JPS62181058A - 血液中の血漿試料を採取するための方法 - 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】 発明の分野 本発明は、血液中の血湘試料を特に血液透析治療中に患
者から採取するための濾過方法に関する。

発明の背景 腎臓に欠陥のある又は疾、患のある患者が、血液からす
なわち血液中の血５ｇ成分から、健康人では絶えず腎臓
によって除去される生成老廃物の蓄積を除去するために
定期的な血液透析を必要とすることは周知である。使用
される透析システムは、一般に人工腎臓と称される。こ
のような血液透析は血液透析膜の清浄作用により血液流
から老廃物を除去するのに有効である。患者の血液は一
般に４時間乃至６時間の治療時間中でも、絶えず人工腎
臓に圧送されているので、透析液すなわち必要な塩溶液
を含む清浄液体が血液透析膜のもう一方の側に沿って圧
送される。腎臓疾患のために毎日蓄積される化学物質は
、拡散によって血液透析膜を通り血液から移動し透析液
によって洗い流される。

排尿がないために血液中に蓄積する流体も又、血液から
透析液への静水圧の発生によってこの透析膜を通して除
去される。この治療は通常毎週３回必要であるが非常に
効果的である。

しかしながら、腎臓疾患をもつ患者の完全な社会復帰は
、これらの患者に非常にありがちな重度の貧血症によっ
て制限される。この貧血症は主として、骨髄での赤血球
の製造を刺激するために健康な腎臓では常時作り出され
ているホルモンであるエリトロポエチンの欠乏のためで
ある。腎臓疾患によるこの物質の欠乏に対しては、長年
の研究にも拘らずその代りを見つけることができない。

治療効果をみるために、そして患者の食事制限を緩和す
る必要があるかという調整の必要性を決定するために、
血液中の血漿の化学分析を行うので、患者から頻繁に採
血し、この貧血症は著しく悪化する。

現在は、最初に又は最後に或いは最後の方で、そして時
には血液透析治療中に患者から血液の試料を直接採取す
ることが行なわれている。各試料について言えば、血漿
はその後、一般には遠心処理によって血？（１（すなわ
ち赤血球を含む血球成分およびその他の構成成分）から
分離されて、その組成すなわちより詳細には老廃物の含
有量を決定するために分析される。

患者の血液全体から多数の試料を採取する現在の方法に
は、患者にとって著しい量の赤血球を失うという前述の
重大な欠点がある。

ところが少なくとも血液透析に関連しては、血漿と血液
の血球成分とを分離するために用いられる在来の方法は
遠心処理であり、血漿は通過させるが血球の通過は阻止
する孔の大きさをもつ濾過材を有し、且つ横流型式の濾
過器を通して血液を濾過することにより、血液中の血漿
を血球成分から分離し得ることが知られている。米国特
許第３７０５１００号は、このような濾過方法を開示す
る。この米国特許第３７０５１００号の方法は、血液中
の血漿を献血者から採取するために、および、患者の血
液中の血漿を抜き取り処理し次いで患者に戻す血漿搬出
法のために用いられている。

先行技術で知られる別の方法としては、血液透析中に専
管を通って流れている血液と規定時間を越えて平衡させ
られた透析液の試料を採取する。

透析液の試料は、血液透析患者の血液中の老廃物のＱＱ
度を決定するのに用いられる。この方法は、赤血球を失
うという欠点を克服するが、透析液が患者の血液と平衡
するための時間を必要とするという欠点を有する。この
方法と関連したもう一つの欠点は、透析液中で測定され
た老廃物の？農度が試料を採取した時点での患者の血液
の示す濃度を正確には反映しないということである。

発明の概要 本発明の方法は血液透析中に患者の血液から血漿試料を
採取するための方法であって、血液透析中に患者の血液
を濾過装置に流し、該濾過装置は血液の赤血球の流れを
通さないが血液中の血漿を通すことのできるような孔の
大きさの濾過材によって血漿チャンバから隔てられた血
液流れチャンバを有し、血漿チャンバから液体を抜き取
って濾過材を通って流れている血液から直接の血漿試料
を採取し、血漿チャンバから直接の血漿試料を抜き取る
ことを特徴とする方法を提供する。

本発明のこれらの及び他の特徴や長所並びにその好適な
実施例が、以下に示す本発明の詳細な説明からより明確
に理解されるであろう。

実施例 第１図を参照すると、図示した血液透析システムは、血
液流入開口部４と血液流出開口部６と透析液流入開口部
８と透析液流出開口部ＩＯとを有する在来の構造のもの
でもよい透析器２を備え、血液を患者１４から透析器の
血液流入開口部４に運ぶための導管１２として利用され
る可撓性の管と、血液を透析器の血液流出開口部６から
患者１４に戻して運ぶための導管１６として利用される
もう一本の可撓性の管とが設けである。本システムは、
計測制御パネル１８で概略的に示した周知技術の適当な
計測制御器と、患者の血液を透析器に流入させそして透
析器の中を通し次いで患者に戻すための血液ポンプを有
し、前記ポンプは通常、ローラー型式のものであり、２
０で示されている。患者の血液を透析器に運び込み又は
透析器から運び出す一方又は他方の導管の構成部品とし
て本発明の方法を実施する濾過装置すなわち濾過器２２
が設けられ、図示したシステムではこの濾過器は透析器
から患者に血液を運ぶ専管の構成部品である。濾過器２
２を除けば、患者の血液中から老廃物を除去するための
血液透析システム及びその操作は当該技術分野では周知
なので、もうこれ以上説明する必要はない。

今、第２図乃至第６図を参照すると、濾過器２２は、図
示のように導管１６に連結された血液流入部２６及び血
液流出部２８を備え、したがって導管の一部分を構成し
ている血液流れチャンバ２４と、血漿チャンバ３０とを
有するハウジング２３を備えている。血漿チャンバ３０
は、好ましくは多孔質の膜である濾過材３２によって血
液流れチャンバ２４から隔てられ、濾過材３２は血液流
れチャンバを通る血液の流れ方向と平行に延びている。

濾過材３２は、血液中の血漿を通すが赤血球及び血液中
のその他の血球成分や血小板を通さない孔の大きさのも
のであり、所望の孔の呼称寸法は約０．６ミクロンであ
る。

図示した好適な実施例では、濾過器のハウジング２３は
、好ましくは透明の熱可塑性プラスチックで作った、二
つの成形プラスチック部品３４゜３６から成り、上部品
３４は血液流れチャンバ２４を構成し、下部品３６は軟
質エラストマー又はそれと同等な弾性材料の本体４０で
閉鎖された開口部３８を有する血漿チャンバ３０を構成
している。血液流れチャンバの血液流入部２６および流
出部２８は管状のプラスチック成形品２７゜２９で夫々
作られ、この管状のプラスチック成形品は上部プラスチ
ック成形品３４の軸方向端部にある開口部に結合されて
シールされ、そしてプラスチック成形品には図示のよう
に可撓性導管１６の端部が導管の固有の弾性によって得
られる宙封嵌めで固定されている。濾過器のハウジング
の構成部品３４．３６の各々は周辺外方に延びたフラン
ジ４２．４４を夫々有し、フランジ４２．４４は濾過材
３２の周囲と一緒に接着されてシールされる対向した面
を備え、濾過材３２の周囲は前記対向した面の間で接着
されてシールされ、これにより血液流れチャンバ２４と
血漿チャンバ３０との間の連通だけが濾過材を介して行
なわれる。

図示および前述のように、濾過器２２は検流型式のもの
として認識される。すなわち、血液は濾過材３２の表面
と全体として平行な方向で血液流れチャンバ内を流れ、
フローパターンの中での流れの力の分力および血液流れ
チャンバ２４と血漿チャンバ３０との間の圧力差により
　（血漿チャンバが′満たされておらず、シールされて
いない場合）、血液中の血漿は濾過材３２を通り血漿チ
ャンバ３０に流入する。効率を高めるために、血液流れ
チャンバ２４は好ましくは、濾過材表面対血液流れチャ
ンバの容積の高い比率を与え且つ濾過材３２の表面上の
血液の流れ速度を高めるようなものであるべきである。

この目的のために、図示した好ましい実施例では、血液
流れチャンバ２４の中央部分４５は平らであり（濾過材
３２も又同様である）且つ僅かの高さを有し、すなわち
濾過材３２と血液流れチャンバの土壁部との間の距離は
好ましくは約１．５　ａｍを超えず理想的には約１　ａ
ｍである。血液流れチャンバの中央部分４５は又、好ま
しくは血液流入部２６および血液流出部２８の夫々の断
面積以上の断面積、最適にはほぼ同一の断面積（血液の
流れ方向に対して横断方向の）を存するので、血液流れ
チャンバ２４は導管を通る血液の流量を制限することは
なく、血液の流速は導管内での流速よりも著しくは小さ
くない。

在来の血液透析システムでは、血液の流量は毎分約１５
０乃至３００ミリリツトルであり、血液の流速すなわち
速度はこの範囲の下限（毎分１５０ミリリツトル）でさ
えも、濾過器２２によって膜を通る血漿の流す優れた性
能を与えるほど高い。図示した好適な実施例では、縮尺
を拡大しであるが、血液流れチャンバ２４の平らな中央
部分４５の実際の寸法は長さが約６３．５　ｍ■、幅が
約２１．８ｍ■、高さが約１．０２　鶴である。血液流
れチャンバを通る血液の呼称流量は毎分約１５０乃至３
００ミリリツトルである。

第２図で最も良く分かるように、血漿チャンバ３０は矩
形の形状のものであり、また第２図、第３図および第６
図で最も良く分かるように大変浅くかつ複数のリブ４６
を有し、これらのリブは濾過材３２を支持するように機
能し、そしてそれらのリブ間に溝４８を有し、溝４８は
全て溝の一端にこれと横方向に設けた流路４８を経由し
て血漿チャンバの出口開口部３８と連通している。従っ
て、血漿を収容するための血漿チャンバ３ｏの容積は、
溝および流路の容積に、流路と開口部のエラストマ一本
体４０の内面との間の出口通路４９の容積を加算したも
のである。本発明によれば、血漿チャンバ３０のこの容
積は大変小さく、約２ミリリツトルを超えず、理想的に
はほんの０．５ミリリットル程度にすぎない。

血漿チャンバ３０のリブ４６の上面は、濾過材の平らな
矩形中央部分の載る平らな平面を構成し、リブの上面に
よって構成されたこの平らな表面は、血漿チャンバ３０
を囲む部品３６の矩形周囲郡全体と同一平面にある。

再び血液流れチャンバ２４を参照すると、端部分５０．
５２の各々は好ましくは、端部分の断面積すなわち端部
分に沿った断面積（血液の流れ方向に対して横断方向の
断面積）が血液流れチャンバの中央部分４５の断面積よ
りも大きく、好ましくはほぼ同じ大きさであるように、
また、同様に導管１Ｇの内径とほぼ同じ直径の血液流入
部２６および血液流出部２８の断面積よりも大きく、好
ましくはほぼ同じ大きさであるように形づくられている
。更に、血液流れチャンバ２４はチャンバに沿ったどの
点においても専管を通りシステムを通る血液の流れの絞
りとはならないようになっている。第３図で最も良く分
かるように、図示した好適な実施例では端部分５０の高
さＨは、血液流入部２６から血液流れチャンバ２４の矩
形の中央部分４５の長手方向端部５４まで徐々に減少し
ているが、端部分の幅Ｗ（第４図参照）は、血液流入部
２６から中央部分の長手方向端部５４まで徐々に増加し
ている。端部分５２は血液流出部２８と血液流れチャン
バの中央部分の端部５６との間で、端部分５０と同様の
形状のものであり、そして高さがテーバし、幅が逆テー
パし、これにより所望の実質的に一様な血液の流れ方向
を横断する断面積を与える。断面積を一様にすることに
加えて、端部分の形状は図示および前述のように、血液
が血液流れチャンバに流入し通過しそしてチャンバから
流出するときに血液流に乱れの発生するのを回避または
減少させるのに役立ち、この形状は血液流れチャンバ２
４の平らな中央部分と円筒形の導管との間の流路の断面
形状に比較的ゆるやかな変化をつけることによって得ら
れる。すなわち、血液は円筒形の流入部２６を通って血
液流れチャンバ２４に流入するとき及び円筒形の流出部
２８を通って血液流れチャンバ２４から流出するときに
ある程度の乱れがあるのは確かであるが、血液流れチャ
ンバ２４の端部分５０．５２を図示および前述のように
形作ることによって乱れの量を最小にするのが良い。血
液が血液流れチャンバ２４に流入してこれを通過しそし
てチャンバ２４から流出するときの血液流の乱れの量を
一層減少させるためには、テーバ状の端部分５０の長さ
く流入部２６から矩形部分の端部５４まで）は円筒形流
入部２６の直径の少なくとも３倍、最適には約５倍であ
るのが良く、更に端部分５２は血液流出部２８に対して
上記のような長さを有し、従って端部分５２は端部分５
０とほぼ同じ長さを有し、流出開口部２８は流入開口部
２６と同じ直径を有することが好ましい。

更に注口されることとして、図示した好適な実施例では
、血液流れチャンバ２４の矩形の中央部分５０は血液の
流れ方向に細長（、矩形の中央部分５０の長さはその幅
の２倍以上である。所望の薄い流れチャンバ（すなわち
濾過材から上壁部まで僅かの寸法である）および濾過材
の面積対流れチャンバの容積の高い比率を与えるととも
に乱れの発生を回避するには、矩形の中央部分５０は細
長い形状のものであることが望ましい。

濾過器２２は別にして、血液透析システムの始動および
操作も又、全体としては、このようなシステムについて
の分野では公知である。始動時には、血液循環システム
全体すなわち導管および透析器を生理食塩水溶液で満た
し、これによりシステム中の空気を全て排除するのが普
通である。ポンプ２０の作動時には、患者に専管１６を
接続する前に生理食塩水溶液を部分的に又は完全に追い
出すか、或いは生理食塩水溶液の幾分か又は全部を追い
出す前に患者に導管１６を接続するのが良く、血液透析
システム中に残った生理食塩水溶液は患者の血液中に一
成分として加えられるが、この溶液の量は患者によって
異なり、患者の治療医によって決定される。濾過器２２
に関しては、血液流れチャンバは導管１６の一部なので
、下記の在来の方法で血液透析システムの始動時に血液
流れチャンバを生理食塩水溶液で満たす。

濾過器２２を導管に接続する前か又は接続した後で、い
ずれにしても患者の血液を導管および血液透析システム
に循環させる前に、血漿チャンバ３０を生理食塩水溶液
で満たす。これは、生理食塩水溶液を満たした注射器（
図示せず）の皮下注射針でエラストマ一本体を突き刺し
、次いで在来の方法で注射器のプランジャを押すことに
より血漿チャンバの中に差し込まれた針を通して生理食
塩水溶液を注入することによって簡単で且つ楽に達成す
ることができる。生理食塩水溶液のこのような注入の間
、空気が血漿チャンバの中に閉じ込められないことを最
もよく保証するためには、生理食塩水の注入の間、濾過
器を図示のように下側に血漿チャンバを、上側に血液流
れチャンバを向けて置くのが最適である。濾過材を通し
て完全に浸透するまで生理食塩水溶液を注入するのが良
く、またそうすべきである。血漿チャンバを生理食塩水
溶液で満たした後、血液透析システムから全ての空気を
排除した状態で血液ポンプを作動することによって在来
の方法で患者の血液を血液透析システムを通して流れさ
せる。

血液透析治療の極く最初の時点で、患者の血液中の血漿
を採取し次いで分析するのが望ましいので、患者の血液
を血液透析システムに循環させ、その直後に、血漿チャ
ンバ中の生理食塩水溶液を扱き取り（抜き取った血液中
の血漿が濾過材を通して血漿チャンバの中に流れて生理
食塩水溶液と交換される前に）、次いで血漿試料を血漿
チャンバから抜き取る。これらのことは全て、空の注射
器（図示せず）の皮下注射針でエラストマ一本体を突き
刺し、在来の方法で注射器のプランジャを引き上げて生
理食塩水溶液を血漿チャンバから抜き取り、次いで別の
空の注射器の皮下注射針でエラストマ一本体を突き刺す
ことによって楽に達成し得る。勿論、このような手順を
変形してもよい。

例えば、患者の血液が血液透析システム内を循環するま
で、当初生理食塩水溶液で血漿チャンバを満たすのに用
いた注射器の皮下注射針をその場に残し、更に皮下注射
針をエラストマ一本体から抜かないで同一の注射器を用
いて生理食塩水溶液を抜き取ることができる。注射器の
及ぼす圧力による溶血は最小にしなければならない。従
って、エラストマ一本体および一本又はそれ以上の本数
の注射器を用いる代りに、血漿チャンバの開口部３８に
弁構造を用い、この弁に適当な導管を連結して血漿試料
を容器内に回収してもよい。在来の血液透析システムで
は、血液の流れはほぼ１５０乃至２Ｑ　Ｑ　ｓｎｌｌｇ
の圧力にあり、この圧力は血漿が膜を通って血漿チャン
バに流入するのには十分であり、血漿チャンバから血漿
を抜き取る際に血漿チャンバに加えられる吸引力がこの
圧力に付加され、従って吸引力をかけている間、膜を通
る血漿の流量は幾分増加する。血漿チャンバの上述した
小さな容積および血漿流れチャンバの中央部分４５の上
述した寸法形状並びに前述の血液流量では、十分な量の
血漿が膜を通って血漿チャンバを満たすまでには、約１
分生乃至１分しかかからない。

各血漿試料を抜き取った後、そのときには血漿チャンバ
が濾過材を通過した余分の血漿で満たされることになり
、エラストマ一本体に皮下注射針を突き刺し、血漿チャ
ンバの中に生理食塩水溶液を注入することによって、血
漿チャンバを生理食塩水で再び満たすことができる。生
理食塩水溶液を血漿チャンバの中に注入すると、その中
の血漿は血液流れチャンバを流れている血液の中に濾過
材を通して戻される。血漿チャンバ中の血漿を全て濾過
材を通して血液流れチャンバの中に入れるようにするた
めには、生理食塩水溶液の注入量は少なくとも血漿チャ
ンバの容積を幾分越え、その結果生理食塩水溶液の幾ら
かは濾過材を通って血液流れチャンバの中に入り、これ
により濾過材を血漿でフラッシュすることが望ましい。

血漿試料が欲しければその度毎に、全手順を操り返せば
よく、採取した血漿試料がその前に採取した血漿試料の
血漿を含むようなことはないということがわかろう。従
って、各血漿試料についての分析結果は試料を採取した
ときの患者の血液中の血漿の組成を正確に反映し、しか
も患者にとって血漿の損失は最小である。より重要であ
ることには、血漿試料は患者にとって赤血球を失うこと
なく得られる。

前記の方法によると、抜き取った血漿試料はそれ以前の
血漿試料と同じ血漿は含まない。皿景チャンバは上述の
ような小さな容積であるので、血漿チャンバを満たすの
に生理食塩水を用いずに血漿試料を採取することは実現
可能である。すなわち、生理食塩水溶液を使用しないで
も、血液透析の最初に血漿チャンバから抜き取られた最
初の血漿試料は患者の血液中の組成と同一の組成を有す
る血漿だけを含む。抜き取られた（中間に血漿チャンバ
を生理食塩水溶液で満たさないで抜き取られた）その次
の血漿試料に関しては、濾過材３２は血液流れチャンバ
２４に流入する血液から血液を濾過してこの血漿を血漿
チャンバ３０の中に取り、次いで血液流れチャンバ２４
の中に戻し、これにより血漿チャンバ３０内に迅速に流
れかつ絶えず変化する血漿試料をもたらす。シール３８
を開けて、患者の血液の直接の状態を反映する血漿試料
を採をすることができる。従って、分析のために扱き取
られた各血漿試料は、試料採取時の患者の血液と実質的
に同じ組成を有するが、好適な方法（生理食塩水溶液を
用いる方法）と比較すると、血漿が廃棄されるために患
者にとって血漿の損失がより大きい。しかしながら、上
述のように、このことは唾づＷチャンバの容積が小さい
ので重大な欠点ではなく、これにより前の試料の血漿と
同じ血漿による試料の汚染を避けるために、少量の血ツ
エだけ廃棄する必要があるだけである。

図示して説明した実施例では、濾過器はその端部に直接
血液与管を連結し、所望の場合には、濾過器を血液透析
システムの血液流入部又は血液流出部に直接連結するこ
とができ、これにより血液透析システムの一要素を形成
する。これらの変更及び修正並びにその他の変更及び修
正は特許請求の範囲の意図した範囲内で全て行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する濾過器を有し本発明を
実施するための透析システムおよび方法の実施のための
略図、第２図は第１図のシステムの構成部品として示さ
れた濾過器の拡大分解図、第３図は第１図のシステムの
濾過器を一層拡大した側断面図、第４図は第３図に示し
た濾過器の平面図、第５図は第３図の綿５−５における
断面図、第６図は第３図の線６−６における断面図であ
る。 ２２・・・濾過器又は濾過装置。 ２４・・・血液流れチャンバ、２６・・・血液流入部。 ２８・・・血液流出部、　　　　３０・・・血漿チャン
バ。 ３２・・・濾過材。 手続補正書く方式） １．事件の表示　　　昭和６１年特許願第２３６０３６
号２、発明の名称　　　血液中の血漿試料を採取するた
めの方法３、補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代　理　人−

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）血液透析中に患者の血液から血漿試料を採取する
   ための方法であって、血液透析中に患者の血液を濾過装
   置に流し、該濾過装置は血液の赤血球の流れを通さない
   が血液中の血漿を通すことのできるような孔の大きさの
   濾過材によって血漿チャンバから隔てられた血液流れチ
   ャンバを有し、血漿チャンバから液体を抜き取って濾過
   材を通って流れている血液から直接の血漿試料を採取し
   、血漿チャンバから直接の血漿試料を抜き取ることを特
   徴とする方法。
2. （２）血漿試料を抜き取る前に、血漿チャンバを生理食
   塩水溶液で満たし、しかる後、生理食塩水溶液を血漿チ
   ャンバから抜き取り、次に血漿試料を抜き取ることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
3. （３）愚者の血液を血液流れチャンバに流すのを開始す
   る前に、血漿チャンバを生理食塩水溶液で満たすことを
   特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の方法。
4. （４）血漿試料を抜き取った後、且つ、血漿を、濾過材
   を通過させて血漿チャンバを満たした後、少なくとも血
   漿チャンバの容積に等しい所定量の血漿を血漿チャンバ
   から抜き取ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の方法。
5. （５）血液透析中に患者の血液から血漿試料を採取する
   ための方法であって、血液透析中に患者の血液を濾過装
   置の血液流れチャンバに流し、血液流れチャンバ内の流
   れている血液から血漿を濾過してこれを血漿チャンバ内
   に濾し取り、次にこの血漿を濾過材を通過した血液流れ
   チャンバ内の流れている血液に戻し、それによって血漿
   チャンバ内に、流れている直接の血漿試料を絶えず作り
   出し、前記血漿チャンバから血漿試料を定期的に抜き取
   って患者の血液から直接の血漿試料を採取することを特
   徴とする方法。
6. （６）血漿チャンバを生理食塩水溶液で満たして残留空
   気を取り除き、その後、患者の血液を血液流れチャンバ
   に流すことを開始することを特徴とする特許請求の範囲
   第（５）項記載の方法。
7. （７）少なくとも血漿チャンバの容積に等しい所定量の
   血漿を捕集し、血液中の最初の血漿試料を捕集する前に
   前記所定量の血漿を廃棄することを特徴とする特許請求
   の範囲第（６）項記載の方法。
8. （８）前記血漿チャンバは血液流出部及び該血液流出部
   に設けられたシールを有し、前記血液流出部の前記シー
   ルを開けて血漿試料を血液流れチャンバから受動的に捕
   集することを特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載
   の方法。