JPS61193668A - 血漿処理用装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はパッチ式の遠心分離装置と一過膜モジュールと
を接続してシステム化することのできる血漿処理用装置
に関するものであるｏ＞１＆るシステムにより血液中に
含まれる免疫複合体、イムノグロブリン会合体、核酸な
どの病因関連物質や有害物質を効率よく除去することが
できる０（従来の技術とその問題点） 近年血液中に含まれる高分子量物質が異常に増加するこ
とがリウマチ、８ＬＥ、重症筋無力症、グットパスチェ
アー症候群、特発性血小板減小紫斑病などの自己免疫疾
患、多発性骨髄腫、マクログロブリン血症などの代謝異
常疾患、高粘度症候群などの各種疾患の発症や病態に深
く係っていることが明かとなり、これら高分子量物質を
除去することを目的として血漿分離法が広く行われるよ
うに力つ九該血漿分離法とは血液をまず血漿成分と血球
成分に分離し、分離された血漿成分から有害な高分子量
物質を除去し、かく処理された血漿成分と、先に分離さ
れた血球成分をμ内に返還する方法でめる０従来血液を
血漿成分と血球成分に分離する方法には一過膜モジュー
ルによる膜分離法と遠心分離装置による遠心分離法があ
る。上記膜分離法による血漿分離法としては （１）　　血液を血漿分離膜を介して血漿成分と血球成
分に分離した後、有害物質を含む血漿成分を除去し、血
漿成分に相当する量の新たな血漿を血球成分と混合して
体内に返環する方法０（２）血液を血漿分離膜を介して
血漿成分と血球成分に分離した後、有害物質を含む血漿
成分を吸着剤と接触させて有害物質を吸着除去し、次い
で該血漿成分を血球成分と再び混合して体内に返還する
方法。　′ （３）血液を血漿分離膜を介して血漿成分と血球成分に
分離した後、血漿成分をさらに血漿処理膜でアルプ電ン
を含む低分子量物質と高分子量物質とく分離して、有害
物質を含む高分子量物質を除去した浄化血漿を血球成分
と混合して体内に返還する方法（特開昭５６−７４１６
４号、同５６−１４５８６０号など）。

−）　血液を血漿分離膜を介して血漿成分と血球成分に
分離した後、血漿成分を冷却して有害物質を含む高分子
量物質をゲル化させて、このゲルを一過膜で除去し、一
過膜を透過した低分子量物質のみを血球成分と混合して
体内に返還する方法（特開昭５７−３１８６９号）０が
知られている 一方遠心分離法による血漿処理法としては、（１）　　
血液を遠心分離装置で血球成分と血漿成分に分離した後
、有害物質を含む血漿成分を除去し、血球成分に相当す
る量の新たな血漿を血球・成分と混合して体内に返還す
る方法。

（２）血液を遠心分離装置で血漿成分と血球成分とに分
離した後、血漿成分を一過膜モジュールで高分子量物質
と低分子量物質とに分離し、高分子量物質だけを除去し
た浄化血漿を血球成分とともに体内に返還させる方法（
特開昭５７一−６４０５８号、同５９−８９６７号）。

が知られている。

上記血漿処理法のう°ち分離された血漿を新たな血漿と
交換する血漿交換療法においては、患者に輸注される健
康人の血漿の確保に問題があシ、また健康人血漿の輸注
により、新たな病原体による感染や血清病の罹患といっ
た副作用があるため、自己の血漿を浄化し九のち輸注す
ゐことが望ましいとされている。中でも血液を遠心分離
装置で血球成分と血漿成分に分離した後、分離された血
漿成分を濾過膜モジュールで処理する方法は、分離効率
の低下、あるいは溶血などの心配がないため極めて安全
な優れた方法である。

しかしながら現在のところ遠心分離装置と一過膜モジュ
ールを組み合せて血漿を処理する血漿処理法はほとんど
行われていない。この理由は従来の遠心分離装置と一過
膜モジュールは専用の閉鎖回路で連結され、かつ一過膜
モジュールに接続されるポンプ等の制御を遠心分離装置
の制御系で行わせているため、既設の遠心分離装置と一
過膜モジュールを連結する場合には、遠心分離装置の制
御回路を改造する必要があるなど既設の遠心分離装置と
の連結が困難であったためと考えられる゛。

（問題点を解決するための手段） したがって本発明の目的は血漿処理装置の制御を遠心分
離装置の制御系と切シ離して別個に行わせ、しかも遠心
分離装置と連続的に接続してシステム化することのでき
る血漿処理装置を提供することである。

本発明は体外循環回路中に備えられたバッチ式遠心分離
装置と連続的に接続して、遠心分離装置で分離された血
漿成分を一過膜モジュールで高分子量物質とアルブミン
を含む低分子量物質に分離し、高分子量物質が除去され
た浄化血漿と共に分離された血球成分を遠心分離装置へ
の血液導入回路から体内に返還する血漿処理用装置にお
いて、該体外循環回路中の遠心分離装置と濾過膜モジエ
ールを連結する血漿供給回路を設け、該回路に血漿貯留
バッグを設けるとともに、核バッグ内の液面レベルを感
知する手段を備え、か、つこの液面レベル感知手段との
連動制御により該液面レベルが設定範囲内となるよう流
量調整可能な血漿供給ポンプを設け、しかも咳テ過膜モ
ジュールで高分子量物質が除去されたアルブミンを含む
浄化血漿を体内へ返還する回路を設け、該回路に浄化血
漿貯留槽を設けるとともに１該血漿供給ポンプとの連動
制御によりテ過膜モジュールの血漿導入量と浄化血漿導
出量の流量比が所定値となるように設定された浄化血漿
送出ポンプを設け、さらにＦ：ｉｉ膜モジュールの濃縮
血漿排出回路に高分子量物質の排出量が所定値となるよ
うに設定された濃縮血漿排出ポンプを設け、かつ浄化血
漿返還回路を流路切替手段を介して血漿供給回路と接続
するとともに、血漿貯留バッグと浄化血漿貯留槽とを一
端が血漿貯留バッグの上部空間に開口し、他端が浄化血
漿貯留槽に開口する゛連通回路で連結したことを特徴と
する血漿処理用装置である。

本発明の血漿処理用装置は遠心分離装置と連続的に持続
してシステム化して用いられ、分離装置で分離された血
漿成分を一過膜モジュールで高分子量物質とアルブミン
を含む低分子量物質とく分離し、高分子量物質が除去さ
れた浄化血漿を体内へ返還する血漿処理装置に関するも
のである。

本発明の血漿部′埋用装置と接続されるパッチ式の遠心
分離装置とは一方よシ遠心ボウル内に血液を供給し、他
方より血漿成分のみをボウルから連続的に取り出し、血
球成分はボウル内に蓄積させ、血球成分がボウルを溢流
して血漿導出チューブに流出したことを血球検出器で検
知すると直ちに採血を終了して、ボウル内に蓄積した血
球成分を血液供給口よυ取シ出す装置（Ｈａａｍｏｎｅ
ｔｉｃｓ社製Ｖ−５０型装置及びＰＥＸ型装置など）で
ある０血漿処理装置で血漿を分離する一過膜モジュール
としては平膜または中空糸膜を内蔵したモジエールを用
いることができる。特に作製の容易さや小型化しうる点
で中空糸膜を内蔵したモジュールを用いることが好まし
い。上記濾過膜モジュールに用いる濾過膜は血漿成分を
選択的に高分子量物質と低分子量物質に分離するもので
あり、その目的によって、分画分子量の設定は任意にで
きる０例えば本発明装置を用いる治療の主な対象疾患の
一つとして自己免疫疾患の場合、分画分子量を１０萬に
設置することができる。これは自己免疫性疾患の病因物
質が分子量が約１６萬であるγ−グロブリンと結合した
形で存在することが多いので、分子量がこれよシ大きい
物質を除去し、それよシ低分子量でかつ生体にとって有
用な分子量６７００Ｇのアルブミン等は還流することが
望ましい。従って分画分子量を１０萬とすれば、上述の
Ｔ−グロブリンとアルブミンをシャープに分画すること
ができる。該一過膜の分画分子量は、その目的とする病
因物質の分子量によって設定するべきものであシ、上述
の例の外に１免疫複合体が原因となる場合には分画分子
量は１０〜２０萬の間に設定される。このような一過膜
としては血漿成分を加圧下に分画分離できる娠のならば
いかなるものでもよく、その意味で限外Ｐ通性をもつ一
過膜が広く使用できる。従って膜の構造は特に限定なく
均質微孔膜、非対称構造膜が使用できる。かかる一過膜
の材質としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）Ｌ　
エチレン−ビニルアルコール（ＥＶＡ）系共重合体、セ
ルロースアセテート等のセルロース誘導体、ポリオレフ
ィン、ポリアクリロニトリル、ボリアオド、ポリエステ
ル、ポリスルホン等が用いられる。

これらの内で、生体親和性にすぐれるＰＶＡ系、ＥＶＡ
系、セルロース誘導体、ポリスルホン等ヲ用いるのが望
ましい。

第１図はパッチ式の遠心分離装置と本発明の血漿処理用
装置を組み合せたシステムの系統図であ信 る。バッチ式の遠心分離装置での採血・返血工程でボウ
ル内に滅菌空気が流入または流出する。すなわち初期状
態で遠心ボウル内にみたされている滅菌空気は採血時に
ボウル内に導入される血液により追い出されるが、返血
時には逆にボウル内に蓄積された血球成分がボウル内に
流入する滅菌空気で追い出されるようＫなっている。そ
のため返血工程でボウル内に流入する滅菌空気に高分子
量物質を含む血漿成分が混入しないように配慮しなけれ
ばならない。第１図は本発明の血漿処理用装置６０をバ
ッチ式の遠心分離装置５０と組み合せたシステムの例で
あシ、その構成を血液の流れにしたがって説明すると、
採血工程では切替弁４７が閉止し、切替弁４８が開とな
って血液導入部１よシ血液が遠心分離装置５０へ導入さ
れる。血液はまず血液導入部１（シャント、注射針など
の通常の採血器や貯血器などと連結できる部分）から血
液導入回路１０を通じて、必要に応じ、例えばローラポ
ンプの如きポンプにより遠心分離装置５０のボウル３内
に輸送される。すると遠心ボウル内にみたされた滅菌空
気はポンプ２で加圧供給される血液により追い出され、
まず滅菌空気が、次いで分離された血漿成分が血漿、導
入口８０から血漿供給回路１６を経て血漿貯留バッグ４
へ輸送される。一方分離された血球成分は遠心ボウル内
にそのまま蓄積する。該遠心ボウル内に蓄積した血球成
分が該遠心ボウルよシ溢流して血漿供給回路に流出した
ことを血球検出器４３で検出すると・装置を停止させて
採血工程を終了し、続いて返血工程に移る。上記採血時
、分離された血漿は本発明の血漿処理用装置で処理され
る。すなわち遠心分離装置５０で分離された血漿成分は
遠心分離装置に自薦するクーラポンプ１４で血漿導入口
８０から血漿供給回路１６に導出され、上記回路に設け
た血漿貯留バッグ４に貯留する。該血漿貯留バッグ４に
はバッグ中の液面レベルを感知する手段２１が設けられ
ている。そして血漿が血漿貯留バッグに一定量以上たま
れば、該液面レベル感知手段と連動制御されるロー２゛
ポンプの如き血漿供給ポンプ５が作動して血漿を該バッ
グから取シ出して濾過膜モジュール６へ送る。血漿供給
回路１６には圧力計２３が接続されたドリップチャンバ
ー２２が設けられておシ、一過膜モジュール６が目詰シ
、その他の要因により異常圧力となるのをモニターして
いる。

濾過膜モジュール６へ送られた血漿は該モジュールで高
分子量物質とアルブミンを含む低分子量物質とく分離さ
れる。該一過膜モジュール６で分離された低分子量物質
からなる浄化血漿は血漿供給ポンプ５と連動制御される
浄化血漿送出ポンプ７により浄化血漿返還回路１７に設
は九浄化血漿貯留槽８に送られ、との槽に蓄積される。

・一方該一過膜モジュール６で分離された高分子量物質
を含む濃縮血漿は濃縮血漿排出回路２７に設けた濃縮血
漿排出ポンプ２６により排液槽２８に排出される。この
ポンプ２６の流量は通常血漿供給ポンプ５の流量の１１
５〜１／１０以下に設定されている。また上記ポンプ２
６を濾過膜モジエールに供給される血漿量と該モジュー
ルから導出される濃縮血漿量との流量比が常時所定の値
となるように血漿供給ポンプ５と連動制御させてもよい
。この場合濃縮血漿排出ポンプの流量は血漿供給ポンプ
５の流量を３　Ｑ　ｅ、ｅ／ｍｉｎに設定した場合、そ
の１１５〜ｌ／１０以下、すなわち５ｃｃ／ｍｉｎ〜３
ｃｃ／ｍｉｎ以下となるように自動的に調整される。ま
た上記浄化血漿送出ポンプ７は血漿供給ポンプ５との連
動制御によＪ）濾過膜モジエニル６に送給される血漿量
と該一過膜モジュールから送出される浄化血漿量との流
量比を所定値に調整しているものである。例えば血漿供
給ポンプ５の流量を３９　ｅｃ／ｍｌ−に設定した場合
、浄化血漿送出ポンプは２４〜３０ｃａ／ｍ１ｎＫ制御
されるととになる。血漿を膜上ジュールで全景−過する
場合には、上記血漿供給ポンプと浄化血漿送出ポンプの
流量が等量となるように設定する０そして濃縮血漿排出
ポンプは停止させる。

採血工程が終了すると切替弁４８が閉止し、切替弁４７
が開となシ、さらに血液をボウル内へ導入するためのク
ーラポンプ２が逆方向に回転して返血工程に移る。そし
てまずポンプ２が逆回転して遠心ボウル３内の血球が四
−ラポンプ２で吸引されて血液導入回路１０に設けた血
液導入部１から体内へ戻される。ボウルから血球が流出
し始めるとボウル内が負圧となるため流出した血球と等
量の浄化血漿が浄化血漿返還回路１７からボウル内に吸
込まれて血球成分と混合され体内に戻される。浄化血漿
貯留槽−９全ての浄化血漿がボウル内へ吸引されると、
血漿貯留槽４の上部に集められた滅菌空気が連通回路４
９から浄化血漿貯留槽８へ移動し、さらに浄化血漿返還
回路１７をへて遠心ボウル内へ吸引される０ボウル内の
浄化血液が滅菌空気で完全に置換、して滅菌空気がボウ
ルから流出すると、血液導入回路１０に設けた気泡検知
器４２が作動して返血工程を終了する。以上の採血工程
と返血工程を必要回数だけ反復する。この装置では採血
時に血漿貯留バッグへ追い出された滅菌空気を返血工程
で遠心ボウル内へ吸引して浄化血液と置換させるために
、滅菌空気を血漿貯留バッグから浄化血漿貯留槽へ移送
させる連通回路４９が是非とも必要である。この連通回
路の血漿貯留バッグへの開口部は滅菌空気とともに血漿
成分がボウル内に吸引されないよう、血漿貯留バッグの
上部空間に開口させたければならない。また上記連通回
路の代シに血漿貯留バッグと浄化血漿貯留槽の上部に除
菌フィルターを取シ付けた吸・排気孔を設けてもよ゛い
。

上記一過膜モジュール６で除去された濃縮血漿を補うた
め補液バッグ１２からアルブミンやヒト四キシエチルス
ターチ（ＨＥＳ）等の補液を浄化血漿に補充する回路１
３を浄化血漿返還回路１７の浄化血漿送出ポンプの上流
側に接続してもよい。

この場合には浄化血漿送出ポングアの流量を一過膜モジ
ュール６に供給される血漿量と該一過膜モジエールから
送出される浄化血漿に補液を加えた浄化血漿量とが等量
となるように設定すると濃縮血漿排出ポンプ２６で排出
された濃縮血漿量と等量の補液が浄化血漿貯留槽８に注
入されるととＫなる。

血漿貯留バッグ４内の液面レベルを検出する手段２工は
液面レベルを常時モニターする方法が液間レベルの設定
変更が容品で好ましい。この液面レベル検出手段として
は液面レベルを圧力により感知する圧力センサを用いた
方法、液面レベルを重量により感知する方法、超音波に
より直接液面レベルを検出する方法等を用いることがで
きる。

第２図は液面レベル感知手段２１として圧力センナを用
いた例でろシ、血漿貯留バッグ４の下部に設けた圧力検
出孔３０に内径１■以下、通常０、８■のチューブ３１
を接続し、その端部に圧力センサ２１を取り付けている
。この圧力センナとしては通常ダイアフラム盟の圧変換
器が用いられる。血漿貯留バッグ内に血漿が供給されて
液面レベルが変化すると細いチューブ内に封入された空
気にヘッド圧がかか夛、その空気圧がダイアフラムに変
位を与える。このダイアフラムの微小変位を金属ワイヤ
歪ゲージ、半導体歪ゲージ等で検出し、その検出信号を
各ポンプの駆動を制御する制御装置３２へ発信する。圧
力センナから発信された信号は増巾回路３３で増巾され
て比較回路３４へ送られる。比較回路では設定回路３５
で設定された液面レベルと比較され、その信号が駆動回
路３６へ送られてポンプ５．７．２６の回転を制御する
。

この液面レベル検出手段２１にょシ血漿貯留バッグ４内
の血漿貯留量を感知するとともに、この検出手段との連
動制御゛により血漿供給ポンプ５０回転数を自動的に変
え、もしくは自動的にスイッチを０Ｎ−ＯＦＦせしめる
ことで血漿貯留バッグ内の液面レベルが設定範囲内にな
るように制御することができる。例えば液面レベルが設
定レベルよシ下りた場合は血漿供給ポンプ５の回転数を
遅くし、もしくは一時的にストラグさせるようにすると
よい。

上記した各ポンプ５，７，２６の流量を制御する手段と
してはポンプの回転数を電気的に制御する方法であって
もよい。また二連式または二連式のローラポンプを用い
てもよい。この場合各チューブの径を変えることｋよシ
各回路を流°れる液体の流量の調整が可能である。血漿
貯留バッグ４は可撓性の５０〜３０００ｃｃのバッグ、
例えば市販の血液バッグを用いるととができる。また浄
化血漿貯留槽は通常２００〜３０００ｅ（！の可撓性の
バッグが用いられる。上記装置にさらに体外循環時に冷
却した血漿を加温する血漿加温器や血漿中の有形成分を
除去するためのプレフィルタを濾過膜モジュールの上流
側に設けてもよい。

第３図は本発明の血漿処理用装置を構成するモニタ一部
の斜視図であシ、このモニタ一部の前面に設けられた二
連式のポンプ６８（ポンプ５と７として使用する）に血
漿供給回路１６と浄化血漿送給回路１７が取シ付けられ
る。また血漿貯留バッグ４のヘッド圧を圧カセンサヘ導
くパイプ３１をコネクタ６１に接続し、コネクタ６２に
は血漿供給回路に設けたドリップチャンバー２２内の圧
力を圧力計へ導くパイプが接続される。６３は血漿貯留
バッグの液面を表示するデジタル式の液面計であシ、ヘ
ッド圧（液面）をパーグラフで表示している。７６は血
漿のレベルを設定するためのスイッチであシ、このスイ
ッチにより血漿のレベルを任意に設定することができる
。６４は濾過膜モジュールの入口側圧力を表示する圧力
計である。

７１は血漿供給ポンプ５の流量を設定するつまみである
。このポンプの瞬時流量は流量計６７にデジタル表示さ
れ息。上記ポンプで膜モジュールへ供給された総血漿量
は積算計７０に表示される。

７２はメインスイッチである。７３は自動運転と手動運
転の切換えスイッチである。自動運転時血漿貯留バッグ
の血漿レベルが設定値以上のときＫは上記ランプ７４が
点灯し、ポンプが回転する。

血漿レベルが設定値以下になると上記ランプが消灯し、
ポンプは停止する。７５は積算リャットボタンである。

上記モニターには異常が発生した時、その異常を示すラ
ンプが設けられている。６５は濾過膜モジュールの入口
側の圧力が上下限警報設定をはずれると点灯する圧力警
報２ンプであシ、６６はポンプ６８のカバーが開くと点
灯するランプであシ、６７は血漿貯留バッグの許容量以
上に血漿が貯留したときに点灯する２ンプである。

本発明の血漿処理用装置の制御系はすべて上記モニタ一
部に収納されている。したがって本発明装置と遠心分離
装置を連続的に接続してシステム化したときに遠心分離
装置の制御と本発明装置の制御を完全に別個に行うこと
ができる。

（効果） 以上のように本発明装置は血漿貯留バッグと浄化血漿貯
留槽を設け、かつ血漿貯留バッグの液面レベル検出手段
と血漿供給ポンプ及び浄化血漿送出ポンプを連動制御さ
せることにより、既設の連続遠心分離装置と連続的に接
続した血液処理システムを提供することができる０この
システムにより赤血球や血小板の損傷や損失、および血
清蛋白質の損失なしに、効率よくかつ安全に血液中の有
害物質を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の血漿処理用装置の一実施例であり、第１
図は連続遠心分離装置と本発明の血漿処理用装置とを組
み合せたシステムの系統図であ〕、第２図は血漿貯留バ
ッグの液面検出手段の電気回路図であシ、第３図は本発
明の血漿処理装置の斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、体外循環回路中に備えられたパッチ式遠心分離装置
   と連続的に接続して、遠心分離装置で分離された血漿成
   分を一過膜モジュールで高分子量物質とアルブミンを含
   む低分子量物質に分離し、高分子量物質が除去された浄
   化血漿と共に分離された血球成分を遠心分離装置への血
   液導入回路から体内に返還する血漿処理用装置において
   、該体外循環回路中の遠心分離装置と一過膜モジュール
   を連結する血漿供給回路を設け、該回路に血漿貯留バッ
   グを設けるとともに、該バッグ内の液面レベルを感知す
   る手段を備え、かつこの液面レベル感知手段との連動制
   御により該液面レベルが設定範囲内となるよう流量調整
   可能な血漿供給ポンプを設け、しかも該ろ過膜モジュー
   ルで高分子量物質が除去されたアルブミンを含む浄化血
   漿を体内へ返還する回路を設け、該回路に浄化血漿貯留
   槽を設けるとともに、該血漿供給ポンプとの連動制御に
   よりろ過膜モジュールの血漿導入量と浄化血漿導出量の
   流量比が所定値となるように設定された浄化血漿送出ポ
   ンプを設け、さらに一過膜モジュールの濃縮血漿排出回
   路に高分子量物質の排出量が所定値となるように設定さ
   れた濃縮血漿排出ポンプを設け、かつ浄化血漿返還回路
   を流路切替手段を介して血漿供給回路と接続するととも
   に、血漿貯留バッグと浄化血漿貯留槽とを一端が血漿貯
   留バッグの上部空間に開口し、他端が浄化血漿貯留槽に
   開口する連通回路で連結したことを特徴とする血漿処理
   用装置。