JPH07255839A

JPH07255839A - 中空糸膜型液体処理器

Info

Publication number: JPH07255839A
Application number: JP7993994A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kanuka; 悟鹿糠; Noriyuki Hosoya; 範行細矢; Masatomi Sasaki; 正富佐々木
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-10-09

Abstract

(57)【要約】【目的】中空糸膜の開口端付近での血液の流れが円滑
で、血栓の発生などを防止できる中空糸膜型液体処理器
を提供する。【構成】中空糸膜型人工透析器１は、ハウジング２
と、ハウジング２内に挿入された多数の透析用中空糸膜
３ａからなる中空糸膜束３と、中空糸膜束３ａの両端部
をハウジング２の固定する隔壁５,６と、中空糸膜３ａ
の外面とハウジング２の内面と隔壁５,６とにより形成
される空間に連通する透析液流入口１１および透析液流
出口１２と、ハウジング２の両端部にそれぞれ取り付け
られ、中空糸膜３ａ内部と連通する血液流入口７および
血液流出口８とを有している。そして、中空糸膜３ａの
開口端の膜厚は、開口端以外の部分より薄くなってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、腎不全患者等
に使用され、血液中の有害物質および水分の除去、さら
に電解質調整などを行うための中空糸膜型人工透析器、
血漿分離器などの中空糸膜型液体処理器およびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、中空糸膜型液体処理器とし
て、例えば、中空糸膜型人工透析器が使用されている。
その構造としては、透析液の流入口および流出口を有す
る筒状ハウジング内に、多数の透析用中空糸膜からなる
中空糸膜束を収納し、この中空糸膜束の両端部を隔壁に
よって液密に固定し、さらに、この隔壁の外側に血液流
入口および血液流出口を有するキャップ状のヘッダーを
取り付けてなるものが一般的である。

【０００３】このような人工透析器を始めとする血液処
理器に要求される最も重要な性質の一つとして、血液が
処理器内を円滑に流通できることが挙げられる。例え
ば、図５に示す人工透析器では、中空糸の開口端部付近
で、血液の流れが悪くなりやすく、血栓の発生、目詰ま
り、血液の停留または乱流を起こして、透析効果の低
下、透析器の圧力損失の増加を招くことがあった。そし
て、このような問題点を解決するために、従来より、血
液と接触する面を、例えば、シリコーン樹脂で被覆する
（特公昭５７−５３１０４号）、血液ポートの形状を改
良する（特開昭５８−８６３６０号）、隔壁端面を熱硬
化性樹脂で被覆する（特公平１−１７０４７１号）など
の手段が講じられている。これらの手段も一応の効果を
奏するものであるが、未だ十分とは言い難い点があっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、中空糸の開口端部付近で、血液の流れが悪くなり、
血栓の発生、目詰まり、血液の停滞または乱流が発生す
ることを防止して、圧力損失の増加を招く虞れのない中
空糸膜型液体処理器およびその製造方法を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するもの
は、ハウジングと、該ハウジング内に収納された中空糸
膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジングの両端
部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジングの両端部付
近にそれぞれ設けられ、前記中空糸膜の外面と前記ハウ
ジングの内面と隔壁により形成される空間に連通する第
１の液体流入口および流出口と、前記ハウジングの両端
部にそれぞれ取り付けられ、前記中空糸膜内部に連通す
る第２の液体流入口および流出口とを有する中空糸膜型
液体処理器であって、前記中空糸膜の開口端の膜厚は、
開口端以外の部分の膜厚より薄い中空糸膜型液体処理器
である。

【０００６】そして、前記中空糸膜の開口端付近は、該
開口端に向かって膜厚が小さくなるように形成されてい
ることが好ましい。また、前記中空糸膜の開口端付近
は、該開口端に向かって内径が大きくなるように形成さ
れていることが好ましい。また、前記中空糸膜は、開口
端にて内径が最大となるように形成されていることが好
ましい。さらに、前記中空糸膜の開口端付近は、該中空
糸膜の軸方向断面形状が、漏斗状の形状となるように形
成されていることが好ましい。そして、前記中空糸膜の
開口端付近は、熱処理により膜厚が小さく形成されてい
ることが好ましい。また、前記中空糸膜の開口端の膜厚
は、開口端付近以外の部分の膜厚の０〜５０％であるこ
とが好ましい。さらに、前記中空糸膜の開口端の膜厚
は、開口端付近以外の部分の膜厚の２７〜３６％である
ことがより好ましい。そして、前記隔壁の両端側端面に
は、表面保護剤が被覆されていることが好ましい。ま
た、前記隔壁は、前記中空糸膜の融解温度より高い融解
温度或いは分解温度を有する材料にて形成されているこ
とが好ましい。

【０００７】また、上記目的を達成するものは、ハウジ
ングと、該ハウジング内に収納された中空糸膜束と、該
中空糸膜束の両端部を前記ハウジングの両端部に液密に
固定する隔壁と、前記ハウジングの両端部付近にそれぞ
れ設けられ、前記中空糸膜の外面と前記ハウジングの内
面と隔壁により形成される空間に連通する第１の液体流
入口および流出口と、前記ハウジングの両端部にそれぞ
れ取り付けられ、前記中空糸膜内部に連通する第２の液
体流入口および流出口とを有する中空糸膜型液体処理器
の製造方法であって、前記隔壁の端面より所定距離離間
する位置に熱源体を配置して、所定時間、加熱処理を行
うことにより、中空糸膜の開口端付近を溶解して、開口
端の膜厚が、開口端以外の部分の膜厚より薄くなるよう
に形成する工程を有している中空糸膜型液体処理器の製
造方法である。

【０００８】そして、前記加熱処理は、中空糸膜の開口
端付近を溶解して、膜厚が開口端に向かって小さくなる
ように行うことが好ましい。また、前記中空糸膜型液体
処理器の製造方法は、前記熱処理に先立って、隔壁の端
面を表面保護剤にて被覆する工程を有していることが好
ましい。また、前記熱処理は、前記隔壁の端面付近の温
度が７８℃以上で行われるものであることが好ましい。
また、前記熱処理は、前記中空糸膜の融解温度より高
く、かつ前記隔壁の融解温度或いは分解温度より低い温
度で行ってもよい。また、前記中空糸膜型液体処理器の
製造方法は、前記熱処理に先立って、隔壁の端面を表面
保護剤にて被覆する工程を有し、前記熱処理は、前記中
空糸膜の融解温度より高く、かつ前記表面保護剤の融解
温度或いは分解温度より低い温度で行ってもよい。

【０００９】

【作用】本発明の中空糸膜型液体処理器は、開口端付近
の中空糸膜が、開口端に向かって膜厚が小さくなるよう
に形成されているので、血液の流通をより円滑にするこ
とができ、中空糸膜の開口端付近で、血液の流れが悪く
なり、血栓、目詰まり、血液の停滞または乱流などが発
生することを防止できると共に、処理器の圧力損失が増
加することを防止できる。

【００１０】

【実施例】そこで、本発明の中空糸膜型液体処理器を図
面に示した実施例を用いて具体的に説明する。図１は、
本発明の中空糸膜型液体処理器を人工透析器に応用した
一実施例の部分縦断面図であり、図２は、図１の部分拡
大断面図であり、図３は、図１の中空糸膜開口端付近の
拡大断面図である。この中空糸膜型人工透析器１は、ハ
ウジング２と、ハウジング２内に挿入された多数の透析
用中空糸膜３ａからなる中空糸膜束３と、中空糸膜束３
の両端部をハウジング２の両端部に液密に固定する隔壁
５,６と、ハウジング２の両端部付近にそれぞれ設けら
れ、中空糸膜３ａの外面とハウジング２の内面と隔壁
５,６とにより形成される空間に連通する透析液流入口
１１および透析液流出口１２と、ハウジング２の両端部
にそれぞれ取り付けられ、中空糸膜３ａ内部と連通する
血液流入口７および血液流出口８とを有している。そし
て、中空糸膜３ａの開口端付近の膜厚は、開口端付近以
外の部分の膜厚より薄くなっている。

【００１１】ハウジング２は、ポリカーボネート、アク
リロニトリル−スチレン共重合体などにより形成されて
おり、筒状、好ましくは円筒状のものである。そして、
ハウジング２の側壁には、その一端付近に透析液流入口
１１が、他端付近にその流出口１２が設けられている。

【００１２】透析用中空糸膜３ａとしては、酢酸セルロ
ース、銅アンモニアセルロースなどの再生セルロース、
セルロース誘導体、ポリメチルメタクリレート、ポリエ
ーテルナイロン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等
の熱可塑性樹脂製膜が好適に使用できる。特に、溶融温
度を考慮すると、ポリメチルメタクリレート、ポリエー
テルナイロン、ポリアクリロニトリル、ポリアミドなど
の熱可塑性樹脂製膜が好適である。膜厚としては、５〜
６０μｍ、好ましくは、２０〜４０μｍである。内径と
しては、１８０〜２５０μｍ、好ましくは、２００〜２
３０μｍであり、全長にわたり貫通した中空部を有して
いる。そして、この中空糸膜型人工透析器１は、ハウジ
ング２内全体に広がって、上記透析用中空糸膜３ａが
５，０００〜５０，０００本収納されている。

【００１３】そして、中空糸膜３ａの開口端は、その膜
厚が、他の部分（開口端以外の部分）より薄くなってい
る。このため、中空糸膜の開口端部分において、血液の
流通をより円滑にすることができ、中空糸の開口端付近
で、血液の流れが悪くなり、血栓、目詰まり、血液の停
滞または乱流などが発生することを防止できると共に、
処理器の圧力損失が増加することを防止できる。さら
に、中空糸膜３ａの開口端付近は、図３に示すように、
開口端に向かってそれぞれ膜厚が小さくなるように形成
されている。また、言い換えれば、中空糸膜３ａの開口
端付近は、開口端に向かって内径が大きくなるように形
成されている。つまり、この実施例の中空糸膜３ａの開
口端部分は、図３に示すように、開口端にて内径が最大
となるように形成されている。このように形成されてい
れば、より、血液の流通をより円滑にすることができ、
血栓、目詰まり、血液の停滞または乱流などが発生する
ことをより確実に防止できると。また、処理器の圧力損
失が増加することを防止できる。

【００１４】さらに、この実施例の中空糸膜３ａの開口
端付近は、図３に示すように、中空糸膜の軸方向断面形
状が、漏斗状となるように形成されている。これによ
り、徐々に細径化して中空部と連通するため、より円滑
に血液を流通させることができる。なお、中空糸膜３ａ
の開口端付近は、後述するように、熱処理によって膜厚
が小さく形成されており、中空糸膜の開口端の膜厚は、
処理前の０〜５０％であることが好ましく、より好まし
くは、処理前の２７〜３６％である。つまり、中空糸膜
の開口端の膜厚は、開口端以外の部分の膜厚の０〜５０
％であることが好ましく、より好ましくは、２７〜３６
％である。中空糸膜３ａの開口端の厚み（膜厚）は、小
さいほど開口端の内径が大きくなり、流入抵抗も小さく
なるため好ましいが、熱処理過程における隔壁５、６の
焦損を防止する観点から、上記膜厚程度が好ましい。

【００１５】そして、この透析用中空糸膜３ａは、その
両端部の開口が閉塞されない状態で隔壁５，６によりハ
ウジング２の端部に液密に固着されている。また、この
隔壁５，６により、ハウジング２内部は、透析用中空糸
膜３ａの外面とハウジング２の内面と隔壁５，６により
形成される透析液室と、中空糸膜３ａの内部に形成され
る血液室とに区画される。

【００１６】隔壁５，６は、ポリウレタン、シリコン樹
脂（シリコーン）、エボキシ樹脂などのポッティング剤
により形成されている。後述する熱処理に際して、隔壁
５、６の端面付近が溶解または焦損してしまうことを防
止するために、使用される中空糸膜３ａの融解温度より
高い融解温度或いは分解温度を有する材料を使用して形
成されていることが好ましい。具体的には、隔壁の形成
材料は、中空糸膜の形成材料の溶融温度より、１０℃以
上高いことが好ましく、特に、２０℃以上高いことが好
ましい。好ましくは、２０〜４０℃高いことである。１
０℃以上高ければ、後述する熱処理時に隔壁が損傷を受
けることが実質的になく好適である。

【００１７】そして、隔壁５の外側には、図１に示すよ
うに、血液流入口７と環状凸部を有するキャップ状の流
路形成部材９がネジリング１３により固定されており、
隔壁６の外側には、血液流出口８と環状凸部を有するキ
ャップ状の流路形成部材１０がネジリング１４により固
定されている。そして、流路形成部材９，１０の凸部
は、図２に示すように、環状の凹部を有しており、その
凹部には、シリコーンゴムなどにより形成されたＯリン
グ１６が設けられ、このＯリングが、隔壁に当接して、
流路形成部材９，１０を隔壁５，６に液密に固着してい
る。ただし、本発明の中空糸膜型液体処理器は、このよ
うなネジリングを用いた構造に限定されるものではな
く、流路形成部材９、１０を、直接ハウジングに高周
波、超音波などを用いて融着させてもよく、また接着剤
などを用いて接着してもよい。

【００１８】なお、上記説明では、本発明の中空糸膜型
液体処理器を人工透析器に応用した例を用いて説明した
が、これに限定されるものではなく、血漿分離装置、液
体分離器などの種々の液体処理器に応用することができ
る。中空糸膜型人工肺の場合には、筒状ハウジングと、
筒状ハウジング内に収納された多数のガス交換用中空糸
膜からなる中空糸束と、中空糸束の両端部をハウジング
に液密に保持する隔壁とを有する。そして、ハウジング
内は、中空糸内部により形成される血液室と、中空糸外
部により形成されるガス室とに区画され、筒状ハウジン
グにはガス室と連通するガス流入口およびガス流出口が
設けられている。そして、筒状ハウジングの端部である
一方の隔壁の外側には、中空糸膜の内部空間に連通する
血液流入口を有するキャップ状の血液流入ポートが設け
られ、他方の隔壁の外側には、血液流出口を有するキャ
ップ状の血液排出ポートが設けられている。

【００１９】人工肺用中空糸膜（ガス交換用中空糸膜）
は、多孔質膜であって、内径１００〜１０００μｍ、肉
厚は５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ、空
孔率は２０〜８０％、好ましくは３０〜６０％、また細
孔径は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．０１〜１μｍ
のものである。そして、この中空糸膜が、ハウジング内
に、その軸方向に並列に約５，０００〜１００，０００
本が収納されている。多孔質中空糸膜に使用される材質
としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレ
ン、セルロースアセテート等の疎水性高分子材料が用い
られる。好ましくは、ポリオレフィン系樹脂であり、特
に好ましくは、ポリプロピレンであり、延伸法または固
液層分離法により壁に微細孔が形成されたものがより好
ましい。

【００２０】また、血漿分離器の場合には、内径２００
〜５００μｍ、肉厚は２０〜１００μｍ、好ましくは４
０〜６０μｍ、空孔率２０〜８０％、好ましくは３０〜
７０％、また細孔径は０．１〜１μｍ、好ましくは０．
２〜０．６μｍの血漿分離用中空糸が、上記と同様に、
ハウジング内に、その軸方向に並列に約３，０００〜１
２，０００本収納される。血漿分離用中空糸膜として
は、硝酸セルロース、酢酸セルロース等の有機酸エステ
ル等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、ポリアミド等の熱可塑性合成
樹脂用いてを相分離法、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が使用される。

【００２１】つぎに、本発明の中空糸膜型液体処理器の
他の実施例を図４を用いて説明する。図４は、本発明の
中空糸膜型液体処理器の他の実施例の中空糸膜開口端付
近の拡大断面図である。同一部分には同一符号を付す。
この実施例と、前述した液体処理器１との相違は、隔壁
５、６の両端側端面に、表面保護剤１０が被覆されてい
る点のみであり、他は同じである。この表面保護剤１０
は、中空糸膜の開口端を熱処理する際、隔壁５、６が焦
損することを防止するためのものである。

【００２２】表面保護剤としては、隔壁の形成材料より
耐熱性が高いものが使用される。さらに、表面保護剤
は、生体適合性の高いもの、つまり抗血栓性を有するこ
とが好ましく、さらに、疎水性を有するものが好まし
い。このような表面保護剤としては、シリコーン、ポリ
ウレタンなどのウレタン樹脂、フッ素樹脂などが使用で
きる。シリコーンとしては、例えば、ジメチルシリコー
ンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルク
ロロフェニルシリコーンオイル、分岐状ジメチルシリコ
ーンオイル、さらに２液型ＲＴＶシリコーンゴム（例え
ば、ビニルメチルシロキサンとメチルハイドロジェンシ
ロキサンの重合体）、１液型ＲＴＶシリコーンゴム、２
液型ＬＴＶシリコーンゴム、１液型ＬＴＶシリコーンゴ
ムなどのシリコーンゴム、またはそれらシリコーンゴム
と上記シリコーンオイルとの混合物などが好適に使用で
きる。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリトリフルオロエチレン、パーフルオロアクリレ
ートなどが好適に使用できる。また、ウレタン樹脂とし
ては、耐熱性の高いポリエーテルポリウレタン、セグメ
ント化ポリウレタンなどが使用できる。

【００２３】次に、本発明の中空糸膜型人工透析器の製
造方法について説明する。まず、透析液流入口１１およ
び透析液流出口１２を側壁に有する筒状ハウジング２を
作成し、そのハウジング２内に、多数の透析用中空糸膜
束３ａよりなる中空糸膜束３を挿入する。そして、中空
糸膜束３の両端部の中空糸膜３ａを均一に分散させた
後、中空糸膜束３の両端部に、目止め剤を充填した容器
を被嵌し、この容器をハウジング２の端部に固定する。
さらに、ハウジング２の透析液流入口１１および透析液
流出口１２よりポッティング剤を遠心注入し、中空糸膜
束３のそれぞれの端部をハウジング２に固定し、上記容
器を取り外した後、ポッティング剤部分をスライスし、
隔壁５、６をそれぞれ形成する。

【００２４】そして、図４に示すように、隔壁５、６の
両端側の端面に、それぞれ表面保護剤１０を被覆するこ
とが好ましい。これにより、隔壁５、６が、後に行う熱
処理により焦損してしまうことを防止することができ
る。この被覆方法としては、ゴムシート、ローラー、ス
プレーガン等による塗布法の他、隔壁５、６の端面を表
面保護剤１０の液体面に浸漬させる方法などが考えられ
る。

【００２５】さらに、隔壁５または隔壁６の端面より所
定距離離間する位置に、熱源体を配置して、所定時間、
加熱処理を行うことにより、中空糸膜３ａの開口端付近
を溶解して、膜厚が開口端に向かって小さくなるように
形成する。本発明の中空糸膜型液体処理器の製造方法
は、このような加熱処理により、中空糸膜３ａの開口端
付近を溶解して、膜厚が開口端に向かって小さくなるよ
うに形成する工程を有しているので、そのような簡単な
作業にて、血液を円滑に流通させることができ、圧力損
失が少ない中空糸膜型液体処理器を製造できる。なお、
熱源体としては、ある程度の発熱量が得られるもので、
隔壁端面を一様に加熱できるものであればよいが、赤外
線ヒーター、白熱灯などが好適に使用できる。

【００２６】また、前述した熱源体と隔壁端面との所定
距離としては、５〜１００ｍｍが好ましく、より好まし
くは、２０〜６０ｍｍである。加熱処理を行う所定時間
（照射時間）としては、１〜１０分が好ましく、より好
ましくは、３〜７分である。さらに、熱処理を行う隔壁
端面付近（中空糸膜の開口端付近）の温度は、前記距
離、時間、さらに、熱源体の温度、室温などにより決定
されるが、６０〜１５０℃が好ましく、より好ましく
は、７０〜１２０℃である。そして、このような熱処理
後、それぞれの隔壁５、６の外側に流路形成部材９、１
０を取り付けることにより、本発明の中空糸膜型人工透
析器を作製することができる。

【００２７】また、前記熱処理は、隔壁端面付近の温度
が、前記中空糸膜の融解温度より高く、かつ前記隔壁の
融解温度或いは分解温度より低い温度で行ってもよい。
これにより、隔壁端面に表面保護剤を被覆することな
く、熱処理を行っても隔壁が溶解または分解してしまう
ことがない。具体的には、中空糸膜は、融解温度が１０
０〜２００℃、好ましくは、１４０〜１８０℃のものを
使用し、隔壁は、融解温度或いは分解温度が２００〜４
００℃、好ましくは、２００〜３００℃のものを使用し
て、熱処理を、隔壁端面付近の温度が６０〜１５０℃、
好ましくは、７０〜１２０℃の温度となるようにして行
うことである。

【００２８】熱処理は、熱源の上に、透析器を立てた状
態で、下方の隔壁の下側を位置させることにより行うこ
とができる。また、逆に、透析器を立てた状態で、上方
の隔壁の上側に熱源を位置させることにより行うことが
できる。特に、作業上後者の方法が好適である。さら
に、透析器を横にした状態で、隔壁の側面に熱源を位置
させることにより行うこともできる。そして、中空糸膜
の溶解した部分は、収縮して隔壁に密着するため、溶解
した部分は肉厚が薄くなると共に、内径が大きくなる。

【００２９】次に、本発明の中空糸膜型液体処理器の具
体的に実施例について説明する。（実施例１）長さ１９８ｍｍ、端部内径４４ｍｍ、中間
部内径３２ｍｍのポリカーボネート製ハウジングに、内
径約２００μｍ、膜厚約４４μｍ，ポリエーテルナイロ
ン中空糸膜約６０００本を挿入し、その端部をポリウレ
タンを用いて、固定し隔壁を形成した。さらに、隔壁の
端面より３ｃｍ離間した位置に近赤外線ヒーターを配置
して、３分間加熱して、中空糸膜の開口端付近を溶解し
た。さらに、それぞれの隔壁の外部にポリプロピレン製
のキャップ状の流路形成部材を取り付けることにより、
本発明の中空糸膜型人工透析器を作製した。なお、ポリ
エーテルナイロンの溶融温度は、１６０℃であり、ポリ
ウレタンの分解温度は、２５０℃であり、近赤外線ヒー
ターの熱源温度は、２００℃であり、熱処理時の隔壁の
最高温度は、１００℃であった。なお、中空糸膜の膜厚
は、４４．０±１．５（ｎ＝）であった。

【００３０】（実施例２）近赤外線ヒーターにて５分間
加熱した以外は、実施例１と同様にして本発明の中空糸
膜型人工透析器を作製した。

【００３１】（実施例３）隔壁の端面より４．５ｃｍ離
間した位置に近赤外線ヒーターを配置した以外は、実施
例１と同様にして、本発明の中空糸膜型人工透析器を作
製した。

【００３２】（実施例４）隔壁の端面より４．５ｃｍ離
間した位置に近赤外線ヒーターを配置し、５分間加熱し
た以外は、実施例１と同様にして、本発明の中空糸膜型
人工透析器を作製した。

【００３３】（実施例５）隔壁の端面より６．０ｃｍ離
間した位置に近赤外線ヒーターを配置した以外は、実施
例１と同様にして、本発明の中空糸膜型人工透析器を作
製した。

【００３４】（実施例６）隔壁の端面より６．０ｃｍ離
間した位置に近赤外線ヒーターを配置し、５分間加熱し
た以外は、実施例１と同様にして、本発明の中空糸膜型
人工透析器を作製した。

【００３５】（比較例１）長さ１９８ｍｍ、端部内径４
４ｍｍ、中間部内径３２ｍｍのポリカーボネート製ハウ
ジングに、内径約２００μｍ、膜厚約４４μｍ，ポリエ
ーテルナイロン中空糸膜約６０００本を挿入し、その端
部をポリウレタンを用いて、固定し隔壁を形成した。さ
らに、それぞれの隔壁の外部にポリプロピレン製のキャ
ップ状の流路形成部材を取り付けることにより、比較例
の中空糸膜型人工透析器を作製した。

【００３６】（実験１）上記実施例１ないし６および比
較例で作製した隔壁の端面（中空糸膜開口端部付近）
を、それぞれ厚さ１ｍｍでスライスし、端面を投影機
（オリンパス株式会社製、万能投影機ＵＰ−３５０）に
て観察して、中空糸膜の開口端の膜厚を測定した。その
結果、以下の表１に示すような数値を得た。

【００３７】

【表１】膜厚比＝中空糸膜開口端膜厚／中空糸膜膜厚（開口端以
外の部分の膜厚）

【００３８】上記表１に示すように、熱処理を行わない
場合、中空糸膜開口端の膜厚は略４４μｍであるのに対
して、熱処理を行った場合は、略１２〜１６μｍとなる
ことが確認された。

【００３９】（実験２）また、上記実施例１ないし６お
よび比較例１で作製した中空糸膜開口端部を、その開口
端から長さ１ｃｍ、幅１ｃｍ、厚さ１ｃｍ、採取して、
走査型電子顕微鏡用固定台に固定し、イオンスパッタリ
ング後、中空糸膜の軸方向の断面の状態を、走査型電子
顕微鏡（ＪＳＭ８０３，日本電子株式会社製）を用い
て観察した。その結果、実施例１ないし６については、
中空糸膜の開口端付近は、中空糸膜の軸方向断面形状
が、開口端に向かって開く漏斗状の形状となっているこ
とが確認された。

【００４０】（実施例７）長さ１９８ｍｍ、端部内径４
４ｍｍ、中間部内径３２ｍｍのポリカーボネート製ハウ
ジングに、内径約２００μｍ、膜厚約４４μｍ，ポリエ
ーテルナイロン中空糸膜約６０００本を挿入し、その端
部をポリウレタンを用いて、固定し隔壁を形成した。そ
して、隔壁の端面に、シリコーン（東芝シリコーン株式
会社製、商品名ＮＣＴ−９００）の３％フロン（三井デ
ュポン株式会社製、商品名フレオン）溶液を均一に塗布
して表面保護剤を被覆し乾燥させた。さらに、中空糸膜
の開口端付近の温度が１２０℃となるように近赤外線ヒ
ーターを配置して、３分間加熱して、中空糸膜の開口端
付近を溶解した。さらに、それぞれの隔壁の外部にポリ
プロピレン製のキャップ状の流路形成部材を取り付ける
ことにより、本発明の中空糸膜型人工透析器を作製し
た。

【００４１】（実施例８）中空糸の開口端付近の温度が
２００℃となるように近赤外線ヒーターを配置した以外
は、実施例７と同様にして、本発明の中空糸膜型液体処
理器を作製した。

【００４２】（実施例９）隔壁の端面に、シリコーンの
３％フロン溶液を均一に塗布して乾燥させる処理を行わ
ない以外は、実施例７と同様にして、本発明の中空糸膜
型液体処理器を作製した。

【００４３】（実施例１０）隔壁の端面に、シリコーン
の３％フロン溶液を均一に塗布して乾燥させる処理を行
わない以外は、実施例８と同様にして、本発明の中空糸
膜型液体処理器を作製した。

【００４４】（実験３）実施例７ないし１０で作製した
隔壁の端面（中空糸膜開口端部付近）を、それぞれ厚さ
１ｍｍでスライスし、端面を投影機（オリンパス株式会
社製、万能投影機ＵＰ−３５０）にて観察した。その結
果、いずれの実施例も、熱処理により中空糸開口端付近
の膜厚に変化が認められた。また、照射面の外観上の変
化を観察したところ、実施例９および１０では、照射面
に若干の黄変または焦損が認められたのに対して、実施
例７または実施例８については、外見上の変化は観察さ
れなかった。よって、隔壁の端面に、表面保護剤を被覆
することにより、隔壁が熱処理により焦損してしまうこ
とを防止できることが確認された。

【００４５】つぎに、本発明の中空糸膜型液体処理器の
使用方法を、図１に示した中空糸膜型人工透析器を用い
て説明する。本発明の中空糸膜型人工透析器は、体外循
環回路中に取り付けられ、体外循環回路および透析器１
内をプライミングした後、中空糸膜型人工透析器１の血
液流入口７より、人工透析器１内に血液を流入する。流
入された血液は、中空糸膜３ａ内に流入するが、本発明
の中空糸膜型人口透析器は、中空糸膜３ａの開口端付近
が、該開口端に向かって膜厚が小さくなるように形成さ
れているので、中空糸膜３ａの開口端付近で、血液の流
れが悪くなり、血栓の発生、目詰まり、血液の停滞また
は乱流が発生することを防止できる。そして、中空糸膜
３ａ内に流入した血液は、透析用中空糸膜３ａの内面に
接触し、また、透析液は、透析液流入口１１より、透析
器１内に流入し中空糸膜３ａの外側に接触する。このと
き、血液中の過剰な水分、および尿素窒素、尿酸、クレ
アチニンなどの老廃物が透析液に移動し、また、血液中
のＫ、Ｎａ、Ｃｌ、Ｐなどの電界質濃度の調整が行われ
る。その後、血液は、血液流出口８より外部に流出さ
れ、透析液は、透析液流出口１２より外部に流出され
る。

【００４６】

【発明の効果】本発明の中空糸膜型液体処理器は、ハウ
ジングと、該ハウジング内に収納された中空糸膜束と、
該中空糸膜束の両端部を前記ハウジングの両端部に液密
に固定する隔壁と、前記ハウジングの両端部付近にそれ
ぞれ設けられ、前記中空糸膜の外面と前記ハウジングの
内面と隔壁により形成される空間に連通する第１の液体
流入口および流出口と、前記ハウジングの両端部にそれ
ぞれ取り付けられ、前記中空糸膜内部に連通する第２の
液体流入口および流出口とを有する中空糸膜型液体処理
器であって、前記中空糸膜の開口端の膜厚は、開口端以
外の部分の膜厚より薄いので、中空糸膜開口端付近での
血液の流通をより円滑にすることができ、開口端付近で
の血栓の発生、目詰まり、血液の停滞または乱流などが
発生することを防止できる。

【００４７】また、本発明の中空糸膜型液体処理器の製
造方法では、ハウジングと、該ハウジング内に収納され
た中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジン
グの両端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジングの
両端部付近にそれぞれ設けられ、前記中空糸膜の外面と
前記ハウジングの内面と隔壁により形成される空間に連
通する第１の液体流入口および流出口と、前記ハウジン
グの両端部にそれぞれ取り付けられ、前記中空糸膜内部
に連通する第２の液体流入口および流出口とを有する中
空糸膜型液体処理器の製造方法であって、前記隔壁の端
面より所定距離離間する位置に、熱源体を配置して、所
定時間、加熱処理を行うことにより、中空糸膜の開口端
付近を溶解して、前記中空糸膜の開口端の膜厚を開口端
以外の部分の膜厚より薄くなるように形成する工程を有
しているので、隔壁の端面を熱処理するという作業で、
開口端付近での血液が流通が円滑な中空糸膜型液体処理
器を容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の中空糸膜型液体処理器を人工
透析器に応用した一実施例の部分縦断面図である。

【図２】図２は、図１の部分拡大断面図である。

【図３】図３は、図１の中空糸膜開口端付近の拡大断面
図である。

【図４】図４は、本発明の中空糸膜型液体処理器の他の
実施例の中空糸膜開口端付近の拡大断面図である。

【図５】図５は、従来の中空糸膜型液体処理器の中空糸
膜開口端付近の拡大断面図である。

【符号の説明】

１中空糸膜型液体処理器２ハウジング３中空糸膜束３ａ中空糸膜５隔壁６隔壁７血液流入口８血液流出口１１透析液流入口１２透析液流出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングと、該ハウジング内に収納さ
れた中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端部を前記ハウジ
ングの両端部に液密に固定する隔壁と、前記ハウジング
の両端部付近にそれぞれ設けられ、前記中空糸膜の外面
と前記ハウジングの内面と隔壁により形成される空間に
連通する第１の液体流入口および流出口と、前記ハウジ
ングの両端部にそれぞれ取り付けられ、前記中空糸膜内
部に連通する第２の液体流入口および流出口とを有する
中空糸膜型液体処理器であって、前記中空糸膜の開口端
の膜厚は、開口端以外の部分の膜厚より薄いことを特徴
とする中空糸膜型液体処理器。