる２つの方法、すなわち遠心分離法および膜分
離法に頼ってきた。遠心力の影響下での遠心分離または
層化は連続並びにパッチ式で実施される。適当な遠心分
離間隔が高度の層化と高収率を提供する。連続遠心分離
法では、特定層（例えば、血漿）の流路におけるプロー
ブまたは他の分離機構が所定の成分を除去する。しかし
ながら、層化（層別化）を明確に画定するためには、長
滞留時間（典型的には数分〜数時間）と時によっては有
害な添加物も必要である。長滞留時間でも、血漿または
抽出細胞成分にいくらかの残留濃度の細胞が残る場合が
ある。その上、回転シールを使用しなければならず、そ
れらのシールは非無菌、漏れおよび汚染問題をもたらす
ように液体にさらされる。連続遠心分離装置にプローブ
または他の出口の存在は、所定の層別化層での有害な成
分の流入を防ぐために若干の膜またはフィルター・シー
ルドを必要とする。そのような膜またはフィルターはオ
リフィス方向へ引かれる傾向にある高濃縮細胞にさらさ
れるようになるため、および血液成分の異物質に付着お
よびそれを覆うアクティブな性癖のために、最終的に導
管を詰まることが発生する。
的に異なる２つの方法、すなわち遠心分離法および膜分
離法に頼ってきた。遠心力の影響下での遠心分離または
層化は連続並びにパッチ式で実施される。適当な遠心分
離間隔が高度の層化と高収率を提供する。連続遠心分離
法では、特定層（例えば、血漿）の流路におけるプロー
ブまたは他の分離機構が所定の成分を除去する。しかし
ながら、層化（層別化）を明確に画定するためには、長
滞留時間（典型的には数分〜数時間）と時によっては有
害な添加物も必要である。長滞留時間でも、血漿または
抽出細胞成分にいくらかの残留濃度の細胞が残る場合が
ある。その上、回転シールを使用しなければならず、そ
れらのシールは非無菌、漏れおよび汚染問題をもたらす
ように液体にさらされる。連続遠心分離装置にプローブ
または他の出口の存在は、所定の層別化層での有害な成
分の流入を防ぐために若干の膜またはフィルター・シー
ルドを必要とする。そのような膜またはフィルターはオ
リフィス方向へ引かれる傾向にある高濃縮細胞にさらさ
れるようになるため、および血液成分の異物質に付着お
よびそれを覆うアクティブな性癖のために、最終的に導
管を詰まることが発生する。
【０００３】遠心分離は血漿のような所定成分を９９％
以上回収するのに使用される。そして前述の問題点およ
び手動工程を必要とするにもかかわらず最も広く使用さ
れている装置である。市販されているある種のヘマフェ
レシス装置は、実質的に細胞成分を含まない液体分離体
を迅速に提供するために使い捨て方式が用いられるため
膜濾過法に基いている。濾過速度および回収率は、全血
を膜の接線方向に流し、血漿抽出の場合に赤血球が膜孔
へしみ出て膜孔をふさぐのを防ぐために流れにせん断力
を作用させることによって改善される。他の分野では既
に知られていた血液の分離にせん断の原理を応用するこ
とはブラットらによって血漿の分離に最初に提案された
（Blatt et al,“Solute Polarization and Cake Forma
tion in Membrane Ultrafiitration:Cause. consequenc
es and control techniques”，in Membrane Science a
nd Technology, Plenun Press, N. Y. 1970. pp. 47 〜
97．およびBlatt, U.S.Patent No.3,705,100を参照）。
文献の徹底的研究の結果、数種のパラメーターが極めて
重要であるということが広く認識された。それらのパラ
メーターはせん断速度、ヘマトクリット値、単位面積当
りの血漿流量、膜内外圧、血液の流動抵抗、ふるい分け
係数（通過物質の％）および溶血（血漿中のへモグロビ
ンの％として測定される）である。能率を限定する要因
は文献による析出（または付着）と偏寄濃度である。付
着要因は細胞または蛋白質或いはその両者を捕獲または
付着することによる膜孔の詰まりに関与し、偏寄濃度は
高濃度の懸濁物質が膜の近くに存在するときに血液成分
の輸送を抑制することに関係する。血漿が全血から回収
される際にヘマトクリット値は高くなるので、例えば、
９０％の血漿回収および５０％のヘマトクリット値で、
供血者への戻りは約９０％の細胞成分となる（これは極
めて濃縮された細胞集団である）。最高に設計された先
行技術の装置でも、膜を通過する血漿の流れは純粋な血
漿のみにさらされる膜を通過する流れより小さい約２桁
より大きい。血液中の懸濁生成成分は明らかにそのよう
な限定の原因となる。従って、比較的適量の血漿（例え
ば、４０％以下のヘマトクリット値に対して流入血漿の
５０％、２０〜３０ml／分の最高収率）を回収するため
には膜面積を大きくする必要があり、これらの効率は正
常なヘマトクリット値（女性で３７〜４７、男性で４０
〜５４）を有する供血者にはかなり低い。時々使用され
る方法であって、抗凝血剤を使用することによって血液
を実質的に低いヘマトクリット値に希釈する方法は収集
血漿および供血者に対して望ましくない。
以上回収するのに使用される。そして前述の問題点およ
び手動工程を必要とするにもかかわらず最も広く使用さ
れている装置である。市販されているある種のヘマフェ
レシス装置は、実質的に細胞成分を含まない液体分離体
を迅速に提供するために使い捨て方式が用いられるため
膜濾過法に基いている。濾過速度および回収率は、全血
を膜の接線方向に流し、血漿抽出の場合に赤血球が膜孔
へしみ出て膜孔をふさぐのを防ぐために流れにせん断力
を作用させることによって改善される。他の分野では既
に知られていた血液の分離にせん断の原理を応用するこ
とはブラットらによって血漿の分離に最初に提案された
（Blatt et al,“Solute Polarization and Cake Forma
tion in Membrane Ultrafiitration:Cause. consequenc
es and control techniques”，in Membrane Science a
nd Technology, Plenun Press, N. Y. 1970. pp. 47 〜
97．およびBlatt, U.S.Patent No.3,705,100を参照）。
文献の徹底的研究の結果、数種のパラメーターが極めて
重要であるということが広く認識された。それらのパラ
メーターはせん断速度、ヘマトクリット値、単位面積当
りの血漿流量、膜内外圧、血液の流動抵抗、ふるい分け
係数（通過物質の％）および溶血（血漿中のへモグロビ
ンの％として測定される）である。能率を限定する要因
は文献による析出（または付着）と偏寄濃度である。付
着要因は細胞または蛋白質或いはその両者を捕獲または
付着することによる膜孔の詰まりに関与し、偏寄濃度は
高濃度の懸濁物質が膜の近くに存在するときに血液成分
の輸送を抑制することに関係する。血漿が全血から回収
される際にヘマトクリット値は高くなるので、例えば、
９０％の血漿回収および５０％のヘマトクリット値で、
供血者への戻りは約９０％の細胞成分となる（これは極
めて濃縮された細胞集団である）。最高に設計された先
行技術の装置でも、膜を通過する血漿の流れは純粋な血
漿のみにさらされる膜を通過する流れより小さい約２桁
より大きい。血液中の懸濁生成成分は明らかにそのよう
な限定の原因となる。従って、比較的適量の血漿（例え
ば、４０％以下のヘマトクリット値に対して流入血漿の
５０％、２０〜３０ml／分の最高収率）を回収するため
には膜面積を大きくする必要があり、これらの効率は正
常なヘマトクリット値（女性で３７〜４７、男性で４０
〜５４）を有する供血者にはかなり低い。時々使用され
る方法であって、抗凝血剤を使用することによって血液
を実質的に低いヘマトクリット値に希釈する方法は収集
血漿および供血者に対して望ましくない。
【０００４】せん断速度に多大の注目が払われてきた。
そして大きな面積を有する多数の低せん断装置（１００
０ｓｅｃ-1以下）が現在使用されている。これらの装置
は、２、３の研究者によって報告されている（Werynski
et al，“Membrane Plasma Separation-Toward Improv
ed Clinical Operation”，Trans. Am. Soc. Art. Int.
Organs, 27:539-42(1981)，およびSchindhelm et al,
“Mass Transfer Characteristics of Plasma Filtrati
on Membranes”，Trans. ASAIO, 27:554-8(1981)参
照）。これらの文献は、低せん断装置（典型的には５０
０sec-1以下のせん断速度）は主として濃度偏寄によっ
て制限されることを示している。逆に高せん断装置（例
えば、２０００ｓｅｃ-1以上）では、前記ブラット(Bla
tt)によって詳細に検討されているように析出（付着）
が限定要因である。この結論はカスチノ(Castino) ら、
ソロモンSolomon) ら、およびポポビッチ(Popovich)ら
の文献によって支持されている。〔Castino et al in P
ublication No.395, Blood Research Lab.,American Na
tional Red Cross, (also published as Final Report
NA/BL Contract No.1-HB-6-2928) entitled“Microporo
us Membrane Plasmapheresis”；Solomon et al, Trans
ASAIO, 24:21(1978) entitled“Continuous Flow Memb
rane Filtnation of Plasma From Whole Blood”；Popo
vich. U.S. Patent NO.44,191,182;およびSolomon, U.
S. Patent No.4,212,742参照）。
そして大きな面積を有する多数の低せん断装置（１００
０ｓｅｃ-1以下）が現在使用されている。これらの装置
は、２、３の研究者によって報告されている（Werynski
et al，“Membrane Plasma Separation-Toward Improv
ed Clinical Operation”，Trans. Am. Soc. Art. Int.
Organs, 27:539-42(1981)，およびSchindhelm et al,
“Mass Transfer Characteristics of Plasma Filtrati
on Membranes”，Trans. ASAIO, 27:554-8(1981)参
照）。これらの文献は、低せん断装置（典型的には５０
０sec-1以下のせん断速度）は主として濃度偏寄によっ
て制限されることを示している。逆に高せん断装置（例
えば、２０００ｓｅｃ-1以上）では、前記ブラット(Bla
tt)によって詳細に検討されているように析出（付着）
が限定要因である。この結論はカスチノ(Castino) ら、
ソロモンSolomon) ら、およびポポビッチ(Popovich)ら
の文献によって支持されている。〔Castino et al in P
ublication No.395, Blood Research Lab.,American Na
tional Red Cross, (also published as Final Report
NA/BL Contract No.1-HB-6-2928) entitled“Microporo
us Membrane Plasmapheresis”；Solomon et al, Trans
ASAIO, 24:21(1978) entitled“Continuous Flow Memb
rane Filtnation of Plasma From Whole Blood”；Popo
vich. U.S. Patent NO.44,191,182;およびSolomon, U.
S. Patent No.4,212,742参照）。
【０００５】しかしながら、高せん断装置の広汎で集中
的な研究にもかかわらず、これまで商的使用はわずかし
かなく、これは多数の相反する要素のためと思われる。
ヘマトクリット値の増加に伴い血漿流用効率が低下し、
血液の粘度がかなり高くなるために、手頃な血漿回収
（例えば、７５％）は過度の膜面積を必要とする。せん
断を増すことによってこれらの要素を克服するには、前
記カスチノやソロモンの文献におけるように血液を再循
環することに血液の流量を非常に高くする必要がある。
また、血液の流動抵抗のため、必須の高膜内外圧と共に
過度に小さな間隙寸法が必要である。従って、そのよう
な装置は能力において潜在的に限定される。一方低せん
断、高面積の装置は十分な大きさの場合は高価になる。
的な研究にもかかわらず、これまで商的使用はわずかし
かなく、これは多数の相反する要素のためと思われる。
ヘマトクリット値の増加に伴い血漿流用効率が低下し、
血液の粘度がかなり高くなるために、手頃な血漿回収
（例えば、７５％）は過度の膜面積を必要とする。せん
断を増すことによってこれらの要素を克服するには、前
記カスチノやソロモンの文献におけるように血液を再循
環することに血液の流量を非常に高くする必要がある。
また、血液の流動抵抗のため、必須の高膜内外圧と共に
過度に小さな間隙寸法が必要である。従って、そのよう
な装置は能力において潜在的に限定される。一方低せん
断、高面積の装置は十分な大きさの場合は高価になる。
【０００６】血漿の収集を含む血液の分離問題について
の多くの研究および分析の結果、本出願人は回転、同軸
膜構造が同軸固定壁によって反対側に近接して境を接す
る環状血液体積の内面に角速度を与えるところの血液分
離法を考案した。それによって、血漿回収率、血漿の純
度、ヘマトクリット値に無関係に、操作速度およびコス
トの点において顕著な改善が得られた。本発明による装
置および方法はこれまで利用されてきた遠心分離法およ
び膜濾過法とは全く異なるものである。
の多くの研究および分析の結果、本出願人は回転、同軸
膜構造が同軸固定壁によって反対側に近接して境を接す
る環状血液体積の内面に角速度を与えるところの血液分
離法を考案した。それによって、血漿回収率、血漿の純
度、ヘマトクリット値に無関係に、操作速度およびコス
トの点において顕著な改善が得られた。本発明による装
置および方法はこれまで利用されてきた遠心分離法およ
び膜濾過法とは全く異なるものである。
【０００７】本出願人の発見および開発研究に続いて、
出願人は本装置とこれまで使用されてきた装置および方
法との関係をさらに広く理解するために特許および科学
文献の広汎な調査を行った。その結果、他の物質（例え
ば、沈澱物や粒子物質）が混合または懸濁している液体
系の槽内で回転自在の濾過ドラムまたはシリンダを回転
するという開示が多数見つかった。その回転はフィルタ
ーに衝突してフィルターをふさぐ高密度粒子および懸濁
物質を出すために使用される。下記の特許はこの方法の
例を含む：
出願人は本装置とこれまで使用されてきた装置および方
法との関係をさらに広く理解するために特許および科学
文献の広汎な調査を行った。その結果、他の物質（例え
ば、沈澱物や粒子物質）が混合または懸濁している液体
系の槽内で回転自在の濾過ドラムまたはシリンダを回転
するという開示が多数見つかった。その回転はフィルタ
ーに衝突してフィルターをふさぐ高密度粒子および懸濁
物質を出すために使用される。下記の特許はこの方法の
例を含む：
【０００８】また、せん断を与えるために外壁と共に回
転濾過部材を使用することは、他の分野において種々の
研究がある。例えば下記の出版物がある： B. Hallstrom et al：“Description of a Rotating Ul
trafiltration Module”，Desalination（Netherland
s），Vol,24, pp.273-279(1978)。 M. Lopez-Leiva：“Ultrafiltration at Low Degrees o
f Concentration Polarization: Technical Possibilit
ies”，Desalination. Vol.35, pp. 115-128(1980)。
転濾過部材を使用することは、他の分野において種々の
研究がある。例えば下記の出版物がある： B. Hallstrom et al：“Description of a Rotating Ul
trafiltration Module”，Desalination（Netherland
s），Vol,24, pp.273-279(1978)。 M. Lopez-Leiva：“Ultrafiltration at Low Degrees o
f Concentration Polarization: Technical Possibilit
ies”，Desalination. Vol.35, pp. 115-128(1980)。
【０００９】これら２つの刊行物は懸濁液よりむしろ溶
液の処理に関するものであって、逆浸透のような特殊な
目的のためにのみせん断を誘起させている。これらの装
置においては遠心分離は作動要素ではない。
液の処理に関するものであって、逆浸透のような特殊な
目的のためにのみせん断を誘起させている。これらの装
置においては遠心分離は作動要素ではない。
【００１０】上記の特許および刊行物は相互にさえもし
ばしば類似しない広範囲の技術から得られている。それ
らは主として有害な作用を伴うことなく激しく処理する
ことができる安定な液体系を取り扱っている。そして遠
心分離作用またはせん断作用の利用のいずれかであっ
て、両方を含んでいない。従って、これら種々の刊行物
の教示は血液成分の分離または分別に含まれる多くの問
題に置き換えることはできない。分離過程で生じる血液
の損傷の危険、血液の特に付着性、性質の著しい変化は
全て血液の分別問題を臨界的のみならず実際に独特なも
のにしている。
ばしば類似しない広範囲の技術から得られている。それ
らは主として有害な作用を伴うことなく激しく処理する
ことができる安定な液体系を取り扱っている。そして遠
心分離作用またはせん断作用の利用のいずれかであっ
て、両方を含んでいない。従って、これら種々の刊行物
の教示は血液成分の分離または分別に含まれる多くの問
題に置き換えることはできない。分離過程で生じる血液
の損傷の危険、血液の特に付着性、性質の著しい変化は
全て血液の分別問題を臨界的のみならず実際に独特なも
のにしている。
【００１１】また、本出願人の広分野の血液処理は酸素
添加法を含むこと、そして下記の文献に記載しているよ
うに回転膜を組み込んだ酸素添加装置があることを指摘
する： Strong et al: “An Experimental Srudy of Mass Tran
sfer in Rotating Cuvatta Flow with Low Axial Reyno
lda Namber”，Can. Jnl. of Chem. Eng.,Vol. 54, pp.
295-298(1976)．
添加法を含むこと、そして下記の文献に記載しているよ
うに回転膜を組み込んだ酸素添加装置があることを指摘
する： Strong et al: “An Experimental Srudy of Mass Tran
sfer in Rotating Cuvatta Flow with Low Axial Reyno
lda Namber”，Can. Jnl. of Chem. Eng.,Vol. 54, pp.
295-298(1976)．
【００１２】これらの特許は血液の処理において用いな
ければならない特別な注意および手段を示しているが、
それらは渦流や他の非層化作用のような血液分離の目的
には明らかに有害な技術を提案および利用している。
ければならない特別な注意および手段を示しているが、
それらは渦流や他の非層化作用のような血液分離の目的
には明らかに有害な技術を提案および利用している。
【００１３】本発明による血液の成分を分離する装置お
よび方法は、血液の薄い流動層（又は流動シート）に遠
心力を十分な時間かけ、同時にその薄い流動層を横断し
て高せん断を確立する。流動する血液に接触し回転軸と
同軸の移動膜が粘性抵抗を介して血液流に高せん断（ず
れ）を生じさせる。その膜は同時に隣接する流動体から
所望の媒質のみを濾過する。細胞物質の半径方向外側へ
の移動は、濾液の一定回収にもかかわらず膜表面におけ
る軽量濾液の補給をもたらす。薄い流動層は中心軸の廻
りに同軸の回転部材と固定同軸せん断壁との間の環とし
て形成されて、入口および出口領域間を縦方向並びに回
転部材の回りを周方向に移動する。高密度成分を実質的
に含まない濾液は容易に膜を通過し、回転部材の内容を
介して流出路へ入る。この作用は、析出（又は付着）お
よび濃度偏寄を実質的に排除しながら一定の膜面積に対
して一桁以上まで濾液の回収を高める。本発明による低
コストの使い捨て装置は弱くて、不安定な血液に損傷を
与えることなく供血者からの全血を連続的に処理する。
さらに、入口および出口は固定部品であって内部流路は
無菌で外部汚染を受けないようになっている。
よび方法は、血液の薄い流動層（又は流動シート）に遠
心力を十分な時間かけ、同時にその薄い流動層を横断し
て高せん断を確立する。流動する血液に接触し回転軸と
同軸の移動膜が粘性抵抗を介して血液流に高せん断（ず
れ）を生じさせる。その膜は同時に隣接する流動体から
所望の媒質のみを濾過する。細胞物質の半径方向外側へ
の移動は、濾液の一定回収にもかかわらず膜表面におけ
る軽量濾液の補給をもたらす。薄い流動層は中心軸の廻
りに同軸の回転部材と固定同軸せん断壁との間の環とし
て形成されて、入口および出口領域間を縦方向並びに回
転部材の回りを周方向に移動する。高密度成分を実質的
に含まない濾液は容易に膜を通過し、回転部材の内容を
介して流出路へ入る。この作用は、析出（又は付着）お
よび濃度偏寄を実質的に排除しながら一定の膜面積に対
して一桁以上まで濾液の回収を高める。本発明による低
コストの使い捨て装置は弱くて、不安定な血液に損傷を
与えることなく供血者からの全血を連続的に処理する。
さらに、入口および出口は固定部品であって内部流路は
無菌で外部汚染を受けないようになっている。
【００１４】回転速度、液体複合体の粘度、環状分離ゾ
ーン、すなわち血液が閉じ込められる同心間隙における
滞留時間が装置内の条件を実質的に確立して、１０００
ｓｅｃ-1以上のせん断および膜表面における遠心力が５
０ｇ以上の場合に、血液および多くの典型的液体懸濁液
に対する効果が顕著になる。例えば、血漿の分離には、
コスト−性能特性に関して低コスト使い捨て方式で小膜
面積を用いることによって優れた結果が得られる。１つ
の実施例では、２．５４cm（１in）直径のスピンナおよ
び５０cm２の膜面積を使用して、０．０６cm（０．０２
４in）〜０．０９cm（０．０３７in）の間隙寸法と約３
６００ｒ．ｐ．ｍ．の回転速度を用いた。そのような条
件下で、正常な血液粘度でヘマトクリット値が４５の血
液で、せん断は安全で控え目の範囲の８０００ｓｅｃ-1
以下、そして滞留時間および動的力は、６０ml／分の血
液流量から純血漿９０％以上の回収そして１００ml／分
の血液流量から約７８％の回収に十分なものである。か
くして、多数でしばしば相反する要件が同時に満たされ
る；せん断は効率的な濾過のため十分高いが赤血球や他
の物質に損傷を与える程高くてはならない；動的力は過
度のせん断を生じさせることなく異なる密度の成分を分
離するため適当な大きさのものでなければならない；濾
過効率は時間と共に低下してはならない；滞留時間は高
回収のため適当でなければならない；そして血液流の粘
度変化はこれらの条件から局部変動をもたらしてはなら
ない。
ーン、すなわち血液が閉じ込められる同心間隙における
滞留時間が装置内の条件を実質的に確立して、１０００
ｓｅｃ-1以上のせん断および膜表面における遠心力が５
０ｇ以上の場合に、血液および多くの典型的液体懸濁液
に対する効果が顕著になる。例えば、血漿の分離には、
コスト−性能特性に関して低コスト使い捨て方式で小膜
面積を用いることによって優れた結果が得られる。１つ
の実施例では、２．５４cm（１in）直径のスピンナおよ
び５０cm２の膜面積を使用して、０．０６cm（０．０２
４in）〜０．０９cm（０．０３７in）の間隙寸法と約３
６００ｒ．ｐ．ｍ．の回転速度を用いた。そのような条
件下で、正常な血液粘度でヘマトクリット値が４５の血
液で、せん断は安全で控え目の範囲の８０００ｓｅｃ-1
以下、そして滞留時間および動的力は、６０ml／分の血
液流量から純血漿９０％以上の回収そして１００ml／分
の血液流量から約７８％の回収に十分なものである。か
くして、多数でしばしば相反する要件が同時に満たされ
る；せん断は効率的な濾過のため十分高いが赤血球や他
の物質に損傷を与える程高くてはならない；動的力は過
度のせん断を生じさせることなく異なる密度の成分を分
離するため適当な大きさのものでなければならない；濾
過効率は時間と共に低下してはならない；滞留時間は高
回収のため適当でなければならない；そして血液流の粘
度変化はこれらの条件から局部変動をもたらしてはなら
ない。
【００１５】血液成分の分離装置のさらに特定の例にお
ける中心スピンナは、鉛直中心軸に沿って外拘束容器内
に配置される。そしてその外拘束容器の内壁がスピンナ
と同軸でせん断間隙によって一定の間隔を保ったせん断
壁を画定する。スピンナ本体は内部通路を介して中心血
漿マニホルドまたは導管に通じる表面みぞを含む。そし
てスピンナ表面は所望の濾液に対して選んだ孔径（例え
ば血漿に対しては０．４〜０．８μｍ）を有する膜によ
って被覆される。血液が接線方向内方の間隙内に供給さ
れるに伴い、スピンナは必要な回転速度で回転する。低
密度の濾液は装置内の静圧によって決まる膜内外圧下で
膜孔を低下する。濾過効率は高せん断によって顕著に増
大する。膜を通った成分は中心マニホルドにおけるスピ
ンナの内部に収集され、室の下端部の回転シール内の中
心オリフィスを介して出る。高密度の成分は流動圧およ
び重力下で縦方向下側へ移動して、せん断間隙領域から
直接接線方向の出口オリフィスに入る。スピンナは上端
部の磁気カップリングによって外部モータ駆動構造体か
らスピンナ本体上の磁気リングへ間接的に駆動される。
駆動カップリングの内外部の磁性体は縦方向に移動でき
るので、磁力が常にスピンナ本体に下向の力を与えてス
ピンナ本体を下部の回転シールへ固着させる。そのシー
ルは膜の血液側と血漿側に分ける働きをするだけである
ので、血液流路の無菌状態はシールの動作には依存しな
い。また、磁性体は、スピンナが磁場内に浮遊するよう
に中央に配置することができる。そして軸受の回りにシ
ールを作ることができる。スピンナ本体の縦方向の両端
部は拘束容器端壁に近接並置される。そして装置内の空
気はスピンナの各端部の回転軸受を隔離する限定された
気体−液体界面部を有する小体積部にしっかり捕獲され
る。スピンナ本体や拘束容器のような血液と接触する部
品は、高価な回転軸受やシールを必要としないので小型
で低価格の成形プラスチックにすることができる。その
結果、外部磁気駆動体以外のユニットは、血漿を収集し
損傷のない高いマトクリット懸濁液を戻すために１人の
供血者に使用する使い捨て品である。
ける中心スピンナは、鉛直中心軸に沿って外拘束容器内
に配置される。そしてその外拘束容器の内壁がスピンナ
と同軸でせん断間隙によって一定の間隔を保ったせん断
壁を画定する。スピンナ本体は内部通路を介して中心血
漿マニホルドまたは導管に通じる表面みぞを含む。そし
てスピンナ表面は所望の濾液に対して選んだ孔径（例え
ば血漿に対しては０．４〜０．８μｍ）を有する膜によ
って被覆される。血液が接線方向内方の間隙内に供給さ
れるに伴い、スピンナは必要な回転速度で回転する。低
密度の濾液は装置内の静圧によって決まる膜内外圧下で
膜孔を低下する。濾過効率は高せん断によって顕著に増
大する。膜を通った成分は中心マニホルドにおけるスピ
ンナの内部に収集され、室の下端部の回転シール内の中
心オリフィスを介して出る。高密度の成分は流動圧およ
び重力下で縦方向下側へ移動して、せん断間隙領域から
直接接線方向の出口オリフィスに入る。スピンナは上端
部の磁気カップリングによって外部モータ駆動構造体か
らスピンナ本体上の磁気リングへ間接的に駆動される。
駆動カップリングの内外部の磁性体は縦方向に移動でき
るので、磁力が常にスピンナ本体に下向の力を与えてス
ピンナ本体を下部の回転シールへ固着させる。そのシー
ルは膜の血液側と血漿側に分ける働きをするだけである
ので、血液流路の無菌状態はシールの動作には依存しな
い。また、磁性体は、スピンナが磁場内に浮遊するよう
に中央に配置することができる。そして軸受の回りにシ
ールを作ることができる。スピンナ本体の縦方向の両端
部は拘束容器端壁に近接並置される。そして装置内の空
気はスピンナの各端部の回転軸受を隔離する限定された
気体−液体界面部を有する小体積部にしっかり捕獲され
る。スピンナ本体や拘束容器のような血液と接触する部
品は、高価な回転軸受やシールを必要としないので小型
で低価格の成形プラスチックにすることができる。その
結果、外部磁気駆動体以外のユニットは、血漿を収集し
損傷のない高いマトクリット懸濁液を戻すために１人の
供血者に使用する使い捨て品である。
【００１６】凍結濃縮赤血球が白血球およびその集合体
と有毒の不凍溶液中に長期間貯蔵されることから種々の
用途が考えられる。ここで、せん断間隙の拘束外壁は食
塩水を入れるべく表面積面を大きくするために多孔質に
することができる。有毒溶液が濃縮赤血球および随伴物
質をせん断間隙を介して運ぶ際に、絶えず導入される食
塩水および有毒溶液は希釈されて白血球およびその集合
体を含む層を形成する。この物質は比較的大きな孔径
（例えば、７０〜１００μｍ）を有する濾過表面を介し
て連続的に抽出される。装置の出口端部において、完全
に洗浄された赤血球流（食塩水の添加によってヘマトク
リット値が低い）が得られる。
と有毒の不凍溶液中に長期間貯蔵されることから種々の
用途が考えられる。ここで、せん断間隙の拘束外壁は食
塩水を入れるべく表面積面を大きくするために多孔質に
することができる。有毒溶液が濃縮赤血球および随伴物
質をせん断間隙を介して運ぶ際に、絶えず導入される食
塩水および有毒溶液は希釈されて白血球およびその集合
体を含む層を形成する。この物質は比較的大きな孔径
（例えば、７０〜１００μｍ）を有する濾過表面を介し
て連続的に抽出される。装置の出口端部において、完全
に洗浄された赤血球流（食塩水の添加によってヘマトク
リット値が低い）が得られる。
【００１７】本発明による装置の性能は血液分別装置に
おいて大きな利点をもって利用される。例えば、血漿の
収集における膜の面積は現在使用されている膜の面積よ
り小さくできると共に、回収効率、すなわち流入血漿成
分の実際に回収されるパーセントを８０〜９０％にで
き、血液が供血者から採取される速度と一致する時間内
に回収が完了する。さらに、本装置は処理される血液の
年齢およびヘマトクリット値には実質的に無関係に動作
する。本発明の概念は血漿の分離装置および方法のみな
らず、使い捨て濾過装置、および計器を付けた血漿収集
制御装置も含む。
おいて大きな利点をもって利用される。例えば、血漿の
収集における膜の面積は現在使用されている膜の面積よ
り小さくできると共に、回収効率、すなわち流入血漿成
分の実際に回収されるパーセントを８０〜９０％にで
き、血液が供血者から採取される速度と一致する時間内
に回収が完了する。さらに、本装置は処理される血液の
年齢およびヘマトクリット値には実質的に無関係に動作
する。本発明の概念は血漿の分離装置および方法のみな
らず、使い捨て濾過装置、および計器を付けた血漿収集
制御装置も含む。
【００１８】第１図〜第４図に示す本発明による血液分
別装置１０は全血から迅速かつ各供血者から典型的に得
られる量で、低コストで血漿を抽出する。関連の制御装
置および計器類は後述するけれども、理解を容易にする
ために血漿分離装置と関連駆動装置のみを示す。しかし
ながら、本装置１０は一度だけ使用する程低コストであ
る使い捨て式の要件を満たすことを特に注目されたい。
これらの図面における相対的サイズは明確なものではな
く、図面は一定の比例に応じて描かれていないことをは
っきり認識する必要がある。特に、間隙の寸法および膜
厚は理解をよくするために誇張してある。
別装置１０は全血から迅速かつ各供血者から典型的に得
られる量で、低コストで血漿を抽出する。関連の制御装
置および計器類は後述するけれども、理解を容易にする
ために血漿分離装置と関連駆動装置のみを示す。しかし
ながら、本装置１０は一度だけ使用する程低コストであ
る使い捨て式の要件を満たすことを特に注目されたい。
これらの図面における相対的サイズは明確なものではな
く、図面は一定の比例に応じて描かれていないことをは
っきり認識する必要がある。特に、間隙の寸法および膜
厚は理解をよくするために誇張してある。
【００１９】血液分別装置１０は主として、鉛直中心軸
の回りに同心的に取り付けられた円筒形ハウジング１２
と、該円筒形ハウジング１２内で同心的に回転自在に鉛
直中心軸と同心に装着された内回転スピンナ１４を含
む。血液流路の境界はハウジング１２の内表面と、回転
スピンナ１４の外表面（一定の間隔をもつ）によって画
定される、そしてその間隔は本例ではときどきせん断間
隔と呼ぶ。全血は入口導管２０から血液を回転スピンナ
１４の上端付近の領域に対し接線の方向にある流路の血
液流入領域へ向ける入口オリフィス２２を介して供給さ
れる。ハウジング１２の内壁２４は、本例では直円柱
（筒）の回転スピンナ１４の外周から均一な距離（ここ
では約０．０６cm（０．０２４in））をもった直円柱
（筒）にある。円筒形ハウジング１２の底端において、
ハウジング内壁２４は出口オリフィス３４を含み、その
外縁はせん断間隔下端の出口領域内の内周の正接に沿っ
てある。入口オリフィス２２および出口オリフィス３４
が横たわる正接におけるスピンナ１４の回りの円周方向
の流速は実質的に入口および出口の流量と釣り合って、
最適設計における加速および減速作用を減じる。しかし
ながら、この最適の釣り合い速度を用いなかった実際の
装置は血液に有害な作用をもつことが見られなかった。
の回りに同心的に取り付けられた円筒形ハウジング１２
と、該円筒形ハウジング１２内で同心的に回転自在に鉛
直中心軸と同心に装着された内回転スピンナ１４を含
む。血液流路の境界はハウジング１２の内表面と、回転
スピンナ１４の外表面（一定の間隔をもつ）によって画
定される、そしてその間隔は本例ではときどきせん断間
隔と呼ぶ。全血は入口導管２０から血液を回転スピンナ
１４の上端付近の領域に対し接線の方向にある流路の血
液流入領域へ向ける入口オリフィス２２を介して供給さ
れる。ハウジング１２の内壁２４は、本例では直円柱
（筒）の回転スピンナ１４の外周から均一な距離（ここ
では約０．０６cm（０．０２４in））をもった直円柱
（筒）にある。円筒形ハウジング１２の底端において、
ハウジング内壁２４は出口オリフィス３４を含み、その
外縁はせん断間隔下端の出口領域内の内周の正接に沿っ
てある。入口オリフィス２２および出口オリフィス３４
が横たわる正接におけるスピンナ１４の回りの円周方向
の流速は実質的に入口および出口の流量と釣り合って、
最適設計における加速および減速作用を減じる。しかし
ながら、この最適の釣り合い速度を用いなかった実際の
装置は血液に有害な作用をもつことが見られなかった。
【００２０】第３図の横断面図においてのみわかるよう
に、血液の入口流は最初移送部２６を通り、次に入口流
を層流に保つために入口オリフィス２２の横断面寸法の
少なくとも５倍の寸法を有する直線部２８を流れる。出
口オリフィス３４は、ハウジング１２内の流れに逆の曲
がりが生じないような、従って入口または出口オリフィ
スに層流が得られるような形状の曲がった発散形流路に
接続する。オリフィスの幅は、血液への有害な乱流作用
を回避するために間隙寸法を越えてはならない。しかし
ながら、オリフィスの正面寸法は、流入速度の調節や出
口における除去作用を高めるために間隙寸法より実質的
に大きくする。流入部２６、２８および出口流路３６は
ハウジング１２と別に成形してそれに取り付けられる２
つの補足的半割りによって完成させることができる。
に、血液の入口流は最初移送部２６を通り、次に入口流
を層流に保つために入口オリフィス２２の横断面寸法の
少なくとも５倍の寸法を有する直線部２８を流れる。出
口オリフィス３４は、ハウジング１２内の流れに逆の曲
がりが生じないような、従って入口または出口オリフィ
スに層流が得られるような形状の曲がった発散形流路に
接続する。オリフィスの幅は、血液への有害な乱流作用
を回避するために間隙寸法を越えてはならない。しかし
ながら、オリフィスの正面寸法は、流入速度の調節や出
口における除去作用を高めるために間隙寸法より実質的
に大きくする。流入部２６、２８および出口流路３６は
ハウジング１２と別に成形してそれに取り付けられる２
つの補足的半割りによって完成させることができる。
【００２１】円筒形ハウジング１２は壁が非磁性の端末
ボス４２を有する上端キャップ４０と、中心軸と同心の
血漿出口オリフィス４６で終わる下端ハウジング４４で
完成する。回転スピンナ１４は上端キャップ４０と下端
ハウジング４４間の鉛直位置に取り付ける。スピンナ１
４は、望ましくは高密度ポリプロピレンのような軽量で
強く、不透過性の合成樹脂材料製の成形中心マンドレル
５０（この場合、２．５４cm（１in）直径）からなる。
成形を簡単にするために、後で一緒に接合する２つの分
離パーツ（図示せず）にすることができる。中心マンド
レル５０の外表面は、マンドレル５０の円筒形外周面に
均一にある環状ランド部５４によって分離された一定の
間隔を保った一連の周みぞ５２を画定するように成形さ
れる。周みぞ５２によって画定された表面流路は、マン
ドレル５０のほぼ全長に伸びその回りの四分円に一定の
間隔をもって配置された４つの縦みぞ５６によって相互
に接続される。マンドレル５０の各端部において、これ
らのみぞ５６は、中心軸と同軸の中心オリフィスまたは
マニホルド５８（第２図および第３図参照）に同一四分
円の位置に配置された一組になっている４つの半径方向
導管６０の１つを介して接続する。みぞ５６、オリフィ
ス５８および導管６０は濾液に制限を与えることを避け
るのに十分な横断面積を有する。また、周みぞ５２およ
び縦みぞ５６は十分大きな横断面を有するので、膜の透
過場所に関係なく流体の圧力降下の差は実質的にない。
別な意味における圧力降下の変動は高能率操作の場合の
膜内外圧の感知できる小部分より大きくてはならない。
この均一性のためには周みぞ５２の間隔が比較的狭いこ
とも必要である。２つの縦方向ランド部６１は縦みぞ５
６に対して対称的間隔でマンドレル５０に沿って伸び
る。従って、マンドレル５０はその中心軸の回りに本
来、釣り合っていて、不安定を伴うことなく高速度で回
転することができる。
ボス４２を有する上端キャップ４０と、中心軸と同心の
血漿出口オリフィス４６で終わる下端ハウジング４４で
完成する。回転スピンナ１４は上端キャップ４０と下端
ハウジング４４間の鉛直位置に取り付ける。スピンナ１
４は、望ましくは高密度ポリプロピレンのような軽量で
強く、不透過性の合成樹脂材料製の成形中心マンドレル
５０（この場合、２．５４cm（１in）直径）からなる。
成形を簡単にするために、後で一緒に接合する２つの分
離パーツ（図示せず）にすることができる。中心マンド
レル５０の外表面は、マンドレル５０の円筒形外周面に
均一にある環状ランド部５４によって分離された一定の
間隔を保った一連の周みぞ５２を画定するように成形さ
れる。周みぞ５２によって画定された表面流路は、マン
ドレル５０のほぼ全長に伸びその回りの四分円に一定の
間隔をもって配置された４つの縦みぞ５６によって相互
に接続される。マンドレル５０の各端部において、これ
らのみぞ５６は、中心軸と同軸の中心オリフィスまたは
マニホルド５８（第２図および第３図参照）に同一四分
円の位置に配置された一組になっている４つの半径方向
導管６０の１つを介して接続する。みぞ５６、オリフィ
ス５８および導管６０は濾液に制限を与えることを避け
るのに十分な横断面積を有する。また、周みぞ５２およ
び縦みぞ５６は十分大きな横断面を有するので、膜の透
過場所に関係なく流体の圧力降下の差は実質的にない。
別な意味における圧力降下の変動は高能率操作の場合の
膜内外圧の感知できる小部分より大きくてはならない。
この均一性のためには周みぞ５２の間隔が比較的狭いこ
とも必要である。２つの縦方向ランド部６１は縦みぞ５
６に対して対称的間隔でマンドレル５０に沿って伸び
る。従って、マンドレル５０はその中心軸の回りに本
来、釣り合っていて、不安定を伴うことなく高速度で回
転することができる。
【００２２】回転スピンナ１４の表面（約７．５cm（３
in）の長さ）は円筒膜６２、例えばミリポア(Millipor
e)によりポリフッ化ビニリデンなる名称で市販されてい
る種類の濾過膜によって被覆される。膜６２は０．６μ
ｍの公称孔径を有するが、他の孔径も使用可能である。
（血漿の範囲は典型的には０．４〜０．８μｍであ
る）。本例における円筒膜の全表面積は約５０cm２であ
り、この値は約３０〜５０ml／分の血漿を回収するため
従来の装置に利用される膜表面積よりかなり大きい。
in）の長さ）は円筒膜６２、例えばミリポア(Millipor
e)によりポリフッ化ビニリデンなる名称で市販されてい
る種類の濾過膜によって被覆される。膜６２は０．６μ
ｍの公称孔径を有するが、他の孔径も使用可能である。
（血漿の範囲は典型的には０．４〜０．８μｍであ
る）。本例における円筒膜の全表面積は約５０cm２であ
り、この値は約３０〜５０ml／分の血漿を回収するため
従来の装置に利用される膜表面積よりかなり大きい。
【００２３】上端部において、回転スピンナ１４は、一
方で端部キャップ４０に圧入され回転スピンナ１４に装
着またはその一体部品を形成する端部シリンダ６６内の
円筒形軸受面６５内に着座したピン６４の回りに回転す
るため上端キャップに取り付ける。ピン６４の下端部は
軸受面６５の隣接する小室内へ突出しているので、ピン
端部は端部円筒６６へ掘り進むことはない。端部円筒６
６はスピンナ１４の直接駆動に利用される磁性材料製リ
ング６８（例えば、ロックウエル硬度が４５〜５０の４
４０Ｃステンレス鋼または成形セラミック磁石）によっ
て部分的に囲まれる。このために、ハウジング１２の外
側の駆動モータ４０が非磁性の端部キャップ４０を部分
的に囲む環状磁性駆動部材７２を回転するために結合さ
れる。駆動部材７２は一定の間隔を保ち端部円筒の磁性
リング６８に面し鉛直中心軸に沿ってリング６８の中心
より下側に中心を有する少なくとも一対の内永久磁石７
４を含む。環状駆動部材７２が回転すると、ハウジング
１２内部のリング６８とハウジング外部の磁石７４間の
磁引力がスピンナ１４を外部駆動体に固定して、スピン
ナ１４をすべることなく回転する。その上、磁石７４と
リング６８間の鉛直方向の変位がスピンナ１４に一定の
下向き力を加える。本例では回転速度３６００ｒ．ｐ．
ｍ．が用いられるが、他のパラメーターが変わったり、
少量の溶血の影響が小さい場合にはさらに高い回転速度
が用いられる。与えられた構成の装置で、例えば５５５
０ｒ．ｐ．ｍ．まで余り溶血を伴うことなく作動するこ
とができる。モータ７０の公称回転速度からスピンナの
回転速度を上げるために、駆動モータ７０に結合したベ
ルト駆動装置や歯車装置を使用することができる。
方で端部キャップ４０に圧入され回転スピンナ１４に装
着またはその一体部品を形成する端部シリンダ６６内の
円筒形軸受面６５内に着座したピン６４の回りに回転す
るため上端キャップに取り付ける。ピン６４の下端部は
軸受面６５の隣接する小室内へ突出しているので、ピン
端部は端部円筒６６へ掘り進むことはない。端部円筒６
６はスピンナ１４の直接駆動に利用される磁性材料製リ
ング６８（例えば、ロックウエル硬度が４５〜５０の４
４０Ｃステンレス鋼または成形セラミック磁石）によっ
て部分的に囲まれる。このために、ハウジング１２の外
側の駆動モータ４０が非磁性の端部キャップ４０を部分
的に囲む環状磁性駆動部材７２を回転するために結合さ
れる。駆動部材７２は一定の間隔を保ち端部円筒の磁性
リング６８に面し鉛直中心軸に沿ってリング６８の中心
より下側に中心を有する少なくとも一対の内永久磁石７
４を含む。環状駆動部材７２が回転すると、ハウジング
１２内部のリング６８とハウジング外部の磁石７４間の
磁引力がスピンナ１４を外部駆動体に固定して、スピン
ナ１４をすべることなく回転する。その上、磁石７４と
リング６８間の鉛直方向の変位がスピンナ１４に一定の
下向き力を加える。本例では回転速度３６００ｒ．ｐ．
ｍ．が用いられるが、他のパラメーターが変わったり、
少量の溶血の影響が小さい場合にはさらに高い回転速度
が用いられる。与えられた構成の装置で、例えば５５５
０ｒ．ｐ．ｍ．まで余り溶血を伴うことなく作動するこ
とができる。モータ７０の公称回転速度からスピンナの
回転速度を上げるために、駆動モータ７０に結合したベ
ルト駆動装置や歯車装置を使用することができる。
【００２４】回転スピンナ１４の下端において、中心出
口オリフィス５８は中心軸と同心の端部軸受７８の中心
穴７６に通じる。端部軸受７８は下端ハウジング４４に
着座し下向きに広がる中心テーパ側面７９を含む。端部
軸受座は、下端ハウジング４４の下端の中心開口８２の
下縁を形成する狭い同心スロートまたは内肩部８０によ
って画定される。スピンナ１４の材料が軟らか過ぎたり
曲がり過ぎたりする場合には、軸受７８における摩耗が
過度になったり、或いはシールが全使用期間に対して不
適当になる。そのような場合に、シールを確実に維持す
るために内部輪郭は同一であるがより硬い材料の小挿入
体（図示せず）をこの領域のスピンナ１４に挿入するこ
とができる。また、スラスト軸受シールを提供するため
に端部シールまたはＯ−リング（図示せず）を使用する
ことができる
口オリフィス５８は中心軸と同心の端部軸受７８の中心
穴７６に通じる。端部軸受７８は下端ハウジング４４に
着座し下向きに広がる中心テーパ側面７９を含む。端部
軸受座は、下端ハウジング４４の下端の中心開口８２の
下縁を形成する狭い同心スロートまたは内肩部８０によ
って画定される。スピンナ１４の材料が軟らか過ぎたり
曲がり過ぎたりする場合には、軸受７８における摩耗が
過度になったり、或いはシールが全使用期間に対して不
適当になる。そのような場合に、シールを確実に維持す
るために内部輪郭は同一であるがより硬い材料の小挿入
体（図示せず）をこの領域のスピンナ１４に挿入するこ
とができる。また、スラスト軸受シールを提供するため
に端部シールまたはＯ−リング（図示せず）を使用する
ことができる
【００２５】中心開口８２は血漿出口オリフィス４６に
通じる。半径方向の軸受面は、中心開口８２の嵌合面内
にはまる端部軸受７８の円筒形状部８３によって画定さ
れる。スピンナ１４が回転すると、端部軸受７８は磁気
カップリングによって方向の肩部８０へ機械的に押し付
けられ、それによって端部シールを形成する。
通じる。半径方向の軸受面は、中心開口８２の嵌合面内
にはまる端部軸受７８の円筒形状部８３によって画定さ
れる。スピンナ１４が回転すると、端部軸受７８は磁気
カップリングによって方向の肩部８０へ機械的に押し付
けられ、それによって端部シールを形成する。
【００２６】スピンナ１４本体の下端部も端部軸受７８
の回りの容積を増すために対向する端壁に面する凹面８
４を含む。スピンナ下端部におけるこの構造は流入空気
の捕獲および下端の回転シール付近の安定な気泡の生成
を助けて、シールの完全性を高め溶血に寄与すると考え
られる血液流への熱伝達を制限する。スピンナ１４の縦
方向端部が隣接の端部壁の近くに（例えば、０．０５c
m）配置されるため、気泡がこれらの領域でトラップさ
れるときハウジング１２の両端では血液と空気の界面の
面積が最小となる。凹面８４を用いる必要はないが、ス
ピンナ１４の端面と対向する構造物の端壁間の隙間は層
流を維持するため十分小さくする必要がある。さらに、
端部円筒６６の直径をスピンナ１４に対して小さくする
ことは、血液へのせん断応力を増すことなく空気の保護
および隙間の減少に役立つ。端部領域における乱流は血
液流中の血漿の溶血をもたらし、シーリング問題を大き
くする。
の回りの容積を増すために対向する端壁に面する凹面８
４を含む。スピンナ下端部におけるこの構造は流入空気
の捕獲および下端の回転シール付近の安定な気泡の生成
を助けて、シールの完全性を高め溶血に寄与すると考え
られる血液流への熱伝達を制限する。スピンナ１４の縦
方向端部が隣接の端部壁の近くに（例えば、０．０５c
m）配置されるため、気泡がこれらの領域でトラップさ
れるときハウジング１２の両端では血液と空気の界面の
面積が最小となる。凹面８４を用いる必要はないが、ス
ピンナ１４の端面と対向する構造物の端壁間の隙間は層
流を維持するため十分小さくする必要がある。さらに、
端部円筒６６の直径をスピンナ１４に対して小さくする
ことは、血液へのせん断応力を増すことなく空気の保護
および隙間の減少に役立つ。端部領域における乱流は血
液流中の血漿の溶血をもたらし、シーリング問題を大き
くする。
【００２７】本実施例で採用した回転速度３６００ｒ．
ｐ．ｍ．で回転する回転スピンナ１４での操作時、全血
は入口オリフィス２２を介してスピンナ１４の外面とハ
ウジング１２の内壁２４間のせん断間隔の中へ接線流入
で始まる低加速および減速流路へ流入される。周速は回
転スピンナ１４上の円筒形外膜６２と接触している血液
層の粘性抗力によって与えられるので、スピンナ１４の
回りにスピンナによって回転作用が生じる。
ｐ．ｍ．で回転する回転スピンナ１４での操作時、全血
は入口オリフィス２２を介してスピンナ１４の外面とハ
ウジング１２の内壁２４間のせん断間隔の中へ接線流入
で始まる低加速および減速流路へ流入される。周速は回
転スピンナ１４上の円筒形外膜６２と接触している血液
層の粘性抗力によって与えられるので、スピンナ１４の
回りにスピンナによって回転作用が生じる。
【００２８】全血の流入は、激しい衝撃および急激な加
速を避けるために入口オリフィス２２の領域における平
均周速に釣り合った速度が望ましい。このように血液入
口流の釣り合いが望ましいけれども、第１図に示す血漿
分別装置における流入速度範囲および形状で実際に悪影
響が見られなかったから、前述の正確な関係を維持する
必要はない。粘性抗力の作用は血液をこわすことなく円
滑で限定された加速を与える。ハウジング１２の内壁と
回転スピンナ１４の外面間の内容積が満たされるにつれ
て迅速に安定性が得られる。安定化運転および血漿流出
の前に、装置内の空気は膜６２から出されて、周みぞ５
２、縦みぞ５６および半径方向導管６０を経て中心出口
オリフィス５８へと迅速に内側へ移動し、そこから端部
軸受７８の中心穴７６を通って血漿出口オリフィス４６
へ流れる。一貫生産の装置においては、小体積の塩分を
含んだ溶液が血液流に先行する。
速を避けるために入口オリフィス２２の領域における平
均周速に釣り合った速度が望ましい。このように血液入
口流の釣り合いが望ましいけれども、第１図に示す血漿
分別装置における流入速度範囲および形状で実際に悪影
響が見られなかったから、前述の正確な関係を維持する
必要はない。粘性抗力の作用は血液をこわすことなく円
滑で限定された加速を与える。ハウジング１２の内壁と
回転スピンナ１４の外面間の内容積が満たされるにつれ
て迅速に安定性が得られる。安定化運転および血漿流出
の前に、装置内の空気は膜６２から出されて、周みぞ５
２、縦みぞ５６および半径方向導管６０を経て中心出口
オリフィス５８へと迅速に内側へ移動し、そこから端部
軸受７８の中心穴７６を通って血漿出口オリフィス４６
へ流れる。一貫生産の装置においては、小体積の塩分を
含んだ溶液が血液流に先行する。
【００２９】遠心力は、前記の構造および作動条件に対
して最小約５０ｇ以上最大約４４５ｇ以下に保つ。しか
しながら、特定の用途に対しては流量、滞留時間および
他のパラメーターが変わるため、前述の値は固定された
ものではない。例えば、遠心力が５０ｇ以下に低下する
と、処理速度は著しく低下するがなお有利である。同時
に、血液の全円筒形シエルはせん断間隔内を実質的に一
定速度で縦方向下方へ移動する。これらの条件のみでは
血液の高効率濾過または非損傷性処理を保証しない。
して最小約５０ｇ以上最大約４４５ｇ以下に保つ。しか
しながら、特定の用途に対しては流量、滞留時間および
他のパラメーターが変わるため、前述の値は固定された
ものではない。例えば、遠心力が５０ｇ以下に低下する
と、処理速度は著しく低下するがなお有利である。同時
に、血液の全円筒形シエルはせん断間隔内を実質的に一
定速度で縦方向下方へ移動する。これらの条件のみでは
血液の高効率濾過または非損傷性処理を保証しない。
【００３０】血液の臨界的で不安定な特性が化学的およ
び物理的要素から生じる、そして破壊的な作用が高速、
高せん断装置において容易に生じる。血液は、適当な移
動が維持されないと全く異質の表面に付着してそれを覆
う性質がある。正常な全血は１ｇ／cm2の範囲における
密度（ρ）で４〜５センチポアズの範囲内の粘度（μ）
で３７〜５４のヘマトクリット値を有する。しかしなが
ら、血漿回収中の流体の粘度は、生成成分が実質的な血
漿、特に赤血球のパックなしに揺変性であるため著しく
増す。これらおよび他の理由のため、適当な流動条件の
維持は血液の分離に影響を与える全てのパラメーターに
必要な注意を払うことを含む。
び物理的要素から生じる、そして破壊的な作用が高速、
高せん断装置において容易に生じる。血液は、適当な移
動が維持されないと全く異質の表面に付着してそれを覆
う性質がある。正常な全血は１ｇ／cm2の範囲における
密度（ρ）で４〜５センチポアズの範囲内の粘度（μ）
で３７〜５４のヘマトクリット値を有する。しかしなが
ら、血漿回収中の流体の粘度は、生成成分が実質的な血
漿、特に赤血球のパックなしに揺変性であるため著しく
増す。これらおよび他の理由のため、適当な流動条件の
維持は血液の分離に影響を与える全てのパラメーターに
必要な注意を払うことを含む。
【００３１】血液の流入速度（約６０〜１００ml／分）
および血液流に利用する内容積が系（装置）内の血液の
滞留時間を決める。その滞留時間は本例では典型的に３
秒程度である。実際の装置において、回転速度３６００
ｒ．ｐ．ｍ．円筒膜６２の直径２．５４cm（１in）、半
径方向の間隔０．０６cm（０．０２４in）で、せん断値
約８０００ｓｅｃ-1および遠心力１９０ｇせん断間隙を
通る血液に加えられる。かくして、前述のせん断の原理
に従って、血液中の血小板、白血球および他の生成成分
は膜面の横断移動が維持されて、血漿が通過する膜に付
着したり膜孔に詰まるような傾向はない。せん断原理の
効果的使用に関して、従来技術において用いられてきた
ような極めて小さい間隙や高流動抵抗に普通随伴する過
度の高流速または高循環速度を含むことなく高せん断速
度が生じることに意義がある。従来の装置に普通みられ
る細胞の詰まりおよび濃度偏寄は排除され、膜濾過作用
に悪影響を与えない。事実、膜に小孔があっても顕著な
赤血球の集中や溶血は血漿流出体に存在しない。血漿の
膜６２透過効率は全操作サイクルを通して極めて高い。
粘性抵抗によって生じる速度成分が内方運動を押さえる
傾向にあるため、この場合の膜内外圧の唯一の源は系内
の静圧である。しかし、血液流自体の静圧は必要な膜内
外圧の提供のみならず、血漿濾液を周みぞ５２の画定す
る表面流路に流し、そこから縦みぞ５６および半径方向
導管６０を介して血漿を中心オリフィスまたはマニホル
ド５８に収集するのに適切である。
および血液流に利用する内容積が系（装置）内の血液の
滞留時間を決める。その滞留時間は本例では典型的に３
秒程度である。実際の装置において、回転速度３６００
ｒ．ｐ．ｍ．円筒膜６２の直径２．５４cm（１in）、半
径方向の間隔０．０６cm（０．０２４in）で、せん断値
約８０００ｓｅｃ-1および遠心力１９０ｇせん断間隙を
通る血液に加えられる。かくして、前述のせん断の原理
に従って、血液中の血小板、白血球および他の生成成分
は膜面の横断移動が維持されて、血漿が通過する膜に付
着したり膜孔に詰まるような傾向はない。せん断原理の
効果的使用に関して、従来技術において用いられてきた
ような極めて小さい間隙や高流動抵抗に普通随伴する過
度の高流速または高循環速度を含むことなく高せん断速
度が生じることに意義がある。従来の装置に普通みられ
る細胞の詰まりおよび濃度偏寄は排除され、膜濾過作用
に悪影響を与えない。事実、膜に小孔があっても顕著な
赤血球の集中や溶血は血漿流出体に存在しない。血漿の
膜６２透過効率は全操作サイクルを通して極めて高い。
粘性抵抗によって生じる速度成分が内方運動を押さえる
傾向にあるため、この場合の膜内外圧の唯一の源は系内
の静圧である。しかし、血液流自体の静圧は必要な膜内
外圧の提供のみならず、血漿濾液を周みぞ５２の画定す
る表面流路に流し、そこから縦みぞ５６および半径方向
導管６０を介して血漿を中心オリフィスまたはマニホル
ド５８に収集するのに適切である。
【００３２】系からの血漿流は、本例において約４５ml
／分で出され、ヘマトクリット値に依存して約１００ml
／分の血液流が与えられる。従って全血が供血者から採
られて残留血漿と共に充填細胞塊が供血者に戻される速
度と一致する。９０％以上の血漿回収が達成された。第
５図は実際の実施結果であって、膜の単位面積当りに得
られる良質の血漿流量と同様に標準化した血液流入量
（速度）との関係を示す。全ての曲線の初期勾配は流入
血液のヘマトクリット値によって決まる。従って、種々
の血液源での各種の実験から得られた多くの実験データ
を共通の曲線上に加えるために、全てのデータを初期勾
配が理論的である典型的なヘマトクリット値４５に補正
した： Δ（Ｐ／Ａｍ）／Δ（Ｂ／Ａｍ）＝０．５５ ここでＰ＝血漿の流量 Ｂ＝流入血液の流量 Ａｍ＝膜の面積
／分で出され、ヘマトクリット値に依存して約１００ml
／分の血液流が与えられる。従って全血が供血者から採
られて残留血漿と共に充填細胞塊が供血者に戻される速
度と一致する。９０％以上の血漿回収が達成された。第
５図は実際の実施結果であって、膜の単位面積当りに得
られる良質の血漿流量と同様に標準化した血液流入量
（速度）との関係を示す。全ての曲線の初期勾配は流入
血液のヘマトクリット値によって決まる。従って、種々
の血液源での各種の実験から得られた多くの実験データ
を共通の曲線上に加えるために、全てのデータを初期勾
配が理論的である典型的なヘマトクリット値４５に補正
した： Δ（Ｐ／Ａｍ）／Δ（Ｂ／Ａｍ）＝０．５５ ここでＰ＝血漿の流量 Ｂ＝流入血液の流量 Ａｍ＝膜の面積
【００３３】第５図から、漸近線のレベルは予想通り
ｒ．ｐ．ｍ．の増大と共に増すけれども、血漿の流用は
血液流の増加と共に漸近的になることが注目される。漸
近値の理論的予測は困難である。しかしながら、その値
は遠心力の関数（せん断速度が間隙スペーシングをｒ．
ｐ．ｍ．に比例して変えることによって一定に保たれる
場合）として一定の遠心力でせん断速度を増す場合（間
隙のみを変えることによって）よりも急速に増加するこ
とが実験的に示された。いずれの場合においても、当業
者は最近の技術は単位膜面積当り普通０．０５ml／分-c
m2以下の血漿回収をすることが確認される。最近の技術
における平板式装置は１４００cm2の膜表面積で精々約
５５ml／分（０．０３９ml／分-cm2を出し、一方中空繊
維式装置は膜面積１７００cm2で約２２ml／分（０．０
１３ml／分-cm2）を出す。これに対して、第１図〜第４
図の装置での１インチのスピンナ、５０cm2の膜および
せん断間隙および回転速度で、流量は約０．９ml／分-c
m2で容易に安定し、さらに高い値にすることができる。
ｒ．ｐ．ｍ．の増大と共に増すけれども、血漿の流用は
血液流の増加と共に漸近的になることが注目される。漸
近値の理論的予測は困難である。しかしながら、その値
は遠心力の関数（せん断速度が間隙スペーシングをｒ．
ｐ．ｍ．に比例して変えることによって一定に保たれる
場合）として一定の遠心力でせん断速度を増す場合（間
隙のみを変えることによって）よりも急速に増加するこ
とが実験的に示された。いずれの場合においても、当業
者は最近の技術は単位膜面積当り普通０．０５ml／分-c
m2以下の血漿回収をすることが確認される。最近の技術
における平板式装置は１４００cm2の膜表面積で精々約
５５ml／分（０．０３９ml／分-cm2を出し、一方中空繊
維式装置は膜面積１７００cm2で約２２ml／分（０．０
１３ml／分-cm2）を出す。これに対して、第１図〜第４
図の装置での１インチのスピンナ、５０cm2の膜および
せん断間隙および回転速度で、流量は約０．９ml／分-c
m2で容易に安定し、さらに高い値にすることができる。
【００３４】本発明に従って作製され、第５図の実施デ
ータを作るのに使用された装置は蛋白質が濃厚で金色、
そして溶血および微量の生成成分をほぼ完全に含まない
血漿濾液を提供する。出口オリフィス３４を出るパック
された細胞塊のヘマトクリット値は７５〜９０％の範囲
であって、正常な生物学的レベル以上の遊離ヘモグロビ
ンの増加はあったとしても最小のみを示す。血漿の高効
率回収および供血者への高ヘマトクリット値流の戻しと
いう二重の性能が当業者には極めて重要なものとして認
識される。
ータを作るのに使用された装置は蛋白質が濃厚で金色、
そして溶血および微量の生成成分をほぼ完全に含まない
血漿濾液を提供する。出口オリフィス３４を出るパック
された細胞塊のヘマトクリット値は７５〜９０％の範囲
であって、正常な生物学的レベル以上の遊離ヘモグロビ
ンの増加はあったとしても最小のみを示す。血漿の高効
率回収および供血者への高ヘマトクリット値流の戻しと
いう二重の性能が当業者には極めて重要なものとして認
識される。
【００３５】極めて小さい膜面積と共に小さい血液膜厚
さによって得られる極小の血液プライミング体積はある
種の治療装置において重要な医学的利点として認識され
る。実際の装置例において、入口オリフィスとヘッダを
含むが残りの血液管濾および袋を除いた装置の全ホール
ドアップ容積は収集装置においてわずか５mlである。
さによって得られる極小の血液プライミング体積はある
種の治療装置において重要な医学的利点として認識され
る。実際の装置例において、入口オリフィスとヘッダを
含むが残りの血液管濾および袋を除いた装置の全ホール
ドアップ容積は収集装置においてわずか５mlである。
【００３６】さらに、高価な膜を小面積使用することに
伴うコスト節約も使い捨て装置に対しては明らかであ
る。ここに記載する実際の用途に対して、プラスマフェ
レシス（血漿搬出法）における問題は、蛋白質の濃厚な
血漿を６０〜９０％回収し赤血球、白血球または血小板
に損傷を与えることなく高ヘマトクリット値の流を患者
に戻す働きを確実にする小型の使い捨て装置を介して正
常な供血者の血液２〜３単位の供給をトランスファーす
ることである。
伴うコスト節約も使い捨て装置に対しては明らかであ
る。ここに記載する実際の用途に対して、プラスマフェ
レシス（血漿搬出法）における問題は、蛋白質の濃厚な
血漿を６０〜９０％回収し赤血球、白血球または血小板
に損傷を与えることなく高ヘマトクリット値の流を患者
に戻す働きを確実にする小型の使い捨て装置を介して正
常な供血者の血液２〜３単位の供給をトランスファーす
ることである。
【００３７】本発明に従って、流入する血液の粘度
（μ）と密度（ρ）に対して高遠心力と高せん断値が与
えられるが赤血球を保護するために１５０００ｓｅｃ-1
以上にならないようなスピンナの表面速度（Ｖｓ）と間
隙（ギャップ）（ｄ）を選び、レイノルズ数を２００以
下とすると、次式が与えられる： Ｖｓ ＝π×Ｄ×（ｒ．ｐ．ｍ）／６０ ｉｎ／ｓｅｃ ここでＤはスピンナの直径（ｉｎ）、ｒ．ｐ．ｍ．は１
分当りの回転速度Ｓ＝Ｖｓ／ｄ＝せん断（ｉｎ・ｓｅｃ
-1）、従って
（μ）と密度（ρ）に対して高遠心力と高せん断値が与
えられるが赤血球を保護するために１５０００ｓｅｃ-1
以上にならないようなスピンナの表面速度（Ｖｓ）と間
隙（ギャップ）（ｄ）を選び、レイノルズ数を２００以
下とすると、次式が与えられる： Ｖｓ ＝π×Ｄ×（ｒ．ｐ．ｍ）／６０ ｉｎ／ｓｅｃ ここでＤはスピンナの直径（ｉｎ）、ｒ．ｐ．ｍ．は１
分当りの回転速度Ｓ＝Ｖｓ／ｄ＝せん断（ｉｎ・ｓｅｃ
-1）、従って
【数１】
【数２】 上式において、μはポイズの単位、ｄおよびＤはインチ
そしてＳmaxの血液のせん断速度の最大値で、これは以
下に説明するように実験的に１５０００ｓｅｃ-1である
ことがわかった。αは理想的なニュートン流体の絶対粘
性供数であって、その値は変わらず０．５である。しか
しながら、血液の高粘性および揺変性のため（粘性はせ
ん断速度と共に変化し細胞成分濃度の例外的に強い関数
である）、回転壁と固定壁間のギャップを横断する速度
プロフィールは一次関数ではない。α＝０．９なる近似
値は常に血液が層流から乱流へ転移を示すことが実験的
に測定された。従って、前述の式（１）および（２）の
意味は次のよに解釈される。（１）式で与えられる
（ｒ．ｐ．ｍ．）の最大値を選ぶと、ｄは式（２）が等
式である１つの値に限定される。より小さい（ｒ．ｐ．
ｍ．）の全ての値に対して、式（２）の不等式は間隙寸
法ｄの範囲を選択させる。
そしてＳmaxの血液のせん断速度の最大値で、これは以
下に説明するように実験的に１５０００ｓｅｃ-1である
ことがわかった。αは理想的なニュートン流体の絶対粘
性供数であって、その値は変わらず０．５である。しか
しながら、血液の高粘性および揺変性のため（粘性はせ
ん断速度と共に変化し細胞成分濃度の例外的に強い関数
である）、回転壁と固定壁間のギャップを横断する速度
プロフィールは一次関数ではない。α＝０．９なる近似
値は常に血液が層流から乱流へ転移を示すことが実験的
に測定された。従って、前述の式（１）および（２）の
意味は次のよに解釈される。（１）式で与えられる
（ｒ．ｐ．ｍ．）の最大値を選ぶと、ｄは式（２）が等
式である１つの値に限定される。より小さい（ｒ．ｐ．
ｍ．）の全ての値に対して、式（２）の不等式は間隙寸
法ｄの範囲を選択させる。
【００３８】これらのことを考慮し、小型で低コストそ
して使い捨てスピンナなる実際的要求に束縛されて、臨
界パラメータに対する有効で控え目の安全な動作値は比
較的小さな範囲に入る。１インチのスピンナで溶血を無
視できるレベルに限定するためにせん断値を控え目な限
度である１２０００ｓｅｃ−１にすると、例えば実際の
装置におけるスピンナと固定壁間の間隙は第６図に示す
ように０．０１５〜０．０３７インチであり、スピンナ
の回転速度は３６００ｒ．ｐ．ｍ．である。最大の回転
速度５５５０ｒ．ｐ．ｍ．に対する間隙は０．０２４イ
ンチであり、そこでは溶血が生じたり乱流が起きる限界
値で作動される。
して使い捨てスピンナなる実際的要求に束縛されて、臨
界パラメータに対する有効で控え目の安全な動作値は比
較的小さな範囲に入る。１インチのスピンナで溶血を無
視できるレベルに限定するためにせん断値を控え目な限
度である１２０００ｓｅｃ−１にすると、例えば実際の
装置におけるスピンナと固定壁間の間隙は第６図に示す
ように０．０１５〜０．０３７インチであり、スピンナ
の回転速度は３６００ｒ．ｐ．ｍ．である。最大の回転
速度５５５０ｒ．ｐ．ｍ．に対する間隙は０．０２４イ
ンチであり、そこでは溶血が生じたり乱流が起きる限界
値で作動される。
【００３９】さらに、血液を液体懸濁系とみなされる相
互作用関係について、第６図のグラフを考える必要があ
る。間隙（ｄ）を横軸そして回転速度（ｒ．ｐ．ｍ．）
を縦軸にとると、許容される所定最大せん断値
（Ｓmax）に対して共通基点から直線のせん断線を描く
ことができる。直線はせん断速度がそれぞれ８０００ｓ
ｅｃ-1、１００００ｓｅｃ-1、１２０００ｓｅｃ-1およ
び１５０００ｓｅｃ-1の場合のものであって、それらの
最高値において溶血が生じる。溶血の増加は最初約１２
０００ｓｅｃ-1で検出されたが、１４０００ｓｅｃ-1に
達するまで溶血は著しくなく、１５０００ｓｅｃ-1以上
で顕著になる。せん断速度の直線性は前述のせん断式か
ら生じるものであって、非直線性の血漿搬出法に強い影
響を与えない。せん断直線の勾配は安定な非臨界液体に
対してはかなり急になるであろう。前述のように、速度
勾配はかなり直線的でないけれども、軽い血漿は高せん
断を受けると思われるので、非直性は好ましい意味にお
いて効力があると思われる。
互作用関係について、第６図のグラフを考える必要があ
る。間隙（ｄ）を横軸そして回転速度（ｒ．ｐ．ｍ．）
を縦軸にとると、許容される所定最大せん断値
（Ｓmax）に対して共通基点から直線のせん断線を描く
ことができる。直線はせん断速度がそれぞれ８０００ｓ
ｅｃ-1、１００００ｓｅｃ-1、１２０００ｓｅｃ-1およ
び１５０００ｓｅｃ-1の場合のものであって、それらの
最高値において溶血が生じる。溶血の増加は最初約１２
０００ｓｅｃ-1で検出されたが、１４０００ｓｅｃ-1に
達するまで溶血は著しくなく、１５０００ｓｅｃ-1以上
で顕著になる。せん断速度の直線性は前述のせん断式か
ら生じるものであって、非直線性の血漿搬出法に強い影
響を与えない。せん断直線の勾配は安定な非臨界液体に
対してはかなり急になるであろう。前述のように、速度
勾配はかなり直線的でないけれども、軽い血漿は高せん
断を受けると思われるので、非直性は好ましい意味にお
いて効力があると思われる。
【００４０】公称せん断速度が従来技術において生じる
限度約６０００ｓｅｃ-1〜７０００ｓｅｃ1を越える
と、多くの適用に許容される溶血値にわずかな増加があ
る。後者の値はブラックシャーらおよびチェンらによっ
て報告された正常なヒトの血液に対するせん断応力値２
４０〜２８０dynes ／cm２に対応する(Blackshear. p.
L. Jr. et al in“Fluid Dynamics of Blood Cells and
Applications to Hemalysis.”NTIS Report PB-24318
3, pp. 95-102(Oct.1974);およびChien, S.et al, “Sh
ear-Dependent Deformation of Erythrocytes in Rheol
ogy of Human Blood”，Amer. J. Physiol., V. 219,
P.136（1970）参照）。
限度約６０００ｓｅｃ-1〜７０００ｓｅｃ1を越える
と、多くの適用に許容される溶血値にわずかな増加があ
る。後者の値はブラックシャーらおよびチェンらによっ
て報告された正常なヒトの血液に対するせん断応力値２
４０〜２８０dynes ／cm２に対応する(Blackshear. p.
L. Jr. et al in“Fluid Dynamics of Blood Cells and
Applications to Hemalysis.”NTIS Report PB-24318
3, pp. 95-102(Oct.1974);およびChien, S.et al, “Sh
ear-Dependent Deformation of Erythrocytes in Rheol
ogy of Human Blood”，Amer. J. Physiol., V. 219,
P.136（1970）参照）。
【００４１】レイノズル数、従って層流に関してｒ．
ｐ．ｍ．とｄとの間には一般に逆および非直線関係があ
る。与えられた粘度（例えば、４センチポイズの血液）
に対して、Ｒｅ≦２０００を示す逆勾配の曲線は中間点
でせん断直線と交差する。ｒ．ｐ．ｍ．値はあるスピン
ナ直径（ここでは１インチ）、従って遠心力をとる。そ
してそれらの曲線はスピンナのサイズの調整によって単
に片寄るだけであることがわかる。遠心力は十分低い
ｎ．ｐ．ｍ．値において若干の影響をもつけれども、実
際の装置は小型、低コスト、血漿の高回収率および血漿
提供者の時間的制約の最適な組合せを必要とする。従っ
て、特定のスピンナ直径に対する回転速度、すなわち５
０ｇ以上を与えるのに十分な回転速度が実際の装置では
典型的に用いられる。
ｐ．ｍ．とｄとの間には一般に逆および非直線関係があ
る。与えられた粘度（例えば、４センチポイズの血液）
に対して、Ｒｅ≦２０００を示す逆勾配の曲線は中間点
でせん断直線と交差する。ｒ．ｐ．ｍ．値はあるスピン
ナ直径（ここでは１インチ）、従って遠心力をとる。そ
してそれらの曲線はスピンナのサイズの調整によって単
に片寄るだけであることがわかる。遠心力は十分低い
ｎ．ｐ．ｍ．値において若干の影響をもつけれども、実
際の装置は小型、低コスト、血漿の高回収率および血漿
提供者の時間的制約の最適な組合せを必要とする。従っ
て、特定のスピンナ直径に対する回転速度、すなわち５
０ｇ以上を与えるのに十分な回転速度が実際の装置では
典型的に用いられる。
【００４２】これらの制御要素は、膜領域近傍の乱流を
回避するため、そして使い捨ての血漿分離装置をコンパ
クトな構造にすることが望ましいため、入口および出口
領域を含む装置の全長に渡ってその形状を規定する。あ
る特定の用途には、入口および出口領域の乱流を許容す
るが中間の安定領域によって乱流を排除することが可能
である。しかしながら、コンパクトな構造体では、間隙
領域への血液の導入および出口端部における高ヘマトク
リット流の抽出が、安全化部分を含むまたは流れに反向
曲率の導入を避けた接線流路によって乱流を伴うことな
く行われる。出口の穴および出口領域は、この領域にお
ける高粘性の濃厚流動塊に適応させるために特定の方法
で改良することができる。出口穴の横断面は、例えば対
照的である必要はない。従って中心軸に沿って高さを伸
ばすことによって面積を増すことができる。また、出口
近くの濃縮細胞成分塊は粘度が高くなるので、層流に許
容される限度内でせん断間隙を増すことができる。従っ
て、第１図〜第４図の装置における間隙の幅は、出口オ
リフィスの横断面積をさらに増して赤血球の除去を改善
するために高さと共に或いは別個に曲線状に拡大され
る。
回避するため、そして使い捨ての血漿分離装置をコンパ
クトな構造にすることが望ましいため、入口および出口
領域を含む装置の全長に渡ってその形状を規定する。あ
る特定の用途には、入口および出口領域の乱流を許容す
るが中間の安定領域によって乱流を排除することが可能
である。しかしながら、コンパクトな構造体では、間隙
領域への血液の導入および出口端部における高ヘマトク
リット流の抽出が、安全化部分を含むまたは流れに反向
曲率の導入を避けた接線流路によって乱流を伴うことな
く行われる。出口の穴および出口領域は、この領域にお
ける高粘性の濃厚流動塊に適応させるために特定の方法
で改良することができる。出口穴の横断面は、例えば対
照的である必要はない。従って中心軸に沿って高さを伸
ばすことによって面積を増すことができる。また、出口
近くの濃縮細胞成分塊は粘度が高くなるので、層流に許
容される限度内でせん断間隙を増すことができる。従っ
て、第１図〜第４図の装置における間隙の幅は、出口オ
リフィスの横断面積をさらに増して赤血球の除去を改善
するために高さと共に或いは別個に曲線状に拡大され
る。
【００４３】膜に覆われたスピンナの長さは膜材料のコ
ストのため短いことが望ましい。一人の供血者から２０
〜５０ml／分の血漿を回収するのに十分な膜面積５０cm
２に対して、ヘマトクリット値および血液供給速度に依
存して１インチ直径のスピンナの膜を帯びた長さは３イ
ンチ以下である。この比較的短い長さにもかかわらず、
滞留時間は高回収率に対して充分なものである。ここに
示した低コスト使い捨て式の場合は３単位（１５００m
l）の流れを処理して６００〜７００mlの血漿を収集す
る。それによって少なくとも７５％の回収率を与える。
特定のプロセスに必要な場合は、もちろんその長さおよ
び全滞留時間を増すことができる。その上、膜内外圧を
高めて濾過工程を促進するように、血流を加圧すること
ができる。この装置は他の分離装置にも適用できるもの
である。他の液体懸濁液も血液よりかなり低い感度で分
離することができる。塩水や不純な水のような水を主成
分とした系は、前述の血液の場合よりも高速、小間隙で
膜濾過される。しかしながら、前述のように、所定の成
分は絶えず補給されるので、膜の高効率で詰まることな
く無限に働く。これらの要素は実質的に連続使用が期待
される高容積装置に対して特に重要である。
ストのため短いことが望ましい。一人の供血者から２０
〜５０ml／分の血漿を回収するのに十分な膜面積５０cm
２に対して、ヘマトクリット値および血液供給速度に依
存して１インチ直径のスピンナの膜を帯びた長さは３イ
ンチ以下である。この比較的短い長さにもかかわらず、
滞留時間は高回収率に対して充分なものである。ここに
示した低コスト使い捨て式の場合は３単位（１５００m
l）の流れを処理して６００〜７００mlの血漿を収集す
る。それによって少なくとも７５％の回収率を与える。
特定のプロセスに必要な場合は、もちろんその長さおよ
び全滞留時間を増すことができる。その上、膜内外圧を
高めて濾過工程を促進するように、血流を加圧すること
ができる。この装置は他の分離装置にも適用できるもの
である。他の液体懸濁液も血液よりかなり低い感度で分
離することができる。塩水や不純な水のような水を主成
分とした系は、前述の血液の場合よりも高速、小間隙で
膜濾過される。しかしながら、前述のように、所定の成
分は絶えず補給されるので、膜の高効率で詰まることな
く無限に働く。これらの要素は実質的に連続使用が期待
される高容積装置に対して特に重要である。
【００４４】図面の一定の比例に応じておらず、せん断
間隙並びにその変化は原理を説明するためにのみ示され
ていることが理解される。
間隙並びにその変化は原理を説明するためにのみ示され
ていることが理解される。
【００４５】第７図および第８図に示すように、外壁は
固定せん断境界として役立つのみならず他の働きもす
る。不凍溶液（エチレン・グリコール）中に凍結濃縮赤
血球を保存し、それによって赤血球は凍結するが不凍液
体マトリックスによって晶化および破壊を防ぐことは今
や一般的な方法である。赤血球、有用な温度領域に戻さ
れた後洗浄してそれらが懸濁されている溶液を除去しな
ければならない。凍結赤血球は予備濾過工程によって比
較的純粋な状態で貯蔵されるが、その処理は困難で高価
につく。従って、一般に、その濃縮体は白血球と白血球
の集合体（一緒に付着して「スノット(snot)」と呼ばれ
るどろどろした浮遊物質を形成する）を伴う。有害な担
体と共に白血球集合体の除去が主目的である。第７図と
第８図の分別装置は第１図〜第４図の装置の基本的構造
を利用するが、その外にそのような全ての異質物質から
濃縮赤血球を明確に分離できる特徴をもっている。
固定せん断境界として役立つのみならず他の働きもす
る。不凍溶液（エチレン・グリコール）中に凍結濃縮赤
血球を保存し、それによって赤血球は凍結するが不凍液
体マトリックスによって晶化および破壊を防ぐことは今
や一般的な方法である。赤血球、有用な温度領域に戻さ
れた後洗浄してそれらが懸濁されている溶液を除去しな
ければならない。凍結赤血球は予備濾過工程によって比
較的純粋な状態で貯蔵されるが、その処理は困難で高価
につく。従って、一般に、その濃縮体は白血球と白血球
の集合体（一緒に付着して「スノット(snot)」と呼ばれ
るどろどろした浮遊物質を形成する）を伴う。有害な担
体と共に白血球集合体の除去が主目的である。第７図と
第８図の分別装置は第１図〜第４図の装置の基本的構造
を利用するが、その外にそのような全ての異質物質から
濃縮赤血球を明確に分離できる特徴をもっている。
【００４６】スピンナ１４は前述のように駆動される
が、内部構造と流路系が若干異なる。スピンナ１４の主
長は中空円筒体であって、その外壁９０は前述のように
流れを妨げないため適当な横断面積をもった２つの縦み
ぞ９２によって相互に接続された周みぞ５２を含む。そ
の中空円筒体はねじ込みまたは接合する２つ以上の部品
を成形することによって容易に作製することができると
共に、材料並びに質量の節約を示す。スピンナ１４の下
端部において、各縦みぞ９２は別の半径方向導管９６を
介して短い中心軸マニホルド９４に通じる。スピンナ１
４の上端は円筒形ハウジング１２へ組み込んだ軸方向軸
受９８上を回転する。そして中心軸と同心の磁性リング
１００は前述のように遠隔駆動される。高いトルクを与
えるために、磁性リングの代りに高抗磁力磁石（図示せ
ず）の別な構成要素が使用される。スピンナ磁気構造体
と関連する駆動体間の鉛直方向の片寄りは第１図〜第４
図に示す装置からは異なり、外部駆動体がリング１００
に沿って中央に配置される。従って、磁場によって加え
られる偏寄力はスピンナ１４を各端部の軸受間に浮遊さ
せ、スピンナ１４の下端とハウジング１２の底部水平内
壁間に所定の間隙を作り、スラスト荷重を排除する。下
端部の回転シールは、ハウジングに着座し中心軸方向マ
ニホルドの側壁の周みぞ１０６に着座した穴付け端部軸
受１０４の回りに配置の半径方向Ｏ−リング１０２によ
って提供される。装置に分離装置を設置する前に、スピ
ンナ１４がＯ−リング１０２に対して下方へすべって
も、スピンナ１４は運転している時の偏寄用磁力によっ
て迅速に引かれて適当な隙間の位置に保持される。
が、内部構造と流路系が若干異なる。スピンナ１４の主
長は中空円筒体であって、その外壁９０は前述のように
流れを妨げないため適当な横断面積をもった２つの縦み
ぞ９２によって相互に接続された周みぞ５２を含む。そ
の中空円筒体はねじ込みまたは接合する２つ以上の部品
を成形することによって容易に作製することができると
共に、材料並びに質量の節約を示す。スピンナ１４の下
端部において、各縦みぞ９２は別の半径方向導管９６を
介して短い中心軸マニホルド９４に通じる。スピンナ１
４の上端は円筒形ハウジング１２へ組み込んだ軸方向軸
受９８上を回転する。そして中心軸と同心の磁性リング
１００は前述のように遠隔駆動される。高いトルクを与
えるために、磁性リングの代りに高抗磁力磁石（図示せ
ず）の別な構成要素が使用される。スピンナ磁気構造体
と関連する駆動体間の鉛直方向の片寄りは第１図〜第４
図に示す装置からは異なり、外部駆動体がリング１００
に沿って中央に配置される。従って、磁場によって加え
られる偏寄力はスピンナ１４を各端部の軸受間に浮遊さ
せ、スピンナ１４の下端とハウジング１２の底部水平内
壁間に所定の間隙を作り、スラスト荷重を排除する。下
端部の回転シールは、ハウジングに着座し中心軸方向マ
ニホルドの側壁の周みぞ１０６に着座した穴付け端部軸
受１０４の回りに配置の半径方向Ｏ−リング１０２によ
って提供される。装置に分離装置を設置する前に、スピ
ンナ１４がＯ−リング１０２に対して下方へすべって
も、スピンナ１４は運転している時の偏寄用磁力によっ
て迅速に引かれて適当な隙間の位置に保持される。
【００４７】本例におけるスピンナ１４は、エチレン・
グリコール、白血球集合体および食塩水を通過さすため
約７０μｍの孔径を有する表面膜またはフィルタ１０８
で被覆される。この用途に対しては６０〜１００μｍの
孔径が適当であるが、流動体および濾過体を通ることに
よって低下する赤血球のパーセントのような特殊な要素
に依存してその値は変えることができる。流動体が白血
球集合体を含まない。または少ししか含まない場合に
は、例えば約０．６μｍの孔径にすることができる。円
筒形ハウジング１２は膜またはフィルタ９８の長さと少
なくとも同じ長さの多孔質の円筒形内壁１１２を含む。
焼結ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリテトラフ
ルオロエチレンのような多孔質合成材料を使用すること
が望ましい。さらに大きな孔の使用が可能であるが、ま
た壁１１２はステンレス鋼のような微細なメッシュのス
クリーンやレーザー光線で孔を成形したものにすること
ができる。いずれの場合にも、壁１２は食塩水が濃縮赤
血球および随伴物質の流動体積に比例して迅速に浸透で
きる十分な気孔率を有する。その割合はそのような流動
体に対して１：１より若干低い値から２０：１の範囲に
できる。内壁１１２はハウジング１２の一部分によって
画定される外壁から隔離されている。そしてその間の空
間が食塩水用の入口１１７が結合されているプレナン１
１６を画定する。流入流動体は入口オリフィス１１８を
介してスピンナ１４とハウジング１２の内壁１１２間の
せん断間隙へ注入される。そして洗浄された赤血球は出
口オリフィス１１９の下端部から出される。必要なら
ば、装置へ流入する食塩水は、食塩水のスループット流
量を増す、または制御するためプレナム１１６内で実質
的に加圧される。
グリコール、白血球集合体および食塩水を通過さすため
約７０μｍの孔径を有する表面膜またはフィルタ１０８
で被覆される。この用途に対しては６０〜１００μｍの
孔径が適当であるが、流動体および濾過体を通ることに
よって低下する赤血球のパーセントのような特殊な要素
に依存してその値は変えることができる。流動体が白血
球集合体を含まない。または少ししか含まない場合に
は、例えば約０．６μｍの孔径にすることができる。円
筒形ハウジング１２は膜またはフィルタ９８の長さと少
なくとも同じ長さの多孔質の円筒形内壁１１２を含む。
焼結ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリテトラフ
ルオロエチレンのような多孔質合成材料を使用すること
が望ましい。さらに大きな孔の使用が可能であるが、ま
た壁１１２はステンレス鋼のような微細なメッシュのス
クリーンやレーザー光線で孔を成形したものにすること
ができる。いずれの場合にも、壁１２は食塩水が濃縮赤
血球および随伴物質の流動体積に比例して迅速に浸透で
きる十分な気孔率を有する。その割合はそのような流動
体に対して１：１より若干低い値から２０：１の範囲に
できる。内壁１１２はハウジング１２の一部分によって
画定される外壁から隔離されている。そしてその間の空
間が食塩水用の入口１１７が結合されているプレナン１
１６を画定する。流入流動体は入口オリフィス１１８を
介してスピンナ１４とハウジング１２の内壁１１２間の
せん断間隙へ注入される。そして洗浄された赤血球は出
口オリフィス１１９の下端部から出される。必要なら
ば、装置へ流入する食塩水は、食塩水のスループット流
量を増す、または制御するためプレナム１１６内で実質
的に加圧される。
【００４８】スピンナ１４の回転に伴い、食塩水は高面
積の横断流で多孔質壁１１２を浸透してせん断間隙に入
り、そこで赤血球は有毒担体および白血球集合体と共に
螺旋状に流下する。かくしてスピンナ１４の上端部にお
いては濃縮エチレン・グリコールが、瀘液が膜９８を通
過する際に同時に横断流食塩水の量を徐々に増しながら
通過し始める。次に外周への食塩水の一定導入は血液細
胞成分の最少汚染部に最初に作用する。食塩水は薄外皮
流全体を通過する際に、比率が増したエチレン・グリコ
ールおよび白血球集合体と混合する、そして希釈液と作
用し、またこの軽い物質を内側へ運ぶ。最高濃度の白血
球集合体および最も希釈された状態の食塩水と共に、有
毒担体は１０８に出会って装置から濾過排出される。比
較的大きな孔径の膜１０８は油性の白血球集合体を容易
に通す。一方有毒担体および食塩水はさらに容易に洗い
落とされる。小割合（典型的には１〜２％以下）の赤血
球も大孔を介して洗い落とされる。しかしこれは粘い白
血球集合体の除去と引換えに受け入れられる。回転する
細胞成分塊に対して精製食塩水の横断流（広い面積に渡
って分布するが半径方向には短い通路長を有する）は極
めて有効である。新しく注入された食塩水は流動部全体
を一定して横断移動する、そして有毒担体の静的または
よどんだプールを形成する可能性はない。従って、出口
オリフィス１１９において、精製された赤血球のみがせ
ん断間隙領域から装置を出る。典型的に、混合流する赤
血球、白血球集合体およびエチレン・グリコールの単位
体積当りの食塩水の体積は、小割合の食塩水のみが赤血
球流出流に存在することを十分保証する。しかしながら
必要ならば、流入流と食塩水流間の体積関係は流出赤血
球のヘマトクリット値を制御するために調整することが
できる。
積の横断流で多孔質壁１１２を浸透してせん断間隙に入
り、そこで赤血球は有毒担体および白血球集合体と共に
螺旋状に流下する。かくしてスピンナ１４の上端部にお
いては濃縮エチレン・グリコールが、瀘液が膜９８を通
過する際に同時に横断流食塩水の量を徐々に増しながら
通過し始める。次に外周への食塩水の一定導入は血液細
胞成分の最少汚染部に最初に作用する。食塩水は薄外皮
流全体を通過する際に、比率が増したエチレン・グリコ
ールおよび白血球集合体と混合する、そして希釈液と作
用し、またこの軽い物質を内側へ運ぶ。最高濃度の白血
球集合体および最も希釈された状態の食塩水と共に、有
毒担体は１０８に出会って装置から濾過排出される。比
較的大きな孔径の膜１０８は油性の白血球集合体を容易
に通す。一方有毒担体および食塩水はさらに容易に洗い
落とされる。小割合（典型的には１〜２％以下）の赤血
球も大孔を介して洗い落とされる。しかしこれは粘い白
血球集合体の除去と引換えに受け入れられる。回転する
細胞成分塊に対して精製食塩水の横断流（広い面積に渡
って分布するが半径方向には短い通路長を有する）は極
めて有効である。新しく注入された食塩水は流動部全体
を一定して横断移動する、そして有毒担体の静的または
よどんだプールを形成する可能性はない。従って、出口
オリフィス１１９において、精製された赤血球のみがせ
ん断間隙領域から装置を出る。典型的に、混合流する赤
血球、白血球集合体およびエチレン・グリコールの単位
体積当りの食塩水の体積は、小割合の食塩水のみが赤血
球流出流に存在することを十分保証する。しかしながら
必要ならば、流入流と食塩水流間の体積関係は流出赤血
球のヘマトクリット値を制御するために調整することが
できる。
【００４９】第９図は、単針差込み装置を備え、せん断
原理に基いて分別モジュールを用いた完全使い捨て式血
液処理セットを提供する本発明による装置の概略図であ
る。血液流または分離された血液成分と接触する装置の
全ての部分は低コストで使い捨てのものである、一方血
液のポンピング、検知および制御は分配装置の外から行
う。分別モジュール１２０は、モータおよび計器を内臓
した装置コンソール１２４に適当なプラケットまたは他
の手段で単にクランプまたは配置される。コンソール１
２４の構造は本開示のためには重要でないので模式図ま
たはブロック図で示されている。所定の位置にあると
き、モジュールの上端は駆動モータ１２８によって駆動
される磁気カップリング１２６内にはまる。それによっ
てモジュール内のスピンナを回転する。
原理に基いて分別モジュールを用いた完全使い捨て式血
液処理セットを提供する本発明による装置の概略図であ
る。血液流または分離された血液成分と接触する装置の
全ての部分は低コストで使い捨てのものである、一方血
液のポンピング、検知および制御は分配装置の外から行
う。分別モジュール１２０は、モータおよび計器を内臓
した装置コンソール１２４に適当なプラケットまたは他
の手段で単にクランプまたは配置される。コンソール１
２４の構造は本開示のためには重要でないので模式図ま
たはブロック図で示されている。所定の位置にあると
き、モジュールの上端は駆動モータ１２８によって駆動
される磁気カップリング１２６内にはまる。それによっ
てモジュール内のスピンナを回転する。
【００５０】モジュール１２０の底部からの血漿流は可
撓性管１３０を通り光学的ヘモグロビン検出器１３４お
よび管クランプ１３６を経て血漿収集びん１３２に入
る。ヘモグロビン検出器１３４は血液中にヘモグロビン
の光学的特性をもつ物質の通過を光学的に感知する適当
な市販の装置である。検出器１３４はオペレータ用表示
装置（図示せず）を作動する信号を発生するので、それ
によってクランプ１３６は手で閉鎖、またはソレノイド
制御によってクランプ１３６を作動する自動装置に信号
を送る。
撓性管１３０を通り光学的ヘモグロビン検出器１３４お
よび管クランプ１３６を経て血漿収集びん１３２に入
る。ヘモグロビン検出器１３４は血液中にヘモグロビン
の光学的特性をもつ物質の通過を光学的に感知する適当
な市販の装置である。検出器１３４はオペレータ用表示
装置（図示せず）を作動する信号を発生するので、それ
によってクランプ１３６は手で閉鎖、またはソレノイド
制御によってクランプ１３６を作動する自動装置に信号
を送る。
【００５１】装置の供血者側端部において、使い捨て静
脈注射針１２２は第１の接続部１４０を介して血液流入
管路１４２および戻り管路１４４に接続する、これら管
路は共に可撓性の使い捨て管である。血液流入管路１４
２への接続は第２の接続部１４６を介して行う。このＹ
形接続部の別の門口は、一方の門口において食塩水プラ
イミング管路１５０で食塩水を受け入れ、他方の門口に
おいて凝血抑止剤繰出し管路１５２で凝血抑止剤を受け
入れる第３の接続部１４８へ接続される。食塩水にプラ
イミング管路は注入の役割が実施されたときオペレータ
によってクランプ１５４で、或いは必要ならば自動的に
閉鎖される。食塩水は源１５６から管路１５７を経てコ
ネクタ１５８へ重力供給される。コネクタ１５８は食塩
水プライミング管路１５０と食塩水注入管路１６０（後
述）へ接続される。装置の上に位置する凝血抑止剤源１
６２も血液用管よりも小径である凝血抑止剤繰出し管路
１５２を通り、供血者のヘマトクリット値および血液繰
出し量に依存して所定繰出し量の凝血抑止剤を提供する
ため、ポンプ制御装置によって調整されるローラまたは
ぜん動ポンプ１６４を経て供給する。凝血抑止剤用ポン
プ制御装置１６５は、マイクロプロセッサー制御装置も
利用できるけれどもオペレータによって調節できる。そ
して種々の地点で血液流を検知し血液流を維持するため
に限度内の凝血抑止剤の繰出し量を調整する手段を含
む。供血者および差込み針１２２は装置よりも物理的に
高い位置にあるので、流入管路１４２の血液流は流れ始
め、供血者を静脈での吸引から保護するために重力によ
って少なくとも部分的に維持される。
脈注射針１２２は第１の接続部１４０を介して血液流入
管路１４２および戻り管路１４４に接続する、これら管
路は共に可撓性の使い捨て管である。血液流入管路１４
２への接続は第２の接続部１４６を介して行う。このＹ
形接続部の別の門口は、一方の門口において食塩水プラ
イミング管路１５０で食塩水を受け入れ、他方の門口に
おいて凝血抑止剤繰出し管路１５２で凝血抑止剤を受け
入れる第３の接続部１４８へ接続される。食塩水にプラ
イミング管路は注入の役割が実施されたときオペレータ
によってクランプ１５４で、或いは必要ならば自動的に
閉鎖される。食塩水は源１５６から管路１５７を経てコ
ネクタ１５８へ重力供給される。コネクタ１５８は食塩
水プライミング管路１５０と食塩水注入管路１６０（後
述）へ接続される。装置の上に位置する凝血抑止剤源１
６２も血液用管よりも小径である凝血抑止剤繰出し管路
１５２を通り、供血者のヘマトクリット値および血液繰
出し量に依存して所定繰出し量の凝血抑止剤を提供する
ため、ポンプ制御装置によって調整されるローラまたは
ぜん動ポンプ１６４を経て供給する。凝血抑止剤用ポン
プ制御装置１６５は、マイクロプロセッサー制御装置も
利用できるけれどもオペレータによって調節できる。そ
して種々の地点で血液流を検知し血液流を維持するため
に限度内の凝血抑止剤の繰出し量を調整する手段を含
む。供血者および差込み針１２２は装置よりも物理的に
高い位置にあるので、流入管路１４２の血液流は流れ始
め、供血者を静脈での吸引から保護するために重力によ
って少なくとも部分的に維持される。
【００５２】血液流入管路１４２は、無菌バリヤーを有
し管路をふさいだり別の流路へ導入することなく可撓性
管内の圧力変動を検知する形式の圧力変換器を通る。圧
力変換器１６６は、装置内の圧力不足が一旦始まったら
針の変位や管路の吸引のような有害な状態を示すので、
オペレータ用のアナログ表示装置の制御に利用される信
号を発生する。
し管路をふさいだり別の流路へ導入することなく可撓性
管内の圧力変動を検知する形式の圧力変換器を通る。圧
力変換器１６６は、装置内の圧力不足が一旦始まったら
針の変位や管路の吸引のような有害な状態を示すので、
オペレータ用のアナログ表示装置の制御に利用される信
号を発生する。
【００５３】血液流入管路は血液流ポンプ制御装置１７
２によって調節自在の流量にセットされるローラポンプ
１７０を経て、入口オリフィスにおいて分別モジュール
１２０で終わる。また、ローラポンプ１７０はＹ形接合
部１７６およびポンプ１７０を経て貯槽１８０へ通じる
血液流出管路１７４と作動的に関係する。貯槽１８０は
血液戻り管路１４４を連結した底部出口を含む可撓性の
使い捨て容器であって、一対の可動プラテン１８２、１
８３の間に配置される。プチテン１８２、１８３は、戻
り管路１４４上のクランプが貯槽１８０からの流出を遮
断するので、貯槽１８０に血液が満たされるとばね１８
４、１８５に対して横方向外側へそれぞれ逆方向に移動
できる。貯槽１８０が充分に満たされると、リミット・
スイッチ１８７が隣接するプラテン１８３によって作動
されて、細胞成分流が供給者へ戻されるべきことを示
す。これは、信号または表示に対応してオペレータによ
ってポンプ１７０を止めてクランプ１８６を開放するこ
とによって手動的に行うか、或いはそれらの動作は血液
流ポンプ制御装置１７２に接続した自動制御装置とクラ
ンプ制御装置１８８によって行うことができる。別のリ
ミット・スイッチ１８９は、プラテン１８２、１８３が
共に内側へ移動して供血者への戻し流の全てまたは実質
的に全てを示したときを検出するように位置決めされ
る。ばね１８４、１８５は、それらの移動長全体に渡っ
て実質的に一定で比較的低い力を提供し、従って供血者
への血液の穏やかで、溶血を含まない戻しを保証する形
式のものである。また、このためには機械的、空気また
は液圧式の装置も使用することができる。貯槽１８０は
装置から空気を逃がすために手動または自動的に閉じる
ことができる抜け口（図示せず）も含むことができる。
最も簡単な場合に、くさびのような分離装置１９０はプ
ラテン１８２、１８３を完全閉鎖位置から少し離すため
にプラテン１８２、１８３の間を手動または自動的に移
動できる。
２によって調節自在の流量にセットされるローラポンプ
１７０を経て、入口オリフィスにおいて分別モジュール
１２０で終わる。また、ローラポンプ１７０はＹ形接合
部１７６およびポンプ１７０を経て貯槽１８０へ通じる
血液流出管路１７４と作動的に関係する。貯槽１８０は
血液戻り管路１４４を連結した底部出口を含む可撓性の
使い捨て容器であって、一対の可動プラテン１８２、１
８３の間に配置される。プチテン１８２、１８３は、戻
り管路１４４上のクランプが貯槽１８０からの流出を遮
断するので、貯槽１８０に血液が満たされるとばね１８
４、１８５に対して横方向外側へそれぞれ逆方向に移動
できる。貯槽１８０が充分に満たされると、リミット・
スイッチ１８７が隣接するプラテン１８３によって作動
されて、細胞成分流が供給者へ戻されるべきことを示
す。これは、信号または表示に対応してオペレータによ
ってポンプ１７０を止めてクランプ１８６を開放するこ
とによって手動的に行うか、或いはそれらの動作は血液
流ポンプ制御装置１７２に接続した自動制御装置とクラ
ンプ制御装置１８８によって行うことができる。別のリ
ミット・スイッチ１８９は、プラテン１８２、１８３が
共に内側へ移動して供血者への戻し流の全てまたは実質
的に全てを示したときを検出するように位置決めされ
る。ばね１８４、１８５は、それらの移動長全体に渡っ
て実質的に一定で比較的低い力を提供し、従って供血者
への血液の穏やかで、溶血を含まない戻しを保証する形
式のものである。また、このためには機械的、空気また
は液圧式の装置も使用することができる。貯槽１８０は
装置から空気を逃がすために手動または自動的に閉じる
ことができる抜け口（図示せず）も含むことができる。
最も簡単な場合に、くさびのような分離装置１９０はプ
ラテン１８２、１８３を完全閉鎖位置から少し離すため
にプラテン１８２、１８３の間を手動または自動的に移
動できる。
【００５４】第９図に示す装置の操作における管路のプ
ライミングは血液流ポンプの作動に先立つ通常の安全手
段である。しかしながら、分別モジュール１２０のスピ
ンナで、ポンプ１７０はプライミングの後で作動して源
１６２からの適量（全血液流の血漿部分の体積流に関係
したものでその一部分）の凝血抑止剤を伴った流入血液
流を流がし始める。供血者から３０〜５０ml／分の血漿
供給流量で、典型的に約６００mlの血漿が１０〜２０分
で収集される。しかしながら、供血者のヘマトクリット
値並びに供血者のサイズおよび体重および他の要素が各
供血者の血液流量および血漿の寄与を実質的に変えうる
ことを決める。その結果、流入血液流全体または抽出さ
れた血漿に関連して特定割合の戻し流が存在するという
考えは安全でない。その上、ローラポンプによってもた
らされる傾向にある脈動は、分別モジュール１２０内の
変動または流入および流出間の瞬間的不同（これは細胞
物質のモジュールの膜の浸透をもたらす）をもたらす恐
れがある。そのような問題は血液流ポンプ１７０を使用
して血液の流入および流出量を制御することによって回
避される。その流出量の補給に加えて食塩水ポンプ１９
１による食塩水の流量はポンプ制御装置１９２によって
調整される。ローラポンプ１７０は、一対の対向ローラ
を有し管路１４２と１７４に関してそれぞれ対称的に配
置される形式のものが望ましい。従って各ローラは所定
の時点で同時に関係管路と係合および離脱する。かくし
て、係合時に生じる脈動はモジュール１２０の入口およ
び出口に現われ、血漿流には過度の膜内外圧は生じな
い。その共同作用が流れの瞬間的遮断時に膜の脈動を排
除する。その結果、流入および流出流の積極的なずれが
ある、そしてポンプ作用はローラポンプ１７０の形状に
よって物理的に決まるので補償する特徴を用いる必要は
ない。その上、モジュール１２０で抽出される血漿分の
量における示差は食塩水を細胞戻し流へ注入することに
よって安全に補償される。オペレータは、血漿の最大排
出量を安全値に限定するために食塩水ポンプ制御装置１
９２を使用してポンプの正味流量を調整することができ
る。ポンプ１７０は一定の回転に対して流入溶液と同一
の流出溶液の体積をずらす、または管の寸法が異なる場
合に１：１以外の一定割合をずらす傾向がある。一回転
当りで得られる食塩水の体積は塊に直接移すことができ
る。そしてこの補給は装置から安全に採ることができる
血漿の量を正確かつ確実に制御させることができる。ロ
ーラポンプ１７０のようなポンプは食塩水の注入流量を
変えるのに有利に用いられるが、食塩水管路の寸法もポ
ンプ１７０の使用または無使用で比例制御をするために
変えることができる。
ライミングは血液流ポンプの作動に先立つ通常の安全手
段である。しかしながら、分別モジュール１２０のスピ
ンナで、ポンプ１７０はプライミングの後で作動して源
１６２からの適量（全血液流の血漿部分の体積流に関係
したものでその一部分）の凝血抑止剤を伴った流入血液
流を流がし始める。供血者から３０〜５０ml／分の血漿
供給流量で、典型的に約６００mlの血漿が１０〜２０分
で収集される。しかしながら、供血者のヘマトクリット
値並びに供血者のサイズおよび体重および他の要素が各
供血者の血液流量および血漿の寄与を実質的に変えうる
ことを決める。その結果、流入血液流全体または抽出さ
れた血漿に関連して特定割合の戻し流が存在するという
考えは安全でない。その上、ローラポンプによってもた
らされる傾向にある脈動は、分別モジュール１２０内の
変動または流入および流出間の瞬間的不同（これは細胞
物質のモジュールの膜の浸透をもたらす）をもたらす恐
れがある。そのような問題は血液流ポンプ１７０を使用
して血液の流入および流出量を制御することによって回
避される。その流出量の補給に加えて食塩水ポンプ１９
１による食塩水の流量はポンプ制御装置１９２によって
調整される。ローラポンプ１７０は、一対の対向ローラ
を有し管路１４２と１７４に関してそれぞれ対称的に配
置される形式のものが望ましい。従って各ローラは所定
の時点で同時に関係管路と係合および離脱する。かくし
て、係合時に生じる脈動はモジュール１２０の入口およ
び出口に現われ、血漿流には過度の膜内外圧は生じな
い。その共同作用が流れの瞬間的遮断時に膜の脈動を排
除する。その結果、流入および流出流の積極的なずれが
ある、そしてポンプ作用はローラポンプ１７０の形状に
よって物理的に決まるので補償する特徴を用いる必要は
ない。その上、モジュール１２０で抽出される血漿分の
量における示差は食塩水を細胞戻し流へ注入することに
よって安全に補償される。オペレータは、血漿の最大排
出量を安全値に限定するために食塩水ポンプ制御装置１
９２を使用してポンプの正味流量を調整することができ
る。ポンプ１７０は一定の回転に対して流入溶液と同一
の流出溶液の体積をずらす、または管の寸法が異なる場
合に１：１以外の一定割合をずらす傾向がある。一回転
当りで得られる食塩水の体積は塊に直接移すことができ
る。そしてこの補給は装置から安全に採ることができる
血漿の量を正確かつ確実に制御させることができる。ロ
ーラポンプ１７０のようなポンプは食塩水の注入流量を
変えるのに有利に用いられるが、食塩水管路の寸法もポ
ンプ１７０の使用または無使用で比例制御をするために
変えることができる。
【００５５】戻し流は連続的でなくて、貯槽１８０内の
血液の予め決めた最大値がリミット・スイッチ１８によ
って感知されたときだけ起こる。この時、血液送りポン
プ１７０は停止し、クランプ１８６が開けられ、プラテ
ン１８２、１８３は貯槽１８０を徐々に圧縮するために
自由にされる。この圧縮は細胞成分を食塩水と共に戻し
管路１４４を介して高流量、例えば１００〜３００ml／
分で供血者へ戻す。流入を再び始める前に、くさびのよ
うな分離装置１９０でプラテン１８２と１８３とを瞬間
的に少し隔離するのが有利である。貯槽への圧力の開放
はパックされた細胞成分の少量を槽１８０へ返還させ、
血液細胞成分の残りがモジュール１２０の流入管路へ供
給されずにいるように供血者の血液を接合部１４０の先
へ吸込させる。
血液の予め決めた最大値がリミット・スイッチ１８によ
って感知されたときだけ起こる。この時、血液送りポン
プ１７０は停止し、クランプ１８６が開けられ、プラテ
ン１８２、１８３は貯槽１８０を徐々に圧縮するために
自由にされる。この圧縮は細胞成分を食塩水と共に戻し
管路１４４を介して高流量、例えば１００〜３００ml／
分で供血者へ戻す。流入を再び始める前に、くさびのよ
うな分離装置１９０でプラテン１８２と１８３とを瞬間
的に少し隔離するのが有利である。貯槽への圧力の開放
はパックされた細胞成分の少量を槽１８０へ返還させ、
血液細胞成分の残りがモジュール１２０の流入管路へ供
給されずにいるように供血者の血液を接合部１４０の先
へ吸込させる。
【００５６】必要ならば、さらに別の血液流貯槽を利用
できること、そして特に単針、使い捨て血液セットの必
要条件が満たされない場合に別のポンプ装置を使用でき
ることが理解される。
できること、そして特に単針、使い捨て血液セットの必
要条件が満たされない場合に別のポンプ装置を使用でき
ることが理解される。
【００５７】そのような装置の一例を第１０図に示す。
第１０図における部品および装置は第９図におけるよう
に符号をつけ、装置の変形（変体）のみを示し、重複す
る部分は簡潔のために省略されている。第１０図におい
て、血液流出管路１７４は、最上部の抜け口１９４およ
び血液戻し管路１４４が接続されている底部出口を有す
る透明または半透明の貯槽１９３へ血液細胞成分の残り
を供給する。貯槽１９６に隣接して配置されたレベル検
出器１９５は戻しポンプ制御装置１９６へアナログ信号
を送る。そして装置１９６は細胞成分流を供血者へ戻す
ために戻し用ローラポンプ１９７を適当な方向（反時計
回り）に回転させる。戻しポンプ制御装置１９６は、プ
ライミング操作中に血液または食塩水が戻し管路１４４
を介してポンプ１９７に達したとき逆方向（時計回り）
にも回転される。この回転は溶液を貯槽１９３の底部へ
供給すると共に、気泡が供血者へ戻される危険がないよ
うに戻し管路１４４から空気を追い出す。別の血液流ポ
ンプ２００と関連制御装置２０２はモジュール１２０の
入口側で使用される、一方別の流出ポンプ２０４とその
制御装置２０６は出口側で使用される。２つのポンプ２
００、２０４は所定の流量関係で作動される、その差は
血漿の流量である。貯槽１９３が所定のレベルまで満た
されると、レベル検出器１９５からの信号がポンプ２０
０、２０４を手動または自動的に停止させて、貯槽１９
３の内容物が供血者へ戻されるまで戻しポンプ１９７を
作動させる。送り出しが完了すると、戻しポンプを瞬間
的に逆作用させて血液細胞成分の残りを針１２２から戻
し管路１４４へ引き出す。従って全血のみが血液流入管
路１４２を関してモジュール１２０へ送られる。そのよ
うな配置は、食塩水の供血者への戻しを回避することに
よって血漿の蛋白質含量の希釈を抑制することが望まし
い場合に用られる。
第１０図における部品および装置は第９図におけるよう
に符号をつけ、装置の変形（変体）のみを示し、重複す
る部分は簡潔のために省略されている。第１０図におい
て、血液流出管路１７４は、最上部の抜け口１９４およ
び血液戻し管路１４４が接続されている底部出口を有す
る透明または半透明の貯槽１９３へ血液細胞成分の残り
を供給する。貯槽１９６に隣接して配置されたレベル検
出器１９５は戻しポンプ制御装置１９６へアナログ信号
を送る。そして装置１９６は細胞成分流を供血者へ戻す
ために戻し用ローラポンプ１９７を適当な方向（反時計
回り）に回転させる。戻しポンプ制御装置１９６は、プ
ライミング操作中に血液または食塩水が戻し管路１４４
を介してポンプ１９７に達したとき逆方向（時計回り）
にも回転される。この回転は溶液を貯槽１９３の底部へ
供給すると共に、気泡が供血者へ戻される危険がないよ
うに戻し管路１４４から空気を追い出す。別の血液流ポ
ンプ２００と関連制御装置２０２はモジュール１２０の
入口側で使用される、一方別の流出ポンプ２０４とその
制御装置２０６は出口側で使用される。２つのポンプ２
００、２０４は所定の流量関係で作動される、その差は
血漿の流量である。貯槽１９３が所定のレベルまで満た
されると、レベル検出器１９５からの信号がポンプ２０
０、２０４を手動または自動的に停止させて、貯槽１９
３の内容物が供血者へ戻されるまで戻しポンプ１９７を
作動させる。送り出しが完了すると、戻しポンプを瞬間
的に逆作用させて血液細胞成分の残りを針１２２から戻
し管路１４４へ引き出す。従って全血のみが血液流入管
路１４２を関してモジュール１２０へ送られる。そのよ
うな配置は、食塩水の供血者への戻しを回避することに
よって血漿の蛋白質含量の希釈を抑制することが望まし
い場合に用られる。
【００５８】第１０図に示す装置のさらに変形は、流出
血液ポンプ２０４からの直接接続管路２１２を介して第
２の戻し針２１０へ接続する点線で示す。この２本の針
は戻し流と流入流とを同時にさせ、中間貯槽のような体
積緩衝装置の必要がなくなる。供血者には不快感を与え
るけれども、２針系の治療的アフェレシスの場合に１針
系よりもしばしば多く用いられる。
血液ポンプ２０４からの直接接続管路２１２を介して第
２の戻し針２１０へ接続する点線で示す。この２本の針
は戻し流と流入流とを同時にさせ、中間貯槽のような体
積緩衝装置の必要がなくなる。供血者には不快感を与え
るけれども、２針系の治療的アフェレシスの場合に１針
系よりもしばしば多く用いられる。
【００５９】以上、本発明に従って図面と共に種々の形
および変形を記載、説明したが、本発明はそれらに限定
されなくて特許請求の範囲内の全ての変更および例示を
含むことが理解される。
および変形を記載、説明したが、本発明はそれらに限定
されなくて特許請求の範囲内の全ての変更および例示を
含むことが理解される。
【図１】本発明による血漿収集装置の部分破断、斜視図
である。
である。
【図２】第１図の装置の側断面図である。
【図３】第１図の装置の一断面図である。
【図４】第１図の装置の一部分の断面図である。
【図５】本発明による装置における種々のせん断値に対
する単位面積当りの血漿流量（縦軸）と単位面積当りの
血液流量（横軸）との関係グラフである。
する単位面積当りの血漿流量（縦軸）と単位面積当りの
血液流量（横軸）との関係グラフである。
【図６】種々の値の回転速度（縦軸）と間隙（横軸）に
対するせん断とレイノルズ数との関係を示すグラフであ
る。
対するせん断とレイノルズ数との関係を示すグラフであ
る。
【図７】白血球と有毒不凍溶液を随伴する濃縮赤血球塊
を洗浄するのに有用な第１図に示す装置の変形装置の部
分破断斜視図である。
を洗浄するのに有用な第１図に示す装置の変形装置の部
分破断斜視図である。
【図８】第７図の装置の側断面図である。
【図９】本発明による血漿搬出用の第１制御および全器
具を示す図式ブロック図である。
具を示す図式ブロック図である。
【図１０】本発明による血漿搬出用の別な装置を示す図
式ブロック図である。
式ブロック図である。
１２０……濾過モジュール １４２……入力チューブ １４４……返還チューブ １７０，２００，２０４……ローラポンプ １７２，２０２，２０６……ポンプ制御装置
Claims (16)
- 【請求項１】細胞懸濁液を受け入れるための細胞懸濁液
入口と、該細胞成分を実質上含まない濾液を排出するた
めの濾液出口と、濾液を除去した後残った細胞成分を排
出するための細胞成分濃縮液出口とを備えている細胞懸
濁液から細胞成分を実質上含まない濾液を分離するため
の精密濾過膜手段と、 細胞懸濁液をその供給源から精密濾過膜手段へ輸送する
ため細胞懸濁液入口と連通している可撓性入力導管手段
と、 残った細胞成分を精密濾過膜手段から輸送するための細
胞濃縮液出口と連通している可撓性出力導管手段と、 実質上細胞成分を含まない濾液を精密濾過膜手段から輸
送するための濾液出口と連通している濾液採取導管手段
と、 入口および出口導管手段に関して対称的に配置された第
１および第２の対向して離れているローラを有するぜん
動ポンプにして、第１のローラは、第２のローラが出口
導管手段と係合および脱係合に動くのと同時に入口導管
との係合および脱係合に動き、精密濾過膜手段内の不同
圧力サージをなくすため第１および第２のローラによっ
て発生する圧力脈動が同期化される前記ぜん動ポンプ を備えていることを特徴とする細胞懸濁液から細胞成分
を分離するための装置。 - 【請求項２】前記出口導管手段と連通し、残った細胞成
分へ添加剤溶液を導入するための添加剤導管を備えてい
る請求項１の装置。 - 【請求項３】添加剤導管に関連し、膜濾過手段によって
抽出された濾液の容積を補償するため添加剤導管を通っ
て添加剤溶液をポンピングするためのポンピング手段を
備えている請求項２の装置。 - 【請求項４】残った細胞成分をその供給源へ返還するた
めの手段を備えている請求項１ないし３のいずれかの装
置。 - 【請求項５】前記返還手段は残った細胞成分のある量を
集めるため出口導管手段と連通している貯槽と、そして
貯槽内の流体量に応答して貯槽内に集まった残った細胞
成分を供給源へ輸送するための返還制御手段を含んでい
る請求項４の装置。 - 【請求項６】貯槽は可撓性であり、そして返還制御手段
は貯槽を圧縮する手段を含んでいる請求項５の装置。 - 【請求項７】返還制御手段は貯槽圧縮手段の作動と同時
にぜん動ポンプの作動を停止するためぜん動ポンプへ作
動的に接続されている請求項６の装置。 - 【請求項８】返還制御手段は貯槽中の流体量があらかじ
め定めたレベルに等しくなったかまたはそれを越えた時
貯槽圧縮手段を作動させ、そして貯槽中の流体量があら
かじめ定めたレベルを下廻った時貯槽圧縮手段の作動を
停止させる請求項５または６または７の装置。 - 【請求項９】精密濾過膜手段は回転膜よりなる請求項１
ないし８のいずれかの装置。 - 【請求項１０】細胞懸濁液は全血であり、濾液は血漿で
あり、そして細胞濃縮物は赤血球を含んでいる請求項１
ないし９のいずれかの装置。 - 【請求項１１】細胞懸濁液を受け入れるための細胞懸濁
液入力と、細胞懸濁液が当該回転膜手段へ輸送される間
細胞成分へ損傷なしに回転膜手段から離れる細胞成分の
運動を発生させるための回転膜手段と、回転膜手段を通
って実質上細胞成分を含まない濾液を引出すための手段
であって濾液を排出するための濾液出力を含んでいる濾
液引出し手段と、濾液に乏しい細胞懸濁液排出するため
の細胞濃縮液出口とを備えた細胞懸濁液から濾液を分離
するための分離手段と、 細胞懸濁液入力と連通し、細胞懸濁液をその供給源から
分離手段へ輸送するための入力導管手段と、 細胞濃縮液出口と連通し、、細胞濃縮液を分離手段から
その供給源へ分離手段をバイパスする通路を通って細胞
懸濁液を分離手段への再循環なしに返還するための出力
導管手段と、 濾液出力と連通し、濾液を分離手段から輸送するための
濾液収集導管手段と、 入力導管手段と関連し、それを通る流体をポンピングす
るための第１のポンピング手段と、 出力導管手段と関連し、それを通る流体をポンピングす
るための第２のポンピング手段と、 第１および第２のポンピング手段を相互接続し、入力導
管手段中の流体流量を出力導管手段中の流体流量に関し
所望の値に維持し、それによって細胞懸濁液が１回通過
で膜分離手段を通って進行する間濾液導管手段内に所望
の最適流量を維持するように、第１および第２のポンピ
ング手段の間に選定された流量関係を確立するためのポ
ンプ制御手段 を備えていることを特徴とする細胞懸濁液から損傷を受
け易い細胞成分を分離する装置。 - 【請求項１２】入力および出力導管手段は可撓性チュー
ブを含み、第１および第２のポンピング手段は一方は入
力導管手段と作動的に接触し、他方は出力導管手段と作
動的に接触する別々のローラポンプを含んでいる請求項
１１の装置。 - 【請求項１３】出力導管手段は、細胞濃縮液のある量を
集めるための貯槽と、そして貯槽中の流体量に応答して
貯槽中に集められた細胞濃縮液をその供給源へ輸送する
ための第３のポンピング手段を含んでいる請求項１１ま
たは１２の装置。 - 【請求項１４】第３のポンピング手段は、貯槽中の流体
量があらかじめ定めたレベルと等しいかそれを越えた時
貯槽から流体を輸送するように作動し、貯槽中の流体量
が該レベルを下廻った時作動を停止する請求項１３の装
置。 - 【請求項１５】第３のポンピング手段は、第３のポンピ
ング手段の作動を第１および第２のポンピング手段の作
動と同時に停止するため第１および第２のポンピング手
段へ作動的に接続されている請求項１３または１４の装
置。 - 【請求項１６】細胞懸濁液は全血であり、濾液は血漿で
あり、細胞濃縮液は赤血球を含んでいる請求項１１ない
し１５のいずれかの装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44947082A | 1982-12-13 | 1982-12-13 | |
| US449470 | 1982-12-19 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58233797A Division JPS59155758A (ja) | 1982-12-13 | 1983-12-13 | 血液の分別装置および分別法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03247345A JPH03247345A (ja) | 1991-11-05 |
| JPH0611321B2 true JPH0611321B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=23784284
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58233797A Granted JPS59155758A (ja) | 1982-12-13 | 1983-12-13 | 血液の分別装置および分別法 |
| JP3022766A Expired - Lifetime JPH0611321B2 (ja) | 1982-12-13 | 1991-01-22 | 細胞懸濁液濾過装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58233797A Granted JPS59155758A (ja) | 1982-12-13 | 1983-12-13 | 血液の分別装置および分別法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0403031A3 (ja) |
| JP (2) | JPS59155758A (ja) |
| AT (1) | ATE60236T1 (ja) |
| AU (6) | AU575032B2 (ja) |
| CA (1) | CA1258053A (ja) |
| DE (2) | DE3382681T2 (ja) |
| NZ (1) | NZ206570A (ja) |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1258053A (en) * | 1982-12-13 | 1989-08-01 | Halbert Fischel | Blood fractionation system and method |
| CA1228025A (en) * | 1983-05-20 | 1987-10-13 | Paul I. Terasaki | Method and composition for isolating white cell elements |
| EP0277660B1 (en) * | 1983-12-20 | 1993-08-04 | Membrex, Inc. | Filtration method and apparatus |
| DE3480588D1 (de) * | 1983-12-20 | 1990-01-04 | Hembrex Inc | Filtrierverfahren und vorrichtung. |
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