JPH0470027B2 - - Google Patents

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過膜モジユールの組
合せにより血液中に含まれる免疫複合体、イムノ
グロブリン会合体、核酸などの可溶性高分子量物
質を効率よく除去することのできる血液の処理装
置に関するものである。

（従来の技術） 近年血液中に含まれる可溶性高分子量物質が異
常に増加することがリウマチ、SLE、重症筋無力
症、クローン病、グツトパスチエアー症候群、特
発性血小板減少紫斑病などの自己免疫疾患、劇症
肝炎、薬物中毒、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、中毒性疾患、高粘度
症候群などの各種疾患の発症や病態に深く係つて
いることが明かとなり、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交換法が行われ
るようになつてきた。この方法は一般に血液透析
と同じような手法により、体外循環回路中で血漿
を連続的に分離し、血漿成分を体内に返還する方
法であるが、この場合廃棄される血漿中には高分
子量の毒素等と結合した状態で低分子量有効成分
が含まれており、これをも除去するとそれだけ多
くの補液が必要となる。このため従来からこうし
た高分子量物質を効率的に除去しようとする試み
が種々行なわれている。中でも分子量cut−offの
異なる２種類の過膜モジユールを用い、第１の
モジユールで血液を血漿成分と血球成分とに分離
した後、この血漿成分を第２のモジユールで高分
子量物質と低分子量物質とに分離し、高分子量物
質だけを選択的に除去すると共に、低分子量物質
を体内に返還させる方法（特開昭56−74164号、
同56−145860号など）や、遠心分離装置で血漿成
分と血球成分とに分離した後、この血球成分を
過膜モジユ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て低分子量
物質を体内に返還させる方法（特開昭57−64058
号、同59−8967号など）は浄化した自己血漿を輸
注するため安全性の高い優れた方法として注目さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら前者の膜分離法は分離される高分
子量物質が膜のボアサイズによつて一律的に決定
されること、すなわち選択的な分離ができないこ
と、ならびに膜のボアが血球成分などによつて目
詰りし、その結果分離効率が低下し易いこと、さ
らに溶血現象を起こし易いこと、デイスポーザブ
ルな膜モジユールおよび回路の製品が極めて高価
であることなどの欠点を有している。

これに対し、遠心分離法は、血液成分輸血の目
的で開発されたものであつて、主として血球成分
の分離を目的として使用されている。この遠心分
離法は遠心分離装置が高価であるとともにメーカ
ーにより機構が異なるという欠点を有する反面、
遠心回転数を変化させることにより血球成分と血
漿成分とに選択的に分離することが可能であり、
また膜分離法で問題となる分離効率の低下或いは
溶血などの心配が少ないなどの利点を備えてい
る。しかしながら従来の装置は遠心分離装置と膜
モジユールを閉鎖回路で連動させて血液浄化を行
うために遠心分離装置と膜モジユールをそれぞれ
専用の閉鎖回路で連結しているため膜モジユール
を他の機種の遠心分離装置と連動させることがで
きないという問題があつた。

（問題点を解決するための手段） したがつて本発明の目的は各種遠心分離装置と
過膜モジユールとを連動させることのできる血
液処理装置を提供することである。すなわち本発
明は、体外循環回路中に備えられた遠心分離装置
と過膜モジユ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過膜モジユール
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過膜モジユールを連結す
る血漿供給回路に、血漿入口が上部空間に開口
し、血漿出口が下部に開口する血漿貯留バツク
と、該血漿貯留バツク内の液面レベルを検出する
装置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送給ポンプを
設け、該過膜モジユ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却回
路に、浄化血漿貯留バツグと、該血漿送給ポンプ
との連動制御により過膜モジユールの血漿導入
量と浄化血漿導出量の比が所定値となるように設
定された浄化血漿送出ポンプを設け、かつ該浄化
血漿返却回路の過膜モジユールと浄化血漿送出
ポンプとの間に、補液容器に接続された補液回路
を連結したことを特徴とする血液の処理装置であ
る。

（実施例） 第１図は本発明装置の実施例を示す系統図であ
る。

遠心分離装置３内に遠心ボウル２２を有するタ
イプの遠心分離装置（例えばHaemonetics Ｖ−
50，Hemonetics PEXなど）では、使用開始時
には遠心ボウル２２内は滅菌空気でみたされてお
り、体内から血液導出回路２０を通してポンプ２
により導出された血液が遠心ボウル内に導入され
ると、まずその滅菌空気が遠心ボウルから血漿貯
溜バツグ４に追い出され、ほぼ遠心ボウルの容量
に等しい量の滅菌空気が該貯溜バツグ内にたま
る。次に遠心分離装置を作動させると遠心ボウル
内に貯溜した血液は、血球成分と血漿成分に分離
され、分離された血漿成分は血漿貯溜バツグ４に
採取貯溜する。一方血球成分は遠心ボウル内にそ
のまま貯溜する。該遠心ボウル内に貯溜する血球
成分が該遠心ボウルより溢流して血漿貯溜バツグ
に連結された回路に流出したことを該回路に設け
た血球センサで検出すると装置を停止させる。そ
して遠心ボウル内に貯溜した血球成分を遠心分離
装置のポンプ２を逆転させて、前記血液導出回路
２０を通して体内に戻す。その時、血漿貯溜バツ
グに貯まつた滅菌空気が、再び遠心ボウル２２に
吸い込まれて、遠心ボウルが滅菌空気で満たされ
たことを遠心ボウルへ血液導出回路の接続部に設
けた気泡検知器で検出するかあるいは遠心ボウル
が滅菌空気で満たされた後、さらに滅菌空気が血
液導出回路２０に吸い込まれたことを血液導出回
路に設けられた気泡検出器で検出したときにポン
プを停止する。

一方血漿貯溜バツグ４に貯溜した血漿成分はロ
ーラーポンプの如き血漿送給ポンプ５により過
膜モジユール６に送られ、ここで高分子量物質と
低分子量物質とに分離される。該過膜モジユー
ル６で分離された低分子量物質を含む過血漿
（以下浄化血漿という）は血漿送給ポンプ５と連
動制御する浄化血漿送出ポンプ７により浄化血漿
貯溜器８に送られる。該浄化血漿貯溜器８に溜つ
た浄化血漿は点滴または、血漿送出ポンプ７によ
つて浄化血漿返却回路２１を通して、体内に戻さ
れる。通常血球と浄化血漿は２本の穿刺針からそ
れぞれ体内に戻されるが、穿刺針１本の場合には
血液導出回路２０にＹ字型コネクタを設け、該コ
ネクタの一方に浄化血漿返却回路２１を連結して
二つの流体を混合して体内に戻すこともできる。
この場合には血液導出時に血液が血漿返却回路に
流れないよう該回路を閉止する弁を設ける必要が
ある。

（作用） 過膜モジユール６としては平膜または中空糸
膜を内蔵したモジユールを用いることができる。
特に中空糸膜モジユールは作製の容易さや小型化
しうる点で好ましい。上記過膜モジユールに内
蔵する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り、その目的
によつて、分画分子量の設定は任意にできる。本
発明による装置は免疫性疾患の治療に用いられる
が、その目的の１つとして過膜の分画分子量を
10萬に設置することができる。これは免疫性疾患
の病因物質が分子量が約16萬であるγ−グロプリ
ンと結合した形で存在することが多いので、分子
量がこれより大きい物質を除去し、それより低分
子量でかつ生体にとつて有用な分子量67000のア
ルブミン等は還流することが望ましい。従つて分
画分子量を10萬とすれば、上述のγ−グロプリン
とアルプミンをシヤープに分画することができ
る。該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つ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10〜20萬の間に設定される。
このような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、
その意味で限外過性をもつ過膜が広く使用で
きる。かかる過膜としては、ポリビニルアルコ
ール（PVA）系、エチレン−ビニルアルコール
（EVA）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、ポリオレフイン、ポリアクリ
ロニトリル、ポリアミド、ポリエステル、ポリス
ルホン等からなる均質微孔膜や非対称構造膜が用
いられる。これらの内で、生体親和性にすぐれる
PVA系、EVA系、セルロース誘導体、ポリスル
ホン等の過膜を用いるのが望ましい。

本発明に用いられる血漿貯溜バツグ４は血漿の
入口が少くとも、血漿貯溜液面より高い位置に開
口し、血漿出口はバツグの下方に開口する容量が
150〜3000c.c.までの可撓性のあるバツグを用いる
ことが出来る。上記血漿貯溜バツグは例えば第２
図ａに示すように血漿の入口がバツグの上方から
バツグ内の上部に開口するもの、第２図ｂに示す
ようにバツグの下方からバツグ内の上部に開口す
るものあるいはバツグ内に独立した血漿入口流路
を有するものなどである。

浄化血漿貯溜器８は点滴で浄化血漿を体内に戻
す時には200〜3000mlの容量を有する可撓性のあ
るバツグを用いることができるが浄化血漿を浄化
血漿ポンプ７で体内に戻す時には10〜50ml程度の
容量を有する透析等で一般に使用するドリツプチ
ヤンバーを用いることができる。

血漿貯溜バツグ４内の液面レベルを検出する装
置１０は液面レベルを圧力により感知する、例え
ば半導体圧力センサを用いた方法、液面レベルを
重量により感知する方法、光電素子又は超音波に
より直接液面レベルを検出する方法を用いること
ができる。中でも半導体圧力センサを用いた方法
はアプリケーシヨンが簡単で信頼性も高く、安価
であるという利点を有するので好ましい。この液
面レベル検出装置１０により該血漿貯溜バツグ内
の血漿液面レベルを感知するとともに、この検出
装置との連動制御により血漿送給ポンプ５の回転
数を自動的に変え、もしくは自動的にスイツチを
ON−OFFせしめることで血漿液面レベルが設定
範囲内になるように流量調整するものである。例
えば液面レベルが設定レベルより下つた場合は血
漿送給ポンプの回転数を遅くし、もしくは一時的
にストツプさせるようにするとよい。中でも血漿
送給ポンプを自動的にON−OFFさせる方式では
遠心分離される血漿流量より該ポンプの流量を高
めに設定しておけば血漿貯溜バツグ４内に血漿が
大量に溜ることなくすみやかに血漿を処理するこ
とができるという利点を有している。また上記血
漿送給ポンプ５は浄化血漿送出ポンプ７との連動
制御により過膜モジユール６に送給される血漿
量と該過膜モジユールから送出される浄化血漿
量との流量比を所定値に調整しているものであ
る。例えば血漿送給ポンプ５の流量が30c.c.／min
であつた場合、浄化血漿送出ポンプが24〜30c.c.／
minとなるように制御されることになる。上記
過膜モジユール６で除去された血漿分を補うため
補液容器１２からアルブミンやHES等の補液導
入回路を浄化血漿送出ポンプの上流側に設ける。
この場合には血漿送給ポンプ５と浄化血漿送出ポ
ンプ７との連動制御により過膜モジユール６に
送給される血漿量と該過膜モジユールから送出
される血漿と補液からなる浄化血漿量とが等量と
なるように流量調整するものである。例えば血漿
送給ポンプ５の流量が30c.c.／minの場合、浄化血
漿送出ポンプもこれと同じ流量となるように調整
されるものであり、これにより補液は過不足なく
浄化血漿貯溜バツグ８に注入されることになる。
補液を行う場合には浄化血漿送出ポンプをバイパ
スするバイパス回路１３を設けることが好まし
い。このバイパス回路を設けることにより過膜
モジユール６でトラブルが発生した場合バルブ１
４を開いて浄化血漿に代つて補液を浄化血漿貯溜
バツグ８に輸送することができるため極めて安全
である。

本発明の場合、上記した各ポンプ５，７の連動
制御手段は電気的制御であつてもよいが、他の手
段として二連式のローラポンプを用いてもよい。
この場合各チユーブの径に応じて流量の調整が可
能となる。

過膜モジユール６で血漿を全過法で処理す
る場合、アルブミンの回収率は70％以上と高いが
過膜の表面に濃度分極層あるいはゲル層が形成
されるためか過性能が低下して総血漿処理量が
小さいとともに高分子量物質の除去率が比較的低
い。この問題点は例えば第３図に示すように過
膜モジユール６に高分子量物質（以下濃縮血漿と
いう）の導出口を設け、この導出口に血漿送給ポ
ンプ５との連動制御により過膜モジユールに送
給される血漿量と導出される濃縮血漿量との流量
比を所定値に調整した濃縮血漿導出ポンプ１５を
設けることによりある程度解消できる。この際例
えば血漿送給ポンプ５の流量が30c.c.／minであつ
た場合、濃縮血漿導出ポンプ１５が６c.c.／min以
下となるように制御することが好ましい。第３図
に示す各ポンプ５，７，１５の連動制御手段は電
気的制御であつてもよいが、他の手段として三連
式のローラポンプを用いてもよい。上記部分過
法は濃縮血漿を定常的に廃棄するので総血漿処理
量は相対的に大きく、かつ高分子量物質の除去率
も高いが、アルブミンの回収率は60％前後と相対
的に低くなる。さらに第４図に示すように濃縮血
漿導出口に過膜モジユール６の血漿導入回路に
設けた圧力検出手段１６との連動制御により開閉
するバルブ１７を設けてもよい。この場合過膜
が目詰りして血漿導入圧力が所定の圧力になると
バルブを一時的に開いてフラツシユすることにな
る。例えば血漿導入圧力が400mmHg以上になると
該圧力が400mmHg以下に低下するまでの間バルブ
が開となるように設定することができる。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
プレフイルタを過膜モジユールの上流側に設け
てもよい。なお第３図〜第４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血漿貯溜バツグと浄
化血漿貯溜バツグを設け、かつ血漿貯溜バツグの
液面レベル検出装置と血漿送給ポンプ及び浄化血
漿送出ポンプを連動制御させことにより、既設の
各種遠心分離装置と膜分離装置を接続した血液処
理システムを提供することができる。この装置を
使用することにより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
つ安全に血液を浄化することができ、SLEや慢性
関節リウマチなどの自己免疫疾患の治療器や肝炎
ウイルスなどのウイルス除去システムとして使用
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の構成を説明する系統図で
あり、第２図は血漿貯溜バツグの一例を示す平面
図であり、第３図及び第４図は過膜モジユール
における濃縮血漿導出法を示す系統図である。 ３……遠心分離装置、４……血漿貯溜バツグ、
５……血漿送給ポンプ、６……過膜モジユー
ル、７……浄化血漿送出ポンプ、８……浄化血漿
貯溜バツク、２０……血液導出回路、２１……浄
化血漿返却回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 体外循環回路中に備えられた遠心分離装置と
   過膜モジユ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過膜モジユールで
   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過膜モジユールを連結する
   血漿供給回路に、血漿入口が上部空間に開口し、
   血漿出口が下部に開口する血漿貯留バツグと、該
   血漿貯留バツグ内の液面レベルを検出する装置と
   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送給ポンプを設け、
   該過膜モジユ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却回路に、
   浄化血漿貯留バツグと、該血漿供給ポンプとの連
   動制御により過膜モジユールの血漿導入量と浄
   化血漿導出量の比が所定値となるように設定され
   た浄化血漿送出ポンプを設け、かつ該浄化血漿返
   却回路の過膜モジユールと浄化血漿送出ポンプ
   との間に、補液容器に接続された補液回路を連結
   したことを特徴とする血液の処理装置。