JPH01259870A

JPH01259870A - 中空糸膜型人工透析器

Info

Publication number: JPH01259870A
Application number: JP63129363A
Authority: JP
Inventors: Masatomi Sasaki; 正富佐々木; Masaru Matsumoto; 優松本; Hirotomo Morita; 森田　浩智
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1989-10-17
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JP2717663B2

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、中空糸膜型液体処理器に関するものであり、
例えば、腎不全患者等に使用され、血液中の有害物質お
よび水分の除去、さらに電解質調整などを行うための中
空糸模型人工透析器、血漿分離器等に関する。

［従来の技術］従来より、中空糸膜型液体処理器として、例えば、中空
糸膜型人工透析器が使用されており、その−船釣構造は
、透析液の流入口および流出口を有する筒状ハウジング
内に多数の透析用中空糸膜からなる中空糸膜束が挿入さ
れており、この中空糸膜束の両端部は、筒状ハウジング
の両端部にポツティング剤により形成された隔壁により
液密に固定されており、この隔壁の外側に血液流入口お
よび血液流出口を形成するキャップ状のへラダーが取り
付けられている。そして、透析用中空糸膜は、親水性膜
、例えば酢酸セルロース、銅アンモニアセルロースなど
の再生セルロースが使用され、ボッティング剤としては
、ポリウレタンなどが使用されている。また、同様の構
成を有する血漿分離装置が用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］従来の中空糸膜型透析器の隔壁部の拡大断面図を第６図
および第７図に示す。第６図は、透析用中空糸膜２２の
乾燥状態、つまり透析器の使用前の状態を示している。

この状態では、透析用中空糸膜２２は、隔壁２０に接触
（埋没）している部分を含めて極端に内径が変化する部
分を有しておらず、製造されたときの中空糸膜の形状の
ままであり、全体の内径がほぼ均一になっている。

そして、透析器は、透析器内に血液を循環する前に血液
が流入される部分（中空糸膜の内部側）に生理食塩水な
どを用いてブライミングを行い、内部の空気を液体に置
換する。また、透析液側（中空糸膜の外側）には、透析
液を充填する。

この状態において、透析用中空糸膜２２は、湿潤する。

中空糸膜２２が湿潤状態のときの隔壁部の拡大断面図を
第７図に示す。透析用中空糸膜２２は、親水性のため、
水を含有する液体に接触すると、水を吸収し膨潤し、そ
の肉厚が厚くなる。

隔壁２０に接触していない部分では、肉厚の変化は外径
の変化となって表れ、内径は殆ど変化しない。これに対
し、隔壁２０に接触（埋没）している部分では、隔壁２
０により外側が固定されているため、外径の変化を行う
ことができず、肉厚の増加は、内径の減少となって表れ
る。よって、中空糸膜２２は、隔壁２０に接触している
部分では内径が狭くなってしまい、隔壁２０部分におい
て、血液の流れが悪くなり、血栓の発生、目詰まり、残
血を起こすことがあり、また透析器の圧力損失の増加を
招くことがあった。この問題点は、血漿分離器において
も同様に発生した。

そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解決し、液体
処理器中の中空糸膜、例えば、透析用中空糸膜が水を含
有する液体に接触しても、隔壁部分に接触している中空
糸膜の内径が変化せず、隔壁部分において、血液の流れ
が悪くなり、血栓の発生、目詰まり、残血を起こすこと
、および透析器の圧力損失の増加を招く虞れのない中空
糸膜型人工透析器などの中空糸型液体処理器を提供する
ことにある。

Ｌ問題点を解決するための手段］上記本発明の目的を達成するものは、ハウジングと、該
ハウジング内に挿入された多数の液体処理用中空糸膜か
らなる中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ノ１
ウジングの面端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジ
ングの両端部付近にそれぞれ設けられ、前記中空糸膜の
外面と前記ハウジングの内面と隔壁とにより形成される
空間に連通ずる第１の液体流入口および流出口と、前記
ハウジングの両端部にそれぞれ取り付けられた第２の液
体流入口および流出口とを有する中空糸模型液体処理器
であって、前記中空糸膜は前記隔壁と接触する部分が水
分と接触したときに膨潤しにくい部分となっている中空
糸膜型液体処理器である。

そして、前記中空糸膜は、例えば、透析用中空糸膜であ
る。また、前記中空糸膜の前記隔壁と接触する部分は、
例えば、該中空糸膜が有する極性基、または該中空糸膜
が含有する物質が有する極性基と反応する反応性基を有
する物質により処理されているものである。また、前記
中空糸膜が有する極性基または該中空糸、膜が含有子る
物質が有する極性基は、例えば、水酸基、アミノ基、カ
ルボ牛シル基のいずれかである。

また、前記反応性基は、イソシアネート基゛、エポキシ
基、チオシアネート基、酸クロリド基、アルデヒド基の
いずれかであることが好ましい。

また、上記目的を達成するものは、ハウジングと、該ハ
ウジング内に挿入された多数の液体処理用中空糸膜から
なる中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジ
ングの両端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジング
の両端部付近にそれぞれ設けられ、前記中空糸膜の外面
と前記ハウジングの内面と隔壁とにより形成される空間
に連通ずる第１の液体流入口および流出口と、前記ハウ
ジングの両端部にそれぞれ取り付けられた第２の液体流
入口および流出口とを有する中空糸膜型液体処理器であ
って、前記隔壁と接触する部分の中空糸膜は、隔壁と接
触しない他の部分に比して、実質的に水分を吸収しにく
い部分となっている中空糸膜型液体処理器である。

また、上記目的を達成するものは、ハウジングと、該ハ
ウジング内に挿入された多数の透析用中空糸膜からなる
中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジング
の両端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジングの両
端部付近にそれぞれ設けられ、前記中空糸膜の外面と前
記ハウジングの内面と隔壁とにより形成される空間に連
通ずる透析液流入口および透析流出口と、前記ハウジン
グの両端部にそれぞれ取り付けられた血液流入口および
血液流出口とを有する中空糸膜型人工透析器であって、
前記隔壁と接触する部分の透析用中空糸膜は、隔壁と接
触しない他の部分に比して、実質的に水分を吸収しにく
い部分となっている中空糸膜型人工透析器である。

また、前記透析用中空糸膜は、例えば、親水性透析用中
空糸膜である。さらに、前記隔壁と接触する部分の透析
用中空糸膜は、例えば、該部分の中空部の内表面および
隔壁表面に位置する端面が、疎水性表面となっているも
のである。

そこで、本発明の中空糸膜型液体処理器を図面に示した
実施例を用いて説明する。

第１図は本発明の液体処理器の一実施例を中空糸膜型人
工透析器に応用したものの一部断面図であり、第２図は
、第１図に示した中空糸膜型人工透析器の隔壁部の拡大
断面図である。

この中空糸膜型人工透析器１は、ノ・ウジング２と、ハ
ウジング２内に挿入された多数の透析用中空糸膜３から
なる中空糸膜束と、中空糸膜束の両端部をハウジング２
の両端部に液密に固定する隔壁５，６と、ハウジング２
の両端部付近にそれぞれ設けられ、中空糸膜３の外面と
ハウジング２の内面と隔壁５，６とにより形成される空
間に連通ずる透析液流入口１１および透析液流出口１２
と、ハウジング２の両端部にそれぞれ取り付けられた血
液流入ロアおよび血液流出口８とを有しており、さらに
、隔壁５，６と接触する部分の透析用中空糸膜３は、隔
壁５，６と接触しない他の部分に比して、実質的に水分
を吸収しにくい部分となっている。

本発明の中空糸膜型人工透析器１に用いられる透析用中
空糸膜３は、酢酸セルロース、銅アンモニアセルロース
などの再生セルロース、セルロース誘導体、エチレン−
ビニルアルコール共重体、アクリルニトリル共重合体な
どにより形成された親水性を有する透析用の中空糸膜で
あり、肉厚が５〜３５μ１１好ましくは１０〜２０μ屋
、外径が５０〜５００μ肩、好ましくは１００〜３００
μｍであり、全長にわたり貫通した中空部を有している
。

中空糸膜型人工透析器１として、第１図にその一実施態
様である中空糸膜型人工透析器の組み立て状態を示しで
ある。

この中空糸膜型人工透析器１は、筒状体のノ・ウジング
２と、このハウジング２内全体に広がって透析用中空糸
膜３が６，０００〜５０．０００本収納されている。そ
して、この透析用中空糸膜３は、その両端部の間口が閉
塞されない状態で隔壁５゜６によりハウジング２の端部
に液密に固着されている。そして、この隔壁５，６によ
り、ハウジング２内部は、透析用中空糸膜３の外壁とノ
＼ウジング２の内壁と隔壁５．６により形成される透析
液室と、中空糸膜３の内部に形成される血液室とに区画
される。

筒状ハウジング２は、ポリカーボネート、アクリロニト
リル−スチレン共重合体などにより形成されており、筒
状、好ましくは円筒状のものであり、筒状ハウジング２
には、その一方の端部付近に、透析液流入口１１が、他
端付近に、その流出口１２が設けられている。

隔壁５．６は、ポリウレタン、シリコーンゴムなどのボ
ッティング剤により形成されている。

さらに、隔壁５の外側には、血液流入ロアと環状凸部を
有するキャップ状の流路形成部材９がネジリング１３に
より固定されており、また隔壁６の外側には、血液流出
口８と環状凸部を有するキャップ状の流路形成部材１Ｇ
がネジリング１４により固定されている。そして、流路
形成部材９．１０の凸部には、環状の四部を有しており
、第２図に示すように、その凹部には、シリコーンゴム
などにより形成された０リング１６が設けられており、
このＯリングが、隔壁に当接しており、流路形成部材９
，１０を隔壁５，６に液密に固着している。

また、上記説明において、ネジリングを用いたものにて
説明したが、これに限らず流路形成部材を直接ハウジン
グに高周波、超音波などを用いて融着させてもよく、ま
た接着剤などを用いて接着してもよい。

さらに、第２図に示すように、隔壁５に接触する部分の
透析用中空糸膜３の中空部内面および端面さらには、そ
の部分の中空糸内部の一部に、疎水性樹脂４が存在して
おり、その部分の内面および中空糸膜の端面は疎水性表
面を形成しており、隔壁５に接触する部分の中空糸膜が
、水分を吸収しにくいようになっている。また、隔壁６
部分に接触する中空糸膜の内面も同様となっている。こ
のように、隔壁に接触する部分の中空糸膜に疎水性樹脂
を存在させることにより、その部分の中空糸膜３が水を
含有する液体に接触しても、実質的に水分を吸収しない
ようにし、中空糸膜３の肉厚の膨張を抑制している。

疎水性樹脂を存在させる方法としては、例えばコーティ
ングにより行うことができ、疎水性樹脂は、コーティン
グ部分の中空糸表面にのみ存在していてもよく、さらに
中空糸の内部全部または一部に流入していてもよい。そ
して、疎水性樹脂４は、隔壁面全体にもコーティングさ
れていることが好ましい。隔壁面を形成するために、ボ
ッティング剤部分にてスライスし、隔壁面を形成したと
き、その表面に荒れが生じることがあり、その隔壁面の
荒れを平滑にすることができるからである。疎水性樹脂
４のコーティングの厚さは、０．０１〜１００μ次、好
ましくは０．１〜ｌＯμ肩である。また、疎水性樹脂の
一部か中空糸膜の内部に流入しているものが好ましい。

さらに、疎水性樹脂４は、固化していることが好ましく
、より好ましくは、疎水性樹脂の一部が中空糸膜の内部
に流入しており、さらに、固化していることである。こ
のようにすれば、中空糸膜の膜厚の膨張を確実に抑制で
き、さらに血液循環時において疎水性樹脂が血液中に流
出すること、また疎水性樹脂が容易に剥離することを防
止できるからである。

また、隔壁５に接触する部分の透析用中空糸膜３に、疎
水性樹脂４をコーティングする方法以外の方法として、
この部分の中空糸膜３に、疎水性樹脂などの疎水性物質
を含有させて、その部分の中空糸膜が水を含有する液体
に接触しても、実質的に水分を吸収しないようにしても
よい。

隔壁と接触する部分の中空糸膜３に含有あるいは、その
中空部の内面および端面にコーティングされる物質とし
ては、生体適合性の高いもの、つまり抗血栓性を有し、
かつ疎水性を有するものが好ましく、例えばシリコーン
、ポリウレタンなどのウレタン樹脂、フッ素樹脂などが
使用できる。シリコーンとしては、例えば、ジメチルシ
リコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メ
チルクロロフェニルシリコーンオイル、分岐状ジメチル
シリコーンオイル、さらに２液型ＲＴＶシリコーンゴム
（例えば、ビニルメチルシロキサンとメチルハイドロジ
エンシロキサンの重合体）、１液型ＲＴＶシリコーンゴ
ム、またはそれらシリコーンゴムと上記シリコーンオイ
ルとの混合物などが好適に使用できる。特に、好ましく
は、反応性を有する変性シリコンオイルである。

フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポ
リトリフルオロエチレン、パーフルオロアクリレートな
どが好適に使用できる。

尚、上記の物質の含有またはコーティングは、実質的に
隔壁と接触する部分の中空糸膜のみに行われていること
が必要である。つまり、隔壁に接触している部分のみ、
また隔壁部分を若干越える程度であればよいが、隔壁部
分を大きく越えて上記物質が含有あるいはコーティング
されていると、その部分の中空糸膜は、疎水性となり、
透析膜としての機能しない部分を形成し好ましくない。

また、本発明の中空糸膜型液体処理器は、ハウジングと
、該ハウジング内に挿入された多数の液体処理用中空糸
膜からなる中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記
ハウジングの両端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウ
ジングの両端部付近にそれぞれ設けられ、前記中空糸膜
の外面と前記ハウジングの内面と隔壁とにより形成され
る空間に連通ずる第１の液体流入口および流出口と、前
記ハウジングの両端部にそれぞれ取り付けられた第２の
液体流入口および流出口とを有する中空糸膜型液体処理
器であって、前記中空糸膜は前記隔壁と接触する部分が
水分と接触したときに膨潤しにくい部分となっているも
のである。

特に、隔壁５に接触する部分の中空糸膜が、水分と接触
したときに膨潤しにくい部分するために、中空糸膜３の
隔壁５，６と接触する部分を、中空糸膜３が有する極性
基、または中空糸膜３が含有する物質が有する極性基と
反応する反応性基を有する物質により処理してもよい。

第３図に上記物質により処理された状態の中空糸膜型液
体処理器１の隔壁部分の拡大断面図を示す。

そして、中空糸膜３が有する極性基または中空糸膜３が
含有する物質が有する極性基としては、水酸基、アミノ
基、カルボキシル基などが考えられ、液体処理用中空糸
膜としては、酢酸セルロース、銅アンモニアセルロース
などの再生セルロース、セルロース誘１体、エチレン−
ビニルアルコール共重体、アクリルニトリル共重合体な
どの透析用中空糸膜および血漿分離用中空糸膜が好適で
ある。または中空糸膜が含有する物質としては、水、グ
リセリンなどが考えられる。

また、中空糸膜の処理に用いられる物質が有する反応性
基としては、イソシアネート基、エポキシ基、チオシア
ネート基、酸クロリド基、アルデヒド基などが考えられ
、エポキシ基、イソシアナート基などが好ましい。特に
好ましくは、活性の高いイソシアネート基を有する物質
であり、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、
２，４−トリレンジイソシアネート、カルボジイミド変
性ジフェニルメタンジイソシアネートが好適である。ま
た、エポキシ基を有する物質としでは、エピクロルヒド
リン、ｌ、４−ブタンジオール、ジグリシジルエーテル
などが使用できる。

そして、上記のような反応性基を有する物質により、中
空糸膜の隔壁との接触する部分を処理することにより、
上記物質が有する反応性基と中空糸膜が有する極性基ま
たは中空糸膜が含有する物質が有する極性基とが反応し
、三次元マトリックスを形成するため、処理された部分
の中空糸膜の構造が固定化され、その部分の中空糸膜３
が水を含有する液体に接触しても、実質的に水分を吸収
しないようにし、中空糸膜３の肉厚の膨張を抑制する。

また、上記の反応性基を有する物質を中空糸膜の内部ま
で流入させ、中空糸膜の内部まで反応させることが好ま
しく、そのためは、上記物質として、低分子量のものを
用いることが好ましく、分子量３０．０００以下、さら
に好ましくは分子量１．０００以下である。

さらに、上記物質は、溶媒に溶解させ、粘性を低下させ
て用いることが好ましく、中空糸膜の中空部への流入、
中空糸膜内部への流入が確実となり、処理が容易になる
とともに、確実に処理することができる。溶媒は、使用
する反応性基を有する物質により相違するが、上記物質
との反応性が少なく、上記物質を溶解するものであれば
よく、例えば、アセトン、クロロホルム、メチルエチル
ケトン、ベンゼン、酢酸エチル、ジオキサン、ジメチル
スルホキシド、ジメチルホルムアミドなどが好適に使用
できる。上記のような溶媒により低粘度とされたものを
用いることにより、処理時の中空糸膜の膨潤効果等が利
用でき、処理効果をより確実にすることができる。また
、処理時間は、温度、溶媒、処理剤などにより異なるが
室温下において、溶媒として、ベンゼン：ジメチルスル
ホキシド＝９；１系を用いる場合では５秒から３０分、
より好ましくは１分から２０分、溶媒として、クロロホ
ルム：ジメチルスルホキシド−９：１系を用いる場合で
は５秒から２時間より、好ましくは１０秒から１時間程
度である。

そして、中空糸膜型透析器１は、使用前に滅菌される。

滅菌としては、エチレンオキサイドガス滅菌、オートク
レーブ滅菌などの公知の方法が用いられる。オートクレ
ーブ滅菌を行う場合は、透析器内部（透析液室および血
液室）に生体に無害な液体（例えば、生理食塩水、無菌
水）を充填し、開口部分（透析液流入口および流出口、
血液流入口および流出口）を弾性部材を用いて密封した
状態にて、オートクレーブ滅菌することにより行われる
。そして、本発明の中空糸膜型透析器では、オートクレ
ーブ滅菌のために液体を充填しても、隔壁に接触する部
分の透析用中空糸膜には、疎水性物質を含有あるいは疎
水性物質がコーティングされており、また中空糸膜の隔
壁と接触する部分が、透析用中空糸膜が有する極性基、
または透析用中空糸膜が含有する物質が有する極性基と
反応する反応性基を有する物質により処理されており、
その部分の内面は水分を実質的に吸収しにくい部分とな
りているので、その部分の中空糸膜が液体に接触しても
、水を含浸せず、よって、中空糸膜の肉厚の膨張が抑制
され、液体の充填、さらにオートクレーブ滅菌の前後を
問わず、中空糸膜の隔壁部分の内径の縮径化を防止する
ことができる。

上記説明では、本発明の中空糸膜型液体処理器を人工透
析器に応用した実施例を用いて説明したが、これに限ら
ず、血漿分離装置、液体分離装置など種々の液体処理器
に使用できる。

次に、本発明の中空糸膜型人工透析器の製造方法の一例
を、簡単に説明する。

まず、透析液流入口および透析液流出口を側壁に有する
円筒状ハウジングを作成し、そのハウジング内に、多数
の透析用中空糸膜束よりなる中空糸膜束を挿入する。そ
して、中空糸膜束の両端部の中空糸膜を均一に分散させ
た後、中空糸膜束の両端部に、目止め剤を充填した容器
を被嵌し、さらに、この容器をハウジングの端部に固定
する。さらに、ハウジングの透析液流入口および透析液
流出口よりボッティング剤を遠心注入し、中空糸膜束の
それぞれの端部をハウジングに固定し、上記容器を取り
外した後、ポツティング剤部分をスライスし、それぞれ
の隔壁を形成する。そして、疎水性物質、例えば液状の
疎水性樹脂、または疎水性樹脂が液状でない場合さらに
は疎水性樹脂のみでは、粘度が高い場合には、疎水性樹
脂を溶解し、かつ透析用中空糸膜およびボッティング剤
を溶解しにくい溶媒（中空糸膜を若干溶解するものであ
ってもよい）に溶解した疎水性樹脂液体中に、上記の隔
壁部分を浸漬し、隔壁部分の中空糸膜の内部に疎水性樹
脂液体を充填する。また、浸漬のみでは、疎水性樹脂液
体か中空糸膜の内部に流入しない場合は、透析液流入口
および流出口を閉塞し、反対側の隔壁部分に吸引装置を
取り付け、中空糸膜の内部を吸引することにより流入さ
せてもよい。

そして、疎水性樹脂液体中より、引き上げ、反対側の隔
壁部分に、気体供給装置を取り付け、中空糸膜の内部に
気体（例えば、エアー）を注入し、中空糸膜の端部の内
面に付着している余分な疎水性樹脂液体を除去する。な
お、気体供給装置と吸引装置は両者の機能を有する装置
を用いてもよい。そして、上記の１回の操作では、十分に疎水性樹脂液体が中空糸
膜に付着しない場合は、適宜に複数回上記操作を行い、
そして、疎水性樹脂液体が付着された部分を乾燥させ、
中空糸膜に疎水性樹脂を存在させる。１回の疎水性樹脂
のコーティングでは、十分なコーティングができない場
合は、上記操作を複数回繰り返えして行う。

そして、中空糸膜の内部に気体を注入し、余分の疎水性
樹脂を除去する際、除去された樹脂の一部が、隔壁の端
面に付着することがあり、端面に不均一に付着した樹脂
を平滑なプラスチックシートあるいはゴムシートを用い
て除去することが好ましい。　　　　　　　　　　　　
　　　　１そして、反対側の隔壁部分においても同様の
操　（作を行うことにより、それぞれの隔壁部分の中空
糸膜の内表面に疎水性樹脂をコーティングする。その後
、それぞれの隔壁の外部に流路形成部材を取り付けるこ
とにより、本発明の中空糸膜型人工透析器を作成するこ
とができる。

また、上記方法に限らず、例えば、透析用中空糸膜を束
ねた中空糸膜束を作成し、この中空糸膜束の端部を、疎
水性物質または反応性基を有する物質の処理溶液に浸漬
し、処理溶液から引き上げ、中空糸膜束の処理した側と
逆の端部より空気を流し、中空糸膜内の処理溶液を除去
した後、洗浄溶媒を用いて洗浄し、さらに、中空糸膜束
の反対側の端部も同様に処理した後、中空糸膜束を乾燥
させた後、ハウジングに上記処理を行った中空糸膜束を
挿入し、その端部をポツティング剤としてポリウレタン
を用いて固定し隔壁を形成させることにより製造しても
よい。

次に、本発明の実施例を挙げて説明する。

：実施例］：実施例１）長さ１９８ｘｍ、端部内径４４ｘ＊、中間部内径３２ｚ
ｚのポリカーボネート製ハウジングに、内径約２００μ
Ｌ　肉厚約１２μｍ、銅アンモニアセルロース製透析用
中空糸膜約７１００本を挿入し、その端部をボッティン
グ剤としてポリウレタンを用いて、固定し隔壁を形成し
た。隔壁の最も長い部分（ハウジングと接触する部分）
の長さは１５ｉｘであった。

そして、疎水性樹脂として、反応型シリコーン（東芝シ
リコーン株式会社製、ＮＣＴ−９１１５０％、イソプロ
ピルアルコール　１０％、トルエン４０％）を用い、溶
媒としてトリフルオロエタン（三井クロロケミカル会社
株式製、商品名フレオンＴＦ）を用いて、濃度５重量％
のシリコーン溶液を作成した。このシリコーン溶液を容
ＩＨに入れ、その容器中に、隔壁の端部より約１５ｇｍ
、１５分間浸漬し、引き上げたのち反対側の隔壁部分に
取り付けた気体供給装置により、中空糸膜内部に、圧縮
空気を３０Ｑ、／ｌｌ１ｉｎの流速で、３０分間流し、
中空糸膜の端部の内面に付着している余分なシリコーン
溶液を除去した。そして、反対側の隔壁部分においても
同様の操作を行った。その後、室温下にて、−昼夜乾燥
を行った。この作業を、３回繰り返した後、それぞれの
隔壁の外部にポリプロピレン製のキャップ状の流路形成
部材を取り付けることにより、第１図に示すような構造
の本発明の中空糸膜型人工透析器を作成した。

この中空糸膜型透析器の膜面積は、約０．８１であった
。

［比較例１］長さ１９８■、端部内径４４ｍｍ、中間部内径３２肩π
のポリカーボネート製ハウジングに、内径約２００μｙ
ｉ、　肉厚約１２μＸ［アンモニアセルロース製透析用
中空糸膜約７１００本を挿入し、その端部をポツティン
グ剤としてポリウレタンを用いて、固定し隔壁を形成し
た。隔壁の最も長い部分（ハウジングと接触する部分）
の長さは１５ｘｘであった。そして、それぞれの隔壁の
外部に外部にポリプロピレン製の流路形成部材を取り付
けることにより、中空糸膜型人工透析器を作成し、比較
例とした。この中空糸膜型透析器の膜面積は、約０．８
ｍ”であった。

（実施例２）長さ１９８ｘｍ、端部内径４４ｘｍ、中間部内径３２１
１のポリカーボネート製ハウジングに、内径約２００μ
ｗ、肉厚約ｘ２μＭ、銅アンモニアセルロース製透析用
中空糸膜約７１００本を挿入し、その端部をボッティン
グ剤としてポリウレタンを用いて、固定し隔壁を形成し
た。隔壁の最も長い部分（ハウジングと接触する部分）
の長さは１５ｘｍであった。反応性基を有する物質とし
て、ジフェニルメタンジイソシアナート（ひまし油含有
、ＴＰ−０００１、日本ポリウレタン工業株式会社製）
を用い、アセトンを溶媒として、上記物質を２０％含有
する処理溶液を作製した。中空糸膜としては、銅アンモ
ニウムセルロース製透析用中空糸膜約７１００本を束ね
た中空糸膜束を作成し、この中空糸膜束の一端部を、マ
グネチノクスターラー撹拌下、中空糸膜束の端部より２
ｃ１１１程を上記処理溶液に浸漬した。そして、室温で
２０分間浸漬後、処理溶液から引き上げ、中空糸膜束の
処理した側と逆の端部より、１．０Ｋ　ｇ／　ｃ！２圧
で空気を流し、中空糸膜内の処理溶液を除去した。

その後、塩化メチレンを洗浄溶媒洗浄を行った。

洗浄は、中空糸膜束の処理した端部を洗浄溶媒中に浸漬
し、処理を受けた部分の中空糸内部に洗浄溶媒が吸い上
がったことを確認し、ただちに洗浄溶媒中より引き上げ
、中空糸膜束の処理した側の逆の端部より、１．０　Ｋ
　ｇ／　ｃｍ’圧で空気を流し、中空糸膜内の洗浄溶液
を除去する。これを洗浄溶液を交換しながら３回繰り返
した。

そして、中空糸膜束の反対側の端部も同様に処理した後
、中空糸膜束を、６０°Ｃオーブンにて乾燥した。そし
て、長さ１９８ｉｚ、端部内径４４１１ｍ、中間部内径
３２ｘｍの第１図に示すような形状を有するポリカーボ
ネート製ハウジングに上記処理を行った中空糸膜束を挿
入し、その端部をポツティング剤としてポリウレタンを
用いて固定し隔壁を形成した。隔壁の最も長い部分の長
さは約１５１肩であった。また、上記物質により処理さ
れた部分の中空糸膜の長さは、約４ｃｍであった。そし
て、それぞれの隔壁の外部にポリプロピレン製の流路形
成部材を取り付けることにより、中空糸膜型人工透析器
を作製した。この中空糸膜型人工透析器の膜表面積は約
０．８ｍ’であった。

（実施例３）処理溶液として、反応性基を有する物質としてカルボジ
イミド変成メチルジイソシアナートを用い、ベンゼン／
ジメチルスルホキシド（ベンゼン／ジメチルスルホキシ
ド−９：ｌ）を溶媒とし、上記物質を１０％含有する処
理溶液を用いた以外は、実施例２と同様に作製した。

（実施例４）処理溶液として、反応性基を有する物質としてカルボジ
イミド変成メチルジイソシアナートを用い、クロロホル
ム／ジメチルスルホキシド（クロロホルム／ジメチルス
ルホキシド−９：１）を溶媒として、上記物質を１０％
含有する処理溶液を用いた以外は、実施例２と同様に作
製した。

（実施例５）長さ１９８■、端部内径４４ｍｍ、中間部内径３２ｕｘ
のポリカーボネート製ハウジングに、内径約２００μｍ
、肉厚約＋２μｌの銅アンモニアセルロース製透析用中
空糸膜約７１００本を挿入し、その端部を、ボッティン
グ剤としてポリウレタンを用いて固定し、隔壁を形成し
た。隔壁の最も長い部分（ハウジングと接触する部分）
の長さは１５ｊｌｊ！であった。

反応性基を有する物質として、ジフェニルメタンジイソ
シアナートを用い、ジメチルスルホキシド／ジオキサン
／フレオン＝２　：　３　：　５の混合溶液を溶媒とし
て、上記物質をｉｏ％含有する処理溶液を作製した。こ
の処理溶液をガラスシャーレに５ｚｘ程の深さになるよ
うに入れ、このガラスシャーレに垂直に上記モジュール
を１分間浸漬し、引き上げた後、中空糸内の処理溶液を
除去し、隔壁表面に残った処理溶液を拭き取り、反対側
の隔壁部分においても同様の操作を行った。その後、室
温下にて、−晩乾燥を行った。

乾燥後、それぞれの隔壁の外部にポリプロピレン製のキ
ャップ状の流路形成部材を取り付け、ジオキサン／水＝
３ニアの混合溶液を洗浄液とし、３０分間循環させ、後
、水を１０分間循環させ、ファイバー内を洗浄した。

（実施例６）反応性基を有する物質として、ジフェニルメタンジイン
シアナートを用い、ジメチルスルホキシド／ベンゼン−
１：９の混合溶液を溶媒として上記物質を１０％含む処
理溶液を作製した。

中空糸膜としては、銅アンモニウムセルロース製透析用
中空糸膜約７１００本を束ねた中空糸膜束を作製し、こ
の中空糸膜束の一端部をマグネチックスターシー撹拌下
、中空糸膜束の端部より２ｃｍ程を上記処理溶液に浸漬
した。そして、室温で２０分間浸漬後、処理溶液から引
き上げ、中空糸膜の処理した側と逆の端部より、１．０
　Ｋ　ｇ／　ｃｘ’圧で空気を流し、中空糸膜内の処理
溶液を除去した。その後、塩化メチレンを洗浄溶媒とし
て、中空糸膜束の処理した端部を洗浄溶媒中に浸漬し、
処理を受けた部分の中空糸内部に洗浄溶媒が吸い上がっ
たことを確認し、ただちに洗浄溶媒中より引き上げ、中
空糸膜束の処理した側と逆の端部より、１．０　Ｋ　９
７　ｃｍ”圧で空気を流し、中空糸膜内の洗浄溶液を除
去した。これを洗浄溶液を交換しながら３回繰り返した
。

そして、中空糸膜束の反対側の端部も同様に処理した後
、中空糸膜束を６０　’Ｃオーブンにて一晩乾燥した。

そして、長さ１９８３１１、端部内径４４１１中間部内
径３２ｊ［Ｒの第１図に示すような形状を合するポリカ
ーボネート製ハウジングに上記処理を施した中空糸膜束
を挿入し、その端部をボッティング剤としてポリウレタ
ンを用いて固定し、隔壁を形成した。隔壁の最も長い部
分の長さは、約１５ｘｚであった。また、上記物質によ
り処理された部分の中空糸膜の長さは、約４ｃｍであっ
た。

そして、それぞれの隔壁の外部にポリプロピレン製の流
路形成部材を取り付けることにより、中空糸膜型人工透
析器を作製した。この中空糸膜型人工透析器の膜面積は
約０．８ｍ”であった。

（実施例７）処理溶液として、反応性を有する物質としてジフェニル
メタンジイソシアナートを用い、ジメチルスルホキシド
／ジオキサン／フレオン−２：４：４の混合溶液を溶媒
として、上記物質を１０％含有する処理溶液に、添加剤
としてトリエタノールアミン５％を含有する他は、実施
例１と同様に作製した。

（比較例２）長さ１９８ｘｍ、端部内径４４ｒｘｘ、中間部内径３２
ｚｘのポリカーボネート製ハウジングに銅アンモニウム
セルロース製透析用中空糸膜約７１００本を挿入し、そ
の端部をポツティング剤としてポリウレタンを用いて固
定し隔壁を形成した。隔壁の最も長い部分の長さは約１
５ｘｍであった。そして、それぞれの隔壁の外部にポリ
プロピレン製の流路形成部分材を取り付けることにより
、中空糸膜型人工透析器を作製し比較例とした。この中
空糸膜型人工透析器の膜表面積は約０．８１″であった
。

［実験１］上記実施例１および比較例１の中空糸膜型人工透析器を
それぞれ２個作成した。そして、実施例１、比較例１の
透析器を用いて、乾燥状態のもの、湿潤状態のものをそ
れぞれ各１個作成した。そして、乾燥状態の各透析器の
隔壁部分を厚さ約５ｘｘスライスして、乾燥時の中空糸
膜の内径および肉厚をそれぞれ４０箇所測定した。

さらに、湿潤状態のものは、透析器内部に蒸留水を液滴
に充填し、１２１°Ｃ１９０分オートクレーブ滅菌を行
なって作成し、さらに上記蒸留水を排出し、湿潤した状
態において、湿潤状態の各透析器の隔壁部分を厚さ約Ｆ
））ｔｘスライスして、１８潤時の中空糸膜の内径およ
び肉厚をそれぞれ４０箇所測定した。

測定には、オリンパス株式会社製、万能投影機Ｕ　Ｐ−
３５０を用いて行った。結果は第１表に示す通りであっ
た。

第１表［実験２］上記実施例１および比較例１の中空糸膜型人工透析器の
隔壁部分を厚さ約５１３１にスライスしたものを作成し
た。それらを用いて、染色試験を行った。染料としては
、塩基性染料（トルイジンブルー、　Ｍｗ　：　３０５
．８）を用い、０．０４ｗ／ｖ％のトルイジンブルー溶
液を作成し、上記の隔壁部分にてスライスしたものを３
分間浸漬し、その後十分水洗を行い、オリンパス株式会
社製、万能投影機Ｕ　Ｐ−３５０を用いて観察した。比
較例１の透析器の隔壁部分をスライスしたものでは、中
空糸膜全体が青色に染色されていたが、実施例１の透析
器の隔壁部分をスライスしたものでは、中空糸膜の全面
（スライス面）においても染色されておらず、中空糸膜
の内部までシリコーンが流入していることが確認された
。

［実験３］上記実施例１および比較例１の中空糸膜型人工透析器の
隔壁部分を厚さ約５ｚｍにスライスしたものを作成し、
その隔壁端面の表面状態を、走査型電子顕微鏡（ＪＳＭ
８０３．　　日本電子株式会社製）を用いて観察した。

その結果、比較例１のものでは、隔壁端面にスライスに
よる荒れが見られたが、実施例１のものでは、表面は平
滑であった。また、実施例１のものには、シリコーンの
ムラおよび中空糸膜の端部における丸みは確認されなか
った。

〔実験４〕上記実施例２〜７および比較例２の中空糸膜型人工透析
器をそれぞれ２個作成した。そして、実施例２，３．４
および比較例２の透析器を用いて、乾燥状態のもの、湿
潤状態のものをそれぞれ各１個作成した。そして、乾燥
状態の各透析器の隔壁部分を厚さ約５ｘｘスライスして
、乾燥時の中空糸膜の内径および肉厚をそれぞれ３０箇
所測定した。さらに、湿潤状態のものは、透析器内部に
蒸留水を液滴に充填し、１２ピＣ１９０分オートクレー
ブ減菌を行って作成し、さらに上記蒸留水を排出し、湿
潤した状態において、湿潤状態の各透析器の隔壁部分を
厚さ約５Ｉｌ［ｊＩスライスして、湿潤時の中空糸膜の
内径および肉厚をそれぞれ３０箇所測定した。測定には
、光学顕微鏡（０ＰＴＩＰＨＯＴ−１’ＯＬ、ニコン株
式会社製）を用いて行った。結果は第２表に示す通りで
あり、実施例２，３．４のものは、膨潤時の膨張を抑制
し、中空糸膜の内径狭搾が抑制されていることが確認で
きた。

第２表ｎ＝３０（実験５）雑種成犬（体重Ｌ１に９・１４に９）　２頭を用い、体
外循環実験を行った。全身麻酔下、神経、分枝血管およ
び周囲の組織を損傷しない様に注意しながら右（あるい
は左）総顕動静脈を剥離した。

さらに、生理食塩水を満たした留置カテーテルを挿入し
、結紮固定した。

この様にして準備された犬を使い、第４図に示すような
実験回路を用いて実験を行った。実験には、実施例３お
よび比較例２で得られた膜面積０．８ｅを有する滅菌済
み中空糸膜型人工透析器を用い、実験回路としては、第
３図に示す　１様に、犬３３の動脈に回路３４、犬３３
の静脈に回路３９を連結した。中空糸膜型人工透析器ｌ
の入口側にマノメーター３６、出口側にマノメーター３
７を配した。中空糸膜型人工透析器１の透析液出入口と
、透析装置３２とは、チューブ４０．４１で連結した。

この様にして構成された回路および中空糸膜型人工透析
器ｌは生理食塩水１ｇでまず、プライミング洗浄した。

体外循環実験は、血流ｌ　１５０１（！／　ｍｉｎ、透
析液流量５ｏｏｌｃ、／　ｍｉｎ　（３９°Ｃ）に設定
して行った。実験条件として、ヘパリン等の抗凝固剤の
投与は、行わず２時間循環し、中空糸膜型人工透析器前
後に取り付けたマノメタ−を用いて、中空糸膜型人工透
析器の前後の圧力差の変化を経時的に測定した。その結
果を第７図に示す。比較例２の中空糸膜型人工透析器は
、循環開始約４５分で圧力差が著しく上昇し、循環不能
になった。本発明の実施例３の中空糸膜型人工透析器で
は、ゆるやかな圧力上昇にとどまった。

［発明の作用］本発明の中空糸膜型液体処理器の作用を、第１図の中空
糸模型人工透析器を用いて説明する。

本発明の中空糸膜型人工透析器は、体外循環回路中に取
り付けられ、体外循環回路および透析器１内をプライミ
ングした後、中空糸膜型人工透析器ｌの血液流入ロアよ
り、人工透析器１内に血液を流入する。流入された血液
は、透析用中空糸膜３の内面に接触し、また、透析液は
、透析液流入口１１より、透析器１内に流入し中空糸膜
３の外側に接触する。このとき、血液中の過剰な水分、
および尿素窒素、尿酸、クレアチニンなどの老廃物が透
析液に移動し、また、血液中のＫＳＮａ、ＣＩ、Ｐなど
の電界質濃度の調整が行われ、血液は、血液流出口８よ
り流出する。そして、隔壁に接触する部分の透析用中空
糸膜３には、疎水性樹脂４が存在しており、その部分の
内面は疎水性表面となっているので、ブライミング時に
おける生理食塩水、さらに血液に接触しても、その部分
の中空糸膜は、水を含浸しにくいので、中空糸膜の肉厚
の膨張が起こらず、当初のままの内径を維持する。

［発明の効果］本発明の液体処理器は、ノ＼ウジングと、該ノ＼ウジン
グ内に挿入された多数の液体処理用中空糸膜からなる中
空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジングの
両端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジングの両端
部付近にそれぞれ設けられ、前記中空糸膜の外面と前記
ノ１ウジングの内面と隔壁とにより形成される空間に連
通ずる第１の液体流入口および流出口と、前記ハウジン
グの両端部にそれぞれ取り付けられた第２の液体流入口
および流出口とを有する中空糸模型液体処理器であって
、前記中空糸膜は前記隔壁と接触する部分が水分と接触
したときに膨潤しにくい部分となっているものであるの
で、隔壁に接触する部分の液体処理用中空糸膜は、ブラ
イミング時における生理食塩水、処理される第２の液体
に接触しても、その部分の中空糸膜は、水を含浸しない
ので、中空糸膜の肉厚の膨張が起こらず、当初のままの
内径を維持でき、隔壁部分に接触している中空糸膜の内
径が変化せず、隔壁部分において、第２の液体の流れが
悪（なり、液体処理器の圧力損失の増加を招（ことを防
止できる。

また、本発明の中空糸膜型人工透析器は、］１ウジング
と、該ハウジング内に挿入された多数の透析用中空糸膜
からなる中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ノ
１ウジングの両端部に液密に固定する隔壁と、前記ノ〜
ウジングの両端部付近にそれぞれ設けられ、前記中空糸
膜の外面と前記ハウジングの内面と隔壁とにより形成さ
れる空間に連通ずる透析液流入口および透析液流出口と
、前記ハウジングの両端部にそれぞれ取り付けられた血
液流入口および血液流出口とを有する中空糸膜型人工透
析器において、前記隔壁と接触する部分の透析用中空糸
膜は、隔壁と接触しない他の部分に比して、実質的に水
分を吸収しにくい部分となっているので、隔壁に接触す
る部分の透析用中空糸膜は、ブライミング時における生
理食塩水、さらに血液に接触しても、その部分の中空糸
膜は、水を含浸しないので、中空糸膜の肉厚の膨張が起
こらず、当初のままの内径を維持でき、隔壁部分に接触
している中空糸膜の内径が変化せず、隔壁部分において
、血液の流れが悪くなり、血栓の発生、目詰まり、残血
を起こすこと、および透析器の圧力損失の増加を招くこ
とを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中空糸膜型液体処理器を中空糸膜型人
工透析器に応用した一実施例の一部断面図であり、第２
図は、第１図に示した中空糸膜型人工透析器の隔壁部分
の拡大断面図であり、第３図は、本発明の中空糸膜型液
体処理器の他の実施例の血液ボート部の拡大断面図であ
る。第４図は、本発明の実験に用いた体外循環実験回路
の概略図であり、第５図は、本発明の実験における中空
糸膜型人工透析器前後の圧力差の変化を示す図であり、
第６図は、従来の中空糸膜型人工透析器の隔壁部の拡大
断面図、第７図は、従来の中空糸膜型人工透析器に血液
および透析液を流したときの隔壁部の状態を示す拡大断
面である。１・・・・・中空糸膜型人工透析器、２・・・・・ハウジング、３・・・・・透析用中空糸膜
、４・・・・・疎水性樹脂、５，６・・・隔壁第　　１
　１１！１２）躬

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ハウジングと、該ハウジング内に挿入された多数
の液体処理用中空糸膜からなる中空糸膜束と、該中空糸
膜束の両端部を前記ハウジングの両端部に液密に固定す
る隔壁と、前記ハウジングの両端部付近にそれぞれ設け
られ、前記中空糸膜の外面と前記ハウジングの内面と隔
壁とにより形成される空間に連通する第１の液体流入口
および流出口と、前記ハウジングの両端部にそれぞれ取
り付けられた第２の液体流入口および流出口とを有する
中空糸膜型液体処理器であって、前記中空糸膜は前記隔
壁と接触する部分が水分と接触したときに膨潤しにくい
部分となっていることを特徴とする中空糸膜型液体処理
器。
（２）前記中空糸膜は、透析用中空糸膜である請求項１
に記載の中空糸膜型液体処理器。
（３）前記中空糸膜の前記隔壁と接触する部分は、該中
空糸膜が有する極性基、または該中空糸膜が含有する物
質が有する極性基と反応する反応性基を有する物質によ
り処理されている請求項１または２に記載の中空糸膜型
液体処理器。
（４）前記中空糸膜が有する極性基または該中空糸膜が
含有する物質が有する極性基は、水酸基、アミノ基、カ
ルボキシル基のいずれかである請求項３に記載の中空糸
膜型液体処理器。
（５）前記反応性基は、イソシアネート基、エポキシ基
、チオシアネート基、酸クロリド基、アルデヒド基のい
ずれかである請求項３または４に記載の中空糸膜型液体
処理器。
（６）ハウジングと、該ハウジング内に挿入された多数
の液体処理用中空糸膜からなる中空糸膜束と、該中空糸
膜束の両端部を前記ハウジングの両端部に液密に固定す
る隔壁と、前記ハウジングの両端部付近にそれぞれ設け
られ、前記中空糸膜の外面と前記ハウジングの内面と隔
壁とにより形成される空間に連通する第１の液体流入口
および流出口と、前記ハウジングの両端部にそれぞれ取
り付けられた第２の液体流入口および流出口とを有する
中空糸膜型液体処理器であって、前記隔壁と接触する部
分の中空糸膜は、隔壁と接触しない他の部分に比して、
実質的に水分を吸収しにくい部分となっていることを特
徴とする中空糸膜型液体処理器。
（７）ハウジングと、該ハウジング内に挿入された多数
の透析用中空糸膜からなる中空糸膜束と、該中空糸膜束
の両端部を前記ハウジングの両端部に液密に固定する隔
壁と、前記ハウジングの両端部付近にそれぞれ設けられ
、前記中空糸膜の外面と前記ハウジングの内面と隔壁と
により形成される空間に連通する透析液流入口および透
析流出口と、前記ハウジングの両端部にそれぞれ取り付
けられた血液流入口および血液流出口とを有する中空糸
膜型人工透析器であって、前記隔壁と接触する部分の透
析用中空糸膜は、隔壁と接触しない他の部分に比して、
実質的に水分を吸収しにくい部分となっていることを特
徴とする中空糸膜型人工透析器。
（８）前記透析用中空糸膜は、親水性透析用中空糸膜で
ある請求項７に記載の中空糸膜型人工透析器。
（９）前記隔壁と接触する部分の透析用中空糸膜は、該
部分の中空部の内表面および隔壁表面に位置する端面が
、疎水性表面となっているものである請求項７または８
に記載の中空糸膜型人工透析器。