JPS598967A - 連続血液浄化装置 - 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、血液処理装置に関し、をらに詳細にはブラダ
−ｖ　７　ｘ　Ｌ／　シ、、Ｘ　（Ｐｌａｓｍａｐｈｅ
ｒｅｓｉｓ　）を行なうための連続血液処理装置に関す
るものである。

近年、医学分野においては免疫疾患、劇症肝炎などを処
置するためプラズマ７エレシスが広く行なわれるように
なった。ここでプラズマフェレシスとは、血液を血球成
分と血漿成分とに分離し、分離された血漿成分から有害
な高分子物質を分離除去し、かく処理された血漿成分を
補充液と共に先に分離された血球成分と混合１〜、その
後この浄化血液を返血する方法を意味する。

′また、分離した血漿成分を全て新たな血漿成分と交換
する血漿交換法も行なわれている。

従来、血漿成分を分離する方法には濾過膜モジュールに
よる膜分離法と遠心分離による遠心分離法とがある。ま
た、分離された血漿成分の血漿処理法としては濾過膜モ
ジュールによる膜分離法のみが行なわれている。こむで
血漿処理とｅま、分離された血漿を濾過膜モジュールに
より必要な低分子物質と有害な高分子物質とに分離して
、後者を血漿から取り除く処理を意味する。

上記のｐ過膜分離法は、操作がし易いこと一装置が安価
であることなどのため、血漿分離および血漿処理のいず
ｔＬにも濾過膜モジュールを用いたいわゆる二重い過プ
ラズマフェレシス（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｆ目ｔｒａｔｉｏｎ
　Ｐｌａｓｒｎａｐｈｅｒｅｓｉｓ　）を行なう目的で
現在上と１−で採用されている。

しかしながら、ｐ過膜分離法は、分離される高分子物質
が膜のポアサイズによって一４’Ａ　的に決定さ力、る
こと、すなわち選択的な分離がで東ないこと、ならびに
膜のボアが血球成分などによって目詰りし、その結果分
離効率が低ドし易いこと、さらｔｔｃ　（Ｂ血現象を起
こし易いこと、ディスポーザブルな膜モジュールおよび
回路の製品が極めて高価であることなど種々の欠点を有
する。特に、分離した血漿成分を冷却（約４℃）し、冷
却ゲルを分離する持続冷却法では、高分子物質の分子量
が極め−〔大きいため膜のコアは大傘いものが必要とな
り、その結果血球成分の損傷、溶血などの問題を起しゃ
すい。

これに対し、遠心分離法は、血液成分輸血の目的で開発
されたものであって、主として血球成分の分離を目的と
して使用されている。この遠心分離法は遠心分離装置が
高価である・などの欠点を有する反面、遠心回転数を変
化させることにより血球成分と血漿成分とに選択的に分
離することが可能であり、また膜分離法で問題となる分
離効率の低下或いは溶血などの心配が少ないなどの利点
を備える。

当業者に周知された膜分離法および遠心分離法の上記利
点および欠点のため、それぞれの目的に応じてこれら方
法を適宜使い分けているのが現状である。

なお１本明細書中において「選択的に分離する」という
表現は、血球成分の場合には赤血球、白血球、血小板な
ど、また血漿成分の場合にはたとえば有害な高分子物質
としての免疫グロブリン（ＩｐＭ、１ｐＧなど）　を遠
心分離装置の遠心回転数を変えることにより選択的に分
離することを意味する（遠心分離法においてこのような
選択的な分離が行なえると云うことは臨床治療に対し有
効であり、強く要望されている）。

しかしながら、血液処理装置として遠心分離装置と濾過
膜モジュールとを連続法に組合せたシステムは、現在の
ところ本出願人の知る限り存在しない。これには２つの
理由が想定される。

１つには、膜分離およびそれに続く膜による血漿処理と
いう既成概念が確立されて二重ｐ過ブーｙＸマフニレシ
スへと技術が展開された一方、遠心分離イコール血球成
分の分離という固定概念が確立されているため、遠心分
離と濾過膜モジュールとの組合せによるシステムに着想
しえなかったことが考えられる。また、１つには遠心分
離と濾過膜モジュールとを血漿処理装置として連続的に
接続し、システム化するのが困難であったからである。

そこで、本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、血球検出
器、血漿の流れを検知する液流検出器および特殊の切替
弁、ならびに複雑な制御回路（たとえば演算器、工程切
替益）を適切に配置することにより、前記困雌なシステ
ム化、すなわち濾過膜モジュールと遠心分離装置とを組
合せた連続血液処理装置の７ステム化に成功した。

したがって、本発明の一般的な目的は、血液を血球成分
と血漿成分とに選択的に分離でき、［２かも分離効率の
優れた血漿分離を行なった後、分離された血漿成分から
有害な高分子物質を分離除去する全く新規な血液処理シ
ステムを確立することである。

本発明者等は、上記目的を達成するため、上記した遠心
分離装置および濾過膜モジュールに対する既成概念を捨
ててこれら両者を組合せ、しかもそｔ″Ｌにより血液処
理装置としての機能を−１−良好にこ発揮させるため新
規なシステムおよび回路を構成することにより本発明に
到達した。

したがって、本発明の主たる目的は、連続的に血液を採
取する採血手段と、採血された血液を血球成分と血漿成
分とに分離して血漿成分中に含１れる有害な高分子物質
を除去する血液浄化手段と、浄化された血漿成分と血球
成分との混合手段と、混合さｆ］、た浄化血液を返送す
る返血手段とからなる血液処理装置において、採取され
た血液を血球成分と血漿成分とに選択的に分離するため
の遠心分離装置を設ける古共に、分離された血漿成分を
処理して有害な高分子物質を除去するための血漿処理装
置とＥ−てＵ過膜モジュールを設けてなり、前記血液浄
化手段を前記遠心分離装置と前記濾過膜モジュールとで
構成したことを特徴とする連続血液処理装置を提供する
ことにある。

さらに本発明の目的は、採血工程と混合工程と返血工程
とを切替えるための演算器、ひよび工程切替器を備える
上記連続血液処理装置を提供することである。

本発明による前記連続血液処理装置において、遠心分離
装置の採血側チューブＶＣは血漿分離工程の終了時ｅこ
遠心分離装置のボウル内に蓄積された血球成分を引き出
してこれを浄化血漿成分および必要に応じ補充液と混合
させるだめの混合ポンプを設けると共に、前記遠心分離
ｋＡ置の血漿流出側チューブには血球検出器と液流検出
器と返血時に大気ＶＣ開放させつる切替弁とを設けるこ
とｋｃより本発明による装置のシステム化がより完全に
なる。さらに、有害な高分子物質を含み分離除去される
除血類を排出するための除血類ポンプと補充液供給用の
補充液ポンプとを備え、前記除血類ポンプと前記補充液
ポンプとを連動させるよう構成すれば一層好適である。

本発明の連続血液処理装置によれば、血球成分と血漿成
分とへの血液の選択的分離を遠心分離装置で行ない、か
つ血漿成分中に含有される必鮫な低分子ｖＩＪ質と有害
な高分子物質との分離をＰｉ膜モジュールで行うことに
より、従来の膜モジュールを２段で採用する画一的な二
重濾過プラズマノエレシスの欠点が除かれしかも二Ｍ濾
過プラズマフェレシスでは不可能であった選択的な連続
血液処理が可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施例につき説明す
る。

説明をより理解し易くするため、本発明を採血工程と混
合工程と返血工程とに分けて説明する。

先ず、採血手段は、血管もしくは血液供給源（図示せず
）に一端部が接続さノＬかつ他端部が遠心分離装置１２
の遠心ボウル１４Ｖｃ達する血液チューブ１０からなり
、このチューブ１０には採血ポンプ１６を介在させると
共にチューブ１０の血液供給側Ｑこは血液抗凝固剤（Ａ
（、：１月を採血血液中に導入するためのＡｃｔ）バッ
グ１８をＡＣＩ）用ポンプ２０を介して接続する。遠心
分離装置１２にて選択分離さｉｌ、る血漿成分を採取し
、移送しかつ処理するため、遠心ボウル１４をチューブ
２２により血球検出器２４．液流検出器２６および切替
弁２８を介しさらにチューブ３０により濾過膜モジュー
ル３２に接続する。

ここで使用される切替弁２８Ｆｉ、媒体が血液であるた
め直接に弁の通路に血液が触れるのを避けるよう、塩化
ビニルチューブ（以下塩ビチューブという）を直接にク
ランプもしくは開放させることによる塩ビチューブ中の
血液流れを切替える方式が好適である。また、弁２８を
駆動きせるにはソレノイド駆動、モータ駆動、空気圧駆
動などの方式を使用することもできるが、発熱の問題を
考慮してモータ駆動式を使用するのが好ましい。第６図
に示すように、モータ（Ｍ）１００の摺＋１０２に固定
された円板１０４にはリミットスイッチをＯＮ、（ＪＦ
Ｆ動作させる隆起部１０６を設け、これによりモータを
正転もしくは逆転させた際リミットスイッチ１０８から
の信号によりモータの回転を停止させるよう構成する。

モータ１００の軸１０２の先端には、ローラ１１０を有
するアーム１１２を固定し、モータ１０の回転によりモ
ータの軸１０２を中心として旋回自在にする。

第４図に示すように、血液回路を構成する塩ビチューブ
はバルブ正面板１１４の溝部１１６内にセットさｉ’す
る。モータ１００を正転もしくは逆転させるとじ−ラ１
１０が転動し、リミットスイッチ１０８からの信号によ
りこのローラ１１０は定位置で停止して塩ビチューブを
クランプするよう構成する。この切替弁２８Ｖｉ３方向
弁とするととができ、その血液回路のいずれか２方向を
クランプすることにより血流の切替えを行なうことがで
きる。

次に、混合手段は、濾過膜モジュール６２からの浄化血
漿部分を混合バッグ３４に移送するチューブ３６．３８
と、遠心ボウル１４中に蓄積した血球成分を混合ポンプ
４０を介して混合バッグ６４に移送するチューブ１’０
，４２．４４と、補充液バッグ４６からの補充液を混合
バッグ６４に導入するだめの補充液ポンプ４８とから構
成される。

最後に返血手段は、混合バッグ６４中で混合された浄化
血液を返血ポンプおよび気泡検出器５２を介して血管な
ど（図示せず）に返血するチューブ５４からなっている
。

なお、濾過膜モジュールろ２により分離された有害な高
分子′物質を含有する血漿部分、すなわち除血漿はチュ
ーブ５６および除血漿ポンプ５８を介して除血漿バッグ
６０中に排出される。

第２図に示すように、本発明の連続血液処理装置には、
遠心ボウル１４の容量が予め入力されて、混合ポンプ４
０からの回転パルス信号のカウント数により血球成分の
流出終了時点を算出する演算器６４と、この演算器から
の信号を受けて採血ポンプ１６、ＡＣＤポンプ２０、混
合ポンプ４０および返血ポンプ５０にそれぞれ信号を送
り切替弁２８により採血、混合および返血の各工程を切
替える工程切替器６２とを設ける。さらに、除血漿ポン
プ５８と補充液ポンプ４８とを連動させることにより、
除血漿に対応する量の補充液を補充液バッグ４６から混
合バング６４に加えるよう構成する。

上記のように構成した本発明による連続血液処理装置の
作用効果につき以下説明する。

採血ポンプ１６により血液はチューブ１０より遠心分離
装置１２内に設けられた遠心ボウル１６へ導入される。

同時に血液抗凝固剤ＡＣＩ）がＡＣ，１１）バッグ１Ｂ
からＡＣＤポンプ２０によって注入される。遠心ボウル
１４中に導入された血液はモータＭにより所定の回転数
に設定され、血球成分と血漿成分とに遠心分離される。

遠心ボウル１４内に所定量の血液が溜ると、先ず血漿成
分が遠心ボウル１４からチューブ２２へ流出して血漿の
液流検出器２６により検知さｔｌ、この信号により除血
漿ボング５８と補充液ポンプ４８とが付勢駆動される。

次いで血漿は沢過膜モジュール５２へ流入する。濾過膜
モジュール６２においては血漿成分中に含まれる有害な
高分子物質が分離除去さ力、ここで浄化された血漿はチ
ューブ３６．３８ｆ：経由して混合バッグ３４へ導入さ
ノする。

他方、遠心ボウル１４内の血球成分は時間と共に増加し
、繁には血球成分がチューブ２２中へ流出する。チュー
ブ２２に介装した血球検出器２４はチューブ２２中へ流
出した血球を検知すると、直ちにその信号により採血工
程を終了させる。

次いで混合工程に入る。血球検出器２４が血球を検知す
ると、ＡＣＤポンプ２０．採血ポンプ１６は減勢さバー
で採血を停止する。甘だ、凍心外１１１１＃装置１２な
らびに除血漿ポンプ５８および補充液ポンプ４日も停止
する。切替弁２−８は切替りチューブ６０が閉状態とな
り、チューブ’２２．６６およびエアーフィルタ６８と
が大気へ開放される。同時に混合ポンプ４０が付勢され
て遠心ボウル１４内ＶＣ溜った血球成分はチューブ１０
，４２．４４を経由して混合バッグ３４へ送られる。か
くして、浄化された血漿成分と血球成分とは混合バッグ
６４−＼集められ、そこで混合される。この混合工程に
おいては、遠心ボウル１４の容量を予め演算器６４へ入
力しておき、混合ポンプ４０からの回転パルス信号のカ
ウント数から血球成分の流出終了時点を演算で求め、工
程切替器６２により混合ポンプ４０を停止させる。ここ
で混合工程は完結し、続いて返血工程に移る。

上記工程切替器６２の作動により返血ポンプ５０が伺勢
され、チューブ５４および気泡検出器５２を介して返血
され、かくしてこの返血工程も終了する。

以上の採血および混合ならびに返血の６エ程を１ザイク
ルとしてこれを必要回数たけ反復する。２回目以降は、
採血工程と返血工程とを同時に併行して行なうのが１体
外循環量、治療時間の短縮などの点から好ましい。

上記第１図の説明においては、採血工程の終了を血球検
出器２４で検知する方法について記載したが、上記混合
工程の終了手順と同様に演算によって行なってもよい。

また、工程切替えを他のタイマなどで行なってもよい。

さらに。

除血漿と補充液とはそれぞれの量の間にバランスがとれ
る限り、上記に説明した除血漿ポンプ５８と補充液ポン
プ４８とを連動させる実施態様のみに限定されず、荷重
センサ或いは液位計など任意適当な方法でバランスさせ
ることもできる。

以上、本発明を好適具体例につき説明したが、本発明の
範囲を逸脱することなく種々の設帽変更が可能なことは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による連続血液処理装置の系統図、第２
図は本発明による制御系のブロック図、第３図および第
４図は本発明に使用する切替弁の説明図である。 １０・・・チューブ　１２・・・遠心分離装置１４・・
・遠心ボウル　１６・・・採血ポンプ１８・・・ＡＣＩ
）バッグ　　２０・・・ＡＣＤポンプ２２・・・チュー
ブ　２４・・・血球検出器２６・・・液流検出器　２８
・・・切　替　弁６０・・・チ　ュ　−　ブ　　６２・
・・濾過膜モジュール３４・・・混合バッグ　３６．３
８・・・チューブ４０・・・混合ポンプ　４２．４４・
・・チューブ４６・・・補充液バッグ　　４８・・・補
充液ポンプ５０・・・返血ポンプ　５２・・・気泡検出
器５４・・・チューブ　５６・・・チューブ５８・・・
除血漿ポンプ　　６０・・・除血漿バッグ６２・・・工
程切替、器　６４・・・演　算　器６６・・・チ　ュ　
−　ブ　　６８・・・エアーフィルタ１００　・・・　
モ　　　−　　　タ　　　１０２　・・・　　軸１０４
・・・円　　　板　１０６・・・隆　起　部１０８・・
・　リミットスイッチ　　１１０・・・ロ　　−　　ラ
１１２・・・ア　−　ム　１１４・・・正　而　板１１
６・・・溝　　　部 特許出願人　日機装株式会社 ＦＩＧｌ Ｆ　Ｉ　６．４ ＦＩＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）連続的に血液を採取する採血手段と、採血された
   血液を血球成分と血漿成分とに分離して血漿成分中に含
   まれる有害な高分子物質を除去する血液浄化手段と、浄
   化された血漿成分と血球成分との混合手段と、混合され
   た浄化血液を返送する返血手段とからなる血液処理装置
   において、採取された血液を血球成分と血漿成分とに選
   択的に分離するだめの遠心分離装置を設けると共に、分
   離された血漿成分を処理して有害な高分子物質を除去す
   るための血漿処理装置として濾過膜モジュールを設けて
   なり、前記血液浄化手段を前記遠心分離装置と前記濾過
   膜モジュールとで構成したことを特徴とする連続血液処
   理装置。 （２）採血工程と混合工程と返血工程とを切替えるだめ
   の演算器および工程切替器を備えることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の連続血液処理装置。 （６）遠心分離装置の採血側チューブには血漿分離工程
   の終ｒ時に遠心分離装置のボウル内に蓄積された血球成
   分を引き出してこれを浄化血漿成分および必要ｅこ応じ
   補充液と混合させるための混合ポンプを設けると共に、
   前記遠心分離装置の血漿流出側チューブには血球検出器
   と液流検出器と返血時に大気に開放させつる切替弁と金
   設ける仁とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連
   続血液処理装置。 （４）有害な高分子物質を含み分離除去きれた除血漿を
   排出するための除血漿ポンプと補充液供給用の補充液ポ
   ンプとを備え、前記除血漿ポンプと前記補充液ポンプと
   を連動させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の連続血液処理装置。