JPH0217181B2 - - Google Patents

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JPH0217181B2
JPH0217181B2 JP61187487A JP18748786A JPH0217181B2 JP H0217181 B2 JPH0217181 B2 JP H0217181B2 JP 61187487 A JP61187487 A JP 61187487A JP 18748786 A JP18748786 A JP 18748786A JP H0217181 B2 JPH0217181 B2 JP H0217181B2
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JP
Japan
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blood
header
hollow fiber
hollow fibers
port wall
Prior art date
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JP61187487A
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English (en)
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JPS6343672A (ja
Inventor
Susumu Yoshikawa
Yasushi Fukumura
Masaru Mya
Ichiro Kawada
Akinori Sueoka
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は改良された血液入口ヘツダを有する中
空繊維型血液処理装置に関するものである。 (従来の技術) 従来より中空繊維を用いた血液処理装置は、血
液透析装置、人工肝臓装置、血液濾過装置、血漿
分離装置、あるいは人工肺装置として広く用いら
れている。 このような血液処理装置(血液濾過装置)とし
て、通常第4図に示すような血液導入出口が軸対
称位置に設けられた装置が用いられている。 第4図において、1aは血液を中空繊維5の内
部に導き、かつ外部と隔離するための断面が円形
の血液入口ヘツダであり、血液はヘツダの上部に
設けた血液導入口20aよりヘツダ内に導入され
る。1bは中空繊維の内部を通過した血液を集合
させて血液導出口20bより導出するための断面
が円形の血液出口ヘツダである。2は血液の入口
及び出口ヘツダ1a,1bをパツキン12を介し
て、中空繊維束を固定する隔壁6に密着させるた
めの固定キヤツプである。ハウジング3は通常円
筒形であつて透明で硬質の合成樹脂(ポリプロピ
レン、ポリカーボネートなど)で作られ、その内
部には数百〜数万本程度の中空繊維5が充填され
ている。またこのハウジング3には、濾液導出口
4が設けられている。中空繊維5は、ハウジング
3内に多数本充填され、その両端はポリウレタン
樹脂などの血液適合性に優れた隔壁6で液密に固
定され、しかも中空繊維5の内部はヘツダ1a,
1bに設けられた空間と連通している。血液は血
液入口ヘツダ1aの血液導入口20aより装置内
に導入され中空繊維の壁膜を介して血液中の有害
物質をハウジング3の内部に排出した後、血液出
口ヘツダ1bの血液導出口2を経由して体内にも
どされる。一方ハウジング3の内部に排出された
有害物質は導出口4から外部へとり出される。 また、最近、各中空繊維に均一に血液を導入す
るために血液入口ヘツダに設けられた空間に接線
方向から血液を導入する血液処理装置が提案され
ている(特公昭60−5308号、特開昭57−86361号
など)。第5図は、かかる装置の例であり、図中
共通のものは第1図と同一番号が付されている。
この装置では血液は血液入口ヘツダ1aの外部か
ら内部へ向けて接線方向に開口した血液導入口2
0aより導入されヘツダ内に設けられた空間の上
端の内壁面に沿つてラセン状に設けられた血液誘
導路10にそつて旋回しながら下降し、中空繊維
束の切断面の外周部に達し、次いで中心に向かう
ラセン流となつて切断面から各中空繊維内部に導
入されるようになつている。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の血液処理装置
には次のような欠点があり、特にヘパリンのよう
な抗血液凝固剤を全く使用しないか、あるいは使
用量を減らした血液透析(ノンヘパあるいは減ヘ
パ透析)や、持続的血液濾過(CAVH)、体外循
環肺補助(ECMO)などの数日におよぶ長期使
用の場合においては実用上種々の問題がある。す
なわち、第4図に示す血液処理装置では構造上、
血液導入口20aより導入された血液は、まず中
空繊維の端面中央部に衝突し、次いで外周部の中
空繊維へ分散される。従つて、ヘツダの内部の空
間を流れる血液の速度は、血液の導入口の直下付
近では大きく、周辺に向うに従つて小さくなる。
その結果、ヘツダの空間内で血液のよどみを生
じ、またヘツダに設けられた空間の周辺部では、
血液が停滞する恐れがある。そのため血液処理装
置としての性能が低下し、しかも返血する際に、
返血速度が中央部と周辺部で異なるため、周辺部
に近い中空繊維の内部や、血液がよどみをつくつ
た領域に残血現象を起こす。一方、第5図に示す
装置では、中空繊維の切断面において相対的に広
い面積を占める外周部に対して接線方向から血液
が導かれ、その後、ラセン流路の厚みが漸減する
ために外周部と内周部の血液繊維内部への血液流
入速度は第4図に示す装置よりは均一に保たれ、
かつ、切断面に対して平行な血流速度も大きな値
を取り得る。しかし、ヘツダに設けられた空間で
の血液の流れは、固定された流路でないため、ラ
セン流路をとるものの、血液の流れそのものは円
運動であるため遠心力により密度の高い血球成分
などは、中心部へは到達せず、ヘツダ内の血液の
流れを全体的に捉えるとむしろ中心部は流れが遅
く血液のよどみが生じ血栓の発生の原因になる。
またハウジングに収容された中空繊維の分布状態
や、中空繊維の切断面の起伏、ヘツダの血液との
接触面の起伏の状態によつてかえつて部分的なう
ず流と、それに伴う血栓形成および気泡の滞留を
起し易く、しかもヘツダがかさ高くなるため血液
充填量が増加するなどの問題があつた。 (問題点を解決するための手段) 従つて、本発明の目的は気泡の滞留や血栓、血
餅の発生が少なく、長時間連続使用しても中空繊
維の閉塞が起こらないような血液入口ヘツダを有
する血液処理装置を提供することにある。 すなわち本発明は、一端に血液入口ヘツダと、
他端に血液出口ヘツダを備えた筒状ハウジング内
にリング状に多数の中空繊維束が収容された中空
繊維型血液処理装置であつて、該血液入口ヘツダ
の内部に頂部が扁平状に形成された円錐状のポー
ト壁を設け、かつ該ポート壁の外部に向けて接線
方向に開口する血液導入口を設けるとともに、該
円錐状ポート壁の扁平な頂部を、リング状に形成
された中空繊維束切断面の中空繊維の存在しない
中心部に当接させたことを特徴とする中空繊維型
血液処理装置である。 (作用) 本発明の血液処理装置は、血液入口ヘツダの内
部に頂部が扁平状に形成された円錐状のポート壁
が設けられ、かつ該扁平状の頂部が中空繊維束切
断面の中空繊維の存在しない中心部に当接するた
め、血液導入口からヘツダ内に設けられた空間に
導かれた血液は、該空間を円周方向に環状に回り
つつ、中空繊維束の切断面上、すなわち中空繊維
の内部に導入される。該円錐状のポート壁の頂部
が扁平状に形成されているので、血液はかかる部
分(通常はヘツダ内中心部)に流れることがなく
中心部でのよどみの原因を生じさせない。また、
その際血液圧は各中空繊維切断面上に均一に加わ
るので、血液は一様に中空繊維内部に導入され
る。そのため、中空繊維束の開口端面内における
気泡の滞留や血栓形成の原因となるよどみ、血小
板の粘着の抑止や、中空糸の閉塞を解消できるも
のと推定される。 (実施例) 次に本発明の血液処理装置の一実施例を図面に
よつて説明する。第1図は本発明装置の一部断面
図、第2図は血液入口ヘツダ1aの他の例を示す
断面図であり、図中共通のものは第4図と同一番
号が付されている。また、第3図は血液入口ヘツ
ダを拡大した斜視図である。第1図の装置はヘツ
ダ部分を中心とした構造に特徴がある。本発明装
置では血液入口ヘツダ1aの血液導入口20aよ
り導入された血液は、ヘツダ内の空間の外周部の
接線方向から導入される。第1図〜第3図に示す
ように、血液入口ヘツダの内部に頂部が扁平状に
形成された円錐状のポート壁が設けられ、該扁平
状の頂部7がリング状に形成された中空繊維束の
切断面の中空繊維の存在しない中心部に当接する
ため、血液導入口20aよりヘツダ内に入された
血液はポート壁の傾斜によりラセン流かつ環状流
となつてポート内を回りながら中空繊維内部に導
入される。従つて各中空繊維にはほぼ均一に血液
が導入される。 また血液出口ヘツダ1bも入口ヘツダ1aと同
様に、血液導出口20bをヘツダの接線方向に設
けると、装置の長さ方向の寸法を小とすることが
できるので、コンパクトになり、望ましい。その
際には血液出口ヘツダ16の内部には円錐状のポ
ート壁を設けないほうが好ましい。 またハウジング内に収容される中空繊維束の切
断面には、上記血液入口ポートの内部に形成され
た円錐状ポート壁の扁平状の頂部が当接するた
め、中空繊維をリング状に配置して、該扁平状の
頂部が当接する領域に中空繊維を存在させないよ
うにする必要がある。 次に本発明装置と従来装置との性能の比較を行
う。 本発明装置として血液入口ヘツダに第1図に示
すような円錐状のポート壁を有するものを用い
た。また血液出口ヘツダには円錐状ポート壁のな
いものを用いた。一方、従来装置として第4図と
第5図に示す装置を用いた。(内径235μmのポリ
スルホン膜を使用、中空糸本数4300本、有効膜面
積0.5m2) 上記各血液処理装置に牛新鮮血(ヘマトクリツ
ト値38%、全蛋白質濃度6g/dl)を用い、血液
流速200ml/min、膜間圧力差100mmHgの条件で
血液濾過試験を行つた。8時間血液濾過後の限外
濾過量および返血後の残血本数について測定した
結果を表1に示す。
【表】 以上の結果から、本発明の装置は従来装置に比
較して、限外濾過量は多く、また残血本数は極度
に少ないことが明らかである。さらに、肉眼での
観察の結果、本発明の血液処理装置ではヘツダに
導入された血液が、ほぼ均一に各中空繊維に導入
されていることが確認された。 従つて、本発明の血液処理装置は長時間連続し
て使用される体外循環肺補助や持続的血液濾過、
あるいは減ヘパリン透析などに好適に用いられ
る。 (発明の効果) 以上のように、本発明の血液処理装置は、血液
入口ヘツダの内部に頂部が扁平状に形成された円
錐状ポート壁が設けられ、該扁平状の頂部がリン
グ状に配置された中空繊維束の切断面の中空繊維
の存在しない中心部に当接させるため中空繊維束
の開口端面に平行な血液速度を好適に維持するこ
とができる。かかる構造は中空繊維内部への血液
流入速度に与える影響を少なくすることができ、
従つて、本発明の血液処理装置においては、ほぼ
均一な流入速度が得られるため、ヘツダ内空間で
の気泡の滞留、血栓や血餅の発生の抑止効果が強
く発現し、従来装置では不可能だつた、長時間連
続使用や、ノンヘパ、減ヘパ透析が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の血液処理装置の一例を示す一
部断面図であり、第2図は別の実施例を示すヘツ
ダの断面図であり、第3図は本発明の一実施例の
ヘツダ部形状を拡大した斜視図であり、第4図及
び第5図は従来の血液処理装置の一部断面図であ
る。 1a,1b……血液入口、出口ヘツダ、2……
固定キヤツプ、3……ハウジング、4……濾液導
出口、5……中空繊維、6……隔壁、7……扁平
状の頂部、8……ヘツダ内空間。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一端に血液入口ヘツダと、他端に血液出口ヘ
    ツダを備えた筒状ハウジング内にリング状に多数
    の中空繊維が収容された中空繊維型血液処理装置
    であつて、該血液入口ヘツダの内部に頂部が扁平
    状に形成された円錐状のポート壁を設け、かつ該
    ポート壁の端部に外部に向けて接線方向に開口す
    る血液導入口を設けるとともに、該円錐状ポート
    壁の扁平な頂部をリング状に配置された中空繊維
    束切断面の中空繊維の存在しない中心部に当接さ
    せたことを特徴とする中空繊維型血液処理装置。
JP18748786A 1986-08-08 1986-08-08 中空繊維型血液処理装置 Granted JPS6343672A (ja)

Priority Applications (1)

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JP18748786A JPS6343672A (ja) 1986-08-08 1986-08-08 中空繊維型血液処理装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP18748786A JPS6343672A (ja) 1986-08-08 1986-08-08 中空繊維型血液処理装置

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JPS6343672A JPS6343672A (ja) 1988-02-24
JPH0217181B2 true JPH0217181B2 (ja) 1990-04-19

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JP18748786A Granted JPS6343672A (ja) 1986-08-08 1986-08-08 中空繊維型血液処理装置

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BR112012005733A2 (pt) * 2009-09-14 2017-05-30 Univ Columbia métodos de canal de fluido de filtro de sangue, dispositivos e sistemas.

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