JPH119685A - 血液浄化装置 - Google Patents
血液浄化装置Info
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- JPH119685A JPH119685A JP9169246A JP16924697A JPH119685A JP H119685 A JPH119685 A JP H119685A JP 9169246 A JP9169246 A JP 9169246A JP 16924697 A JP16924697 A JP 16924697A JP H119685 A JPH119685 A JP H119685A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透析液流路の一部に狭窄部を設けてなる中空
糸膜型血液透析濾過器において、製作が容易で透析濾過
効率の極めて高い透析濾過器を提供する。 【解決手段】 中空糸膜を隔てて血液流路と透析液流路
が形成されてなる中空糸膜型透析器の該透析液流路に透
析液脈流を流通せしめるようにしたことを特徴とする血
液浄化装置である。前記透析液流路に透析液脈流を流通
せしめる透析液流コントロール手段は脈流を発生する透
析液送液手段、または透析液送液手段と脈流発生手段と
を有する。
糸膜型血液透析濾過器において、製作が容易で透析濾過
効率の極めて高い透析濾過器を提供する。 【解決手段】 中空糸膜を隔てて血液流路と透析液流路
が形成されてなる中空糸膜型透析器の該透析液流路に透
析液脈流を流通せしめるようにしたことを特徴とする血
液浄化装置である。前記透析液流路に透析液脈流を流通
せしめる透析液流コントロール手段は脈流を発生する透
析液送液手段、または透析液送液手段と脈流発生手段と
を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、血液浄化療法にお
いて利用される血液浄化装置に関する。詳しくは、蛋白
質や血小板の付着による濾過効率の低下を効果的に防止
し得る中空糸膜型の血液浄化装置に関するものである。
いて利用される血液浄化装置に関する。詳しくは、蛋白
質や血小板の付着による濾過効率の低下を効果的に防止
し得る中空糸膜型の血液浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】人工臓器の開発においては、従来より抗
血栓性、生体適合性の問題が最重要課題として取り組ま
れてきている。血液浄化療法に利用される血液浄化装置
においても、血液成分が部材表面へ付着することによる
性能の低下、特に血液成分の中でも赤血球、白血球、血
小板や蛋白質の透析膜等への付着による透析濾過能力の
低下が依然として大きな課題として残されている。
血栓性、生体適合性の問題が最重要課題として取り組ま
れてきている。血液浄化療法に利用される血液浄化装置
においても、血液成分が部材表面へ付着することによる
性能の低下、特に血液成分の中でも赤血球、白血球、血
小板や蛋白質の透析膜等への付着による透析濾過能力の
低下が依然として大きな課題として残されている。
【０００３】従来、血液浄化装置における透析膜への血
小板および蛋白質の付着防止については、抗血栓性の高
い合成高分子膜の開発や膜の表面改質等がなされてきた
が、これらの方法では除水濾過により生じる膜の細孔へ
の目詰まりを防止できず、また製造にコストがかかる等
の欠点があり、かかる材質面からのアプローチでは限界
があった。
小板および蛋白質の付着防止については、抗血栓性の高
い合成高分子膜の開発や膜の表面改質等がなされてきた
が、これらの方法では除水濾過により生じる膜の細孔へ
の目詰まりを防止できず、また製造にコストがかかる等
の欠点があり、かかる材質面からのアプローチでは限界
があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とする
ところは、中空糸膜への蛋白質や血小板の付着を防止し
中空糸膜の透析濾過効率の低下を防止し得る血液浄化装
置を提供することにある。
術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とする
ところは、中空糸膜への蛋白質や血小板の付着を防止し
中空糸膜の透析濾過効率の低下を防止し得る血液浄化装
置を提供することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、長期に亘って透析濾
過効率の低下を防止しうる血液浄化装置を提供すること
にある。
過効率の低下を防止しうる血液浄化装置を提供すること
にある。
【０００６】本発明のさらに他の目的は、既存の中空糸
膜型透析器をそのまま利用でき、安価に透析濾過効率の
低下を防止しうる血液浄化装置を提供することにある。
膜型透析器をそのまま利用でき、安価に透析濾過効率の
低下を防止しうる血液浄化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、血液浄化
装置について鋭意研究を重ねた結果、中空糸膜型透析器
に脈流をなす透析液を流通せしめることにより中空糸膜
への蛋白質等の付着が効果的に防止されることを見いだ
し、本発明を完成した。
装置について鋭意研究を重ねた結果、中空糸膜型透析器
に脈流をなす透析液を流通せしめることにより中空糸膜
への蛋白質等の付着が効果的に防止されることを見いだ
し、本発明を完成した。
【０００８】すなわち、本発明は、中空糸膜を隔てて血
液流路と透析液流路が形成されてなる中空糸膜型透析器
の該透析液流路に透析液脈流を流通せしめるようにした
ことを特徴とする血液浄化装置である。
液流路と透析液流路が形成されてなる中空糸膜型透析器
の該透析液流路に透析液脈流を流通せしめるようにした
ことを特徴とする血液浄化装置である。
【０００９】本発明はまた、中空糸膜を隔てて血液流路
と透析液流路が形成されてなる中空糸膜型透析器と該透
析液流路に連結された透析液流コントロール手段とを有
し該透析液流コントロール手段は該透析液流路に透析液
脈流を流通するものである前記血液浄化装置である。
と透析液流路が形成されてなる中空糸膜型透析器と該透
析液流路に連結された透析液流コントロール手段とを有
し該透析液流コントロール手段は該透析液流路に透析液
脈流を流通するものである前記血液浄化装置である。
【００１０】本発明はさらに、前記透析液流コントロー
ル手段は脈流を発生する透析液送液手段を有する前記血
液浄化装置である。
ル手段は脈流を発生する透析液送液手段を有する前記血
液浄化装置である。
【００１１】本発明はまた、前記透析液流コントロール
手段は透析液送液手段と脈流発生手段とを有する前記血
液浄化装置である。
手段は透析液送液手段と脈流発生手段とを有する前記血
液浄化装置である。
【００１２】本発明はさらに、前記透析液脈流は前記透
析液流路入口における周期が０．０５〜１２０秒である
前記血液浄化装置である。
析液流路入口における周期が０．０５〜１２０秒である
前記血液浄化装置である。
【００１３】本発明はまた、前記透析液脈流は前記透析
液流路入口における送液量５００ｍｌ／ｍｉｎでの圧力
変動幅が３０〜５００ｍｍＨｇである前記血液浄化装置
である。
液流路入口における送液量５００ｍｌ／ｍｉｎでの圧力
変動幅が３０〜５００ｍｍＨｇである前記血液浄化装置
である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しつつ
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の血液浄化装置の一実施態
様を模式的に示す回路構成図である。同図に示すよう
に、血液浄化装置１０は、脱血ライン１１Ａと中空糸膜
型透析器１と、返血ライン１１Ｂと、透析液流コントロ
ール手段１７とを有している。
様を模式的に示す回路構成図である。同図に示すよう
に、血液浄化装置１０は、脱血ライン１１Ａと中空糸膜
型透析器１と、返血ライン１１Ｂと、透析液流コントロ
ール手段１７とを有している。
【００１６】脱血ライン１１Ａは、チューブ１２と、該
チューブ１２の途中に設置された送血用のポンプ１３お
よび除泡用のチャンバー１４で構成されており、脱血ラ
イン１１Ａの一端は、針管を介して患者の動脈に接続さ
れ、他端は中空糸膜型透析器１の血液流路入口３４に接
続されている。なお、前記ポンプ１３としては、ローラ
ーポンプが好適に使用される。
チューブ１２の途中に設置された送血用のポンプ１３お
よび除泡用のチャンバー１４で構成されており、脱血ラ
イン１１Ａの一端は、針管を介して患者の動脈に接続さ
れ、他端は中空糸膜型透析器１の血液流路入口３４に接
続されている。なお、前記ポンプ１３としては、ローラ
ーポンプが好適に使用される。
【００１７】また、返血ライン１１Ｂは、チューブ１５
と、該チューブ１５の途中に設置された除泡用のチャン
バー１６とで構成されており、返血ライン１１Ｂの一端
は、中空糸膜型透析器１の血液流路出口３５に接続さ
れ、他端は針管を介して患者の静脈に接続されている。
と、該チューブ１５の途中に設置された除泡用のチャン
バー１６とで構成されており、返血ライン１１Ｂの一端
は、中空糸膜型透析器１の血液流路出口３５に接続さ
れ、他端は針管を介して患者の静脈に接続されている。
【００１８】中空糸膜型透析器１は、図２にその縦断面
図を示したように、筒状本体３１と、その両端にカバー
３８および３９によりそれぞれ液密に接続、固定された
ヘッダー３２および３３とで構成される各種硬質樹脂か
らなるハウジング３を有する。ヘッダー３２の頂部に
は、血液流路入口３４が突出形成され、ヘッダー３３の
頂部には、血液流路出口３５が突出形成されている。ま
た、筒状本体３１のヘッダー３３側の側部には、透析液
流路入口３６が突出形成され、筒状本体３１のヘッダー
３２側の側部には、透析液流路出口３７が突出成形され
ている。
図を示したように、筒状本体３１と、その両端にカバー
３８および３９によりそれぞれ液密に接続、固定された
ヘッダー３２および３３とで構成される各種硬質樹脂か
らなるハウジング３を有する。ヘッダー３２の頂部に
は、血液流路入口３４が突出形成され、ヘッダー３３の
頂部には、血液流路出口３５が突出形成されている。ま
た、筒状本体３１のヘッダー３３側の側部には、透析液
流路入口３６が突出形成され、筒状本体３１のヘッダー
３２側の側部には、透析液流路出口３７が突出成形され
ている。
【００１９】ハウジング３内には、そのほぼ全長にわた
り、ポリスルフォン等からなる中空糸膜４１の束４が収
納されている。束４を構成する中空糸膜４１は１００〜
７００００本程度、有効膜面積は１００ｃｍ2 〜６．０
ｍ2 程度であり、各中空糸膜４１の両端部は、それぞ
れ、筒状本体３１の端部において、中空糸膜４１の端部
開口が閉塞されない状態で、ポリウレタン等のポッティ
ング材で構成される隔壁５１および５２により液密に支
持固定されている。
り、ポリスルフォン等からなる中空糸膜４１の束４が収
納されている。束４を構成する中空糸膜４１は１００〜
７００００本程度、有効膜面積は１００ｃｍ2 〜６．０
ｍ2 程度であり、各中空糸膜４１の両端部は、それぞ
れ、筒状本体３１の端部において、中空糸膜４１の端部
開口が閉塞されない状態で、ポリウレタン等のポッティ
ング材で構成される隔壁５１および５２により液密に支
持固定されている。
【００２０】ヘッダー３２と隔壁５１とで囲まれる空間
には血液流入室６１、ヘッダー３３と隔壁５２とで囲ま
れる空間には血液流出室６２が形成されている。各中空
糸膜４１の内腔には、血液流路６が形成されておりそれ
ぞれ、前記血液流入室６１および血液流出室６２に連通
している。また、ハウジング３の筒状本体３１と、両隔
壁５１および５２とで囲まれる空間において、中空糸膜
４１の束４と筒状本体３１の内周面との間隙および隣接
する中空糸膜４１同士の間隙には、透析液流路７が形成
されている。透析液流路７の上流側は、透析液流路入口
３６に連通し、下流側は、透析液流路出口３７に連通し
ている。
には血液流入室６１、ヘッダー３３と隔壁５２とで囲ま
れる空間には血液流出室６２が形成されている。各中空
糸膜４１の内腔には、血液流路６が形成されておりそれ
ぞれ、前記血液流入室６１および血液流出室６２に連通
している。また、ハウジング３の筒状本体３１と、両隔
壁５１および５２とで囲まれる空間において、中空糸膜
４１の束４と筒状本体３１の内周面との間隙および隣接
する中空糸膜４１同士の間隙には、透析液流路７が形成
されている。透析液流路７の上流側は、透析液流路入口
３６に連通し、下流側は、透析液流路出口３７に連通し
ている。
【００２１】透析液流路７の途中には、透析液膨潤性材
料からなる狭窄部７１を設けて該流路の横断面積を減少
させ、透析液流路７を流れる透析液の圧力が、狭窄部７
１より透析液上流側７２では血液流路６の対応する部位
における血液の圧力より高くなり、狭窄部７１より透析
液下流側７３では血液流路６の対応する部位における血
液の圧力より低くなるよう構成してもよい。この場合、
血液流路６を流れる血液は、まず透析液下流側７３にお
いて、各中空糸膜４１を介して透析（溶質の拡散）およ
び限外濾過（除水）がなされ、次いで透析液上流側７２
において、各中空糸膜４１を介して透析液側から血液側
への逆方向の限外濾過（補液）が行われ、血液と透析液
との大量液置換が可能となる。
料からなる狭窄部７１を設けて該流路の横断面積を減少
させ、透析液流路７を流れる透析液の圧力が、狭窄部７
１より透析液上流側７２では血液流路６の対応する部位
における血液の圧力より高くなり、狭窄部７１より透析
液下流側７３では血液流路６の対応する部位における血
液の圧力より低くなるよう構成してもよい。この場合、
血液流路６を流れる血液は、まず透析液下流側７３にお
いて、各中空糸膜４１を介して透析（溶質の拡散）およ
び限外濾過（除水）がなされ、次いで透析液上流側７２
において、各中空糸膜４１を介して透析液側から血液側
への逆方向の限外濾過（補液）が行われ、血液と透析液
との大量液置換が可能となる。
【００２２】図１において、透析液流コントロール手段
１７は、一端が中空糸膜型透析器１の透析液流路入口３
６に接続されたチューブ１８と、一端が中空糸膜型透析
器１の透析液流路出口３７に接続されたチューブ１９
と、チューブ１８とチューブ１９の途中に設置された透
析液送液手段２０とで構成されている。
１７は、一端が中空糸膜型透析器１の透析液流路入口３
６に接続されたチューブ１８と、一端が中空糸膜型透析
器１の透析液流路出口３７に接続されたチューブ１９
と、チューブ１８とチューブ１９の途中に設置された透
析液送液手段２０とで構成されている。
【００２３】透析液送液手段２０は、チューブ１８およ
び１９内にそれぞれ同流量でかつ反対方向に透析液脈流
を送液する複式ポンプであり、モーターの回転運動をプ
ランジャーの往復運動に変換し、逆止弁機構により透析
液および透析液排液の受入・排出を交互に行う構成のも
のである。透析液送液手段２０の構成としては脈流が生
ずる送液手段ならば特に限定されるものではなく、前記
構成の他、ローラーポンプ等のポンプチューブによる送
液手段、シリンダの往復による送液手段、アキュームレ
ーター等のように軟質容器を一定の周期で潰したり膨ら
ませたりすることにより送液する手段等が挙げられる。
び１９内にそれぞれ同流量でかつ反対方向に透析液脈流
を送液する複式ポンプであり、モーターの回転運動をプ
ランジャーの往復運動に変換し、逆止弁機構により透析
液および透析液排液の受入・排出を交互に行う構成のも
のである。透析液送液手段２０の構成としては脈流が生
ずる送液手段ならば特に限定されるものではなく、前記
構成の他、ローラーポンプ等のポンプチューブによる送
液手段、シリンダの往復による送液手段、アキュームレ
ーター等のように軟質容器を一定の周期で潰したり膨ら
ませたりすることにより送液する手段等が挙げられる。
【００２４】図３は、本発明の血液浄化装置における透
析液流コントロール手段の他の実施形態を模式的に示す
回路構成図である。同図に示すように、透析液流コント
ロール手段８１は、透析液送液手段８２と脈流発生手段
８３を別個に有している。脈流発生手段８３は、透析液
送液手段８２と透析液流路入口３６との間のチューブ１
８の一部からチューブ８４を分岐させ、チューブ８４の
端部に軟質容器８５を設け、軟質容器８５を耐圧容器８
６に収納してなり、高圧室８７および低圧室８８に連通
する弁８９Ａおよび８９Ｂを交互に開閉すること等によ
り軟質容器８５を一定の周期で潰したり膨らませたりし
て透析液を吸引排出し脈流を発生させるものである。
析液流コントロール手段の他の実施形態を模式的に示す
回路構成図である。同図に示すように、透析液流コント
ロール手段８１は、透析液送液手段８２と脈流発生手段
８３を別個に有している。脈流発生手段８３は、透析液
送液手段８２と透析液流路入口３６との間のチューブ１
８の一部からチューブ８４を分岐させ、チューブ８４の
端部に軟質容器８５を設け、軟質容器８５を耐圧容器８
６に収納してなり、高圧室８７および低圧室８８に連通
する弁８９Ａおよび８９Ｂを交互に開閉すること等によ
り軟質容器８５を一定の周期で潰したり膨らませたりし
て透析液を吸引排出し脈流を発生させるものである。
【００２５】図４は、図３における脈流発生手段の他の
構成を模式的に示したものである。脈流発生手段９１は
チューブ８４の端部に連通されたシリンダ９２とピスト
ン９３からなる。すなわち、脈流発生手段９１は、シリ
ンダ９２内部でピストン９３が、モータ（図示せず）の
回転により回転板９５に偏心して回動自在に係止された
ピストンロッド９４を介して往復運動することにより透
析液を吸引排出し脈流を発生させるものである。
構成を模式的に示したものである。脈流発生手段９１は
チューブ８４の端部に連通されたシリンダ９２とピスト
ン９３からなる。すなわち、脈流発生手段９１は、シリ
ンダ９２内部でピストン９３が、モータ（図示せず）の
回転により回転板９５に偏心して回動自在に係止された
ピストンロッド９４を介して往復運動することにより透
析液を吸引排出し脈流を発生させるものである。
【００２６】このように、本発明における脈流発生手段
は、脈流が生ずるものであれば特に限定されるものでは
なく、前記構成の他、前記脈流発生手段と同様にしてチ
ューブ１８の一部に分岐回路を設け、該分岐回路の末端
に接続したポンプの正回転および逆回転により脈流を発
生させるもの、チューブ１８の一部に軟質容器を設け前
記脈流発生手段と同様にして軟質容器を一定の周期で潰
したり膨らませたりして脈流を発生させるもの等が挙げ
られる。
は、脈流が生ずるものであれば特に限定されるものでは
なく、前記構成の他、前記脈流発生手段と同様にしてチ
ューブ１８の一部に分岐回路を設け、該分岐回路の末端
に接続したポンプの正回転および逆回転により脈流を発
生させるもの、チューブ１８の一部に軟質容器を設け前
記脈流発生手段と同様にして軟質容器を一定の周期で潰
したり膨らませたりして脈流を発生させるもの等が挙げ
られる。
【００２７】本発明においては、透析液脈流の透析液流
路入口３６における周期は、０．０５〜１２０秒がよ
く、好適には０．５〜１０秒がよい。透析液脈流の周期
が０．０５秒未満では、血液から濾過した濾液が逆濾過
により血液側に戻り、再度同じ液を濾過するため透析濾
過効率が低下し、１２０秒を超えると正濾過と逆濾過が
十分に繰り返されず血小板および蛋白質の付着防止効果
が十分に得られないので好ましくない。
路入口３６における周期は、０．０５〜１２０秒がよ
く、好適には０．５〜１０秒がよい。透析液脈流の周期
が０．０５秒未満では、血液から濾過した濾液が逆濾過
により血液側に戻り、再度同じ液を濾過するため透析濾
過効率が低下し、１２０秒を超えると正濾過と逆濾過が
十分に繰り返されず血小板および蛋白質の付着防止効果
が十分に得られないので好ましくない。
【００２８】また、透析液脈流の透析液流路入口３６に
おける送液量５００ｍｌ／ｍｉｎでの圧力変動幅が３０
ｍｍＨｇ〜５００ｍｍＨｇであることが望ましく、好適
には４０〜３００ｍｍＨｇがよい。透析液脈流の圧力変
動幅が３０ｍｍＨｇ未満では、正濾過と逆濾過が十分に
繰り返されず血小板および蛋白質の付着防止効果が十分
に得られず、５００ｍｍＨｇを超えると透析膜の耐圧を
超えるため膜のリークが生ずるので好ましくない。
おける送液量５００ｍｌ／ｍｉｎでの圧力変動幅が３０
ｍｍＨｇ〜５００ｍｍＨｇであることが望ましく、好適
には４０〜３００ｍｍＨｇがよい。透析液脈流の圧力変
動幅が３０ｍｍＨｇ未満では、正濾過と逆濾過が十分に
繰り返されず血小板および蛋白質の付着防止効果が十分
に得られず、５００ｍｍＨｇを超えると透析膜の耐圧を
超えるため膜のリークが生ずるので好ましくない。
【００２９】なお、透析液流コントロール手段１７に
は、複式ボンプ２０を迂回するようにその両端がチュー
ブ１９に接続されたバイパスチューブ２１と、バイパス
チューブ２１の途中に設けられた除水ポンプ２２とで構
成される除水コントロール手段を設けてもよい。この場
合、除水ポンプ２２は、モーターの回転運動をプランジ
ャーの往復運動に変換し、シリンダー内の透析液排液を
一定方向に送り出す構成のものが好適に用いられる。
は、複式ボンプ２０を迂回するようにその両端がチュー
ブ１９に接続されたバイパスチューブ２１と、バイパス
チューブ２１の途中に設けられた除水ポンプ２２とで構
成される除水コントロール手段を設けてもよい。この場
合、除水ポンプ２２は、モーターの回転運動をプランジ
ャーの往復運動に変換し、シリンダー内の透析液排液を
一定方向に送り出す構成のものが好適に用いられる。
【００３０】次に、本発明の血液浄化装置１０の作用に
ついて図１および２を用いて説明すると、ポンプ１３の
作動により、患者より脱血された血液は、脱血ライン１
１Ａを流れ、一旦チャンバー１４に貯留されて除泡され
た後、血液流路入口３４より中空糸膜型透析器１内に流
入する。血液流路出口３５より流出した血液は、返血ラ
イン１１Ｂを流れ、一旦チャンバー１６に貯留されて除
泡された後、患者に返血される。
ついて図１および２を用いて説明すると、ポンプ１３の
作動により、患者より脱血された血液は、脱血ライン１
１Ａを流れ、一旦チャンバー１４に貯留されて除泡され
た後、血液流路入口３４より中空糸膜型透析器１内に流
入する。血液流路出口３５より流出した血液は、返血ラ
イン１１Ｂを流れ、一旦チャンバー１６に貯留されて除
泡された後、患者に返血される。
【００３１】また、複式ポンプ２０の作動により、図示
しない透析液貯留部より供給される透析液は、チューブ
１８内を脈流をなして流れ、透析液流路入口３６より中
空糸膜型透析器１のハウジング３内に導入される。この
透析液脈流の導入により、各中空糸膜４１を介して血液
との間で後述するように正濾過および逆濾過が繰り返さ
れ、その後透析液は透析液流路出口３７より排出され
る。この排出された透析液は、チューブ１９を介して移
送され、回収される。このとき、除水ボンブ２２を所定
の回転数で作動させると、中空糸膜型透析器１への透析
液供給量と、中空糸膜型透析器１からの透析液回収量と
に除水ポンプ２２の吐出量に相当する分の差異が生じ、
この量が中空糸膜型透析器１を通過する血液からの除水
量となる。従って、除水ポンプ２２の回転数（吐出量）
を調節することにより、除水量を調節することができ
る。
しない透析液貯留部より供給される透析液は、チューブ
１８内を脈流をなして流れ、透析液流路入口３６より中
空糸膜型透析器１のハウジング３内に導入される。この
透析液脈流の導入により、各中空糸膜４１を介して血液
との間で後述するように正濾過および逆濾過が繰り返さ
れ、その後透析液は透析液流路出口３７より排出され
る。この排出された透析液は、チューブ１９を介して移
送され、回収される。このとき、除水ボンブ２２を所定
の回転数で作動させると、中空糸膜型透析器１への透析
液供給量と、中空糸膜型透析器１からの透析液回収量と
に除水ポンプ２２の吐出量に相当する分の差異が生じ、
この量が中空糸膜型透析器１を通過する血液からの除水
量となる。従って、除水ポンプ２２の回転数（吐出量）
を調節することにより、除水量を調節することができ
る。
【００３２】一方、ハウジング３の内部においては、血
液流路入口３４から血液流入室６１に流入した血液は、
血液流路６を流れた後、血液流出室６２に集められ、血
液流路出口３５から流出し、他方、透析液流路入口３６
から流入した透析液脈流は、透析液流路７を前記血液の
流れとは反対方向に流れ（カウンターフロー）、透析液
流路出口３７より流出する。この際、透析液流路７を流
通する透析液は脈流をなしているので、中空糸膜４１に
対して正濾過、すなわち血液側から透析液側への濾過
と、逆濾過（逆リンス）、すなわち透析液側から血液側
への濾過を繰り返すことにより、血小板および蛋白質の
中空糸膜４１への付着を防止することができるものであ
る。
液流路入口３４から血液流入室６１に流入した血液は、
血液流路６を流れた後、血液流出室６２に集められ、血
液流路出口３５から流出し、他方、透析液流路入口３６
から流入した透析液脈流は、透析液流路７を前記血液の
流れとは反対方向に流れ（カウンターフロー）、透析液
流路出口３７より流出する。この際、透析液流路７を流
通する透析液は脈流をなしているので、中空糸膜４１に
対して正濾過、すなわち血液側から透析液側への濾過
と、逆濾過（逆リンス）、すなわち透析液側から血液側
への濾過を繰り返すことにより、血小板および蛋白質の
中空糸膜４１への付着を防止することができるものであ
る。
【００３３】
【実施例】以下に、実施例をもって本発明をさらに詳細
に説明する。
に説明する。
【００３４】［実施例１］内径２００μｍのポリスルフ
ォン中空糸膜からなる透析器（有効膜面積０．６ｍ2 、
作製上生じる膜の目詰まりがないことを確認済み）を用
いて、図４に示した脈流発生手段を有する図３と同様の
血液浄化装置を作製した。該血液浄化装置における透析
液脈流の周期は２ｓであり、５００ｍｌ／ｍｉｎ透析液
送液時の透析器の透析液流路入口圧は３０ｍｍＨｇ〜７
０ｍｍＨｇであり、圧力変動幅は４０ｍｍＨｇであっ
た。
ォン中空糸膜からなる透析器（有効膜面積０．６ｍ2 、
作製上生じる膜の目詰まりがないことを確認済み）を用
いて、図４に示した脈流発生手段を有する図３と同様の
血液浄化装置を作製した。該血液浄化装置における透析
液脈流の周期は２ｓであり、５００ｍｌ／ｍｉｎ透析液
送液時の透析器の透析液流路入口圧は３０ｍｍＨｇ〜７
０ｍｍＨｇであり、圧力変動幅は４０ｍｍＨｇであっ
た。
【００３５】［比較例１］実施例１において、シリンダ
の往復運動により脈流を生じさせる装置をとりつけなか
った以外は実施例１と同様の血液浄化装置を作製した。
の往復運動により脈流を生じさせる装置をとりつけなか
った以外は実施例１と同様の血液浄化装置を作製した。
【００３６】［試験例１］ 犬体外循環実験 雑種成犬（体重３１．８±３．７ｋｇ（ｎ＝６））に、
セラクタール１ｍｇ／ｋｇ、硫酸アトロピン０．０５ｍ
ｇ／ｋｇを筋注した。麻酔はケタミン４０ｍｇ／ｋｇ／
ｈｒで静脈より投与維持した。残血の差をより明確にす
るために、ヘパリン量は循環開始１０分前に１５０Ｕ／
ｋｇ、３０分後に５０Ｕ／ｋｇ、２時間半後に５０Ｕ／
ｋｇ静脈投与した。体外循環は、頸動脈（または大腿動
脈）よりカニユーレを挿入し、血液回路を介して透析器
に導き頸静脈（または大腿静脈）にカニューレを挿入し
て返血した。カニューレは１Ｕ／ｍｌのヘパリン添加生
理的食塩水にて充填し、血液回路の充填量を小さくする
ために、チャンバーをなくしてプライミング量を約６０
ｍｌとした。血液回路および透析器を生理的食塩水でプ
ライミング洗浄後、血液側流量を１００ｍｌ／ｍｉｎに
設定した。透析液はキンダリー２号（扶桑薬品工業
（株））を常法により使用した。透析器に流量５００ｍ
ｌ／ｍｉｎで透析液を送液するとともに、濾過流量はヘ
マトクリットを一定にするため、輸液量分除水するよう
に設定し（５〜７ｍｌ／ｍｉｎ）、４時間循環を行っ
た。循環中、透析器の血液流路入口および出口の圧力を
測定した。圧力の測定には、圧力ゲージ（ＰＧ−２００
−１０２ＧＨ−３Ｐ、コパル電子株式会社製）を使用し
た。４時間循環後、生理食塩水で５分間リンスしたとき
の残血本数を評価した。結果を図５および表１に示す。
セラクタール１ｍｇ／ｋｇ、硫酸アトロピン０．０５ｍ
ｇ／ｋｇを筋注した。麻酔はケタミン４０ｍｇ／ｋｇ／
ｈｒで静脈より投与維持した。残血の差をより明確にす
るために、ヘパリン量は循環開始１０分前に１５０Ｕ／
ｋｇ、３０分後に５０Ｕ／ｋｇ、２時間半後に５０Ｕ／
ｋｇ静脈投与した。体外循環は、頸動脈（または大腿動
脈）よりカニユーレを挿入し、血液回路を介して透析器
に導き頸静脈（または大腿静脈）にカニューレを挿入し
て返血した。カニューレは１Ｕ／ｍｌのヘパリン添加生
理的食塩水にて充填し、血液回路の充填量を小さくする
ために、チャンバーをなくしてプライミング量を約６０
ｍｌとした。血液回路および透析器を生理的食塩水でプ
ライミング洗浄後、血液側流量を１００ｍｌ／ｍｉｎに
設定した。透析液はキンダリー２号（扶桑薬品工業
（株））を常法により使用した。透析器に流量５００ｍ
ｌ／ｍｉｎで透析液を送液するとともに、濾過流量はヘ
マトクリットを一定にするため、輸液量分除水するよう
に設定し（５〜７ｍｌ／ｍｉｎ）、４時間循環を行っ
た。循環中、透析器の血液流路入口および出口の圧力を
測定した。圧力の測定には、圧力ゲージ（ＰＧ−２００
−１０２ＧＨ−３Ｐ、コパル電子株式会社製）を使用し
た。４時間循環後、生理食塩水で５分間リンスしたとき
の残血本数を評価した。結果を図５および表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】図５より、透析器の血液流路の圧力損失の
経時変化は、実施例１の方が比較例１より低かった。こ
れは、脈流による逆濾過が生じたことにより、実施例１
では血小板および蛋白質が膜に付着しにくく、血栓が形
成しにくかったためと推測される。また、表１より、実
施例１は残血本数が比較例１より低く、脈流により血小
板および蛋白質の透析膜への付着が防止され、中空糸内
で血液の凝固がしにくかったことがわかった。
経時変化は、実施例１の方が比較例１より低かった。こ
れは、脈流による逆濾過が生じたことにより、実施例１
では血小板および蛋白質が膜に付着しにくく、血栓が形
成しにくかったためと推測される。また、表１より、実
施例１は残血本数が比較例１より低く、脈流により血小
板および蛋白質の透析膜への付着が防止され、中空糸内
で血液の凝固がしにくかったことがわかった。
【００３９】［実施例２］実施例１において、有効膜面
積１．５ｍ2 のポリスルフォン中空糸膜を用いた以外は
実施例１と同様にして血液浄化装置を作製した。該血液
浄化装置における透析液脈流の周期は２ｓであり、５０
０ｍｌ／ｍｉｎ透析液送液時の透析器の透析液流路入口
圧は５０ｍｍＨｇ〜９０ｍｍＨｇであり、圧力変動幅は
４０ｍｍＨｇであった。該血液浄化装置の透析液圧力変
動図を図６に示す。
積１．５ｍ2 のポリスルフォン中空糸膜を用いた以外は
実施例１と同様にして血液浄化装置を作製した。該血液
浄化装置における透析液脈流の周期は２ｓであり、５０
０ｍｌ／ｍｉｎ透析液送液時の透析器の透析液流路入口
圧は５０ｍｍＨｇ〜９０ｍｍＨｇであり、圧力変動幅は
４０ｍｍＨｇであった。該血液浄化装置の透析液圧力変
動図を図６に示す。
【００４０】［実施例３］内径２００μｍのポリスルフ
ォン中空糸膜（有効膜面積１．５ｍ2 、作製上生じる膜
の目詰まりがないことを確認済み）を用いて、狭窄形成
材料としてアクリロニトリル繊維内層とアクリル酸塩共
重合体外層との複合繊維よりなる吸透析液性繊維（東洋
紡績株式会社製ＬＡＮＳＥＡＬ Ｆ）５ｇ、幅０．０４
ｍの編み物を中空糸膜の束の中央部に装着した透析器を
作製し、該透析器の透析液流路入口に脈流を生じる透析
液送液ポンプを取り付けて血液浄化装置を得た。該血液
浄化装置における透析液脈流の周期は２ｓであり、５０
０ｍｌ／ｍｉｎ透析液送液時の透析器の透析液流路入口
圧は５０ｍｍＨｇ〜１２０ｍｍＨｇであり、圧力変動幅
は７０ｍｍＨｇであった。該血液浄化装置の透析液圧力
変動図を図７に示す。なお、脈流を生じる透析液送液ポ
ンプのみの透析液脈流の周期は２ｓであり、５００ｍｌ
／ｍｉｎ透析液送液時の透析器の透析液流路入口圧は２
８ｍｍＨｇ〜３８ｍｍＨｇであり、圧力変動幅は１０ｍ
ｍＨｇであった。この場合の透析液圧力変動図を図８に
示す。また、実施例２で用いた透析液流路に狭窄部を有
さない透析器と脈動を生じる透析液送液ポンプをつない
だときの脈動の周期は２ｓであり、５００ｍｌ／ｍｉｎ
透析液送液時の透析器の透析液入口圧は２７ｍｍＨｇ〜
５０ｍｍＨｇであり、圧力変動幅は２３ｍｍＨｇであっ
た。この場合の透析液圧力変動図を図９に示す。
ォン中空糸膜（有効膜面積１．５ｍ2 、作製上生じる膜
の目詰まりがないことを確認済み）を用いて、狭窄形成
材料としてアクリロニトリル繊維内層とアクリル酸塩共
重合体外層との複合繊維よりなる吸透析液性繊維（東洋
紡績株式会社製ＬＡＮＳＥＡＬ Ｆ）５ｇ、幅０．０４
ｍの編み物を中空糸膜の束の中央部に装着した透析器を
作製し、該透析器の透析液流路入口に脈流を生じる透析
液送液ポンプを取り付けて血液浄化装置を得た。該血液
浄化装置における透析液脈流の周期は２ｓであり、５０
０ｍｌ／ｍｉｎ透析液送液時の透析器の透析液流路入口
圧は５０ｍｍＨｇ〜１２０ｍｍＨｇであり、圧力変動幅
は７０ｍｍＨｇであった。該血液浄化装置の透析液圧力
変動図を図７に示す。なお、脈流を生じる透析液送液ポ
ンプのみの透析液脈流の周期は２ｓであり、５００ｍｌ
／ｍｉｎ透析液送液時の透析器の透析液流路入口圧は２
８ｍｍＨｇ〜３８ｍｍＨｇであり、圧力変動幅は１０ｍ
ｍＨｇであった。この場合の透析液圧力変動図を図８に
示す。また、実施例２で用いた透析液流路に狭窄部を有
さない透析器と脈動を生じる透析液送液ポンプをつない
だときの脈動の周期は２ｓであり、５００ｍｌ／ｍｉｎ
透析液送液時の透析器の透析液入口圧は２７ｍｍＨｇ〜
５０ｍｍＨｇであり、圧力変動幅は２３ｍｍＨｇであっ
た。この場合の透析液圧力変動図を図９に示す。
【００４１】［比較例２］実施例２において、シリンダ
の往復運動により脈流を生じさせる装置をとりつけなか
った以外は実施例１と同様の血液浄化装置を作製した。
の往復運動により脈流を生じさせる装置をとりつけなか
った以外は実施例１と同様の血液浄化装置を作製した。
【００４２】［比較例３］実施例２において、実施例２
と同様の血液浄化装置を用い、透析液脈流の周期を２
ｓ、５００ｍｌ／ｍｉｎ透析液送液時の透析器の透析液
流路入口圧を−１７ｍｍＨｇ〜−４９ｍｍＨｇ、圧力変
動幅を３２ｍｍＨｇになるように調整した。透析液圧力
変動図を図１０に示す。
と同様の血液浄化装置を用い、透析液脈流の周期を２
ｓ、５００ｍｌ／ｍｉｎ透析液送液時の透析器の透析液
流路入口圧を−１７ｍｍＨｇ〜−４９ｍｍＨｇ、圧力変
動幅を３２ｍｍＨｇになるように調整した。透析液圧力
変動図を図１０に示す。
【００４３】［試験例２］ 牛血液系４時間循環透析実験 実施例２、３および比較例２、３の血液浄化装置を用い
て、血液側流量２００ｍｌ／ｍｉｎ、透析液送液流量５
００ｍｌ／ｍｉｎ、濾過流量１５ｍｌ／ｍｉｎで４時間
循環透析実験を行った。血液側試験液には、調整された
牛血液（Ｈｔ：３０±３％、ＴＰ：６．５±０．５ｇ／
ｄｌ）５Ｌプールを循環して透析実験を行った。牛血液
には、循環前にＨＦ排液濃縮液を添加した。透析実験中
に指標物質の濃度が低下して、指標物質の測定が困難と
なるため、クリアランス測定２０分前にさらにＨＦ排液
濃縮液を添加した。クリアランス測定の定常待ちは１０
分間とした。牛血液循環中に抗凝固剤を連続注入し、牛
血液はヘマトクリットが一定となるように、除水流量と
同じ流量で補液を行った。サンプリングは、透析器の血
液側および透析液側の入口および出口で行った。β２−
ＭＧの測定は、ラテックス凝集免疫法で行った。クリア
ランス算出式は下式で行った。
て、血液側流量２００ｍｌ／ｍｉｎ、透析液送液流量５
００ｍｌ／ｍｉｎ、濾過流量１５ｍｌ／ｍｉｎで４時間
循環透析実験を行った。血液側試験液には、調整された
牛血液（Ｈｔ：３０±３％、ＴＰ：６．５±０．５ｇ／
ｄｌ）５Ｌプールを循環して透析実験を行った。牛血液
には、循環前にＨＦ排液濃縮液を添加した。透析実験中
に指標物質の濃度が低下して、指標物質の測定が困難と
なるため、クリアランス測定２０分前にさらにＨＦ排液
濃縮液を添加した。クリアランス測定の定常待ちは１０
分間とした。牛血液循環中に抗凝固剤を連続注入し、牛
血液はヘマトクリットが一定となるように、除水流量と
同じ流量で補液を行った。サンプリングは、透析器の血
液側および透析液側の入口および出口で行った。β２−
ＭＧの測定は、ラテックス凝集免疫法で行った。クリア
ランス算出式は下式で行った。
【００４４】ＣＬ＝（Ｑpi×Ｃpi−Ｑpo×Ｃpo）／Ｃpi （但し、記号のＣはβ２−ＭＧ濃度［ｍｇ／ｌ］、ＣＬ
はクリアランス［ｍｌ／ｍｉｎ］、Ｑは［ｍｌ／ｍｉ
ｎ］流量を表し、添え字のｐは血漿側、ｉは入口側、ｏ
は出口側を表す） β２−ＭＧクリアランス（ｎ＝３）の結果を表２に示
す。
はクリアランス［ｍｌ／ｍｉｎ］、Ｑは［ｍｌ／ｍｉ
ｎ］流量を表し、添え字のｐは血漿側、ｉは入口側、ｏ
は出口側を表す） β２−ＭＧクリアランス（ｎ＝３）の結果を表２に示
す。
【００４５】
【表２】
【００４６】実施例２、３では、比較例１と比べ高いデ
ータを示し、性能の経時的な劣化が見られず血小板およ
び蛋白質の透析膜への付着が防止されていることがわか
る。また、比較例３において、透析液側入口圧力を１０
ｍｍＨｇ以下にすると、性能が低下し、残血本数が増加
し効果が見られなかった。
ータを示し、性能の経時的な劣化が見られず血小板およ
び蛋白質の透析膜への付着が防止されていることがわか
る。また、比較例３において、透析液側入口圧力を１０
ｍｍＨｇ以下にすると、性能が低下し、残血本数が増加
し効果が見られなかった。
【００４７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の血液浄化装置は
中空糸膜を隔てて血液流路と透析液流路が形成されてな
る中空糸膜型透析器の該透析液流路に透析液脈流を流通
せしめるようにしたことにより、正濾過と逆濾過が繰り
返され中空糸膜への蛋白質や血小板の付着を防止し中空
糸膜の透析濾過効率の低下を防止し得るとともにその効
果は長期にわたって維持されるものである。また、本発
明の血液浄化装置によれば、既存の中空糸膜型透析器を
そのまま利用できるので、材質改良等によらずに安価に
透析濾過効率の低下防止を達成することができる。
中空糸膜を隔てて血液流路と透析液流路が形成されてな
る中空糸膜型透析器の該透析液流路に透析液脈流を流通
せしめるようにしたことにより、正濾過と逆濾過が繰り
返され中空糸膜への蛋白質や血小板の付着を防止し中空
糸膜の透析濾過効率の低下を防止し得るとともにその効
果は長期にわたって維持されるものである。また、本発
明の血液浄化装置によれば、既存の中空糸膜型透析器を
そのまま利用できるので、材質改良等によらずに安価に
透析濾過効率の低下防止を達成することができる。
【図１】本発明の血液浄化装置の一実施態様を模式的に
示す回路構成図である。
示す回路構成図である。
【図２】本発明に用いられる中空糸膜型透析器の一例を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図３】本発明の血液消化装置における透析液流コント
ロール手段の他の実施形態を模式的に示す回路構成図で
ある。
ロール手段の他の実施形態を模式的に示す回路構成図で
ある。
【図４】図４における脈流発生手段の他の構成例を模式
的に示した図である。
的に示した図である。
【図５】犬体外循環実験における透析器の血液流路の圧
力損失の経時変化を示すグラフである。
力損失の経時変化を示すグラフである。
【図６】実施例２における血液浄化装置の透析液圧力変
動を示すグラフである。
動を示すグラフである。
【図７】実施例３における血液浄化装置の透析液圧力変
動を示すグラフである。
動を示すグラフである。
【図８】実施例３において脈流を生じる透析液送液ポン
プのみによる透析液圧力変動を示すグラフである。
プのみによる透析液圧力変動を示すグラフである。
【図９】実施例３において透析液流路に狭窄部を有さな
い透析器と脈動を生じる透析液送液ポンプをつないだ血
液浄化装置の透析液圧力変動を示すグラフである。
い透析器と脈動を生じる透析液送液ポンプをつないだ血
液浄化装置の透析液圧力変動を示すグラフである。
【図１０】比較例３における血液浄化装置の透析液圧力
変動を示すグラフである。
変動を示すグラフである。
１ …中空糸膜型透析器 １０…血液浄化装置 １１Ａ…脱血ライン １１Ｂ…返血ライン １２…チューブ １３…ポンプ １４…チャンバー １５…チューブ １６…チャンバー １７…透析液流コントロール手段 １８、１９…チューブ ２０…複式ポンプ ２１…バイパスチューブ ２２…除水ポンプ ３ …ハウジング ３１…円筒状本体 ３２、３３…ヘッダー ３４…血液流路入口 ３５…血液流路出口 ３６…透析液流路入口 ３７…透析液流路出口 ３８、３９…カバー ４ …中空糸膜束 ４１…中空糸膜 ５１、５２…隔壁 ６ …血液流路 ６１…血液流入室 ６２…血液流出室 ７ …透析液流路 ７１…狭窄部 ７２…透析液上流側 ７３…透析液下流側 ８１…透析液流コントロール手段 ８２…透析液送液手段 ８３…脈流発生手段 ８４…チューブ ８５…軟質容器 ８６…耐圧容器 ８７…高圧室 ８８…低圧室 ８９Ａ、８９Ｂ…弁 ９１…脈流発生手段 ９２…シリンダ ９３…ピストン ９４…ピストンロッド ９５…回転板
Claims (6)
- 【請求項１】 中空糸膜を隔てて血液流路と透析液流路
が形成されてなる中空糸膜型透析器の該透析液流路に透
析液脈流を流通せしめるようにしたことを特徴とする血
液浄化装置。 - 【請求項２】 中空糸膜を隔てて血液流路と透析液流路
が形成されてなる中空糸膜型透析器と該透析液流路に連
結された透析液流コントロール手段とを有し該透析液流
コントロール手段は該透析液流路に透析液脈流を流通す
るものである請求項１記載の血液浄化装置。 - 【請求項３】 前記透析液流コントロール手段は脈流を
発生する透析液送液手段を有する請求項２記載の血液浄
化装置。 - 【請求項４】 前記透析液流コントロール手段は透析液
送液手段と脈流発生手段とを有する請求項２記載の血液
浄化装置。 - 【請求項５】 前記透析液脈流は前記透析液流路入口に
おける周期が０．０５〜１２０秒である請求項１〜４記
載の血液浄化装置。 - 【請求項６】 前記透析液脈流は前記透析液流路入口に
おける送液量５００ｍｌ／ｍｉｎでの圧力変動幅が３０
〜５００ｍｍＨｇである請求項１〜５記載の血液浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9169246A JPH119685A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 血液浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9169246A JPH119685A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 血液浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH119685A true JPH119685A (ja) | 1999-01-19 |
| JPH119685A5 JPH119685A5 (ja) | 2005-04-28 |
Family
ID=15882961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9169246A Pending JPH119685A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 血液浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH119685A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003051427A1 (en) * | 2001-12-18 | 2003-06-26 | Jms Co.,Ltd. | Automatic apparatus for blood dialyis and priming method using the apparatus |
| JP2004242995A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Toray Medical Co Ltd | 透析療法用ダイヤライザーのホルダー |
| JP2007167108A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Jms Co Ltd | 血液透析装置 |
| JP2013249981A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Denso Corp | 熱輸送装置 |
| CN104721898A (zh) * | 2009-07-01 | 2015-06-24 | 弗雷塞尼斯医疗保健控股公司 | 药物输送装置和相关系统以及方法 |
| US10064987B2 (en) | 2011-01-31 | 2018-09-04 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Preventing over-delivery of drug |
| EP3456405A4 (en) * | 2016-05-11 | 2020-01-22 | Mitsubishi Chemical Cleansui Corporation | Hollow fiber membrane module |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP9169246A patent/JPH119685A/ja active Pending
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