JPH01310668A - 中空糸型血液浄化装置 - Google Patents
中空糸型血液浄化装置Info
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- JPH01310668A JPH01310668A JP63142621A JP14262188A JPH01310668A JP H01310668 A JPH01310668 A JP H01310668A JP 63142621 A JP63142621 A JP 63142621A JP 14262188 A JP14262188 A JP 14262188A JP H01310668 A JPH01310668 A JP H01310668A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/08—Hollow fibre membranes
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
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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。
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〕
この発明は血液浄化装置に関し、さらに詳しくはバック
フィルトレージョンを防止して血液を透析浄化させる血
液浄化装置に関するものである。
フィルトレージョンを防止して血液を透析浄化させる血
液浄化装置に関するものである。
[従来の技術および
発明か解決しようとする:a題]
第1図は血液を透析濾過して浄化させる血液浄化装置の
説明図であり、図において(2)は円筒状のハウジング
、(4)はこのハウジング内に装填された中空繊維束、
(6a)、(6b)はこの中空繊維束の両端部をハウジ
ング(2)の両端部に支持させる一対の支持体、(8a
)、(8b)はハウジング(2)の両端部を被覆するキ
ャップである。
説明図であり、図において(2)は円筒状のハウジング
、(4)はこのハウジング内に装填された中空繊維束、
(6a)、(6b)はこの中空繊維束の両端部をハウジ
ング(2)の両端部に支持させる一対の支持体、(8a
)、(8b)はハウジング(2)の両端部を被覆するキ
ャップである。
ハウシング(2)の側部で一方の端部近傍には透析液導
入用の透析液導入口(10a)が突出して形成され、他
方の端部近傍には透析液排出用の透析液排出口(10b
)か突出して形成されている。
入用の透析液導入口(10a)が突出して形成され、他
方の端部近傍には透析液排出用の透析液排出口(10b
)か突出して形成されている。
支持体(6)は合成樹脂からなり、ハウジング(2)と
略同径で厚味のある円盤状を成しており。
略同径で厚味のある円盤状を成しており。
中空繊維束(4)の両端部を一体に固めるようにして形
成されている。中空繊維束(4)の両端部は支持体(6
)の外側面に露出している。
成されている。中空繊維束(4)の両端部は支持体(6
)の外側面に露出している。
キャップ(13a) 、 (8b)の一方(8a)には
血液導入用の血液導入口(12a)が突出して形成され
、他方(8b)には血液排出用の血液排出口(12b)
が突出して形成されている。
血液導入用の血液導入口(12a)が突出して形成され
、他方(8b)には血液排出用の血液排出口(12b)
が突出して形成されている。
血液は、矢印Aに示すように、血液導入口(+Za)か
らキャップ(8a)内の空間、すなわち、キャップ(8
a)と支持体(6a)とが形成する空間内に入り、中空
繊維束(4)の中空繊維(4n)の中を通り、キャップ
(8b)内の空間、すなわち支持体(6b)とキャップ
(8b)とが形成する空間内に入り、矢印Bに示すよう
に、血液排出口(12b)から排出される。また、透析
液は、矢印Cに示すように、透析液導入口(10a)か
らハウジング(2)内に入り、中空繊維束(4)の中空
繊維(4n)の外側を、透析される血液とは逆の方向に
流れ、矢印りに示すように、透析液排出口(tab)か
ら排出される。中空繊!l (4n)の中における血液
中の老排物は中空繊維(4n)の壁を介して外の透析液
中へ透析されて移動する。
らキャップ(8a)内の空間、すなわち、キャップ(8
a)と支持体(6a)とが形成する空間内に入り、中空
繊維束(4)の中空繊維(4n)の中を通り、キャップ
(8b)内の空間、すなわち支持体(6b)とキャップ
(8b)とが形成する空間内に入り、矢印Bに示すよう
に、血液排出口(12b)から排出される。また、透析
液は、矢印Cに示すように、透析液導入口(10a)か
らハウジング(2)内に入り、中空繊維束(4)の中空
繊維(4n)の外側を、透析される血液とは逆の方向に
流れ、矢印りに示すように、透析液排出口(tab)か
ら排出される。中空繊!l (4n)の中における血液
中の老排物は中空繊維(4n)の壁を介して外の透析液
中へ透析されて移動する。
ここて、一般に、中空am誰としては分子量が100〜
200の物質除去を主眼にしたものが用いられているの
で、長期透析をした場合は、この中空繊維では除去でき
ない物質がたまり、患者は合併症、例えば透析アミロイ
ド症を起すことかある。
200の物質除去を主眼にしたものが用いられているの
で、長期透析をした場合は、この中空繊維では除去でき
ない物質がたまり、患者は合併症、例えば透析アミロイ
ド症を起すことかある。
この透析アミロイド症の原因物質としてはβ2ミクログ
ロブリンか考えられている。そして、このβ2ミクログ
ロブリンは分子量がH800の高分子量の物質であるの
て、従来からある通常の透析膜のポアサイズである30
〜40オングストロ一ム程度では前記β2ミクログロブ
リンを除去することかできない、そこでこのポアサイズ
を大きくした高透析膜からなる中空繊維が提案されてお
り、最近では、ポアサイズを50〜60オングストロ一
ム以上にした中空繊維もできている。
ロブリンか考えられている。そして、このβ2ミクログ
ロブリンは分子量がH800の高分子量の物質であるの
て、従来からある通常の透析膜のポアサイズである30
〜40オングストロ一ム程度では前記β2ミクログロブ
リンを除去することかできない、そこでこのポアサイズ
を大きくした高透析膜からなる中空繊維が提案されてお
り、最近では、ポアサイズを50〜60オングストロ一
ム以上にした中空繊維もできている。
そこで、上記のような高透析(high flux)膜
を使用して血液の浄化を行なう場合は、ポアサイズに比
例して水の除去性能(以下、UFRと称する。)か大き
くなり、通常の透析膜のUFRが10m立/hr・■s
Hg−ゴ以下であるのに対し、高透析膜ではlom立/
hr・寵■Hg−rn’以上に高くなり。
を使用して血液の浄化を行なう場合は、ポアサイズに比
例して水の除去性能(以下、UFRと称する。)か大き
くなり、通常の透析膜のUFRが10m立/hr・■s
Hg−ゴ以下であるのに対し、高透析膜ではlom立/
hr・寵■Hg−rn’以上に高くなり。
高分子酸物質の除去性能を高めれば高める程UFRも高
くなる(場合によっては20mf/hr・霧層Hg−ゴ
以上)。
くなる(場合によっては20mf/hr・霧層Hg−ゴ
以上)。
従来の透析治療においては、透析患者の一般的除水量は
一回の治療でせいぜい1〜4文程度である。この除水1
か4〜5時間かけて患者の血液から除去される。したか
りて、除水速度は、1時間当たり250〜1,000
mlである。
一回の治療でせいぜい1〜4文程度である。この除水1
か4〜5時間かけて患者の血液から除去される。したか
りて、除水速度は、1時間当たり250〜1,000
mlである。
ところが、通常の透析器においては、患者の静賑圧およ
び血液回路の流路抵抗により自然圧として50〜100
mmH(の除水圧が掛かっている。そこで、たとえば、
20m交/hr**mHg−ゴ以上のUFR性能を持つ
透析器を使用すると、自然圧のみで1,000〜2.0
00m文/時1■の除水速度で除水されてしまうことに
なる。このような不都合をなくするために、近時、除水
コントローラ装置を装備した血液浄化装置が開発され、
市記高透析膜を使用することによって除水量を容易に制
御することがてきるようになった。
び血液回路の流路抵抗により自然圧として50〜100
mmH(の除水圧が掛かっている。そこで、たとえば、
20m交/hr**mHg−ゴ以上のUFR性能を持つ
透析器を使用すると、自然圧のみで1,000〜2.0
00m文/時1■の除水速度で除水されてしまうことに
なる。このような不都合をなくするために、近時、除水
コントローラ装置を装備した血液浄化装置が開発され、
市記高透析膜を使用することによって除水量を容易に制
御することがてきるようになった。
しかしなから、除水コントローラを使用する場合、高透
析膜の中空繊維内において、血液導入側と出目側との圧
力損失が血液200 m i/分の流速で30〜50m
mHg程度に必ずあるから、除水量を制御すると、血液
の出口側付近で、透析液が血液側に浸入する逆濾過(バ
ックフィルトレージョン)か発生するとの問題点かあっ
た。
析膜の中空繊維内において、血液導入側と出目側との圧
力損失が血液200 m i/分の流速で30〜50m
mHg程度に必ずあるから、除水量を制御すると、血液
の出口側付近で、透析液が血液側に浸入する逆濾過(バ
ックフィルトレージョン)か発生するとの問題点かあっ
た。
以上のように、高透析膜を備えた血液浄化装置において
は、除水コントローラか必要であるばかりではなくバッ
クフィルトレージョンによる透析側の異物やパイロジエ
ンが血液に侵入する問題点かあった。
は、除水コントローラか必要であるばかりではなくバッ
クフィルトレージョンによる透析側の異物やパイロジエ
ンが血液に侵入する問題点かあった。
[課題を解決するための手段と作用]
この発明に係る血液浄化装置は、筒状ハウジング内に中
空m錐の東を装填した血液す化装置において、中空繊維
の血液導入側部分の濾過性能を大きくし、血液導出側部
分の濾過性能を小さくしたことにより上記問題点を解決
したものである。
空m錐の東を装填した血液す化装置において、中空繊維
の血液導入側部分の濾過性能を大きくし、血液導出側部
分の濾過性能を小さくしたことにより上記問題点を解決
したものである。
この発明における血液浄化装置の基本構成は第1図で説
明したものと同じである。
明したものと同じである。
たたし、中空線16 (4n)のボアの径は長平方向で
異なっている。すなわち、中空線m(4n)は、その血
液導入側部分のボアの径を大きく、血液導出側部分のボ
アの径を小さくなるように形成している。
異なっている。すなわち、中空線m(4n)は、その血
液導入側部分のボアの径を大きく、血液導出側部分のボ
アの径を小さくなるように形成している。
第3図はこの発明による透析状態を示す説明図てあり、
図において(4n)は中空繊維、(4a)はこの中空繊
維の壁を示す、中空繊維(4n)の壁(4a)から上は
透析液側、壁から下は血液側である。
図において(4n)は中空繊維、(4a)はこの中空繊
維の壁を示す、中空繊維(4n)の壁(4a)から上は
透析液側、壁から下は血液側である。
中空線!l (4n)内に血液を流し、中空線m (4
n)の外側に透析液を流して血液を透析すると、血液中
の老排物は中空線M (4n)の全ての場所において透
析液側に、たたし矢印Gに示すように血液導入側では多
く、血液排出側では少なく移動し、逆方向にはバックフ
ィルトレージョンを生じない。
n)の外側に透析液を流して血液を透析すると、血液中
の老排物は中空線M (4n)の全ての場所において透
析液側に、たたし矢印Gに示すように血液導入側では多
く、血液排出側では少なく移動し、逆方向にはバックフ
ィルトレージョンを生じない。
ここで、中空繊維のβ2ミクログロブリン(分子量11
,800)についての下記篩係数SCを、血液導入側で
0.2以上、血液導出側で0.2以下とすることか好ま
しい。
,800)についての下記篩係数SCを、血液導入側で
0.2以上、血液導出側で0.2以下とすることか好ま
しい。
前記篩係数が血液導入側で前記0.2よりも小さいと透
析時間内でのβ2ミクログロブリンの除大性能上不満足
であり、また、血液導出側で前記0.2を越えると、バ
ックフィルトレージョンか発生する傾向が大きくなる。
析時間内でのβ2ミクログロブリンの除大性能上不満足
であり、また、血液導出側で前記0.2を越えると、バ
ックフィルトレージョンか発生する傾向が大きくなる。
また、本発明における中空繊維は、前記篩係数を有する
と共にその水に対する限外濾過性能が血液導入側て5
m l / hrlmHg−は以上であるのが好ましい
。
と共にその水に対する限外濾過性能が血液導入側て5
m l / hrlmHg−は以上であるのが好ましい
。
限外濾過性能が5m見/hr1mHg−ゴ未満であると
、水の移動と共に大分子量物質が移動する量か少ないの
で、β2ミクログロブリンの除去性崗を高めることがで
きなくなることがある。
、水の移動と共に大分子量物質が移動する量か少ないの
で、β2ミクログロブリンの除去性崗を高めることがで
きなくなることがある。
中空m維としては、セルロース系中空繊維、ならびにポ
リメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ
エチルビニルアルコール、セルロースアセテート(ジア
セテート、トリアセテート)、ポリカーボネート、およ
びポリスルホンなどの合成高分子系中空繊維等を挙げる
ことかできる。
リメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ
エチルビニルアルコール、セルロースアセテート(ジア
セテート、トリアセテート)、ポリカーボネート、およ
びポリスルホンなどの合成高分子系中空繊維等を挙げる
ことかできる。
本発明の中空繊維は次のいずれかの方法で製造すること
かできる。
かできる。
■大孔径のボアを有する繊維束の下半分を熱処理する。
繊維束の下半分の部分のボアは熱により収縮して小孔径
のボアとなる。ここで、大孔径のボアを有する中空繊維
は、中空繊維を紡糸するときの製造原料の溶液濃度、凝
固温度等を適宜に設定することにより製造することがで
きる。
のボアとなる。ここで、大孔径のボアを有する中空繊維
は、中空繊維を紡糸するときの製造原料の溶液濃度、凝
固温度等を適宜に設定することにより製造することがで
きる。
■大孔径のボアを有する繊維束の下半分に湿度を与えた
後に乾燥する。乾燥するとセルロース系繊維は収縮し、
下半分の部分のボアは収縮して小孔径のボアとなる。こ
の場合、どの程度の湿度を与えるべきかは、−概に規定
することかできないが、通常、セルロース系繊維の中空
繊維においては、水蒸気にて1時間程度の処理をした後
に乾燥することによって容易にボアーを収縮させること
がてきる。
後に乾燥する。乾燥するとセルロース系繊維は収縮し、
下半分の部分のボアは収縮して小孔径のボアとなる。こ
の場合、どの程度の湿度を与えるべきかは、−概に規定
することかできないが、通常、セルロース系繊維の中空
繊維においては、水蒸気にて1時間程度の処理をした後
に乾燥することによって容易にボアーを収縮させること
がてきる。
Q)セルロース系繊維束の上半分をグリセリンに含浸す
る。その後、この中空繊維束を熱処理する。グリセリン
の存在により、この熱処理を行なってもボアが維持され
、下半分の部分のボアは収縮して小孔径のボアとなる。
る。その後、この中空繊維束を熱処理する。グリセリン
の存在により、この熱処理を行なってもボアが維持され
、下半分の部分のボアは収縮して小孔径のボアとなる。
[実施例]
次のようにして中空繊維を製造した。
high目UXタイプのセルロース系中空繊!i束の下
側半分を40%グリセリン溶液中に1時間含浸した。そ
の後、前記セルロース系中空繊維を、グリセリン溶液に
浸漬した部分(八)と浸漬していない部分(B)とに二
分割した。前記部分(^)および(B)それぞれを用い
て1.0m”のモジュール(ダイヤライザー)2基を組
み立てた。このモジュールそれぞれを121 ’Cに加
熱しなから30分かけて蒸気滅菌を行なった。
側半分を40%グリセリン溶液中に1時間含浸した。そ
の後、前記セルロース系中空繊維を、グリセリン溶液に
浸漬した部分(八)と浸漬していない部分(B)とに二
分割した。前記部分(^)および(B)それぞれを用い
て1.0m”のモジュール(ダイヤライザー)2基を組
み立てた。このモジュールそれぞれを121 ’Cに加
熱しなから30分かけて蒸気滅菌を行なった。
分子if 2500のチトクロームCを使用したin
viLro試験の結果、血液導入側に相当する前記部分
(^)である中空繊維の篩係数は0.6であり、血液導
出側に相当する前記部分(B)である中空繊維の篩係数
は0.1であった。
viLro試験の結果、血液導入側に相当する前記部分
(^)である中空繊維の篩係数は0.6であり、血液導
出側に相当する前記部分(B)である中空繊維の篩係数
は0.1であった。
また、限外濾過性能は、血液導入側に相当する前記部分
(A)である中空繊維につき、18m1/hr・−■)
Ig−rn’であった。
(A)である中空繊維につき、18m1/hr・−■)
Ig−rn’であった。
萌記二分割前のセルロース系中空繊維を使用して組み立
てたモジュールについての篩係数は0゜56であり、限
外濾過性能は9.6m見/hr・■−Hg−ばてあった
。
てたモジュールについての篩係数は0゜56であり、限
外濾過性能は9.6m見/hr・■−Hg−ばてあった
。
なお、比較試験として、前記high fluxタイプ
のセルロース系中空繊維束の全体を40%グリセリン溶
液に侵漬し、その後前記と同様の条件の蒸気滅菌を行な
って1.om”のモジュールを得た。
のセルロース系中空繊維束の全体を40%グリセリン溶
液に侵漬し、その後前記と同様の条件の蒸気滅菌を行な
って1.om”のモジュールを得た。
このモジュールにおける中空繊維の篩係数は。
血液導入側および血液排出側で0.6であり、限外濾過
係数は18m1/hr・■mHg−ゴであった。
係数は18m1/hr・■mHg−ゴであった。
以上のように、この実施例によると、チトクロームの篩
係数を殆ど低下させずに限外濾過係数を約半分にするこ
とかできた。
係数を殆ど低下させずに限外濾過係数を約半分にするこ
とかできた。
[発明の効果]
この発明は以上のように構成したので次のような優れた
効果を奏することができる。
効果を奏することができる。
まず、透析中に透析液が血液に混入(back fil
Lration) L/ない、すなわち、全体モジュー
ルとしてUFRを下げられるので、除水量設定を低くし
てもバックフィルトレージョンの危険が少なく、しかも
β2ミクログロブリンの除去性能は殆ど低下しない。
Lration) L/ない、すなわち、全体モジュー
ルとしてUFRを下げられるので、除水量設定を低くし
てもバックフィルトレージョンの危険が少なく、しかも
β2ミクログロブリンの除去性能は殆ど低下しない。
また、透析膜或は透析量によっては除水コントローラを
不要にすることかできる。すなわち、UFRを下げられ
るので、場合によっては除水コントローラ付装置かなく
とも使用することができ、しかも低分子fit物質の性
能もほとんど低下しない。
不要にすることかできる。すなわち、UFRを下げられ
るので、場合によっては除水コントローラ付装置かなく
とも使用することができ、しかも低分子fit物質の性
能もほとんど低下しない。
第1図は血液浄化装置の説明図、第2図は従来の血液浄
化装置の透析状態を示す説明図、第3図はこの発明の透
析状態を示す説明図である。 (2)・・・・・・・・・・・・ハウジング、(4)
−−−−−−−−−・・・中空繊維束、(4a)・・・
・・・・・・・・・壁部、 (4n)・・・・・・・・
・・・・中空繊維、(6a)、(6b) =−=””支
持体、 (8a)、(8b) −−−−−−・・・・・
・キャップ、(10a)・・・・・・・・・・・・透析
液導入口、(t o b ) −−−−−−−−−−”
透析液排出口、(12a) −”””””血液導入口、
(xzb)・・・・・・・・・・・・血液排出口特許出
願人 日機装株式会社1 代理人 弁理士 福相 心構・、・ 。 手続補正書 l 事件の表示 昭和63年特許願第142621号 住所 東京都渋谷区恵比寿3丁目43番2号名称
日機装株式会社 代表者 鉛末 勲 4 代理人 住所 東京都新宿区西新宿八丁目9番5号補正
する。 6 補正により増加する請求項の数 07 補正の対
象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄8 補正の内
容 (1) 明細書の第2ページ、下から1行目に記載の
「支持体(B)」を「支持体(8a)、(8b) Jに
代えて補正する。 (2) 明細書の第3ページ、第3行から第4行に記
載の「支持体(8)」を「支持体(8a)、(8b)
Jに代えて補正する。 −以上一
化装置の透析状態を示す説明図、第3図はこの発明の透
析状態を示す説明図である。 (2)・・・・・・・・・・・・ハウジング、(4)
−−−−−−−−−・・・中空繊維束、(4a)・・・
・・・・・・・・・壁部、 (4n)・・・・・・・・
・・・・中空繊維、(6a)、(6b) =−=””支
持体、 (8a)、(8b) −−−−−−・・・・・
・キャップ、(10a)・・・・・・・・・・・・透析
液導入口、(t o b ) −−−−−−−−−−”
透析液排出口、(12a) −”””””血液導入口、
(xzb)・・・・・・・・・・・・血液排出口特許出
願人 日機装株式会社1 代理人 弁理士 福相 心構・、・ 。 手続補正書 l 事件の表示 昭和63年特許願第142621号 住所 東京都渋谷区恵比寿3丁目43番2号名称
日機装株式会社 代表者 鉛末 勲 4 代理人 住所 東京都新宿区西新宿八丁目9番5号補正
する。 6 補正により増加する請求項の数 07 補正の対
象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄8 補正の内
容 (1) 明細書の第2ページ、下から1行目に記載の
「支持体(B)」を「支持体(8a)、(8b) Jに
代えて補正する。 (2) 明細書の第3ページ、第3行から第4行に記
載の「支持体(8)」を「支持体(8a)、(8b)
Jに代えて補正する。 −以上一
Claims (3)
- (1)筒状ハウジング内に中空繊維の束を装填してなる
血液浄化装置において、中空繊維の血液導入側部分の濾
過性能を大きくし、血液導出側部分の濾過性能を小さく
したことを特徴とする血液浄化装置 - (2)前記中空繊維のβ_2ミクログロブリンについて
の篩係数(SC)が、血液導入側で0.2以上、血液導
出側で0.2未満としてなる前記請求項1に記載の血液
浄化装置 SC=濾液側溶質濃度/血液側の溶質濃度 - (3)前記中空繊維の水に対する限外濾過性能を血液導
入側で5ml/hr・mmHg・m^2以上にしてなる
前記請求項1に記載の血液浄化装置
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142621A JPH01310668A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 中空糸型血液浄化装置 |
| DE68910587T DE68910587T2 (de) | 1988-06-09 | 1989-06-08 | Hohlfaser-Blutreinigungsvorrichtung. |
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