JPH07504114A

JPH07504114A - 生体維持装置

Info

Publication number: JPH07504114A
Application number: JP6515325A
Authority: JP
Inventors: ススマン，ノーマン・エル; ケリー，ジェイムズ・エイチ; ロブデル，ドーン・ディー
Original assignee: ヘパティックス・インコーポレイテッド
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1995-05-11
Also published as: KR950700095A; WO1994014496A1; US5368555A; EP0637258A1; CA2129427A1; AU5954794A; AU662874B2; EP0637258A4

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】

生体維持装置本出願は、参考として１９９１年５月１６日に出願された米国特許出願第０７１５２４．０７５号、１９９２年ｌＯ月２３日ニ出願された米国特許出願第０７７９６５、４４８号（米国特許出願第０７７５２４．０７５号の一部継続出願）、およびＰＣＴ公告第Ｗ０９１／１８０８７号をここに組み入れて成るものである。技術分野本発明は生体維持装置ならびに患者の生命を維持する方法、特に特定の生体器官、例えば肝臓、腎臓、等の機能に似たあるいはこれらを維持する細胞ラインを有する生体維持装置に関するものである。以下の本文において詳細に述べる本発明の具体的な態様は肝臓に関するものであるが、この維持装置はまた他の器官にも使用できるものである。本装置の構成部分は中空繊維カートリッジ、連続継代性培養細胞系となりつる生物活性細胞、およびポンプ系統から成るものである。中空繊維カートリッジ簡単に言うと、中空繊維カートリッジは複数の中空繊維を含んで成るチューブを構成するものである。その中空繊維はポリスルフォンや酢酸セルロースのような数多くの物質から作ることができ、そして色々な直径を持っていてよい。そのカートリッジは２つの空間、すなわち毛細管内空間（ＩＣ３）および毛細管外空間（ＥＣ３）をもっている。ＩＣ８は繊維の内部からなる空間であり、カートリッジの端部の開口に通じている。ＥＣ３は繊維の外側とカートリッジの外皮との間の空間であり、これは例えば第１図に示すように側部の開口に通じている。これら２つの空間は血液透析の基本をなすものであり、血液の連続流が１方の空間を通過し、そしてもう１方の空間を通過する流体の連続流（すなわち透析液）に対してこれを透析する。これら２つの流体流間で行われる交換の種類は膜の性質によって決められるが、通常は水および小サイズから中ｆ（ズの分子の移行がその目的である。血液はその流れがあまり乱流性でないので通常は毛細管内空間を通過し、そして凝血は抑えられる。この装置は逆の方向に機能させることもでき、すなわち、血液を［ＩＣ３に導入し透析液をＩＣ８に導入するというようなことである。本出願の記載では便宜上従来の方向においての使用について述べるが、この装置はその逆の方向においても同様に充分に機能しうることが認められる。背景技術肝臓機能の６０％を超える急激な低下は生存のために極めて危険であるということが知られている。また、慢性肝不全の患者は外科的処置や感染のような代謝ストレスにより肝機能停止となる過程にあり得るということも知られている。肝臓は血液から不純物を取り除く働きをし、そしてそれらを有用な化合物として再利用するかあるいはそれらを腎臓によって排泄される無害な排泄物に変える。肝臓が正常に機能しないと、生体はその正常な代謝バランスを維持できなくなって、そして毒素が蓄積しあるいは肝臓がもはや重要な栄養素を合成しなくなるために多くの器官は機能を停止する。肝臓の機能は完全にはわかっていないが、血液透析または血液潅流により血液から毒素を単に除去することにより患者の症状が軽減されるようなものではない。これらの方法によって毒素を除去することは患者の症状の１つまたはそれ以上の様相、たとえば酸−塩基バランスや精神状態を改善しつるが、全体の症状には影響を与えることはなく、死亡率は改善されない。肝臓は再生可能なたった１つの器官であるが、重い肝機能不全があればそのような再生を行える最適代謝環境は提供されない。急速に悪化する患者にあっては、今日のたった１つの好結果をもたらし得る処置は不能となった肝臓を除去しＦｔ −からの肝臓を移植することである。しかしながら、肝臓移植にはいくつかのリスクが伴うことが懸念される。それらは、可能な時間内で適合器官を手に入れなくてはならないこと、その器官を患者に輸送すること、１０ないし２０％の死亡率を伴う危険な外科手術であること、移植器官の拒絶反応が続く危険のあること、そして手術および患者の術後医療に費用がかかることである。上記のようなことから、肝臓維持装置の使用を可能とするためには、代謝ストレスから回復するまでの間怠者を維持できること、適当な器官が入手できるまでの間肝臓移植希望者の生命を維持できること、そして移植後にその移植された肝臓が順調に機能しそして充分にその患者の生命を維持できるようになるまでの間怠者を維持できることが必要である。この問題の解決には、代謝活性肝臓補助装置、すなわち機能する肝臓細胞を持つものを提供することがある。そのような装置を提供することにはかつて体外血液療法において遭遇しなかったいくつかの問題点がある。これらの問題点とは、特に次のようなものである。一細胞生存能力を維持するために連続的に酸素を供給する必要があること、一繊維が破損した場合に細胞がＩＣ８中に移動することを防ぐためにＩＣ３からＥＣ３へのプラスの圧力傾斜を維持する必要があること、−凝血因子の濃縮を抑え、こうしてカートリッジ内での凝血の可能性を低下させるために［ＩＣ８を潅流させる必要があること、−ＥＣ３中での細胞の連続生存能力をチェックするためにＥＣ８中の流体を監視する必要があること、一細胞により分泌された蛋白質を補給するためにＥＣ３から患者の血液流へと流体を戻す必要があること、そして−さらに別の処置の必要性があるかどうかをチェックする間にカートリッジの代謝必要物を一時的に維持する必要があること、である。体外血液療法たくさんの血液浄化装置が入手可能である。それぞれの場合、血液流および全体の操作の制御は極めて重要であり、ポンプ　系統がこれを作動させるための特殊なニーズを満足するものとして使用されてきた。しかしながら、これらの従来の装置のどれもが上記にその概要を述べた特殊なニーズを満足するものではない。それらの欠点を下記に述べる。血液透析血液透析は心臓から流出する血液流の２５％までを処理する体外血液治療の一形態である。それはずば抜けて最も広く行われている体外療法であり、米国では年間的１００．０００人の患者に対して行われそして約１５．０００．０００の治療を必要としている。その治療は過去２５年の間、より長く生存する患者人口のたゆみない伸びと共に日常的に行われてきた。血液透析において最も広く使用される形態は長期間欠血液透析（ＣＩＨＤ）であり、ごれは血液を透析液を使用して浄化するものである。透析液は患者からの毒素をその透析液へと拡散させることを促進し、かつ塩および酸−塩基バランスを患者の血液状態に回復させるように構成された塩の溶液である。ＣＩＨＤにおいては、患者の血液は膜を通してかなりの量の透析液に曝される。ＣＩＨＤ法および装置においては、一般にその透析液は塩の濃縮物と水とからオンラインで作成する。一般に、透析液に使用する水は逆浸透により作成する。透析液は常に半透膜（これは微生物を通さない）によて血液流から隔離されているので、殺菌もまた発熱物質の除去も必要としない。従って、ＥＣ３からの流体は患者の血液流中へ再循環されることはない。従来の血液透析では流体バランスを注意深く管理することもまた必要である。血液透析において最も重要な点の１つは、限外濾過の制御、すなわち患者から過剰な体液を除去しないようにすることである。患者から過剰な体液を除去したりあるいはその体液の除去が不十分であったりすることは致命的なものとなることがある。従って、従来の血液透析のハードウェアおよびソフトウェア装置のかなりの部分は、いつでも適当な患者の体液を監視し、制御しそして確実なものとするように向けられている。従来の透析操作のもう１つの欠点は、従来の装置は１人の患者に対して約４時間も操作するということである。連続静脈−静脈血液透析（ＣＶＶＨＤ）は、治療が数日間続く技術である。しかしながら、流体、電解質および酸−塩基バランスがその目標であると同時にまた副作用の検知から極めて重要な問題源でもあり、そしてＥＣ５からの流体を患者の血液流に戻すことができないという点において、ＣＶＶＨＤはＣＩＨＤと同じ欠点を持っている。さらにまたもう１つの欠点は、たとえば患者の肝臓の機能をチェックするために血液流を一旦その装置から外してしまうと現存のハードウェアではもはや代謝活性装置を維持することが不可能となることである。木炭血液潅流従来装置の１例は、米国特許第４．２０９．３９２号に開示された携帯用肝臓補助方法および装置である。この装置では約５ないし５０ミクロンの平均孔径を持つ複数の微孔性膜を持つ血液濾過膜（血しよう分離装置）と、肝臓毒素の吸着のための滅菌可能な使い捨て吸着剤カートリッジとを使用する。患者からの血液をその血しよう分離装置を通過させて、そして実質的に全ての肝臓毒素を含む動脈血の流体部分をその血液から除去する。こうした後に、その血液濾液を活性炭型吸着剤カートリッジを通過させ、そしてその脱毒素した血液濾液をバルブ調節装置を介して細かいサブミクロン細粒濾過装置を通して濾過することによって細菌、吸着剤および発熱物質がある場合にはこれらを除去し、そしてこうして脱毒素した血液濾液を貯蔵装置に送る。この脱毒素した血液濾液は好ましくは加熱し、適当なｐＨおよび電解質レベルをもつかどうかチェックし、そうした後についで患者の血液に戻すかあるいは血液濾液の閉回路ループへと再循環させる。この従来装置は、閉回路ループ　装置であるが、また幾つかの欠点がある。たとえば、血しょう分離装置が必要であり、その方法は血しょう分離操作の概念の下での操作を対象とする。血しょう分離操作は一般に４ないし６時間以上もの間連続して行うものではないことからこれには問題がある。また更に、血しょうは全血の酸素運搬畦に欠けている。代謝活性細胞はこれらの状況下では酸素欠乏状態になるであろう。この問題は閉回路血液濾過ループの使用により更に悪化するであろう。なぜならその使用は更に血しょうの酸素欠乏をもたらすことになろうからである。更にまた、血液濾液は生理食塩液と混合し、そして血液を患者に補給するのに必要とされる貯蔵装置に一時的に貯蔵しておく。その上また、血液濾過膜の孔径はかなり大きく、０．１ないし０．５ミクロンのレベルである。この種の繊維は生存細胞にとって潜在的に有害な免疫’ｊ口ｔ’）ンの毛細管外空間への通過を可能なものとしてしまう。そして最後に、この装置は一旦血液流をその装置から外してしまうともはや代謝活性装置を維持できない。血しょう瀉血（プラズマフエレーゼ）もう１つの従来型の装置は血しょう瀉血装置であり、これもまたカートリッジを使用して利用できる。血しょう瀉血は血液を血しょう画分（限外濾過分）と、血液の約４５体積％を構成する細胞成分画分（赤血球、白血球、および血小板）とに分離するものである。この処置はその血液の血しょう画分中に循環する毒性物質を持つ患者に行う。その限外濾過分を約５０ないい００ｍ１／分の速度でカートリッジの毛細管外空間に導入し、そしてその細胞成分を交換液と共に患者に戻す。この血しょう瀉血装置はこれを細胞を基礎とする治療用の維持装置としては使用できないものとする−ようないくつかの欠点がある。第一に、血しょう瀉血は体液除去を目的として構成されているものであって、その限外濾過分を患者に戻すというようなものではないことである。第二に、限外濾過分生の細胞性要素はなんら脅威とはならないので系内濾過手段はその装置の一部ではないことである。第三に、これは限外濾過分を中途採取（サンプリング）できるようには構成されていないことである。第四に、細胞が逆洗浄されて血液流中に戻る危険がないのでＩＣ３からＥＣ８への直接的なプラスの圧力傾斜を確実につける必要がないことである。第五に、この装置は大量の生存細胞を維持するのに充分な流体速度を達成することができないことである。第六に、この装置は一旦血液流がその装置から外されるともはや代謝活性装置を維持できなくなることである。限外濾過血しょう瀉血に極めて関連のある方法として限外濾過がある。これは、上記したように、透析に続く、あるいはこれと組み合せた基礎操作として使用できる。限外濾過は約１０．０００より多い、そして通常は少なくとも４０．０００ないし５０．０００の分子量を持ちそして血液細胞等を含む巨大分子物質を濾去してその血液の限外濾過された残留水性部分からとり除くためのものである。限外濾過は、血液を血しょうと細胞成分とに分離するものではなく、その代わりに細胞成分と血しょうの部分とを含む巨大分子画分と、老廃物として除去されなくてはならない低分子画分とにに分離するものであるという点において血しょう瀉血と異なるものである。このプロセスでは限外濾過分の流速を注意深く制御する必要がある。この装置は血しょう瀉血に関して上記したと同じ理由から生体維持装置の目的には適していない。以上に説明したように、上記の従来装置および方法は幾つかの欠点があって、これらを生体維持装置に使用するのは適当でない。発明の開示従来法の上記したような問題点に鑑み、本発明の目的は、速い流体速度をもちそして患者を安全に監視することにできる、肝臓のような生体器官を維持するための新規な改良された維持装置ならびに方法を提供することである。本発明の第二の目的は、処置の間中カートリッジ中の細胞の生存能力を維持する生体維持装置を使用して処置を行う手段を提供することである。第三の目的は、ＩＣ３からＥＣ３への圧力傾斜を治療の間中連続して維持する装置を提供することである。第四の目的は、透析液が血液等を脱毒素することを必要としないように構成された維持装置を提供することである。第五の目的は、患者のバランス（体外回路に再循環される流体以外の）を著しく変えることがなくしかも患者からとり除いた体液の体積を連続的に正確に測定しそして制御することのできる閉鎖ループ　装置を提供することである。本発明の第六の目的は、連続的に操作可能な生体維持装置を提供することである。第七の目的は、患者に戻される血液が滅菌してありそして発熱物質を含まないものである装置を提供することである。第への目的は、限外濾液を滅菌下にそして発熱物質を含まない状態で患者の血液流に戻す装置を提供することである。第九の目的は、都合の悪いことがおっこた場合に処置を自動的に中断することが確実におこなえるように制御した生体維持装置を提供することである。弟子の目的は、異常警報に対応することを除いては連続的に人体を監視することを必要としない生体維持装置を提供することである。弟子−の目的は、生物活性装置の酸素供給を監視できる生体維持装置を提供することである。弟子二の目的は、患者にそれを接続していない不定期間に患者自身の器官の機能を調べることができるような能力を持てるように代謝活性装置（例えば、人工臓器）を維持できるようにした生体維持装置を提供することである。本発明によれば、上記の目的は、閉鎖ループ装置を持ち、しかも中空繊維製またはそれに類似したカートリッジ中に配置した細胞を含む生体（たとえば、肝臓）補助装置と一緒に使用するように構成してありそして血液が患者からそのカートリッジを通って流されそして患者に戻されるようにしである生体補助および維持方法ならびに装置により達成される。血液流の小画分を連続的に限外濾過しそして細胞空間を通過させ、カートリッジの繊維が無傷状態であることをチェックし、患者にとって潜在的に有害な細胞があればこれらを除去するために濾過し、そしてこうした後に血液流に戻す。安全チェックを行いながらのこの二元的流体路、ＥＣ３から患者の血液流へと流体を戻すことおよび細胞が患者へ戻ることを防ぐ機構が本発明の特徴の一部である。更に詳細に述べるならば、本装置は生体補助装置と、１つの端部を患者に接続し第２の端部をカートリッジのインプット部に接続して処置済みの流体をこれに戻すようにした入路（「動脈」）ラインと、１つの端部をカートリッジに接続し第２の端部を第２のラインに接続した細胞ラインであってそしてカートリッジの漏れを発見しそして放出された細胞が患者の血液に戻るのを防ぐ機構を有しているような細胞ラインと、この生体維持装置の操作を制御するための制御装置とからなるものである。本発明による患者の血液または体液の処置方法は、流体改質（たとえは、脱毒素）装置と一緒に使用するように改造されたものであり、患者から体液を取り出し、この体液を処置する条件に合うようにした流体改質装置を通過させ、ここでその流体改質装置は半透膜を持ち１０．０００ないし２５０．０００の間、好ましくは７０．０００の分子量のものをカットするものであり、その流体改質装置の毛細管外空間から流体流を取り出してその毛細管外空間からの流体が改質されたかどうかを調べ、そして改質された流体を患者に戻すことからなるものであって、ここでその生体補助装置は１０．０００ないし２５０．０００の間、好ましくは６０．０００ないしａｏ、　ｏｏｏの間の分子量を持つ蛋白質を濾過できるものであり、そして流体をこの装置を通過させ、そしてその半透膜を横切って分子を分散させることにより、かつまたその膜を横切ってＥＣ５へと限外濾液を通過させることによって改質するものである。患者に戻される限外濾液はＥＣ３中において細胞の合成産物をもってこれを補給する。本生体維持装置は、集中治療系で操作されるように構成されており、そして人工腎臓処置、治療用向しょう交換、心臓切開手術、普通の経静脈法などにおいて使用されるものと同じようなプラスチックチューブを通して患者の血液を治療装置（たとえば、人工肝臓カートリッジ）に送り届けるというような体外装置である。更に、そのチューブ系およびそこを流れる血液流の圧力はこの体外回路の多くの箇所において監視できるようになっている。これらの圧力モニターは血液透析および治療用向しよう交換装置において使用されるものと同じようなものである。この制御装置ではポンプを介しての流体制御を行うことでき、そしてこれはそれらの圧力を監視し、かつ空気が患者に送入されないことを確実なものとするために患者への循環（静脈）ラインを監視する。この制御装置はまた流速および警報レベルをセットしそして測定された圧力を表示する操作者間インターフェイス（接点回路）を有している。この装置は透析液を利用しないので、それに付随する問題、特にその作成、品質管理および流量制御を心配する必要がない。更にまた、この装置は閉回路形状を持つものであって、その間に生体補助装置および細胞ラインとを設置して患者は第一および第ニラインをそれに接続するようにしであるので、患者の体液バランスが著しくくずれることはなく、しかも患者の体液バランスの制御の問題は起こらない。上記したように、従来の血液透析機での処置における重大な問題点の１つは患者から過剰な体液を取り出さないようにこれをコントロールすることである。従来の血液透析用ノー−ドウエアーおよびソフトウェア−のかなりの部分は適当な体液を取り出すように監視し、制御しそしてそれを確実なものとすることに向けられている。本発明の方法ならびに装置では患者の体液バランスを著しくくずすようなことはない。従って、体液バランスに関するこれらの血液透析の問題を心配する必要がない。さらに、本発明の装置は集中治療装置またはその他の特別な装置体系において数日間の間はとんど連続的にしかも人手による管理を行うことなく操作できる。図面の簡単な説明第１図は、本発明による生体維持装置の生体補助装置用のチューブ接続系統を示す体系図である。第２ａ図は、第１図に示す装置において使用するチューブ系統の血液回路を示す体系図である。第２ｂ図は、第１図に示す装置において使用するチューブ系統の限外濾液回路を示す体系図である。第３図は、第１図に示す生体維持装置に使用するように組み立てた合体チューブ系統を示す体系図である。第４図は、本発明の制御装置の正面図である。第５図は、本発明で使用する生体補助装置の全体図である。第６図は、カートリッジに酸素供給するようにしたチューブ系統の改変態様を示す体系図である。第７図は、血液回路の全体図を示す。第８図は、点滴注入室部とカートリッジとの間にわたる血液回路の動脈ラインを示す。第９図は、血液回路の三日（たとえば、Ｙ−字型の）チューブ接続様式を示す。第１０図は、限外濾液回路の全体図を示す。第１１図は、限外濾液回路の限外濾液ラインを示す。第１２図は、限外濾液回路のフィルターラインを示す。第１３図は、１２才の少女について本発明の生体補助装置を使用した結果を特に本発明の装置での治療中における患者のガ５’）’ｔ−１除去能（ＧＥＣ）の増加についてグラフにより示すものである。好ましい態様の詳細な説明本発明の好ましい態様を第１図ないし第５図を参照して以下に説明する。２つの個々の静脈カテーテル（図示していない）または二重内腔静脈カテーテル３００等のいずれかに接続させた患者２００の体液（たとえば、血液）を改質（たとえば、調節、脱毒素、等）する外部生体（たとえば、肝臓）補助装置Ｉは、その患者２００から導かれる「動脈」ライン２に接続した入口部を持ち、このライン２はその患者からの血液を受け取るためのものである。この生体補助装置ｌの出口部は、改質した体液をその患者に戻す「静脈」ライン３に接続されている。ここでは「動脈」および「静脈」は入路および帰路ラインを意味するものとして使用する。二重内腔カテーテルを使用することは入路および帰路が同一の血管に対するものであることを意味する。この用語は体外回路の記述において一般に使用されているものであって、ここでは便宜のためにこれを使用する。一般にこの二重内腔カテーテルを使用する静脈血管は大腿部静脈、鎖骨上静脈、または内部頚静脈である、この二重内腔カテーテルの使用ならびに操作は周知である。さらにまた、この生体補助装置はその装置を介して血液をポンプで圧入するために使うようないかなる外部要素も使うことな〈従来から使用されてきたものである。特例として、生体補助装置を６８才の患者に使用し、この場合はその患者の動脈流をこの装置を介してポンプで圧入することもあった。本発明の装置と一緒に使用するのが好ましいこの外部生体補助装置の１例としてはパイラー（Ｂａｙｌｏｒ）医科大学から市販されていてＣ３Ａと呼ばれる細胞ラインがある。この細胞ラインは中空繊維カートリッジ中に挿入されていてその外部生体補助装置カートリッジを形成するように構成されている。以下に述べるように、この態様の生体補助装置は体外肝臓補助装置（ＬＡＤ）である。ここで使用する「繊維」とは、酢酸セルロースのような半透過性材料でなりそして約２００μの内径と約３０μの厚みを持つ円筒状繊維を好ましくは意味するもである。しかしながら、この繊維は別の形状ならびにこれらと異なる内径および厚みを持つものであっても良い。その中空繊維カートリッジの特徴は、複数の繊維からなりそしてＥＣ８およびＩＣ３への独立した入路を可能とする外皮を持つことである。ここで使用する肝臓補助カートリッジおよび細胞ラインをさらに詳細にみると、細胞系はヒト肝細胞の特性のほとんどを保持している胚芽細胞腫由来の肝臓細胞系である。ここで言う「胚芽細胞腫」とはその原因がまだ分かっていない肝臓腫瘍であるが、腫瘍抑制遺伝子の不活性化が原因しているものであると推測される。「肝細胞」は、通常のヒト肝臓にとって代表的なものである代謝機能をつかさどる通常のヒト肝臓細胞系を意味するものである。この細胞系は定性的かつ定量的に肝臓を擬態することができる。またこの細胞系は例えば解糖作用、糖質新生、糖生成および尿生成といったいろいろの中枢代謝経路の平常レベルに近いものを発現する。更にまた、これらの細胞は平常レベルに近いアルブミンおよびその他の血清蛋白を合成し、高レベルの肝臓特異性転写因子を持ち、そしてヒト肝細胞の構造ならびに極性特質を表すものである。この細胞系は公知の胚芽細胞腫細胞系、ＨｅｐＧ２由来のものである。ここで「由来」とは、その細胞系が所定の選択された方法によってＨｅｐＧ２から得られるかあるいはこれをクローニングしたものである事を意味する。）ＩｅｐＧＺ系は正常なヒト肝細胞のある種の特性を表すヒト胚芽細胞腫細胞系である。この細胞系は米国特許第４．３９３．１３３号に開示されてあり、Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｔｙｐｅ　Ｃｕ１ｔｕｒｅ　Ｃｏ１１ｅｃｔｉｏｎ　（ＡＴＣＣ；　Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ、　ＭＤ）からＡＴＣＣＮｏ、　８８８０６５として入手できる。この細胞系の特徴は、Ｄａｒｌｉｎｇｔｏｎ等のＩｎ　Ｖｉｔｒｏ　Ｃｅ１ｌｕｌａｒ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　２３：３４９−３５４、Ｋｅｌｌｙ等のＩｎ　Ｖｉｔｒｏ　Ｃｅ１ｌｕｌａｒ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　２５：２１７−２２２、Ｄａｒｌｉｎｇｔｏｎ、　Ｇｊ、のＭｅｓｈ、　Ｅｎｚｙｍｏｌ。１５１：１９−３８　（１９８７）　、Ｔｈｒｉｆｔ、　Ｒ，Ｎ１等のＪ、　Ｌｉｔ）、　Ｒｅｓ、　２７：２３６−２５０（１９８６）等の文献に述べられている。はとんどの他の肝臓系と異なり、ＨｅｐＧ２はいかなるヒトＢ型肝炎ウィルス（）ＩＢＶ）遺伝子配列をも持っていない。このように、本発明の細胞系はｌ１ｅｐＧ２クローン由来のものであって、いかなるＩＩＢＶ遺伝子配列をも持っていない。この細胞系は、（１）強力な接触禁止作用を持つこと、（２）アルブミンの発現量が多いこと（一般に少なくとも約２０ｒｎｇ／全細胞蛋白（ｌＸ１ｇ）／２４時間、より一般的には少なくとも約２５ｍｇ／全細胞蛋白（ｍｇ）／２４時間）、および（３）集合状態でのアルファフェト蛋白に対するアルブミンの比が高いこと（一般に少なくとも約１５、より一般的には少なくとも約２５）の性質を持つ細胞を選択することによりＨｅｐＧ２から得られるものである。これについては米国特許出願箱０７１５２４．０７５号およびＰＣＴ　Ｗｏ　９１／１．８０８７に更に詳しく述べられている。本文ではこれらを参考文献として参照した。好ましい細胞系はＣ３Ａであり、これにっては後に本文においてより詳しく述べることにする。この細胞系はＡＴＣＣ１，：ＡＴＣＣＮｏ、　ＣＲＬ−１０７４１として寄託済みである。この選択細胞系は、正常なヒト肝細胞により産生される場合と同じレベルでのヒトアルブミンおよびその他の血清蛋白を合成し、正常な肝細胞を発達させあるいは再生すると考えられているように遺伝子発現の調節機能を奏する。上記したように、このような細胞系は、その細胞が集合状態となった時に、アルブミン産生能が高いことおよびファフエト蛋白（ＡＦＰ）に対するアルブミンの比が高いことを基準にして選択的にクローニングされるものである。ここで集合状態なる用語は、細胞が互いに接触し始めそして生成される成長表面のほとんどかあるは全部を覆った時の培養物中の細胞密度に関してのものである。その前集合剤の成長段階においては、選択細胞は再生肝臓のように行動する。これらは迅速な倍加時間（約２４時間）を持ち、そしてＡＰＰ　、アルドースＡ／Ｃおよびピルビン酸キナーゼなどのようなたくさんの胎児性蛋白を発現する。集合状態になると、これらの細胞は細胞分裂が劇的に遅くなり（倍加時間が２００時間を超える）そして胎児性蛋白の発現をしなくなるといった成体表現型を呈する。アルブミン、アルドースＢおよびピルビン酸キナーゼが産生され、かつ正常肝臓の組織学的様相が発達することによって証明されるように、成体表現型を発現する細胞が優勢となる。本発明の細胞系は、従来技術において知られている肝細胞癌細胞系を凌ぎかつこれらとは全く別の幾つかの利点を持っている。これらは非常に良く区別できる。従って、これらは肝機能欠損または不全の被験者を短期間にまたは長期間に渡り維持するのに充分なレベルにおいて構造組成的に肝臓特異性生物活性を発現する。「構造組成的」なる用語は、これらの細胞が何らの特別な誘導形態を必要とすることなく正常に肝臓特異性生物活性を発現することを意味する。一旦これらの細胞が集合状態となり、そして生成した表面を覆うまでに成長すると、これらは正常な肝臓特異性生物活性を維持する。本文中で使用する「肝臓特異性生物活性」なる用語は、肝細胞ならびに本発明の細胞中において特異的に行われる多くの生理的／生化学的反応に関して言及するものである。またこの用語はこれらの細胞が合成し分泌する蛋白、蛋白複合体、脂質および低分子量産生物についても用いられるものである。肝細胞は止血に重要な幾つかの微調整機能をする。哺乳類の生体中の種々の細胞型のなかで、肝細胞だけが炭水化物、脂質、アミノ酸、蛋白、核酸および補酵素の合成および分解の経路を兼ね備え、そして同時に独特の生物的作用も果たすものである。ここで重要な「肝臓特異性」生物機能とは、（１）糖質新生、（２）クリコーゲンの合成、貯蔵および分解、（３）アルブミン、ヘモベキシン、セルロブラスミン、凝血因子（第Ｖ、Ｖｉｌ　、ＩＸ、　Ｘ因子、プロスロンビン　およびフィブリノーゲン等）、α１−抗トリプシン、抗スロンビンＩ１１およびＡＦＰ等の血清蛋白の合成、（４）胆汁酸の結合、（５）ヘムの胆汁色素への変換、（６）リポ蛋白合成、（７）ビタミンの貯蔵ならびに代謝、（８）コレステロール合成、（９）尿合成やグルタミン合成などのアンモニア代謝、（１０）芳香族アミノ酸の代謝変換および再利用などのアミノ酸代謝、および（１１）脱毒素ならびに薬物代謝、等である。本発明の細胞はこれら上記した各項の「肝臓特異性」生物機能の全てを成しつると考えられる。その第４および５項以外の全ての機能について試験済みである。それらの機能の例として特に凝血因子に関しては、アンモニア代謝、アミノ酸代謝、脱毒素、および蛋白合成を行う能力が挙げられる。これら４群の肝臓特異性生物機能は、細胞を肝臓補助装置（ＬＡＤ）に使用する場合に特に重要である。比較的短期間用のＬ八りにおいて被験者、例えば激痛肝不全（ＦＩＩＦ）の患者、肝臓移植を待っている患者、または機能不全の移植肝臓を持つ患者、を維持するために、上記４群の肝臓特異性生物機能は最も重要であると考えられる。しかしながら上記したものの他にも、これらと同じかまたはもっと重要なものもある。その他の機能欠損症には別の手段（例えばグルコースの投与およびグルコースレベルの監視）があるかまたはこれらは緊急の処置（例えば、胆汁酸の結合または胆汁色素の生成、または薬物代謝活性化）を必要とするものではない。肝機能欠損または不全の被験者を「維持するのに充分な」肝臓特異性生物活性のレベル　は、肝臓において産生されまたは代謝される血清蛋白、凝血因子、アミノ酸、および他の代謝産物のレベルを平常かまたは平常に近いものにし得るようなものである。これらの改善は生化学的に測定されるかまたは患者の臨床状態の改善程度によって知ることができる。これらの色々な分子、代謝および臨床パラメーターおよび産物ならびにそれらの濃度やレベルの生理的および病理的範囲は当分野において周知であり、例えば、ＺａｋｉｍおよびＢｏｙｅｒのＨｅｐａｔｏｌｏｇｙ；　Ａ　Ｔｅｘｔｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｌｉｖｅｒ　Ｄｉｓｅａｓｅ　（Ｗ、Ｂ、　５ａｕｎｄｅｒｓ社、）ＩａｒＣＯｕｒＬ、　Ｂｒａｃｅ、　Ｊｏｖａｎｏｖｉｃｈ社、フィラデルフィア、ロンドン、トロント、モントレール、ンドニー、東京（１９９０））に記載されており、本文においてはこれを参考文献として参照している。強力な接触禁止作用、アルブミンの高発現能、および集合状態における高いアルブミン／アルファフェト蛋白比の当初基準に基ずいて特殊な細胞系を選択したなら、その細胞系をその肝臓特異性生物機能能力について試験するとよい。すなわち、それらの細胞を肝臓補助装置として使用できるような環境下においてそれらの代謝機能を調べるために、本文において後記するような試験を行えばよい。試験する代謝機能としては、酸素依存性、グルコースおよび尿素合成、ビリルビン　摂取および結合、および凝血因子生合成が挙げられる。肝臓は非常に有酸素性の器官であり生体酸素消費量の２０％を消費する。生体内肝臓と同じく、本発明の培養体は高レベルな肝臓特異性機能を維持するために酸素を必要とする（米国特許出願箱０７１５２４．０７５号参照）。適当な酸素供給状態にあれば選択細胞の成長および分化機能の両方を刺激することができる。選択細胞系に対する酸素の効果は色々な方法で試験でき、その方法としては次のようなものが挙げられる。（１）細胞の成長速度をその細胞培養物を連続的に潅流させてモして溶存酸素濃度を増加させながら（４ないし２０％）測定する。成長速度は高濃度のグルコースを含む標準培地中ならびに唯一の炭素源として乳酸およびアミノ酸を含みグルコースを含まない培地中において測定できる。糖質新生は非常に酸素感受性が高いので、グルコース存在下での細胞に比べてグルコース不在の培地中においては細胞成長がより劇的に影響を受りると予測されよう。（２）細胞の代謝活性指数もまた酸素濃度を変えて測定できる。その代謝活性指数としては、全酸素消費量、エネルギー交換量、酸化還元状態、および酸素消費に対するグルコース消費の割合があげられる。これらの実験を論理的に外延して患者の治療に適応する。細胞機能は適当な酸素供給量と関連があるので、装置中の血液の流れを連続的にまたは断続的に監視すればよい。従って、体外血液ラインを流れる血流の酸素圧を監視するための第１図に示すような装置３５０を使用すればよい。例えば、市販の０２センサーを使用できる。同様に、温度等の他のパラメーターも必要とあれば監視できる。そのモニター装置は補助モニター装置４２０に接続して、満足でない水準のｔベレータには警報を発することができる。外部モニター装置は非侵襲性検査のために開発されたものであると考えられる。第１図ににおいては、このモニター装置３５０は動脈ライン８０に接続して図示しであるが、これらのモニター装置はこの体外血液ライン中７上のいかなる位置において使用してもよい。グルコースおよび尿素合成は血液から過剰のアミノ酸およびアンモニアを取り除くための基本行為である。アミノ酸異化作用は、クエン酸！（クルを介してグルコースに変換される炭素化合物を遊離させるものである。このプロセス中に放出された窒素が尿素の合成に使用される。従って、選択細胞系はグルコースおよび尿素の両方を合成するものでなくてはならない。グルコースおよび尿素の測定方法は当分野において公知であり、例えば、Ｋｅｒｓｈｃｅｒ等のＭｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　（ＩＩ、Ｕ、　Ｂｅｒｇｍｙｅｒ編、第３編、Ｖｅｒｌａｇ　Ｃｈｅｍｉｅ、　Ｗｅｉｎｈｅｆｎ、第Ｖ１１巻、５９−（ｉ７頁（１９８３））を参照されたい。血清ビリルビン　の値が高いということは、極めて明らかに肝臓病であることを指摘するものである。非結合ビリルビン　の循環レベルが高いことは成人においては通常毒性はないが、しかしこれは新生児においては脳を損傷し死亡させることすらあり得る。この状態は、死後検体において脳幹核に典型的な黄変所見がみられることがら核黄痘（新生児買置の重症型）として知られている。選択細胞系のビリルビン代謝能力は、たとえば、酸素供給単層培養により調べることができる。この試験では、高ビリルビン血症の患者からの血清を酸素供給細胞で培養しその細胞がビリルビンを結合できるかどうかを調べればよい。直接の結合研究は、標識していない競合物質の存在または不在下に［３＋１］−ビリルビンを使用してＶｍａｘおよびＫｍを測定することによって行える。この細胞系をまた凝血因子生合成についても試験する。凝血因子の多くは肝臓で合成され、そして重い凝血障害の進展はＦＩＩＦの前兆である。ビタミンに依存群のすべてが影響を受けるけれども、抗トロンビンＩＩＩ（ＡＴ　ＩＩ＋）が最も有意に欠損することが分かつている。この細胞系をフィブリノーゲン、プロトロンビン、第ＶＩＩおよびＸ因子、およびＡＴＩＩ＋の合成能についても試験する。これら因子の生成レベルは市販の抗体を使用して定員できる。この細胞系はその性質故に肝臓補助装置（ＬＡＤ）において特に有用である。大抵の場合、これら細胞は細胞培養手段、並びに装置中を通過させる血液からその細胞を分離する手段となるいかなる装置においても使用できる。使用する毛細管の膜は文献から入手でき、その膜とはそれを横切っての血液から細胞への有毒溶質の交差、ならびに細胞によって産生された生命の維持に必要な代謝産物の拡散を可能とするようなものである。さらにその透過選択性のまたは半透過性の膜は免疫系に対して機械的障壁ともなる。多くの場合膜または毛細管を使用し、これらは約１０．０００から約２５０．０００までの、通常は約６０．０００から８［１，０００（好ましくは７０．０００）の分子量をカットする特色を持つ。通常、これらの細胞は肝臓補助装置中で生育する。これら細胞が生育したら、被験者の血液をその装置中に通す。すると、溶解した分子種（例えば、ビリルビン）が膜を通して拡散して分離されてそして細胞によって代謝される。大抵の場合、これら装置は基本的に体外血液処理プロセスに基ずくものである。通常、これら装置は血液流に取り付けた血液潅流装置中に細胞を入れておけるように構成されている。また通常、その血液潅流装置は静脈を介して血液流に取り付けてあり、これについては後により詳しく説明する。いろいろな構成の肝臓補助装置が文献によって知られている。たとえば、Ｖｉ　ｌｅ等の米国特許第４．６７５．００２および４．８５３．３２４号、Ｊａｕｒｅｇｕ　ｉの英国特許第２．２２２．８５７Ａ号、Ｗｏｌｆ等のＩｎｔｅｒｎａＬｉｏｎａｌ　Ｊ、　ｏｆ　Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｏｒｇａｎｓ　２：９７− １０３（１０７９）、Ｗｏｌｆ等のＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊ、　ｏｆ１４　：４４３−４５０（１９７８）に記載の装置を例として挙げることができ、これらの記載を本文において参考文献として参照する。好ましい装置としては、中空繊維カートリッジおよび類似の潅流装置などが挙げられる。中空繊維バイオリアクターのようなバイオリアクターを肝臓補助装置として利用できる。たとえばＡｎｃｈｏｒｎｅｔ型のようなそのようなバイオリアクターは文献において公知であり市販もされている。たとえば、ｌ１ｅｉｆｅｔｚ等のＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　７：１９２−１９９　（１９８９）、およびＤＯｎｏｒｒｉｏ、　Ｄ、Ｍ、のＡｍｅｒ、　Ｂｉｏｔｅｃｈ、　Ｌａｂ、（１９８９年９月）公開第９４０号を参照されたい。なおこれらの記載を本文において参考文献として参照する。たとえば、＾１ｆｈｉｎ　ＣＤ　Ｍｅｄｉｃａ１社（フロリダ州、マイアミレイクス）のＡ１けａｆｌｕｘのような市販の透析カートリッジもまた使用できる。本発明の細胞は、大量の細胞容量をもつ中空カートリッジまたは類似の潅流装置中で生育させると、潅流肝臓のように機能し、そしてヒト肝臓代謝を正確に査定しそして肝臓特異性生物活性体の代替物となることができる。従って、本文中に開示した細胞の培養物を含む潅流装置は肝臓補助装置として機能させることができる。本発明の好ましい態様として、ＣＡＤは体外系であり、これは生体外の循環系に接続しであるものである。体外ＬＡＤ（ＣＬＡＤとも言う）はＦＩＥＦの被験者の肝臓を一時的に維持するのに特に有用である。ＬＡＤは体内にも移植することができ、すなわち「体内」装置とすることもできると考えられる。この態様は長期のＬＡＤに有利である。肝臓補助装置に使用するのには、細胞は通常、酢酸セルロースから作ることのできる膜または多孔性支持体上で生育させる。大抵の場合、細胞は成長にともない支持体に付着する。しかしながら、細胞を支持体に付着させるための結合材料を使用することが考えられる。これについては、Ｊａｕｒｅｇｕの英国特許第２．２２１．８５７Ａを参照されたい。単位かなるものである（Ｋｎａｚｅｋ、　Ｒ，１１，のＦｅｄｅｒ、　Ｐｒｏｃ、　３３：１９７Ｂ−１９８１、（１９７４）、およびＫｕ、　Ｋ等のＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ、　Ｂｉｏｅｎｇ、　２３ニア９−９５　（１９８３）参照）。これらを本文において参考文献として参照する。培養または生育培地は毛細管空間を循環させ、そして細胞をその毛細管外空間において生育させる（Ｔｈａｒａｋａｎ、　Ｊ、Ｐ、等の旧０ｔｅＣｈｎ０１．　Ｂｉｏｅｎｇ、　２８：１６０５ −１６１１（１９８６）参照）。このような中空繊維系は、モノクロナール抗体の作成のためのハイブリドーマ細胞系の培養に有用なものであるとして開示されている（ＡｌｔｓｈｕｌＬｅｒ、　Ｇ、Ｌ、等のＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ、　Ｂｉｏｅｎｇ、　２８：６４６−６５８　（１９８６）　、　Ｈｅ１ｆｅｔｚ、　）１．）Ｉ等のＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ７：１９２−１９９　（１９８９）、Ｄｏｎｏｆｒｉｏ、　Ｅ、Ｍ、のＡｍｅｒ、　Ｂｉｏｔｅｃｈ、　Ｌａｂ、（１９８９年９月）公開第９４０号参照）。更に、肝臓細胞系ＰＬＣ／ＰＲＦ　５およびロイバー（Ｒｅｕｂｅｒ）肝細胞癌（ＭｃＡｌｅｅｒ、　Ｗ、Ｊ、等のＪ、　Ｖｉｏｒｌ、　Ｍｅｔｈ、　７：２６３−２７１　（１，９８３）、Ｗｏｌｆ、　Ｃ，Ｆ、Ｗ、　（１９８２）参照）、および膵島細胞（アラキ、Ｙ等のＤｉａｂｅｔｅｓ、　３４：８５０−８５４　（１９８５）参照）等のたくさんの他の型の細胞系がこのようにして培養されている。細胞は繊維の内側で生育すると思われる。肝臓補助装置として使用するのにある装置を選択した場合、それは適当な培地を備えているものであり、これに細胞を接種する。通常、細胞は複合培地、たとえばＢａｒｌｅの塩（Ｇｉｂｃｏ）を含むＥａｇｌｅのＭＥＭとｔｏ％の限定／補充ウシ血清（Ｈｙｃｌｏｎｅ）を含むＷａｙｍｏｕｔｈのＭＡＢ８７／３　（Ｇｉｂｃｏ）　３０との３７１混合物、中で生育させる。ついで装置を、培地を一定に循環させそして新しい培地を一定流量で加えながら３７°Ｃに保持する。各カートリッジの成長回路は、培地の酸素飽和度を維持する酸素供給膜装置を有している。はぼ２＋ｎ２の中空カートリッジを使用して中空繊維カートリッジを使用する場合、このカートリッジ中には約０．３ないし！、、Ｏａ＋ｌ／分の一定の流入速度で培地を補充しながら１５０ｍ１／分の再循環培地が循環している。２ｍ２のカートリッジには通常約ｌＸ１０９個の細胞を接種する。本装置中の細胞の機能を調べるには、肝臓補助装置として機能するその装置の能力について試験すればよい。この試験とは、後記するような主要肝臓生物機能を測定することである。大抵の場合、この酸素供給膜装置に更に酸素を添加する必要はないであろう。しかしながら、培養物中の酸素圧を測定して必要ならば更に酸素を加えてもよい。選択細胞系の培養物中の酸素圧を変えてその最適酸素レベルを決定するためには、細胞を連続潅流装置中で生育させればよい。この装置は再循環ポンプ、培地類、および標準６ウ工ル培養皿に合う蓋からなっていよう。培地を連続的に細胞表面に再循環させ培地容器に戻し、その容器にはガスを導入してもよい。４％ないし２０％の酸素、５％のＣＯ２および残りが窒素からなる組成の気体を培地に導入できよう。このようにして、細胞をその適当な雰囲気に保持すればよく、こうしてそのガス混合物の効果が測定できる。成長速度はｌウェルについての全細胞蛋白を監視することにより測定できる。ＡＴＰ　、　ＡＤＰおよびＡＭＰはＬｕｎｄｔｎ等のＭｅｔｈ、　Ｅｎｚｙｍｏｌ、　１３３；２７−４１（＋９８６）に記載の方法により、ホタルルシフェラーゼを使用して測定できる。ＮＡＤ／ＮＡＤＨ比は乳酸脱水素酵素により生成したピルビン酸に対する乳酸の割合およびリンゴ酸脱水素酵素により生成したオギザロ酢酸に対するリンゴ酸の割合から算出できる。これらの代謝産物の濃度は、Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｒ　Ｂｎｚｙｍａｌ、ｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　（Ｈ，Ｌｌ、　Ｂｅｒｇｍｙｅｒ編、第３編、Ｖｅｒｌａｇ　Ｃｈｅｍｉｅ、　Ｗｅｉｎｈｅｉｍ　、第Ｖ＋巻、５７０ないし５８８頁）に記載の方法に準じて測定できる。ＮＡＤＰ／ＮＡＤＰＨ比はイソクエン酸脱水素酵素により生成したアルファーケトグルタル酸に対するイソクエン酸の割合およびリンゴ酸酵素により生成したピルビン酸に対するリンゴ酸の割合から算出できる。これらの代謝産物の測定方法もまたＭｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｅｎｚｙ＋＋＋ａｔｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓに記載されている。エネルギー変換は式、（ＡＴＰ　＋　０．５　ＡＤＰ）／（ＡＴｐ　＋　ＡＤｐ　＋　ｓ　ＡＭＰ）から算出できる。肝臓補助装置の酸素依存性を見るほかに、これらの装置はまた単離潅流したヒト肝臓を刺激するそれらの能ノＪに関してもまた特徴があるものである。その特徴とは、すでに上記したようなグルコースおよび尿素合成能、ビリルビン摂取および結合能、ならびに凝血因子生合成能について各装置を調べることなどである。尿素はグルタミン酸脱水素酵素／尿素分解酵素分析を組み合せて定量できる。グルコースは染料結合グルコースオキシダーゼ分析により測定できる。これらの尿素およびグルコース測定分析はＭｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓに記載されている。すでに上記したように、いろいろなビタミンに依存性凝血因子、プロトロンビン、第Ｖｌｌ　、ＴＸおよびＸ因子、ならびに抗トロンビンＩＩ＋は、Ｋｅｌｌｙ等のＩｎ　Ｖｉｔｒｏ　Ｃｅ１ｌ　Ｄｅｖ。Ｂｉａｌ、　２５：２１７−２２２　（１９８７）に記載の固相ラジオイムノアッセイ（放射標識免疫検定法）により測定できる。このイム／７？セイ用の抗体はＤＡＫＯ社から入手可能である。好ましいＬＡＤの態様としては、まず細胞系Ｃ３Ａ　（これは上記したようにＢａｙｌｏｒ医科大学から市販されているものを入手可能である）を肝臓補助装置として使用する中空繊維カートリッジ（これも上記したように＾１

【旧ｎ　ＣＤ　Ｍｅｄｉｃａ１社から市販されているものを入手可能である）に入れる。この装置はプラスチックの容器に入れた中空繊維毛細管からなる。これら繊維の末端の周りを封止することにより２つの空間を作りだす（ＩＣ３およびＥＣ５）。培地をＩＣ３中に循環させ、そして細胞をＥＣ８中で生育させる。細胞を生育させるのに、まず細胞を毛細管外空間に植え付けそして新しい培地を定流速で供給する。２ｍ２のカートリッジに有効数、通常は約１．Ｘ１０９個の細胞を接種し、そして集合状態となるまで、通常約２８日間生育させる。その供給する培地は一般に、上記したように複合培地であり、通常は１０％の限定／補充ウシ血清を含むＥａｇｌｅのＭＩＥＭとＥａ、ｒｌｅの塩との３７１混合物である。これには細胞成長に必要な栄養素が含まれている。こうして、細胞が毛細管の外表面上に生育する。こうして集合状態となった細胞を含む中空繊維カートリッジは、肝機能欠損や不全の被験者を維持する肝臓補助装置として機能できるようになる。この細胞系はまた生体人工肝臓や肝臓維持装置としてもまた使用できることが知れよう。このようにして、これらの細胞を生体人工器官として使用するためにカプセルに入れるかあるいは中空繊維毛細管膜中で生育させる。たとえば、Ｃａｉ等のＡｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｏｒｇａｎｓ　１２：３８８−３９３、Ｓｕｎ等のＴｒａｎｓ、　Ａｍ、　Ｓｏｃ、＾ｒｆｆｆ、Ｉｎｔｅｒｎ、　Ｏｒｇａｎｓ　、第ＸＸＸ　１１巻、３９−４１　（１９８６）、０°５ｈｅａ等のＢｔｏｃｈｉｍｉｃａ　Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃｓ　Ａｃｔａ　８０４：１３３−１３６　（１９８４）　、Ｓｕｎ等のＪ、　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｒｅ１ｅａｓｅ　２：］］３７−１４１（１９８５）、および米国特許第４，３９１，９０９号において教示されているように、これら細胞をたとえばアルギン酸−ポリリジン膜のような生体材料中にカプセル封入する。こうしてカプセル封入した細胞と賦形剤とからなるカプセルを次いて（ストロ−１袋などの他の挿入装置を使用して）被験者に腹腔内注入する。これらの新規な細胞系はヒトの肝臓代謝の研究ならびに肝臓特異性遺伝子調節の研究に有用である。これらの細胞系は初めてヒト胚芽細胞腫から誘導されたものであって、ヒト肝臓細胞系としては通常そうであるようなヒト肝細胞癌由来のものではない。これらの細胞系は、たとえば代謝機能および肝臓特異性遺伝子発現を含めて全ての肝臓機能の研究に有用である。またこれらは有用な試験管内肝臓モデルも提供し得るものである。これらの細胞および細胞系は薬物等の薬理組成物の代謝および／または毒物学の研究にも使用できる。膜または肝臓補助装置上で生育したこれら細胞は原型の人工肝臓として役立つ。こうして、色々な薬物や化合物の臨床効果および代謝副産物を試験管内モデル中で評価できる。肝臓補助装置中で生育したこれら細胞はまた血清蛋白の産生に有用である。上記したように、これら細胞は肝臓特異性生物活性を有し、そして血清蛋白、補酵素、凝血因子等を合成する。従って、これら細胞はこれら蛋白類用の試験管内製造装置として利用できる。このようにして、上澄み液を細胞培養物から回収し、その血しょう蛋白を単離し精製する。便宜のために、これら細胞を、それを横切って血清蛋白を拡散させられるような半透膜上で生育させそしてここでそれらを単離精製して別の用途に使用するようにしてもよい。これら細胞は肝臓モデルとして機能し得るので、これらはまたウィルス性肝炎の研究にも使用できる。これら細胞系はＢ型肝炎ウィルス（）ＩＢＶ）によって形質転換されずまた）ＩＢＶ配列を保持していないのでとりわけ正確なものである。本発明が開示する肝臓細胞は、例えば単離潅流ラット肝臓（ＩＰＲＬ）のような当分野で公知の他のいかなる装置のものよりも卓越した利点を持っている。その培養物は永久的なものである。すなわち、それらの寿命は無限であり、従って厳密な実験状況下にあって長期の研究に耐えうる効果を有する。それら永久的細胞系の単層培養物は普通数ケ月の間維持でき、そして本発明の方法によって作成した肝臓補助装置は通常、少なくともアルブミン産生およびグルコース利用に必要とされる不定期間、一般に８ないし１２週間もの聞易上にわたって機能する。ＬＡＤは本発明者等によって６ないし８か月の間維持された。本発明の培養方法を使用すると、肝臓潅流のために必要とされる動物を定期的に殺す必要性を少なくすることができ、これは現在の米国政府目標（許可および契約に関するＮＩＨガイド−上記参照）に合致するものである。最後に述べることになるが、本発明の培養細胞を含むカートリッジは他の種の単離潅流肝臓よりもより厳密にヒト代謝を反映する。本発明の装置、特に中空繊維を基本構造として使用する装置は、肝臓補助装置として多くの利点がある。カートリッジが非常に高密度の培養物の生育を維持する。毛細管外体積を基準として、２００ｇの細胞を２ｍ２単位に生育させることができる。この単位は、肝不全の被験者に対して肝臓を維持するのに充分な細胞量となりうるものである。カートリッジ中で生育した細胞は極性を持つようになりそしてその生育は正常な肝臓構造に近いものとなる。これらの細胞はＩＣ３から栄養分を受け取りそしてＥＣ５中に代謝複合産物を分泌しそしてＩＣ８へとこれらを戻す。現時点では毒性生成物は認められておらずＦＩＣ３の潅流は必要とされていないけれども、毒性生成物の蓄積を防ぐためにＥＣ３を潅流してもよい。また後記するように、酸素およびエネルギーをより接触的に供給するために、培地を連続流としそしてインラインに酸素供給装置を設けてもよい。このようにして、器官（たとえば、肝臓）補助装置をインラインに患者の血液流中に挿入してその血液を改質（たとえば、代謝的に調節し、濾過し、脱毒素する、等）する。第５図は２本の繊維の断面図の１例を示すものであり、これらの外表面に細胞を生育させであるｉｃｓ　ｌａおよびＥＣ５ｌｂを図示している。このように、培地をカートリッジのＩＣ８中に循環させそして細胞をそのＥＣＳ中で生育させる。中空繊維カートリッジ中に設置したこの生体補助装置ｌが無傷な完全な状態であることを監視するために、第１．２ｂ、３．６および】０図に示すような再循環管系はその第一の端部を装置１に接続させておき、そして少量の流体を装置ｌの毛細管外空間から取り出すようにする。毛細管外空間の流体については、カートリッジの１つまたはそれ以上の中空繊維に漏れがあるがどうかを指摘するものとしてヘモグロビン等をチェックすればよい。細胞が患者に逆流するのを防ぐために、濾過機構等を毛細管外空間からの流体ライン上に設置することもできる。どんな種類のフィルターを採用してもよく、たとえば０．４５μｍのフィルターを使うことができる。また更なる安全のために、別のフィルターを毛細管外空間流体ライン中に設置してもよい。たとえば、縦列フィルター系を使用してもよい。縦列フィルターは、Ａｒｂｏｒ　ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓまたはＧｅｌｍａｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　（両社ともＡｎｎ　Ａｒｂｏｒ、　Ｍｌ所在）から市販されているものを入手可能である。この再循環管系はその第２の端部を生体補助装置１の出口管系に接続しである。第１および４図に示すように、３個のモジュール　から成る制御装置４が装置全体の操作を制御する。この制御装置は、第１および４図に示すように、一体となったあるいはそれぞれ別個の３個のモジュールから成る。これら３個のモジュール　の１個は２元ポンプ系から成り、これが主要な制御モジュール４１０である。モジュール４１０は市販されているもので良い（たとえば、ＣＧＨ社（コロラド州、レイクウッド）から市販されている、ＢＳＭ−２２型２元ポンプ血液用安全（モジュール）。この制御装置のもう１つのモジュール　は補助モニター装置（ＡＭＵ）４２０であり、これは圧力を監視し、主要感知装置等により装置運転者からの警報状況を受け、そして何がか警報限界となった場合にそれをその運転者に知らせるように構成されている。主要制御モジュール４１０およびＡＭＵ４２０は一緒に搭載されてありそれらが関連して作動するのを防ぐようにしである。この主要制御モジュール４１０はまたこれに関連した１つまたはそれ以上の警報手段を持っていてもよい。場合によっては、後記するように、ＡＭＵが装置停止警報を発するようにしてもよい。この制御装置の第３のモジュール　は静脈圧モニター装置（ＶＰＭ）４３０であり、これは処置をしている間に体外回路中の患者へ戻る静脈の圧力を監視するものである。このＶＰＭもまたＣＧ）１社がら市販されているものであってよく、そして２つのタイプの警報手段を持っていてよい。第１の警報手段は、圧力が設定値よりも４０ｍｍＨｇ以下があるいは７０ｍｍＨｇ以上になると警報が発せられるような限界値ウィンドーを持つものである。第２の警報手段は、いわゆる「範囲外警報手段」であって、これは圧力値が＋４５０ｏ＋ｍｔ＋ｇより高いかあるいは＋１０ｍｍＨｇより低いかになると警報が発せられるようにしたものである。警報が発せられると血液ポンプが停止する。ＶＰＭには圧力変換手段および電源を付設しである。第４図を参照しながら制御装置をより詳細に見ると、主要制御モジュール４１０は通常の電源で作動し、そして最大流速７０ｈ＋Ｉ／分の血液ポンプと、最大流速２リットル／時の限外濾過ポンプと、最大流速約１０ｍ１１時までのヘパリン（または類似の抗凝血剤）ポンプと、圧力モニターとその圧力モニタ：に接続した警報手段とから成っている。この主要制御モジュール　は、第１の（静脈）点滴注入室１１を保持する点滴注入室保持手段（Ｐｖ）４１１　、第２の（例えば限外濾液）点滴注入室１２を保持する点滴注入室保持手段（＋＋２）４１２　、および２元（たとえば限外濾液および動脈）ポンプ４１３をこれに搭載してなる。第４図に示すように、動脈圧センサー９をこの主要制御モジュールに取り付けてもよい。更に、大気圧モニター（図示していない）を取り付けてもよい。ＡＭＵ４２０は、約１気圧弱から３気圧強までのゲージ圧に耐える複数の市販の圧力変換装置を有していてもよい。約１００＋ｎｍＨｇ弱ないし２００ｒｎｍＨｇ強の圧力作動範囲におてはその読み値の＋／−５ｍｍＨｇ＋／−２％の範囲内で正確であるのが好ましい。この作動範囲を超えない限りにおいてのその作動範囲内での反復操作の可能性は好ましくは約÷／−２＋＋ｕ＋＋ＨＨの範囲内である。第４図に示すように、ＡＭＵは装置の保持手段４２２、点滴注入室保持手段（Ｐｉ）４２３　、第２の点滴注入室保持手段（Ｐ３）４２４　、ならびに表示装置／使用者接点部および制御部から成っている。使用者との接点部は比較的単純なＬＣＤ表示装置、たとばそれぞれ３２文字の４本のラインからなるものであって良く、そして主要感知装置によりそしてまた関連した読み値が提示されることにより警報レベルを容易にセットできるように構成されている。このＡＭＵは適当なエレクトロニクス装置を有しており、これによりこれら４つの変換装置が同じ２つの圧力においてそれらの目盛りの調整が可能なものとなっており、すなわち共通の圧力源を同時にこれら４つの全ての圧力変換装置に与えることができそしてこの共通の設定圧力において各変換装置の読み値を設定および保存させるのに充分な間維持できるようにしである。たとえば、その２つの関係圧力を関係大気圧および水銀圧力計（あるいは他の第２の許容標準圧）によって設定すればよい。ＡＭＵ４２０には、本装置を作動させるのに重要な４つの異なる圧力のそれぞれについて上限および下限の警報限界値をインプットすることができる。このＡＭＵにはその主要感知装置を介してこれらをインプットすることができる。これらの圧力差は次のようなものである。Ｐｖ−Ｐ２　（これは本治療装置の最少膜間圧力である）、ＰＩ−Ｐｖ　（これは本治療装置内の血圧低下値である）、Ｐｉ−Ｐ２　（これは本治療装置の最大膜間圧力である）、およびＰ３−Ｐｖ　（これはフィルター間圧力低下値である）。このＡＭＵ４２０はまた以下に述べるような方法でセットする警報手段に従って警報を発することもできる。Ｐｖ−Ｐ２＜Ｏとなったら、ＡＭＵが聞きとることのできる警報を発し、同時に装置を停止しそしてＡＭＵパネルの表示が、その電位が血液流中への細胞の流入をおこすような高さであることを知らせるようにする。その時は血液流を増加させることによってＰｖを増加させるか、あるいは血しょう流を増加させることによってＰ２を減少させるなどのような操作を行ってＰＶ−Ｐ２＞０となるようにすれば良い。ＰＩ−Ｐｖが２００　ｍｍＨｇを超えて増加した場合、ＡＭＵが聞きとることのできる警報を発し、同時に表示パネルが、もし血液流を増加させないと凝血が起こることがありこれを検査しなくてはならないことを知らせるようにする。ＰＩ−Ｐ２が５　ｍｍＨｇを超えて増加した場合、ＡＭＵが聞きとることのできる警報を発し、同時に表示パネルが、上記したＰＩ−ＰｖおよびＰｖ−Ｐ２〈０の場合と同様の表示をするようにする。Ｐ３−Ｐｖが２５０　ｍｍＨｇを超えて増加した場合、ＡＭＵが聞きとることのできる警報を発し、同時に表示パネルが、膜間漏れまたは細胞の脱落を検査するべきであることを知らせるようにする。Ｐ３−Ｐｖが３０秒間で５　ｍ＋＋＋Ｈｇを超えて増加した場合、ＰＩ−Ｐ２が５　ｍｍＨｇを超えて増加した場合と同様な応答をし、更に圧力増加の割合が過剰であったことを知らせるようにする。Ｐ３−Ｐｖが最大値を超えた場合、全ての装置全体を停止する。このＡＭＵ警報手段はまたその装置も停止しよう。上記の１つまたはそれ以上の警報手段のいずれかを装置にプログラミングしておいてこれによりその装置を停止するようにできると考えられる。また、一時的に人手によりこれらの警報を無視して圧力調整をしてもよい。可聴音発生警報手段の替わりに音を発しない手段を採ることもでき、この場合は本装置は見分けることのできる可視警報手段（たとえば、フラッシュ光）を具備するものであってもよい。このＡ＆１Ｕ４２０は主要制御モジュール４１０からの電力供給によって作動し、そしてさらに予備バッテリー等を保有してその中に測定値を保持させておく。予備バッテリーが働かない場合は、その装置は自動的に圧力変換装置の再測定を要求するように表示する。このＡＪＪＵはまた、本維持装置が作動している間モニター室レベルを調整する装置、たとえば点滴注入室の変換装置ラインに接続したシリンジのようなものを具備するものであってもよい。後に本文において更に詳しく説明しくそしてまた第７ないし１２図に更に詳しく図示する）本生体維持装置の管系に関して述べると、この管系の構成はＡＭＵ４２０および主要制御モジュール４１０の位置関係に依存しており、そして異なる構成とするために適当な長さや接続状態に調整するのは容易であり、本文において開示された内容に基づき多くの異なる形状が可能でありこれらは当業者の理解の範囲内であると考える。一般に、この管系は４つの部分から成る。患者に接続する部分は、動脈部も静脈部も両方とも、たとえばＣＧＨＭｅｄｉｃａ１社から市販されていて入手可能である。第１ないし３図および第６ないし１２図に示しそして後に本文に説明するように、更に４つの別のライン　があり、これらは本生体維持装置において独特のものである。これらの管系は押出し１１１塩化ビニル（ＰＶＣ）管等のような、血液透析、治療用面しよう交換装置および心臓切開手術において利用される装置に普通使うことにできる品質をもった管材から成るものである。この管系のポンプ部分は、約１．００　ｍ１７分ないし５００ｍ１／分、好ましくは２５０ｎ＋Ｉ／分の血液流速において、約１２０時間の間膜作動（これは患者の血液損失を招く）の起こることのないように作動させるように構成されであるのが好ましい。この管系において使用する成型部材は硬質ＰＶＣ、Ｌｅｘａｎ　ＨＰ樹脂等の材料からなり、上記した用途に矛盾のない環境においてＰｖＣ管部に対して長期にわたり高強度で結合可能であるように構成する。これらの管系の殺菌方法としては、エチレンオキシド（Ｅ　１０）と他のガス等との混合物からなるＢ１０系等を使用してその管系の殺菌をすればよい。このような管系の構成の具体例を第１ないし３図ならびに第６ないし１２図に示し、またこれについては後記しよう。しかしながら、これら以外の多くの形状も可能であり、従って図示しそして本文において説明した形状は単に代表的な態様を例示したものであり限定的なものではない。第１図を参照しながら、本発明の構成とその操作について更に詳しく考察する。図示した動脈ライン２は、これを通って血液を患者から二重内腔静脈カテーテル（等のもの）を介して取り出す。抗凝血剤、たとえばヘパリン等、はシリンジ１４を介して動脈ライン２に送られる。尿素、凝血因子、その他の肝細胞由来蛋白または変換生成物、等をこの血液に加えてもよい。血液は動脈点滴注入室１０（ＰＩ）にはいり、そこでｈ’ｔム前の圧力をＡＭＵにより監視する。血液はこの点滴注入室から出てカートリッジ中に位置する生体補助装置ｌに入る。フィルター２５０等のようなもの（たとえば、市販のｌ　ｍｉメツシュのフィルター）をこの点滴注入室ｌＯと装置ｌとの間に配置してこの装置の目づまりを防ぐこともできる。この生体維持装置ｌは入口管系を持っており、抗凝血剤を加えたまたは加えていない動脈ライン　からの血液をこれに送る。カートリッジは血液を保有している。特に、カートリッジ中を通る間に、１０．０００ないし２５０．０００　（好ましくは６０．０００ないし８０．０００）の分子量をカットした分子および蛋白が酢酸セルロース繊維を通して拡散できモしてＣ３Ａ細胞に曝されるようになる。この血液からの細胞質物は一切このＣ３＾細胞とは直接接触しない。このカットした分子量よりも少ない分子量を持つ小さい分子や蛋白は血液に戻される。このカートリッジは処理した（たとえば、改質した、または脱毒素した）血液を静脈点滴注入室１１（これは血液中空気の検出装置の一部である）と、それから更に静脈ライン３へと送る。ＡＭＵは点滴注入室ｌｌ内の圧力を監視し、そしてそれを静脈圧として表示する。この静脈圧はまたこれと独立してＶＰＭ４３０によっても監視され表示される。このＡ）４１Ｊはまた力ｉ膜圧（Ｐｉ−Ｐｖ）を表示し、そして主要制御モジュール（ＢＳＭ−２２）はこの室内の空気を監視する。血液流をこのカートリッジから取り出し、そして再循環管系を通して循環させてカートリッジが無傷な完全な状態であるかどうかチェックしかつ血液が適当なレベル　にまで処理（たとえば、脱毒素）されていることを確かめる。特に、このカートリッジに血液流を通すのと同時に、装置ｌの酢酸セルロース繊維を通して血しょうを限外濾過してそのカートリッジの細胞側に入れ、そこでこれをＣ３Ａ細胞と直接接触させる。限外濾過ポンプがその装置１の酢酸セルロース繊維を横切って血しようを限外濾液室１２（Ｐ２）に導く。ＡＭＵはこの室内の圧力を監視しその膜圧（ＰＩ−Ｐ２）を表示する。限外濾過した血しょうは第２の限外濾液点滴注入室１２ａ（Ｐ３）を通り、細胞フィルター部５、たとえば０．４５μｍフィルターを通過する。このフィルター部は細胞または大分子が患者に漏れていかないようにするためのものである。このように、限外濾液点滴注入室は所望によって、カートリッジの出口とフィルターの入口との間に設置する。ＡＭＩＪはこの第２の点滴注入室１２ａ（Ｐ３）中の圧力を監視しそしてそのフィルター圧（Ｐ３−Ｐｖ）を表示する。上記したように、ヘパリンを所望の流速、たとえば１ないし１０ｍ１１分、好ましくはｌ−奮いし３ｍｌ／分の速度で圧入するためにポンプ部を設けてもよい。濃縮ヘパリンを使用することもてき、その場合は、その流速はそれに応して調節すればよい。圧力センサー９を動脈ライン取り入れ口とヘパリンの動脈ライン３への入口との間にインラインに設置する。動脈点滴注入室ＩＯをヘパリン入口とカートリッジとの間に配置し、そして静脈点滴注入室Ｉ１．’（これは所望によっては血液中空気の検出装置に接続してあってもよい）はカートリッジの出口と二重内腔静脈カテーテルとの間にオンラインで静脈ライン３を具備する。第２ａ図には、第１図に使用した管系の血液回路を示す。ここでは、動脈接続部は所定の直径、たとえば３／１６”の直径を持つＩＩ塩化ビニル（ＰＶＣ）管をこれに接続して持っており、所望の流速となるようにしている。この管系の第２の端部は動脈点滴注入室ＩＯに接続してあり、この室１０は動脈装置接続部に接続した第２の同様な構成のＰｖＣ管系に接続しである。第２ｂ図には、第１図に示した装置で使用する管系の限外濾液回路を示す。ここでは、濾液接続部を第１の限外濾液点滴注入室１２の導入端に接続しである。第２の限外濾液点滴注入室１２ａを管接続によってその第１の限外濾液点滴注入室に接続する。第１の限外濾液点滴注入室の出口は、フィルター５　（たとえば、単層フィルターまたは二重フィルター）に接続した３／１６”のＰＶＣ（等のようなもの）から成る管系を具備している。このフィルター５は生体補助装置ｌの毛細管外空間からの細胞の漏れがあればこれを感知してそれをくい止める。これらのフィルターのどちらか（すなわち、単層または二重フィルター）は装置制御モジュールの警報装置に接続してあってもよい。第６図に示すように、このフィルター５の出口は第１の三つ口（たとえば、Ｙ− 字型またはＴ−字型）管保持具に接続してあってもよく、この保持具はその一端に酸素供給装置６０（これについては後に詳しく述べる）に接続するための酸素供給装置ライン用の保持手段を有している。ここでは説明の便宜のために、Ｙ− 字型接続部を図示してこれについて以下に説明する。第２のＹ−字型管保持具を第１のＹ−字型管保持具に接続してもよく、また、第１の端部に静脈管保持具をそして第２の端部に静脈接続装置を有していてもよい。この管系およびそれらの接続系は、死亡事故を起こしたりあるいはその管系の内側と外側との間に漏れが進むようなことのないように、３気圧（２，３００ｍｏ＋Ｈｇ）の相対的に高い圧力（内腔から外側に向かっで）ならびに０．７５気圧の相対的に低い圧力に耐えることができることが好ましい。このような構成は、体外処置に使用する通常のポンプ類や管系は約０．７気圧弱の圧力から１，５気圧強の圧力においてそれらの受渡し処理限界となることを考慮してのものである。これらの設定圧力限界はこれらの限界をひとまとめにして扱うものであり、合理的な安全限界を提供するものである。この再循環管系での再循環流、たとえば、抽出流体速度は５ないし１２０ｍ１／分の間、好ましくは２０ないし８０＋＋＋１／分の間である。これらの抽出流体速度のパラメーターは、そのような流体を使用することによって、この治療装置中で繊維が破損した場合にこれが毛細管外空間から毛細管内空間へと流体が流れてしまう原因とはならないと確信できることを考慮した結果のものである。この流体はまた血液流の部分からもまた限定できる。たとえば、抽出流速は血液流速の５％ないし３０％、好ましくはその１０％ないし２０％の範囲内である。本装置の運転者は、血液流速に相関した再循環流体の速度の表を与えられているのが好ましく、またそうでなければ、そのようなものを制御装置に記憶させておくのも好ましいと考えられる。動脈ライン２は動脈圧警報手段と連動する連動手段を有している。この構成はＡＭＵに含めてもよい。静脈管系もまた主要制御モジュール４１Ｏ１たとえばＢＳＭ−２２と独特な構成で一体となっている。静脈ラインの場合は、これが血液中空気（ＡＩＢ）の検知装置を具備していてもよい。しかしながら、このような形状に替えて、そのＡＩＢをＡＭＵに付けることもできる。上記したように、本装置に更に安全性を付与するために圧力センサーを採用してもよい。たとえば、第１図に示すように、患者から装置１ヘボンブで圧入される動脈血の圧力を圧力センサー９が監視するようにしてもよい。更にまた、圧力センサーが、ヘパリン等のような抗凝血剤が動脈ライン中にポンプで圧入された後に装置１に接続した人口管系における圧力を監視することもできる。また別の圧力センサー８を出口の静脈ラインのところに配置して患者への流体の戻りを測定したり、また更に安全性を付与するためにこれらを色々な位置の再循環管系に配置してもよい。このようにして、これらの圧力センサーは患者への人口圧力および戻りの圧力の両方、ならびに装置を横切る圧ツノを監視してその目づまりや破損事故を検知することができる。更にまた、フィルターのそれぞれの側の圧力センサーは装置からの細胞粒子や大粒子の放出があればこれを監視することができ、そしてＥＣ３上の圧力センサーはＥＣ３圧力の上昇（これはＥＣ３からＩＣＳへ流体が流れる原因となる）を監視することができる。第１図に示すヘモグロブリン検知装置１３は、装置１の中空繊維の１つに漏れがあればこれを知らせるために利用できる。このヘモグロブリン検知装置はまた毛細管外空間からの細胞や粒子の損失があればこれを知らせる働きもまたする。というのはこれらの細胞等は光を拡散しそしてこれに応じてモニターの出力を減少させるからである。更に、このモグロブリン検知装置は色々な警報回路に接続して装置の運転者の注意を喚起するようにすることもできる。圧力センサー８は同じような警報装置中に組み入れるか、あるいは警報装置をそれに付けてもよい。上記したように、これらのヘモグロブリン検知装置および圧力センサーの両方は制御装置に接続することもでき、そしてこの閉ループ装置の１つまたはそれ以上のポンプを閉じるために使用してもよい。この光学的ヘモグロブリン検知装置は、再循環ラインに対して６０部の血しょう中にある１部の赤血球の血液損失を検知できることが好ましい。この検知方法は好ましくは、その検知装置中の無傷の赤血球となる両損失に対してかあるいは完全に溶血した細胞の特定量に対して行うべきものである。ヘモグロビンを検知するために光学セル等のようなものが必要な場合は、その光学セルとの接続手段は再循環ラインにおけるその選択管系と適合性のあるものでなくてはならない。この光学セルはこの電気機械装置に確実に搭載されて、操作の精度または信頼性のいずれをも損なうことなく管系および装置が確実に操作できるようにしなくてはならない。この光学セルは便利なものであって、市販されているものと思われる。赤血球の毛細管外空間への漏れの検知はフィルターを介した圧力差を測定することによりおこなうことができる。第６図に示した酸素供給装置６０はまた、対応する酸素供給装置シャント（短絡経路）を備えていてもよい。この酸素供給装置および酸素供給装置シャントはそれぞれＵｎｌｓｙｎ　Ｆｉｂｅｒｔｅｃ社およびＬｉｆｅｍｅｄ社から市販されているものを入手可能である。この酸素供給装置シャントは酸素供給装置を内蔵していて、本装置に戻すことのできる可能性を損なうことなくその患者を本装置から外すことができるかどうかをを査定できるようにしてあってもよい。これはそのシャントに接続用開口部を設けて、それをすばやく接続できるようにすることによって容品に可能である。この酸素供給装置は酸素を細胞に供給する機能を成し、そしてシャントを接続した時に本生体補助装置にバイパスを設けて患者を装置から外すことができるようにするものである。こうして、患者を機能的に、しかし多分物理的にではなく、本装置から外すことができる。必要な栄養分の補給および細胞系の「呼吸」は別の供給源、たとえば新しい培養基および酸素供給装置等から取らなくてはならない。このためには患者ライン　に血液を一度に大量に流（１次いで組織培養液を加える必要があろう。新しい組織培養液はまた、カートリッジの作成の時にそうしたように連続的に注入してもよかろう。酸素供給装置６０を接続する１つの方法を第６図に示す。ここでは第１の接続部が動脈ライン２の一部を成しそして酸素供給装置の接続部に接続しである。酸素供給装置の第２の端部は再循環ライン系（これは第３図により詳しく図示しである）の一部に接続する。本発明の形状となるような酸素供給装置の構成および接続様式は充分に当業者の理解の範囲内であると考えられる。更にまた、本装置の形状は動静脈系痩管を含むように変型してもよく、この場合は動脈ラインに接続するポンプは不要である。さらに、この形状は、カートリッジのどちらか一方の端部に貯蔵手段をつけ、そして戻りライン上に血液ポンプを設けることによって単−針入路に使用できるようにすることも可能である。血液流速は０ないし５００＋ｎｌ／分の範囲内で調節可能である。この論理的根拠はいくつかある。連続血液透析は１５０＋ｎｌ／分の血液流速において効果的であるということが充分に確立されている。これは休んでいる時の正常な腎臓の流速である約１．　ＯＯＯ＋ｎｌ／分と比べてみる必要がある。肝臓は腎臓よりも貯蔵能力が小さいと考えられ、従ってその最大流速は休んでいる時の正常な肝臓の血液流速が約１．５００ｍ１／分であるようにより高い。また、このような体外流速は標準的な血液導入装置、たとえば単層または二重内腔鎖骨下カテーテルにおいて可能であることも充分に確立されている。血液流速をより速くすると、治療効果が高められる。本装置の効果は７５ないし１００ｍ１／分の流速において立証された（たとえば、Ｋｅｌｌｙ等のＡｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｏｒｇａｎｓ。１９９２　、第１６巻、５ないし９頁の「体外肝臓補助装置の評価（Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　Ａｎ　［！ｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ　Ｌｉｖｅｒ　Ａｓ５ｉｓｔ　Ｄｅｖｉｃｅ）　Ｊ　、およびＳｕｓｓｍａｎ等の）Ｉｅｐａｔｏｌｏｇｙ、　１９９２、第１６巻、６０ないし６５頁の［体外肝臓補助装置を使用した激痛肝不全の逆転（Ｒｅｖｅｒｓａｌ　ｏｆ　Ｆｕｌｍｉｎａｎｔ　Ｈｅｐａｔｉｃ　Ｆａｉｌｕｒｅ　Ｕｓｉｎｇ　ａｎ　Ｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ　Ｌｉｖｅｒ　Ａｓ５ｉｓｔ　Ｄｅｖｉｃｅ）　Ｊ参照）。第７ないし１２図を参照して本生体維持装置の管系を更に詳しく検討する。第７図は血液回路の全体図を示し、そして第１θ図は限外濾液回路の全体図を示す。上記したように、第１の点滴注入室ｌＯにおいて接続部に連なる動脈ラインは００８社から市販されているものを入手可能である。同様に、第２の点滴注入室１１から患者に戻す静脈ラインもまた００８社から市販されているものを入手可能である。この第１の点滴注入室ｌＯから本生体補助装置へと繋がる動脈ラインおよびＹ−字型接続管系は本発明の特徴的なものである。同様に、限外濾液回路もまた本発明の特徴的なものであり、これは第１１および１２図に詳細に図示するように限外濾液ラインおよびフィルターライン　を有して成る。第８図においては、動脈ライン８０は第１の点滴注入室（Ｄ／Ｃ）ｉｏと本生体補助装置との間を繋いで図示されている。この動脈ラインは雄型ＤＩＮ接続手段８１とこれに加圧下にはめ込んだ保護キャップ８２とを有して成る。逆流Ｄ／Ｃ構造部ｌＯをＰｖＣ管系８３ａに接続する。この逆流Ｄ／Ｃ構造部１０は、ｐｖｃ管系８４ａとｐｖｃ管系８３ｂとに接続した第２の端部を有している。ｐｖｃ管系８３ａと８３ｂは外径が０．２６２ｍｍ　。内径が０．１８７ｎ＋ｎであればよい。ｐｖｃ管系８４ａは外径が０．１２５＋ｎ＋ｎ　、内径が０．０６２＋ｎｍであればよい。ｐｖｃ管系８４ａは雌型ルアー（Ｌｕｅｒ）安全接続装置８５に接続しである。そして雄型ルアー安全キャップ８６をこの雌型ルアー安全接続装置にねじ込んである。透析装置安全接続装置８７を第２のＰｖＣ管系８３ｂに接続する。なお、この接続装置８７は、第２のＰｖＣ管系８３ｂに加圧下にはめ込んである透析装置キャップ８８によってその安全性が保証されている。第９図はＹ−字型接続ライン９０およびその配置を示す。￥−字型接続部９１はＰｖＣ管系９２ａに接続した第１の端部を持ち、一方この管系９２ａはその他端を透析装置安全接続部ｆｆ１９３に接続してあって、この接続装置９３はそれに透析装置キャップ９４を加圧下にはめ込んである。このＹ−字型接続部９１の第２の端部は第２のＰｖＣ管系９２ｂに接続してあって、一方この管系９２ｂは雄型ＤＩＮ接続部９５に接続しである。接続部９５には保護キャップ９６を加圧下にはめ込んである。Ｙ−字型接続部９１の第３の端部は第２の端部のそれと同様な構成から成っている。これらの接合部は全部−緒に適当に接着してあって、たとえばシクロヘキサノン等で接着されている。第１０図は限外濾液回路の全体図を図式的に示すものである。上記したように、この限外濾液回路を構成するこれら２つのラインは限外濾液ライン（これは第１．１図に更に詳細に図示しである）とフィルターライン（これは第１２図に更に詳細に図示しである）とから成る。第１１図において、限外濾液ライン１１０は本生体補助装置の出口に接続してあり、そしてハンセン型透析液接続部１１０ａを有して成り、この接続部１１０ａは、ＰＶＣ管系１１２の長さ方向に摺動可能に保持された硬膜クランプ１１１に接続しである。このＰｖＣ管系１１２は、外径が０．２６２ｍ鵬で内径が０．１８７＋ｎｍであればよい。このＰｖＣ管系１１２の第２の端部は注入口（図示せず）を有していてもよく、これは点滴注入室構造部１２に接続されており、この構造部１２は３つ０点滴注入室構造を有しているものであってよい。点滴注入室１２もまたそれにＰｖＣ管系１１３ａを挿入して有しており、この管系Ｕ３ａはその一方を雌型ルアー安全接続装置１１４ａに接続してあって、その装置１１４ａは雄型ルアー安全キャップ１．１５ａによってその安全性が保証されている。第２のＰｖＣ管系１１３ｂもまたこの点滴注入室に挿入されている。ＰｖＣ管系Ｈ３ａおよび＋１３ｂは外径が０．１２５龍で内径が０．０６２關であればよい。ｐｖｃ管系１１３ｂは摺動可能なりランプ１１６に接続しである。このＰｖＣ管系１１３ｂの第２の端部は雌型ルアー安全接続装置１１４ｂに接続してあって、その装置１１４ｂは雄型ルアー安全キャップ１１５ｂによってその安全性が保証されている。点滴注入室１２の出口はＰＶＣ管系１１２ｂに接続されており、その管系１１２ｂは一方をポンプ接続部１１８によってブンブ系統１１７に接続してあり、またこの接続部１１８はその一方をＰｖＣ管系１１２ｃに接続しである。このＰｖＣ管系１１．２ｃの出口は点滴注入室１２Ａの入口に接続しである。点滴注入室１２Ａは逆流点滴注入室構造のものであってよい。このＤ／Ｃ構造の１２Ａの出口はＰｖＣ管系１１３ｃに接続してあり、この１Ｉ３ｃは雌型ルアー安全接続装置１１１４ｃとそれに被せた保護キャップ１１５ｃとを有している。更にまた、ＰｖＣ管系１１２ｄをこの点滴注入室１２Ａの出口に接続し、これは安全度管ハブ１１９とこれに接続したルアー安全度管１２０とを有してなる。開口ルアースリップ１２１をこのルアー安全装置１２０に加圧下にはめ込んである。第１２図に示すフィルターライン１３０は開口ルアーキャップ１３０ａを持ち、これは限外濾液ラインに加圧下にはめ込むことにより接続しである。このキャップ１３０ａはフィルター５の入口に接続しである。このフィルターの出口にはｐｖｃ　ｙ系１３１の第１の端部をそれにかぶせて張っである。一方においてこのＰｖＣ管系１３１の第２の端部（すなわち、出口）は透析装置安全接続部１３２に接続（たとえば、シクロヘキサノンで接着）しである。接続部１３２にはこれに透析装置キャップ１３３を加圧下にはめ込んである。この透析装置安全接続部は上記したＹ−字型接続部の入口の１つに接続されるようになっている。これらの管系の形状は単に代表的なものを例示したにすぎず、必要に応じて変更できるものである。これらのラインに従って、長期透析用に適当な変更を加えることが可能である。１つの可能性としては、これらの管系のある部分を容易に取り除いて（すなわち、基本寸法に合わせて）そして交換できるようにすることであろう。たとえば、点滴注入室ｌＯと生体補助装置Ｉとの間の限外濾液ラインとＰｖＣ管系ラインとを所望のように交換してもよい。更に、点滴注入室１１（ＰＶ）と患者との間のＰｖＣ管系ラインを所望のように交換してもよい。更にまた、メッシュフィルター等のようなものを点滴注入室１０の出口に配置し、凝血塊が生体補助装置ｌを塞栓するのを防ぐこともできると考えられる。本装置の作動を確立するためには通常の医学的手段を用い、その装置の構成は当業者の理解の範囲内であると考えられる。簡単に言うと、装置の設置に責任のあるその運転者は血液管系を制御装置に装填し、適当にポンプ母管をポンプに繋げ、圧力監視管系を圧力モニター接続部に取りつけ、警報系統を開始モードに適する値にセ・ソトし、抗凝血剤（たとえば、ヘパリン）シリンジに所定のヘパリン投与量を充填し、このヘパリンシリンジを管系に取りつけ、ヘパリンシリンジを制御装置に安全に取りつけ、そして開始液を管系の動脈接続部に取りつけることができよう。この開始液は通常の食塩液でよい。血液を導入するにあたり、本処置に関わる外科医は適当な方法を確立しその血液導入を行うであろう。この血液導入は、患者に対して所望の治療を行うのに必要な上記の血液流速を達成し得るものでなくてはならない。またこの血液導入は、上記したようにへ、（リン等によって適当に抗凝血状態となるものでなくてはならない。この治療装置の操作原理は、ある種の血液由来物質が妨害されることなく毛細管外空間を通過し、そして毛細管外空間から血液への溶質の通過も同様に妨害されることなく行われるということにある。抗凝血状態が適当でないためにこの運搬能が阻害されることは避けなくてはならない。循環開始にあったで特に注意すべきことは、開始準備中に血行停止による凝血がおこることである。最初に接続すべきものは患者入口ライン、たとえば動脈ラインである。開始液は、戻りのラインおよび戻りのライン接続部において空気をとり入れないような充分な速度で管系の動脈接続部に注入する。この接続をしたら、開始液流を停止し、そうすることによって外科医が管系を操作してその接続部に許容しえない量の空気が入っていないことを確認できる。その後に動脈ラインを接続する。この方法を開始するには、バイパスポンプを設定流速においてスタートさせ、そして再循環（たとえば、バイパス）ループを点滴注入室レベル、漏れ、ならびに血液細胞の漏れの形跡ついて肉眼でチェックする。再循環ポンプをスタートさせる。静脈ラインを開き、そしてヘパリンポンプをその開始設定条件でスタートさせる。血液ポンプを低流速でスタートさせ、そして色々な接続ポイントに漏れがないかどうかチェックする。圧力モニター室レベルを調べ、場合によっては調節する。この操作を続けるためには、その運転者または補助者は定期的に器具類に漏れがないかどうか、バイパス管系に血液細胞の蓄積の痕跡がないかどうか、そしてモニター室が適当なレベルにあるかどうかを調べなくてはならない。モニター室レベルは、それらがその名目レベルから０．５ｃｍを超えて変化している場合には再調節しなくてはならない。名目レベルとは点滴注入室の５０％以上である。表示されるモニター室レベルをたびたび調節するような場合は、運転者は僅かな漏れが管系にあるかどうかを全体に渡って調べなくてはならない。ヘパリンシリンジについては、残留量および場合によっては置換された量を監視すべきである。この操作を停止する時や、装置が破損した場合には、血液ポンプ、再循環ポンプ、およびヘパリンポンプを順に停止し、そして動脈入口を閉じる。装置中に残された血液は、流体または空気置換法を使用して指示に従って患者に戻し、そして静脈入口を閉じる。この時点で、付属の管系および治療装置と共に制御装置をＩＣＵまたをそれを使用していた場所から外すことができる。本装置のその他の構成としては、自動瀘液内血液検知装置、または個人個人に設定されたモニター室レベル調節装置が挙げられる。本装置を使用するにあたり重要な安全面の問題は膜の破損である。膜の破損については２つの問題点がある。第１の問題点は、装置の壁部から培養細胞が剥がれ出て血液流中に入り込む可能性である。第２には、患者の血液の損失の問題である。細胞ラインの血液流への漏れの可能性については、装置をＰｖ−Ｐ２がプラスとなる条件で作動させるべきであり、すなわち、こうすることによって流体は常に血液空間から毛細管外空間への方向となろう。繊維の破損は極めてまれである（すなわち、約１／１００．０００＃−）Ｉ＋アジより少な（す。繊維が無傷な状態である（すなわち、繊維破損のない場合）は、この流れは再循環ポンプを通りそして再循環ループのフィルターを通って適度な限外濾過がおこなわれる。圧力傾斜が上昇すると警報が鳴りそしてそれを矯正する処置がとられるまで血液ポンプが停止されよう。血液ポンプ系が停止したら、治療装置を患者から外す。ついてその治療装置を再循環ラインと一緒に取り替える。こうすれば、フィルター（類）が働かなくなってしまわない限り細胞は全く患者の血液中に入ってしまうことはないてあろう。潜在的な患者血液損失に関係のある膜の破損に対する安全面に関して言うと、上記に簡単に説明したＣｌｌＩＤでの重要なことは、血液の透析液への漏れが許容範囲を超えた血液損失となり得るということである。これは主として透析液流量が多い（５００ないし１．０００ｍ１／分のレベル）ことによるものであり、そのようなものを患者の血液と交換すると、患者はすぐに失血死してしまうことになろう。この問題から、透析液流路にヘモグロビン検知装置を使用することになった。本発明においては、透析限外濾液流量は２０ないし８０ｍ１／分のレベルにあり、その限外濾液は患者に戻され従って血液損失とはならなく、そして細胞フィルターはＯ，ｆａｌｌ／分程度にほとんど吸蔵しないのでこの事は大きな問題ではない。従って、血液損失は大きな問題ではなく、ＣＩ）ＩＤにおけると同じような有意性はない。以上において生体維持装置および患者を維持する方法に関する本発明を説明した。上記したように、本文において詳細に説明した本発明の態様は肝臓に関するものであったが、本維持装置は他の器官にも使用できるものである。本生体維持装置は、特定の生体器官、たとえば肝臓、腎臓等の機能を擬態する細胞ラインを有するものである。この細胞ラインは中空カートリッジ中に配置しそして患者からの血液をその細胞ラインの毛細管内空間を通過させて分子物質を半透膜を通して通過させ、そして毛細管外空間において変換および脱毒素を行わせるものである。この装置は漏れや血液の改質（たとえば、調整、脱毒素、等）レベルを容易にチェックでき、かつ患者の安全を保障するものである。本発明は従来装置より優れた多くの利点を有する。たとえば、本発明の装置は閉ループ形状を持ち、透析液の使用を必要としない。従って、患者の体液バランスを著しく崩すことがないのでその体液バランスが問題となることはない。更に、本発明は単なる血しよう分離ではなく、体液改質、たとえば分子物質／細胞の分離に適用できるものである。実際、多くの処理装置は細胞拡散の前に血しょう分離を必要とする。このように、本発明は血しょう分離の問題がなく、しかもＥＣ３において抗体の存在を必要としない構成とすることが可能である。さらに、その孔径から本装置は１０．０００ないし２５０．０００（分子量）、好ましくは７０．０００のレベルの蛋白についても可能である。このように、本発明の繊維はその孔径から１．０．０００ないし２５０．０００、好ましくは７０．０００の分子も収容できよう。更にまた、本発明の構成で利用する流速は従来装置において使用するものよりも速いので、従来装置においてよりも遥かに速く患者の体液を処理できてその体液の脱毒素をおこなうことができる。その上また、上記したように、本発明は非常に安全な装置を提供し、これを使用した場合に患者が循環した毒性流体生成物を受け取るようなことはほとんどない。本発明の他の利点としては、新規な改良された維持装置ならびに肝臓のような速い体液流速を持つ生体器官を維持する方法を提供するものであり、これらは患者の安全を監視できるものであること、その処理中にカートリッジ中の細胞の生存能力を維持できる生体維持装置を使用して処置を行う装置を提供すること、治療の間中ずつとＩＣ５からＥＣ３への圧力傾斜を維持できる装置を提供すること、血液等を調整するのに透析液を必要としないように構成した維持装置を提供すること、患者のバランス（体外回路に再循環する流体以外の）を著しく崩すことがなく、そして患者から取り除いた体液の量を連続的にしかも正確に測定し制御することのできる閉ループ装置を提供すること、患者に戻される血液を無菌なしかも発熱物質を含まないものとする装置を提供すること、無菌なしかも発熱物質を含まない状態で限外濾液を患者の血液流に戻すことのできる装置を提供すること、都合の悪いことが起こった場合に処置を自動的に停止するように調整した生体維持装置を提供すること、警報に対処する行動を取る以外は人手による連続的な監視を必要としない生体維持装置を提供すること、および患者自身の生体機能を調べることができるように患者からそれを不定期間外しても代謝活性装置（たとえば、人工臓器のような）を維持できる生体維持装置を提供すること、が挙げられる。以下の実施例は本発明の特徴を具体的に開示するものであり、これにより本発明をさらに説明しよう。この実施例は本発明の範囲やその応用可能性を限定しようとするものではない。実験結果実施例１上記した体外肝臓補助装置を使用した本発明の装置での処置によってシンシチウム（合胞体）巨細飽性肝炎（ＳＧＣＨ）から回復した例を以下に述べる。５ＧＣＩ＋は自然回復の望みがほとんどない重症肝炎の原因となるものであると言われていた。しかしながら、頭初はイブプロフェンおよびプロメタシン塩酸塩で治療していたウィルス性症候群の１２才の少女に本発明の装置を使用した。この患者は翌週からずっと、持続性の発熱、好酸球増加症、肺炎、皮膚炎、筋炎、肺臓炎、腎炎、および肝炎といった複合合併症が進んでいた。またこの患者は発病から１９日目に肝性脳障害症を発症し、１週間後に昏睡状態となった。肝臓生検により、空胞を持った肝細胞、合胞体細胞、およびパラミクソウィルスに感染していることを示す細胞室封入体がみられた。この患者を、テキサス子供病院（テキサス州、ヒユートン）において本発明の生体維持装置に接続して処置した。その様子を詳しく述べると、使用した装置は補助監視装置、静脈圧モジュール、および関連ポンプ回路を備えた主要制御モジュール（ＢＳＭ−２２）、ならびに２００ｇの培養ヒト肝細胞を有する体外肝臓補助装置　（ＥＬＡＤ）に接続した動脈、静脈および再循環管系から成るものであった。装置は上記したようの配置とした。なお、患者は二重内腔カテーテルに接続し、本装置は生体補助装置（すなわち、Ｃ３ＡラインをもつＥＬＡＤであって、Ｂａｙｌｏｒ医科大学から市販されていて入手可能であり、Ａｌｊｈｉｎ　ＣＤ　Ｍｅｄｉｃａ１社のアルトラフラックス（Ａｌｔｒａｆｌｕｘ）カートリッジに収納しである）に組み入れた。この２００ｇの培養ヒト肝細胞を有するＥＬＡＤは、患者からの動脈ラインに接続された入口と、改質した血液を患者に戻す静脈ラインに接続した出口とを持つものであった。血液流量はｌｏＯｍｌ／分であり、ヘパリンラインを流速２＋。１／分においてその動脈ラインに接続した。（ヘパリン濃度は２００単位／ｍｌであった。）この患者をそのＥＬＡＤを使用した本装置で５８時間処置し、この装置／Ｅ１．ＡＤは患者のガラクトース除去能（ＧＥＣ）に即座に効果をあられし、それは第７図に示すように、４μモル／分／ｋｇから１１μモル／分／ｋｇへと増加した。続く２日間も確実な改善がみられ、ＧＥＣは処置の結果として１６．５となり、そして１０日間でほぼ正常レベルにまで増加した。患者の精神状態がそのＧＥＣの故に低下したが、正常に戻った。胆汁分泌停止およびトランスアミナーゼの増加が排泄物において明らかにみられたが、これらは改善され続けて６か月の時点で正常となる。上記の試験結果から次の結論が得られる。 ■、患者の病状、その進行性脳障害および低ＧＥＣを病因学的にみるとその生存はほとんど絶望的であった。本装置ならびに特異的なＰＬＡＤの代謝能が証明された。３、一連のＧＥＣ分析ならびに患者の最終的な回復により患者自身の肝機能の回復が証明された。４、患者をその病状が危険期の間中維持してやれば、Ｆ）ＩＦの進行段階から回復させることが可能である。本発明についてその好ましい態様を示しこれについて説明したが、本発明の意図する範囲内において多くの変更および修正ができることは当業者らに自明であろう。従って、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定されると考えるべきである。第１図第２ａ図第３図第４図第５図第６図力−トリッＳ５第７図血液回路。第９図第１３図補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項の規定による補正書）平成６年８月２９１１

Claims

【特許請求の範囲】

１．患者に使用できるようにした生体維持装置であって、患者からの体液を受け取り、該体液をそこに通過させて該体液を改質するように構成した生体補助装置、第１および第２の端部を持つ第１のラインであって、該第１の端部はその体液を取り出すために患者の出口に接続してあり、そして該第２の端部は該生体補助装置の入口に接続してある該第１のライン、第１および第２の端部を持つ第２のラインであって、該第１の端部は該生体補助装置の出口に接続してあり、そして該第２の端部は該患者の入口に接続してあって該患者から取り出して該生体補助装置によって改質した該体液を戻すようにした該第２のライン、第１および第２の端部を持つ第３のラインであって、該第１の端部はそれから所定量の流体を取り出すように該生体補助装置に接続してあり、そして該第２の端部は該第２のラインに接続してある該第３のライン、および該患者の該体液流を制御しそして該体液の特性を測定するための制御装置であって、該第１のライン、該第２のラインおよび該第３のラインによって形成される閉ループ形状を持つ該制御装置、から成る上記生体維持装置。
２．該生体補助装置が半透膜を持ち、そしてそこを流れる該流体を変換および改質するために該流体の細胞を潅流するための毛細管外空間を形成する中空繊維カートリッジ中に挿入した細胞ラインを有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
３．更に、該第３のラインに接続したフィルター部、該第１のラインに接続した圧力検知装置、該第３のラインに接続した複数の圧力検知装置、および該第２のラインに接続した圧力検知装置を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
４．該生体補助装置が１０，０００ないし２５０，０００の間の分子をカットする半透膜を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
５．更に、該第１のラインに接続した注入部を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
６．該注入部が該第１のラインに抗凝血剤を注入するものである、請求の範囲第５項に記載の生体維持装置。
７．更に、該生体補助装置に接続してあって該生体補助装置からの細胞減損を検知する検知装置を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
８．更に、該第１のラインおよび該第３のラインに接続した酸素供給装置を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
９．更に、該第１のラインに接続したポンプ装置を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
１０．更に、該第３のラインに接続したポンプ装置を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
１１．更に、該第１のラインに接続した第４のライン、該第４のラインに接続した注入装置、および該第４のラインに接続したポンプ装置を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
１２．該第３のラインが再循環細胞ラインを有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
１３．該患者からの体液の該生体補助装置中の流速が７５ｍｌ／分ないし５００ｍ１／分、好ましくは１００ないし２５０ｍｌ／分である、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
１４．該第３のラインを通る該生体補助装置からの流体の抽出流速が５ｍｌ／分ないし１２０ｍ１／分である、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
１５．該フィルターが０．４５μｍフィルターから成るものである、請求の範囲第３項に記載の生体維持装置。
１６．該制御装置が二元ポンプを有する主要制御モジュールおよび補助制御モジュールを有して成るものであり、該補助制御モジュールが該第１のライン、該第２のラインおよび該第３のラインの圧力を監視する手段を有して成り、そして該補助制御モジュールが、少なくとも該第３のラインおよび該第４のラインの間の圧力差が所定の値よりも大きくなると該装置の作動を停止する手段を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
１７．該制御モジュールが更に静脈圧モジュールを有して成り、該静脈圧モジュールが第２のラインの圧力を監視する手段を有して成り、そして該第１のライン、該第２のラインおよび該第３のラインがそれぞれポリ塩化ビニルから成るものである、請求の範囲第１６項に記載の生体維持装置。
１８．該抗凝血剤の流速が１ｍｌ／分ないし１０ｍｌ／分、好ましくは１ないし３ｍｌ／分である、静求の範囲第６項に記載の生体維持装置。
１９．患者に使用できるようにした生体維持装置であって、該患者から体液を受け取りそして該体液を改質するための代謝活性装置であって、該装置は第１および第２の端部を有し、そして該装置は、毛細管外空間を持ち半透膜を構成する中空繊維カートリッジ中に挿入した細胞ラインを有して成り、該体液を該空間を通して該体液に含まれる細胞を潅流して該体液を変換および改質するように構成した該代謝活性装置、第１および第２の端部を持つ第１のラインであって、該第１の端部はその体液を取り出すために患者に接続してあり、そして該第２の端部は該代謝活性装置に接続してあって該体液をその装置中に流すようにしてある該第１のライン、第１および第２の端部を持つ第２のラインであって、該第１の端部は該代謝活性装置に接続してあり、そして該第２の端部は該患者に接続してあってその装置によって改質した該体液を戻すようにした該第２のライン、第１および第２の端部を持つ第３のラインであって、該第１の端部は該代謝活性装置に接続してあり、そして該第２の端部は該第２のラインに接続してある該第３のライン、該第３のラインに接続したフィルターであって、該代謝活性装置から脱着するような細胞が該患者に戻されるのを防ぐようにした、該フィルター、該第１のラインに接続した第１の圧力検知装置、該第３のラインに接続した複数の圧力検知装置、該第２のラインに接続した第２の圧力検知装置、および該流体流を監視し制御するための制御装置であって、該第１のライン、該第２のラインおよび該第３のラインによって形成される閉ループ形状を持つ該制御装置、から成り、そして該代謝活性装置が１０，０００ないし２５０，０００、好ましくは６０，０００ないし８０，０００の間の分子量をカットするものである、上記生体維持装置。
２０．代謝活性装置を使用して患者の体液を体外的にかつ代謝的に改質する方法であって、該患者から該体液を取り出し、該体液からの所定の構成を持つ代謝産物を変換できるようにした装置に該体液を通し、その装置とは、毛細管外空間を持つ半透膜を有していて、これを通して該体液中に含まれる細胞を潅流して該体液を変換するものであり、該装置の該毛細管外空間から流体流を取り出して、これについて該毛細管外空間中において該体液中の該所定の構造を持つ該代謝産物が除去されているかどうか調べ、該装置の該毛細管外空間から脱着した所定の大きさを超える細胞が該患者に戻されないように該流体流を監視し、そして該流体を該患者に戻すことから成り、そして該装置は１０，０００ないし２５０，０００の間、好ましくは６０，０００ないし８０，０００の間の分子量を持つ細胞を濾過できるものである、上記方法。
２１．患者の体液を体外的にかつ代謝的に改質する装置であって、該装置は、該患者から該体液を取り出す手段、該体液からの所定の構成を持つ代謝産物を変換する手段であって、その装置は毛細管外空間を持つ半透膜を有していて、これを通して該体液中に含まれる細胞を潅流して該体液を変換する構成である手段、該体液を核変換手段を通して通過させる手段、該装置の該毛細管外空間から流体流を取り出して、これについて該毛細管外空間中において該体液中の該所定の構造を持つ代謝産物が除去されているかどうか調べることのできる手段、該装置の該毛細管外空間から脱着した所定の大きさを超える細胞が該患者に戻されないように該流体流を監視する手段、および該流体を該患者に戻す手段から成り、そして該装置は１０，０００ないし２５０，０００の間、好ましくは６０，０００ないし８０，０００の間の分子量を持つ細胞を濾過できるものである、上記装置。
２２．患者の体液を体外的にかつ代謝的に改質するための装置に使用する管系であって、該管系は、該患者に接続してあってかつそれから導かれる入路ラインであって、該患者から抽出した体液を受け入れる入路ライン、該患者にから引き出されかつ該患者に接続してある戻りラインであって、該患者から抽出した体液を戻す戻りライン、および該入路ラインと該戻りラインとの間を結ぶ再循環ライン、から成るものであって、該再循環ラインは１０，０００ないし２５０，０００の間、好ましくは６０，０００ないし８０，０００の間の分子量を持つ細胞を濾適する手段を有して成るものである、上記管系。
２３．該再循環ラインが更に該濾過手段の進行中の機能を感知する手段を有して成る、請求の範囲第２２項に記載の管系。
２４．該再循環ラインが更に該患者から抽出されそして該再循環ライン中を流れる該流体中の代謝産物のレベルを感知する手段を有して成る、請求の範囲第２２項に記載の管系。
２５．生体補助装置に使用して患者からの体液を受け取るための管系であって、該生体補助装置が該患者の体液流を受け取るための毛細管外空間をその中に有している生体補助装置を含むものであり、該管系は、患者に接続してありかつそれから導かれる第１の管系ループであって、該生体補助装置を通して伸びて患者に戻りそれに接続してある第１の管系ループ、および該生体補助装置の毛細管外空間と、該生体補助装置の出口に隣接した該第１の管系ループとに接続した第２の管系ループから成るものであって、該第２の管系ループは該毛細管外空間を通って流れる該流体中の代謝産物のレベルを感知する手段を有して成るものである、上記管系。
２６．該第２の管系ループが更に該毛細管外空間を通って流れる該流体から該代謝産物を濾過する手段を有して成るものである、請求の範囲第２５項に記載の管系。
２７．該再循環ラインが該濾過手段の毛細管外空間における細胞損失を検知する手段を有して成るものである、請求の範囲第２２項に記載の管系。
２８．該再循環ラインが該濾過手段の毛細管外空間における流体損失を検知する手段を有して成るものである、請求の範囲第２２項に記載の管系。
２９．該第２の管系が該生体補助装置の該毛細管外空間における細胞損失を検知する手段を有して成るものである、請求の範囲第２５項に記載の管系。
３０．該第２の管系が該生体補助装置の該毛細管外空間における流体損失を検知する手段を有して成るものである、請求の範囲第２５項に記載の管系。
３１．該第１のラインが、該生体補助装置の機能障害を防ぐために該患者から取り出した該体液を濾過する手段を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
３２．該第１のラインが、該生体補助装置の機能障害を防ぐために該患者から取り出した該体液を濾過する手段を有して成るものである、請求の範囲第１９項に記載の生体維持装置。
３３．更に該変換手段の目詰まりを防ぐための手段を有して成るものである、請求の範囲第２１項に記載の装置。
３４．更に該濾過手段の目詰まりを防ぐための手段を有して成り、該防御手段が該入路ラインに接続してあるものである、請求の範囲第２２項に記載の管系。
３５．更に該濾過手段の目詰まりを防ぐための手段を有して成り、該防御手段が該第１の管系ループに接続してあるものである、請求の範囲第２６項に記載の管系。
３６．更に該装置中を流れる該流体のパラメーターを測定する手段を有して成るものである、請求の範囲第１項に記載の生体維持装置。
３７．更に該装置中を流れる該流体のパラメーターを測定する手段を有して成るものである、請求の範囲第１９項に記載の生体維持装置。
３８．更に該装置中を流れる該流体のパラメーターを測定することから成る、請求の範囲第２０項に記載の方法。
３９．更に該患者から取り除いた該流体のパラメーターを測定する手段を有して成るものである、請求の範囲第２１項に記載の装置。
４０．更に該患者から抽出した該流体のパラメーターを測定する手段を有して成るものである、請求の範囲第２２項に記載の管系。
４１．更に該管系中を流れる該患者の該体液のパラメーターを測定する手段を有して成るものである、請求の範囲第２５項に記載の管系。