JPS5822068A - 濾過型血漿分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術会費 本発＠紘体外＊＊血１回路中に設けられ大黴顔多孔膜を
有する分離器を用−て、血液を皇球員厚成分と車装成分
とに分離する一過ｍ血漿分離装置に閤する４０である。

ｌ！東技術 ｐ、＊ｍｍ＊分離器を有するム液崗路にお−て、皇箪ｒ
遇を行う場合、分離器ｏｈ球員厚成分出口儒の生体の車
圧、ムＶシャント圧、静脈針、カエエーレ等による圧力
抵抗及び分離量０圧損０大龜さに比例しえ負荷を微細多
孔のＰ過膜と接触する際に１皇球は受ける。このｌＡ象
は従来〇−過瀧皇蒙分離装置の構成を示す第１ＩＩよ）
ｊｌ解されるであろう。第五■において、生体１から脱
皇★二凰−し３によ）脱血畜れえ血液は送血ポンプＪＩ
Ｋよ）チャンバー４を通）、車装分離器７のインレット
＠に送）込まれ、アウトレッＦ畠よ〉排出され、＃輿チ
ャンバー８′を経て返ムカエエーレＩＩＫよって生体１
に返皇畜れるものである。１に′５ＰＳ−中、参層豐４
＃１・は生体Ｏ血圧及び血流によって生じる返血ｉＩＩ
エエーレ等ｏＨ体抵抗に基づ（圧力の加算値ＣＰ、）を
示す圧力針であル、参層香号ｉは圧力計ｌ・Ｏ指針値に
更に分離Ｓによって生じる圧損に基づく圧力差（ＰＭ）
を加算し大圧力（Ｐｉ＋Ｐ寓）を示す圧力針である。返
皇闘賂１２′中を流れ、生体１に返皇畜れる血流は生体
の血圧、１ＩＪＬ：Ｌ−レ０圧力、抵抗、静脈針によゐ
抵抗などを受ける九め送血ポンプ３かもみればカ二エー
レｌｌから送血ポンプＳに近づく１、圧力の絶対値が高
くなる。血秦分離器７０平絢−過圧ＰＩＩｉＰｉｎを入
力側、Ｐｏｕｔを出力側の圧力計に示畜れる圧力と丁れ
紘、とな〕、血漿の分離に必要十分な圧力を大暑（上回
ゐこＯ圧力で以って血液は皇Ｉ１分離ＩＩＯ黴顔多孔膜
１３に押り付けられ、０．１〜Ｌ１ｗ１１度の孔が穿設
されている膜１３上を通過する−に血球が孔Ｏ縁１１に
衝央するなどの大きな負荷を受は損傷する。ζＯ結果溶
血が生じるのである。従来において、微細多孔膜で血液
を一過し、血漿を分離すゐ場合には溶血をある程度やむ
を得ないものとするか、あるいは溶血を防止するためＫ
濾過の圧力条件を弱め、分離器の性能を低く抑えて使用
せざるをｉｎかつえ。

発９１１０目的 本発明は上述した従来鍔の有する不利益な層決すゐえめ
に提案されるものであって、主要な目的は、ポンプと生
体との関に生じる皇箪回路内Ｏ圧力と、濾過膜の隔膜圧
（Ｔｒａｎｓｍ＠ｍｂｒａｎ　Ｐｒ＠５ｓｕｒｅ）との
相関を無くシ、分離器の血漿濃厚血液流出側の圧力ｖ４
ｉｉめて低（抑え、隔膜圧最適の稼動条件で血漿成分Ｏ
濾過を行うことを可能にするＶ過型皇漿分離装置を提案
し、溶血を防止する所にある。

本発明の他の主要な目的は分離器の濾過能力を十分活か
し一過量な多く得ることのできる一過型血漿分離装置な
提案する所ＫＴｏる。

本発明のその他の目的は返血カニユーレに細いものを使
用できるなど、ポンプと生体関Ｏ血液回路０１１１成に
制約な受けな−ｒ通過−漿分離装置を提案する所にある
。

本弛−のその他Ｏ目的及び特徴は以下の説明より明らか
となるであろう。

尭明の具体的構成及び作用 本発明によれば、体外循環血液回路中に設けられ友黴細
多孔膜を有する分離器を用いて血液を血球濃厚成分と血
漿成分とに分離するＶ過型崩漿分離装置において、血液
導入回路手段と皺血液導入回路手段からの血液な血球濃
厚成分と血漿成分とに分離する分離器と、分離器から排
出される血球濃厚成分を排出する回路手段と、分離器か
ら排出される血漿成分を排出する回路手段とからなシ、
血球濃厚成分排出回路は分離器から排出される血球濃厚
成分を導入して所定の圧力に調整する圧力調整槽を含む
圧力調整手段と、該圧力調整槽から血球濃厚成分な排出
する血液ポンプとを備え、圧力調整槽と血液ポツプとで
前記分離器内の内圧と前記血液ｄＩノブの排出側回路手
段内の圧力との相関を断つ血漿分離装置が提供される。

この本発明の好ましい態様Ｋをいて、分離器内の血液に
陽圧を作用させる九めに分離器の血液導入回路手段に送
血用血液ポンプを設ける。

１Ｎ九更に、分離器内の血液に血漿成分流出方向への陽
圧な作用させる丸めに血球成分排出回路手段に一波吸引
ボ／プを診ける。好１１．＜は圧力調整手段は圧力調整
槽の圧力を設定値に保持するために圧力調整槽の圧力を
検出する検出手段と、検出手段の検出し大検出値と設定
値とな比較して圧力Ｖｔ定値に近づけるために血液ポン
プを制御する制御手段を有する。この圧力調整槽が圧力
の上昇を容積Ｏ拡大によりて機部する貯血槽からな〉、
かりこＯ圧力調整槽は圧力の上昇を空気Ｏ放出によって
吸収する貯血槽である。

以下本発明の代表的な実施−な示す添付−面に従って詳
ｇＫ説明する。

添付図面を通して同一参照番号は同一の構成を示すもの
であって、ｔ／ｓ２図に示すところの基本構成は第１図
の説明よ）理解てきる通り生体１０動脈よ〉脱血カニユ
ーレ２によ〉脱血され丸面液は、送血ポンプ１によシチ
ャンパー４を通勤血漿分離器７のインレット６に送りこ
まれる。血漿分離器７の微細多孔膜１３のポアサイズを
０．１〜１．２Ｐの間Ｋｌｌ定しである。その理由はこ
の範１！ＩＯものが皇球威分と血漿成分とを有効に分離
できる孔径で、０．ＩＦ未満では血漿中の蛋白質がフィ
ルター膜１ｓを一過量にくくな９．１．２Ｆ＆’越える
と血球が吸い込まれ血球損傷を受は中すくなってしまう
ためである。ここで、孔径とは膜の最大孔径を意味し、
米国試験・材料協会規格（ムＭＥＲＩＣＡＮ８０ＣＩＥ
ＴＹ　ＦＯＲＴＥＳＴＩＮＧ　ＡＮＤ　ＭＡＴＩＲＩム
ＩＪ）Ｆ３１６−７０に規定するバブルポイ／ト法及び
大きさの明確ｉ指標菌Ｏ透過実験よシ算定する。

血漿分離器７で分離されたＦ液＃ｉＦ液出口１４よシ出
て、貯液槽１ｓＫ貯液される。もしくは、浄化処理され
、生体ＩＫ返還される。

車装分離器７で血液全量の約２０〜５０−の血秦分が分
離塔れた血液は分離器７のアウトレット８を経て圧力調
整槽９に至り、ポンプ１８によって、加圧されて返血回
路１２へと流れる。脱血カニエーレ２からアウトレット
８に至る一脱血回路１２とポンプ１８から返血カニユー
レＩＩＫ至る返血１路１２’との相関は圧力調整槽９と
ポンプ１８によって断たれる。

ポンプ１１１Ｆｉ生体の血圧、血液の粘性抵抗に抗して
液送を行う九め、所定の圧力で血液を送出するものであ
るが、弾性を有する血液チューブを外部から圧して液送
するローラポンプやフィンガーポンプなどのベリスタル
テイツクポンプが適している。しかしこれに限らすポン
プの特性上、その圧力の方向が順方向にのみ向けられる
ものであれによい。

ポンプ３が駆動し血流量ＱＢで送血側１２を血液が流れ
血漿分離７に流入する場合、仮に分離器の排出口８が大
気に開放されているとすると、圧力計５は分離器の圧力
損失Ｐ、が表示され平均濾過圧（隔膜圧）　Ｐ、　−Ｐ
ｄ／２とな如Ｆ液流量Ｑｒで血漿が得られる。しかし、
実際の場合分離器７の排出口８以下の返血ラインによっ
て生じる負荷によって圧力計１０にはこれらによる圧力
損失Ｐ鵞が費示されると同時に圧力計５は分離器の圧損
分ｐｄＫＰ、を加算した圧力Ｐｔ＋Ｐ雪が表示され、平
均濾過圧Ｐ！露（Ｐｄ＋！Ｐ＊）／２と上昇する。

溶血は同−剪断速度場（剪断速度とは血流量Ｑｍ、分離
器内の流路巾ａ、流路厚すとし九と１７’−＠Ｑ　ｉｓ
　／　ａ　ｂ”　）　Ｋ於ては、濾過圧が轟くなる程生
じ易すくなる。溶血Ｏ目安として血漿中の遊離ヘモグロ
ビン値の増加を一定するがヘモグロビン量が３０ｑ／ｄ
ｊ以上童生じた時濤血と認定し良。溶血が起こる時点の
Ｖ過圧Ｆな臨界圧ＰＭとすると、この時の圧力針１０で
表示される圧力は＋ｌＯ〜２０■Ｈｆと極めて低い圧力
であつ九。

従って返皇儒８以下に抵抗が有る場合、−過圧ＰＩ臨界
圧ＰＭ以下にする様゛オペレーターが圧力計１０１’観
察し、送血ポツプ３ｖ操作し血流量を落とす必要があり
、分離器７０潜在能力を低下させる必ＩＮが有った。し
かしながら、返血＠１２’に返血ポンプ１８を設け、圧
力計１０の表示圧が±ｌＯ〜２Ｏ−Ｈ１以内になる様ポ
ンプ１８を運動させる事によって必然的にポツプ１８の
返血流量は、ポンプ３によって送血される血流量Ｑ１か
ら分離器７によって分離された血漿流量Ｑｙ＆減じた送
液量に調整されると同時に分離器排出口８０前後の圧力
を分解し、常に最適な条件の下に分離器が作用する。一
方この事によって濾過量を測定する事なしに、ポンプ３
及び１８の送血量より容易に一過量が算定される。ポン
プ１８の返血量の調整は圧力計１０を目視しながら手動
で行ってもよいが、圧力調整槽９の圧力を処理可能な電
気信号に変換する圧力トランスデ二−ｔ１６とトランス
デユーサ１６の出力信号でポンプ１８ｔ−制御するポン
プコントｐ−２１７を用いて自動制御を行ってもよい。

以上のような構成であるため、返血１路側１２’の内圧
の変化に対応させてポンプ１８を制御すれば、圧力調整
槽９の圧力な所望の１０〜２０■Ｈｆ程度に維持できる
。従って、返血回路１　！’ｔ）圧力との相関を断つこ
とができる。

ａＩｓ図は本発明の他鉤な示すものであって、特に、循
環開始時又は終了時に送血ポンプ３及び返血１８な別個
に駆動する場合に、圧力調整槽である貯自槽１９への圧
力の九まりを防止しようとするものである。この目的か
らして、貯血槽１９ｔｌｉ柔軟なプラスティックバック
が望ましいが、硬質の材質からな）圧力をためる場合は
、脱気口１９′を設けて内圧を調整できるものであれば
よい。又、へ！トクリットが低く、分離器内の絶対圧を
高めたい場合にはクレンメ２０ｖ閉じればよい、第２図
と同様に、液面９重量、圧力等の信号を検知し、圧力ト
ラ７スデユーサ１６及びポンプコントローラ゛１７によ
って自動的にポツプ１８な制御してもよいことは勿論で
ある。

１１４図の参照番号２１及び２２は血液回路のバイパス
であって、ボ／プ３，１ｌｌＯ流量設定時等、ポンプ３
と１８を個別に空転させるときのものでにも接続できる
ものである。

第５図に示すところの構成は本発明の他の実施例であっ
て、膜１３に陽圧を得る手段として第２図の送血ポツプ
３に代シ、分離器のＦ液出口側に吸引ポンプ２２を接続
して陰圧′４＋−膜１３のＰ［儒に加えることにより、
フィルター膜の血液側に相対的に降圧が加わるようにし
て濾過を行う例である。この実施的においても、吸引ポ
ツプ２２にょ夛最適の濾過条件である陽圧（隔膜圧）が
１１１３に与えられ、しかもこの陽圧と返血＠１２′と
の圧力の相関は断たれている訳である。なお、参照番号
２３は圧力計であシ、吸引ポンプ２２の稼−動な監視す
るためのものである。

発明の効果 本発明は以上のように構成されかつ動作する友め、ＩＩ
ｌに返血ポンプによって形成される返血飼Ｏ圧力と血漿
分離器内の圧力との相Ｉ［ｌｔ−圧力調整槽と返血ポン
プとで断つ仁とができる。この結果、返血側の圧力が上
昇し友場合でも分離器のＨＫ対して血球を必要以上に押
し付けるような圧力は作用しない。即ち、分離器の内圧
（隔膜圧）と返血儒Ｏ内圧との相関が断えれる九め、血
秦分離器の崖液流出儒Ｏ圧力を極力、飼えばｌ　Ｏ５ｍ
Ｈｆ＠度に抑えることができ、血球の損傷及び溶血を防
止できる。ま良心象により、返血側の内圧な高めた場合
でも、圧力Ｏ相関が断たれているので溶血、血漿＊分り
透過率の低下、血液凝固といった不利益Ｆｉａ避τきる
。

１Ｎえ、返血側の圧力条件と送血ポツプＯ容量は相ｌｌ
Ｉがないため、血流量及び濾過量を多くとることができ
る。

濾過され分離された血Ｗ１による体液不均衡を防ぐため
に補液な行う場合は、圧力調整槽９で行い、送血ポンプ
３及び返血ポンプ１８を同一送液量に調整し、補液容器
１９０位置の高低を調整し、圧力計９を１Ｏ−Ｈｆｌｉ
ｆ：に設定すれば可能である。

更に血液導入回路手段に送血用ポンプな又は血漿成分排
出１路手段に血液吸引ポツプｖＷ＆けて、微細多孔膜Ｏ
血液側に相対的に所望の陽圧な作用させる構成は本発明
によって効果的に実現できる。

ま大災に圧力調整手段により血液ポツプを制御すること
ができるので、常に所望の作動状１１Ｋ濾過蓋皇漿分離
装置な置くことができる。この際、圧力調整手段に自己
調整機＊＠を有するものを使用すれに、血液ポツプＯ制
御回数も減り、かり微細多孔膜ｋかかる圧力変化も極め
て緩やかなものとなる。

【図面の簡単な説明】

１１１１図はい過型血漿分離装置の従来的な示すブロッ
クＩ’、！２図は本発明の代表的な実施ｆｌｖ示すブロ
ック図、第３−及び第４−は第２図に示す装置例の慣例
な示すブロック図、第５１！Ｐｉ１は本発明の代表的な
他の実施的な示すプロッタ図である。 ３・−送血ポンプ、７・・・血漿分離器、９・・・圧力
調整槽、１ｇ・・・返血ポンプ、１９・・・貯血槽。 特許出願人　チル毫株式会社 代理人　弁理士　志　水　　　浩 第１図 第２図 ＃３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 α）体外＊＊皇波−路中に般けられ九黴細多孔属を有す
   る分離器を用いて血液を血球濃厚成分と血漿成分とに分
   離するＶ過臘血漿分離４１！Ｉ置にお−て、血液導入回
   路手段と皺血撒導入手段からＯ血液を血球濃厚成分と血
   漿成分とに分離する分離器と、腋分離器から排出される
   血球濃厚成分を排出する一路手段と、鋏分離器から排、
   ａＩされる血漿成分を排出する回路手段とからな）、絨
   皇球濃厚成分＃出回路は一皺分離器から排ｍ畜れる血球
   濃厚成分を導入して所定の圧力に調整すゐ圧力調整ＩＩ
   な含む圧力調整手段と、該圧力調整槽から血球濃厚成分
   な排聞する血液ポンプとを備え、峡圧力調整槽と血液ポ
   ンプとで前記分離器内の内圧と前記皇濠ポ／プＯ＃出儒
   關路手段内Ｏ圧力とＯ相関を断つことを譬徽とｔ！Ｆ’
   ｊｌａ１ｍｍｌ離装置。 （２）分離器自装置波＃Ｃ陽圧を作用させるえめに諌分
   離器ａｍ波導入回路手段に送皇用血液ポ／グを敗は大特
   許請求０＠１１１１１項記載６Ｆ濾過臘血漿分離装置。 （２）分離器内の血液に血漿成分流出方向へａｌｌ圧を
   作用させるために血漿成分排出回路手段に皇箪吸引ポン
   プを設は大特許請求０＠１ｉｌ１１１１［記載Ｏ濾過臘
   血漿分離装置。 （４）圧力調整手段線圧力調整槽Ｏ圧力を設定値に保持
   する丸めに圧力調整槽Ｏ圧力を検出する検出手段と、腋
   検出手段の検出し大検出値とを比較して該圧力を設定値
   に近づける丸めＫＪｋ波ポンプを制御する制御手段を有
   する特許請求の範■第１項記載の一過ｍ血漿分離装置。 仏）　圧力調整槽が圧力０上昇を容積０鉱大によりて吸
   牧する貯皇普からなる特許請求の範囲第１１Ｒ記載ＯＦ
   ｊ１ｍｌ血漿分離装置。 （６）圧力調整槽が圧力０上昇を空気の放出によりてａ
   Ｓする貯皇槽からなる特許請求のｌｌｌ１第１項記ｍｏ
   Ｐ遥置血ｌＩ分−装置。