WO1999058172A1

WO1999058172A1 - Filtre et technique de traitement du sang

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Publication number: WO1999058172A1
Application number: PCT/JP1999/002478
Authority: WO
Inventors: Ushio Iwamoto; Junsuke Suemitsu; Makoto Yoshida
Original assignee: Asahi Medical Co., Ltd.
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 1999-11-18
Also published as: WO1999058172A8; DE69941541D1; JP5152985B2; JP2009022762A; JP4190150B2; CN1195555C; ES2331639T3; KR20010071241A; TW434036B; KR100392315B1; US6699388B1; ATE445428T1; EP1080741B1; CN1305390A; EP1080741A4; EP1080741A1

Description

明細書血液処理フィルター装置及び血液処理方法技術分野

本発明は、多量の血液から特定成分を有効に除去するためのフィルター材を充填した血液処理フィルタ一装置に関する。

従来技術

近年、全身性エリテマトーデス、慢性若しくは悪性関節リウマチ、多発性硬化症、潰瘍性大腸炎、クローン病等の自己免疫疾患又は炎症性腸疾患や白血病、癌などの疾病に対する血液体外循環治療、あるいは臓器移植手術前の免疫抑制の目的で、血液に含まれる特定のタンパク質や白血球等を除去する技術の要求が高まつている。

これらの用途に用いられる血液処理フィルター装置においては、高い除去能力はもちろんのこと、多量（約 2リットルから 5リットル）の血液を処理できる能力を併せ持つことが要求される。

現在、例えば白血球除去フィルター装置としては、極細繊維からなる平板型の不織布フィルターやフィルタ一を円筒形状に卷ぃたもの（特開昭 6 2 - 2 4 3 5 6 1 ) が考えられている。しかしながら、上記のような多量の血液をこれらのフィルターを用いて処理すると、処理する血液の状態によって、又は血液抗凝固剤の投与量不足若しくは混合不良などが起こった際に装置内の圧力損失が大きくなつてしまうことから処理速度を落とさねばならず、そのために処理時間が長くなつてしまい、さらなる除去効率の改善が必要とされていた。

本発明者らが上記フィルタ一圧力損失上昇の原因を鋭意検討した結果、フィルター内に多量の除去対象物が捕捉されたことによりフィルター内の流路が狭くなつたために血液が流れにくくなり圧力が上昇するというような通常のフィルターに見られる除去対象物由来の原因ではなく、血液特有の性質が原因となってフィルター圧力損失が上昇することがわかった。すなわち、本発明者らは血液中の血小板やその他の凝固因子がフィルター材と急激に接触するため活性化され、ブイルター表面に閉塞膜を形成してしまうことが原因で血液が流れにくくなり圧力損失が上昇してしまうことを見出したのである。

以上の問題を回避するためにはフィルタ一表面積を大きくすることが有効であると考えられるが、単にフィルタ一を大きくするのでは、装置の取扱性及び生産性が極端に悪くなる。また、従来の方法によりフィルタ一材の使用量を一定にしてフィルターの表面積を大きくすると、フィルタ一の厚みが小さくなり目的物質の除去効率が悪くなる。

発明の開示

上記の点に鑑み、本発明は、血液中の凝固成分の局所的かつ急激な活性化を抑制することができ、処理速度を下げることなく多量の血液から除去対象物質を高効率に除去することが可能な、圧上昇回避能の高い血液処理フィルター装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の（1 ) 及び（2 ) の構成を有する。

( 1 ) 以下の（a ) 及び（b ) が積層した状態で巻かれ、（b ) がその端部をフィルタ一材外周面又は内周面に露出させており、両端面が液密に封止されたブイルター材

( a ) 血液処理フィルタ一層、

( b ) 該血液処理フィルタ一層に比し血液がより流れやすいシート状のスぺーサ層

( 2 ) 血液入口と出口を有し、血液入口が前記フィルタ一材の外周面又は內周面の（b ) の端部が露出した側に通じており、血液出口が前記フィルタ一材の内周面又は外周面の血液入口とは反対側の面に通じている、前記フィルタ一材（1 ) を納める容器。

図面の簡単な説明

図 1 Aは、スぺーサ層が実質的に連続である状態を示す一例である。

図 1 Bは、スぺ一サ層が不連続である状態を示す一例である。

図 2はスぺーサ層の具体例である。

図 3はフィルタ一材筒形状の具体例である。図 4は、本発明の血液処理フィルター装置の一つの実施例を表す横断面模式図である。

図 5は、本発明の血液処理フィルター装置の一つの実施例を表す横断面模式図である。

図 6は、本発明の血液処理フィルター装置の一つの実施例を表す縦断面模式図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明でいう血液処理フィルタ一層とは、血液等の体液から特定の血球、タンパク質等を除去し得るフィルタ一層であり、除去対象となる血球、タンパク質等を選択的に捕捉し得るフィルタ一層であることが好ましい。

フィルタ一層の形態としては、不織布、織布、多孔質体シート等あるいは粒子をシート状の袋に詰めたものなどが考えられるが、除去対象物を白血球とした場合には、除去効率という観点から不織布や多孔質体が好ましい結果を与える。不織布とは、一層以上の繊維の塊を製編織しないで布状構造としたものをいう。繊維の素材としては、合成繊維、無機繊維等が用いられる、中でも合成繊維、例えばポリエチレンテレフタレ一ト、ポリブチレンテレフタレ一ト、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル等の繊維が好ましく用いられる。

不織布を構成する繊維の平均直径は、 0. 3 / m以上 5. 0 //m未満、好ましくは、 0. 4 μπι以上 4. 5 /zm以下、より好ましくは 0. 5 //m以上 4. 0 / m以下である。平均直径が 0. 3 /mより小さくなると血液の流動性が悪くなつて装置内の圧力損失が大きくなり、 5. 0 xm以上であると白血球除去率等の血液処理性能が悪くなつてしまう。

本発明でいう不織布を構成する繊維の平均直径は、例えば不織布を構成している繊維の走査型電子顕微鏡写真を撮り、無作為に選択した 100本以上の繊維の直径を測定し、それらを数平均する方法で求められる。

また本発明でいう多孔質体とは、連続開放気孔を有する三次元網目状連続組織を有する構造体をいう。多孔質体の材質は特に限定されず、セルロースやその誘導体などの天然高分子、又はポリオレフイン、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリ（メタ）ァクリレート、ブタジエン .アクリロニトリル共重合体、エチレン ' ビニルアルコール共重合体、ポリビニルァセタール、若しくはそれらの混合物などの高分子材料を挙げることができる。

多孔質体の平均孔径は、 1. 0 μπι以上 60 //m以下、好ましくは 2. 0 μπι 以上 55 μπι以下、より好ましくは 3. 0 /zm以上 50 μπα以下である。平均直径が 1. 0 / mより小さくなると血液の流動性が悪くなって装置内の圧力損失が大きくなり、 60 /zmより大きいと白血球除去率等の血液処理性能が悪くなってしまう。

本発明でレ、う多孔質体の平均孔径とは、水銀圧入法で測定して得られた値である。水銀圧入法、例えば島津製作所製ポアサイザ 9320を用いた測定により、縦軸に細孔の容量の微分値をとり、横軸に孔径をとつてグラフを描き、そのピ一クに当たる点（最頻値）を平均孔径とする。なお、水銀圧入法による測定値としては 1〜2650 p s i aの圧力範囲で測定した値を用いる。

さらに血液処理フィルタ一層の基材表面には、血小板の捕捉率を落とし、除去対象物質のみを選択的に吸着捕捉できるようにするため、血小板低捕捉性高分子でコーティング又はグラフト処理などをすることもできる。また、血球又は血漿タンパク質などの特定成分をより選択的に吸着し得るリガンドをコ一ティング又は固定化してもよい。

本発明に用いられる血液処理フィルタ一層の厚みとは、血液処理フィルタ一層とスぺ一サ層とのある接触面と、隣り合う周の接触面間を結ぶ線が血液処理フィルター層のみを横切るときの最短距離をいう。この厚みは、繊維径又は平均孔径にもよるが、 0. 1mm以上 10. 0 mm以下、好ましくは 0. 1 5mm以上 8. Omm以下、より好ましくは 0. 2 mm以上 5. 0 mm以下である。 10. 0 mmよりもフィルタ一層の厚みが大きいと、限られたフィルタ一材体積の中でフィルター層を筒状に卷くときの長さが短くなってしまうため積層されるスぺーサ層の長さも制限されてしまレ、、圧上昇回避を達成することが困難になる。また、厚みが 0. 1 mmより小さいとスぺ一サ層と積層される部分のフィルタ一層の量が極端に制限されてしまうため白血球除去能等の血液処理性能が悪くなってしまラ。

血液処理フィル夕一層は、ただ一枚のシ一ト状フィルタ一層から構成されていても、数枚の同一又は多種類のシ一ト状フィルタ一層から構成されていてもよレ、。本発明でいうスぺーサ層とは、血液処理フィルタ一層に比し血液がより流れやすい層であり、目の粗い網状の金属や合成樹脂、無機繊維、合成繊維、又は血液処理フィルタ一層に使用される不織布よりも平均繊維径の大きな不織布なども用いられる。スぺーサ層は血液処理フィルタ一層間に血液の流れやすい部分を確保するために血液処理フィルタ一層とともに積層されて卷かれるものである。スぺーサ層の卷き方向の全長を長さ、巻き方向に垂直な方向の長さを幅としたとき、幅はほぼ血液処理フィルタ一層と同じであることが好ましい。

スぺーサ層は、上記血液処理フィル夕一層と同様にただ一枚のシートから構成されていても、数枚の同一又は多種類のシ一ト状物質から構成されていてもよい力フィルタ一材内で実質的に連続していることが重要である。ここでいう実質的に連続しているとは、スぺーサ層の部位間が血液処理フィルタ一層により遮断されることなくつながつていることをいう。図 1 Aに例示するようにスぺーサ層自身は連続していなくても、フィルタ一材を巻いた結果形成される隙間構造が血液処理フィルタ一層により遮断されていなければ実質的に連続であるという。また、図 1 Bに例示するようにスぺ一サ層が不連続となることもあり得るが、本発明では血液入口側から実質的に連続している部分をスぺーサ層と呼び、血液処理フィルタ一層により遮断された以降の部分はスぺーサ層と呼ばない。

本発明にレ、うスぺ一サ部体積率とは、フィルタ一部が占める体積に対するスぺーサ部が占める体積の割合をいう。スぺーサ部が一様の厚みでありフィルター材が円筒状であるときには、スぺーサ部体積率は下記式（1 ) で表される。スぺーサ部とはスぺーサ層のうち内側と外側とを血液処理フィルタ一層に挟まれ、血液入口側から連続している部分をいい、フィルター材の最外周又は最内周から露出している部分、又はフィルタ一材内で血液入口側とは不連続になっている部分は含まない。スぺーサ部体積は、スぺーサ部をシート状としたときの体積として計算する。本発明でいうフィルタ一部とは、スぺーサ材のうち最外周又は最内周に露出しているスぺーサ層部分を除いた部分に対応するフィルタ一をいう。スぺーサ部体積率 =スぺーサ部体積 [LXn X d] Zフィルタ一部体積 [V]

(1) フィルタ—部体積 [V] =LX π X (R²- r ²)

ここで、 R及び rは、それぞれフィルタ一部最外周及び最内周における血液処理フィルタ一層の 1周分の長さをもとにフィルター材断面が真円であると仮定したときの半径から求められる。

R —部外周部半径（mm)

一部内周部半径 (mm)

L フィルタ一部幅（=スぺーサ部幅）（mm)

V：フィルタ一部体積 (mm³)

d ：スぺーサ部厚み（mm)

n ：スぺーサ部長（mm)

スぺ一サ部体積率の値は、 0. 3以上 0. 7以下、好ましくは、 0. 35以上 0. 65以下、より好ましくは、 0. 4以上 0. 6以下である。スぺ一サ部体積率の値が 0. 3より小さくなると、圧上昇回避能が低くなる。また 0. 7より大きくなると血液処理フィルタ一層の量が少なくなつてしまうこと、及び、スぺーサ層への血液流れが圧倒的に多くなることから血液と血液処理フィルタ一層の接触頻度が少なくなり白血球除去性能等の血液理性能が悪くなつてしまう。

本発明でいうスぺ一サ部厚みとは、血液処理フィルタ一層とスぺーサ層とのある接触面と、隣りあう周の接触面間を結ぶ線がスぺ一サ層のみを横切るときの最短距離をいい、 0. 5 mm以上 2. 0 mm以下、好ましくは 0. 6 mm以上 1. 9 mm以下、より好ましくは 0. 7 mm以上 1. 8 mm以下である。スぺーサ部厚みの値が 0. 5mmより小さくなると、圧上昇回避能が低くなる。また 2. 0 mmより大きくなると血液処理フィルタ一層の量が少なくなつてしまうこと、及び、スぺ一サ層への血液流れが圧倒的に多くなることから血液と血液処理フィルター層の接触頻度が少なくなり白血球除去性能等の血液処理性能が悪くなってしまう。

また、スぺ一サ部は図 2に例示されるような形態のものを血液処理フィルター層と積層することができる。図 2において下地の白地の長方形は血液処理フィルタ一層を表し、その上に描かれた小さい正方形の集合体はスぺーサ層を表す。層の巻き方向の全長を長さ、巻き方向に垂直な方向の長さを幅としたとき、幅はほぼ血液処理フィルタ一層と同じであることが好ましい。また、スぺーサ部の長さは血液処理フィルタ一層とほぼ同じだけの長さを有さなくても、少なくとも血液処理フィルタ一層との積層が開始される血液入口側端部（図 2の例では左側）からの長さが血液処理フィルタ一層の全長の約 1 / 2以上、好ましくは 2 / 3以上、より好ましくは 3 / 4以上あればよい。血液処理フィルタ一層に対してスぺーサ層の積層部分の長さがこれよりも短くなると、血液処理時に所望の圧力上昇回避が実現されない。

血液処理終了後、装置から血液を回収する際に生理的食塩水等の水溶液を流す代わりに、装置内に空気を入れ、その圧力で血液を押し出すことがある。このような操作を想定した場合には、装置内の残留血液がより回収されやすいようにフィルター部の血液出口側周がすべてフィルタ一層で閉塞している構造が、より短時間に血液回収が終了するという点で望ましい。一方で高い白血球除去性能等の血液処理性能を有しつつ、より優れた圧上昇回避能を実現させるためには、フィルター部外周端と内周端からそれぞれスぺーサ層が露出している構造が最も好ましい。すなわち、フィルタ一部外周と内周とがスぺ一サ層により連通しているにもかかわらず、高い白血球除去性能等の血液処理性能を有するのである。

スぺ一サ層は血液処理フィルタ一層の血液入口側にその端部を露出させることで、上述の効果を発揮するが、血液入口側が外周面側である場合、スぺーサ層を構成する材が血液処理フィルタ一層間からフィルター材の外周面に露出し、そのまま連続的にフィルタ一材の外周面の全てを覆う支持体として設けられていてもよい（図 4中の（9 ) ) 。外周面全面にスぺーサ層と同様に支持体が存在することにより、容器内壁と血液処理フィルター層との間に支持体の厚み分の均一な空間が確保されるので、導入された被処理血液がフィルター材の外周面全体に行き渡りやすくなるからである。このような支持体は、スぺーサ層と連続していることが製法的にも容易であって好ましいが、スぺーサ層とは独立してフィルタ一材外周を卷いていてもよい。このような支持体としては、スぺーサ層と同様に血液の流通が血液処理フィルタ一層よりも容易となる多数の開口を有するメを用いることができる。

以下、主に血液入口側がフィルタ一材外周面側である場合を例にとって、本発明を述べる。血液処理フィルタ一層とスぺ一サ層とからなるフィルター材は、例えば中央部に筒状の空間を有する中空筒形状に巻かれる。フィルタ一材内側の中空部分は血液から白血球等の被除去成分が除去された後の血液の回収用流通路となる。中空筒形状は図 3に例示するようにどのような形をしていてもよいが、スぺ一サ層への血液の流れ易さやフィルター材の生産性といった観点からは円筒形状が最も好ましい。フィルタ一材の大きさは処理する血液量と採用するフィルタ —材の構成により一義的に決められないが、おおよそ 3リットルの血液を処理するのに外径が 3 0〜5 O mm、高さが 1 0 0 mmから 2 5 0 mmであることが好ましい。

また筒状フィルタ一材の外径と両端面間の長さの比は、 1 ： 1 0〜1 ： 2程度が望ましい。フィルタ一材体積一定の下で、 1 ： 2よりも両端面間の長さが小さくなると、スぺーサ層への入口が狭くなることによりスぺ一サ層への流れが制限されてしまうため、圧上昇回避能が低くなる。両端面間の長さが 1 ： 1 0よりも大きくなると血液処理フィルタ一層の厚みが小さくなつてしまうことから性能が低下してしまい、また血液処理フィルタ一層とスぺ一サ層とを巻くことが困難となる。

フィルタ一材の中央の中空部位には、フィルタ一材の内周面を押さえ中空空間を確保するために、メッシュや多孔部分を有するパイプなどからなる、フィルタ —内周面に接する支持体（図 4及び図 5中の（1 0 ) ) を設けることが好ましレ、。また、フィルター材の中空部の大きさは、フィルタ一材の大きさ、すなわちフィルタ一材の外径や厚み等に応じて適宜決定される。

本発明において、フィルタ一材はほぼ同様な大きさの筒状の容器に納められ、両端部は血液が通れないように液密に封止される。封止には血液に接触した際の適合性に優れ、かつ封止に適した液漏れしなレ、材質のものを用いることができる。具体的にはウレタン、シリコンなどの公知の合成樹脂が使用できる。

血液入口は、両端が封止されたフィルタ一材の外周面側に被処理血液を供給し得る位置であれば、容器の任意の位置に設けてよいが、被処理血液がフィルタ一材の外周面へ均等に流れ込み、フィルタ一材が効率的に利用されるために被処理血液が放射状に分散されるように筒状容器の天井部に設けるのが好ましい。血液出口は中空筒状フィルタ一材中央の中空部に連通するように、容器底部中央に設けることが好ましい。

以下図 4〜 6を用いて本発明の血液処理フィルタ一装置の実施形態の一例について、より具体的に説明する。

血液処理フィルタ一装置 1は中空円筒状に巻かれたフィルタ一材 4と血液入口 3及び出口 6を有する容器 2とからなる。フィルタ一材はその両端が接着材 5によって液密に封止され、その外側と血液入口 3とが、またその内側と血液出口 6 とがそれぞれ連続するように容器 2内に収められる。

被処理血液は血液入口 3から血液処理フィルタ一装置 1内に入る。中空円筒フィルタ一材 4の両端面は液密に封止されており血液が通過することはできない。そのため、血液はフィルター材の外周面を構成する血液処理フィルタ一層 7の最外層又はスぺーサ層 8の最外層又はスぺーサ層 8の外終端からフィルタ一材の内部に徐々に浸透していきながら白血球等の被除去成分が捕捉され、円筒フィルター材を通過し終わつてフィルタ一材中央の中空部に集まりそこに連通する血液出口 6を通って装置外へ出て行く。

フィルター材內部の血液の流れは、血液処理フィルタ一層 7に浸入し白血球等の被除去成分が捕捉除去される流れとスぺ一サ層 8に沿って流れる流れとの 2成分が組み合わさった流れとなる。その結果、血液は処理開始後すぐにフィルタ一材外周部と内部の両方に行き渡り、流動抵抗が大幅に緩和されるので、処理開始から終了までの全時間に渡ってスムースで効率的な対象物の除去が持続される。以上のような作用により、フィルター材外周部の血液処理フィルタ一層を横切つて通過する血液流れに加えてスぺーサ層に沿って渦巻き状に円筒状フィルター内周面へ向かう血液流れが生じるため、血液と血液処理フィルタ一層との処理開始初期の接触面積を大きくすることができる。このため、血液が狭いフィルタ一表面積に集中することによって起こる局所的かつ急激な血液凝固成分の活性化を抑制することができると考えられる。さらに、フィルタ一材の外周面側に位置する血液処理フィルタ一層が閉塞してしまつた場合でも、スぺ一サ層を通ってのフィルタ一材内周面側への血液流路が確保されているので、容器内の圧力損失が上昇せず、処理時間終了時まで処理速度を一定に保つことができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 1〜 4及び 6〜 8並びに比較例 1及び 2

白血球除去を目的とした血液処理フィルタ一層（以下、白血球除去フィルター層という）として平均直径 1. 7 /imのポリエステル（PET：密度 1. 38 g

/c m³) 繊維からなる不織布（目付 66 gZm²、厚み 0. 4 mm) を幅 1 5 Ommとし、 2枚重ねて表 1中の b (mm) の長さとして用いた。スぺ一サ層としてポリエチレン製のメッシュ（メッシュサイズ 8、厚み d (mm) ) を幅 1 5 0mmとして用いた。両者を反物状に巻いたときにスぺーサ層がスぺーサ部長さ n (mm) だけ外周端に重なり、かつスぺーサ層が外周部側に露出するように積層し、ポリエチレン製の円筒型メッシュ（メッシュサイズ 8、厚み 1. 0mm、外径 2 r (mm) ) の周囲に巻いて図 5に示すような外径 3 6 mmの中空円筒状フィルター材とした。

このフィルター材の円筒軸方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径 4 1 mm, 長さ 1 50mmの円筒状のポリカーボネート容器に、フィルタ一材の外周面が容器の血液入口に、内周面が容器の血液出口に、それぞれ通じるように納め、白血球除去フィルタ一装置とした。実施例 5

白血球除去フィルタ一層としてポリビニルホルマ一ルからなる多孔質体（平均孔径 30 μ τ , 厚み 1. 0 mm) を幅 1 50 mm、長さ 680 mmとして用いた。スぺーサ層としてポリエチレン製メッシュ（メッシュサイズ 8、厚み 1. 0 mm) を幅 1 50mm、スぺーサ部長 5 50 mmとして実施例 1〜 4と同様に卷いて図 5に示すような外径 3 6 mmの中空状フィルター材とした。

このフィルター材の円筒軸方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径 4 1 mm、長さ 1 50mmの円筒状のポリカーボネート容器に、フィルタ一材の外周面が容器の血液入口に、内周面が容器の血液出口に、それぞれ通じるように納め、白血球除去フィルタ一装置とした。比較例 1 白血球除去フィルタ一層として平均直径 1. 7 μηのポリエステル（PET : 密度 1. 38 gZc m³) 繊維からなる不織布（目付 66 gZm²、厚み 0. 4 mm) を幅 1 50mm、長さ 680mmとし、 2枚重ねて用いた。これをポリエチレン製の円筒型メッシュ（メッシュサイズ 8、厚み 1. Omm、 9[¾22 mm) の周囲に巻いて外径 36 mmの中空円筒状フィルタ一材とした。

このフィルタ一材の円筒軸方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径 4 lmm、長さ 1 5 Ommの円筒状のポリカーボネート容器に、フィルタ一材の外周面が容器の血液入口に、内周面が容器の血液出口に、それぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。比較例 2

白血球除去フィルタ一層として平均直径 1. 7 /mのポリエステル（PET : 密度 1. 38 g/c m³) 繊維からなる不織布（目付 66 gZm²、厚み 0. 4 mm) を幅 1 5 Ommとし、 2枚重ねて長さ 680 mmとして用いた。スぺ一サ層としてポリエチレン製のメッシュ（メッシュサイズ 8、厚み 2 mm) を幅 15 Omm、長さ 380 mmとして用いた。両者を反物状に巻いたときに、スぺーサ層がスぺーサ部長 38 Ommの長さだけ外周端部側に重なり、かつスぺーサ層が外周端に露出しないよう積層し、ポリエチレン製の円筒型メッシュ（メッシュサィズ 8、厚み 1. Omm、外径 8. Omm) の周囲に巻いて外径 36 mmの中空円筒状フィルタ一材とした。

このフィルタ一材の円筒軸方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径 41 mm、長さ 1 5 Ommの円筒状のポリカーボネート容器に、フィルタ一材の外周面が容器の血液入口に、内周面が容器の血液出口に、それぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。実験例 1

上述の実施例及ぴ比較例の各々のフィルタ一装置に、へパリン（4， 000U /リットル）を抗凝固剤として添加した牛の新鮮血 3リットル（白血球濃度 4， 800〜6， 800個 μ 1、血小板濃度 163， 000〜 239， 000個/ μ 1 ) を温度 37°C、流速 5 Om 1 /m i nで血液ポンプを用いて流し、フィルター前後の白血球除去率と、装置の圧力損失を調べた。白血球除去率は、フィルタ一装置入口側と出口側とでそれぞれ血液を採取し、チュルク染色法により白血球濃度〔個リットル〕をカウントした値から次のように算出した。

白血球除去率〔°/₀〕 = (入口側血液の白血球濃度一出口側血液の白血球濃度） X 100 Z入口側血液の白血球濃度

圧力損失は、装置入口側と出口側との血液回路にそれぞれ圧力計を接続し、得られた値から次のように算出した。

圧力損失〔mmHg〕 =入口側の圧力一出口側の圧力

3リツトルの被処理血液を流速 5 Om 1 /m i nで装置に流して白血球除去処理を試みたとき、装置の圧力損失が 15 OmmHg以下で血液処理が達成された回数の割合をもつて血液凝固成分の活性化によるフィルター閉塞に対する耐性評価指標とした。実験は、各々 1 5回行った。

実施例及び比較例のフィルタ一仕様及び実験結果をそれぞれ表 1及び表 2に示す。表中、「スぺーサ部長」は、白血球除去フィルタ一層間に挟まれているメッシュの積層部分の長さを、接触しているフィルタ一層の長さで表しており、フィルタ一材の最外周及び z又は最内周から露出している部分は含まない。また「フロー達成率」は、圧力損失が 1 5 OmmHg以上となることなく 3リツトルの血液処理が可能であった達成率を示す。さらに、総合的な性能評価指標として、白血球除去率とフロ一達成率の積を 100で割った値を算出して各仕様を比較した。実施例 9

白血球除去フィルタ一層として平均直径 1. 7 //mのポリエステル（PET : 密度 1. 38 gZc m³) 繊維からなる不織布（目付 66 g/m²、厚み 0. 4 mm) を幅 40mm、長さ 6 Ommとし、これを 2枚重ねて用いた。スぺ一サ層としてポリエチレン製のメッシュ（メッシュサイズ 8) を幅 4 Ommとして用いた。両者を反物状に巻いたときにスぺーサ層がスぺーサ部長さ 6 Ommだけ外周端に重なり、かつスぺーサ層が外周端に露出するように積層し、反物状に巻いて外径 1 l mm、内径 6 mmの図 4に示すような中空円筒状フィルター材とした。このフィルタ一材の円筒軸方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径 13mm、長さ 45 mmの円筒状のポリプロピレン容器に、フィルタ一材の外周面が容器の血液入口に、内周面が容器の血液出口に、それぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。

比較例 3

白血球除去フィルタ一層として平均直径 1. 7 //mのポリエステル（PET : 密度 1. 3 8 g/c m³) 繊維からなる不織布（目付 6 6 g/m²、厚み 0. 4 mm) を幅 40mm、長さ 60 mmとし、これを 2枚重ねて用いた。これを反物状に巻いて外径 1 lmm, 内径 8 mmの中空円筒状フィルタ一材とした。

このフィルター材の円筒軸方向両端をウレタンで閉塞し、天井部と底部にそれぞれ血液入口と血液出口を有する内径 1 3mm、長さ 4 5 mmの円筒状のポリプロピレン容器に、フィルタ一材の外周面が容器の血液入口に、内周面が容器の血液出口に、それぞれ通じるように納め、白血球除去フィルター装置とした。

実験例 2

実施例 9及び比較例 4のフィルター装置に、 ACD— Aを抗凝固剤として添加した（血液：抗凝固剤 = 8 ： 1) ヒトの新鮮血 1 5ミリリットル（白血球濃度 4， 6 50個/ 1、血小板濃度 204， 000個 1 ) を、流速 1 m 1 /m i n で血液ポンプを用いて流し、フィルター前後の白血球除去率と、血小板活性化指標として PF 4 (血小板第 4因子）及ぴ β—TG (ベータトロンボグロブリン）の濃度を測定した。

白血球除去率は、フィルター装置入口側と出口側とでそれぞれ血液を採取し、チュルク染色法により白血球濃度〔個 Z//リットル〕をカウントした値から次のように算出した。

白血球除去率〔％〕 = (入口側血液の白血球濃度一出口側血液の白血球濃度） X 1 00 /入口側血液の白血球濃度

結果を表 3に示す。

本願のフィルタ一材構造の場合は、既存のフィルタ一構造に比し、血小板の活性化が抑制されていることがわかる。 2R 2 r し V b d n D フィルタ一部フィ /レター部フィルタフィルタ -部白血球スサ部スへ。 -サ部スへ。 -サ部外径内径部 te 体積除去層厚み体積率

•スへ。- •f

部幅

(mm) (mm (mm (ram³) 讓) 睡) 、匪) 実施例 1 36 8 150 145000 680 1.0 550 0.57 実施例 2 36 8 150 145000 680 1.0 340 0.45 実施例 3 36 16 150 123000 680 0.5 650 0.40 実施例 4 36 8 150 145000 380 2.0 340 0.70 実施例 5 36 8 150 145000 680 1.0 550 0.57 実施例 6 36 18 150 115000 680 0.3 650 0.26 実施例 7 36 8 150 145000 680 1.0 120 0.12 実施例 8 36 8 150 145000 320 2.5 300 0.78 比較例 1 36 22 150 96000 680 0.0 0 0.00 比較例 2 36 8 150 145000 380 2.0 340 0.70

A B C

白血球除去性能フロ達成率総合性能指標

(%) (%) (AXB) 1 1 00 実施例 1 97.6 100 97.6 実施例 2 98.5 80 78.8 実施例 3 98.1 87 85.3 実施例 4 91.5 100 91.5 実施例 5 96.5 100 96.5 実施例 6 97.0 53 51.4 実施例 7 98.5 60 59.1 実施例 8 58.6 100 58.6 比較例 1 98.9 33 32.6 比較例 2 92.2 40 36.9 表 3

産業上の利用可能性

本発明の血液処理フィルター装置は、数リットルオーダーの多量の血液を処理しても血液中の凝固成分の活性化に伴つてフィルタ一材が閉塞することがないので、所望量の血液の全量から目的物質を高効率に除去できる。

Claims

請求の範囲

1. 以下の（1) 及び（2) の構成を有する血液処理フィルター装置：

(1) 以下の（a) 及び（b) が積層した状態で卷かれ、（b) がその端部をフィルター材外周面又は内周面に露出させており、両端面が液密に封止されたフィルタ一材

(a) 血液処理フィルタ一層、

(b) 該血液処理フィルタ一層に比し血液がより流れやすいシート状のスぺーサ層

(2) 血液入口と出口を有し、血液入口が前記フィルター材の外周面又は内周面の（b) の端部が露出した側に通じており、血液出口が前記フィルタ一材の内周面又は外周面の血液入口とは反対側の面に通じている、前記フィルター材（1) を納める容器。

2. スぺーサ部体積率が 0. 3以上 0. 7以下である請求項 1記載の血液処理フィルタ一装置。

3. スぺーサ層厚みが 0. 5 mm以上 2. 0 mm以下である請求項 1又は 2記載の血液処理フィルター装置。

4. スぺーサ層がフィルター材の血液出口側表面には露出していない請求項 1 〜 3のいずれか一項記載の血液処理フィルター装置。

5. スぺーサ層がフィルター材の最外周に露出しており、内周には露出していな、請求項 1〜 4の!/、ずれか一項記載の血液処理フィルタ一装置。

6. 前記血液処理フィルタ一層が白血球除去フィルタ一層である請求項 1〜 5 のいずれか一項記載の血液処理フィルタ一装置。

7. 血液を請求項 1〜6のいずれか一項記載の血液処理フィルタ一装置により処理した後、通過した溶液を回収することを含む、成分の調整された血液を得る方法。