JPS5964055A - 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】 一般に、多孔性の中空糸膜を使い血液の正常化を行なう
血液処理装置として、血漿分離装置、人工腎臓装置、人
工肺、ヘモコンセントレータ（血液濃縮装置）などが知
られている。このような血液処理装置は、内部に血液を
流通させる多孔性膜からなる中空糸を多数集束し、その
両端部をボッティング材により固定して中空円柱状や中
空角柱状などに形成された殻体内に収めた構造のもので
、上記中空糸膜の透過孔を介して血ｌＲ成分を排出した
り１血液中の老廃物を殻体中を流通している洗浄液中に
排出したり、血液中の二酸化炭素を殻体中を流通してい
るガス中に排出しガス中の酸素を血液中に取り入れたり
、あるいは血液中の過剰な水分等を排出したりなどの作
用を行なうものである。上記中空論膜ｉは血球成分の径
より小径の透過孔が多数形成されておう、上記作用はこ
の透過孔を通して血球以外の血漿成分、老廃物、ガス成
分、水分などを中空糸外へ排出することにより行なわれ
るものである。

ところで、このような血液処理装置の従来のものにおい
ては、その血液処理効率を高めようとすると、血球の破
壊（溶血）が起こったり、血小板の付着などの不都合が
起こり、その血液処理効率の向上が阻まれてしまうとい
う欠点がある。このような従来の血液処理装置における
欠点は、上記血液処理装置の中でも特に血漿分ｍ装置に
おいて顕者に見られるものであるので、以下、上記欠点
を血漿分離装置を例にとって、さらに詳しく説明する・ 血漿分離装置は、例えば第１図に示すように、内部に血
液を流通させる多孔性膜からなる中空糸１が多数集束さ
れその両端部をポツティング材２により固定され中空円
柱状の筒体（殻体）３内に収められてなるもので、上記
複数の中空糸１中に血液を一定圧力で流通させることに
よって中空糸内部に連通した出口から血球成分の濃縮さ
れた血液が得られ、μを透過した血漿成分を中空糸外部
に連通した出口から排出することができるようになって
いる。なお、図中符号４は圧力計、５はローラポンプ、
６は分離された血漿成分を受ける容器をそれぞれ示すも
のである。

上記中空糸１は、例えばボリプ四ピレンから構成される
ものであり、内径は徴１００μ程度である。また、この
中空糸膜に形成されている透過孔（濾過孔）の形状は、
この中空糸１の製法上（溶媒抽出法による製膜）、はぼ
円形となっており、その大きさは血液中の血球成分の大
きさにより小さくなるように形成されている。

上記血漿分離装置において、その血球分離効率を高める
方法として２つの方法が考えられる。一つは透過孔の孔
径を可能なかぎり大きくすることであり、もう１つは中
空糸１の膜間圧力差１つまり中空糸１内の血液の圧力を
高めることであり、最も高効率が得られるように孔径寸
法および膜間圧力差を設定する必要がある。

孔径をある程度以上大きくすると、この透過孔に血球が
落ち込みこの透過孔を塞いでしまう。その結果、血漿濾
過速度が急激に低下し、さらに、それに伴なって膜間圧
力差が上昇して血球破壊（溶血）が起こってしまう。ま
た、透過孔径が大きくなればなる程、中空糸１中の血液
の流れに発生する乱流が大きくなる。血液の流れが幼く
なると、その性質上血小板が中空糸１内の壁部に付着す
る割合が大Ｘなり、その結果、中空糸１の流通断面積が
小さくなり、血液の流れに支障を来してしまう。そこで
、安全を考えて孔径を小さくし過ぎると、血漿分離効率
が低下してしまう。

一方、膜間圧力差を高めれば、それにつれて血漿濾過速
Ｆも上がる。しかし、所定圧（＋５ｏ。

ｉｎＨｇ）以上にこの膜間圧力を高めると、血球が透過
孔へ押しつけられて破壊される割合も大きくなる。従っ
て、従来は＋５０關Ｈｇ以上の膜間圧力差下での血漿分
離作業は、多くの溶血を引き起こし危険であるため避け
るべきであるとされている〇 このように、従来の血漿分離装置においては、溶血や血
小板の付着などを起こさないように血漿分離作業を行な
わせる条件設定がむづかしく、なかなかその血漿分離効
率を高められないでいるのが現状である。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は溶血や血小板付着などを起こすことなく、その血液処
理効率を高めることのできる血液処理装置を提供するこ
とにあ□す、透過孔の形状が長孔状となっており、かつ
この透過孔の長径方向がその長手方向と平行となる中空
糸を使うことによって、透過孔の流通断面積を小さくす
ることなく透過孔への血球の落ち込みを防止するととも
に血液の流れに乱れが生じないようにしたものである。

以下、この発明を血漿分離装置をその一実施例として説
明する。この発明に係る血漿分離装置の特徴はその中空
糸の微細構造にあり、その全体構る。本発明で用いる中
空糸はその内径寸法が５０〜５００μである。径が５０
μより小さいと、血液の中空系内通過抵抗が高くなり、
中空糸入日付近では高い圧力をかける必要が牛じ、溶血
の危険性が生じ中空糸出口付近は圧が小さくなるという
不便を生ずる。また５００μをこえると殻体内に収納で
きる中空糸の木版が少なくなり、膜面積が減少し、血液
処理能力が低下するという欠点を生ずる◎すなわちこの
５０〜うＯＯμという内径寸法は血液の流通に支障がな
く、シかも中空糸中の血液上ある程度の圧力をかけるこ
とが可能となる様に設定したものである。また、透過孔
の長径と短径との比は２０：１〜１．グ：１であり、長
径寸法は０．０１〜１０μｍの範囲内にあり、しかも長
径方向は中空糸の長手方向と平行である。透過孔が真円
）なく長円または短冊状であるため同じ孔断面積の真円
状の孔より阻止率が高く、同じ阻止率の孔で比較すれば
血漿の濾過性能に優れ、長径方向が中空糸の長手方向と
平行になっているので血液の流れに乱れが生じ難くなっ
ている。従って、血小板の付着現象が起こりにくくなっ
ている０声た、上記透過孔１１は従来の中空糸１の透過
孔と同程度の濾過断面積をもっており、しかもたいへん
細長い形状となっているので、充分な濾過性能を発揮す
ることができ、たとえこの透過孔１１上に血球が位置し
、透過孔１１に向かって押圧されても、血球は透過孔１
１に落ち込むことがないので相当程度の膜間圧力差がか
かつても血球の破壊を起こさずに済ますことができる。

このことは膜間圧力差１００ｒ！！、Ｈｇで全く問題が
なかったばかりか、２００ｍｍＨｇという高い膜間圧力
差で３時間濾過を継続してもその濾液中にヘモグロビン
が検出されない（オルトトリジン法）ということによっ
て確認された。

従って、この血漿分離装置によれば、血小板の付着１、
溶血などの不都合を起こすことなく膜間圧力差を高める
ことができ、濾過効率を高めることができる。このよう
な中空糸は中空糸製造用ドープに凝固液あるいは洗浄液
に可溶性の可塑剤あるいは無機塩又は高分子をブレンド
して紡糸し、得られた未延伸糸を１．２倍から２０倍に
延伸しながらブレンド物を抽出するか、あるいは中空糸
を形成する高分子を溶解しないが有機物又は無機塩を溶
解する液に該高分子及び該有機物もしくは無機塩をブレ
ンドしたものを中空糸に溶融紡糸し、延伸時または延伸
後上記液で抽出することにより得られる訃空糸素材とし
てはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリニスデル、ナ
イロン、テア０ン、ボリアクリルニトリル、銅アンモニ
アレーヨン、セルレースアセテート、ポリスチレン、ポ
リサルフオンなどを用いることができ、コスト面から該
液として水又は水溶液を用いることが好ましい。

この場合上記可哨剤、＠機塩、有機物としては水溶性の
ものであれば、どのようなものも用いることができる。

さらに結晶性高分子を中空糸に溶融紡糸し１冷延伸を行
ない、次いでより高い温度で１段又は多段で熱延伸し、
しかる後必要に応じて熱セットすることにより、上記に
示したような透過孔の構造を有する多孔性中空糸膜が得
られ、このような中空糸を用いることが中空糸に不純物
を含まないため、血液処理上において特に重要な安全性
、衛生性に優れること、透過孔が中空糸内壁からｌＡ壁
へ相互に連通した積層構造を有する膜構造となり、より
分ｍ効率に優れるのでより好ましい。このような結晶性
高分子としてはポリエチレン、ボリプａピレン、ポリメ
チルペンテン、ポリエステル、ポリオキシメチレン等を
挙げることができ・る。より好ましくはポリエチレン、
ポリプロピレンが朋いられる。さらに詳しくは中空糸と
してポリエチレンを例にとれば、例えば特願昭５５−１
５９７６４号に記載された方法で製造することができる
。このようにして得られる中空糸の膜構造の模式図を第
２図に示す。１１はミクロフィブリル、１２け１１のミ
クロフィブリルに対してほぼ直角に連結した結節部、１
３はミクロフィブリルと結節部に囲まれて形成された透
過孔であり、該透過孔は各結節部を介して積層構造をと
っている０１４はミクロフィブリル集合体を示している
。

該孔の積層構造は結節部を介して一平面内に繊維方向へ
積層すると同時にこのような構造を有する平面が中空糸
の壁膜の厚み方向に積み重なって構成されているといえ
るものである。

なお、上記実施例はこの発明な信条分離装置に適用した
堝合を示したが、ヘモコンセントレータなど他の血液処
理装置にも同様に適用することができる。

以上説明したように、この発明に係る血液処理装置は、
その中空糸の透過孔の形状が長孔状となっており、しか
もそめ長征方向が中空糸の長手方向と平行となっており
、透過孔の流通断面積を小さくすることなく透過孔への
血球の落ち込みを防止するとともに血液の流れに乱れが
生じないようにした構造なので、溶血や血小板付着など
を起こすことなく、ぞの血液処理効率を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の血漿分離装置の一例を示す構成図、第２
図は本発明の一実施例を説明するための中空糸の膜構造
の模式図である。 １１１ ２・・・・・ボッティング材、３・・・・・殻体、１１
・・・・・ミク四フィブリル、１２・・・・・結節部、
１３・・・・・　透過孔、１４・・・・・ミクｐフィブ
リル集合体。 １９１ 第１図 ｊｌＧノ 笥２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に血液を流通させる多孔性膜からなる中空糸が
   多数集束されその両端部をボッティング材により固定さ
   れ殻体内に収められてなり、上記中空糸膜を介して血液
   の正常化を行なう血液処理装置において、上記中空糸の
   内径がうＯ＝　５００　／ｊ　ｍであり、この中空糸膜
   の透過孔が長孔状に形成され、この透過孔の長径、短径
   の比が２ｏ：１〜ｌ、うｔｌの範囲にあり、かつ長径寸
   法が０．０１〜１１０７ｊの範囲にあり、さらにこの透
   過孔の長径方向が中空糸の長手方向と平行であることを
   特徴とする血液処理装置。 λ　中空糸の材質がポリエチレン、ポリプルピレンポリ
   メチルペンテン、ポリエステル、ポリオキシメチレン、
   ナイロン１テア田ン、ポリアクリルニトリル、銅アンモ
   エアレー四ン、セル四−スアセテート、ポリスチレン、
   ポリサル７オンである特許請求の範囲第１項記載の血液
   処理装置。