JPS59129067A - 血漿を処理する装置 - 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、ｐ過膜を用いて血漿を処理する装置に関する
ものである。更に詳しく述べれば、多孔性膜を利用し血
漿中に含まれている免疫複合体、免疫グロブリン、コレ
ステロール、リボ蛋白などの高分子量物質を効率よく血
漿中から分離除去する手段に関するものである。

近年、医学、工学の目ざましい発展により内臓機能代用
機としての人工臓器の使用が普及し、人命の救助に寄与
している。その代表として人工腎臓、人工心肺などの例
をあげることができる。これらはいずれも体外循環を利
用して、血液を処理し、主として血液中の低分子量有毒
物質を除去し、血液を浄化する手段である。一方最近、
血中の高分子量物質が注目され、その量の増加が直接、
又は間接的に人体の健康に影響し病態の悪化を促進して
いることが徐々に判明してきている。そこで体外循環に
よりこれら高分子量物質を除去し、その物質量を正常範
囲内に抑えようとする試みがなされている。血漿交換療
法はその一つである。この方法は、高分子量物質含有量
の多い血漿を排液し、排液される血漿に相当する補液と
して新鮮血漿及び代用血漿を加える方法であるが、補液
の供給不足や感染などまだ解決すべき問題を残している
。そこで、これらの問題を生じない各種の方法が検討さ
れ、選択的に有毒物質を除去する方法が工夫されている
。その一つとして、異なる孔径を持った中空糸を使用し
たプラズマ７エレーシスが、セラビューティック・プラ
ズマ７エレーシス（東京ｔ、月、２０日　７９ｇ／年）
第７７７頁　に記載されている。

上記従来法は第１図に示すようなものである。

即ち、血漿が、血漿導入路／よりポンプλにより多孔性
淀過膜グを有するｐ過膜に導かれる。ここで前記ポンプ
λにより所定の圧力がｐ過膜グに加えられ血漿が一過さ
れる。ｐ過膜の濾過膜に対し給液側（以後−次側という
）の他端には排出路６が設けられ、−過によって残留す
る高分子量物質が、クランプ又はポンブタによって槽内
がら排出される。排出液の流量はクランプの場合は零、
ポンプの場合は、ポンプ自体の回転数又はポンブスとの
連動制御で決定される。従って、濾過膜に加わる圧力は
クランプの場合は一方的に時間と共に上昇し、ポンプの
場合はほぼ一定に保持される。

血漿中の低分子量物質は加圧一過により濾過膜を通過し
、ｐ源側（以後二次側という）に設けられた導出路７よ
り導出される。

しかし、この方法では、多孔性濾過膜ｌの早期の目詰り
が認められ、ｐ過動率が忽ち低下し、効率の良い高分子
量物質の除去が達成できない問題点がある。

本発明者らは、この問題点解決の為鋭意研究し、本発明
をなすに至った。

即ち、本発明１ま、濾過膜によって血漿中から不用物質
を除去する装置において、濾過膜−次側に設けた血漿導
入路及び導出路と二次側の導出路に結合され所定のヘン
ド圧力で補液を注入する補液注入手段と一次側導出路中
に設けた流量制御手段と濾過膜の一次側の圧力が所定値
を越えたときに流量制御手段を操作し一次側の血漿を系
外に排出する手段とを有することを特徴とする装置に関
するものである。

本発明の特徴の第１は、−過膜一次側圧力が上昇したと
き、膜−次側の血漿を系外に排出すること、好ましくは
フラッシュ状に排出することである。これにより濾過さ
れずに一次側に濃縮蓄積されてきた高分子量物質を系外
に排出する。第コの特徴は膜二次側の導出路に常に一定
のヘッド圧で補液を注入する手段が結合されていること
である。

通常運転の場合、即ち膜−次側の排液を行なわずにｐ過
操作を行なっている場合は、膜−次側の圧力は常に二次
側より高くなるように設定されて膜を通す一過が行なわ
れ、かつｐ液は例えばポンプなどを用いて排出（直接人
体へ返還する場合もある）される。膜へ供給される血漿
流量と膜で濾過された低分子量物質を主成分とするｐ液
の排出流量は通常一致させる必要がある。その為、膜へ
の血漿供給ポンプとｐ液排出ポンプは連動することが好
ましい。

膜で一過されない成分、あるいは−次側より排出する流
量の為上記両流量のバランスはくずれるが、それは補液
注入手段よりの補液の注入で自動的に補償される。

膜の二次側の導出路に結合された補液注入手段は、膜の
一次側排出時に補液を膜の二次側から一次側に膜を通過
して供給し、膜を逆洗する作用を有する。即ち、−次側
を排出すると一次側圧力は急激に低下し膜二次側の所定
のヘッド圧に保たれた補液注入手段より低くなり、この
膜差圧の逆転により逆洗が自動的に行なわれるわけであ
る。

かかる機能を発揮させる為、補液注入手段のヘッド圧は
、通常の一過操作時には、所定のｐ膜差圧が得られるよ
う膜−次圧より低い範囲にあり、逆洗時には所定の逆差
圧が得られる範囲になければならない。ｐ適時の膜差圧
は一般にＳＯ〜３００脳Ｈ２であり、同様に逆洗時の差
圧は１０〜．？　ｏ　ｏｔｒａｒｇｙ、好ましくはＳＯ
〜／ｊ；ＱｔＴｒＭＨ２位に設定するのがよい。

これらの調整は膜−次側への血漿供給ポンプ、補液注入
手段のへンド圧、−次側排出時の流量制御手段の開放割
合などによって行なうことができる。

補液注入手段の所定のヘッド圧の発生、維持の方法には
種々のやり方がとり得る。例えば、補液を貯留するタン
ク内の圧力を一定に制御する手段を設けたもの、あるい
は、所定の高さに位置せしめた上部開放容器を用いたも
のなどが考えられるが、後者のほうが簡便で好ましい。

このようなヘッド圧はある程度の範囲内において変動し
てもがまわない。

以下添付図面により本発明を更に詳細に説明する。第一
図は本発明の血漿を浄化する装置の基本的構成を示す説
明図である。いま血漿の流れに従って本装置を説明する
と、血漿は血漿導入路／よリポンブユにより導入され、
多孔性濾過膜ｌを有する一過槽に導かれる。ここで前記
ボンプコにより所定の圧力が加えられ、濾過膜の孔径よ
り小さい物質は濾過膜を通過してｐ液を形成する。他方
、孔径より大きい物質は通過せず被ｐ液中に残留する。

よって前記血漿は分子量の異なる２つの部分に分離され
る。ここで多孔性ｐ過膜グは血漿中の高分子量物質を分
離するのに適した孔径を有した濾過膜でなければならな
い。一般的に孔径としては、ｏ、ｏｉ〜Ｏ／μｍの範囲
のものが使用される。濾過膜は７枚の大きな平膜で構成
してもよいが、濾過膜面積を大きくして一過速度とｐ過
量を増加する為に、一般にキール型とよばれている人工
腎臓用透析器のように平膜を重ねたもの、又、コイル型
とよばれている封筒状の膜を巻いたもの、又、中空糸を
利用し小さい容積で大きい濾過面積が得られるものが好
ましく用いられる。又、−過膜の性質は生体に安全であ
ればどのようなものでもよい。例えば、セルロースアセ
テート、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、シリコン、ポリエステル、ナ
イロン、ポリカーボネート等が使用できる。

このような一過においては、濾過膜の目詰りが起こる。

濾過膜を通過できない物質が濾過膜の表面に浮遊あるい
は粘着し濾過膜の目詰りが発生した場合、圧力が上昇す
る。本発明においては、該圧力は圧力計３により測定さ
れ電気信号などに変換される。該圧力信号が所定値を越
えたとき制御器９によって流量制御弁Ｓが開放され、被
ｐ液を系外に排出するように作動させる。

この排出動作により多孔性ｐ過膜グの一次側の圧力が急
激に低下し、高圧から低圧へ、もしくは陽圧から陽圧へ
変動する。この圧力の急激な変動により多孔性濾過膜の
一次側に存在している濾過膜目詰り起因物質を効率よく
除去することができる。一方、低分子量物質導出路７と
結合された補液注入路ｇより一定のヘッド圧に保たれた
補充タンク１０よりの補液を系内に所定の圧力で多孔性
ｐ過膜グの二次側より一次側に流す。ｇと／θで補液注
入手段を形成する。この逆洗によって被ｐ液に含まれて
いる及び／又は膜に詰ってｌ／）た濾過膜目詰り起因物
質、ここでは免疫複合体、免疫り゛ロブリン、コレステ
ロール、リポ蛋白、フイ７′１ノノーゲン等を４より糸
外へ排出させること番こより濾過膜表面の孔径を復元さ
せ濾過膜表面（こ活性を与える。それによって濾過膜の
ふるし）率を上昇させ、分離量を増すことができる。

第３図は本装置を利用しユつの膜を使用した血漿浄化装
置の７例を示したものである。図番こ従って説明すると
、血液は血液導入路／／よりポン゛ブ／スにより導入さ
れ血漿分離器／３（例え＋−１０，／〜７０μの孔径の
中空糸を用いたもの）Ｇこ導かれる。

該血漿分離器１３により血液は血球成分と血漿成分に分
離され、血球成分は血球成分導出路／ｌＩを通って混合
器７ｋに入る。分離された血漿は血漿導入路／からポン
ブコによりｐ過Ｍ’ｌを有する一過槽に導かねる。ｐ過
膜グにより血漿は高分子物質とアルブミンなどを多く含
ん゛だ低分子量物質に分離される。アルブミンなどを多
く含んだ低分子量物質はポンプ７によって移送され、前
記、血漿分離器／３で分離された血球成分と混合器／Ｓ
により混合され血液導出路／乙より導出される０又ｐ過
膜グの一次側の圧力計３と制御器ワにより流量制御弁３
を制御し高分子物質を系外に排出する。

ここで系外に排出された分量を補充する為に補液注入路
ｇがｐ過膜ｙと混合器１５の間に設置され補液を補充す
る。同時に補液タンクｌＯ中の補液の一ツド圧力により
濾過膜のｐ源側より被ｐ液側に注入することによりｐ過
膜グが逆洗され、ν過膜表面に粘着している高分子量物
質を効率よく除去排出することができる。即ち、本発明
の装置は血漿分離器及び濾過膜を使用したより安全で、
かつ、動車的、実用的な血漿浄化装置である。

以下に本発明の装置を用いた血漿処理の例を示す。

実施例 第３図のように回路を設定し、最大孔径０２μ、内径、
３３０μ、膜厚７３μを持つセルロースアセテート中空
糸膜で０左ｍ′の血漿分離器を使用した。更に、最大孔
径Ｏ／μ、内径３６０μ、膜厚１０Ｓμを持つセルロー
スアセテート中空糸膜で７．２　ｍ’の一過膜を使用し
た。保存血液中より免疫複合体及びＤＮＡ　抗体を分離
除去する目的で血液循環を行なった。ポンプ／ユにより
血液流量１００吟分とし、ポンプλの血漿流量は７５〜
．？　Ｏｍｌ１分の範囲内とした。又、圧力３が３００
１ＲＪｎＨｆ以上になると流量制御弁Ｓが開きｐ過膜グ
により分離された高分子量物質を１０ｏｍ排出した。そ
のとき、膜グの二次側圧力は一次側圧力より／　００ｔ
ｍＨｆ高くなるよう補液注入手段のヘッド圧力が設定さ
れ、これにより膜グは逆洗されると共に補液はポンプ７
へとより７００−補充された。その後圧力計３は７００
１１１ｍＨｆ以下となり正常な濾過膜の性能を保持した
ので正常運転に戻った。以下このような操作を繰返し３
時間の血液循環を実施した。このとき一過膜により濾過
分離された量は３０００　ｔｒｉであった。又、アルブ
ミン、免疫複合体、抗ＤＮＡ　　のそれぞれの回収率は
ｇｏ％、３０％、７０％であった。

参考例 本発明装置（３、ｇ、ｑ、１０）を使用しないで実施し
たとき一過膜の著しい目詰りが認められ濾過分離された
量はユθＯｏ−であった０又、アルブミン、免疫複合体
、抗ＤＮＡ抗体のそれぞれの回収率はＳＯ％、ｌＩｏ％
、３０％であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法を示す説明図である。 第２図は本発明の基本構成を例示する説明図である。第
３図は本発明の基本構成を組込んだ血漿浄化装置の説明
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、　　ｒ過膜によって血漿中から不用物質を除去
   する装置において、−過膜一次側に設けた血漿導入路及
   び導出路とｐ過膜二次側に設けたｐ液溝出路と、二次側
   の導出路に結合され、所定のヘッド圧力で補液を注入す
   る補液注入手段と、−次側導出路中に設けた流量制御手
   段と、ｐ過膜の一次側の圧力が所定値を越えたときに流
   量制御手段を操作し一次側の血漿を系外に排出する手段
   とを有することを特徴とする血漿を処理する装置。