JPS62211072A - 中空繊維型血液処理装置 - 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） 本発明は改良された血液入口ヘッダを有する中空繊維型
血液処理装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より中空繊維を用いた血液処理装置は、血液透析装
置、人工肝臓装置、血液濾過装置、血漿分離装置、ある
いは人工肺装置として広く用いられている。

このような血液処！装ｅ（血液濾過装置）として、通常
第４図に示すような血液導入出口が軸対称位置に設けら
れた装置が用いられている。

第４図において、１ａは血液を中空繊維５の内部に導き
、かつ外部と隔離するための断面が円形の血液入口ヘッ
ダでメジ、血液はヘッダの上部に設けた血液導入口２０
ａよりヘッダ内に導入される。

１ｂは中空繊維の内部を通過した血液を集合させて血液
導出口２０ｂより導出するための断面が円形の血液出口
ヘッダである。２は血液の入口及び出口ヘッダ１ａｚｌ
ｋ）’（パツキン１２を介して、中空繊維束を固定する
隔壁６に密着させるための固定キャップである。ハウジ
ング３は通常円筒形であって透明マ硬質の合成樹脂（ポ
リプロピレン、ポリカーボネートなど）で作られ、その
内部には数百〜数万本程度の中空繊維５が充填されてい
る。またこのハウジング３には、Ｐ液導出口４が設けら
れている。中空繊維５は、ハウジング３内に多数本充填
され、その両端はポリウレタン樹脂表どの血液適合性に
優れた隔壁６で液密に固定され、しかも中空繊維５の内
部はヘッダｌａ、　ｌｂに設けられた空間と連通してい
る。血液は血液入口ヘッダ１ａの血液導入口２０ａより
装置内に導入され中空繊維の壁膜を介して血液中の有害
物をハウジング３の内部に排出した後、血液出口ヘッダ
１ｂの血液導出口２を経由して体内にもどされる。一方
ハウジング３の内部に排出された有害物質は導出口４か
ら外部へとシ出される。

また最近各中空繊維に均一に血液を導入するために血液
入口ヘッダに設けられた空間に接線方向から血液を導入
する血液処理装置が提案されている（特公昭６０−５３
０８号、特開昭５７−８６３６１号など）。第５図は、
かかる装置の例であり、図中共通のものは第１図と同一
番号が付されている。

この装置では血液は血液入口ヘッダ１ａの外部から内部
へ向けて接線方向に開口した血液導入口２０ａより導入
されヘッダ内に設けられた空間の上端の内壁面に沿って
ラセン状に設けられた血液誘導路１０にそって旋回しな
がら下降し、中空糸繊維束の切断面の外周部に達し、次
いで中心に向かうラセン流となって切断面から谷中空繊
維内部に導入されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、こ、のような従来の血液処理装置には次
のような欠点があり、特にヘパリンのような抗血液凝固
剤を全く使用しないか、あるいは使用量を減らした血液
透析（ノンヘパあるいは減ヘパ透析）や、持続的血液濾
過（ＣＡＶＨ）、体外循環肺補助（ＥＣＭＯ）などの数
日におよぶ長期使用の場合においては実用上程々の問題
がある。

すなわち第４図に示す血液処理装置では構造上、血液導
入口２０ａよυ導入された血液は、まず中空繊維の端面
中央部に衝突し、次いで外周部の中空繊維へ分散される
。従ってヘッダの内部の空間を流れる血液の速度は、血
液の導入口の直下付近では大きく、周辺に向うに従って
小さくなる。その結果ヘッダの空間内で血液のよどみを
生じ、またヘッダに設けられた空間の周辺部では、血液
が停滞する恐れがある。そのため血液処理装置としての
性能が低下し、しかも返血する際に、返血速度が中央部
と周辺部で異なるため、周辺部に近い中空繊維の内部や
、血液がよどみをつくった領域に残血現象を起こす。一
方＠５図に示す装置では、中空繊維の切断面において相
対的に広い面積を占める外周部に対して接線方向から血
液が導かれ、その後ラセン流路の厚みが漸減する丸めに
外周部と内周部の中空繊維内部への血液゛流入速度は第
４図に示す装置よりは均一に保たれ、かつ、切断面に対
して平行な血流速度も大きな値をとり得る。

しかしヘッダに設けられた空間での血液の流れは、同定
された流路でないため、ラセン流路をとるものの、ハウ
ジングに収容された中空繊維の分布状態や、中空繊維の
切断面の起伏、ヘッダの血液との接触面の起伏の状態に
よってかえって部分的なうす流と、それに伴う血栓形成
および気泡の滞留を起し易く、シかもヘッダがかさ高く
なるため血液充填量が増加するなどの問題があった。

（問題点を解決するための手段） 従って本発明の目的は気泡の滞留や血栓、血餅の発生が
少なく、長時間連続使用しても中空繊維の閉塞が起こら
ないような血液入口ヘッダを有する血液処理装置を提供
することである。

本発明は一端に血液入口ヘッダと、他端に血液出口ヘッ
ダを備えた筒状ノーウジング内に中空繊維束が収容され
た中空繊維型血液処理装置において、核血液入ロヘッダ
内に形成された凹所に、該凹所の中心から周辺部にかけ
て、頂部が中空繊維束の切断面に実質的に当接する連続
ラセン状壁を砥在させて、該凹所内に連続ラセン状島を
形成するとともに、該連続ラセン状溝の端部に外部に向
けて接線方向に開口する血液導入口を設けたことを特徴
とする中空繊維型血液処理装置である。

（作　用） 本発明の血液処理装置は、血液入口ヘッダ内に形成され
九凹所に中空稙維束の切断面に実質的にケ 当接する連続ラセン状壁を設卑、該２セン状壁で連続ラ
セン状溝を形成することによシ、血液導入口からヘッダ
内に設けられた凹所に導かれた血液は、該連続ラセン状
溝に沿ってラセン状に回プっつ、中空繊維束の切断面上
、すなわち中空繊維の内部に導入される。その際血液圧
は各中空繊維切断面上に均一に加わるので、血液は一様
に中空繊維内部に導入される。そのため、中空繊維束の
開口端面上における気泡の滞留や血栓形成の原因となる
よどみ、血小板の粘着の抑止や、中空糸の閉塞を解消で
きるものと推測される。

（実施例） 次に本発明の血液処理装置の一実施例を図面にて説明す
る。第１図は本発明装置の一部断面図、第２図は血液入
口ヘッダ１ａの斜視図であり、図中共通のものは第４図
と同一番号が付されている。

第１図の装置はヘッダ部分を中心とした構造に特徴があ
る。本発明装置では血液入口ヘッダ１ａの血液導入口２
０ａよう導入された血液は、ヘッダ内の凹所の中心から
周辺部に延在する連続ラセン状壁７で形成された連続ラ
セン状溝８の端部へ接線方向から導入される。該連続２
セン状壁７の頂部は第１図に示すように中空繊維の切断
面に実質的に当接する゛ため、血液導入口２０ａよシヘ
ツダ内に導入された血液は連続ラセン状溝８を移動しな
がら、中空繊維内部に導入される。したがって各中空繊
維にはほぼ均一に血液が導入される。しかしながらラセ
ン状壁の頂部が中空繊維の切断面に当接するため、その
部分の中空繊維には血液が流れない。

そのためラセン状壁の頂部は鋭く測くするのが好ましい
。またラセン状碑内で血液が隣接する溝にショートハス
しない程度の僅かな空隙を設けてもよい。上記ラセン状
溝の深さを第３図に示すように徐々に小さくすると、連
続ラセン状溝の全ての場所において血液の速度を一定と
することができるため好ましい方法である。

また血液出口ヘッダ１ｂも入口へラダ１ａと同様に、血
液導出口２０ｂをヘッダの接線方向に設けると、装置の
長さ方向の寸法を小とすることができるので、コンパク
トになる長所を有する。その際には血液出口ヘッダ１ｂ
の凹所にはラセン状壁を設けない方が好ましい。

次に本発明装置と従来装置との性能の比較を行うＯ 本発明装置として血液入口ヘッダに第１図に示すように
連続ラセン状壁を有し、血液出口ヘッダにはラセン状壁
を設けない装置を用いた。一方従来装置として第４図と
第５図に示す装置を用いた。

（内径２３５μｍのポリスルホン膜を使用、中空糸本数
４３００本、有効膜面積０．５　ｎ？　）上記各血液処
理装置に生新鮮血（ヘマトクリット値３８チ、全蛋白質
濃度６ｆ／ｄ／）を用い、血液流速２００　ａｔ／　ｍ
ｉｎ、膜間圧力差１００　’ｐｘｌ（ｆの条件で血液ｐ
過試験を行なった。８０時間血液ｐ過後の限外濾過量お
よび返血後の残血本数について測定した結果を表−１に
示す。

以下余白 表　　　　　　　　１ 以上のように本発明の装置は従来装置に比較して、限外
濾過量は多く、また残血本数は極間に少ない、さらに肉
眼での観察の結果、本発明の血液処理装置ではヘッダに
導入された血液が、はぼ均一に各中空繊維に導入されて
いることを確認した。

したがって本発明の血液処理装置は長時間連続して使用
される体外循環肺補助や持続的血液Ｐ１甑あるいは減ヘ
パリン透析などに好適に用いられる。

（発明の効果） 以上のように、本発明の血液処理装置は、ヘッダ内の凹
所に血液を誘導する連続ラセン状溝を設けることによっ
て、中空繊維束の開口端面に平行な血液速度を、維持す
ることができる。かかる構造は中空繊維内部への血液流
入速度に与える影響が少なく、はぼ均一な流入速ａｔが
得られるため、ヘッダ内凹所での気泡の命″ｄ１血栓や
血餅の発生の抑止効果が強く発現し、従来装置では不可
能だった、長時間連続使用やノンヘパ、減ヘパ透析が可
能でめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の血液処理装置の一部断面図であシ、第
２図はヘッダの斜視図であシ、第３図は他の実施例のヘ
ッダ部形状を示す断面図であり、第４図及び第５図に従
来の血液処理装置の一部１断面図である。′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端に血液入口ヘッダと、他端に血液出口ヘッダを備え
   た筒状ハウジング内に中空繊維束が収容された中空繊維
   型血液処理装置において、該血液入口ヘッダ内に形成さ
   れた凹所に、該凹所の中心から周辺部にかけて、頂部が
   中空繊維束の切断面に実質的に当接する連続ラセン状壁
   を延在させて、該凹所内に連続ラセン状溝を形成すると
   ともに、該連続ラセン状溝の端部に外部に向けて接線方
   向に開口する血液導入口を設けたことを特徴とする中空
   繊維型血液処理装置。