JPS605309B2 - 血液濾過媒体 - Google Patents

血液濾過媒体

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JPS605309B2
JPS605309B2 JP50046601A JP4660175A JPS605309B2 JP S605309 B2 JPS605309 B2 JP S605309B2 JP 50046601 A JP50046601 A JP 50046601A JP 4660175 A JP4660175 A JP 4660175A JP S605309 B2 JPS605309 B2 JP S605309B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、血液の炉過媒体に関する。
輸血および心臓切開手術中の貯蔵器からの血液の再循環
においては、患者に血液を戻す前に除去されるべきかな
りの破片がある。
心臓切開手術用貯蔵器からの血液は、患者に戻す前に除
去しなければならない血小板凝集体、白血球凝集体、脂
質凝集体およびこれらの組合せを含むことがある。輸血
用血液は、貯蔵期間の長さに応じ、上記タイプの凝集体
を、フイブリンの固まり、蛋白沈澱物の集塊物その他の
望ましくない破片と共に含むことがある。現在、この望
ましくない破片を血液から除去するという目的を持つ様
々な血液炉過器が提示されている。
これらの炉過器で使用されている媒体は、表面型炉過媒
体かデプス（ｄｅｐ比）型炉過媒体のいずれかである。
表面型媒体は、一般には２０〜１７０ミクロンもしくは
それ以上の孔摩を持つ織布であり、炉過では実際にはふ
るいとして働く。デプス型媒体は、０．０２５４ｍｍの
数倍から２．５４Ｃｍ（千分の数ィンチから１インチ）
もしくはそれ以上の深さを持ち、上記と同一の孔径の、
ゆるく詰めた繊維パックかフオーム構造物のいずれかで
ある。被炉過血液中の破片には変形可能なものがある。
更に、血液の中には凝集体を形成するものがあり、この
凝集体は炉過媒体と接触するときに分解し、炉過媒体に
より除去しないときには媒体を通過し、直ちに再集塊す
ることがある。これらタイプの破片のため、かなりの期
間貯蔵した輸血用血液の炉過、あるいは心臓切開手術に
おける貯蔵器からの血液の炉過において、ふるい型炉過
器は充分な働きをしない。したがって、ふるい型炉過器
、即ち表面型炉過媒体の場合には、ミクロンサィズで孔
よりかなり大きい破片が、炉過器通過‘の血液中に検出
されることがある。破片がその表面に付着するという理
論に基づき炉過するデプス型媒体は、ふるい型装置と同
一の問題を抱えることはない。
しかし、ゆるくつめた繊維パックなどのデプス型媒体は
、心臓切開手術で使用される体外回路で数時間などかな
り使用した後、あるいは輸血の場合起こることのある多
数の全血を炉遇した後に溝（片寄り流れ通路）ができる
傾向がある。使用中に媒体の圧力低下が高まって媒体中
に溝が作られ、媒体の有効孔蓬が大きくなり、これによ
り前述通りいくらかの破片が媒体を通過し、再集塊する
可能性が高まる。可操’性の連続気泡フオームは、溝を
形成することはないが、様々な圧力低下により孔の寸法
を変える傾向がある。即ち、フオーム炉過器がつまり、
圧力が上がるにつれいくつかの孔は閉じられ、一方隣接
孔は開かれ、即ち大きくされ、フオームの有効孔径はか
なり変わる。今や、血液を炉過するためのデプス型改良
炉過媒体が開発された。
この改良媒体により、媒体を通過してその下流側で再集
塊する集塊物の問題は少なくなった。その上、この改良
媒体は、輸血用血液の炉週でくりかえし使用した後でさ
えも、あるいは心臓切開手術中貯蔵器からの血液の炉過
に長時間使用したときでさえも、溝を形成しない。本発
明により、この新規媒体は、少なくとも０．３８１ｍｍ
（０．０１５インチ）の厚さ、又は深さを持つ繊維層で
構成される。層中の繊維は、繊維のもつれによって所定
位置で相互にからみあっているので、長期炉過中も層中
のその位置に留まる。本発明の一具体例においては、か
らみあった繊維の層の一表面の孔径を層の反対表面の孔
径より大きくして層の炉斗効果を得る。炉過器の上流側
に大きな孔径の表面を使い、小さな孔径の表面を下流側
に使う。本発明の他の具体例においては、からみあった
繊維でできたこの新規なデプス型炉過層を、層の片側ま
たは両側でふるい型炉過層と組み合わせて使用する。添
付図面を参照しながら本発明を更に詳しく述べる。
第１図は、本発明の炉過媒体の透視図である。
第２図は、本発明の炉過媒体の一具体例の透視図である
。第３図は、第２図の炉過媒体の組合せを示す図である
。
第４図は、本発明の炉過媒体の別の具体例の透視図であ
る。第５図は、第４図の炉過媒体の組合せを示す図であ
る。
第６図は、本発明の炉過媒体を配置した炉過装置の断面
図である。第７図は、第６図の線７−７で切った断面図
である。
第１図には、本発明の炉過媒体１０の透視図が示されて
いる。
繊維１１は互いに非常にもつれており、このもつれまた
は付着により、化学的結合剤または樹脂結合剤をなんら
加えることなく適所に保持される。繊維は、ニードルパ
ンチ（ｎｅｅｄｌｉｎｇ）法、水力法その他、繊維を物
理的に結合させる方法により高摩擦でもつれさせること
ができる。
繊維は、熱可塑性繊維を重なった部分で熱により一緒に
付着させることにより、あるいは繊維の溶媒処理により
達成されるような自然結合によっても固着できる。ニー
ドルパンチを使ってもつれを得る場合には、針を最初に
突通す表面に、その反対表面より孔径が幾分大きい穴を
持たせることが非常に多い。上表面１２の孔を下表面１
３の孔よりわずかに大きくして炉過媒体にいわゆる“炉
斗”効果を与え、層の炉過効率を上げ、改善する。本発
明の新規媒体の物理的結合力と繊維のもつれは高度なの
で、繊維が繰られ（ｌｉｎｔ）、即ち媒体から離れて炉
過中の血液流中に入る傾向が少ないという追加利点もあ
る。
本発明の炉過媒体を作るのに使用できる繊維は、血液に
不活性であるポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの
良く知られた合成繊維ならどれでもよい。
充分な炉週に望ましい深さを与えるためには、炉過媒体
は少なくとも０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）の厚
さを持たねばならない。媒体は２．５４ｃｍ（１インチ
）もしくはそれ以上に厚くてもよいが、６．３５ｍｍ（
１′４）以上の厚さを持つ媒体は炉過効率を改良せず、
単にコストを高めるにすぎないことが発見された。本発
明の炉過媒体は、それを保持する枠の形、型およびサイ
ズにより、また被炉過血液の流速、量により、様々な構
成で炉過器中に使用できる。
媒体は、複数層の形でも、あるいはカートリッジ形の単
一層でもよい。好ましい形は、第７図に示されるような
溝付きカートリッジである。第６，７図には、カートリ
ッジ型炉過器の支持体２１、カートリッジ型炉過器２２
および枠２３から構成される血液炉過装置２０が図示さ
れている。
支持体２１は、円筒形で透過性のコア２４を有する。こ
のコァは、論を形成する複数の環２６により一定間隔を
おいて離れた関係に保たれた多数の縦方向支柱２５で構
成される。炉過媒体自体は摺曲構造を持ち、コアの周囲
を囲むカートリッジ２２の形をしている。コアと炉過媒
体との頚部をおおうのが頭部キャップ２８である。
炉過媒体は、熱溶融接着剤２９によりこの頭部キャップ
にシールされている。コアの底に取り付けられるのが、
コアの周辺から外に向かって広がる底部要素３０である
。この構成によりコァの中央３１が開け放たれ、炉過器
の出口３２を形成する。炉過媒体は、熱溶融接着剤３３
により底部要素中にシールされている。底部要素の外側
のへへ川こはネジ山３４があり、また適当なガスケット
３５を有し、これにより底部要素を病過器の枠２３に固
く取り付けて、ガスケット部位に堅い耐漏シールを与え
ることができる。第６図に明らかな通り、コアと炉過媒
体との間には、コア全体にわたって空間がある。この空
間により、コア中または媒体中または両者の間に捕えら
れた空気またはガスが逃がれて炉過装置から放出される
のが容易になる。また、上述の構成により、枠に挿入し
、シールし、殺菌する前に支持体とカートリッジとを洗
い、また医学的に清浄にすることが可能になる。使用時
、被覆過血液は炉過媒体の外側から流れ込み、炉過媒体
を通過し、コアを通過し、コアの中央出口から出る。
カートリッジ型炉過器を囲むのが枠２３である。
この枠の底の閉口端にはネジ山があり、支持体の底部要
素に結合できる。枠は円筒形である。枠の側壁はわずか
ではあるが先にいくほど細くなっており、これにより炉
過器の流動特性が改良され、また炉過器により鷲えられ
たガスまたは空気の排気が容易になる。炉過器の頭部に
は、血液導入口３６がある。この導入口は枠の頭部の事
実上中央に図示されているが、所望により片寄らせ、即
ち枠の側面に向けて動かすこともできる。更に、炉過器
の最上位には、血液を満たした炉過器から空気を逃がし
、また血液から除去されるすべてのガスを炉過中連続的
に逃がすための出口３７がある。使用時、血液は頭部の
中央導入口３６から入り、頭部キャップ２８を越えて枠
の側壁にそって下向きに流れて枠を満たし、頭部出口３
７から空気を追い出す。
血液は炉過媒体を通過してコァと炉過媒体との間の空間
に流れ、炉過された血液は透過性コアを通過して中央の
底部出口３２から出る。この流れを第６図に矢印で示す
。第２図には、本発明の体外回路の心臓切開手術用貯蔵
器からの血液を炉過するのに特に通した血液炉過媒体の
透視図が示してある。
最上層４０は、支持目的で使用されるオープンメッシュ
プラスチックネット（ｏｐｅｎｍｅｓｈｐｌａｓｔｉｃ
ｎｅｔ）材である。第二層４１は、ニードルパンチされ
たポリエステル繊維の層である。この層は１．１４３ｍ
ｍ（０．０４５インチ）の厚さと８〜３８ミクロンの孔
蓬とを持つ。第三層４２は第一層に似ている。長下層４
３は、２０ミクロンの孔径の穴を持つナイロン織布であ
る。この層はポリエステル織布でもよく、繊維が層４１
から離れて血液流に入らないようにするため使用される
。第３図は、第２図の層を組み合わせたものの断面図で
ある。第４図は、輸血用血液の炉過に使用するのに特に
適した組み合わせの炉過層の透視図である。
この炉過媒体では、第一層４５、即ち上流層は１８０ミ
クロンの孔径の穴を持つナイロンの孔径の穴を持つナイ
ロン織布である。この層は、血液から比較的大きな破片
を除き、より細かい孔径を持つ炉過媒体に長い寿命を与
えるために使用される。残りの層４６，４７，４８およ
び４９は、第２図の４０，４１，４２および４３とそれ
ぞれ同一である。第５図は、第４図の層を組み合わせて
形成した炉過媒体の断面図である。本発明の新規炉過媒
体の予想外の利点を示すため、また比較目的で一連の実
験を行なった。
これらの実験では、使用した炉過媒体のタイプが様々で
あった点を除いてはすべての条件を一定にした。テスト
した一番目の炉過器では、本発明の媒体を使った。
この媒体は、孔径が１８０ミクロンのポリエステル織布
のラミネートを含んでいる。この＊＊ポリエステルの織
布の下は、約１２００ミクロンの名目孔径を持つオープ
ンプラスチックメッシュ（ｏｐｅｎｐｌａｓｔｉｃｍｅ
ｓｈ）である。このプラスチックメッシュの下は、約０
．００３ｇノｃｍ２（９オンス／ャード２）の重さがあ
り、８〜３８ミクロンの孔径を持つポリエステル繊維の
ニードルパンチされた層である。この層の下は、２０ミ
クロンの孔径を持つナイロン織布である。５単位（１単
位が約５０肌夕）の血液を、重力流動によりこの媒体を
通過させた。
その結果を次の表１に示す。表１表１に示される通り、
５単位の血液はすぐれた炉過効率をもって急速に炉過さ
れた。
テストした二番目の炉過器には、デプス型媒体を使った
。
この媒体は、２００ミクロンの名目孔径を持つナイロン
織布を第一層とした。この織布の下は、ポリエステル繊
維の東である。この東はほぼ２．５にｍ（１インチ）の
厚さがあり、太さが１．５デニール、長さが３．８１〜
７．６Ｘｍ（１１／２〜３インチ）の繊維でできていた
。この繊維東の下は、８０ミクロンの孔径を持つ織布で
ある。５単位の血液（各単位はほぼ５０血のを重力流動
によりこの炉過器を通過させた。
その結果を表２に示す。表２※１０分後、流速が３秋／
分に落ちたとき推流れは停止した。上記表２から明らか
な通り、最初の４単位の血液に対しては炉過器は順調に
働いた。しかし、炉過効率が５５％に低下したという事
実により実証される通り、５単位目で炉過器はつまり始
め、溝を形成し始めた。テストした三番目の炉過器では
、ふるい型媒体を使った。
この媒体は、名目孔径が１４００ミクロンのオープンメ
ッシュプラスチックネットでできた第一層と、その下流
層である、４０ミクロンの孔径を持つポリエステル織布
でできた第二層とから構成されていた。５単位（各単位
はほぼ５肌ｈ〆）の血液を重力流動によりこの炉過媒体
を通過させた。
その結果を次の表３に示す。表３ ※１５分後、流速が６彼′／分に落ちた時Ｋ流れは止ま
った。
表３から明らかな通り、炉過効率は三番目の単位を炉遇
した後に低下し始め、５単位目を炉過中に炉過器はつま
った。テストした４番目の炉過器では、デプス型媒体を
使った。
この媒体は、名目孔径が２００ミクロンのメッシュスク
リーンでできた第一層と、その下流の厚さがほぼ２．５
４ｃｍ（１インチ）、名目孔径が２０ミクロンの可榛性
ポリウレタンフオームでできた第二層とからできていた
。わずか２単位（各単位はほぼ５０仇ｈそ）の血液を、
媒体がつまるまで重力流動により通過させた。その結果
を次の表４に示す。表 ４ 以上に本発明を説明したが、本発明はその範囲から離れ
ることなく多数の改変とが可能である。
本発明は、特許請求の範囲の記載によってのみ限定され
る。本発明を総括列記すれば次の通りである。
１ 少なくとも０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）の
厚さを持つ繊維層で構成され、この層が繊維の互いのも
つれによりその位置に固定されている繊維でできている
血液炉過媒体。
２ 層の一表面がその反対表面より大きい開孔径を持つ
、第１項の血液炉過媒体。
３ 繊維がポリエステル繊維である、第１項の血液炉過
媒体。
４ 繊維層がポリエステル繊維の針穴あき東である、第
１項の血液炉過媒体。
５ 繊維層の開孔径が８〜３８ミクロンの範囲にある、
第１項の血液炉過媒体。
６ 繊維の互いのもつれによりその位置に固定された繊
維から構成され、少なくとも０．３８１ｍｍ（０．０１
５インチ）の厚さを持つ繊維層の上流側炉過シートと、
約２０ミクロンの孔径を持つ合成繊維織布でできた下流
側炉過シートとを有する血液炉過要素。
７ オープンメッシュプラスチックネットを下流側炉過
シートの上側に置く、第６項の血液炉過要素。
８ 上流側炉過シートの開孔径が８〜３８ミクロンの範
囲にある、第６項の血液炉過要素。
９ 上流側炉過シートの上表面がその下表面より大きい
関孔径を持つ、第８項の血液炉過要素。
１０ 上流側繊維シートの繊維がポリエステル繊維であ
り、下流側繊維シートの繊維がナイロンフィラメントで
ある、第８項の血液炉過要素。
１１ 約１８０ミクロンの孔径を持つ合成繊維織布でで
きた上流側炉過シート、その下流の、繊維の互いのもつ
れによりその位置に固定された繊維からなり、少なくと
も０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）の厚さを持つ繊
維層である炉過シート、および更にその下流の、約２０
ミクロンの孔座を持つ合成繊維でできた炉過シートを有
する血液炉過要素。
１２ オープンプラスチックネットが上流側炉過シート
とその直下の炉過シトとの間にある、第１１項の血液炉
過要素。
１３ 上流側炉過シートの直下の炉過シートの関孔蚤が
８〜３８ミクロンの範囲にある、第１１項の血液炉過要
。
１４ 上流側炉過シートの直下の炉過シートの上表面が
その下表面より大きい関孔蓬を持つ、第１３項の血液炉
過要素。
１５ 上流側炉過シートと、その二つ下流の炉過シート
の繊維がナイロンフィラメントであり、上流側炉過シー
トの直下の炉過シートの繊維がポリエステル繊維である
、第１２頁の血液炉過要素。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の炉過媒体の透視図である。 第２図は、本発明の炉過媒体の一具体例の透視図である
。第３図は、第２図の炉過媒体の組合せを示す図である
。第４図は、本発明の炉過媒体の別の具体例の透視図で
ある。第５図は、第４図の炉過媒体の組合せを示す図で
ある。第６図は、本発明の炉過媒体を配置した炉過装置
の断面図である。第７図は、第６図の線７−７で切った
断面図である。１０・・・・・・本発明の炉過媒体、１
１・・・・・・繊維、２０・・・・・・血液炉過装置、
２１・…・・カートリッジ型炉過器の支持体、２２・・
・・・・カートリッジ型炉過器、２３・・・・・・枠、
４５・・・・・・上流側炉過シート、４１，４７・・・
・・・第一下流側炉過シート、４３，４９・・・・・・
第二下流側炉過シ−ト。 第／図 第３図 第５図 第２図 第４図 第０図 第７図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 約１８０ミクロンの孔径を持つ合成繊維織布ででき
    た上流側濾過シート、少なくとも０．３８１ｍｍ（０．
    ０１５インチ）の厚さを持ち、孔径が８〜３８ミクロン
    の範囲にあり、繊維が繊維相互のからみあいもつれによ
    り所定位置に固定されており、そのため長時間の使用に
    おいても該孔径の範囲を維持して血液を均一に濾過する
    合成繊維層でできた第一下流側濾過シート、及び約２０
    ミクロンの孔径を持つ合成繊維織布でできた第二下流側
    濾過シート、を要素として組合せて成り、これらの要素
    が協働して、少なくとも２．３７ｌ（５パイント）の血
    液の濾過において粒径が１６ミクロンより大きい粒子を
    除去するのに１００パーセントの効率を達成する血液濾
    過媒体。
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