JPH10230014A

JPH10230014A - 白血球除去装置及び白血球除去方法

Info

Publication number: JPH10230014A
Application number: JP9048593A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishizaki; 彰石崎; Akio Kawamura; 明夫川村; Yasumasa Shizume; 泰正鎭目; Yoshinori Takenaka; 良則竹中
Original assignee: Asahi Medical Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Medical Co Ltd
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】体外に取り出された血液を特殊な血液輸送装
置（血液ポンプ等）を用いずに白血球除去器に導入し、
血液中の白血球を除去する方法及び装置を提供する。【解決手段】生理的溶液入り容器との接続口を有する
血液導入回路から血液を導入して、抗凝固剤入り容器と
の接続口を有する血液貯留容器に一旦血液を貯留した
後、該血液を白血球除去器に流し、血液導出回路から白
血球を除去された血液を得ることを特徴とする白血球除
去方法。生理的溶液入り容器との接続口２を有する血液
導入回路３と、抗凝固剤入り容器との接続口５を有し、
かつ血液導入回路３に接続された血液貯留容器４と、血
液導出回路８を有する白血球除去器６が、接続管によっ
て接続されてなる白血球除去装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、体外に取り出され
た血液を特殊な血液輸送装置を用いずに白血球除去装置
に導入し、血液中の白血球を除去するための白血球除去
方法及び白血球除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】体外循環療法で血液中の白血球を除去す
る方法には、フィルターや吸着材を用いる方法と遠心分
離による方法がある。フィルターや吸着材を用いる場合
は、少なくとも血液ポンプが用いられ、操作中の継続的
なモニターが必要となり病院スタッフの負担であった。
また、血液ポンプを使用することによって連続的かつ、
強制的に血液を処理するので、患者に負担がかからない
ように配慮する必要があった。また、遠心分離には煩雑
な遠心分離装置が用いられるが装置が高価で、しかも複
雑な操作が必要なことから広くは普及していない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、体外に取り
出された血液中の白血球を除去する際に、複雑な操作を
必要とする血液輸送装置を用いず、かつ、簡便に白血球
除去操作を行うことが可能な白血球除去方法及び白血球
除去装置を提供することを課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決することを目的に鋭意研究した結果、体外に取り
出された血液を一旦血液貯留容器に貯留した後白血球除
去器に流すことにより、血液輸送装置を用いなくても白
血球を除去された血液を得ることができ、従来技術の問
題点の解決できることを見出し、本発明を完成するに至
った。即ち、本発明は、生理的溶液入り容器との接続口
を有する血液導入回路から血液を導入して、抗凝固剤入
り容器との接続口を有する血液貯留容器に一旦血液を貯
留した後、該血液を白血球除去器に流し、血液導出回路
から白血球を除去された血液を得ることを特徴とする白
血球除去方法であり、生理的溶液入り容器との接続口を
有する血液導入回路と、抗凝固剤入り容器との接続口を
有し、かつ血液導入回路に接続された血液貯留容器と、
血液導出回路を有する白血球除去器が、接続管によって
接続されてなる白血球除去装置である。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明を構成する血液導入出回路及び血液貯留容器
と白血球除去器を接続する接続管とは、体外循環で一般
的に用いられる塩化ビニールやシリコン製のチューブを
代表例とするチューブを言う。血液導入回路の上流はカ
ニューレ、採血針等と接続できる接続部を有し、下流は
血液貯留容器と接続される。更に血液導入回路途中には
生理的溶液入り容器との接続口を有する。また、生理的
溶液入り容器との接続口とカニューレ、採血針等との接
続部の分岐部分には三方活栓が接続されていることが好
ましい。三方活栓を用い、血液導出回路の血液導出部を
接続することにより白血球除去装置の血液導入出口の一
本化が可能となる。血液導入出回路及び血液貯留容器と
白血球除去器を接続する接続管に使用されるチューブの
内径は２〜４ｍｍで、外径は５〜７ｍｍとすることが望
ましい。

【０００６】本発明の大きな特徴の１つは、血液貯留容
器に一時的に全血を貯留し返血しないことにある。血液
貯留容器には抗凝固剤入り容器との接続口が設けられ、
抗凝固剤入り容器はチューブにて接続し、そのチューブ
を開閉し、必要量を適宜注入することができる。抗凝固
剤の注入は落差を利用することができ、装置も不要であ
り、かつ血液成分の品質、安全性、保全性に寄与するシ
ステムの閉鎖性を完全にすることができる。本発明で言
う血液貯留容器とは、血液を一旦貯留するための容器を
言い、可撓性バッグを使用することが好ましい。更に血
液貯留容器の容量は、１００〜５００ｍｌであることが
好ましい。

【０００７】本発明で言う抗凝固剤は、例示すると通常
の採血に用いられている抗凝固剤としてクエン酸系のＡ
ＣＤ−Ａ液やＣＰＤ液などが挙げられる。また、上記抗
凝固剤以外に体外循環療法で一般に使用されているヘパ
リン、低分子ヘパリン、メシル酸ナファモスタット、メ
シル酸ガベキサート等も用いことができる。この中でメ
シル酸ナファモスタットの場合は粉末状であり、使用す
る場合は５ｍｌ〜２０ｍｌの５％ブドウ糖水溶液で溶解
した後に用いられることが多い。以上の抗凝固剤を注入
する場合、血液と液比が１：１５〜１：５の範囲で用い
られるＡＣＤ−Ａ液以外の抗凝固剤は、血液との液比が
１：３０００〜１：１０００程度と血液比が高いので血
液との十分な混合が容易ではない。本発明の装置におい
ては抗凝固剤をあらかじめ生理的溶液で希釈してから注
入することで装置の目詰まりを抑制し安全に施行するこ
とが可能となる。目詰まりの抑制から考えて、抗凝固剤
は２００〜４００ｍＯｓｍ、好ましくは２８０〜３００
ｍＯｓｍ程度の浸透圧を示す生理的食塩水や５％ブドウ
糖水溶液等を用いて５０〜１０００倍程度に希釈するこ
とが望ましい。

【０００８】本発明で言う白血球除去器とは、血液中の
白血球を除去する手段であり、白血球を捕捉し、赤血球
や血漿中の有用蛋白成分を捕捉し難い白血球除去手段を
言う。好ましい例としては５μｍ前後の平均直径を有す
る繊維塊、好ましくは不織布からなるフィルター材を主
構成要素として血液の導入口及び導出口を有する容器内
に０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ³程度の嵩密度で充填した
もの、平均孔径が数μｍ程度のスポンジ様多孔質体を主
構成要素として上記容器内に充填したもの、あるいは数
百μｍ〜数ｍｍ程度の微粒子（ビーズ）を上記容器内に
充填してなるもの等が挙げられる。いずれにせよ、処理
前の血液中の白血球を少なくとも３０％以上、好ましく
は５０％以上、更に好ましくは９０％以上捕捉できるフ
ィルターであることが必要である。

【０００９】また、本発明の白血球除去器を構成する白
血球除去手段は、材質としてポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート及びポリオキシエチレ
ンテレフタレート等のポリエステル、ポリアクリロニト
リル、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリスチレン及
びその誘導体、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポ
リブデン等のポリオレフィン、メチルメタクリレート、
及びエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル誘
導体を重合して得られる高分子化合物、メチルアクリレ
ート、及びエチルアクリレート等のアクリル酸エステル
誘導体を重合して得られる高分子化合物、ポリトリフル
オロクロルエチレン、ポリビニルホルマール、ポリスル
ホン、ポリウレタン、ポリビニルアセタール、ポリカー
ボネート等の合成高分子化合物で、上記高分子化合物の
単量体の単独重合体、共重合体、ブロック共重合体及び
上記高分子化合物のブレンド及びアロイ化したものや、
セルロース及び／またはその誘導体等の再生繊維及び上
記に示した合成高分子化合物とのブレンド、アロイ化し
た物が例示できる。また、白血球除去手段として用いら
れる繊維集合体としては、不織布が好ましく、繊維直径
は５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下であることが望ま
しい。上記の中で、特にポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリオキシエチレンテレ
フタレートなどのポリエステル系合成高分子材料が、不
織布の成形性や、得られる不織布の繊維径、繊維によっ
て形成される細孔状態等を制御しやすく、除去対象白血
球に合わせた最適な白血球除去手段の製造が可能で好ま
しい。更にこのポリエステル系合成高分子材料は、血液
の濡れ性の点でも好ましい。

【００１０】繊維集合体に、種々の低分子量、高分子量
の化合物を共有結合、イオン結合、放射線やプラズマに
よるグラフト法、物理吸着、包埋あるいは繊維表面への
沈殿不溶化等あらゆる公知の方法を用いて固定して用い
ることもできる。例えば、高分子化合物やその単量体を
放射線あるいはプラズマ等を用いてグラフト重合したり
共有結合するなどの公知の方法により表面改質（特開平
１−２４９０６３、特開平３−５０２０９４）を施した
繊維が知られている。表面改質に用いられる単量体及び
高分子化合物の例として、メタクリル酸、アクリル酸、
２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、モノ（２−
アクリロイルオキシエチル）アシッドフォスフェート、
２−スルホエチルメタクリレート、２−メタクリロイル
オキシエチルフタル酸、等のアクリル酸もしくはメタク
リル酸誘導体や、ｐ−スチレンスルホン酸、ｐ−ビニル
安息香酸等のスチレン誘導体、ビニルフェノール等のフ
ェノール誘導体、アリルスルホン酸ナトリウム等のアリ
ル化合物等の各種ビニルモノマー、アセチレン誘導体、
トリオキサン誘導体等の陰性基を有する単量体を重合し
て得られる高分子化合物、また上記の単量体と重合性官
能基、好ましくはビニル基または、アセチレン基を有す
る、例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２
−ヒドロキシエチルアクリレート、１、２−ジヒドロキ
シエチルメタクリレート、メトキシトリエチレングリコ
ールメタクリレート、メトキシノナエチレングリコール
メタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート等
のアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル誘導
体、スチレン及びその誘導体等の中性の単量体、Ｎ，Ｎ
−ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルア
ミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエ
チルアクリレート等のカチオン性の単量体との共重合
体、ブロック重合体として得られる高分子化合物あるい
はオリゴマー等の合成化合物等で例示できるが、特にビ
ニルモノマーを重合して得られる高分子化合物が重合性
が高く、入手も容易であるため好ましい。上記の表面修
飾を行う繊維の中で、特にポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリオキシエチレン
テレフタレートなどのポリエステル系合成高分子材料
が、グラフト及びコート等の表面修飾性に優れている点
で特に好ましい。

【００１１】繊維集合体を充填する容器外形としては、
血液の入口と出口を有する容器であれば特に限定はない
が、敢えて例を挙げると、繊維集合体を積層状に充填で
きる公知の容器や、円柱状、円板状、三角柱状、四角柱
状、六角柱状、八角柱状、等の角柱状容器に、更に繊維
集合体を円筒状に巻きこれを充填できる容器、または、
血液の流れが円筒の外周より入り内側へと流れ、最も内
側に集まり血液流出口より出ることを特徴とする容器等
が良好な形状となる。

【００１２】本発明で体外に取り出された血液中の白血
球を除去する方法は、落差によって間歇的に行うことが
できる。まず体外に取り出された血液を白血球除去装置
の血液導入接続口１より導入する。その際に図１中の血
液貯留装置４と白血球除去器６の間をクランプし、血液
導入接続口より血液貯留容器の位置が低くなるような位
置関係とする。血液貯留容器４に血液を１００〜５００
ｍｌの範囲で貯留し、あらかじめ、あるいは同時に、あ
らかじめ接続した抗凝固剤入り容器から必要量の抗凝固
剤を注入する。所定の血液を貯留したら血液導入回路３
の生理的溶液入り容器接続口２と血液導入接続口１の間
をクランプして血液の導入を一時中断する。血液導入回
路のクランプ位置は生理的溶液入り容器接続口寄りが望
ましい。血液導入接続口から生理的溶液入り容器接続口
までに含まれる血液は、放置と共に凝固する恐れがある
ので接続した生理的溶液を血液導入接続口方向に向かっ
て流し、血液を押し出す。血液を押し出し終えたら生理
的溶液の注入を一時中断する。次に血液貯留容器に貯留
した血液中の白血球の除去を行う。本方法も落差を利用
する場合は、白血球除去器の血液出口に接続された血液
回路の血液導出口より血液貯留容器の位置が高くなるよ
うな位置関係とする。血液中の白血球を除去する際の血
液流量は、落差を適正にすることにより最適化すること
ができ、血液ポンプ等の特別な装置を使用しなくても白
血球除去効率を高めることができる。上記の白血球除去
装置を血液の体外循環で使用する場合には、点滴にて返
血することが予想され、血液導出回路の途中にドリップ
チャンバーが設けられていることが望ましい。また、上
記の説明にはあらかじめ生理的溶液等による洗浄・プラ
イミングの操作は無いが場合によって必要とされるケー
スもある。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を示すが、本発明はこれ
に限定されるものではない。

【実施例１】体外に取り出された血液中の白血球を血液
ポンプ等の特殊な装置を用いずに除去する目的で図１に
示すような白血球除去装置を作成した。血液導入及び導
出回路には、塩化ビニール製のチューブを使用し、その
内径は３．２ｍｍで外径は６．０ｍｍとした。また、回
路長は血液導入及び導出回路ともに１ｍとした。白血球
除去器６の濾材としてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆのポリエ
ステル不織布を血液導入口から血液導出口に向かって
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順に積層したものを用いた。
濾材Ａとしては、平均繊維直径３３μｍ、目付５０ｇ／
ｍ² 、嵩高０．２２ｍｍのものを４枚、濾材Ｂとして
は、平均繊維直径１２μｍ、目付３０ｇ／ｍ² 、嵩高
０．２１ｍｍのものを４枚、濾材Ｃとしては、平均繊維
直径１２μｍ、目付１００ｇ／ｍ² 、嵩高０．４７ｍｍ
のものを２枚、濾材Ｄとしては、平均繊維直径２．３μ
ｍ、目付６０ｇ／ｍ² 、嵩高０．３ｍｍのものを２枚、
濾材Ｅとしては、平均繊維直径１．８μｍ、目付６６ｇ
／ｍ² 、嵩高０．４ｍｍのものを２枚、濾材Ｆとして
は、平均繊維直径１．３μｍ、目付４０ｇ／ｍ² 、嵩高
０．２３５ｍｍのものを６枚積層して用い、外径が縦１
０５×横１０５×厚さ１４（ｍｍ）の血液導入口及び導
出口を有するスチレン・ブタジエン共重合体容器有効濾
過面積に充填した。また、上記白血球除去器に血液導入
及び導出回路、血液貯留容器４としての血液バッグを接
続し、血液導入回路途中に生理食塩液入りバッグをまた
血液バッグに抗凝固剤入りボトルをそれぞれチューブで
接続した。抗凝固剤にはヘパリン１０００単位を１００
ｍｌの生理食塩液で希釈したものを使用した。まず初め
に血液バッグ４と白血球除去器６の間をクランプし血液
導入回路から血液を２５０ｍｌ落差にて導入し、同時に
ヘパリン加生理食塩液２５ｍｌを血液バッグに流した。
血液バッグに所定量の血液とヘパリン加生理的溶液が貯
留されたら血液導入を一時中断し、生理食塩液入り容器
のクランプを外して血液導入回路中の血液を洗い流し
た。次いで血液バッグと白血球除去器間のクランプを解
放し、白血球除去操作を実施した。この時落差にて処理
を行うため血液バッグ４は白血球除去器６及び血液導出
回路８よりも高い位置にくるように保持した。血液の流
速は約２０ｍｌ／分で１回の処理時間は約１２分であっ
た。上記の操作を合計４回繰り返して総処理量を１Ｌと
した。白血球除去器の血液導入口及び導出口前後の白血
球除去率は、２５０ｍｌ時点で９９％で１Ｌ処理時点で
９６％と高い除去率を示した。また、総処理時間は、約
８０分程度であった。

【００１４】

【実施例２】図２に示す白血球除去装置を作成して血液
の処理を行った。まず、操作を簡便に行うために図２中
に示すように血液導入回路３中と血液貯留容器４と白血
球除去器６の間にロバートクランプ１２及び１３を設
け、血液導出回路８に白血球除去器６に近い順序でドリ
ップチャンバー１４、急速グリップ１５、ローラークラ
ンプ１６を設けた。処置を行う前に血液導入回路３中及
び血液貯留容器４と白血球除去器６間のロバートクラン
プ１２及び１３を閉じ、血液プール１７にカニューレ１
８を設けて白血球除去装置の血液導入回路３を接続し
た。血液貯留容器４の高さは、カニューレ１８より低く
なるように位置を固定した。血液導入回路３中のロバー
トクランプ１２を開き血液貯留容器４に血液を２００ｍ
ｌ導入した。同時にヘパリン加生理食塩液入り容器１０
のクランプを解放して希釈されたヘパリンを２０ｍｌ血
液貯留容器４に注入した。また、血液導入回路３に接続
した生理食塩液９を血液プール側に流し、血液導入回路
３内の血液を血液プール１７に返血した。次に血液導出
回路８のローラクランプ１６を解放し、急速グリップ１
５を使用して血液中の白血球を除去した。急速グリップ
１５を使用したことで血液処理中の血液流速は、約２５
ｍｌ／分で血液処理が可能であった。白血球を除去した
血液の血液プール１７への返血は、血液導入回路３中に
三方活栓１１を設け血液導出回路８を接続し、三方活栓
１１を切り替えることで血液導入と同一のカニューレ１
８より返血した。以上の操作を７回繰り返し行い、血液
２００ｍｌ処理ごとに白血球除去器６の前後の血液をサ
ンプリングして白血球除去率を測定した。２００ｍｌ処
理時点の白血球除去率は約９８％で１４００ｍｌ処理時
点では９０％と高い白血球除去率を示した。尚、全行程
で要した時間は１時間２０分であった。

【００１５】

【発明の効果】本発明の白血球除去方法及び白血球除去
装置を用いることにより血液ポンプ等の複雑な装置を使
わなくても、血液中の白血球除去が可能となったので継
続的なモニターが不要となり、病院スタッフの負担が軽
減された。また、落差にて処理を行う場合は患者の循環
系の負担を軽減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１において使用した本発明装置の１例を
示す図である。

【図２】実施例２において使用した本発明装置の１例を
示す図である。

【符号の説明】１血液導入接続口２生理的溶液入り容器接続口３血液導入回路４血液貯留容器５抗凝固剤入り容器接続口６白血球除去器７血液導出接続口８血液導出回路９生理的溶液入り容器１０抗凝固剤入り容器１１三方活栓１２ロバートクランプ１３ロバートクランプ１４ドリップチャンバー１５急速グリップ１６ローラークランプ１７血液プール１６カニューレ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹中良則東京都千代田区内幸町１丁目１番１号旭メディカル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生理的溶液入り容器との接続口を有する
血液導入回路から血液を導入して、抗凝固剤入り容器と
の接続口を有する血液貯留容器に一旦血液を貯留した
後、該血液を白血球除去器に流し、血液導出回路から白
血球を除去された血液を得ることを特徴とする白血球除
去方法。
【請求項２】生理的溶液入り容器との接続口を有する
血液導入回路と、抗凝固剤入り容器との接続口を有し、
かつ血液導入回路に接続された血液貯留容器と、血液導
出回路を有する白血球除去器が、接続管によって接続さ
れてなる白血球除去装置。