JPS60179065A - 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】 本発明は血液処理装置に関するものである。

さらに詳細には遠心分離装置と濾過膜モジュールの組合
せにより血液中に含まれる免疫複合体、イムノグロブリ
ン会合体、核酸などの可溶性高分子量物質を効率よく除
去することのできる血液処理装置に関するものである。

近年血液中に含まれる可溶性高分子量物質が異常に増加
することがリウマチ、ＳＬＥ、重症筋無力症、クローン
病、グットパスチェアー症候群、特発性血小板減少紫斑
病などの自己免疫疾患、劇症肝炎、薬物中毒、多発性骨
髄腫、マクログロブリン血症などの代謝異常疾患、中毒
性疾患、高粘度症候群などの各種疾患の発症や病態に深
く係っていることが明かとなり、これら高分子葉物質を
除去することを目的として血漿分離交換法が行われるよ
うになってきた。この方法は一般に血液透２− 折と同じような手法により、体外循環回路中で血漿を連
続的に分離し、血漿成分を体内に返還する方法であるが
、この場合廃棄される血漿中には高分子量の毒素等と結
合した状態で低分子量有効成分が含まれておシ、これを
も除去するとそれだけ多くの補液が必要となる。このた
め従来からこう′した高分子量物質を効率的に除去しよ
うとする試みが種々性なわれている。中でも分子量ｃｕ
ｔ−ｏｆ　ｆの異なる２１ｉ！類の濾過膜モジュールを
用い、第１のモジュールで血漿成分と血球成分とに分離
した後、この血漿成分を第２のモジュールで高分子量物
質と低分子量物質とに分離し、高分子量物質だけを選択
的に除去すると共に、低分子量物質を体内に返還させる
方法（％開昭５６−７４１６４号、同５６−１４５８６
０号など）や、遠心分離装置で血漿成分と血球成分とに
分離した後、この血球成分を濾過膜モジュールで高分子
量物質と低分子量物質とに分離し、高分子量物質だけを
除去して低分子量物質を体内に返還させる方法（特開昭
　５７−６４０５８号、同５９−８９６７号など）は浄
化した３− 自己血漿を輸注するため安全性の高い優れた方法として
注目されている。しかしながら前者の膜分離法は分離さ
れる高分子量物質が膜のポアサイズによって一律的に決
定されること、すなわち選択的な分離ができないこと、
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下し易いこと、さらに溶血現象を起
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の欠点を有して
いる。

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
高価であるとともにメーカーにより機構が異なるという
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ている。

本発明者らは上記遠心分離法の利点に着目し、４− 既設の各種遠心分離装置と濾過膜モジュールを血液処理
装置として連続的に接続してシステム化するために鋭意
検討した結果本発明に到達したものである。すなわち本
発明は体外循環回路中に遠心分離装置と濾過膜モジュー
ル及び混合装置を備え、体内から導出した血液を遠心分
離装置で血球成分と血漿成分とに分離し、この血漿成分
を濾過膜モジュールで高分子量物質と低分子量物質とに
分離するとともに、上記血球成分と低分子量物質を混合
装置で混合した後体内に返還する血液処理装置において
、該体外循環回路中の遠心分離器から濾過膜モジュール
に至る回路及び濾過膜モジュールから混合装置に至る回
路にそれぞれ血漿貯留バッグと浄化血漿貯留バッグを設
けるとともに、該血漿貯留バッグ内の液面レベルを検出
する装置を備え、この液面レベル検出装置との連動制御
により、該液面レベルが設定範囲内となるよう流量調整
可能な血漿送給ポンプを血漿貯留バッグの下流側に設け
、しかも前記血漿送給ポンプとの連動制御によシル過膜
モジュールから浄化血漿を送出する浄５− 化血漿送出ボンプを浄化血漿貯留バッグの上流側に設け
たことを特徴とする血液処理装置である。

第１図は分離された血漿成分と血球成分を連続的に機外
へ導出する遠心分離装置（例えばＩＢＭ２９９７型装置
）を用いた本発明装置の一実施例を示す系統図であり、
その構成を血液の流れにしたがって説明すると、血液は
まず患者から血液人口１を通して、必要に応じ、例えば
ローラポンプの如きポンプ２によシ遠心分離装置３に輸
送される。遠心分離装置３により分離された血漿成分は
遠心分離装置に内蔵するローラポンプ（図示せず）によ
シ導出され、一旦血漿貯留バッグ４に貯留される。該血
漿貯留バッグ４に貯留した血漿成分はローラポンプの如
き血漿送給ポンプ５により濾過膜モジュール６に送られ
、ここで高分子量物質と低分子量物質とに分離される。

該濾過膜モジュール６で分離された低分子量物質を含む
濾過血漿（以下浄化血漿という）は血漿送給ポンプ５と
連動制御する浄化血漿送出ポンプ７によシ浄化血漿貯留
バッグ６に送られる。該浄化血漿貯留バッグ６− ６から導出された浄化血漿は混合装置９に送られ、そこ
で遠心分離装置に内蔵するローラポンプにより導出され
た血球成分と混合されて患者に返血される。

濾過膜モジュール６としては平膜または中空糸膜を内蔵
したモジュールを用いることができる。

特に中空糸膜モジュールは作製の容易さや小型化しうる
点で好ましい。上記濾過膜モジュールに内蔵する濾過膜
は血漿成分を選択的に高分子量物質と低分子量物質に分
離するものであり、その目的によって、分画分子量の設
定は任意にできる。本発明による装置は免疫性疾患の治
療に用いられるが、その目的の１つとして分画分子量を
１０萬に設置することができる。これは免疫性疾患の病
因物質が分子量が約１６萬であるγ−グロブリンと結合
した形で存在することが多いので、分子量がこれより大
きい物質を除去し、それよシ低分子量でかつ生体にとっ
て有用な分子量６７０００のアルブミン等は還流するこ
とが望ましい。従って分画分子量を１０萬とすれば、上
述のＴ−グロブリン７− とアルブミンをシャープに分画することができる。

該濾過膜の分画分子量は、その目的とする病因物質の分
子量によって設定するべきものでアシ、上述の例の外に
、免疫複合体が原因となる場合には分画分子量は１０〜
２０萬の間に設定される。このような濾過膜としては血
漿成分を加圧下に分両分かかる濾過膜としては、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）系、エチレン−ビニルアルコ
ール（ＥＶＡ）系共重合体、セルロースアセテート等の
セルロース誘導体、ポリオレフィン、ポリアクリロニト
リル、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホン等から
なる均質散孔膜や非対称構造膜が用いられる。これらの
内で、生体親和性にすぐれるＰＶＡ系、ＥＶＡ系、セル
ロース誘導体、ポリスルホン等の濾過膜を用いるのが望
ましい。

本発明に用いられる血漿貯留バッグ４及び浄化血漿貯留
バッグ８は容量が５０〜約３０００ＣＣまでの可撓性の
める血液バッグ等を用いることができ８− る０ 血漿貯留バッグ４内の液面レベルを検出する装置１０は
液面レベルを圧力により感知する、例えば半導体圧力セ
ンサを用いた方法、液面レベルを重量により感知する方
法、超音波によシ直接液面レベルを検出する方法を用い
ることができる。中でも半導体圧力センサを用いた方法
はアプリケーションが簡単で信頼性も高く、安価である
という利点を有するので好ましい。この液面レベル検出
装置１０により該血漿貯留バッグ４内の血漿液面レベル
を感知するとともに、この検出装置との連動制御により
血漿送給ポンプ５０回転数を自動的に変え、もしくは自
動的にスイッチを０Ｎ−ＯＦＦせしめることで血漿液面
レベルが設定範囲内になるように流量調整するものであ
る。例えば液面レベルが設定レベルより下った場合は血
漿送給ポンプ５の回転数を遅くシ、屯しくけ一時的にス
トップさせるようにするとよい。中でも血漿送給ポンプ
を自動的に０Ｎ−ＯＦＦさせる方式では遠心分離される
血漿流量より該ポンプの流量を高めに設定９− しておけば血漿貯留バッグ４内に血漿が大量に溜ること
なくすみやかに血漿を処理することができるという利点
を有している。また上記血漿送給ポンプ５は浄化血漿送
出ポンプ７との連動制御によシ濾過膜モジュール６に送
給される血漿量と該濾過膜モジュールから送出される浄
化血漿量との流量比を所定値に調整しているものである
。例えば血漿送給ポンプ５の流量が３０　ｃｒ、／ｍ　
ｉ　ｎであった場合、浄化血漿送出ポンプが２４〜３０
　ｃ４／ｒ１１ｉｎとなるように制御されることになる
。上記濾過膜モジュール６において除去され九血漿分を
補うため補液容器１１からアルブミンやＨＥＳ等の補液
導入回路を浄化血漿送出ポンプの上流側に設けてもよい
。

この場合には血漿送給ポンプ５と浄化血漿送出ポンプ７
との連動制御により濾過膜モジュール６に送給される血
漿量と該濾過膜モジュールから送出される血漿と補液か
らなる浄化血漿量とが等量となるように流量調整するも
のでおる。例えば血漿送給ポンプ５の流量が３０　ｃ７
ｍｉ　ｎの場合、浄化血漿活用ポンプもこれと同じ流量
となるように調整されるもので６勺、これにより補液は
過不足なく浄化血漿貯留バッグ８に注入されることにな
る。補液を行う場合には浄化血漿送出ポンプをバイパス
するバイパス回路１２を設けることが好ましい。このバ
イパス回路を設けることにより濾過膜モジュール６でト
ラブルが発生した場合パルプ１３を開いて浄化血漿に代
って補液を浄化血漿貯留バッグ８に輸送することができ
るため極めて安全でおる。

本発明の場合、上記した各ポンプ５．７の連動制御手段
は電気的制御であってもよいが、他の手段として二連式
のローラポンプを用いてもよい。

この場合各チューブの径に応じて流量の調整が可能とな
る。

本発明に用いられる混合装置は、浄化血漿と血球成分と
を混合するためのものでおり、混合は攪拌などにより完
全に行なうことが望ましいが、Ｙ字型コネクターなど二
つの流体を合流させるための装置であっても充分にその
目的を達成することができる。

第２図〜第４図は分離された血球成分を遠心ボウル内に
溜め、所定量の血球成分が溜ると装置を停止させて遠心
ボウル内の血球成分をポンプで導出するタイプの遠心分
離装置（例えばＨａｅｍｏｎｅｔｉｃｓＶ５０．ＰＥＸ
、　Ｆｅｎｗａｌ　Ｃ８−３０００など）を用いた他の
実施例を示す系統図であり、第２図では遠心ボウル内に
所定量の細球成分が溜ると遠心分離装置を停止して浄化
血漿貯留バッグ８に貯めた浄化血漿を遠心ボウル内に輸
送して該遠心ボウル内で血球成分と浄化血漿を混合した
後、遠心分離装置に内°蔵したローラポンプで返血され
る。第３図は遠心ボウルに所定量の血球成分が溜ると、
この血球成分を遠心分離装置に内蔵したローラポンプで
浄化血漿貯留バッグ８に輸送し、該浄化血漿貯留バッグ
内で血球成分と浄化血漿を混合した後患者に返血される
。第２図及び第３図の装置は血漿分離工程、混合工程及
び返血工程を回分的に行っているが、第４図のようにバ
ッグや容器からなる混合装置９ヶ設け、該装置９に遠心
ボウルに溜った血球成分と浄化血漿貯留バッグ８に溜っ
た浄化血漿の全量を輸送して混合装置から返血するよう
にすると血漿分離工程と混合及び返血工程を平行して実
施することができる。この場合浄化血漿輸送ポンプ１４
は遠心分離装置に内蔵した血球輸送ポンプと連動して作
動させるか、遠心ボウル内に所定量の血球成分が溜った
ことを確認し九後、このポンプ１４のスイッチを入れて
もよい。

濾過膜モジュール６で血漿を全濾過法で処理する場合、
アルブミンの回収率は７０％以上と高いが濾過膜の表面
に濃度分極層あるいはゲル層が形成されるためか濾過性
能が低下して総血漿処理量が小さいとともに高分子量物
質の除去率が比較的低い０この問題点は例えば第５図に
示すように濾過膜モジュール６に高分子量物質（以下濃
縮血漿という）の導出口を設け、この導出口に血漿送給
ポンプ５との連動制御によシ濾過膜モジュールに送給さ
れる血漿量と導出される濃縮血漿量との流量比を所定値
に調整した濃縮血漿導出ポンプ１５を設けることによＪ
ｌる程度解消できる。この際例えば血漿送給ポンプ５の
流量が３０　Ｃ４／ｍｉｎであった場合、濃縮血漿導出
ポンプ１５が６ＣＣｙ’ｍｉｎ以下１３− となるように制御する仁とが好ましい。第５図に示す各
ポンプ５，７，１５０連動制御手段は電気的制御でおっ
てもよいが、他の手段として二連式のローラポンプを用
いてもよい。上記部分濾過法は濃縮血漿を定常的に廃棄
するので総血漿処理量は相対的に大きく、かつ高分子量
物質の除去率も高いが、アルブミンの回収率はＣ０チ前
後と相対的に低くなる。さらに第６図に示すように濃縮
血漿導出口に濾過膜モジュール６の血漿導入回路に設け
た圧力検出手段１６との連動制御により開閉するバルブ
１７を設けてもよい。この場合沖過膜が目結多して血漿
導入圧力が所定の圧力になるとパルプを一時的に開いて
フラッシュすることになる。例えば血漿導入圧力が４０
０■Ｈｆ以上になると該圧力が４００　ｗｒＨｆ以下に
低下するまでの間パルプが開となるように設定すること
ができる。上記装置にさらに体外循環時に冷却した血漿
を加温する血漿加温器や血漿中の有形成分を除去するた
めのプレフィルタをＦ、ｉ膜モジュールの上流側に設け
てもよい。なお第２図〜第６図では第１図と１４− 同一部所に同一番号を付してその説明を省略する。

以上のように本発明装置は血漿貯留バッグと浄化血漿貯
留バッグを設け、かつ血漿貯留バッグの液面レベル検出
装置と血漿送給ポンプ及び浄化血漿送出ポンプを連動制
御させることにより、既設の各種遠心分離装置と膜分離
装置を接続した血液処理システムを提供することができ
る。この装置を使用することにより赤血球や血小板の損
傷や損失、および血清蛋白質の損失なしに、効率よくか
つ安全に血液を浄化することができ、ＳＬＥや慢性関節
リウマチなどの自己免疫疾患の治療器や肝炎ウィルスな
どのウィルス除去システムとして使用することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の構成を説明する系統図であり、第
２図〜第４図は他の実施例を示す系統図であり、第５図
及び第６図は沖過膜モジュールにおける濃縮血漿導出法
を示す系統図である。 ３・・・・・・遠心分離装置　４・・・・・・血漿貯留
バッグ５・・・・・・血漿送給ポンプ　６・・・・・・
濾過膜モジュール７・・・・・・浄化血漿送出ポンプ　
８・・・・・・浄化血漿貯留バッグ９・・・・・・混合
装置 特許出願人　株式会社　り　ラ　し 代理人弁理士本多　堅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 体外循環回路中に遠心分離装置と濾過膜モジュール及び
   混合装置を備え、体内から導出１７た血液を遠心分離装
   置で血球成分と血漿成分とに分離し、この血漿成分を濾
   過膜モジュールで高分子量物質と低分子量物質とに分離
   するとともに、上記血球成分と低分子量物質を混合装置
   で混合した後体内に返還する血液処理装置において、該
   体外循環回路中の遠心分離器から濾過膜モジュールに至
   る回路及び濾過膜モジュールから混合装置に至る回路に
   それぞれ血漿貯留バッグと浄化血漿貯留バッグを設ける
   とともに、該血漿貯留バッグ内の液面レベルを検出する
   装置を備え、この液面レベル検出装置との連動制御によ
   り、該液面レベルが設定範囲内となるよう流ｌｔ調整可
   能な血漿送給ポンプを血漿貯留バッグの下流側に設け、
   しかも前記血漿送給ポンプとの連動制御により濾過膜モ
   ジュ１− 一ルから浄化血漿を送出する浄化血漿送出ポンプを浄化
   血漿貯留バッグの上流側に設けたことを特徴とする血液
   処理装置。