JPH09313595A

JPH09313595A - 体液処理回路用抗血栓メッシュフィルター及びその処理方法

Info

Publication number: JPH09313595A
Application number: JP8092616A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Yasuda; 良隆安田; Akiko Shide; 昭子志手; Kiichi Sugiyama; 喜一杉山; Eiji Kawahake; 栄治川端下
Original assignee: N B C KOGYO KK; Hanaco Medical Co Ltd
Current assignee: N B C KOGYO KK; Hanaco Medical Co Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-04-15
Publication date: 1997-12-09
Anticipated expiration: 2016-04-15
Also published as: JP3350722B2

Abstract

(57)【要約】【目的】血栓の発生を極力抑制し得ると共に安価であ
り、手間がかからなく簡単かつ容易に量産し得るメッシ
ュフィルターを提供すること【構成】本発明の体液処理回路用抗血栓メッシュフィル
ターは、ポリアミド、ポリエステル、カーボネート・エ
チレンオキサイド共重合体、ポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリロニ
トリル、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロ
ースアセテート、再生セルロースあるいはシリコーンゴ
ムから選択された生体適合材料から得られたものであ
り、かつそれらの表面は放電処理して抗血栓性を付与し
たものである。放電処理としては、コロナ放電あるいは
低温プラズマ処理が用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、体液処理回路用抗
血栓メッシュフィルター及びその処理方法に関するもの
で、更に詳しくは血液透析・血漿交換等の体液処理回路
に用いられるメッシュフィルターに血栓が付着するのを
極力防止し得る体液処理回路用抗血栓メッシュフィルタ
ー及びその処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】人工臓器透析法は、体内の血液を体外に
取り出し、血液循環回路を通した後、再び体内に戻すこ
とにより血液の透析を行う方法であるが、この血液循環
回路中には、ドリップチャンバーを有し、このドリップ
チャンバーにはメッシュフィルターが用いられている。
図１は、ドリップチャンバーの略図であり、このドリッ
プチャンバー１の下部にメッシュフィルター支持体７を
覆ってメッシュフィルター２が設けられている。血液は
血液導入口４から入り、メッシュフィルター２を通過し
血液導出口５から出る。

【０００３】このメッシュフィルター２は、人工臓器透
析基準によると、「血液回路には、薬液注入、採血部を
備え、静脈側回路には、エアートラップ及び濾網を備え
ていなければならない。網の目の大きさは、２１０μｍ
（７０メッシュ）より細かなもの又はこれと同等の性能
を有する構造のものでなければならない。ろ過網（フィ
ルター）は、異物、血液の凝固物のような粒子、気泡な
どを除去するため、普通ナイロン（商標名）、ポリエス
テルでつくられる。糸径は、均一で表面がなめらかであ
ることが望ましく、また糸をよったマルチフィラメント
よりも１本の糸からなるモノフィラメントの方が血液適
合性において好ましい。」との規定があり、この規定に
基づいて製造されている。

【０００４】生体適合材料の一種であるメッシュフィル
ター２で血液中の異物、血液の凝固物のような粒子、気
泡などを除去する。この生体適合材料は、一般には非イ
オン性の材料からなり、このような材料表面に対するタ
ンパク質の吸着に関して以下の如き報告がある。「血液
中の血漿に最も高い濃度で含まれている血清アルブミン
が、まず最初に材料表面に吸着するが、脱着も起こると
ともに微量しか存在しないタンパク質も遅れて吸着す
る。その結果、百種以上も存在するタンパク質の中か
ら、その分子量、形状、電荷、表面の親水性・疎水性、
変性のしやすさなどに応じてある特定のタンパク質群が
吸着平衡に達する。解離基を高濃度にもつ表面へ図２に
示されるようにクーロン力で吸着したタンパク質はある
程度の変性を受けるであろうが、非イオン性の材料表面
にファンデルワールス力などで吸着したタンパク質の高
次構造の変化はまだ詳しくは研究されていない〔「生体
適合材料」（日本規格協会出版）参照〕。」（図２中、
８は生体適合材料、９は生体成分である。）

【０００５】近年、患者の副作用を考慮し、ヘパリン、
フサン、フラグミン等の抗凝固剤の使用量を減らす傾向
があるが、一方、これに対してメッシュフィルターを親
水性高分子を用いてコーティングすることにより抗血栓
性を有するメッシュフィルターを製造する方法も考えら
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、透析を
繰り返すごとに除水が行われ、ヘマトクリット値が変動
し、血液粘性が上昇する。そこで体外循環中において、
血液凝固時間を一定の範囲内にコントロールするために
薬剤の投与が行われる。このような中で、特に、血小板
凝集抑制薬及び経口抗凝固薬等が必要な患者、すなわち
過凝血性患者や局所ヘパリン化で硫酸プロタミン併用時
（ＲｅｇｉｏｎａｌＨｅｐａｒｉｎｉｚａｔｉｏｎ）
の患者では、血液回路内及びダイアライザー内に血液凝
固（血液回路内では、ほとんどチャンバー本体内のメッ
シュフィルター部と溶着部周辺に血液凝固が起こる。）
を起こし血栓の生じる傾向にあり、したがって透析中に
血液回路の交換を行わなければならず、患者に対する負
担や病院側の労力の負担も大きいという問題がある。更
に、メッシュフィルターを親水性高分子を用いてコーテ
ィングする方法では、コスト面や手間がかかる等のデメ
リットがあり好ましくない。

【０００７】そこで、本発明者等は、前述の血液回路中
にあるチャンバー本体内のメッシュフィルター部におけ
る血栓の付着を直接防止することによって、血液回路の
交換を行う必要をなくし、しいては患者に対する負担や
病院側の労力の負担を軽減するべく種々検討した結果、
特定の材料からなるメッシュフィルターを放電処理する
ことによって血栓の付着のないメッシュフィルターを得
ることができること並びに経済的に安価であり、手間が
かからなく簡単かつ容易に量産し得ることを見出し、こ
こに本発明を完成するに至った。したがって、本発明が
解決しようとする第１の課題は、血液循環回路で体液処
理中の血栓の発生を極力抑制し得ると共にメッシュフィ
ルターに対する血漿蛋白の付着を防止し得る体液処理回
路用抗血栓メッシュフィルターを提供することにある。
また本発明が解決しようとする第２の課題は、経済的に
安価であり、手間がかからなく簡単かつ容易に量産し得
る体液処理回路用抗血栓メッシュフィルターの処理方法
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の前記の課題は、
以下の各発明によってそれぞれ達成される。

【０００９】（１）ポリアミド、ポリエステル、カーボ
ネート・エチレンオキサイド共重合体、ポリエチレン、
ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、エチレン−
ビニルアルコール共重合体、セルロースアセテート、再
生セルロースあるいはシリコーンゴムから選択された生
体適合材料から得られた体液処理用メッシュフィルター
を放電処理して抗血栓性を付与したことを特徴とする体
液処理回路用抗血栓メッシュフィルター。（２）ポリエステルがポリエチレンテレフタレートであ
ることを特徴とする前記第１項に記載の体液処理回路用
抗血栓メッシュフィルター。（３）体液処理用メッシュフィルターの表面が親水性を
有することを特徴とする前記第１項又は第２項に記載の
体液処理回路用抗血栓メッシュフィルター。（４）放電処理がコロナ放電あるいは低温プラズマ処理
であることを特徴とする前記第１項乃至第３項のいずれ
かに記載の体液処理回路用抗血栓メッシュフィルター。（５）放電処理の処理強度が３Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ〜１５
０Ｗ／ｍ²／ｍｉｎのコロナ放電を用いて、メッシュフ
ィルターの両面を処理することを特徴とする前記第１項
又は第２項に記載の体液処理回路用メッシュフィルター
の放電処理方法。（６）放電処理として、処理電力が６００Ｗ〜１２００
Ｗ、処理強度が１００Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ〜１５０Ｗ／ｍ
²／ｍｉｎ及び周波数１０〜２０ＫＨＺの低温プラズマ
処理を用いて、メッシュフィルターの両面を処理するこ
とを特徴とする前記第１項又は第２項に記載の体液処理
回路用メッシュフィルターの放電処理方法。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明を更に詳しく説明す
ると、本発明の体液処理回路用抗血栓メッシュフィルタ
ーは、ポリアミド、ポリエステル、カーボネート・エチ
レンオキサイド共重合体、ポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレ
タン、ポリアクリロニトリル、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合体、セルロースアセテート、再生セルロース
あるいはシリコーンゴムから選択された生体適合材料か
ら得られた体液処理用メッシュフィルターを放電処理し
て抗血栓性を付与したことを特徴とするもので、これに
より前記各材料には充分な放電処理が施され、血栓乃至
血漿蛋白等の付着を抑制することができる。また放電処
理がコロナ放電あるいは低温プラズマ処理であるとき、
好ましい効果が得られる。更に前記の生体適合材料のう
ち、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリロニト
リル、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロー
スアセテート、再生セルロースあるいはシリコーンゴム
は、人工腎臓にも使用され、優れた抗血栓性を発揮する
点で好ましい。

【００１１】本発明に用いられる生体適合材料は、ポリ
アミド、ポリエステル、カーボネート・エチレンオキサ
イド共重合体、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビ
ニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリ
アクリロニトリル、エチレン−ビニルアルコール共重合
体、セルロースアセテート、再生セルロースあるいはシ
リコーンゴムから選択される。これらの材料を１本の糸
からなるフィラメントに形成し、網を形成するのが好ま
しい。更にエチレン−ビニルアルコール共重合体、再生
セルロースあるいはシリコーンゴムから選択される材料
はメッシュを形成した表面に被覆して用いるとき効果的
である。本発明では、この網の状態で放電処理し、つい
でフィルターに形成してもよく、また網をフィルターに
形成してから、放電処理を行ってもよい。好ましくは後
者である。本発明において放電処理としては、コロナ放
電処理又は低温プラズマ処理が好ましく用いられる。コ
ロナ放電処理としては、基材を支えるローラーを電極と
し、これに対向した電極を設け、これらの電極間に高電
圧を加えることによりコロナ放電を起こすと共に基材を
移動しながら基材前面に放電処理を施す方法が通常用い
られる。この放電処理の結果、基材表面には酸化やイオ
ン化が起こり活性化されると考えられている。

【００１２】本発明に用いられる生体適合材料のうち、
再生セルロースは、銅アンモニア・セルロース、脱酢酸
セルロースアセテート等が好ましく、セルロースアセテ
ートは、セルロースジアセテート（ＣＤＡ）、セルロー
ストリアセテート（ＣＴＡ）等が好ましく、ポリアクリ
ロニトリルは、ポリアクリロニトリル共重合体が好まし
い。またポリアミドは、芳香族ポリアミドが好ましい。
更に再生セルロース、セルロースアセテート、ポリアク
リロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共
重合体、芳香族ポリアミド及びカーボネート・エチレン
オキサイド共重合体は、生体機能代行装置学−人工腎臓
装置−の第２５９頁の表１に記載されている主要分子構
造を有する高分子が好ましい。

【００１３】本発明に用いられる放電処理には、例えば
常温下で大気圧中で行うプラズマ処理と低気圧下でグロ
ー放電により低温プラズマを現出させるものがあり、本
発明の放電処理に必要な電力は、通常、６００Ｗ〜１２
００Ｗであり、材料を処理するに必要な処理強度は、３
Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ〜１５０Ｗ／ｍ²／ｍｉｎである。常
温下で大気圧中で行うプラズマ処理であるコロナ放電の
場合には、材料によって異なるが、３Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ
〜１５０Ｗ／ｍ²／ｍｉｎであり、例えばポリエチレン
の場合は、３Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ〜１５Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ
であり、ポリエステルの場合には、３０Ｗ／ｍ²／ｍｉ
ｎ〜６０Ｗ／ｍ²／ｍｉｎである。本発明では、このよ
うなコロナ放電処理によりメッシュフィルターの表面の
水に対する接触角を６０度以下にすることができ、好ま
しくは５５度〜４０度である。更に好ましくは５０度〜
４０度であり、これらの放電処理で４０度以下のものが
得られれば、４０度以下でもよい。

【００１４】本発明に用いられる、常温下で大気圧中で
行うプラズマ処理、即ちコロナ放電処理は、処理条件が
処理電力６００Ｗ〜１２００Ｗ（処理強度１００〜１５
０Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ）、周波数１０〜２０ＫＨＺ、電極
との距離０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとして常温下で両面に
加工処理することにより行われる。この結果その表面に
空気中の酸素が反応して水酸基やカルボキシル基等が生
成され、親水性となり、したがってこのメッシュフィル
ターは抗血栓性が得られる。

【００１５】また真空又は低気圧下でグロー放電により
低温プラズマグロー放電を用いる場合には、プラズマは
低気圧下でのグロー放電によって得られるもので、生成
される低温プラズマ雰囲気の平均電子エネルギーは数ｅ
Ｖ、電子密度は１０⁹〜１０ ¹²個／ｃｍ³である。即ち
具体的にはプラズマ処理条件は、周波数５ＫＨｚ〜６Ｇ
Ｈｚ、高周波電力２５Ｗ〜１５０Ｗ、減圧度０．００１
ｍｍＨｇ〜０．５ｍｍＨｇが好ましい。メッシュフィル
ターをグロー放電により低温プラズマ処理した後、空気
中に取り出すことにより、その表面には空気中の酸素と
反応して水酸基やカルボキシル基等が生成され、親水性
となり、したがってこのメッシュフィルターは抗血栓性
が得られる。

【００１６】本発明の体液処理回路用メッシュフィルタ
ーの放電処理方法は、放電処理としてコロナ放電又は真
空放電を施すことを特徴とするものであり、具体的には
大気中で電極間に発生したコロナ放電による処理をメッ
シュフィルターの両面に施すことを特徴とする体液処理
回路用メッシュフィルターのコロナ放電処理方法であ
り、また真空乃至低気圧下で発生した低温プラズマ処理
をメッシュフィルターの両面に施すことを特徴とする体
液処理回路用メッシュフィルターの真空放電処理方法で
あるが、これらのうち、特に常温下で大気圧中で処理条
件が処理電力６００Ｗ〜１２００Ｗ（処理強度１００〜
１５０Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ）、周波数１０〜２０ＫＨＺ、
電極との距離０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとして両面に加工
処理することを特徴とする体液処理回路用メッシュフィ
ルターのコロナ放電処理方法が好ましい。特にポリエチ
レンテレフタレートの場合には表面の有機物の洗浄効果
が得られるばかりでなく耐久性に優れたものが得られ
る。

【００１７】（作用）本発明において、体液処理回路を
循環する体液は、該回路中のメッシュフィルターにより
体液中の微少異物や血栓凝固物が取り除かれるが、該メ
ッシュフィルターには、放電処理が施されていることに
より、その表面が親水性を有するので、体液が抵抗なく
メッシュフィルターを通過し血栓ができにくい。更に負
電位を有するので、血栓の形成や血漿蛋白の付着が起こ
りにくい。また本発明の体液処理回路用メッシュフィル
ターの放電処理方法により、前述の材料から選ばれた生
体適合材料の表面に存在する有機物が洗浄されて除去さ
れる。特にポリエチレンテレフタレートを繊維にした場
合、その表面が毛羽立たないばかりでなく耐久性に優れ
たものが得られる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を更に実施例を用いて詳しく説
明するが、これは本発明の一例であって、本発明はこれ
に限定されるものではない。

【００１９】参考例１〔接触角の測定〕ポリエステル
フィルム（ルミラー、東レ株式会社製）及びポリプロピ
レンフィルム（ＩＰＰ、大倉工業株式会社製）の２種類
のフィルムについて、それぞれ処理前のものとコロナ放
電処理を施したものを用意した。ここでコロナ放電処理
条件は、処理電力９５０Ｗ、処理強力１１５Ｗ／ｍ²／
ｍｉｎ、周波数１０ＫＨｚ、電極間の距離０．１〜０．
２ｍｍで行った。コロナ放電処理前及び処理後の２種類
のフィルムについて、接触角を１０回測定し、その平均
を表１に示した。ここで接触角の測定は、ＪＩＳＬ１
０９２−１９８６繊維製品の防水性試験方法に準じて行
った（室温２０℃、溶液：イオン交換水、液温１７
℃）。

【００２０】

【表１】

【００２１】〔ぬれ性の測定〕コロナ放電処理した２種
類のポリエステルメッシュのぬれ性をＪＩＳＫ６７６
８−１９７７のポリエチレン及びポリプロピレンフィル
ムのぬれ試験方法に準じて行った。ここでコロナ放電処
理条件は、処理電力１１００Ｗ、処理強力１００Ｗ／ｍ
²／ｍｉｎ、周波数１２ＫＨｚ、電極間の距離０．１〜
０．２ｍｍで行った。コロナ放電処理した２種類のフィ
ルム（品番：ポリエステルのＴＮＯ７０ＳＳ及びＴＯ８
０ＳＳ）について、表面張力を測定し、表２に示した。
なお、試験は試薬をメッシュ上に１０滴たらし、浸透し
た個数を数えることにより行う。

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例１本発明の製品であるメッシュク
ロスの条件のポリエチレンテレフタレート製７０メッシ
ュフィルター（線径５５±６μｍ、オープニング３１０
±３０μｍ）をコロナ放電処理として、処理電力１１０
０Ｗ、処理強力１００Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ、周波数１２Ｋ
Ｈｚ、電極間の距離０．１〜０．２ｍｍで施した製品と
従来品としては、無処理のポリエチレンテレフタレート
製７０メッシュフィルター（線径７２±７μｍ、オープ
ニング２９２±３０μｍ）を用いて、人工透析血液回路
の血栓試験を行った。人工透析血液回路用チャンバー内
における凝血、残血発生率及びその状況を表３に示す。

【００２４】〔ドリップチャンバー内の凝血・残血の状
況〕 −−：凝血・残血が全くない。 − ：凝血・残血が殆どない。＋：凝血・残血がある。＋＋：凝血・残血がかなりある。なお、ヘマトクリット値の正常値（毛細管法）は、男：
３９〜５２％、女：３５〜４８％である。

【００２５】

【表３】

【００２６】実施例２実施例１に記載のメッシュクロ
スを低温プラズマ処理〔処理条件：処理電力１２００Ｗ
（処理強力５０Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ）、周波数１３．５６
ＭＫＨｚ、減圧度０．３ｍｍＨｇとして常温下で両面に
加工処理する〕することにより製造した。人工透析血液
回路用チャンバー内における凝血、残血発生が従来のも
のに比べて少なかった。

【００２７】実施例３実施例１のコロナ放電処理を施
した製品と従来品について、統計学的手法（χ²検定）
で検定した結果を表４に示す。なお、統計学的手法（χ
²検定）は、「統計的方法（日本規格協会出版）：分割
表に関する検定」に記載されている。

【００２８】

【表４】表４から明らかなように、本発明の製品は、χ₀ ²＝１
８．４であり、分割表による検定でも従来品のχ
²（１、０．０５）＝３．８４（危険率５％）よりその
値が大きいので、本発明の製品は、効果のあることがわ
かる。したがって、本発明の製品は、残血が殆どなく、
抗血栓メッシュフィルターとして優れている。またコロ
ナ放電処理にかえて低温プラズマ処理を施したものも、
同様に優れた効果を奏することを確認した。

【００２９】実施例４実施例１のポリエチレンテレフ
タレート製メッシュフィルターにかえて、ナイロン、ポ
リエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリウ
レタン、ポリアクリロニトリル、エチレン−ビニルアル
コール共重合体、セルロースアセテート、再生セルロー
スあるいはシリコーンゴムで製作したそれぞれのメッシ
ュフィルターを用いる以外は、実施例１と同様にして人
工透析血液回路の血栓試験を行った。これらのメッシュ
フィルターも人工透析血液回路用チャンバー内における
凝血、残血は殆どなく、優れた効果を奏することを確認
した。なお、低温プラズマ処理の場合も同様の効果が得
られた。

【００３０】

【発明の効果】本発明の如く放電処理を施したメッシュ
フィルターは、優れた抗血栓性を有し、血液循環回路で
体液処理中の血栓の発生を極力抑制し得ると共にメッシ
ュフィルターに対する血漿やたんぱく質の付着を防止し
得るという優れた効果を奏するものである。また本発明
の放電処理方法によれば、経済的に安価であり、手間が
かからなく簡単かつ容易に量産し得るという優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のメッシュフィルターが設置されたチャン
バーを示す略図である。

【図２】生体適合材料と生体成分との電荷関係を示す略
断面図である。

【符号の説明】

１ドリップチャンバー本体２メッシュフィルター３キャップ４血液導入口５血液導出口６圧力モニター用ラインチューブ７メッシュフィルター支持体８生体適合材料９生体成分（例えばタンパク質等）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山喜一東京都日野市豊田２丁目50番地の３エヌ・ビー・シー工業株式会社内 (72)発明者川端下栄治東京都日野市豊田２丁目50番地の３エヌ・ビー・シー工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアミド、ポリエステル、カーボネート
・エチレンオキサイド共重合体、ポリエチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポ
リウレタン、ポリアクリロニトリル、エチレン−ビニル
アルコール共重合体、セルロースアセテート、再生セル
ロースあるいはシリコーンゴムから選択された生体適合
材料から得られた体液処理用メッシュフィルターを放電
処理して抗血栓性を付与したことを特徴とする体液処理
回路用抗血栓メッシュフィルター。
【請求項２】ポリエステルがポリエチレンテレフタレー
トであることを特徴とする請求項１に記載の体液処理回
路用抗血栓メッシュフィルター。
【請求項３】体液処理用メッシュフィルターの表面が親
水性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の体液処理回路用抗血栓メッシュフィルター。
【請求項４】放電処理がコロナ放電あるいは低温プラズ
マ処理であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
いずれかに記載の体液処理回路用抗血栓メッシュフィル
ター。
【請求項５】放電処理の処理強度が３Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ
〜１５０Ｗ／ｍ²／ｍｉｎのコロナ放電を用いて、メッ
シュフィルターの両面を処理することを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載の体液処理回路用メッシュフィ
ルターの放電処理方法。
【請求項６】放電処理として、処理電力が６００Ｗ〜１
２００Ｗ、処理強度が１００Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ〜１５０
Ｗ／ｍ²／ｍｉｎ及び周波数１０〜２０ＫＨＺの低温プ
ラズマ処理を用いて、メッシュフィルターの両面を処理
することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の体
液処理回路用メッシュフィルターの放電処理方法。