JPS6362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は血液中に溶解した物質（以下溶質と略
す）を分別する装置に関する。更に詳しく述べれ
ば、血液中に含まれる免疫複合体、イムノグロブ
リン会合体、寒冷凝集体、核酸などの可溶性高分
子量溶質を効率よく別除去できる選択透過性膜
を内蔵した血液処理装置に関する。 近年、いわゆる人工臓器の著しい発展に伴ない
体外循環により体外に取り出した血液を透析処理
や分別後吸着処理等の操作を施どこす治療法が実
用化され、ますますその治療法の重要性が認識さ
れているが、生体に対して悪影響をおよぼさない
ことが強く要求され、そのために装置の具備すべ
き要因も多い。その中の１つに、患者血液中の蛋
白質成分を喪失しないことがあげられ、人工腎臓
装置などにおいては廃液中に血漿蛋白質を含有す
ることはさけられていた。 しかるに、近年免疫複合体、イムノグロブリン
の会合体、寒冷凝集体および核酸などの高分子量
溶質が血液中に異常に増加することが、自己免疫
疾患の発症や病態に深くかかわつていることが明
らかとなり、これら高分子量溶質を除去すること
を目的として、血漿交換療法が行われるようにな
つてきた。又、血漿交換法は肝炎やガンなどにも
応用されつつある。しかしながら、血漿交換療法
においては、患者に輸注される健康人の血漿の確
保に問題があり、又、健康人血漿の輸注により、
新たな病原体による感染や血清病の罹患といつた
副作用があり、自己の血漿をより浄化したのち、
輸注することが望ましいとされ、そのための装置
開発が望まれていた。 従来、このような治療用途には遠心分離が使わ
れていたが、遠心分離は連続化がむづかしく、又
連続化した場合においても、摺動部における血球
損傷が問題とされ、血液中より可溶性高分子量溶
質を連続的かつ効率よく除去し、治療法として適
用できるような技術手段は存在しなかつた。又膜
を用いた分離手段においても、血球の損傷や損失
を伴なわずに、血液中の高分子溶質を分離除去す
ることは困難であつた。 本発明者等は、血液浄化処理に関する従来技術
に伴なう上記の如き諸問題を解決すべく多年研究
を重ねてきた。すなわち、血液を損傷することな
く血液中の不要物質を効率よく除去し、浄化した
血液を再び循環系に供給するすべての系が安全
で、使用取扱いの簡便な血液処理装置を開発すべ
く研究に注力した。その結果、適当な平均孔径を
有する多孔性膜を用いて、低い膜間圧力差のもと
で血液を過することにより、血球を損傷させる
ことなく、可溶性溶質が実質的に変化していない
血漿を得、該血漿を循環しつつ過することによ
つて、より効率よく高分子量溶質を濃縮しうると
いう事実を見出し、この血漿からの高分子量溶質
の除去による血液浄化処理の構想を得、数多くの
実験を経てついに本発明を完成し、所期の目的を
達するに至つた。 本発明は、血液導入部と浄化血液導出部との間
に、血漿分離装置と血液−血漿混合装置とをこの
順序で含む血液流通系路と、該系路に結合されて
いる、前記血漿分離装置で分離した血漿蛋白質を
含有する血漿を血漿過装置を経て前記混合装置
に流入させる血漿の還流系路と、該還流系路と結
合されている前記血漿過装置で分離した過残
液の循環系路とを有し、かつ前記血漿分離装置は
血液の入口、濃縮された血液の出口、血漿成分は
通過させるが血球成分は通過させない多孔性膜、
および分離された血漿を一時的に貯留できる空間
を有するとともに、上記血液の入口および血液の
出口とは前記多孔性膜で隔てられた血漿出口を有
する構造の装置とし、前記血漿過装置は血漿の
入口、血漿中の高分子量溶質を透過させない0.05
ないし0.20μの平均孔径を有する選択透過性過
膜、血漿中の高分子量溶質を含む血漿の過残液
の出口および過された血漿を一時的に貯留でき
る空間を有するとともに、上記血漿の入口および
血漿の過残液の出口とは前記選択透過性膜で隔
てられた血漿過液の出口を有する構造の装置と
することにより、血液導入部より入つてきた血液
を血液分離装置により、濃縮された血液と血漿蛋
白質を含有する血漿とに分離し、分離した血液は
血漿過装置により高分子量溶質を別除去した
のち、血液−血漿混合装置にて濃縮された血液と
混合して血液導出部より排出するようにした血液
処理用装置をその要旨とするものである。 本発明において血液導入部とは、通常シヤン
ト、注射針などによる採血器、その他の導管とコ
ツク、必要に応じポンプを併用し血液を処理装置
に導入するための装置をいい、浄化血液導出部と
は、血液処理装置によつて浄化された血液を導管
とコツク、必換換応じて血圧コントロール弁、シ
ヤント、点滴等を用いて血漿処理装置から導出す
る装置をいう。本発明の血漿処理装置は、血液−
血漿混合装置及び血漿分離装置とを主要部とする
血液流通系路とこの血液流通系路の血漿分離装置
で分離される血漿を循環しつつ過浄化する血漿
過装置を主要部とする血漿還流系路とを結合し
た点に第一の特徴を有するが、各要素装置及び流
通系路と血漿還流系路間は相互に必要に応じて
弁、ポンプ、フイルターを介して結合され、血液
及び又は血漿を循環還流的に流通できるように構
成される。 以下添化図面により本発明を更に詳細に説明す
る。 第１図は、本発明の血液処理用装置の基本的構
成例を示す説明図である。いま、血液の流れにし
たがつて本発明装置を説明すると、血液Ａは血液
導入部の血液入口１から導入され、必要に応じ、
例えばローラーポンプの如きポンプ２により、血
漿分離装置３に輸送される。血液を直接導入する
場合は通常シヤント（図示せず）が使用される。 血漿分離装置３により分離された血漿Ｂは、必
要に応じローラーポンプの如きポンプ７により血
漿過装置４に送られ、ここで血漿中に存在する
高分子量の有害物質が過残液Ｃ中に濃縮され
る。 この高分子量溶質を含む過残液Ｃの一部をロ
ーラーポンプの如きポンプ８により、血漿混合装
置９に送り、新しい血漿Ｂと混合したのち、血漿
過装置４にて高分子量溶質を過残液Ｃとして
別除去し、浄化された過血漿は血液−血漿混
合装置５に送られ、そこで血漿分離装置より導出
された濃縮された血液と混合され、血液導出部６
より導出される。 血漿分離装置および血漿過装置としては、例
えば第２図に示すように、多孔性膜もしくは選択
透過性膜が流入口と過残液流出口とを結ぶ流路
に平行に設置されている構造のものが好ましい。
過を効率よく、経時的に安定して行うためには
流路は狭い程よく、中空糸状に成型された膜を用
い、中空部分を流路に用いる方法が好ましい。 第２図は血漿分離又は過装置の１例を示す断
面図であり、血液又は血漿入口１０、血液出口又
は血漿過残液出口１１、血漿出口１２、内部に
充填された多数本の中空繊維１３を有する。中空
繊維１３の端部は接着剤１４で接着固化部を形成
し、その固化部付近で、血液又は血漿入口１０お
よび血液出口又は血漿過残液出口１１を有する
ノズル１６および１７が本体１５のネジ部とネジ
合うキヤツプ１８で締めつけられている。中空セ
ンイの外壁と本体１５で囲まれた空間は、分離さ
れた血漿が一時的に貯留される空間である。これ
は中空繊維の中空部に血液又は血漿を流す場合の
構造であり、血漿は中空繊維の中空部から外側へ
移動することになる。逆に、中空繊維の外側に血
液又は血漿を流し、中空部に血漿が移動するよう
な構造の血漿分離装置もこの発明に用いることが
できる。 本装置に用いられる血漿分離用多孔性膜は、血
球成分は通過させずに、血漿中の可溶性成分は実
質的にすべて透過させうる膜が使用され、そのた
め0.5ないし2.0μ、より好ましくは0.6ないし1.2μ
の平均孔径を有する、膜の表裏に貫通した細孔が
膜の表面にぼ均一に分布した構造をもち、３／
m²・hr・mmHg以上の透水性を有するものが好適
に用いられる。 上述の膜を使用した血漿分離装置を用いて、血
球の損傷なしに血漿を安定に得るためには、第２
図に示される分離器にて、血液の入口１０と血漿
出口１２との圧力差を10ないし60mmHgにコント
ロールすることが必要である。 血漿過用選択透過性膜としては、いわゆる微
小過膜といわれる領域の孔サイズを有する膜を
使用でき、例えば、0.05ないし0.20μ、より好ま
しくは0.08ないし0.12μの平均孔径を有する膜の
表裏に貫通した細孔が膜表面にほぼ均一に分布し
た構造をもち、２／m²・hr・mmHg以上の純水
の透水性を有するものが好ましい。 本発明に使用できる選択透過膜の材質としては
エチレン、プロピレン、ビニルクロリド、ビニリ
デンクロリド、フツ化エチレン、４−メチル−１
−ペンテン、１，３−ブタジエン、イソプレン、
イソブチレン、クロロプレン、スチレン、クロロ
スチレン、ジクロロスチレン、カルボメトキシス
チレン、ビニルトルエン、ビニル安息香酸、ビニ
ルナフタレン、ビニルカルバゾール、ビニルビロ
リドン、メチルメタクリレート、エチルメタクリ
レート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、
ジメチルアミノエチルメタクリレート、２−エチ
ルヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレ
ート、メチルアクリレート、エチルアクリレー
ト、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、
ビニルアセテート、ビニルアルコール、ビニルホ
ルマール、ビニルブチラール、エチレンカーボネ
ート、メチルビニルエーテル、無水マレイン酸な
どのホモポリマーもしくは２種以上の組み合せか
らなるコポリマーおよびナイロン−６、ナイロン
−66、ナイロン−12などのポリアミド、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンガレフタレー
トなどのポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
ウレタン、シリコーン樹脂、ニトロセルロース、
エチルセルロース、セルロースアセテートなどの
セルロース誘導体などが用いられる。 本発明に用いられる混合装置は、過された血
漿と濃縮された血液、もしくは新たに過される
血漿と高分子量溶質が濃縮された過残液とを混
合するためのものである。混合は撹拌などにより
完全に行なうことが望ましいが、Ｙ字型コネクタ
ーなど二つの流体を合流させるための装置であつ
ても充分にその目的を達成することができる。 本発明を実施するに当つては、第１図の回路の
中にさらにバツフアータンクを設けたり、あるい
は別に血漿分離装置や血漿過装置を挿入し、多
段式としても良い。 次に実施例により本発明をさらに具体的に述べ
る。 実施例 １ 第２図に示す構造の血漿分離装置および血漿
過装置を使用し、第１図に示した血液処理用装置
を組立てた。血漿分離用膜としてはポリカーボネ
ート膜（平均孔径0.8μ、有効膜面積60cm²）を使用
し、深さ0.4mmの溝を有する平板にて膜の両側を
押えつけることにより血漿分離装置を作成した。
血漿過装置としてはセルロースアセテート中空
繊維（外径500μ、内径300μ、有効長115mm、平均
孔径0.09μ）60本を使用した過装置を作成した。
この装置により、デオキシリボ核酸５mgを含有さ
せた全身性エリテマトーデス患者モデル血液100
mlを用いて、２時間の血液処理を行つた結果、血
流量３ml／分、膜間差圧50mmHgの条件にて、0.8
ml／分の赤血球、血小板等の血球成分を含まず、
溶血も認められない血漿がほぼ一定して得られ
た。 該血漿を血漿過装置に通じ、その過残液を
0.1ml／分とし、その90％を循環還流することに
よつて、浄化された血液が得られた。 本装置使用前後での溶質および血球の変化の結
果を比較例の結果と共に第１表に示した。 比較例 １ 血漿過用膜として、平均孔径0.3μのセルロー
スアセテート中空繊維（外径500μ、内径300μ、
有効長115mm）60本を用いたこと以外は実施例１
と同様にして、血液を処理した。結果を第１表に
併記した。 比較例 ２ 血漿過用膜として平均孔径0.03μのセルロー
スアセテート中空繊維（外径500μ、内径300μ、
有効長115mm）60本を用いたこと以外は実施例１
と同様に血液を処理した。結果を第１表に併記し
た。 比較例 ３ 血漿分離用膜として平均孔径0.45μのポリカー
ボネート膜を使用したこと以外は実施例１と同様
に血液を処理した。得られた血漿は0.7ml／分で
あつた。結果を第１表に併記した。 比較例 ４ 膜間差圧を100mmHgとしたこと以外は実施例１
と同様に血液を処理したところ、赤血球の損傷が
認められ、血漿が赤く着色した。 比較例 ５ 血漿分離用膜として、平均孔径3μのポリカー
ボネート膜を使用したこと以外は実施例１と同様
に血漿処理を行つたところ、血漿中に血小板、赤
血球の混入が認められた。 比較例 ６ 実施例１と同じ血漿分離装置、血漿過装置を
使用して、第３図に示した血液処理用装置を作成
し、血漿過装置からの過残液を循環すること
なく廃棄したこと以外は実施例１と同様の処理を
行なつた。結果を第１表に併記した。 第１表の結果より明らかなように、実施例１は
比較例６に比べて、必須蛋白質であるアルブミ
ン、γ−グロブリンの回収率がよく、不要物質
（モデル物質）であるデオキシリボ核酸の除去能
力にすぐれている。また、赤血球、白血球、血小
板の血球成分に対する影響に差は認められない。

【表】

【表】 以上詳しく述べたように、血液中より高分子量
の有害物質を除去し、浄化する場合に、本発明の
装置を使用するときは、赤血球や白血球の損傷や
損失なしに、効率よく血液を浄化することがで
き、SLEや慢性関節リウマチなどの自己免疫疾患
の治療器や肝炎ウイルスなどのウイルス除去シス
テムとして使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の構成を例示する説明図
である。第２図は、本発明の装置の血漿分離装置
もしくは血漿過装置の一例を示す断面図であ
る。第３図は、比較例６の装置の構成を例示する
説明図である。 １……血漿導入口、２……ポンプ、３……血漿
分離装置、４……血漿過装置、５……血液・血
漿混合装置、６……血液導出口、７……ポンプ、
８……ポンプ、９……血漿混合装置、１０……血
液液は血漿入口、１１……血液出口又は血漿過
残液出口、１２……血漿出口、１３……多孔性膜
又は選択透過性膜、１４……接着剤、１５……本
体、１６，１７……ノズル、１８……キヤツプ、
Ａ……血液Ｂ……血漿、Ｃ……過残液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 血液導入部と浄化血液導出部との間に、血漿
   分離装置と血液−血漿混合装置とをこの順序で含
   む血液流通系路と、該系路に結合されている、前
   記血漿分離装置で分離した血漿蛋白質を含有する
   血漿を血漿過装置を経て前記混合装置に流入さ
   せる血漿の還流系路と、 該還流系路と結合されている前記血漿過装置
   で分離した過残液の循環系路とを有し、かつ前
   記血漿分離装置は血液の入口、濃縮された血液の
   出口、血漿成分は通過させるが血球成分は通過さ
   せない多孔性膜、および分離された血漿を一時的
   に貯留できる空間を有するとともに、前記血液の
   入口および血液の出口とは前記多孔性膜で隔てら
   れた血漿出口を有する構造の装置とし、前記血漿
   過装置は血漿の入口、血漿中の高分子量溶質を
   透過させない0.05ないし0.20μの平均孔径を有す
   る選択透過性過膜、血漿中の高分子量溶質を含
   む血漿の過残液の出口および過された血漿を
   一時的に貯留できる空間を有するとともに、上記
   血漿の入口および血漿の過残液の出口とは前記
   選択透過性膜で隔てられた血漿過液の出口を有
   する構造の装置とすることにより、血漿導入部よ
   り入つてきた血液を血漿分離装置により、濃縮さ
   れた血液と血漿蛋白質を含有する血漿とに分離
   し、分離した血漿は血漿過装置により高分子量
   溶質を別除去したのち、血液−血漿混合装置に
   て濃縮された血液と混合して血液導出部より排出
   するようにした血液処理用装置。