JPH0513455U - 体液濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハウジングの肉厚を厚くすることなく、ハウジ
ング自体の変形を防止でき、これによりハウジング内部
の内圧が上昇しても、濾過効率を減少させることがない
血液濾過装置を提供すること。 【構成】血液流入口２ａ、血漿流出口２ｂおよび血液流
出口２ｃを備えるハウジング２内に濾材３を収容してな
る血液濾過装置１であって、前記ハウジング２は、有底
筒状を有する第１ケーシング部材２１と、当該第１ケー
シング部材２２との間に前記濾材３を収容する空間Ａを
形成し、当該空間Ａを液密に保持するよう前記第１ケー
シング部材２１と第２ケーシング部材２２とが固定され
ており、前記第１ケーシング部材２１と第２ケーシング
部材２２とは、それらの周縁部および当該周縁部から離
れて設けられた中央部のそれぞれが固定されていること
を特徴とする血液濾過装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、体液濾過装置に関する。さらに詳しくは、本考案は、濾材により血 液を血漿と血球に分離する血液濾過装置に代表される体液濾過装置に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、濾材により血液を血漿と血球に分離する血液濾過装置が開示されて いる。

【０００３】 従来の血液濾過装置の構造を図３に示す。

【０００４】 すなわち、この血液濾過装置１００は、血液流入口１１４ａ、血液流出口１１ ４ｂおよび血漿流出口１１４ｃ，１１４ｃを有する円筒体１１１に蓋体１１２を Ｏ−リング１１３を介して挿入、固定したハウジング１１４内に、突起付の濾過 膜１１７と血漿の流路を形成するための血漿流路形成体１１６からなる複数の膜 ユニット１１８と、これら膜ユニット１１８間の血液流路を確保するための複数 の流路規制体１２０とを収容した構成となっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の血液濾過装置１００は、ハウジング１１４を単に円筒体 １１１に蓋体１１２をＯ−リング１１３を介して挿入、固定した構成としている 。このためハウジング１１４内部の内圧が上昇すると、ハウジング１１４自体が 変形して、濾過効率が極端に低下してしまうという問題があった。また、ハウジ ング１１４自体の変形を防止するために、ハウジング１１４の肉厚を厚くするこ とも考えられるが、その場合には、装置自体が大型化するので、操作性に問題が 生じるものであった。

【０００６】 従って、本考案は、ハウジングの肉厚を厚くすることなく、ハウジング自体の 変形を防止でき、これによりハウジング内部の内圧が上昇しても、濾過効率を減 少させることがない血液濾過装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決する本考案は、以下（１）〜（３）の構成を有する。 （１）体液流入口、濾液流出口および体液流出口を備えるハウジング内に濾材を 収容してなる体液濾過装置であって、 前記ハウジングは、有底筒状を有する第１ケーシング部材と、当該第１ケーシ ング部材との間に前記濾材を収容する空間を形成し、当該空間を液密に保持する よう前記第１ケーシング部材と第２ケーシング部材とが固定されており、 前記第１ケーシング部材と第２ケーシング部材とは、それらの周縁部および当 該周縁部から離れて設けられた中央部のそれぞれが固定されていることを特徴と する血液濾過装置。

【０００８】 （２）前記第２ケーシング部材の中央部またはその近傍には、第１凸部が形成さ れるとともに、前記第１ケーシングの底部中央部またはその近傍には、前記第１ 凸部と嵌合しうる第２凸部が形成され、これら第１凸部と第２凸部との嵌合によ り、前記中央部またはその近傍が固定されているものである前項１記載の体液濾 過装置。

【０００９】 （３）前記第２ケーシング部材は、有底筒状を有するとともに、その側壁外面に は、第３凸部が形成されるとともに、前記第１ケーシング部材の側壁内面には、 前記第３凸部と嵌合しえる第４凸部が形成され、これら第３凸部と第４凸部との 嵌合により、前記第１ケーシングと第２ケーシングとがシール部材を介して液密 に固定されるよう構成した前項１または２に記載の体液濾過装置。

【００１０】 以下、本考案を図１および図２を参照して詳細に説明する。

【００１１】 図１は本考案の好ましい実施態様に係る血漿濾過装置の構造を示す縦断面図で あり、図２は図１中のＡ−Ａ’線の横断面図である。

【００１２】 すなわち、本実施態様に係る血漿濾過装置１は、血液流入口２ａ、血漿流出口 ２ｂおよび血液流出口２ｃを備えるハウジング２内に濾材３を収容してなり、 前記ハウジング２は、有底円筒状を有する第１ケーシング部材２１と、当該第 １ケーシング部材２１との間に前記濾材３を収容する空間を形成し、当該空間を 液密に保持するよう前記第１ケーシング部材２１と第２ケーシング部材２２とが 固定されており、 前記第１ケーシング部材２１と第２ケーシング部材２２とは、それらの周縁部 および当該周縁部から離れて設けられた中央部のそれぞれが固定されていること を特徴とするものである。

【００１３】 ハウジング２を構成する材質としては、ポリプロピレン、ポリカーボネート、 ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどの合成樹脂、ガラスおよびステン レス等の金属が使用できるが、オートクレーブ滅菌が可能で取り扱いやすいポリ プロピレンやポリカーボネートが特に好ましい。

【００１４】 ハウジング２内に収容される濾材３は、図１に示すように、突起付きの袋状の 濾過膜３１と、この濾過膜３１の内部に収納された血漿流路形成体３２からなる 複数の膜ユニット３３と、これら複数の膜ユニット３３の間に介装され、血液の 流路を形成する複数のスペーサー板３４から構成されている。

【００１５】 詳しく述べると、濾材３は、中心に開口部３５と周縁付近に濾過血漿通過孔３ ６とを備えたスクリーンメッシュ等からなる円形状の血漿流路形成体３２を、血 液流路側に多数の微小突起を有する上下２枚の円形濾過膜３１、３１で挟装し、 その周縁の周縁をシールして得られた膜ユニット３３と、膜ユニット３３に対応 して濾過血漿通過孔３６を形成したスペーサー板３４とが交互に配設された構成 となされている。そして、膜ユニット３３とスペーサー板３４は、シール材３７ により一体に固定されている。なお、図中、右側に収容された濾材３’は、濾過 血漿通過孔３６を有さず、膜ユニット３３とスペーサー板３４とを交互に配設し た構造となっている。

【００１６】 濾材３を構成する濾過膜３１としては、硝酸セルロース、酢酸セルロースなど の有機酸エステルなどのセルロースエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、 ポリカーボネート等の合成樹脂膜を相分離法、抽出法、延伸法、荷電粒子照射法 等の公知の方法で製膜したもので、その平均孔径が０．１〜１μｍ程度のもので ある。

【００１７】 濾過膜３１の微小突起の高さとしては、２０〜２００μｍ、膜面積３１の全体 に対する微小突起の占める割合は、３〜２０％であることが好ましい。

【００１８】 このような微小突起を膜上に形成する方法としては、濾過膜３１の製造時に、 微小突起の凸部パターンを凹版として刻み込んだ金属ロール上にて濾過膜３１を 製膜し、濾過膜３１自体と同材質の突起を形成する方法、凸部パターンを凹版と して刻み込んだ金属ロールの凹部に樹脂を充填し、これを濾過膜３１上に転写す る方法、あるいはスクリーン印刷板を用い、紫外線あるいは電子線硬化型樹脂を 用いて、濾過膜３１上に凸部パターンを印刷し、その後紫外線あるいは電子線を 照射して、樹脂を硬化させる方法などがあげられる。

【００１９】 スペーサー板３４としては、ブリネル硬さが１０以上である材質が好ましい。 このような材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ ル、ポリカーボネートなどがあげられる。また、スペーサー板３４の厚さとして は、１０〜２００μｍ程度が好ましい。

【００２０】 なお、濾材３の構成としては、上記の構成に限定されず、例えばスペーサー板 ３４の上下面に微小突起を形成し、濾過膜３１上には微小突起を設けないもので もよい。

【００２１】 しかして、ハウジング２は、有底円筒状を有する第１ケーシング部材２１と、 第１ケーシング部材２１との間に前記濾材３を収容する空間Ａを形成し、当該空 間Ａを液密に保持するよう前記第１ケーシング部材２１と嵌合された第２ケーシ ング部材２２から構成されている。

【００２２】 第１ケーシング部材２１の底部には、血液流入口２ａ、前記濾過血漿通過孔３ ６に連通する血漿流出口２ｂ、および前記濾材３を通過しなかった血球成分を含 む血液を流出するための血液流出口２ｃが形成されている。

【００２３】 そして、第１ケーシング部材２１の前記血液流入口２の周囲には、図２に示す ように、前記血液流入口２ａを中心として、放射状に配置された複数の第１凸部 ２１ａ〜２１ｄが形成されている。

【００２４】 この各第１凸部２１ａ〜２１ｄの先端は、後述する第２ケーシング部材２２の 各第２凸部２２ａ〜２２ｄとの嵌合が容易になされるよう第１テーパ部２１１ａ 〜２１１ｄとなされている。

【００２５】 また、この各第１テーパ部２１１ａ〜２１１ｄの基端には、後述する各第２凸 部２２ａ〜２２ｄの各第２嵌合部２２２ａ〜２２２ｄと嵌合しうるよう、第１嵌 合部２１２ａ〜２１２ｄが形成されている、

【００２６】 第２ケーシング部材２２は、前記第１ケーシング部材より一回り小さい有底円 筒状を有し、その内底部中央に、前記各第１凸部２１ａ〜２１ｄと嵌合しうる第 ２凸部２２ａ〜２２ｄが形成されている。

【００２７】 この各第２凸部２２ａ〜２２ｄの先端は、前記第１ケーシング部材２１の各第 ２凸部２１ａ〜２１ｄとの嵌合が容易になされるよう第２テーパ部２２１ａ〜２ ２１ｄとなされている。

【００２８】 また、この第２テーパ部２２１ａ〜２２１ｄの基端には、前記各第２凸部２２ ａ〜２２ｄの各第２嵌合部２１２ａ〜２１２ｄと嵌合しうるよう、第２嵌合部２ ２２ａ〜２２２ｄが形成されている、

【００２９】 よって、第１凸部２１ａと第２凸部２２ａ（嵌合部ａ）、 第１凸部２１ｂと 第２凸部２２ｂ（嵌合部ｂ）、第１凸部２１ｃと第２凸部２２ｃ（嵌合部ｃ）、 および第１凸部２１ｄと第２凸部２２ｄ（嵌合部ｄ）とをそれぞれ楔状に嵌合す ることにより、第１ケーシング部材２１と第２ケーシング部材２２は、それらの 中央部において嵌合、固定される。

【００３０】 そして、前記血液流入口２から流入した血液は、これら各嵌合部ａ〜ｄの間を 通じて、前記濾材３へと供給されるものである。

【００３１】 次に、ハウジング周縁部の嵌合について説明する。

【００３２】 第１ケーシング部材２１の周縁部近傍には、環状の第３凸部が２１ｅが形成さ れ、この第３凸部２１ｅの先端は、後述する第２ケーシング部材の第４凸部２２ ｅとの嵌合が容易になされるよう第３テーパ部２１１ｅとなされている。

【００３３】 また、このテーパ部２１１ｅの基端には、後述する第４凸部２２ｅの第４嵌合 部２２２ｅと嵌合しうるよう、第３嵌合部２１２ｅが形成されている、

【００３４】 そして、第２ケーシング部材２２の周縁部近傍には、前記第３凸部２１ｅと嵌 合しうる第４凸部２２ｅが形成されている。

【００３５】 この第４凸部２２ｅの先端は、前記第１ケーシング部材２１の第３凸部２１ｅ との嵌合が容易になされるよう第４テーパ部２２１ｅとなされている。

【００３６】 また、この第４テーパ部２２１ｅの基端には、前記第３凸部２１ｅの第３嵌合 部２１２ｅと嵌合しうるよう、第４嵌合部２２２ｅが形成されている、

【００３７】 よって、第３凸部２１ｅと第４凸部２２ｅとをそれぞれ楔状に嵌合することに より、第２ケーシング部材２２の側壁先端は、シリコーンなどからなる０−リン グ４を介して第１ケーシング部材２１の内部底面に密着するよう構成される。こ れにより、第１ケーシング部材および第２ケーシング部材は、それらの周縁部に おいて、液密に嵌合される。

【００３８】 このように、本考案に係る体液濾過装置は、第１ケーシング部材２１と第２ケ ーシング部材２２とが、中央部および周縁部近傍において固定されているので、 ハウジング２内部の内圧が上昇しても、ハウジング２自体の変形を防止でき、こ れにより濾過効率を減少させることがない。

【００３９】 なお、本考案においては、第１ケーシング部材２１と第２ケーシング部材２２ の固定方法としては凸部材と凸部材との嵌合に限定されるものではなく、例えば 、凹部材と凸部材とによる嵌合を用いてもよい。

【００４０】 また、第１ケーシング部材２１と第２ケーシング部材２２の側壁同士を接着し 、さらに第１ケーシング部材２１および第２ケーシング部材の内底部中央にそれ ぞれ凸部を形成し、この凸部の先端同士を接着することにより、固定を行っても よい。このような接着方法としては、超音波融着、高周波融着、熱融着、有機溶 媒接着などがあげられる。なお、ハウジング２の材質としては、上記した各接着 方法に応じた材質を適用することが必要である。

【００４１】 また、各第１凸部２１ａ〜２１ｄおよび各第２凸部２２ａ〜２２ｄを設ける位 置は、必ずしもそれぞれのケーシングの中央部に設ける必要はなく、その近傍で あっても、実質的に同様の効果を奏することができる。

【００４２】 また、本実施態様は、血液濾過装置を代表して説明したが、本考案は、これに 限定されることなく、体液を濾材を用いて処理するものならば、例えば人工透析 器などにも適用することができる。

【００４３】 次に、実施例を示して、本考案を詳細に説明する。

【００４４】

【実施例】

［実施例］ 以下のようにして図１に示す体液濾過装置を作製した。

【００４５】 平均孔径０．６μｍ、膜厚１３０μｍのポリプロピレン製平膜の血液接触面上 に、スクリーン板を用いて紫外線硬化型樹脂（大日本インク社製、商品名ダイキ ュアＭＶ）を所定のパターンで印刷し、直ちに該濾過膜に紫外線を照射して樹脂 を硬化させ、濾過膜上に高さ７０μｍ、面積占有率１５％の微小突起を形成させ た。

【００４６】 血漿流路形成体としては、ポリプロピレン製不織布（三井石油化学；ＰＫ−１ ０３）を用い、前記濾過膜をヒートシール（１４０℃、２秒）により袋状に形成 し、その中に血漿流路形成体を収容して、膜ユニットを作製した。

【００４７】 スペーサー板としては、ブリネル硬さ４０のポリプロピレン板（外径１０２ｍ ｍ、厚さ５０μｍ）を用い、前記膜ユニット間に介装させ、シール材としてホッ トメルト系接着剤を用いて固着させた。なお、中央部開口は２２μｍとされた。 そして、これらを以下に示す第１ケーシングの内部に収容し、さらに第２ケー シングをシリコーンゴム製のＯ−リングを介在させて嵌合させることにより、ハ ウジング内部を液密とし、実施例の血漿濾過装置を製造した。なお、この血漿濾 過装置の有効膜面積は０．１６ｍｍ²であった。

【００４８】 第１ケーシング：ポリカーボネート製の有底円筒体（肉厚３ｍｍ） 内部底部直径１０６ｍｍ、深さ７ｍｍ 血液流入口径 φ４．０ｍｍ 血漿流出口径 φ２．５ｍｍ 血液流出口径 φ３．５ｍｍ 〈第１凸部〉厚さ １．２５ｍｍ テーパ部の角度 約３０゜ 血液流入口を中心とした直径１５ｍｍの円周上に、３０゜間 隔で４個配置する。 〈第３凸部〉厚さ ２．００ｍｍ テーパ部の角度 約３０゜ 血液流入口を中心とした直径１０８ｍｍの円周上に配置する 。 第２ケーシング：ポリカーボネート製の有底円筒体（肉厚３ｍｍ） 内部底部直径１１０ｍｍ、深さ１１ｍｍ 〈第２凸部〉厚さ １．００ｍｍ テーパ部の角度 約２８゜ 血液流入口を中心とした直径１９ｍｍの円周上に、３０゜間 隔で４個配置する。 〈第４凸部〉厚さ ２．００ｍｍ テーパ部の角度 約２６゜ 血液流入口を中心とした直径１１１ｍｍの円周上に配置する 。

【００４９】 ［比較例］ 第１ケーシングとして、各第１凸部を有さない以外は実施例と同様のものを使 用し、かつ第２ケーシングとして、各第３凸部を有さない以外は、実施例と同様 のものを使用して、周縁部のみを固定した血漿濾過装置を得た。なお、濾材は実 施例と同様のものを用いた。なお、この血漿濾過装置の有効膜面積は０．１６ｍ ｍ²であった。

【００５０】 実施例および比較例の血漿濾過装置を用いて以下の実験を行った。

【００５１】 〈耐水圧試験〉 実施例および比較例の血漿濾過装置の血漿流出口と血液流出口とを閉塞し、血 液流入口から生理食塩水を流し込み、ハウジング内部の水圧を変化させて、ハウ ジング自体の厚さの変化を測定した。その結果を表１に示す。なお、表中の値は 、初期状態からの厚さの変化（ｍｍ）を示す。 表１ 圧力（mmHg) 0 50 100 150 200 250 実施例 0 0.01 0.02 0.02 0.04 0.05 比較例 0 0.44 0.87 1.29 1.70 2.10

【００５２】 〈血漿分離性能試験〉 実施例および比較例の血漿濾過装置に、２００ｍｌの血液を１００mmHgで加圧 しながら送り込み、血漿分離操作を行った。その結果を表２に示す。なお、実験 は３個の血漿濾過装置を用いて行った。なお、表中の値は、その平均値±偏差を 示す。 表２ 濾過時間（秒） 採漿量（ｍｌ） 実施例 ２２２±８．０ ８０．５±１．５ 比較例 １３９±４．３ ３６．９±１５．６

【００５３】 表１の結果より、本考案の血漿濾過装置は、比較例の血漿濾過装置に比べて、 ハウジングの内圧上昇によるハウジングの変形が好適に抑えられていることが確 認された。

【００５４】 また、表２の結果より、本考案の血漿濾過装置は、比較例の血漿濾過装置に比 べて、採漿量が格段に多いことが明らかになった。これは、比較例の血漿濾過装 置は、血漿濾過時の内圧の付加により、ハウジングが変形して、ハウジング内壁 と膜ユニットの間、および膜ユニットとスペーサーの間に過度の隙間が生じ、血 漿濾過に関与しない血液が大量に存在するものと思われる。そのため、結果濾過 時間は早くなっているものの、採漿量は極端に少なくなっている。これに対し、 本考案の血漿濾過装置は、ハウジングの変形が極力抑えられているので、理想的 な血液流路が形成され、このため高いレベルの血漿分離効率を達成していること がわかる。

【００５５】

【考案の効果】

以上、詳述したように、本考案に係る血液濾過装置は、体液流入口、濾液流出 口および体液流出口を備えるハウジング内に濾材を収容してなる体液濾過装置で あって、 前記ハウジングは、有底筒状を有する第１ケーシング部材と、当該第１ケーシ ング部材との間に前記濾材を収容する空間を形成し、当該空間を液密に保持する よう前記第１ケーシング部材と第２ケーシング部材とが固定されており、 前記第１ケーシング部材と第２ケーシング部材とは、それらの周縁部および当 該周縁部から離れて設けられた中央部のそれぞれが固定されていることを特徴と するものであるから、ハウジング内部の内圧が上昇しても、ハウジング自体の変 形を防止でき、これにより高い濾過効率を発揮することができる。

【００５６】 また、前記第２ケーシング部材の中央部またはその近傍には、第１凸部が形成 されるとともに、前記第１ケーシングの底部中央部またはその近傍には、前記第 １凸部と嵌合しうる第２凸部が形成され、これら第１凸部と第２凸部との嵌合に より、前記中央部またはその近傍が固定されているものであれば、第１ケーシン グ部材と第２ケーシング部材との固定がより強固に行われ、これにより高い濾過 効率を発揮することができる。

【００５７】 また、前記第２ケーシング部材は、有底筒状を有するとともに、その側壁外面 には、第３凸部が形成されるとともに、前記第１ケーシング部材の側壁内面には 、前記第３凸部と嵌合しえる第４凸部が形成され、これら第３凸部と第４凸部と の嵌合により、前記第１ケーシングと第２ケーシングとがシール部材を介して液 密に固定されるよう構成すれば、第１ケーシング部材と第２ケーシング部材との 固定がより強固に行われ、これにより高い濾過効率を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の好ましい実施態様に係る血漿濾過装置
の構造を示す断面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ’線の横断面図である。

【図３】従来の血漿濾過装置の構造を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 血漿濾過装置 ２ ハウジング ２ａ 血液流入口 ２ｂ 血漿流出口 ２ｃ 血液流出口 ２１ 第１ケーシング部材 ２２ 第２ケーシング部材 ２１ａ〜２１ｄ 第１凸部 ２１１ａ〜２１１ｄ 第１テーパ部 ２１２ａ〜２１２ｄ 第１嵌合部 ２２ａ〜２２ｄ 第２凸部 ２２１ａ〜２２１ｄ 第２テーパ部 ２２２ａ〜２２２ｄ 第２嵌合部 ２１ｅ 第３凸部 ２１１ｅ 第３テーパ部 ２１２ｅ 第３嵌合部 ２２ｅ 第４凸部 ２２１ｅ 第４テーパ部 ２２２ｅ 第４嵌合部 ３ 濾材 ３１ 濾過膜 ３２ 血漿流路形成体 ３３ 膜ユニット ３４ スペーサー板 ４ Ｏ−リング

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 体液流入口、濾液流出口および体液流出
   口を備えるハウジング内に濾材を収容してなる体液濾過
   装置であって、 前記ハウジングは、有底筒状を有する第１ケーシング部
   材と、当該第１ケーシング部材との間に前記濾材を収容
   する空間を形成し、当該空間を液密に保持するよう前記
   第１ケーシング部材と第２ケーシング部材とが固定され
   ており、 前記第１ケーシング部材と第２ケーシング部材とは、そ
   れらの周縁部および当該周縁部から離れて設けられた中
   央部のそれぞれが固定されていることを特徴とする血液
   濾過装置。
2. 【請求項２】 前記第２ケーシング部材の中央部または
   その近傍には、第１凸部が形成されるとともに、前記第
   １ケーシングの底部中央部またはその近傍には、前記第
   １凸部と嵌合しうる第２凸部が形成され、これら第１凸
   部と第２凸部との嵌合により、前記中央部またはその近
   傍が固定されているものである請求項１記載の体液濾過
   装置。
3. 【請求項３】前記第２ケーシング部材は、有底筒状を有
   するとともに、その側壁外面には、第３凸部が形成され
   るとともに、前記第１ケーシング部材の側壁内面には、
   前記第３凸部と嵌合しえる第４凸部が形成され、これら
   第３凸部と第４凸部との嵌合により、前記第１ケーシン
   グと第２ケーシングとがシール部材を介して液密に固定
   されるよう構成した請求項１または２に記載の体液濾過
   装置。