JPS58212452A - 中空糸型流体分離装置 - Google Patents

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】 本発明は、第１の膜によシ、血液から血漿を分離し、第
２の膜によシ、該分離された血漿から分子量の大きな、
あるいは血漿蛋白質と結合する有害成分を分離除去する
中空糸型流体分離装置に関するものである。

最近、血液透析装置、いわゆる人工腎臓では除去し得な
い血漿中の分子量の大きな、あるいは血漿蛋白質と結合
する有害成分を除去する目的で次のような方法が注目を
集めている。

まず、血球を通過させずに血漿のみを通過させる孔径を
有する第１の膜を用いた中空糸型流体分離装置、いわゆ
る血漿分離器により血液を血球と血漿を分離したのち、
該血漿を分子量の大きな。

あるいは血漿蛋白質と結合する有害成分とそれら以外の
有用な成分を分画する第１の膜より小さい孔径を持った
第２の膜を用いた中空糸型流体分離装置、いわゆる血漿
精製フィルターによって分子量の大きな、あるいは血漿
蛋白質と結合する有害成分を除去する。

次に、該血漿分離器によシ分離した血球とともに患者の
体内にもどす治療法、いわゆるプラズマフエレーシスで
ある。しかしながら、このような２つの操作を同時に行
い得る装置は、はとんど提案されていない。特公昭５７
−１１２２２において提案されている装置は、装置が大
型で高価であるばかりでなく、量産化が困難である。ま
た、実際に病院で多くの患者に適用するには繁雑な形態
となっており、具体的な実用化の形態を整えていない欠
点がある。

そこで本発明者らは、これらの欠点の改良を鋭意検討し
た結果１次のような特徴をもった装置を発明するに至っ
た。即ち、多数の中空糸膜２つの群に分割され、それぞ
れの群の中空糸の両端部が共通の管板によって支持され
、該中空糸が管板の外端面に開口した中空糸型流体分離
装置において。

１つの群を構成する中空糸が血液から血漿を分離させる
第１の膜であり、他の１つの群を構成する中空糸が血漿
中の除去対象成分を通過させにくい第２の膜であること
を特徴とする中空糸型流体分離装置である。

このように、第１及び第２の膜からなる中空糸束の両端
部が管板を共有することにより２つの中空糸束を一度に
ケースに同時に固定できることになる。これによって、
装置の小型化がはかれ、量えイ１ｓｆｅ６ｏアあ、。　
　　　ト□：：・また、第１の膜により分離された血漿
を、循環できるノズルを設けることにより、容器にポン
プ等の循環手段を用いて、循環及び加圧操作を行うこと
ができ、第２の膜による血漿蛋白等の目づまりや濃度分
極を未然に防止し、血漿精製ｐＪ率を上げることができ
るので、かかる循環手段を用いることが好ましい。さら
に、具体的に図面を用いて説明する。

第１図は９例えば特開昭５６−７ＳＬ６４等に開示され
ている従来の中空糸型流体分離装置の例を示す。第１の
膜１からなる中空糸型血漿分離器２は血液中の血球を通
さず血漿のみを通す孔径を持つ中空糸を束ねて中空糸内
外の液が接しないよう中空糸両端部に管板１５を形成し
たのち、中空糸の開口端を得るために、該管板１５部分
で中空糸もろとも切断し、一方の端部を入口部、他方の
端部を出口部として構成したものであり、従来の中空糸
型人工腎臓と同じ構成になっている。第２の膜８から□
なる中空糸型血漿精製フィルター９は血漿中の分子量の
大きな、あるいは血漿蛋白質と結合する有害成分を通さ
ず、残りの有用な成分のみを通す、第１の膜よシ孔径の
小さい孔径を有する中空糸からなる上記中空糸型血漿分
離器２と同様な構成になっている。第１の中空糸膜１か
らなる中空糸型血漿分離器２の血液入口部３から流入し
た血液は２の中空糸の内側を通り、血液出口部４を通っ
て混合器５に流入する。この間に、２内では血液にかか
る陽圧又はポンプ６の除圧により血液から血漿が第１の
膜１を通して中空糸の外側に分離される。りい′で９分
離された血漿は血漿出口ノズル７を出てポンプ６により
第２の中空糸膜８からなる中空糸型血漿精製フィルター
９の血漿入口部１０に流入し、中空糸の内側を通り膜８
により精製される。この時、血漿蛋白質等による目づま
シや濃度分極により精製効率が低下するのを未然に防止
するため、血漿出口部１１から取り出した血漿をポンプ
１２によシ再び血漿人口部１０に流入する循環系を作る
とよい。この間に９内ではポンプ６の陽圧又は、ポンプ
１６の除圧により。

第２の膜８を通して除去対象成分以外の有用な成分が中
空糸膜８の外側に分離される。分離された精製血漿は精
製滋漿出ロノズル１４を通りポンプ１５により混合器５
に流入し、血漿分離器２から流入する血球成分と混合さ
れ患者の体にもどされるＯ ・・この装置では第１の膜からなる血漿分離器２と第２
の膜からなる血漿精製フィルター９と男１］々の２つの
流体分離装置が必要であり、これらの装置と連結する回
路やポンプ等が複雑な構成となっている。これらの装置
をコンノくクトに一体化し、／」１型化することが強く
望まれていた。

第２図は特公昭５７−１１２２２に開示されている従来
の中空糸型流体分離装置の例である。これについて説明
すると、２４は箱型の丈夫な材質力・らなる匣体であり
、該匣体２４の内部には多数本の中空糸を束ねて、その
一方の端部を血液の人口部６とし、他方の端部を血液の
出口部４とした第１の半透膜回路２及び、同様な構成の
第２の半透膜回路９が設けられている。ここで、第１の
半透膜回路では血漿蛋白質は通過せしめるが、血球は通
過せしめ得ない孔径を有する中空糸、第２の半透膜回路
では、血漿を精製する膜で、第１の半透膜よりも孔径の
小さい中空糸膜で構成されている。

２１は目的とする血漿成分中の除去対象成分を除去する
除去手段であり９例えば吸着剤を収容した容器が用いら
れている。また、２２はマダイ・チツクスターラーなど
の攪拌装置が用いられている。

第１の半透膜回路２の血液入口部乙に取付けられ国体２
４の外に延びている血液流入用パイプ２５から流入した
血液は、第１の半透膜回路で血漿を分離されたのち、血
液流出用パイプ２６を通り。

患者の体にもどるか、又は、流入パイプ２Ｂに流入して
、第２の半透膜回路９に導入される。第１の半透膜回路
で分離された血漿は、攪拌装置２２によって匣体内で攪
拌されつつ、除去手段２１により除去対象成分を吸着除
去し、第２の半透膜回路４により、精製されて第２の半
透膜中空糸８の内側に滲出し、流出パイプ２７を通って
患者の体に戻される。

この装置では、第１の半透膜回路によシ分離さ′１′・
・′１ れた血漿を攪拌する手段及び攪拌する空間、除去手段を
収容するため、装置が大型になシ、又、生産上からは、
中空糸膜からなる第１の半透膜回路及び第２の半透膜回
路を別々に２個製造し、前述の第２図のような構成に組
立てる必要がある欠点がある。

第３〜５図は９本発明を説明するだめの図である。第６
図は１本発明による中空糸型流体分離装置を示した。１
つのケース２′に、血液の内、血球を通過させず、血漿
のみを通過させる第１の半透膜中空糸１と１通過した血
漿の内１分子量の大きな、あるいは血漿蛋白質と結合す
る有害成分を通過せしめ得ない第２の半透膜中空糸８が
共通の管板１５で支持され、該管板の外側に各々の流入
部及び流出部（３，４，１０，１１）を有している。

ここで用いられる２つの半透膜中空糸は例えば生体適合
性のよい素材が適用でき、第１の半透膜中空糸の孔径は
９例、轟ば０．１〜１．０μ、第２の半透膜中空糸の孔
径は６６０１〜０．１Ｓμが適用できる。

また、ケースには主に第２の半透膜中空糸に生ずる血漿
蛋白質等の目づまシや濃度分極による血漿精製効率の低
下を未然に防止するために血漿を循環できるポンプ、等
の循環手段に継げるためのノズル１Ｂが併設されている
。管板１５には第１の中空糸群と第２の中空糸群を分割
するために、かつ、流入部及び流出部が短絡（６と１０
．又は４と１１）しないようにケースに固定された支持
部材１７を用いることがある。

血液流入部６を通って流入した血液は第１の半透膜中空
糸の内側を通過し、血液流出部４に流入して患者の体に
戻される。この間に９血液にかかる陽圧により膜を通し
て血漿が中空糸の外側に分離される。ついで９分離され
た血漿は、中空糸外側のケース２内を充満し、第２の半
透膜中空糸によって除去対象成分を除去した精製血漿と
なって。

第２の半透膜中空糸の内側を通り、流出部１０に流入し
、患者の体に戻される。この場合は流入部１１のノズル
は使用しないのでゴム栓などで密閉しておくとよい。こ
の間に、第２の半透膜中空糸による精製効率を上げるた
めに、２つのノズル１Ｂをポンプ等の循環手段と継げて
、循環又は加圧することができる。又、流出部１Ｄの下
流に除圧ポンプを継げて第２の半透膜中空糸による精製
効率を上げることもできる。流入部１０及び流出部１１
の使い方は逆にしてもよい。

また第６図の装置の別の使用方法として、血液流出部４
に流入した血液を患者に戻す前に、流入部１１に導き、
第２の半透膜中空糸８の内側を通り、出口部１０に流入
して患者の体に戻される。

この間に、第１の半透膜中空糸１によって分離された血
漿は、第２の半透膜中空糸８によって除去対象成分を除
去した精製血漿となって、８の内側を通シ上記流入部１
１に導かれて８の内側に流入した血液と一緒になって出
口部１０に流入し患者の体に戻される。この場合、第２
の半透膜中空糸による精製効率を上げるために、ノズル
１Ｂをポンプ等の循環手段と継げて循環することができ
ることはもちろんであるが、別に、第２の半透膜中空糸
８にかかる圧力に比べ、第１の半透膜中空糸１にかかる
圧力を高く保持するために、血液流出部４と流入部１１
の間に圧力調整機構を設けることもできる。

このようにして、第１及び第２の半透膜中空糸の管板を
共有することにより装置をコンパクトに一体化でき、小
型化がはかれ、量産できるようになるのである。また１
分離した血漿を循環又は加圧するためのノズル１８によ
り、第２の半透膜中空糸による血漿精製効率を上げるこ
とができるのである。

また、第４図には本発明の別の実施態様を示した。１つ
のケース２′に、血液のうち、血球を通過させず、血漿
のみを通過させる第１の半透膜中空糸１と１通過した血
漿のうち１分子量の大きな。

あるいは血漿蛋白質と結合する有害成分を通過せしめ得
ない第２の半透膜中空糸８が共通の管板１５で支持され
、該管板の外側に各々の流入部及び流出部（３，４，１
０，１１）を有している。ここで用いられる２つの中空
糸は第６図壱装置と同様に。

−ル等の生体適合性の良い材料が適用でき、第１の半透
膜中空糸１の孔径は１例えば０．１〜１，０μ。

第２の半透膜中空糸８の孔径は０．０１〜０１５μがて
゛ 適用できる。また、ケース２／Ｆは、主に第２の半透膜
中空糸に生ずる血漿蛋白質等の目づまりや濃度分極によ
る血漿精製効率の低下を未然に防止するために血漿を循
環又は加圧できるポンプ等の循環手段に継げるためのノ
ズルは、流入部１０及び流出部１１に併設されているノ
ズル１Ｂが用いられる。また第１の半透膜中空糸群と第
２の半透膜中空糸群とを完全に仕切るための仕切板１９
がケース２′に設けられている。更に、ケース２′の外
側に第１の半透膜中空糸１によシ分離された血漿の出口
ノズル７及び、第２の半透膜中空糸８によって精製され
た精製血漿の出口ノズル１４が併設されている。血液流
入口部６を通って流入した血液は第１の半透膜中空糸１
の内側を通過し、血液流１ 山部４に流入して患者の体に戻される。この間に第１の
半透膜中空糸１により分離された血漿は出口ノズル７を
通！Ｉｔ、ポンプ等を用いて流入部１０に導かれて、第
２の半透膜中空糸８の内側に流入する。この場合流出部
１１に併設されているノズル１８は使用しないのでゴム
栓などで密閉にしておくとよい。第２の半透膜中空糸８
により、精製された精製血漿は、８の外側に滲出し、出
口ノズル１４から患者の体内に戻される。また、別の使
用方法として、流出部１１のノズル１８を該ポンプ等に
継げて血漿を流入部１ｏのノズル１８に戻す循環又は加
圧回路を作り、第２の半透膜８による精製効率を上げる
こともできる。

図５−ａ、５−ｂは本発明の別の実施態様を示したもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１及び２図は従来の中空糸型流体分離装置の構成の例
を示す概略説明図である。 第３．４及び５図は本発明の中空糸型流体分離装置の構
成の例を示す概略説明図である。 １：第１の半透膜中空糸 ２：血漿分離器 ２′：中空糸型流体分離装置又はケース２５５ ６：血液入口部　　　　４：血液出口部５：混合器　　
　　　　（Ｓ、１２，１５：ゼンプ７：血漿出ロノズル
　　８：第２の半透膜中空・糸 ９：血漿精製フィルター　１０＝血漿人ロ部１１：血漿
出口部　　　　１４：精製血漿出口ノズル１５．１６：
管板　　　　　１７：支持部材１８：血漿循環用ノズル
　１９：仕切板２１：除去手段　　　　　２２：攪拌装
置２６：除去成分の出口開口　２４：国体２５：血液流
入用パイプ　２６：血液流出用パイプ２７：流出パイプ
　　　　２Ｂ二流人パイプ特許出願人　東し株式会社 ≧− ２７ ；） ゛　。 （Ａ−へ′矢視） （β−Ｂ′系ネ艶） （０−Ｃ人子地〕 葎履ル隔 手続補正内（１３式） ％式％ ２、発明の名称 中空糸型液体分離装置 ３、補正をする者 ４．７Ｉｌｉｉ［命令の］」イ］　　　　昭和５７３［
９月２８日（発送口）５、補正により増加する発明の数
　　なし６、補正のス・Ｊ′＠　　　図面 ７、補正の内容 ＋、ｌ Ａ′［

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多数の中空糸が２つの群に分割され、それぞれの群の中
   空糸の両端部が共通の管板によって支持され、該中空糸
   の管板の外端面に開口した中空糸型流体分離装置におい
   て、１つの群を構成する中空糸が血液から血漿を分離さ
   せる第１の膜であり。 他の１つの群を構成する中空糸が血漿中の除去対象成分
   を通過させにくい第２の膜であることを特徴とする中空
   糸型流体分離装置。