JPH01104272A - 血液の処理装置 - 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） 本発明は遠心分離装置とろ過膜モジュールを接続して一
体化した血液の処理装置に関す°るものである。

（従来の技術とその問題点） 近年血液中に含まれる高分子量物質が異常に増加するこ
とかり９マチ、ＳＬＥ、重症筋無力症、グットバスチェ
アー症候群、特発性血小板減少紫斑病などの自己免疫疾
患、多発性骨髄腫、マクログロブリン血症などの代謝異
常疾患、高粘度症候群などの各種疾患の発症や病態に深
く係っていることが明らかとな）、これら高分子量物質
を除去することを目的として血漿分離法が広く行われる
ようになった。該血漿分離法とは血液をまず血漿成分と
血球成分に分離し、分離された血漿成分から有害な高分
子量物質を除去し、かく処理された血漿成分と、先に分
離された血球成分を体内に返還する方法である。

従来血液を血漿成分と血球成分に分離する方法には濾過
膜モジュールによる膜分離法と遠心分離装置による遠心
分離法がある。上記膜分離法による血漿分離法としては （１）血液を膜を介して血漿成分と血球成分に分離した
後、有害物質を含む血漿成分を除去し血漿成分に相当す
る量の新たな血漿を血球成分と混合して体内に返還する
方法。

（２）　血液を血漿分離膜を介して血漿成分と血球成分
に分離した後、有害物質を含む血漿成分を吸着剤と接触
させて有害物質を吸着除去し、次いで該血漿成分を血球
成分と再び混合して体内に返還する方法。

（８）　　血液を血漿分離膜を介して血漿成分と血球成
分に分離した後、血漿成分をさらに血漿処理膜でアルブ
ミンを含む低分子量物質と高分子量物質とに分離して、
有害物質を含む高分子量物質を除去した浄化血漿を血球
成分と混合して体内に返還する方法（特開昭５６−７４
１６４号、同５６−１４５８６０号など）。

（４）血液を血漿分離膜を介して血漿成分と血球成分に
分離した後、血漿成分を冷却して有害物質を含む高分子
量物質をゲル化させて、このゲルをろ過膜で除去し、濾
過膜を透過した低分子量物質のみを血球成分と混合して
体内に返還する方法（特開昭５７−３１８６９号）０ が知られている。

一方遠心分離法による血漿処理膜としては（１）　　血
液を遠心分離装置で血球成分と血漿成分に分離した後、
有害物質を含む血漿成分を除去し、血球成分に相当する
量の新たな血漿を血球成分と混合して体内に返還する方
法。

（２ン　　血液を遠心分離装置で血漿成分と血球成分と
に分離した後、血漿成分をろ過膜モジュールで高分子量
物質と低分子量物質とに分離し、高分子量物質だけを除
去した浄化血漿を血球成分とともに体内に返還させる方
法（特開昭５７−６４０５８号、同５９−８９６７号）
。

が知られている。

上記血漿処理法のうち分離された血漿を新たな血漿と交
換する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シ、また健康人血漿の輸注に
よシ、新たな病原体による感染や血清病の罹患といった
副作用があるため、自己の血漿を浄化したのち輸注する
ことが望ましいとされている。中でも血液を遠心分離装
置で血球成分と血漿成分に分離した後、分離された血漿
成分をろ過膜モ？ニールで処理する方法は、分離効率の
低下、あるいは溶血などの心配がないため極めて安全な
優れた方法である。しかしながら現在のところ遠心分離
装置とろ過膜上ジュールを組み合せて血漿を処理する血
漿処理法はほとんど行われていない。この理由は既設の
遠心分離装置にはバッチ処理方式と連続処理方式の二種
類があシ、−過膜モジュールと接続一体化することが極
めて困難であること、遠心分離装置とろ過膜モジュール
は処理能力が異なるため、遠心分離装置の制御系と独立
に濾過膜モジュールのみを制御して流量をバランスさせ
ることが困難であること等が考えられる。そのため従来
の遠心分離装置とろ過膜モジュールは専用の閉鎖回路で
連結され、かつ濾過膜モジュールに連続されるポンプ等
の制御を遠心分離装置の制御系で行わせておシ、既設の
遠心分離装置とろ過膜モジュールを連結する場合には遠
心分離装置の制御回路を改造する必要があった。

またかかる装置は血漿処理専用装置近なるため極めて高
価であった。

したがって本発明の目的は濾過膜モジュールの制御を遠
心分離装置の制御系と切シ離して別個に行わせ、しかも
既設の二種類の遠心分離装置のどちらの装置とも連続的
に接続一体化した血液の処理装置を提供することである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、体外循環回路中に備えられた遠心分離装置と
ろ過膜モジュールを連続的に接続して、遠心分離装置で
分離された血漿成分をろ過膜モジュールで高分子量物質
と低分子量物質に分離し、高分子量物質が除去された浄
化血漿と血球成分を体内に返還する血液処理装置におい
て、該体外循環回路中の遠心分離装置とろ過膜モジュー
ルを連結する血漿供給回路に血漿貯留バッグと、該血漿
貯留バッグ内の液面レベルを検出する手段との連動制御
により該液面レベルが設定範囲内となるよう流量調整可
能な血漿供給ポンプを設け、しかも該濾過膜モジュール
で高分子量物質が除去された浄化血漿を体内へ返還する
浄化血漿返還回路に浄化血漿貯留バッグを設けるととも
に、該濾過膜モジュールの濃縮血漿排出回路に該血漿供
給ポンプとの連動制御によりろ過膜モジュールの血漿導
入量と濃縮血漿排出量の比が所定値となるように設定さ
れた濃縮血漿排出ポンプを設けたことを特徴とする血液
処理装置である。

本発明で濾過膜モジュールと接続される遠心分離装置に
は、一方よシ遠心ボウル内に血液を供給し、他方よシ血
漿成分のみをボウルから連続的に取９出し、血球成分は
ボウル内に蓄積させ、血球成分がボウルを溢流して血漿
導出チューブに流出したことを血球検出器で検知すると
直ちに採血を終了してボウル内に蓄積した血球成分を血
液供給口よシ取シ出すパッチ式の遠心分離装置（Ｈａｅ
ｍｏｎｅｔｉｃｓ社製ｖ−５０型装置及びＰＥＸ型装置
など）と、一方よシ遠心ボウル内に血液を供給し、他方
よシボ９ル内で分離された血漿成分と血球成分を連続的
に取シ出す連続式の遠心分離装置（ＩＢＭ社製２９９７
型装置など）がある。

Ｐｉｉ４膜モジュールとしては平膜または中空糸膜を内
蔵したモジュールを用いることができる。特に製作の容
易さや小型化しうる点で中空糸膜を内蔵したモジュール
を用いることが好ましい。上記濾過膜モジュールに用い
る濾過膜は血漿成分を選択的に高分子量物質と低分子量
物質に分離するものであシ、その目的によって、分画分
子量の設定は任意にできる。例えば本発明装置を用いる
治療の主な対象疾患の一つとして自己免疫疾患の場合分
画分子量を１０万に設置することができ□る。これは自
己免疫性疾患の病因物質が分子量が約１６万であるγ−
グロブリンと結合した形で存在することが多いので、分
子量がこれよシ大きい物質を除去し、それよシ低分子量
でかつ生体にとって有用な分子量６万７千のアルブミン
等は還流することが望ましい。従って分画分子量を１０
万とすれば、上述のγ−グロブリンとアルブミンをシャ
ープに分画することができる。該濾過膜の分画分子量は
、その目的とする病因物質の分子量によって設定するべ
きものであり、上述の例の外に、免疫複合体が原因とな
る場合には分画分子量は１０〜２０万の間に設定される
。このような濾過膜としては血漿成分を加圧下に分画分
離できるものならばいかなるものでもよく、その意味で
限外濾過性をもつ濾過膜が広く使用できる。従って膜の
構造は特に限定なく均質微孔膜、非対称構造膜が使用で
きる。かかる濾過膜の材質としては、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）系、エチレン−ビニルアル：ｙ−＃（Ｅ
ＶＡ）　系共重合体、セルロースアセテート等のセルロ
ース誘導体、ポリオレフィン、ボリア　りＩＪロニトリ
ル、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホン等が用い
られる。これらの内で、生体親和性にすぐれるＰＶＡ系
、ＥＶＡ系、セルロース酵導体、ポリスルホン等を用い
るのが望ましい。

（作用） 本発明の血液処理装置は遠心分離装置とろ過膜モジュー
ルを連結する血漿供給回路とろ過膜モジュールで浄化さ
れた血漿を体内へ返還する浄化血漿返還回路にそれぞれ
血漿貯留バッグと浄化血漿貯留槽を設け、しかも血漿貯
・４バツグの液面を制御することにより、遠心分離装置
から供給される血漿中に會まれる空気を血漿貯留バッグ
で確実に分離するとともに、濾過膜そジュールでの処理
量を遠心分離装置の処理量に一致させる必要がなく濾過
膜モジュールを独立に操作することができる。

そのため濾過膜モジュールを二ａ［＠の遠心分離装置の
どちらとも連続的に接続させ、しかも遠心分離装置とろ
過膜モジュールを各々独立に制御し、あ念かも一つの制
御系で制御されているように血液を連続的に処理するこ
とができる。

（実施例） 次に本発明装置の一実施例を図面にて説明する。

第１図は連続式の遠心分離装置と一過膜モジュールを組
み合せた装置の系統図であシ、その構成を血液の流れに
したがって説明すると、血液はまず患者から血液導入部
１（シャント、注射針などの通常の採血器や貯血器など
と連結できる部分）から血液導入回路２０を通して、必
要に応じ、例えばローラポンプの如きポンプ２によシ遠
心分離装置３に輸送される。遠心分離装ｆ＆　３に導入
された血液は遠心力によシ血漿成分と血球成分に分離さ
れ、該分離された血漿成分は遠心分離装置に内蔵するロ
ーラポンプ（図示せず）によ＃）濾過膜モジュール６と
連結される血漿供給回路２１に導出され、該血漿供給回
路に設けられた血漿貯留バッグ４に貯留して、血漿中に
含まれる空気が分離きれる。一方分離された血球成分は
血球供給回路２３からＹ字型コネクタなどの混合器９へ
導出される。

該血漿貯留バッグ４にはバッグ中の液面レベルを検出す
る手段１０が設けられている。そして血漿が血漿貯留バ
ッグに一定量以上たまれば、該液面レベルの検出手段と
連動制御されるローラポンプの如き血漿供給ポンプ５が
作動して血漿を該血漿貯留バッグから取シ出して濾過膜
モジュール６へ送る。血漿供給回路２１には圧力計が接
続されたドリップチャンバー（図示せず）が取り付けら
れておシ、濾過膜モジュール６が目詰υ、その他の要因
によシ異常圧力となるのをモニターしている。濾過膜モ
ジュール６へ送られた血漿は該モジュールで高分子量物
質と低分子量物質とに分離される。該濾過膜モジュール
６で分離された低分子量物質からなる浄化血漿は浄化血
漿返還回路２２に設けられた浄化血漿貯留バッグ８に送
られる。

該浄化血漿貯留バッグ８から導出された浄化血漿は浄化
血漿返還回路２２に設けられた混合器９で血球成分と混
合されて浄化血漿導出部１８（シャントや点滴セットな
どに連結できる部分）より患者に輸注される。一方該ｒ
過膜モジュール６で分離された高分子量物質を含む濃縮
血漿は濃縮血漿排出回路２４に設けられた濃縮血漿排出
ポンプ１５によシ排出される。この濃縮血漿排出ポンプ
１５の流量はＦ３ｆｉ４膜モジュールに供給される血漿
量と該モジュールから導出される濃縮血漿量との流量比
が常時所定の値となるように血漿供給ポンプ５と連動制
御されている。この場合濃縮血漿排出ポンプ１５の流量
は血漿供給ポンプ５の流量を３０ｃｃ／ｍｉｎに設定し
た場合、その１１５〜１／１０以下、すなわち６　ＣＣ
／　ｍｌ　ｎ　〜３　ＣＣ／　ｍｉｎ以下となるように
自動的に調整される。

上記濾過膜モジュール６で除去された濃縮血漿を補うた
め補液バッグ１１からアルダずンやヒドロキシエチルス
ターチ（ＨＥＳ）等の補液を浄化血漿に補充する補液回
路２５が浄化血漿返還回路２２の浄化血漿貯留バッグの
入口側に補液ポンプ７を介して接続されている。この場
合排出される濃縮血漿量と等量の補液を浄化血漿に加え
るように濃縮血漿排出ポンプ１５と補液ポンプ７は連動
制御されている。

血漿貯留バッグ４内の液面レベルを検出する手段１０は
液面レベルを常時モニターする方法が液面レベルの設定
変更が容易で好ましい。この液面レベル検出手段として
は液面レベルを圧力によシ感知する圧力センサを用いる
方法、液面レベルを重量によシ検出する方法、超音波に
よシ直接液向レベルを検出する方法等を用いることがで
きる。

この液面レベル検出手段１０によシ血漿貯留バッグ４内
の血漿貯留量を検出するとともに、この検出手段との連
動制御により血漿供給ポンプ５０回転数を自動的に変え
、もしくは自動的にスイッチを０Ｎ−ＯＦＦせしめるこ
とで血漿貯留バッグ内の液面レベルが設定範囲内になる
ように制御することができる。例えば液面レベルが設定
レベルよシ下った場合は血漿供給ポンプ５の回転数を遅
くし、もしくは−−時的にストップさせるようにすると
よい。特に血漿供給ポンプを自動的に０Ｎ−ＯＦＦさせ
る方式では遠心分離装置から導出される血漿流量よりも
血漿供給ポンプの流量を高めに設定しておけば、血漿貯
留バッグ４内に血漿が大量に溜ることなく速かに血漿が
処理できる。

上記各ポンプ５，７１，１５の流量を制御する手段とし
ては、ポンプの回転数を電気的に制御する方法であって
もよい。また二連式または二連式の口−ラボンプを用い
てもよい。この場合釜チューブの径を変えることにより
各回路を流れる液体の流量の調整が可能である。血漿貯
留バッグ４は可撓性のある５０〜３０００ｃｃのバッグ
、例えば血液バッグを用いることができる。また浄化血
漿貯留バッグ８は通常２００〜３０００ＣＣの可撓性の
バッグが用いられるが、浄化血漿を浄化血漿送出ポンプ
７で体内へ戻すときには１０〜５０ｃｃの容器を用いる
こともできる。この容器と］７ては透析等で使用するド
リップチャンバーを用いてもよい。上記装置にさらに体
外循環時に冷却した血漿を加温する血漿加温器や血漿中
の有形成分を除去するためのプレフィルタをろ過膜モジ
ュールの上流側に設けてもよい。

第２図はバッチ式の遠心分離装置とろ過膜モジュールを
組み合せた装置の系統図である。バッチ式の遠心分離装
置では採血・返血工程で遠心ボウル内に滅菌空気が流入
または流出する。すなわち初期状態で遠心ボウル内にみ
たされている滅菌空気は採血時にボウル内に導入される
血液によシ追い出されるが、返血時には逆にボウル内に
蓄積された血球成分がボウル内に流入する滅菌空気で追
い出されるようになっている。またバッチ式の遠心分離
装置では採血と返血（または返血漿）を別個の針で行う
２アーム法の他の浄化血漿と血球成分を遠心ボウル内で
混合して血液導入部から返血する１アーム法がある。第
２図は２アーム法による装置の例であり、その構成を血
液の流れにしたがって説明すると、採血工程では、血液
はまず血液導入部１（シャント、注射針などの通常の採
血器や貯血器などと連結できる部分）から血液導入回路
２０を通じて必要に応じ、例えばローラポンプの如きポ
ンプ２によシ遠心分離装置３のボウル内に輸送される。

すると遠心ボウル内にみたされた滅菌空気はポンプ２で
供給される血液により追い出され、まず滅菌空気が、次
いで分離された血漿成分が血漿供給回路２１を経て血漿
貯留バッグ４へ輸送される。一方分離された血球成分は
遠心ボウル内にそのまま蓄積する。該遠心ボウル内に蓄
積した血球成分が該遠心ボウルより溢流して血漿供給回
路に流出し念ことを血球検出器（図示せず）が検出する
と遠心分離装置の駆動を停止させ採血工程を終了し、返
血工程に移る。採血時に遠心分離装置で分離された血漿
は濾過膜モジュール６で処理される。すなわち遠心分離
装置で分離された血漿成分は遠心分離装置に内蔵するロ
ーラポンプ（図示せず）で血漿供給回路２１に導出され
て、上記回路に設けられた血漿貯留バッグ４に貯留する
。血漿貯留バッグ４に貯留する血漿成分は第１図と同様
に濾過膜モジュール６で高分子量物質と低分子量物質に
分離され、該分離された浄化血漿は排出される濃縮血漿
と等量の補液が加えられ浄化血漿貯留槽８へ送られる。

該浄化血漿貯留バッグ８から導出された浄化血漿は浄化
血漿返還回路２２から浄化血漿導出部１８（７ヤントや
点滴セットなどに連結できる部分）よシ患者に輸注され
る。

返血工程では遠心ボウルへ血液を導入するローラポンプ
２を逆方向に回転させる。するとボウル内に蓄積された
血球成分は血液導入回路２０へ吸引され、該回路を通じ
て血液導入部１から体内へ返還される。この返血操作は
遠心分離装置で行われる。ボウル内の血球成分が取シ出
されるとボウル内は負圧となるため血漿貯留バッグ４の
上部にたまった滅菌空気が血漿供給回路２１からボウル
内に吸い込まれる。ボウル内の血球成分が滅菌空気で完
全に置換され、さらにこの滅菌空気がローラポンプ２で
吸引されて血液導入回路２ｏへ流出すると血液導入回路
に設けられた気泡検知器（図示せず）が作動してポンプ
２を停止させ、かくして返血工程も終了する。以上の採
血および返血の２工程を１サイクルとしてこれを必要回
数だけ反復する。

なお第２図では第１図と同一部所に同一番号を付してそ
の説明を省略する。

（発明の効果） 以上のように本発明装置は遠心分離装置とろ過膜モジュ
ールを連結する血漿供給回路とろ過膜モジュールと血漿
導出口を連結する浄化血漿返還回路にそれぞれ血漿貯留
バッグと浄化血漿貯留バッグを設け、かつ血漿貯留バッ
グの液面レベル検出手段と血漿供給ポンプを連動制御さ
せることにより、遠心分離装置から導出される血漿中に
含まれる空気を血漿貯留バッグで確実に分離できるとと
もに、濾過膜モジュールでの血漿処理量を遠心分離装置
で分離される血漿流量と一致させる必要がなく、濾過膜
モジュールを独立に操作することができる。そのため既
設の各種遠心分離装置と連続的に接続した血液処理装置
を提供することができる。このシステムによシ赤血球や
血小板の損傷や損失、および血清蛋白質の損失なしに、
効率よくかつ安全に血液中の右寄物質を除去することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の血液処理装置の一実施例であシ、第１図
は連続式の遠心分離装置とろ過膜モジュールを組み合せ
た血液処理装置の系統図であシ、第２図はバッチ式の遠
心分離装置とろ過膜モジュールを組み合せた装置の系統
図である。 １・・・・・・・・・血液導入口 計・・・・・・・・遠心分離装置 ４・・・・・・・・・血漿貯留バッグ ５・・・・・・・・・血漿供給ポンプ ６・・・・・・・・・濾過膜モジュール７・・・・・・
・・・補液ポンプ ８・・・・・・・・・浄化血漿貯留バッグ１５・・・・
・・・・・濃縮血漿排出ポンプ１８・・・・・・・・・
血液導出口 特許出願人　株式会社　り　ラ　し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 体外循環回路中に備えられた遠心分離装置とろ過膜モジ
   ュールを連続的に接続して、遠心分離装置で分離された
   血漿成分をろ過膜モジュールで高分子量物質と低分子量
   物質に分離し、高分子量物質が除去された浄化血漿と血
   球成分を体内に返還する血液の処理装置において、該体
   外循環回路中の遠心分離装置とろ過膜モジュールを連結
   する血漿供給回路に血漿貯留バッグと、該血漿貯留バッ
   グ内の液面レベルを検出する手段との遅動制御により該
   液面レベルが設定範囲内となるよう流量調整可能な血漿
   供給ポンプを設け、しかも該ろ過膜モジュールで高分子
   量物質が除去された浄化血漿を体内へ返還する浄化血漿
   返還回路に浄化血漿貯留バッグを設けるとともに、該ろ
   過膜モジュールの濃縮血漿排出回路に該血漿供給ポンプ
   との連動制御によりろ過膜モジュールの血漿導入量と濃
   縮血漿排出量の比が所定値となるように設定された濃縮
   血漿排出ポンプを設けたことを特徴とする血液の処理装
   置。