JPS62137063A - 二重ろ過型血液処理装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、血液から血球と血漿を分離する血漿分離器
と、分離した血漿からその高分子量成分を除去する血漿
成分分離器とを有する二重ろ過型血液処理装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 腎不全、肝不全、自己免疫疾患等の治療法として、二重
ろ過型血漿分離交換方法が知られている（特公昭６０−
４０３０２号公報）。この方法は、患者の血液を血漿分
離器で血漿と血球とに分離し、分離された血漿を、血漿
成分分離器で種々の毒素が含まれる高分子量成分と、蛋
白質等の人体に有益な物質が含まれている低分子量成分
とに分離し、低分子量成分のみを体内に戻すとともに、
除去された高分子量成分に見合った補液を体内に補充す
るものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記治療方法では、分離膜の透過孔の径が血
漿分離器よりも小さい血漿成分分離器において、濃縮さ
れた高分子量成分が分離膜に付着して目詰りを起こさせ
、分離効率を低下させるという問題があった。

この発明は、上記従来の問題を解消するためになされた
もので、血漿成分分離器内の分離膜の表面に刺着した高
分子量成分を洗い流して、分離膜を再生し、長期間安定
して二重血液ろ過を行うことのできる二重ろ過型血液処
理装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 」二記目的を達成するためのこの発明の構成を第１図に
示す。

血液循環流路１は、血液導入部Ｈ１から取り出された血
液ａを血球成分ａ１と血漿成分すとに分離する血漿分離
器３と、この血漿分離器３へ血液を送り込む血液ポンプ
４とをセ１１え、分離された血球成分ａｌを、血漿分離
器３よりも下流の帰還路１ａを経て血液導出部Ｈ２より
患者の体内へ戻す。

血漿流路２は、−１−配向漿分離器３で分離された血漿
成分すを高分子！ＩＩ−成分ｂｌと低分子−ｈシ成分ｂ
２とに分離する血漿成分分離器６と、補液供給源１２と
、血漿成分すを而すπ成分分離器６へ送る血漿ポンプ７
と、ドレンポンプ８とを備え、分離された低分子ｌ１ｌ
−成分ｂ２を、血漿成分分離器６よりも下流の帰還路２
ａから、上記血液循環流路ｌの帰還路１ａを経て患者の
体内へ戻す一方で、ドレンポンプ８により、高分子量成
分ｂ１をドレン開口りから外部へ排出すると同時に、上
記補液供給源１２から補液ｄを血漿成分分離器６に供給
し、低分子量成分ｂ２に混入する。

上記血漿成分分離器６の入口側には圧力検知器３７が設
けられている。

１３はポンプ駆動手段で、］二二面血液ンプ４、血漿ポ
ンプ７およびドレンポンプ８を所定の流量比になるよう
に常速で回転させる。１４は高速駆動手段で、」１記圧
力検知器３７で検知された圧力が設定値以上になったと
き、上記ドレンポンプ８を常速よりも速い高速で回転さ
せる。

し作用］ 上記構成において、常時は、ポンプ駆動手段１３が血液
ポンプ４、血漿ポンプ７およびドレンポンプ８を予め設
定された常速で駆動し、血液導入部Ｍｌから取り出され
た患者の血液ａを、血漿分離器３および血漿成分分離器
６で分離したのち、血球成分ａ１と、補液ｄが混入され
た低分子量成分ｂ２とを、血液導出部Ｈ２から患者の体
内へ戻す。

ここで、血漿成分分離器６では低分子７Ｑ（成分ｂ２の
みが分鵡、１１り６ａを透過し、高分子Ｉ１１成分ｂｌ
は透過しないで血漿成分分離器６内に残るのであるが、
上記分離膜６ａの透過孔は小径なので、濃縮された高分
子１’ｊｌ成分ｂｌが、分離膜６ａの表面に付着しやす
い。分離膜６ａの表面に高分子量成分ｂｌが付着すると
、血漿成分分離器６の入口側の圧力が上昇する。この圧
力は圧力検知器３７で検知されており、検知された圧力
が設定値以上になったとき、高速駆動手段１４が作動し
て、上記ドレンポンプ８を常速よりも速い高速で回転さ
せる。これにより、分＃膜６ａの表面に付着した高分子
量成分ｂｌが洗い流されて、分離膜６ａが再生される。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第２図において、１は血液循環流路、２は血漿流路であ
る。血液導入部■１１（シャント、注射針などの通常の
採血器や貯面器などと連絡できる部分）から取り出され
た患者の血液ａは、血液ポンプ４によりＡ圧されて動脈
圧チャンバ１６に入り、ついで、血漿分離器３にその北
側から導入され、血球成分ａｌと血漿成分すとに分離さ
れる。

Ｉ−配向漿分離器３には、血漿分離膜、たとえばポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）系の共重合体などからなる平
板状、チューブ状、または中空糸状の分離膜が収容され
ている。通常は、中空糸状の分離膜を多数寄せ集めたも
のが用いられる。

上記血漿分離器３で分離された血球成分ａｌは、静脈圧
チャンバ１８に入り、気泡検知器１９を経て血液導出部
Ｈ２（シャントや点滴セットなどに連結できる部分）か
ら患者の体内へ戻る。

さらに、−に配向液ポンプ４の」１流側には、膨張・収
縮可能な袋状体からなるピローセンサ２１が設けられて
おり、脱血が困難になったときに、流路の除圧を検知し
て作動し、血液ポンプ４を停止させ、除圧がなくなった
とき、血液ポンプ４を再始動する。また、上記動脈圧チ
ャンバ１６には、血液中にヘパリンを少量だけ混入させ
て、処理中の血液の凝固を防１卜するヘパリン注入器２
２と、動脈圧センサ２３とが接続され、−Ｉ−配向漿分
離器３には、ろ過圧センサ２４が接続され、」−記静脈
圧チャンバ１８には、静脈圧センサ２６が接続されてい
る。さらに、血液循環流路１の血液導出部Ｈ２の近傍に
は、気泡検知器２７が設けられている。

上記血漿分離器３で万障された血漿成分すは、血漿流路
２の血漿ポンプ７によりＡ圧されて２次膜圧チャンバ３
２に入り、血漿成分分離器６にその下側から導入されて
、高分子１仕成分ｂ１と低分子量成分ｂ２とに分離され
る。このとき、上記血漿成分分離器６では低分子ｔ１１
成分ｂ２のみが分離膜６ａを透過し、高分子１７１成分
ｂ１は透過しない。

上記血漿成分分離器６には、血漿処理膜、たとえばエチ
レンビニルアルコール（ＥＶＡ）系の共重合体などから
なる平板状、チューブ状、または中空糸状の万障１１り
が収容されている。通常は、中空糸状の分離膜を多数寄
せ集めたものが用いられる。

上記血漿成分分離器６の分離膜を透過しなかった高分子
量成分ｂ１は、ドレンポンプ８により、血漿成分分離器
６の」１方からドレン開口りを経て外部へ排出される。

一方、分離膜を透過した低分子量成分ｂ２は、電気式の
ヒータからなる加温器３５を通り、血漿流路２の血漿成
分分離器６よりも下流側の帰還路２ａから、血液循環流
路ｌの血漿分離器３よりも下流側の帰還路１ａを経て人
体へ戻される。

上記２次膜圧チャンバ３２には、この発明の圧力検知器
を構成する２次膜圧センサ３７が接続され、上記血漿成
分分離器６には、上記ドレンポンプ８および気泡検知器
４０を介して、補液導入部Ｈ３（点滴セットなどに連結
できる部分）が、アルブミンやＨＥＳ等の補液ｄを供給
する補液供給源１２に接続され、補液ｄが上記ドレンポ
ンプ８により血漿成分分離器６内へ送られて、低分子量
成分ｂ２に混入される。

また、上記血漿流路２の血漿成分分離器６よりも下流側
の帰還路２ａと、血液循環流路１の血漿分離器３よりも
下流側の帰還路１ａとの間には、連通およびしゃ断を行
なうバルブ１１が設けられている。

さらに、」−配向液ボンプ４には、この血液ポンプ４の
回転数に基づいて血液循環流路ｌの液量を検知する侮液
量検知器５が、上記血漿ポンプ７には、この血漿ポンプ
７の回転数に基づいて血漿流路２の流星を検知する血漿
ｈｔ検知器９が、上記ドレンポンプ８には、このドレン
ポンプ８の回転数に基づいてドレン５（を検知するドレ
ン量検知器ｌＯが、それぞれ接続されている。

４８はマイクロコンピュータからなる制御装置で、第１
図のポンプ駆動手段１３および高速駆動手段１４を内蔵
している。

通常の臨床運転時には、−に記制御装置４８のポンプ駆
動手段１３により、１−記者ポンプ４，７゜８を予め設
定された常速で駆動し、−に記各検知器５．９．１０か
らの流部検知信号と、各圧力センサ２３．２４．２６．
３７からの圧力検知信号とを受けて、血漿分離器３内と
血漿成分分離器６内の膜圧が適正範囲内にあることを確
認しながら、各ポンプ４，７．８の流量比が所定値、た
とえば１０：３：１になるように、各ポンプ４，７．８
の回転数を微調整する。

つぎに、血漿成分分離器６の入口側の圧力が設定値以」
二になったとき、圧力検知器３７からの圧力信号を受け
て制御装置４８の高速駆動手段１４が作動し、」−記ド
レンボンプ８を常速よりも速い高速で駆動する。

ここで、」二重ドレンポンプ８は高分子量成分ｂｌの排
出と補液ｄの供給とを兼ねているが、これとは異なり、
ドレンポンプ８で高分子量成分ｂｔの排出のみを行ない
、補液ｄの供給を別途設けたポンプにより行なうように
してもよい。ただし、この実施例のように、兼用構成と
すれば、特に制御しなくても、高分子量成分ｂ１の排出
量と、補液ｄの供給量とが常に等しくなるので、好都合
である。

この発明の二重ろ過型血液処理装置は、第３図に示す取
付台５０に取り伺けられる。この取付台５０の前面５０
ａには、第４図に示すように、１ｎ化ビニールパイプで
形成された血液循環流路ｌおよび血漿流路２が装着され
、これら血液循環流路ｌおよび血漿流路２の中途に、血
漿分離器３、血漿成分分離器６などが接続され、取付台
５０の上部には、血液ポンプ４、血漿ポンプ７、ドレン
ポンプ８、および、操作の指示等を表示する画面５１が
配置されている。

つぎに、第２図のｎＪＩ　ｉ３’ｊ装置４８による制御
について説明する。

血液循環流路１および血漿流路２は、予め生理食塩水の
ようなプライミング液を用いてプライミング処理（洗節
処理）がなされる。このプライミング完了後に、血液導
入部Ｈｌと血液導出部Ｈ２とが患者の血管に接続される
。

スタート指令により制御３１１　”装置４８のポンプ駆
動手段１３が作動し、まず、バルブ１１を閉じた状態で
、血液ポンプ４のみを常速で駆動する。これにより血液
ａが血液循環流路ｌのみに導入されｌす る。つぎに、血液量検知器５で検知された血液ポンプ４
の累計流量が一定値に達したとき、制御装置４８のポン
プ駆動手段１３により、血漿ポンプ７およびドレンポン
プ８を常速で駆動する。このとき、血漿ポンプ７は、後
述するステップアップ制御により、段階的に速度が上昇
して常速に達する。

この状態では、まだ上記バルブ１１が閉じられたままで
あるから、血漿流路２の帰還路２ａ内の圧力は徐々に」
１封する。ここで、２次膜圧センサ３７により検知され
た血漿成分分離器６の入口側の圧力は、帰還路２ａ内の
圧力にほぼ等しい。また、静脈圧センサ２６により検知
された圧力は、血液循環流路ｌの帰還路１ａの圧力であ
る。上記帰還路２ａの圧力が帰還路１ａの圧力に達する
と、もはやバルブ１１を開放しても、血漿分離器３を出
た血球成分ａｌが、バルブ１１を通って血漿流路２側へ
逆流するおそれはない。

そこで、上記２次膜圧センサ３７により検知された帰還
路２ａの圧力が、静脈圧センサ２６により検知された帰
還路１ａの圧力に達したとき、制御装置４８が作動して
、−Ｉ−記バルブ１１を開放する。これにより、装置全
体が通常の臨床運転に入り、低分子用成分ｂ２がバルブ
１１および帰還路１ａを経て、血球成分ａｌとともに、
血液導出部Ｈ２から患者の体内へ戻される。この臨床運
転状態での血液ポンプ４と血漿ポンプ７とドレンポンプ
８の流量比は、所定値、たとえば１０：３：１に設定さ
れる。

つぎに、この発明の特徴である、ドレンポンプ８の高速
駆動について説明する。

血漿流路２の血漿成分分離器６は、血漿分離器３に比べ
て分＃膜６ａ（第１図参照）の透過孔が小径なので、こ
の分離膜６ａに、高分子量成分ｂ１の付着による目詰り
が発生しやすい。この目詰りが発生したとき、血漿成分
分離器６の入口側の圧力が上昇する。この圧力は圧力検
知器３７で検知されており、検知された圧力が設定値以
−にになったとき、高速駆動手段１４が作動して、」―
記ドレンポンプ８を常速よりも速い高速、たとえば常速
の２〜１０倍の速度で回転させ、高分子量成分ｂｌを大
量に排出させる。

これにより、血漿成分分離器６内の分離膜６ａ（第１図
参照）の表面に付着した高分子量成分ｂｌを洗い流して
、この分離膜６ａを再生することができ、長期間安定し
て二重血液ろ過を行うことができる。

なお、Ｌ記高分子量成分ｂｌを洗い流す方法として、血
漿ポンプ７の速度を低下させることも考えられるが、こ
うすると、血漿成分分離器６でのろ過速度が低下し、血
液処理時間が長くなってしまう欠点がある。

つぎに、」−記臨床運転開始時における血漿ポンプ７の
ステップアップ制御およびドレンポンプ８の高速駆動制
御の詳細を、第５図に示すフローチャートにしたがって
説明する。第５図のＰＩ−Ｐ９は制御の各ステップを示
す。また、略号ＢＰ、　　’ＰＰ　、Ｄｒはそれぞれ、
第２図の血液ポンプ４、血漿ポンプ７、ドレンポンプ８
を示す。

ＰｉでＰＰ（Ｊｍ漿ポンプ７）のステップアップ制御が
スタートし、Ｐ２でＰＩ’ステップアップ制御の周期、
たとえば１〜２秒が経過したか否かを判断する。これは
、ＰＰステップアップ制御を周期的に行なって、ＰＰの
速度を段階的に」−Ｈさせるためである。」二記周期が
経過しておれば、Ｐ３へ進み、第２図の血液−１ｉｔ検
知器５で検知されたＢＰ（血液ポンプ４）の流−１４と
、予め設定されたＰＰ／ＢＰ流量比との積から、ＰＰ７
Ｑ量目標値を得る。

第５図のＰ４では、第２図の血漿量検知器９で検知され
たＰＰの流ｈ１−が」１記［−１標ｉｆ口こなったか否
かを判断し、［１標イフ；に達していなければ、第５図
のＰ５で、ＰＩ”の流１７１が５１１１９．７分増大す
るように、ＰＰの回転数を−１：　、！）／させる。つ
まり、Ｐ２でのＰＰステップアップ制御の１周期ごとに
、段階的にＰＰの回転数をｌ−５’？させる。上記Ｐ１
〜Ｐ４をくり返して、ＰＰの流１−１を（Ｉ標イｆｔに
一致させる。

上記Ｐ４で、第２図の血液ｌｉｔ検知器５により検知さ
れたＰＰの流ｔ、１−が常速の［１標値に達しておれば
、第５図のＰ６へ進み、第２図の血漿成分分離器６の入
口側の圧力、すなわち圧力検知器３７で検知された２次
膜圧が、設定値、たとえばゲージ圧４００ｍｍＨｇ以」
−か否かが判断される。設定値未満であるときは、正常
であるとして、第５図のＰＩへ進み、第２図の血液量検
知器９で検知されたＰＰの流量と予め設定されたＯＰ／
ＰＰ流量比との積から、Ｄｒ（ドレンポンプ８）の流量
を算出し、この流量となるようにＤＰの回転数を制御す
る。つづいて、第５図のＰ９で、第２図の血液量検知器
５により検知されたＢＰの流量と、予め設定されたＰＰ
／ＢＰ流量比との積からＰＰの流量を算出し、この流量
となるようにＰＰの回転数を制御する。

］−］記各ステップＰｉ−Ｐ７．Ｐの制御では、ＢＰ　
、ＰＰ　、Ｄｒはすべて常速で駆動される。

つぎに、第５図のＰ６で２次膜圧が設定値以上になった
とき、Ｐ８へ進んでＤＰを高速モード、たとえば、常速
の２〜１０倍の速度で駆動する。

ついでＰ９へ進み、上記のようにＰＰの回転数を制御す
る。このＰ９内に記載された演算式から明らかなように
、ＰＰの速度は、ＤＰの速度に無関係に決まる。したが
って、Ｄｒが高速モードで駆動されている場合でも、Ｐ
Ｐは常速で駆動されることになり、その結果、血漿成分
分離器６に入る血漿成分すのｌ１１−はそのままで、血
漿成分分離器６から排出される高分子ｂｌ成分ｂ１のみ
が多くなるので、血漿成分分離器Ｇ内の分離膜の表面に
（□Ｉ’　７ｉした高分子）、１成分ｂ１が洗い流され
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、血漿成分分離
器６の人［１側の圧力が設定値以上になったとき、高速
駆動手段１４が作動して、ドレンポンプ８を高速駆動し
、血漿成分分離器６内の高分子量成分ｂｔを火ｈ１−に
外部へ１出するから、血漿成分分離器６内の分１１ｉＩ
　１１Ａ　６　ａの表面に伯着した高分子量成分ｂｌを
洗い流して、分離膜６ａの再生を行うことができるので
、長期間にわたり効率よく二重ろ過血液処理を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す回路図、第２図はこの発
明の一実施例を示す二重ろ過型血液処理装置の回路図、
第３図は同装置が取り付けられる取伺台を示す側面図、
第４図は同正面図、第５図は同装置の作動を示すフロー
チャトである。 １・・・血液循環流路、２・・・血漿流路、３・・・血
漿分離器、４・・・血液ポンプ、５・・・血液賃検知器
、６・・・血漿成分分離器、７・・・血漿ポンプ、８・
・・ドレンポンプ、１１・・・バルブ、１２・・・補液
供給源、１３・・・ポンプ駆動手段、１４・・・高速駆
動手段、３７・・・圧力検知器、ａ・・・血液、ａｌ・
・・血球成分、ｂ・・・血漿成分、ｂｌ・・・高分子量
成分、ｂ２・・・低分子量成分、ｄ・・・補液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）血液ａを、血液導入部Ｈ１から血漿分離器３に導
   入して、血球成分ａ１と血漿成分ｂとに分離し、分離さ
   れた血球成分ａ１を帰還路１ａを経て血液導出部Ｈ２よ
   り人体へ戻す血液循環流路１と、 上記血漿分離器３で分離された血漿成分ｂを、血漿成分
   分離器６に導入して高分子量成分ｂ１と低分子量成分ｂ
   ２とに分離し、分離された低分子量成分ｂ２に補液ｄを
   加えた後、帰還路２ａから上記血液循環流路１の帰還路
   １ａを経て人体へ戻す一方で、高分子量成分ｂ１を外部
   へ排出する血漿流路２と、 上記血液循環流路１に設けられて、血液を血漿分離器３
   へ送る血液ポンプ４と、 上記血漿流路２に設けられて、血漿成分ｂを血漿成分分
   離器６へ送る血漿ポンプ７と、 上記血漿流路２に設けられて、高分子量成分ｂ１ｂを外
   部へ排出させるとともに、補液ｄを低分子量成分ｂ２に
   混入させるドレンポンプ８と、上記血漿成分分離器６の
   入口側の圧力を検知する圧力検知器３７と、 上記血液ポンプ４、血漿ポンプ７およびドレンポンプ８
   を所定の流量比になるように常速で回転させるポンプ駆
   動手段１３と、 上記圧力検知器３７で検知された圧力が設定値以上にな
   つたとき、上記ドレンポンプ８を常速よりも速い高速で
   回転させる高速駆動手段１４とを備えてなる二重ろ過型
   血液処理装置。