JPH0412986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、血液中の白血球成分を除去するため
の血液処理装置に関する。さらに詳しくは、血液
中より白血球濃縮成分を取り出し、処理すること
により、血液中よりリンパ球を含む白血球を安全
かつ効果的に除去できる血液処理装置に関する。

近年、いわゆる人工臓器の著しい発展に伴な
い、体外循環により体外に取り出した血液を透析
処理、分別処理もしくは吸着処理などの操作を施
こす治療法が実用化され、腎臓や肝臓の機能を代
替するのみでなく、免疫反応が深く関与している
ことが明らかな慢性関節リウマチや全身性エリテ
マトーデスなどの膠原病、自己免疫疾患、アレル
ギー疾患もしくは悪性腫瘍などにも応用されるよ
うになり、ますますその治療法の重要性が認識さ
れるようになつてきた。

しかしながら、免疫反応の関与した疾患に対す
る従来の体外循環技術においては、免疫グロブリ
ンおよびその会合体、免疫複合体もしくは寒冷凝
集体など、異常な免疫反応にもとづいて生成する
物質を除去するのみであつて、異常な免疫反応を
是正するといつた効果を有するものではなかつ
た。

一方、近年の免疫学の進歩では、こうした免疫
反応の主たる荷い手は、血液中に微量存在する白
血球、なかでもリンパ球であることが明らかとな
り、白血球を大量に除去する治療法が提唱され、
胸管ドレナージが施行されたが、感染の危険が大
きく、また繰り返しの施行がむづかしいといつた
問題があり、その点を改善するために、血液中よ
り白血球を頻回取り除くことが強く要望されてい
た。

血液中より白血球を分離するための分離器とし
て、白血球除去フイルターが知られているが、こ
れは白血球分画の中でも粘着性が比較的強い顆粒
球・単球のみが捕集され、粘着性が比較的弱いリ
ンパ球を採取することはできなかつた。また捕集
の能力をあげた場合には、リンパ球と同時に血小
板が大量に捕集されるために、出血傾向の出現と
いつた副作用があり、頻回使用することはできな
かつた。

本発明者らは、上記の諸問題点を克服し、血液
中よりリンパ球を含む白血球を安全かつ効果的に
除去すべく、種々の検討の結果、血液中より白血
球濃縮成分を取出し、処理するという構想を得、
さらに数多くの実験を重ね、ついに本発明を完成
し、所期の目的を達成するに至つた。

すなわち、本発明は、血液中から白血球成分を
除去する血液処理装置において、血液導入手段と
処理血液導出手段の間に、白血球濃縮手段および
濃縮された白血球濃縮成分から白血球成分を除去
するための白血球分離手段とを有することを特徴
とする血液処理装置である。

次に、白血球成分の濃縮の好ましい実施方法に
ついて説明する。血液は血液成分〔赤血球、白血
球（顆粒球、リンパ球、単球）血小板〕と血漿成
分とから成り、重力場もしくは遠心力場におく
と、比重が大きいものより沈降し、通常の分離条
件において、下層よりおよそ赤血球層−顆粒球層
−リンパ球・単球層−多血小板血漿層とに分離さ
れる。ここで、白血球層（顆粒球層−リンパ球・
単球層）は通常バフイー・コート層とよばれる。
白血球のなかでは、顆粒球はリンパ球・単球に比
し、比重もしくは細胞の大きさが大きいために沈
降しやすく、ヒドロキシエチルスターチなどの赤
血球凝集剤を積極的に添加しない場合には、赤血
球層に混入する割合も大きい。そのために、通常
バフイー・コート層には免疫反応により強く関与
したリンパ球・単球が濃縮されやすい傾向にあ
る。このように血液を重力場もしくは遠心力場に
おいて、連続的もしくは間欠的に処理する通常の
血液成分分離技術にて、赤血球濃縮成分−白血球
濃縮成分−多血小板血漿成分とに分離したのち、
白血球濃縮成分を取出し、白血球分離手段にて処
理することにより、血小板の低下を最少限に抑
え、かつ感染防御にあづかる顆粒球より、免疫担
当細胞であるリンパ球・単球を、より高い割合で
処理できるといつた、より好ましい傾向を有す
る。

本発明における白血球濃縮成分とは、血液から
白血球成分を分取した結果、その分取液中に血液
中より白血球成分の濃度が相対的に増大したもの
をいい、分取手段によつてその濃度は多少変動す
る。本発明を実施する場合、この白血球濃度は、
好ましくは血液中における濃度に対しおよそ100
倍位とする。また、白血球成分とは、顆粒球、リ
ンパ球、単球を含むものをいう。

以下、図面に基いて本発明の血液処理装置を説
明する。

第１図および第２図は、本発明の血液処理装置
例の主要部を示す模式図である。第１図におい
て、血液７は血液導入手段１より白血球濃縮手段
２へ入り、白血球濃縮成分９を除いた血液成分、
すなわち、赤血球濃縮成分８と血漿成分１０、さ
らに白血球分離手段３を流通した白血球濃縮成分
９とは、それぞれ処理血液導出手段５より導出さ
れる。血液７は必要に応じて、血液導入手段１の
前もしくは血液導出手段５のあとにおかれたポン
プ６により送られる。第２図はそれぞれの血液成
分を混合手段４により混合し、粘度その他をもと
の血液と同等のレベルにもどした後、処理血液導
出手段５より導出するものであり、高粘度の赤血
球濃縮成分の移送距離を短かくすることができる
ため、溶血その他の好ましくない現象もおこりに
くい。また、血漿成分をすて、血漿の代替液を混
合手段に導入し、いわゆる血漿交換を併用するこ
とも可能である。ここで、混合手段は撹拌などに
より充分に混合できるものが望ましいが、処理血
液成分がそれぞれ合流する際に、流れの勢いで撹
拌される程度であつてもよい。なお、第１図およ
び第２図において、１１は処理白血球濃縮成分、
１２は処理血液を示す。

本発明の白血球分離手段は、分離材として合成
繊維、天然繊維等の繊維状物質、合成高分子ビー
ズ、ガラスビーズ等の球状物質、ポリウレタン発
泡体のような多孔体などを血液の出入口、入口を
有する容器内に納めて作成され、目的とする血液
を採取または除去する分離手段である。繊維状物
質を用いた白血球分離手段の構造について、その
例をあげて詳しく説明するために、第３図に具体
例の一つを示した。

分離材１３は円筒１４に充填され、円筒１４の
両端開口部には、周辺をリング１５で溶着固定し
たメツシユ１６が配設され、リング１５をはさん
で設けられたシリコンパツキング１７，１８で締
付けられることによつて固定されるようになつて
いる。そして、中央に白血球濃縮成分導出入管１
９を設けた蓋２０が前記メツシユ１６の外側から
被せられ、円筒１４の両端外周に螺着した締付リ
ング２１により、メツシユ１６と共に締付け固定
される。

分離材としては、10μm以下の繊維を用い、充
填密度0.1ｇ／cm²以上で詰めたものが望ましい。

ここで言う繊維の平均直径（Ｄcm）とは、一本
の繊維の重さ（ｘｇ）、長さ（ｙcm）、材料の密度
（ｐｇ／cm²）から、次式で定義されるものをいう。

なお、この場合、繊維の断面は円形のものを標
準とするが、断面が天然木綿繊維や人造繊維にみ
られる種々の非円形断面であつてもよい。

白血球分離手段は二つ以上あつてもよく、単
球、顆粒球を分離する分離手段とリンパ球を含む
白血球全体を分離する分離手段とを組合わせれ
ば、リンパ球および単球、顆粒球を各々単独に分
離することができる。

すなわち、単球、顆粒球のように繊維に対する
粘着しやすい白血球の場合は、繊維径が10〜
60μmの繊維を0.04〜0.4ｇ／cm²の充填密度で詰め
たものを、リンパ球を含めた白血球全体の場合、
直径10μm以下の繊維を0.04〜0.4ｇ／cm²で容器に
詰めたものを使用する。この繊維径の違いは、白
血球のうち単球、顆粒球とリンパ球では異物に対
する粘着力に差があることからきており、リンパ
球は粘着力が弱いため、繊維径が10μ以下でない
と捕捉率が非常に低くなつてしまう。より望まし
い分離手段の構成は、単球、顆粒球の分離を目的
とする白血球分離器の場合、繊維径が10から
30μmの繊維を0.05〜0.2ｇ／cm²の充填密度で詰め
たもの、リンパ球を含む白血球の分離を目的とす
る白血球分離手段の場合、繊維径が５〜8μmの繊
維を0.1〜0.18ｇ／cm²の充填密度で詰めたもので
ある。

繊維状物質以外の分離材についても、合成高分
子ビーズ、ガラスビーズ等の球状物質においては
粒径の大小、ポリウレタン発泡体のような多孔体
においては孔径の大小により、リンパ球と単球、
顆粒球の粘着を制御できる。

本発明の白血球濃縮手段は、連続的もしくは間
欠的に血液を容器内に導入し、血液を遠心力もし
くは重力の作用により沈降をおこさせる装置であ
れば、その構造、原理のいかんを問わずに使用で
きるが、一方より連続的に血液を導入し、一つも
しくは複数の薄い平板状の密閉容器内を充填しつ
つ流れたのち、他方より赤血球濃縮成分−白血球
濃縮成分−血漿成分とを個別に連続的に導出でき
る装置や摺動部を有しない連続遠心機が特に好ま
しく用いられる。たとえば、「完全な血液のオン
ラインのプラズマフエレエイシス」（ワイ・イト
ウ，ジエイ・サウドウ，アール・エル・ボウマ
ン；サイエンス（米国），189巻，999頁，1975年）
に記載されているような装置を用いることができ
る。すなわち、血液容器を含む回転体と回転体保
持具とからなり、可撓性のケーブルに沿つて、可
撓性の血液入口導管、少なくとも一つの可撓性の
血球濃縮血液出口導管および可撓性の血漿出口導
管を設け、その一端を回転軸に沿つて回転体に結
合し、途中部分は回転体を迂回させ、他端は前記
結合端の反対側において、回転軸に沿つて静止系
に結合させ、駆動装置により、回転体と回転体保
持具とを２：１の速度比にて回転させることによ
り該入口導管および出口導管とが容器に対して連
通可能に結合してなる構造の連続遠心分離機が用
いられる。

しかしながら、血液処理装置において、感染な
どの好ましくない副作用を防止するため、血液等
が接触する部分は使い捨て、あるいは交換式とす
ることが好ましいが、通常の装置は回転駆動手段
の構造が複雑で、血液容器などの交換が難かしな
つた。本発明者らは血液容器やこれと一体を成し
た流体通路等を一つのアツセンプリングとして装
置本体に容易に装着または脱着できるようにする
ことにより、上述の欠点を改良できた。すなわ
ち、血液容器を含む回転体を所定の回転軸線のま
わりに回転可能に装架し、容易に曲げることがで
き、かつ容易にねじることのできない可撓性のケ
ーブルの両端を、前記回転体の回転軸線上にほぼ
位置するように配置すると共に、その一端を回転
体とは反対側に向けて静止系に結合し、その途中
は回転体を迂回させ、その他端を前記静止系とは
反対側から回転体に向けて該回転体に結合し、前
記ケーブルに沿つて可撓性の血液入口導管と、少
なくとも一つの可撓性の血球濃縮血液出口導管お
よび可撓性の血漿出口導管を設け、該ケーブルの
途中部分を前記回転軸線のまわりに所定の回転数
で回転させる駆動手段とからなり、回転体は該ケ
ーブルの抗ねじり力により、前記所定回転数の２
倍の回転数で回転し、前記入口導管と出口導管と
が血液容器に対して連通可能に結合した構造の連
続遠心分離機がより好ましく使用できる。

本発明における血液導入手段は、シヤント、注
射針などの通常の採血器や貯血器などと連結でき
る部分であり、必要に応じて、その他の導管、コ
ツクやポンプなど併用することにより、血液を白
血球濃縮手段に導入することができる。処理血液
導出手段とは、シヤントや点滴セツトなどに連結
できる部分であり、必要に応じて、その他の導
管、コツク、ポンプや血圧コントロール弁などを
併用することにより、処理血液を血液処理装置よ
り導出することができる。

本発明を実施するに当つては、第１図、第２図
の回路の中にさらにバツフアータンクを設けた
り、血漿浄化手段を組合せたりしてもよい。

次に、実施例により本発明をさらに具体的に述
べる。

実施例 １ 白血球濃縮手段としてIBM2997連続遠心分離
装置と、第３図に示した構造の白血球分離手段
（分離材 アクリロニトリル系繊維0.7デニール，
充填密度0.16ｇ／cm²）とを用い、ACD−Ａ液に
て凝固を防止した豚血液２を用いて、第２図に
示した血液処理装置にて血液処理を行つた。

処理前の豚血液中の赤血球数は570万個／μ、
白血球数は18000個／μ、血小板数は65万個／
μであつた。白血球分離手段通過後の白血球数
は150個／μであり、混合手段通過後の血液中
の赤血球数は570万個／μ、白血球数は860個／
μm³、血小板数は58万個／μm³であつた。

比較例 １ 実施例１の白血球分離手段に、豚血液を直接流
通させたところ、流通直後の豚血液中赤血球数は
545万個／μ、白血球数は530個／μ、血小板
数は4.7万個／μであり、約800mlの豚血液通過
時点で、血液のつまりで血液が流れなくなつた。

実施例 ２ 白血球濃縮手段として、特願昭56−16190号の
第５図に示される装置を用いて、37℃にて血液処
理を行つたこと以外は、実施例１と同様な処理を
行つたところ、混合手段通過後の血液中の赤血球
数は570万個／μ、白血球数は1600個／μ、
血小板数は56万個／μであつた。

実施例 ３ 白血球分離手段として、ポリエステル繊維
（1.5デニール，充填密度0.10ｇ／cm²）、ポリアク
リロニトリル系繊維（0.7デニール，充填密度
0.16ｇ／cm²）をそれぞれ充填した二つの分離手段
を用いたこと以外は、実施例１と同様の血液処理
を行つた。

ポリエステル繊維充填分離手段通過後の血液中
の白血球数は8700個／μ、ポリアクリロニトリ
ル系繊維充填分離手段通過後の白血球数は57個／
μであつた。混合手段通過後の血液中の赤血球
数は560万個／μ、白血球数は430個／μ、血
小板数は54万個／μであつた。

以上、詳細に述べたように、本発明の血液処理
法および装置を用いることにより、免疫反応が関
している疾病に対して、出血傾向の助長などの副
作用をもたらすことなく、安全に白血球もしくは
リンパ球を血液中より除去することができ、従来
難病とされてきた免疫反応の関与した疾病に対し
て、新たに極めて有用な治療手段を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の血液処理装置の実施例を示す
模式図、第２図は他の実施例を示す模式図、第３
図は本発明の白血球分離手段の構成を示す斜面図
である。 １……血液導入手段、２……白血球濃縮手段、
３……白血球分離手段、４……混合手段、５……
処理血液導出手段、６……ポンプ、７……血液、
８……赤血球濃縮成分、９……白血球濃縮成分、
１０……血漿成分、１１……処理白血球濃縮成
分、１２……処理血液、１３……分離材、１４…
…円筒、１５……リング、１６……メツシユ、１
７，１８……シリコンパツキング、１９……白血
球濃縮成分導出入管、２０……蓋、２１……締付
リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 血液中から白血球成分を除去する血液処理装
   置において、血液導入手段と処理血液導出手段の
   間に、白血球濃縮手段および濃縮された白血球濃
   縮成分から白血球成分を除去するための白血球分
   離手段とを有すること特徴とする血液処理装置。 ２ 血液導入手段と処理血液導出手段との間に設
   けられた白血球濃縮手段が血液を白血球濃縮成分
   と赤血球濃縮成分および血漿成分とに分離するよ
   うになされ、さらに処理白血球濃縮成分と前記の
   赤血球濃縮成分および血漿成分もしくはその代替
   液とを混合するための混合手段が処理血液導出手
   段の前に設けられている特許請求の範囲第１項記
   載の血液処理装置。