JPS595118A - 血液処理装置 - 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、血液中の白血球成分を除去するための血液処
理法およびその装置に関する。さらに詳しくは、血液中
より白血球濃縮成分を取り出し、処理する仁とにより、
血液中よりリンパ球を含む白血球を安全かつ効果的に除
去できる血液処理法およびその装置に関する。

近年、いわゆる人工臓器の著しい発展に伴ない、体外循
環により体外に取り出した血液を透析処理、分別処理も
しくは吸着処理などの操作を施こす治療法が実用化され
、腎臓や肝臓の機能を代替するのみでなく、免疫反応が
深く関与していることが明らかな慢性関節リウマチや全
身性エリテマ）　−デスなどの膠原病、自己免疫疾患、
アレルギー疾患もしくへ悪性腫瘍などにも応用されるよ
うになり、ますますその治療法の重要性がｇ識されるよ
うになってきた。

しかしながら、免疫反応の関与した疾患に対する従来の
体外循環技術においては、免疫グロブリンおよびその会
合体、免疫複合体もじくけ寒冷凝集体など、異常な免疫
反応にもとづいて生成する物質を除去するのみであって
、異常な免疫反応全是正するといった効果を有するもの
ではなかった。

一方、近年の免疫学の進歩では、こうした免疫反応の主
たる荷い手は、血液中に微量存在する白血球、なかでも
リンパ球であることが明らかとなシ、白血球を大量に除
去する治療法が提唱され、胸管ドレナージが施行された
が、感染の危険が大きく、また繰り返しの施行がむづか
しいといった問題があり、その点を改善する。・角めに
、血液中より白血球を頻回取り除くことが強く要望され
ていた。

血液中より白血球を分離するための分離器として、白血
球除去フィルターが知られているが、これは白血球分画
の中でも粘着性が比較的強い顆粒球・単球のみが捕集さ
れ、粘着性が比較的弱いリンパ球を採取することはでき
なかった。また捕集の能力をあげた場合には、リンパ球
と同時に血小板が大量に捕集されるために、出血傾向の
出現といった副作用があシ、頻回使用することはできな
かった。

本発明者らは、上記の諸問題点を克服し、血液中よりリ
ンパ球を含む白血球を安全かつ効果的に除去すべく、種
々の検討の結果、血液中より白血球濃縮成分を取出し、
処理するという構想を得、さらに数多くの実験を重ね、
ついに本発明ｆ：児成し、所期の目的を達成するに至っ
た。

すなわち、本発明は、血液中から白血球成分を除去する
血液処理法において、血液を白血球濃縮成分および残余
の成分とに分離したのち、該白血球濃縮成分から白血球
成分を白血球分離手段によって除去することを特徴とす
る血液処理法であり、また、本発明は、血液中から白血
球成分を除去する血液処理装置において、血液導入手段
と処理血液導出手段の間に、白血球濃縮手段および濃縮
された白血球濃縮成分から白血球成分を除去するための
白血球分離手段とを有することを特徴とする血液処理装
置である。

次に、白血球成分の濃縮の好ましい実施方法について説
明する。血液は血球成分〔赤°血球、白血球（顆粒球、
リンパ球、単球）血小板〕と血漿成分とから成り、重力
場もしくは遠心力場におくと、比重が大きいものより沈
降し、通常の分離条件において、下層よシおよそ赤血球
層−顆粒球層−リンパ球・単球層−多血小板血漿層とに
分離される。

ここで、白血球層（顆粒球層−リンパ球・単球層）は通
常バフイー・コート層とよけれる。白血球のなかでは、
顆粒球はリンパ球・単球に比し、比重もしくは細胞の大
きさが大きいために沈降しやすく、ヒドロキシエチルス
ターチなどの赤血球凝集剤上積極的に添加しない場合に
は、赤血球層に混入する割合も太きい。そのために、通
常パフイー・コート層には免疫反応によシ強く関与した
リンパ球・単球が濃縮されやすい傾向に６る。このよう
に血液を重力場もしくは遠心力場において、連続的もし
くは間欠的に処理する通常の血液成分分離技術にて、赤
血球濃縮成分−白血球濃縮成分−多血小板血漿成分と罠
分離したのち、白血球濃縮成分を取出し、白血球分離手
段にて処理することによシ、血小板の低下を最少限に抑
え、かつ感染防御にあづかる顆粒球より、免疫担当細胞
であるリンパ球・単球を、より高い割合で処理できると
いった、より好ましい傾向を有する。

本発明における白血球濃縮成分とは、血液から白血球成
分を分取した結果、その分取液中に血液中よル白血球成
分の濃度が相対的に増大したものをいい、分取手段によ
ってその濃度は多少変動する。本発明を実施する場合、
仁の白血球濃度は、好ましくは血液中゛における濃度に
対しおよそ１００倍位とする。また、白血球成分とは、
顆粒球、リンパ球、半球を含むものをいう。

以下、図面に基いて本発明の血液処理装置を説明する。

第１図および第２図は、本発明の血液処理装置例の主要
部を示す模式図である。第１図において、血液７は血液
導入手段１より白血球濃縮手段２へ入り、白血球濃縮成
分９を除いた血液成分、すなわち、赤血球濃縮成分８と
血漿成分１０、さらに白血球分離手段３を流通した白血
球濃縮成分９とは、それぞれ処理血液導出手段５より導
出される。

血液７は必要に応じて、血液導入手段１の前もしくは血
液導出手段５のあとにおかれたポンプ６により送られる
。第２図はそれぞれの血液成分を混合手段４によシ混合
し、粘度その他をもとの血液と同等のレベルにもどした
彼、処理血液導出手段５よシ導出するものであり、高粘
度の赤血球濃縮成分の移送距離を短かくすることができ
るため、溶液その他の好ましくない現象もおこシにくい
。

また、血漿成分をすて、血漿の代替液を混合手段に導入
し、いわゆる血漿交換を併用することも可能である。こ
こで、混合手段は攪拌などにより充分に混合できるもの
が望ましいが、処理血液成分がそれぞれ合流する際に、
流れの勢いで攪拌される程度であってもよい。なお、第
１図および第２図において、１１は処理白血球濃縮成分
、１２は処理面ｉ金示す。

本発明の白血球分離手段は、分離材として合成繊維、天
然繊維等の繊維状物質、合成高分子ビーズ、ガラスピー
ズ等の球状物質、ポリウレタン発泡体のような多孔体な
どを血液の出口、入口を有する容器内に納めて作成され
、目的とする血球を採取または除去する分離手段である
。繊維状物質を用いた白血球分離手段の構造について、
その例をあげて詳しく説明するために、第３図に具体例
の一つを示した。

分離材１３は円筒１４に充填され、円筒１４の両端開口
部には、周辺をリング１５で溶着固定したメツシュ１６
が配設され、リング１５をはさんで設けられたシリコン
バッキング１７．１８で締付けられることによって固定
されるよう罠なっている。５、そして、・中央に白血球
濃縮成分導出入管１９を設けた蓋２０が前記メツシュ１
６の外側から被せられ、円筒１４の両端外周に螺着した
締付リング２１によシ、メツシュ１６と共に締付は固定
される。

分離材としては、１０μｍ以下の繊維を用い、充填密度
０．ｉｆ／ｃＩ／を以上で詰めたものが望ましい。

ここで言う繊維の平均直径（Ｄ　ｃｍ　）とは、一本の
繊維の重さくｘｆ）、長さく　ｙ　ｔｙｎ　）　、材料
の密度＜ｐｙ／ｃｒ／ｌ）から、次式で定義されるもの
をいなお、この場合、繊維の断面は円形のものを標準と
するが、断面が天然木綿繊維や人造繊維にみられる徨々
の非円形断面であってもよい。

白血球分離手段は二つ以上あってもよく、単球、顆粒球
を分離する分離手段とリンパ球を含む白血球全体を分離
する分離手段とを組合わせれば、リンパ球および単球、
顆粒球を各々単独に分離することができる。

すなわち、単球、顆粒球のように繊維に対する粘着しや
すい白血球の場合は、繊維径が１０〜６０μｍの繊維を
０．０４〜ｏ、４ｙ、／７の充填密度で詰めたものを、
リンパ球を含めた白血球全体の場合、直径１０μｍ以下
の繊維を０．０４〜０．４　ｆ／ｃｒ／１で容器に詰め
たものを使用する。この繊維径の違いは、白血球のうち
単球、顆粒球とリンパ球では異物に対する粘着力に差が
あることからきており、リンパ球は粘着力が弱いため、
繊維径が１０μ以′下でないと捕捉率が非常に低くなっ
てしまう。より望ましい分離手段の構成は、単球、顆粒
球の分離を目的とする白血球分離器の場合、・繊維径が
１０から３０　ｐｍの繊維を０．０５〜０．２　ｆ　／
Ｃｔ／ｌの充填密度で詰めたもの、リンパ球を含む白血
球の分離を目的とする白血球分離手段の場合、繊維径が
５〜８μｍの繊維を０．１〜０．１８ｐ／ｍの充填密度
で詰めたものである。

繊維状物質以外の分離材についても、合成高分子ビーズ
、ガラスピーズ等の球状物質圧おいては粒径の大小、ポ
リウレタン発泡体のような多孔体においては孔径の大小
罠より、リンパ球と単球、顆粒球の粘着を制御できる。

本発明の白血球濃縮手段は、連続的もしくは間欠的に血
液を容器内に導入し、血液を遠心力もしくは重力の作用
により沈降をおこさせる装置であれば、その構造、原理
のいかんを問わずに使用できるが、一方より連続的に血
液を導入し、一つもしくは複数の薄い平板状の密閉容器
内を充填しつつ流れたのち、他方より赤血球濃縮成゛分
−白血球濃縮成分−血漿成分とを個別に連続的に導出で
きる装置や摺動部を有しない連続遠心機が％に好ましく
用いられる。たとえば、「完全な血液のオンラインのプ
ラズマフエレエイシス」　（ワイ・イトウ、ジエイ・サ
ラドウ−アール・エル・ボウマン；サイエンス（米国）
、１８９巻、９９９頁。

１９７５年）に記載されているような装置を用いること
ができる。すなわち、血液容器を含む回転体と回転体保
持具とからなシ、可撓性のケーブルに沿って、可撓性の
血液入口導管、少なくとも一つの可撓性の血球濃縮血液
出口導管および可撓性の血漿出口導管を設け、その一端
を回転軸に沿って回転体に結合し、途中部分は回転体を
迂回させ、他端は前記結合端の反対側において、回転軸
に沿って静止系に結合させ、駆動装置により、回転体と
回転体保持具とを２二１の速度比にて回転させることに
より該入口導管および出口導管とが容器九対して連通可
能に結合してなる構造の連続遠心分離機が用いられる。

しかし表から、血液処理装置において、感染などの好ま
しくない副作用を防止するため、血液等が接触する部分
は使い捨て、あるいは交換式とすることが好ましいが、
通常の装置は回転駆動手段の構造が複雑で、血液容器な
どの交換が難かしかった。本発明者らは血液容器やこれ
と一体を成した流体通路等を一つのアラセンブリングと
して装置本体に容易に装着または脱着できるよう罠する
ことＫよシ、上述の欠点を改良できた。すなわち、血液
容器を含む回転体を所定の回転軸線のまわりに回転可能
に装架し、容易に曲げることができ、かつ容易にねじる
ことのできない可撓性のケーブルの両端を、前記回転体
の回転軸線上Ｋ　１！　？’！位置するように配置する
と共忙、その一端を回転体と社反対側に向けて静止系に
結合し、その途中は回転体を迂回させ、その他端を前記
静止系とは反対側から回転体に向けて該回転体に結合し
、前′■ケーブルに沿って可撓性の血液入口導管と、少
なくとも一つの可撓性の血球濃縮血液出口導管および可
撓性の血漿出口導管を設け、該ケーブルの途中部分を前
記回転軸線のまわＦ）Ｋ所定の回転数で回転させる駆動
手段とからなり、回転体は該ケーブルの抗ねじり力によ
り、前記所定回転数の２倍の回転数で回転し、前記入口
導管と出口導管とが血液容器に対して連通可能に結合し
た構造の連続遠ＩＬ？分離機がより好ましく使用できる
。

本発明における血液導入手段は、シャント、注射釦など
の通常の採血器や貯血器などと連結できる部分であり、
必要に応じて、その他の導管、コックやポンプなどを併
用することＫより、血液を白血球濃縮手段に導入するこ
とができる。処理血液導出手段とは、シャントや点滴セ
ットなどに連結できる部分であり、必要に応じて、その
他の導管、コック、ポンプや血圧コントロール弁などを
併用することにより、処理血液を血液処理装置より導出
することができる。

本発明を実施するに当っては、第１図、第２図の回路の
中にさらにバッファータンクを設けたり、血漿浄化手段
を組合せたシしてもよい。

次に１実施例によシ本発明をさらに具体的に述べる。

実施例１ 白血球濃縮手段としてＩＢＭ２９９７連続遠心分離装置
と、第３図に示した構造の白血球分離手段（分離材　ア
クリロニトリル系繊維０．７デニール。

充填密度０．１６　？　ｌｃｒ＆　）とを用い、ＡＣＤ
−Ａ液にて凝固を防止した豚血液２ｔを用いて、第２図
に示した血液処理装置にて血液処理を行った。

処理前の豚血液中の赤血球数ｉｊ：５７０万個／μｔ５
白血球数は１８，０００個／μＬ１血小板数は６５万個
／μｔであった。白血球分離手段通過後の白血球数は１
５０個／μｔでア勺、混合手段通過後の血液中の赤血球
数は５７０万個／μＬ、白血球数は８６０個／μ７ｒｒ
、血小板数は５８万個／μゴであった。

比較例１ 実施例１の白血球分離手段に、豚血液を直接流通させた
ところ、流通直後の豚血液中赤血球数は５４５万個／μ
ｔ１白血球数Ｆｉ５３０個／μｔ１血小板数は４．７万
個／μｔであり、約８００−の側面液通過時点で、血球
のりまりで血液が流れなくなった。

実施例２ 白血球濃縮手段として、特願昭５６−１６１９０号の第
５図に示される装置を用いて、３７℃にて血液処理を行
ったこと以外は、実施例１と同様な処理を行ったところ
、混合手段通過後の血液中の赤血球数は５７０万個／μ
ｔ１白血球数は１６００個／μｔ１血小板数は５６万個
／μｔであった。

実施例Ｓ 白血球分離手段として、ポリエステル繊維（１，５デニ
ール、充填密度０．１０　ｆ　／ｄ）　、ポリアクリロ
ニトリル系繊維（０，７デニール、充填密度０．１６２
／ｄ）をそれぞれ充填した二つの分離手段を用いたこと
以外は、実施例１と同様の血液処理を行った。

ポリエステル繊維充填分離手段通過後の血液中の白血球
数は８７００個／μｔ１ポリアクリロニトリル系繊維充
填分離手段通過後の白血球数は５７個／μｔであった。

混合手段通過後の血液中の赤血球数は５６０万個／μｔ
１白血球数は４５０個／μｔ、血小板数は５４万個／μ
ｔであった。

以上、詳細に述べたようＫ、本発明の血液処理法および
装置を用いることＫより、免疫反応が関与している疾病
に対して、出血傾向の助長などの副作用をもたらすこと
なく、安全に白血球もしくはす〉′パ球を血液中より除
去することができ、従来難病とされてきた免疫反応の関
与した疾病罠対して、新たに極めて有用な治療手段を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の血液処理装置の実施例を示す模式図、
第２図は他の実施例を示す模式図、第３図は本発明の白
血球分離手段の構成を示す斜面図である。 １・・・・・・血液導入手段　２・・・・・・白血球濃
縮手段５・・・・・・白血球分離手段　４・・・・−・
混合手段５・・・・・・処理血液導出手段　６・・・・
・・ポンプ７・・・・・・血液　８・・・・・・赤血球
濃縮成分９・・・・・・白血球濃縮成分　１０・・・・
・・血漿成分１１・・・・・・処理白血球濃縮成分　１
２・・・・・・処理血液１５・・・・・・分離材　　１
４・・・・・・円筒　１５・・・・・・リング１６・・
・・・・メツシュ１７．１８・・・・・・シリコンノく
ツキング１９・・・・・・白血球濃縮成分導出入管　２
０・・・・・・蓋２１・・・・・・締付リング 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）血液中から白血球成分を除去する血液処理法にお
   いて、血液を白血球濃縮成分および残余の成分とに分離
   したのち、該白血球濃縮成分から白血球成分を白血球分
   離手段によって除去することを特徴とする血液処理法。
2. （２）血液中から白血球成分を除去する血液処理装置に
   おいて、血液導入手段と処理血液導出手段の間に、白血
   球濃縮手段および濃縮された白血球濃縮成分から白血球
   成分を除去するための白血球分離手段とを有することを
   特許とする血液処理装置、。
3. （３）血液導入手段と処理血液導出手段との間に設けら
   れた白血球濃縮手段が血液を白血球濃縮成分と赤血球濃
   縮成分および血漿成分とに分離するようになされ、さら
   に処理白血球濃縮成分と前記の赤血球濃縮成分および血
   漿成分もしくはその代替液とを混合するための混合手段
   が処理血液導出手段の前に設けられている特許請求の範
   囲第２項記載の血液処理装置。