JPH0751373A - 血液消泡方法、そのための装置およびその製造方法 - Google Patents
血液消泡方法、そのための装置およびその製造方法Info
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Abstract
での血液における消泡および泡形成防止方法およびその
ための装置およびその製造方法を提供する。 【構成】 本発明の血液中の消泡および泡形成防止方法
は、非毒性、生体適合性の特定の界面活性消泡剤でコー
テイングされた疎水性材料に血液を接触させることから
なる。本発明の装置は、上記消泡剤でコーテイングされ
た疎水性材料からなる血液接触表面を有する。その装置
の製法は、疎水性材料の血液接触表面を有する装置を組
み立て、前記血液接触表面の少なくとも1部分を、前記
消泡剤でコーテイングしそして乾燥させて前記血液接触
表面に前記消泡剤を永続的に付着させることからなる。
Description
いて、特に、酸素付加装置(oxygenator)お
よび心臓切開レザバー(cardiotomy res
ervoir)のような体外血液処置装置のための消泡
用(defoaming)コンポーネントに関する。
消泡器(defoamer)を包含する血液処理装置、
血液フイルター、自己輸血装置、点滴チャンバー、そし
てたとえばポンプ送り込みにより中を血液が移動する他
の装置は、しばしば空気が血液と混合されるようにかき
まぜを必要とし、これは泡立ちを生じさせる。この泡
は、血液が患者の循環系に入れられる前に除去されなけ
ればならない。
面活性剤、ポリエーテルブロック共重合体、ポリオキシ
エチレンソルビタンエステルおよびシリコーンをベース
とする界面活性剤を包含する、多くの界面活性剤が工業
上の消泡剤として用いられている。これらの界面活性剤
は一般に、泡消しされるべき液体中にこれらを混合する
ことによって消泡剤として用いられる。
lity Chemicals性:ICI製品カタログ
参照)はポリオキシエチレンソルビタンである周知の工
業的および生物学的界面活性剤である。Tween 8
0は血液含有医療機器において消泡剤として用いられて
きた。
からなるブロック共重合体ポリオール界面活性剤は、工
業上の処理、ラテックス塗料、クリーニング、水処理お
よび発酵のような広い種々の適用分野において、消泡剤
および泡止め剤として使用される。現在、2つのグルー
プのポリオール界面活性剤が市販されている。これらは
Pluronic界面活性剤、Pluronic−R界
面活性剤、Tetronic界面活性剤、Tetron
ic−R界面活性剤、およびPlurofac界面活性
剤(BASF製品カタログ、1989)である。種々の
構造および分子長さを有するポリオールがエチレンジア
ミンカップリング剤を用いてまたはそれを用いることな
しに、反応順序および重合度を変えることにより合成さ
れることができる。エチレンオキシドからなるブロック
共重合体は親水性であり、一方、プロピレンオキシドか
らなるブロック共重合体は疎水性である。これらのポリ
オール界面活性剤は、特に、体外循環において使用する
ための血液接触医療機器において消泡剤/泡止め剤(d
efoamer/antifoamer)として適用さ
れることが知られていなかった。
ポレーション販売のAntifoam A(ポリジメチ
ルシロキサン界面活性剤)(ダウコーニング製品カタロ
グ、1985)は血液処理用装置のための消泡剤として
使用されてきた。ダウコーニングはまた血液処理用装置
において使用されることができる商標Simethic
oneの元で販売されている同様なポリジメチルシロキ
サン消泡剤を製造している。Antifoam Aは泡
発生を防止するためにそのような装置の血液接触表面上
にコーテイングされる。装置の表面は通常ハロゲン化炭
化水素中のAntifoam Aの溶液中にこれを浸漬
することによりコーテイングされる。一般に血液処理用
装置中の消泡用ユニットは消泡剤により被われている非
常に大きい表面領域を提供する。その表面領域は通常ポ
リウレタンフオーム、ポリプロピレンメッシュ、ポリ塩
化ビニルストリップまたはステンレススチールウールの
ような合成材料から構成される。ニューヨーク州、Wa
terfordのGEのシリコーン部門の界面活性剤、
SM−70のような界面活性剤を包含する、水溶性であ
るシリコーン含有の他の界面活性剤が当業界に知られて
いる。
ーン含有界面活性剤、特に、Antifoam Aは、
最近心肺バイパス手術後に死んだ患者における塞栓の形
成に関連していた(Human Pathology
13第1082頁〜第1090頁(1982)における
J.M.Orenstein等による“Microem
boli Observed in Death Fo
llowing Cardiopulmonary B
ypass Surgery”)。疎水性界面活性剤と
してのAntifoam Aは酸素付加用機器の消泡用
ユニット中で液体を遅らせ、したがってそのユニット中
の血液の流れを不必要に遅らせる追加の欠点を有する。
る血液接触表面との血液相互作用の問題を避けるため
に、血液処理装置においてヘパリンと組合わせて消泡剤
の使用が記載された(L−C Hsu等PCT国際公開
WO92/21387、名称“消泡適用のための凝血抵
抗コーテイング(ThromboresistantC
oating for Defoaming Appl
ication)”)。消泡剤は展延剤(Spread
ing agent)を場合により含む、活性化合物と
担体との両方からなるものとして記載されている。挙げ
られている典型的な活性化合物は、脂肪酸アミド、高分
子量ポリグリコール、脂肪酸エステル、脂肪酸エステル
アミド、ポリアルケングリコール、有機燐酸塩、脂肪酸
の金属石鹸、シリコーンオイル、疎水性シリカ、有機重
合体、飽和および不飽和脂肪酸そして高級アルコールを
包含する。典型的な担体は、パラフイン系、ナフテン
系、芳香族、塩素化、または酸素化、有機溶媒を包含す
る。ヘパリンと組み合わせて、フレオン(Freon)
(デュポンカンパニー)と塩化メチレンとの混合物中に
溶解されたAntifoam Aは、血液接触表面との
血液の相互作用の問題を避けるための、この特許出願に
おいて好ましい消泡用組成物である。
102号は消泡(debubbling)の目的のため
の医療機器の血液接触表面をコーテイングするために、
プロピレンオキシドとエチレンオキシドとのブロック共
重合体からなるポリエーテルである非イオン界面活性剤
(すなわち、PluronicおよびTetronic
界面活性剤)の使用を記載している。その特許におい
て、消泡剤が疎水性血液接触表面をコーテイングするた
めに用いられ、その結果、空気は血液循環まえの充てん
操作(priming opperation)中系か
ら除去され、該表面に接着した僅かな泡(bubbl
e)を残し、上記特許の教示によれば、血液循環中、そ
のような泡は血液中に少しずつ入り、血液の泡(foa
m)を生ずさせる。つぎに充てん用液体がシステム中を
通過するとき、界面活性剤は溶解しそして血液接触表面
の全体にわたって分布しそしてこれを一層親水性にす
る。この特許に開示された好ましい態様において、血液
から泡を除くための“デバブラー(debubble
r)”、すなわち消泡用ユニットが記載されている。
(ウレタン、セルロースまたはナイロンフオームのよう
な)この消泡用ユニットは、その疎水性の性質により、
泡を成長させることにより血液から泡を除去させる働き
をする。したがって、そのようなものが、前記特許にお
いて記載された消泡器(defoamer)の機能に干
渉するので、この特許は血液接触表面上、特に消泡器表
面上に永続的に付着しての界面活性剤の使用を想到させ
るような教示を有しない。米国特許第5,162,10
2号に開示されたPluronicF68消泡用組成物
は本明細書において定義された消泡用組成物として適当
でない。BASFの製品カタログ(1989)の第13
頁に記載されているように、F68は泡を生成する水溶
性界面活性剤でありそして泡生成が望ましい場合の適用
においてのみ使用されるべきである。
tronic界面活性剤は生物医学的分析システムにお
いて鞘流れ(sheath stream)のための消
泡剤として、緩衝剤および重量モル浸透圧濃度(osm
olality)充てん剤と組み合わせて使用される場
合、優れた結果を首尾よく生成することが分かった。こ
れらはPluronic P85、P84、P105、
P87およびTetronic 908である。表題
“Non−Lytic Sheath Composi
tion”の、1987年3月18日に公告されたヨー
ロッパ特許公告第0 214 614号参照。操作温度
でのこれらの界面活性剤の水溶解性は、疎水性表面上で
の永続的保持が所望される場合の消泡剤適用においての
それらの使用から排除されるだろう。
は約30年前に知られていた。一般に、ポリオールは急
性経口毒性および皮膚毒性が低く、そして感作の刺激を
生じさせる能力が低い。典型的な経口LD50は10g
/Kgより大きくそして皮膚LD50は5g/Kgより
大きい。医療上の適用においてPluronicF68
ポリオールが広く研究された。心肺バイパス手術中、脂
肪小球を最小にするための血液へのF68の投与が臨床
患者に強化された(Surgery 53(1963)
第500頁〜第504頁のE.S.Wright等の
“Fat Globulemia in Extrac
orporeal Circulation”およびS
upplement I to Circulatio
n 33&34 I−71(1966)第1頁〜第77
頁のY.Miyauchi等の“Adjunctive
Use of a Surface−ActiveA
gent in Extracorporeal Ci
rculation”)。5%より低い濃度のF68は
浸透圧溶血に対して赤血球を保護することが示された
(C.R.Acad.Sci.263(1966)第1
615頁〜第1618頁のC.Rozeの“Osmot
ic Behavior of Erythrocyt
es in Solution of a Non−i
onic Detergent:Pluronic F
−68”)。心肺バイパスにおける血液プラズマ増量剤
としてのF68の使用が示唆された(Suppleme
nt II to Circulation 35&3
6,II−148(1964)のA.C.Hymesお
よびP.Bauteの“Pluronics:Firs
tUse as a Plasma Expande
r”およびJ.Thoracic and Cardi
ovas. Surg.56(1968)第16頁〜第
22頁のA.C.Hymes等の“AComparis
on of Pluronic F−68,low m
olecular weight dextran,
manitol,and saline as pri
ming agents in the heart−
lung apparatus”)。
の生体適合性を考察した。J.Biomedical
Material Research 23(198
9)第351頁〜第368頁のLee等の“Prote
in−resistantSurfaces Prep
ared by PEO−containing Bl
ock Copolymer Surfactant
s”(これを参照することにより本明細書に組み入れ
る)は、Pluronic L64(BASF)、Sn
yperonic PE−L 64C(ICI)、Te
tronic 1504(BASF)およびButro
nic 184(BASF)を包含するポリエチレンオ
キシド(PEO)とポリブチレンオキシド(PBO)と
のブロック共重合体を用いての低密度ポリエチレンフイ
ルムのコーテイングを開示している。表面上へのブロッ
ク共重合体の吸着はその共重合体の分子構造により左右
されそして蛋白質抵抗は吸着された共重合体の量により
左右されかつPEO鎖の移動性により左右される。
〜第692頁(1992)の M.Amjiiおよび
K.Parkの“Prevention of Pro
tein Adsorption and Plate
let AdhesiononSurfaces by
PEO/PPO/PEO Triblock Cop
olymers”(これを参照することにより本明細書
に組み入れる)は血小板付着を防止するためのPlur
onicの能力が(エチレンオキシド残基の数よりもむ
しろ)プロピレンオキシド残基の数により主として左右
されることを開示している。共重合体のプロピレンオキ
シドの数はまた、疎水性基材への結合の強固さに関連す
る。試験されたPluronic界面活性剤は、L6
3、L64、P65、F68、P103、P104、P
105およびP108を包含した。Pluronic
P103およびP108は表面からフイブリノゲンおよ
び血小板をはねのけるのに有効であると言われていた。
プロピレンオキシド残基の総数により結合が測定され
る、表面に界面活性剤が強固に結合される限り、PEO
部分は立体的反発力によりフイブリノーゲン吸着および
血小板接着を有効に阻止できる。
s)形成、血液接触面との血液の相互作用、消泡用ユニ
ットにおいての液体の保持、および溶媒としてのハロゲ
ン化炭化水素の環境的に安全でない使用、の問題を解決
するために、血液接触表面上にコーテイングされる場
合、生体的適合性で、永い耐久性(永続性)であり、す
なわち血液中に洗い流されなくそしてアルコールまたは
非ハロゲン化炭化水素溶媒中に溶解されることができる
消泡用組成物が提供されるのが望ましい。
記血液接触表面上に永続的に付着された非毒性、生体適
合性の界面活性剤を有する医療機器であって、しかも前
記界面活性剤が2またはそれ以下の血液消泡性スクリー
ンテストフイルターバイパス泡等級(a blood
defoaming screentest filt
er bypass foam grade)を有する
医療機器が提供される。
表面を有する医療機器を組み立て、(b)非毒性、生体
適合性の界面活性消泡剤で前記血液接触表面の少なくと
も一部分をコーテイングし、しかも前記界面活性消泡剤
は2またはそれ以下の血液消泡性スクリーンテストフイ
ルターバイパス泡等級を有し、(c)前記界面活性剤を
乾燥させて、前記血液接触表面上に前記界面活性剤を、
永続的に付着させる工程からなる医療機器の製造方法が
また提供される。
性、生体適合性の界面活性消泡剤でコーテイングされた
前記疎水性材料と、血液を接触させることからなり、し
かも前記界面活性剤が2またはそれ以下の血液消泡性ス
クリーンテストフイルターバイパス泡等級を有する、血
液中の消泡、または泡形成防止方法がまた提供される。
r)、酸素付加装置(oxygenator)、熱交換
器、心臓切開リザバー(cardiotomy res
ervoir)、血液フイルター、自己輸血装置(au
totransfusiondevice)、血液ライ
ン(blood line)あるいはたとえばポンプ送
り込みによる、血液の移動を必要とする他のそのような
機器であってよい。好ましくは前記医療機器は、(コロ
ラド州LakewoodのCobe Laborato
ries,Inc.製の)Cobe HVRF−370
0消泡器およびリザバーを含むCobe CML酸素付
加装置システムの様なフイルター/消泡器リザバーユニ
ットを含む膜酸素付加システムである。さらに好ましく
は、前記医療機器はそのようなリザバーの消泡用ユニッ
ト部分である。
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、酢酸セルロース、ポリカーボネ
ート、アクリル−スチレン共重合体および他の疎水性重
合体材料のような疎水性重合体材料から形成された材料
を包含する。
た呼ばれる)は経口LD50が約5g/Kgより大きく
そして皮膚LD50が 約5g/Kgより大きい界面活
性剤、あるいは食品または製薬上の用途に適当であると
して製造者によりリストに挙げられた界面活性剤であ
る。
そして蛋白質吸着および血小板接着に抵抗する界面活性
剤である。後者のフアクターの測定の為の適当な検定試
験は例えばBiomaterial 13第682頁〜
第692頁(1992)のM.AmjiiおよびK.P
arkによる“Prevention of Prot
ein Adsorption and Platel
et Adhesion on Surfaces b
y PEO/PPO/PEO Triblock Co
polymers”(これを参照することにより本明細
書に組み入れる)において記載されている。生体適合性
であるためには,界面活性剤はコーテイングされていな
い血液接触表面上への蛋白質吸着を増大すべきでなく、
そして重大な溶血を生ずべきでない、すなわち約5%よ
り少ない溶血であるべきである。
(耐久的)付着とは、典型的な心肺バイパス手術のため
に必要とされる2〜3時間の使用時間にわたって界面活
性剤が血液流中に有意的に洗い流されないことを意味す
る。したがって、これらの薬剤は有意的に水溶性である
べきでない。したがって、約7またはそれ以下の親水性
−親油性バランス(HLB)等級を有する界面活性剤が
血液接触表面上への永続的付着を提供すると考えられ
る。曇り点はまた血液中の溶解性と互いに関連する。し
たがって、装置が使用される温度より低い曇り点温度、
即ち、約37℃より低いそしていっそう好ましくは約2
0℃より低い曇り点温度を有する界面活性剤は、また血
液接触表面上への永続的付着を提供すると考えられる。
て、消泡器ユニット中での血液の長期間の保持を避ける
界面活性剤がまた好ましい。したがって、好ましくは、
適当な界面活性剤は実施例3において記載された試験計
画書(protocol)にしたがって測定されたと
き、約50ccより多くない、本明細書において定義さ
れたとおりの漏出点容量(breakthrough
volume)を有する。
着は浸漬コーテイング、噴霧、または塗布のような当業
界に知られている任意の手段により行われることができ
る。好ましくは、付着は噴霧または浸漬コーテイングま
たはその両方により行われる。界面活性剤は好ましく
は、まず、有機溶媒のような担体中に溶解されるかまた
は分散される。好ましくは、前記担体はハロゲン化炭化
水素を含有しない。さらに好ましくは、担体はエチルア
ルコールまたはイソプロピルアルコールのようなアルコ
ール溶媒からなる。
icおよびTetronic界面活性剤のようなプロピ
レンオキシドとエチレンオキシドとのブロック共重合体
またはBASFのPlurofac界面活性剤のような
第一級アルコキシル化アルコールから本質的になる、ポ
リエーテル類からなる群から選ばれるのが好ましい。好
ましくは前記界面活性剤は、Pluronic L6
1、PluronicL81、Pluronic L1
01、Pluronic L121、Pluronic
R17R1、Pluronic R25R1、Plu
ronic R25R2、Pluronic R31R
1、Pluronic R31R2、Tetronic
701、Tetronic901、Tetronic
1101、Tetronic 1301、Tetro
nic 1501、Tetronic R50R1、T
etronic R70R1、Tetronic 90
R1、Tetronic R110R1、Tetron
ic R130R1、Tetronic R130R
2、Tetronic R150R1、Plurafa
c RA20、Plurafac RA30、Plur
afacRA40およびPlurafac RA43か
らなる群から選ばれる。さらに好ましくは、前記界面活
性剤はPluronic L101 またはPluro
nic R25R2である。ここでPluronic界
面活性剤の品名中、番号の前のL,P,Fはそれぞれ液
体、ペースト及びフレーク状を表し、番号の始めの1ま
たは2桁の数字は、概ねのポリプロピレンオキシドの分
子量(例えば、3は950、4は1200、5は145
0、6は1750、7は2050、8は2250、9は
2750、10は3250、11は3625、12は4
000)を表し、そして末尾の数字に10を乗じた値は
ポリエチレンオキシドの重量百分率を表す。Pluro
nic R界面活性剤の品名中、RはPluronic
構造と逆の構造を表し、番号の始めの1または2桁の数
字は、概ねのポリプロピレンオキシドの分子量(例え
ば、10は1000、17は1700、25は250
0、31は3100)を表し、そして末尾の数字に10
を乗じた値はポリエチレンオキシドの重量百分率を表
す。Tetronic界面活性剤の品名中、3桁の番号
の始めの1桁または4桁の番号の2桁の数字は、概ねの
ポリプロピレンオキシドの分子量(例えば、3は501
〜1000、4は1001〜1500、5は1501〜
2000、6は2001〜2500、7は2501〜3
000、8は3001〜3500、9は3501〜40
00、10は4001〜4500、11は4501〜5
000、12は5001〜5500、13は5501〜
6000、14は6001〜6500、15は6501
〜7000)を表し、末尾から2桁目の番号は常に0で
あり、そして末尾の数字に10を乗じた値はポリエチレ
ンオキシドの重量百分率を表す。Tetronic R
界面活性剤の品名中、RはTetronic構造と逆の
構造を表し、末尾の数字に10を乗じた値はポリエチレ
ンオキシドの重量百分率を表し、Tetronic R
50R1は総平均分子量2640、Tetronic
R 70R1は総平均分子量3400、Tetron
ic R 90R1は総平均分子量4580、Tetr
onic R 110R1は総平均分子量5220、T
etronic R 130R1は総平均分子量680
0、Tetronic R 130R2は総平均分子量
7740、Tetronic R150R1は総平均分
子量8000をそれぞれ表す。Plurafac RA
−20の平均分子量は790であり、Plurafac
RA−30の平均分子量は625である。
ストは、本発明において使用するための特定の界面活性
剤の適合性を決定するために当業者にとって迅速な簡単
な方法を提供する。この検定試験は、消泡器の血液接触
表面が、試験されるべき界面活性消泡剤でコーテイング
された、膜酸素付加装置システムのフイルター/消泡器
リザバーユニットの入口の1つに、下に記載されたとお
りに、ウシ血液及び空気をポンプ送り込みすることを包
含する。泡の量がリザバー中で測定される。泡の高さの
視覚的測定は、1がフイルター/消泡器ユニット中に泡
が無い場合を表し、そして5が1/8”より大きい厚さ
で全体的表面に泡がある場合を表しての1〜5の目盛り
付けで可視性の泡を等級づける。この数は本明細書中
で、“泡等級”と呼ばれ、そして血液および空気がフイ
ルターバイパス入口を通って消泡器ユニット中に送りこ
まれながら測定されるのが好ましい。用語“血液消泡性
スクリーンテストフイルターバイパス泡等級(bloo
d defoaming screen test f
ilter bypass foam grade)”
は、フイルター/消泡器リザバーユニットのフイルター
バイパス入口中に、6リットル/分でウシ血液を、そし
て0.5リットル/分で空気を、ポンプ送り込みして、
血液消泡性スクリーンが操作される場合に観察されたリ
ザバー中の視覚的泡等級づけを言う。2またはそれ以下
の消泡性スクリーンテストフイルターバイパス泡等級が
本発明の方法において有用な界面活性剤を示す。
形成された血液接触表面を含む血液フイルター/消泡器
リザバーユニットを含む膜酸素付加装置ユニットを提供
する。これらの表面は、アルコール、好ましくはエチル
アルコールまたはイソプロピルアルコール中の、好まし
くは約2%の濃度での、界面活性剤の溶液中に、好まし
くは、浸漬コーテイングすることにより本発明の界面活
性剤でコーテイングされる。濃度は、消泡機能を果たす
のに十分な界面活性剤が表面に残っているかぎり2%
より少なくてもよくそして勿論、表面に接着されない量
がコーテイングまたは下塗り(priming)中に洗
い流されるので2%を越えてもよい。
1、Pluronic L81、Pluronic L
101、Pluronic L121、Pluroni
cR17R1、Pluronic R25R1、Plu
ronic R25R2、Pluronic R31R
1、Pluronic R31R2、Tetronic
701、Tetronic901、Tetronic
1101、Tetronic 1301、Tetro
nic 1501、Tetronic R50R1、T
etronic R70R1、Tetronic 90
R1、Tetronic R110R1、Tetron
ic R130R1、Tetronic R130R
2、Tetronic R150R1、Plurafa
c RA20、Plurafac RA30、Plur
afacRA40およびPlurafac RA43か
らなる群から選ばれるのが好ましい。さらに好ましく
は、前記界面活性剤はPluronic L101また
は Pluronic R25R2である。
部品を組み立てたのちに、心肺バイパス手術処置のよう
な手術処置中に、酸素付加装置の入口またはポートを通
して前記酸素付加装置中にヒトの血液を循環させる。そ
の消泡用ユニットはそこを通る血液の通過を実質的に遅
らせず、そしてその上に血液成分が付着するのに抵抗す
る。
下の親水性−親油性バランスを有すべきでありそして装
置が使用される温度より低い曇り点、すなわち約37℃
より低くそしていっそう好ましくは約20℃より低い曇
り点を有すべきである。それらはまた、実施例3の試験
計画書(protocol)を用いて当業者により容易
に測定できるとおり、約50ccまたはそれ以下の漏出
点容量(breakthrough volume)を
提供するのが好ましい。“漏出点容量”とはリザバー中
へ消泡器を出る血液の最初の出現のまえに消泡器ユニッ
トに入らなければならない血液の量である。
性スクリーンテスト装置は図1におけるとおりにして設
定される。赤血球容積率約35のウシの血液10リット
ルをフイルター/消泡器リザバー1に充てんするために
用いる。心肺バイパス手術中、胸から吸引ポンプで運ば
れる血液を擬似化するために、空気がポンプで空気供給
器からシステムに送り込まれ、空気配管3を経て静脈血
液配管4に入り、そこで空気は血液と混合してそして静
脈入口5を経てフイルター/消泡器リザバー1に入る。
さらに好ましい態様において、血液および空気は、静脈
入口よりもむしろリザバーのフイルターバイパス入口1
8に入る。消泡器を通過した血液はリザバー出口6を経
てリザバー1を出、そしてポンプ8を介してポンプ配管
7を経てポンプ配管9に入り、これは配管10および1
1で2つの流れに分割して膜酸素付加装置12および1
3それぞれに入る。血液は配管14および15を経て酸
素付加装置を出、集合して流れて静脈配管4に入る。
器16、好ましくは、ノルウエーのHatteland
CompanyからのBD100ユニットはフイルタ
ー/消泡器ユニットを出るポンプ配管7における種々の
点での気体状微小塞栓(gaseous micro
emboli(embolusの複数))(GME)読
み取り値を得るために設けられる。これらの読み取り値
は、異なる試験計画書が使用される場合変わりそして同
じ試験条件下で、異なる種々の界面活性剤を評価するの
に比較的に使用される場合は主として有用である。
(foam)とは異なって、視覚的に検出することが出
来ない気泡(bubble)である。泡および微小塞栓
の両方は、膜酸素付加装置により除去されるがしかし酸
素付加装置ユニットの効率を低下させる。泡は視覚的に
測定されそして泡等級は、実施例1の視覚的等級尺度に
したがって、透明な側面を備えているリザバー1におい
て評価される。
き界面活性剤中にまず浸漬されそして乾燥される。別法
として、全体のフイルター/消泡器リザバーが界面活性
剤でコーテイングされてもよい。図2は、本発明におい
て使用されるための図1におけるようなフイルター/消
泡器リザバーユニット1を示す。上に記載した様に、血
液消泡スクリーン操作中、空気と混合された血液はフイ
ルターバイパス入口18中にポンプ送り込まれるのが好
ましい。これは、リザバー中で観察される血液を、フイ
クター22を回避して通過させて、ポリプロピレン網状
織物23のような疎水性重合体材料から造られた空気分
離網状織物およびポリエステルトリコットの外側層24
からなる消泡器の消泡用能力をいっそう直接的に測定す
るのを可能にする。他の態様において、血液は、静脈入
口5または心臓切開(cardiotomy)入口26
(心臓切開多岐管は図2において描かれている3つの心
臓切開入口からなる)を通ってリザバーに入ってもよ
い。そのユニットはまたラピッドプライム(rapid
prime)入口27、再循環入口28、流体投入入
口29、流体投入チューブ30、およびリザバー出口6
を含む。ユニットが心肺バイパス手術中の通常の操作に
あるとき、矢印31は心臓切開(cardiotom
y)流れを示しそして矢印32は静脈血液流を示す。
Laboratories, Inc.製のHVR37
00消泡器ユニットをそれぞれ、第1表に挙げられた界
面活性剤の1つで浸漬コーテイングした。Pluron
ic L101はイソプロピルアルコール中の2%(v
/v)溶液として可溶化し、Antifoam Aはフ
レオン(Freon)(デラウエア州、ウイルミントン
のデュポンカンパニー製)中に2%(v/v)で可溶化
し、SMA(Thoratec Laboratori
es,Inc.のシリコーン含有界面活性剤)はアセト
ン中2%(v/v)で可溶化しそしてSM70(Gen
eral Electricのシリコーン部門の水希釈
性シリコーン界面活性剤)は水中2%(v/v)で可溶
化した。コーテイングされていないユニットを対照とし
て用いた。試験のまえに、消泡器を塩水(salin
e)で湿潤させた。図1に示されるように、35の赤血
球容積率および室温でウシの血液を6リットル/分で、
空気の0.5リットル/分とともに消泡器の静脈入口
(本明細書においてまた“ポート(port)”とも言
う)にポンプで送り込んだ。この試験を5分間続けた。
リザバー中の泡は以下の尺度を用いて、5分後に視覚的
に等級づけられた。
たはbubble)が存在しない。 2.....リザバー中の1/3表面積までのなんらか
の泡の存在。 3.....1/3〜2/3表面積がリザバーにおいて
泡で被われる。 4.....2/3より大きい表面積がリザバーにおい
て泡で被われるがしかし測定できる厚さを有しない。 5.....測定できる厚さ(1/8”より大)で全表
面に泡が存在する。
D100泡検出器が、試験ユニットを出る配管を精査す
るために設けられた。気体状微小塞栓(gaseous
microemboli(microembolusの
複数))(GME)を連続的に測定し、そして試験期間
にわたって合計して第1表に示されるとおりの結果を有
した。
全体的に湿潤されていた。非浸漬対照は初期には良好な
性能を有したけれども試験のおわりには泡が表れはじめ
そして数分で全体的に失敗した。 ** 消泡器は湿潤しなかったがしかし約2”の泡であ
る。 *** 表面上に泡なし。 **** 壁上に見ることができる小さい泡。
外を用いて、実施例1の方法が使用された:SMAが、
溶媒としてイソプロピルアルコールおよび塩化メチレン
を用いる2%(v/v)溶液中で消泡器ユニット上にコ
ーテイングされた。血液および空気流は別々の試験につ
いてつぎのとおりであった: 静脈配管: 0.5リットル/分の空気とともに、6リ
ットル/分の血液流、 吸引バイパス: 6リットル/分の心臓切開(card
iotomy)ポートへの血液流使用そして空気流な
し、 静脈および心臓切開流: 3リットル/分の静脈ポート
への血液流、3リットル/分の心臓切開ポートへの血液
流、1.5リットル/分の心臓切開ポートへの空気流、 フイルターバイパス: フイルターバイパスポートへ
の、0.5リットル/分の空気とともに、6リットル/
分の血液流。
て試験される各々の新しい消泡器について変化させた。
Hatteland感度は5であった。すべての試験は
500〜600ミリリットルの血液水準を維持して、フ
イルターが付いていないリザバーを用いて行われた。す
べてのユニットは滅菌消毒されていなかった。試験は5
分間行われた。結果を第2表に示す。第2表において示
されるGMEは5分間の試験にわたって連続的に測定さ
れたすべてのGMEの合計である。
ンダーから1/4リットル/分の速度で図2のラピッド
プライム(rapid prime)入口27にポンプ
で送り込まれそして膜酸素付加装置が循環路(circ
uit)から省かれた以外は、試験装置は、3700ミ
リリットルの容積を有するCobe HVRF3700
フイルター/消泡器リザバーを用いて図1において示さ
れるとおりに設定された。塩水の第1の滴下が消泡器を
通ってリザバーに入ったときポンプを止めそしてシリン
ダーから出た塩水の量が漏出点容量(breakthr
ough volume)として測定された。試験ユニ
ットを滅菌消毒した。漏出点容量、すなわちリザバー中
に消泡器組み立て体を“漏出(break throu
gh)”させるのに必要な塩水の量は、Antifoa
m Aでコーテイングされた対照ユニットに対して試験
されるPluronic L101でコーテイングされ
た3つの異なるユニットを用いて試験された。結果を第
3表に記載する。
でコーテイングされた消泡器ユニットの消泡性を、An
tifoam Aでコーテイングされた対照に対して試
験した。試験装置は図1におけるとおりに設定された。
結果を第4表に記載する。
の試験材料の2,000cm2 が24時間70℃で抽出
された。溶液は毒性物質について試験された。結果を第
5表に記載する。
の毒性をつぎのとおりに、蒸留水中2%溶液中で試験さ
れた。急性全身毒性: 試験品の0.9%塩化ナトリウム抽出
液、試験品の塩水中アルコール抽出液、試験品のポリエ
チレングリコール400(PEG)抽出液、および試験
品の綿実油抽出液を、24時間70℃で造った。これら
の抽出液をそれぞれ5匹のはつかねずみからなるグルー
プに静脈内および腹腔内に注射した。同様にブランク対
照を別のグループのはつかねずみに注射した。試験品の
抽出液は7日までにわたって観察されたとき、ブランク
抽出物より有意的に大きい反応を生じなかった。
リウム抽出液、試験品の塩水中アルコール抽出液、試験
品のポリエチレングリコール400(PEG)抽出液、
および試験品の綿実油抽出液を、24時間70℃で造っ
た。対応するブランクとともにこれらの抽出液をうさぎ
の皮膚に注射し、72時間までにわたって局所刺激作用
を観察した。うさぎの皮下に注射した試験品の抽出液
は、ブランク抽出物より有意的に大きい組織反応を生じ
なかった。
ついて筋肉内植え込み試験を行った。研究の目的は、1
4日間にわたって植え込まれた試験品への筋肉組織の反
応を評価するためであった。試験品の肉眼で見ての観察
はUSP負対照植え込み材料と比較したときに刺激がな
いことを示した。
品の塩水抽出液の両方を用いてインビトロ試験を行っ
た。ウシ血液(0.2ミリリットル)を溶出液にそして
負および正の対照チューブに加えた。製剤を37℃の水
浴中においた。1時間後、分光光度計的に調べたとき
に、有意な赤色血液細胞溶解はなかった(<5%)。
時間37℃で培養液中で行った。はつかねずみの線維芽
細胞(L929)で予かじめ培養された4つのプレート
に負対照および正対照とともに溶出液を供給した。48
時間後、負対照に比較して重大な細胞溶解の退化はなか
った(<50%)。
る様に、本発明を用いて血液適合性及び有効な消泡能力
の両方を示す、医療機器のための表面を生成することが
可能である。本明細書において記載された態様は単に例
示のためでありそして特定的に記載された態様における
変更および修正は本発明の範囲を離れることなしに当業
者により実施されることができる。すべてのそのような
変更および修正は特許請求の範囲に定義されたとおりの
本発明の範囲内に包含されることが意図される。
方法において使用される装置を示す。
とにより本発明において使用するために適当な血液フイ
ルター/消泡器リザバーを示す。
Claims (8)
- 【請求項1】 疎水性材料から形成された血液接触表面
を含む医療機器において、前記疎水材料が、前記血液接
触表面に永続的に付着された非毒性、生体適合性の界面
活性消泡剤を有し、しかも前記消泡性界面活性剤が第一
級アルコキシル化アルコールまたは好ましくはプロピレ
ンオキシドとエチレンオキシドとのブロック共重合体で
ありそして2またはそれ以下の血液消泡性スクリーンテ
スト血液フイルターバイパス泡等級を有することを特徴
とする、上記医療機器。 - 【請求項2】 前記界面活性消泡剤がPluronic
L61、Pluronic L81、Pluroni
c L121、Pluronic R17R1、Plu
ronic R25L1、Pluronic R31R
1、Pluronic R31R2、Tetronic
701、Tetronic901、Tetronic
1101、Tetronic 1301、Tetro
nic1501、Tetronic R50R1、Te
tronic R70R1、Tetronic 90R
1、Tetronic R110R1、Tetroni
c R130R1、Tetronic R130R2、
Tetronic R150R1、Plurofac
RA20、Plurafac RA30、Pluraf
acRA40またはPlurafac RA43あるい
は好ましくは、Pluronic L101またはPl
uronic R25R2であることを特徴とする、請
求項1に記載の医療機器。 - 【請求項3】 前記機器が消泡器ユニットを含む血液膜
酸素付加装置であることを特徴とする、請求項1または
2に記載の医療機器。 - 【請求項4】 (a)疎水性材料から形成された血液接
触表面を有する医療機器を組み立て、 (b)前記血液接触表面の少なくとも1部分を、非毒
性、生体適合性の界面活性消泡剤でコーテイングし、し
かも前記界面活性剤は第一級アルコキシル化アルコール
または好ましくはプロピレンオキシドとエチレンオキシ
ドとのブロック共重合体でありそして2またはそれ以下
の血液消泡性スクリーンテスト血液フイルターバイパス
泡等級を有し、 (c)前記界面活性消泡剤を乾燥して前記血液接触表面
上に永続的に付着させる工程からなることを特徴とす
る、医療機器の製造方法。 - 【請求項5】 前記医療機器が血液膜酸素付加装置のた
めの消泡器ユニットであることを特徴とする、請求項4
に記載の方法。 - 【請求項6】 疎水性材料上に永続的に付着された非毒
性、生体適合性の界面活性消泡剤でコーテイングされた
前記疎水性材料と血液を接触させる工程を含み、しかも
前記界面活性消泡剤が第一級アルコキシル化アルコール
または好ましくはプロピレンオキシドとエチレンオキシ
ドとのブロック共重合体でありそして2またはそれ以下
の血液消泡性スクリーンテストフイルターバイパス泡等
級を有することを特徴とする、血液中の消泡および泡形
成防止方法。 - 【請求項7】 前記界面活性消泡剤がPluronic
L61、Pluronic L81、Pluroni
c L121、Pluronic R17R1、Plu
ronic R25L1、Pluronic R31R
1、Pluronic R31R2、Tetronic
701、Tetronic901、Tetronic
1101、Tetronic 1301、Tetro
nic1501、 Tetronic R50R1、T
etronic R70R1、Tetronic 90
R1、Tetronic R110R1、Tetron
ic R130R1、Tetronic R130R
2、Tetronic R150R1、Plurafa
c RA20、Plurafac RA30、Plur
afacRA40又はPlurafac RA43ある
いは好ましくはPluronicL101またはPlu
ronic R25R2であることを特徴とする、請求
項4、5または6に記載の方法。 - 【請求項8】 前記疎水性材料が血液膜酸素付加装置の
ための消泡用ユニットにおいて含まれることを特徴とす
る、請求項6に記載の方法。
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