JPS6247369A - 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、手術時に患者の生体外に連結して血液に酸
素を供給し二酸化炭素を除去しながら増加した上記血液
中の水分を除去して正常な水分量の血液にするための血
液処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種装置としては第３図に示すものがある。こ
の血液処理装置はその主体となる人工肺４と血液濃縮器
９とが分離されていた。すなわち一方側が血液ポンプ２
．心内血貯血槽３．血液フィルター１５を配置した第１
の波回路５を介して生体の手術部出血部位１に連結され
、またこの側の波回路（１）Ａを介して静脈りに連結さ
れており、他方側がガスフィルター１６を配置した気体
回路（１）Ｂを介して外部に連結され、またこの側の血
液ポンプ１７．血液フィルター１５を配置した第２の波
回路１２を介して動脈Ｅに連結されることで、患者の血
液に酸素を供給し二酸化炭素を除去する人工肺４と、一
方側の血液入口ポート９ａは血液ポンプ１８を配置した
波回路１３を介して人工肺４側に連結され、他方側の血
液出口ポート９ｂは波回路１９を介して前記の心内血貯
血槽３に連結されることで、患者の水分は透過するがタ
ンパク質は阻止する多数の中空繊維膜を集束状に内蔵し
た血液濃縮器９とが、上記による血液処理装置の波回路
に分離して並列ループ状に配置されていた。この場合上
記血液濃縮器９の主体となる中空繊維膜は、セルロース
アセテートにより構成されていた。このセルロースアセ
テートは透水速度が０．２〜０．３　β／イ・分・ｋｇ
／　ｃｎ！と低く、除水効率が悪いので、除水効率を高
めるために繊維の内径を小さくし、かつ繊維長を長くす
る必要があり、その結果人工肺の血流量と同じ流量で血
液を流そうとすると圧力損失が過大なものになってしま
い、生体外に設置する人工肺４と直列状に連結できなか
った。従ってこの血液濃縮器９は前記により生体外に連
結された人工肺４と分離して並列ループ状に配置されて
いた。なお第３図に示す血液濃縮器９の排水ポート９ｃ
は、圧力計２１付の吸引ボトル′２０を配置した波回路
１４を介して除圧源Ｇに連結されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の構成により、従来の血液処理装置には次のような
問題点があった。

（１）血液濃縮器に内蔵されている中空繊維膜の透水速
度が低いので濃縮効率が悪かった。

（２）生体外に設置する人工肺の回路とは別に血液濃縮
器の専用回路が並列ループ状に必要であるため、回路の
構成が複雑になり、またそれぞれの回路に血液ポンプが
必要になり、これによって血液処理操作が繁雑になった
。

（３）並列ループ回路の構成であるため、プライミング
量（血液充填量）が多くなり、患者の血液希釈量が多く
なってしまう。

この発明は、上記従来技術の問題点を解決するものであ
り、血液濃縮器の中空繊維膜の濃縮効率を良くして人工
肺に続くハウジング内へ収納を可能にし、これによって
回路構成が簡単になり、ポンプも１台で済んで血液処理
操作が容易にでき、かつプライミング量（血液充填量）
を少なくできる血液処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、ポリスルホンからなる半透膜が透水性に
優れ血液濃縮膜として優れた特性を有することを見出し
、先に特許出願を行った。そしてさらに検討を行った結
果、かかる透水性に優れた中空繊維膜を内蔵する血液濃
縮装置と人工肺装置とを直列に連結することにより上記
問題点を解決し得ることを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明は、ガス交換能をもって血液に酸素を供
給し二酸化炭素を除去する第１の中空繊維膜によりなる
人工肺と、水分は迅速に透過するがタンパク質は確実に
阻止する第２の中空繊維膜によりなる血液濃縮器とが同
一のハウジング内に直列の連結体をもって収納配置され
てなり、このハウジングには第１または第２の中空繊維
膜内面と連通ずる血液の入口、出口および第１の中空繊
維膜外面と連通ずる酸素、酸素含有ガスの入口、出口並
びに第２の中空繊維膜外面と連通ずる排水口がそれぞれ
設けられたことにある。

〔作用〕

この発明による血液処理装置を使用する際は、患者の静
脈血を波回路を介して血液処理装置の血液入口ボート側
に導入させ、また手術部出血部位よりの血液は従来例と
同様に、第１の波回路に配置されている血液ポンプ、心
内血貯血槽、血液フィルターを経てこれも同じ血液入口
に流入させるように連結し、さらに上記装置の血液出口
は従来図で示す血液ポンプと血液フィルターを配置した
第２の液回路を介して処理済の血液を動脈側に戻すよう
に連結するとともに、上記装置のガス入口を酸素供給源
に連結し、排水口は従来図で示した吸引ボトル付の液回
路を介して陽圧源に連結することにより、上記の装置に
内蔵されている第１の中空繊維膜は、人工肺としての機
能を発揮して血液に酸素を供給し二酸化炭素を除去する
うえ、第２の中空繊維膜は、血液濃縮器の機能を発揮し
て上記血液中の水分を除去する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図はこの発明による血液処理装置Ａの一実施例を示
すものである。上記の血液処理装置Ａは次のように構成
されている。すなわちこの血液処理装置Ａは、合成樹脂
材等をもってその外郭が長手方向の前後端を閉塞した筒
状体によりハウジング６に形成されている。このハウジ
ング６は、長手方向の初端側中心位置に未処理血液Ｆ１
の導入口となる血液入口ボート６ａが、また終端側中心
位置には処理済血液Ｆ２の排出口となる血液出口ボート
６ｂがそれぞれ軸方向に突設されている。

そしてこのハウジング６の外周面の一端側で、人工肺Ｂ
が収納されている初端側の上記血液入口ポ−１６ａに近
傍する外周位置には二酸化炭素ＣＯ２の排気口となるガ
ス出口ポート６ｃが、またこの同じ側の中途部位置には
酸素０２の給気口となるガス入口ボー１−６ｄがそれぞ
れ径方向に突設されている。さらに上記ハウジング６の
同じ外周面の一端側で、血液濃縮器Ｃが収納されている
終端側に□あたり、かつ上記ガス入口ボート６ｄに近傍
する外周位置には濾過液Ｈの除水口となる排水ポー１−
６ｅが径方向に突設されている。

上記によるハウジング６の初端側にあたる長手方向の半
身部性向すなわち前記によりガス出ロボ）６ｃとガス入
口ボート６ｄとを突設した側にあたる他方を若干上回る
円筒部内には、シリコーン膜よりなる多数の第１中空繊
維膜７が、円柱状に集束された状態をもってその両端に
対するポリウレタン等の硬化性樹脂１０により気密に固
着されており、その両端面を径方向に切断されることで
中空糸膜内を軸方向へ流通する血液に径方向から酸素０
２を供給し、この酸素０２と交換されて上記血液中の二
酸化炭素ＣＯ２が径方向へ排出されるよう構成されてい
る。これによって人工肺の機能を発揮するように構成さ
れた模型の人工肺Ｂが長手方向の半身部に収納配置され
ることになる。

また上記ハウジング６の終端側にあたる長手方向の半身
部属内すなわち前記により排水ボー）６ｅを突設した側
にあたる他方を若干下回る円筒部内には透水速度が大き
くタンパク質阻止率の高いポリスルホン膜よりなる多数
の第２中空繊維膜８が、円柱状に集束された状態をもっ
てその両端を上記と同様にポリウレタン等の硬化性樹脂
１ｏにより気密に固着されており、その両端面を径方向
に切断されることで中空糸膜内を軸方向へ流通する血液
中から水分は径方向へ透過されるがタンパク質は阻止さ
れるよう構成されている。これによって血液濃縮の機能
を発揮するように構成された血液濃縮器Ｃが長手方向の
半身部に収納配置されることになる。

上記により第１中空繊維膜７と第２中空繊維膜８とがハ
ウジング６内に直列に収納配置されたので、血液入口ポ
ート６ａと第１中空繊維膜７の内面とが連通し、また血
液出口ポート６ｂと第２中空繊維膜８とが連通ずるうえ
、上記両中空繊維膜７．８の双方内面も隣接端部におい
て連通し、これによって一方の血液大口ボー１−６ａか
ら給入された未処理血液Ｆ１に人工肺Ｂの位置で酸素０
２を供給し、この酸素０２と交換されて二酸化炭素ＣＯ
２を除去させたのち、次の血液濃縮器Ｃの位置では余分
な水分の濾過液Ｈを除水させて、他方の血液出口ボー１
−６ｂから正常な処理済血液Ｆ２として排出することが
できる一括体の血液処理装置Ａを構成することができる
。なお、前記各中空繊維膜の端部には貯血間隙６ｆが設
けられる。

上記の構成による血液処理装置Ａを用いて手術を行う場
合は、第２図に示すように患者の静脈りにおける未処理
血液Ｆ１がこの側の液回路（１）Ａを介して血液処理装
置Ａの血液大口ポー）６ａに導入されるように連結し、
また上記患者の手術部出血部位１は、この手術部におい
て出血中の未処理血液Ｆ１が第１の波回路５に配置され
た血液ポンプ２．心内血貯血槽３．血液フィルター１５
の部材を経て上記と同じ血液入口ボート６ａに流入する
ように連結する。そしてさらに血液処理装置への血液出
口ボート６ｂは、血液ポンプ１７と血液フィルター１５
を配置した第２の波回路１２を介して処理済の血液Ｆ２
を動脈Ｅへ戻すように連結し、かつ血液処理装置Ａのガ
ス入口ボート６ｄには酸素０２の供給管を、またガス出
口ポート６ｃには二酸化炭素ＣＯ２の排出管を、更にま
た排水ボー）６ｅには圧力計２１付の吸引ボトル２０を
配置した波回路１４をそれぞれ連結する。これによって
、上記血液処理装置Ａの血液入口ボート６ａ内へ導入さ
れた未処理血液Ｆ１は、ハウジング６内の初端側に収納
配置されている第１中空繊維膜７内へ流入してこの第１
中空繊維膜７による人工肺Ｂをもって、上記未処理血液
Ｆ１に酸素０２を供給し、この酸素０２と交換されて上
記血液中の二酸化炭素ＣＯ２を除去することができる。

そして次に上記の血液が流出方向に配置されている第２
中空繊維膜８内へ流入してこの第２中空繊維膜８による
血液濃縮器Ｃをもって、血液中の余剰水分を径方向に除
水することができる。このようにして人工肺Ｂと血液濃
縮器Ｃとにより血液処理を施されて正常化された処理済
血液Ｆ２は、血液出口ポー１−６ｂから前記の波回路を
経て患者の動脈Ｅへ戻すことができる。なお血液濃縮器
Ｃにおいて除水された濾過液Ｈは、排水ポート６ｅから
この位置に連結されている陽圧源側へ排出される。

上記の実施例では、第１図に示すように、−ハウジング
６の初端側すなわち血液入口ポート６ａ側の内部に第１
中空繊維膜７をもってなるガス入口ポート６ｄ１ガス出
ロポート６ｃ付の人工肺Ｂを配置し、また上記ハウジン
グ６の終端側すなわち血液出口ボート６ｂ側の内部には
第２中空繊維膜８をもってなる排水ポート６ｅ付の血液
濃縮器Ｃを配置することで血液処理装置Ａを構成したが
、この発明は上記の構成に限定することなく、例えばハ
ウジング６の初端側（血液入口ポート６ａ側）内部に第
２中空繊維膜８をもってなる排水ポート６ｅ付の血液濃
縮器Ｃを配置し、また上記ハウジング６の終端側（血液
出口ボー１−６ｂ側）内部に第１中空繊維膜７をもって
なるガス入口ボート６ｄ、ガス出口ポート６ｃ付の人工
肺Ｂを配置して血液処理装置Ａを構成しても、上記の実
施例と同様の作用効果が得られるものである。

また上記の実施例では人工肺Ｂを構成する第１中空繊維
膜７をシリコーン膜により形成したが、この発明は上記
の素材に限定することなく、例えば多孔性ポリオレフィ
ン膜やポリスルホン膜を用いても、上記の実施例と同様
に、未処理血液Ｆ１に酸素０２を供給し、この酸素０２
と交換されて上記血液Ｆ１中の二酸化炭素ＣＯ２を除去
することができるものである。更に、第２中空繊維膜８
は透水速度が（１）１／ｒｄ・分・ｋｇ　／　ｃａ！以
上でアルブミン阻止率が９５％以上であることが好まし
く、圧力損失の点で内径が３００〜８００μ、長さが４
０〜１４０１ｍの範囲にあることが好ましい。

〔発明の効果〕

この発明はガス交換能をもって血液に酸素を供給し二酸
化炭素を除去する第１の中空繊維膜によりなる人工肺と
、透水速度が太き（タンパク質を確実に阻止する第２の
中空繊維膜によりなる血液濃縮器とがハウジング内に直
列の連結体をって収納配置されてなり、このハウジング
には第１または第２の中空繊維膜内面と連通ずる血液の
入口ボート、出口ボートおよび第１の中空繊維膜外面と
連通ずる酸素又は酸素含有ガスの入ロボート出ロボート
並びに第２の中空繊維膜外面と連通ずる排水ポートがそ
れぞれ設けられたことを特徴とするものである。従って
この血液処理装置は、患者の生体外に連結して使用した
場合、透水速度の高い第２中空繊維膜の使用により上記
繊維の内径を大きくかつ繊維長も短くできて血液濃縮器
における圧力損失が減少し、これによって人工肺と直列
に連結できるため、従来のような複雑な回路を要しない
で簡単な回路にすることができ、またボンプも出血側を
除き１台で済むことから、血液処理操作が極めて容易に
なり、かつプライミング量（血液充虜量）も少なくする
ことができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による血液処理装置を示す
縦断面図、第２図は第１図の実施例を使用した血液処理
回路構成図、第３図は従来例の血液処理装置を説明する
ための血液処理回路図である。 ６・・・・・・ハウジング　　　６ａ・・・血液入口ボ
ート６ｂ・・・血液出口ポート　６ｃ・・・ガス出口ポ
ート６ｄ・・・ガス入口ボート　６ｅ・・・排水ポート
７・・・・・・第１中空繊維膜　８・・・・・・第２中
空繊維膜Ａ・・・・・・血液処理装置　　Ｂ・・・・・
・人工肺Ｃ・・・・・・血液濃縮器 特許出願人　　株式会社　日本メディカル・ザプライ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガス交換能を有する第１の中空繊維膜と水分は透
   過するがタンパク質は阻止する第２の中空繊維膜とがハ
   ウジング内に直列の連結状態に収納されてなり、該ハウ
   ジングには前記第１または第２の中空繊維膜内面と連通
   する血液の入口、出口および第１の中空繊維膜外面と連
   通する酸素又は酸素含有ガスの入口、出口並びに第２の
   中空繊維膜外面と連通する排水口がそれぞれ設けられて
   いることを特徴とする血液処理装置。
2. （２）前記血液入口が第１の中空繊維膜内面と連通し、
   前記血液出口が第２の中空繊維膜内面と連通する特許請
   求の範囲第１項記載の血液処理装置。
3. （３）前記血液入口が第２の中空繊維膜内面と連通し、
   前記血液出口が第１の中空繊維膜内面と連通する特許請
   求の範囲第１項記載の血液処理装置。
4. （４）前記第２の中空繊維膜の透水速度が１ｌ／ｍ＾２
   ・分・ｋｇ／ｃｍ＾２以上でアルブミン阻止率が９５％
   以上である特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かの項に記載の血液処理装置。
5. （５）前記第１の中空繊維膜がシリコーン膜、多孔性ポ
   リオレフィン膜またはポリスルホン膜よりなる特許請求
   の範囲第１項ないし第４項のいずれかの項に記載の血液
   処理装置。
6. （６）前記第２の中空繊維膜がポリスルホン膜よりなる
   特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかの項に記
   載の血液処理装置。