JPS6315860B2 - - Google Patents
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- JPS6315860B2 JPS6315860B2 JP54150974A JP15097479A JPS6315860B2 JP S6315860 B2 JPS6315860 B2 JP S6315860B2 JP 54150974 A JP54150974 A JP 54150974A JP 15097479 A JP15097479 A JP 15097479A JP S6315860 B2 JPS6315860 B2 JP S6315860B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood
- tube
- inflow
- pipe
- filter
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、限外過型人工腎臓のように初期流
量が限定されているものにおける体液過方法及
びその過装置に関する。
量が限定されているものにおける体液過方法及
びその過装置に関する。
限外過型人工腎臓には、いわゆるヘモダイア
フイルトレーシヨン（Hemodiafiltration、HDF
と略す）方式とヘモフイルトレーシヨン
（Hemofiltration、HFと略す）の方式があり、
後者にはホロー・フアイバー（Hollow Fiber）
型とスクリーンフイルター型のものがあるが、
HF方式においてその機能を発揮するためには60
ml／ｍｉｎ以上の過量を必要としている。過量
を決定する因子としては、血液の蛋白濃度、圧
損、剪断速度（γ〓）、膜の過能力及び過層の
厚さなどがあるが、蛋白濃度は過する液の種
類、性質から決まり、又過層の厚さにはその
過器の構造及び圧損が関与してくる為、大きな変
更は不可能である。
フイルトレーシヨン（Hemodiafiltration、HDF
と略す）方式とヘモフイルトレーシヨン
（Hemofiltration、HFと略す）の方式があり、
後者にはホロー・フアイバー（Hollow Fiber）
型とスクリーンフイルター型のものがあるが、
HF方式においてその機能を発揮するためには60
ml／ｍｉｎ以上の過量を必要としている。過量
を決定する因子としては、血液の蛋白濃度、圧
損、剪断速度（γ〓）、膜の過能力及び過層の
厚さなどがあるが、蛋白濃度は過する液の種
類、性質から決まり、又過層の厚さにはその
過器の構造及び圧損が関与してくる為、大きな変
更は不可能である。
このため従来のHF方式では、所定の過量を
得るために、過量決定因子のうち圧損に着目
し、血液側に高い陽圧をかけるが、液側に高い
陰圧をかけて圧損を高くしている。しかしこの方
法では高い圧がトランスメンブレンプレツシヤー
としてかかる為、血液流量が低い場合（例えば
200〜100ml/min）には血液が膜表面に強く押し
つけられて血球の破損（溶血）が多くなり、しか
も剪断速度（γ〓）が小さいため過量が十分とれ
ない。このことからHF方式では、装置を２連接
続して所定の過量を得るようにしているものも
あるが、この場合装置が大型化する問題がある。
得るために、過量決定因子のうち圧損に着目
し、血液側に高い陽圧をかけるが、液側に高い
陰圧をかけて圧損を高くしている。しかしこの方
法では高い圧がトランスメンブレンプレツシヤー
としてかかる為、血液流量が低い場合（例えば
200〜100ml/min）には血液が膜表面に強く押し
つけられて血球の破損（溶血）が多くなり、しか
も剪断速度（γ〓）が小さいため過量が十分とれ
ない。このことからHF方式では、装置を２連接
続して所定の過量を得るようにしているものも
あるが、この場合装置が大型化する問題がある。
他方スクリーンフイルター型のものにおいても
剪断速度γ〓）が小さいことから同様の問題を抱え
ており、例えば血液流量QBが200ml/minの場合、
膜面積を多くとつたとしてもせいぜい60〜70ml/
ｍｉｎの過量であり、血液流量が低い場合にはと
うてい必要量の過量を得ることができない。
剪断速度γ〓）が小さいことから同様の問題を抱え
ており、例えば血液流量QBが200ml/minの場合、
膜面積を多くとつたとしてもせいぜい60〜70ml/
ｍｉｎの過量であり、血液流量が低い場合にはと
うてい必要量の過量を得ることができない。
しかも圧損のみを高めて過量を多くとるよう
にした場合、上述した溶血の問題のほかに、蛋白
等による濃度分極及び過膜の目づまりがはやく
生じてしまう欠点があり、このことからも従来の
過方式では所定の過量を得ることがきわめて
困難である。
にした場合、上述した溶血の問題のほかに、蛋白
等による濃度分極及び過膜の目づまりがはやく
生じてしまう欠点があり、このことからも従来の
過方式では所定の過量を得ることがきわめて
困難である。
そこで発明者は、過量決定因子のうちの剪断
速度γ〓）に着目し、これを高めることにより過
量を多くとることを考えた。剪断速度を上げるに
は、血液流量を多くすればよいが、実際問題とし
て体内からの血液流量を多くすることはできな
い。
速度γ〓）に着目し、これを高めることにより過
量を多くとることを考えた。剪断速度を上げるに
は、血液流量を多くすればよいが、実際問題とし
て体内からの血液流量を多くすることはできな
い。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは体内からの血液流
量が少なくても過器に流れる血液流量を多くし
て剪断速度を高め、もつて所定の過量を得るこ
とができる血液等の体液過方法及びその方法の
実施に使用する体液過装置を提供するものであ
る。
ので、その目的とするところは体内からの血液流
量が少なくても過器に流れる血液流量を多くし
て剪断速度を高め、もつて所定の過量を得るこ
とができる血液等の体液過方法及びその方法の
実施に使用する体液過装置を提供するものであ
る。
すなわち本発明は、濾過膜が10〜500Å（分画
分子量では1000〜1000000）の孔径を有する濾過
器に血液流入管、血液流出管及び濾液排出管それ
ぞれ接続し、血液流出管の途中に濾液排出管から
除去した濾液量に相当する補液量を流入せしめる
補液注入管を接続し、かつ上記血液流出管の濾過
器と補液注入管との管に血液再流入管の血液入口
を接続するとともに上記血液再流入管の出口を上
記血液流入管に接続して、血液流出管内の血液の
一部が血液流入管内に流入するようにし、さらに
濾過器に再流入する血液の流量を150〜250ml/mi
ｎとするポンプ手段を前記血液再流入管の途中に
有することを特徴とする血液の濾過装置である。
分子量では1000〜1000000）の孔径を有する濾過
器に血液流入管、血液流出管及び濾液排出管それ
ぞれ接続し、血液流出管の途中に濾液排出管から
除去した濾液量に相当する補液量を流入せしめる
補液注入管を接続し、かつ上記血液流出管の濾過
器と補液注入管との管に血液再流入管の血液入口
を接続するとともに上記血液再流入管の出口を上
記血液流入管に接続して、血液流出管内の血液の
一部が血液流入管内に流入するようにし、さらに
濾過器に再流入する血液の流量を150〜250ml/mi
ｎとするポンプ手段を前記血液再流入管の途中に
有することを特徴とする血液の濾過装置である。
以下本発明を限外過型人工腎臓に適用した実
施例につき説明する。
施例につき説明する。
ここで限外過型人工腎臓は、その過膜が10
〜500Å（分画分子量では1000〜1000000）、好ま
しくは30〜100Å（分画分子量では15000〜
500000）のものをいう。
〜500Å（分画分子量では1000〜1000000）、好ま
しくは30〜100Å（分画分子量では15000〜
500000）のものをいう。
まず第１図に示すHF方式の限外過型人工腎
臓について説明すると、このものはHF方式の限
外過器１の上端に血液流入管２を取付けて、こ
れを人体Ｍの動脈側に取付け、又下端に血液流出
管３を取付けてこれを人体Ｍの静脈側に接続し、
更にその側面に液排出管４を接続している。上
記血液流入管２には血液を上記過器１内へ流入
せしめるための血液ポンプ５が設けられている。
また血液流出管３には過器内の圧力を調整する
圧力調節弁６が設けられ、さらに補液注入管７が
接続されている。この補液注入管７は、液排出
管４から除去した液量に相当する補液量を血液
流出管３に流入せしめて人体Ｍ内に返血するもの
である。
臓について説明すると、このものはHF方式の限
外過器１の上端に血液流入管２を取付けて、こ
れを人体Ｍの動脈側に取付け、又下端に血液流出
管３を取付けてこれを人体Ｍの静脈側に接続し、
更にその側面に液排出管４を接続している。上
記血液流入管２には血液を上記過器１内へ流入
せしめるための血液ポンプ５が設けられている。
また血液流出管３には過器内の圧力を調整する
圧力調節弁６が設けられ、さらに補液注入管７が
接続されている。この補液注入管７は、液排出
管４から除去した液量に相当する補液量を血液
流出管３に流入せしめて人体Ｍ内に返血するもの
である。
しかして上記血液流入管２と血液流出管３との
間には血液再流入管８が接続されている。この血
液再流入管８は、その入口端を血液流出管３の圧
力調節弁６と補液注入管７の接続部との間に接続
し、その出口端を血液流入管２の血液ポンプ５と
限外過器１入口との間に接続している。この血
液再流入管８はその入口端側及び出口端側にそれ
ぞれ流路を閉じる閉鎖用手段９，９を設け、さら
に血液を血液流入管８方向に流す血液ポンプ１１
を設けている。なお図中１０は、血液流入管２及
び血液流出管３に設けたエアーチヤンバである。
間には血液再流入管８が接続されている。この血
液再流入管８は、その入口端を血液流出管３の圧
力調節弁６と補液注入管７の接続部との間に接続
し、その出口端を血液流入管２の血液ポンプ５と
限外過器１入口との間に接続している。この血
液再流入管８はその入口端側及び出口端側にそれ
ぞれ流路を閉じる閉鎖用手段９，９を設け、さら
に血液を血液流入管８方向に流す血液ポンプ１１
を設けている。なお図中１０は、血液流入管２及
び血液流出管３に設けたエアーチヤンバである。
このように構成された装置において、血液の
過は次のようにしてなされる。血液が血液流入管
２を通つて限外過器１に流入すると、ここで
液が過されて液排出管４から排出される。
液を除去した血液は血液流出管３を通りその一部
が血液再流入管８を通り、残りが補液を加えられ
て体内に返血される。血液再流入管８を通る血液
は、血液ポンプ１１により血液流入管２を通つて
限外過器１に再流入する。ここで限外過器１
に再流入する血液流量は多ければ剪断速度が高く
なるが、あまり多いと血液ポンプ１１による血球
の破壊の問題が生じ、又過量も飽和してくるた
め、150〜250ml/minとする。すなわち上記範囲
の血液再流入量とすることにより、確実に60ml/
ｍｉｎ以上の濾過量を得ることができ、しかも血球
の破損を防止することができる。このことは、本
発明者の実験によりあきらかになつた。以下その
実験方法および実験結果について述べる。第１図
の濾過装置を使用し、血液ポンプの血液流量を
200mlに設定し、血液再流入管から濾過器に流入
させる血液再流入量をそれぞれ100、150、200、
250、300、および400mlとして血液を30分間循環
させた。この後、得られた血液を25c.c.試験間にと
り、3000rpmで10分間遠心分離し、上澄み液の色
調を目視にて調べ、赤色が認められた場合を血球
の破壊が生じているものとした。その結果を以下
の表に示す。
過は次のようにしてなされる。血液が血液流入管
２を通つて限外過器１に流入すると、ここで
液が過されて液排出管４から排出される。
液を除去した血液は血液流出管３を通りその一部
が血液再流入管８を通り、残りが補液を加えられ
て体内に返血される。血液再流入管８を通る血液
は、血液ポンプ１１により血液流入管２を通つて
限外過器１に再流入する。ここで限外過器１
に再流入する血液流量は多ければ剪断速度が高く
なるが、あまり多いと血液ポンプ１１による血球
の破壊の問題が生じ、又過量も飽和してくるた
め、150〜250ml/minとする。すなわち上記範囲
の血液再流入量とすることにより、確実に60ml/
ｍｉｎ以上の濾過量を得ることができ、しかも血球
の破損を防止することができる。このことは、本
発明者の実験によりあきらかになつた。以下その
実験方法および実験結果について述べる。第１図
の濾過装置を使用し、血液ポンプの血液流量を
200mlに設定し、血液再流入管から濾過器に流入
させる血液再流入量をそれぞれ100、150、200、
250、300、および400mlとして血液を30分間循環
させた。この後、得られた血液を25c.c.試験間にと
り、3000rpmで10分間遠心分離し、上澄み液の色
調を目視にて調べ、赤色が認められた場合を血球
の破壊が生じているものとした。その結果を以下
の表に示す。
血液再流入量 血球の破壊
(ml/min)
本 １ 150 無
発 ２ 200 無
明 ３ 250 無
比 １ 100 有り
較 ２ 300 有り
例 ３ 400 有り
以上の実験結果より、濾過器に再流入する血液
流入量を150〜250ml/minに限定することにより、
濾過後の血液に血球成分の破壊がおこりにくいこ
とが認められる。これは、再流入する血液流量が
小さすぎる場合には、血球が濾過膜に過度に吸い
寄せられるために血球成分の破壊が生じ、一方再
流入する血球成分が多い場合は、せん断速度は高
くなるが、血液ポンプによる血球の破壊が生じる
ものと考えられる。
流入量を150〜250ml/minに限定することにより、
濾過後の血液に血球成分の破壊がおこりにくいこ
とが認められる。これは、再流入する血液流量が
小さすぎる場合には、血球が濾過膜に過度に吸い
寄せられるために血球成分の破壊が生じ、一方再
流入する血球成分が多い場合は、せん断速度は高
くなるが、血液ポンプによる血球の破壊が生じる
ものと考えられる。
この方法によれば、限外過器１を流れる血液
流量を体内から流入する流量にかかわらず多くす
ることができ、もつてその剪断速度を速め、過
効率を向上することができる。なお再流入する血
液は過後の血液である為粘性が高く、この血液
を体内からの血液とともに限外過器１内に入れ
ると限外過器１内に流入する血液全体の粘性が
上昇して過効率に悪影響をおよぼすが、流量の
増大による過効率の向上がこれに比して著しい
為、結果として液量の増大を図ることができ
る。
流量を体内から流入する流量にかかわらず多くす
ることができ、もつてその剪断速度を速め、過
効率を向上することができる。なお再流入する血
液は過後の血液である為粘性が高く、この血液
を体内からの血液とともに限外過器１内に入れ
ると限外過器１内に流入する血液全体の粘性が
上昇して過効率に悪影響をおよぼすが、流量の
増大による過効率の向上がこれに比して著しい
為、結果として液量の増大を図ることができ
る。
なお閉鎖用手段９は、通常過時には流路を開
くようにしているが、プライミング時や過終了
時にこれを適宜閉じてこれら操作に適合するよう
にする。又エアーチヤンバ１０はその構造によつ
ては必ずしも必要としない。
くようにしているが、プライミング時や過終了
時にこれを適宜閉じてこれら操作に適合するよう
にする。又エアーチヤンバ１０はその構造によつ
ては必ずしも必要としない。
なお本発明装置は第１図に示したものに限ら
ず、第２図又は第３図に示すものでもよい。
ず、第２図又は第３図に示すものでもよい。
第２図に示すものはスクリーンタイプの限外
過型人工腎臓で、限外過器２１に血液流入管
２、血液流出管３、液排出管４を取付け、血液
流入管２と血液流出管３との間に血液再流入管８
を接続している。血液ポンプ５，１１、圧力調節
弁６等は第１図のものと同様である。
過型人工腎臓で、限外過器２１に血液流入管
２、血液流出管３、液排出管４を取付け、血液
流入管２と血液流出管３との間に血液再流入管８
を接続している。血液ポンプ５，１１、圧力調節
弁６等は第１図のものと同様である。
第３図に示すものは、第１図に示すものにおい
て、血液流入管２と血液流出管３とを一部重複し
て配設して、ここにダブルローラポンプ２２を設
けたもので、このものによればポンプが一台です
む。
て、血液流入管２と血液流出管３とを一部重複し
て配設して、ここにダブルローラポンプ２２を設
けたもので、このものによればポンプが一台です
む。
次に第２図に示すスクリーンタイプの限外過
型人工腎臓において、血液再流入管から流入せし
める血液再流入量と血液過量との関係を調べ、
その結果を第４図に示す。この場合曲線ａは、血
液のQB200ml/min、ヘマクリツト値（Ht）20 20
（Ht約50のものを生理食塩水で希釈してHt20と
した）、液側の圧力が−600mmHgで、人工腎臓
のフイルターの材質が芳香族ポリアミド、有効膜
面積0.3M2、血液層厚が約60μ、分画分子量30000
のものを用いた場合を示す。又曲線ｂは血液の
QB150ml/min、Ht20％、液側が−600mmHgで、
フイルターが0.3M2、血液層厚が約60μ、分画分
子量30000のものを示す。
型人工腎臓において、血液再流入管から流入せし
める血液再流入量と血液過量との関係を調べ、
その結果を第４図に示す。この場合曲線ａは、血
液のQB200ml/min、ヘマクリツト値（Ht）20 20
（Ht約50のものを生理食塩水で希釈してHt20と
した）、液側の圧力が−600mmHgで、人工腎臓
のフイルターの材質が芳香族ポリアミド、有効膜
面積0.3M2、血液層厚が約60μ、分画分子量30000
のものを用いた場合を示す。又曲線ｂは血液の
QB150ml/min、Ht20％、液側が−600mmHgで、
フイルターが0.3M2、血液層厚が約60μ、分画分
子量30000のものを示す。
第４図の各曲線に示した実験結果によれば血液
を再流入したものは血液を再流入しないもの（血
液再流入量が０のもの）に比べていずれも過量
が向上し、とくに再流入量が150〜250のものは、
濾過量が確実に60ml/minを超えていることがわ
かる。
を再流入したものは血液を再流入しないもの（血
液再流入量が０のもの）に比べていずれも過量
が向上し、とくに再流入量が150〜250のものは、
濾過量が確実に60ml/minを超えていることがわ
かる。
また過器として第１図に示すHF方式の限外
過型人工腎臓を用い、QB200ml/min、血液の再
流入量200ml/min、圧損300mmHgとして、その
過量を測定した結果約30ml/min、であつた。こ
の場合ホロフアイバーの有効面積1M2、内径
230μ、分画分子量30000のものを用いた。
過型人工腎臓を用い、QB200ml/min、血液の再
流入量200ml/min、圧損300mmHgとして、その
過量を測定した結果約30ml/min、であつた。こ
の場合ホロフアイバーの有効面積1M2、内径
230μ、分画分子量30000のものを用いた。
これに対し同様の実験条件で血液を再流入させ
ないものにつき、その過量を測定した結果約25
ml／ｍｉｎであつた。
ないものにつき、その過量を測定した結果約25
ml／ｍｉｎであつた。
この結果から本発明によれば圧損がほぼ同じで
も血液の流入量を増すことにより従来のものと比
較してその過量を向上できることが確認され
た。
も血液の流入量を増すことにより従来のものと比
較してその過量を向上できることが確認され
た。
以上の如く本発明によれば、血液を再流入する
という簡単な方法でその剪断速度を上げることが
できるので、患者からの採取血液流量が少なくと
も所望の過量を得ることができ、しかも過量
を高めるために過膜の面積を過度に大きくした
り、血液層の厚さを極端に薄くする必要がない
為、装置の小型化を図れ、製造が容易となるなど
顕著な効果を奏する。
という簡単な方法でその剪断速度を上げることが
できるので、患者からの採取血液流量が少なくと
も所望の過量を得ることができ、しかも過量
を高めるために過膜の面積を過度に大きくした
り、血液層の厚さを極端に薄くする必要がない
為、装置の小型化を図れ、製造が容易となるなど
顕著な効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す血液過装置
の説明図、第２図及び第３図は本発明のそれぞれ
異なる血液過装置の説明図、第４図は血液再流
入量と過量との関係を示した特性図である。 １，２１…限外過器、２…血液流入管、３…
血液流出管、４…液排出管、５，１１…血液ポ
ンプ、７…補液注入管、８…血液再流入管。
の説明図、第２図及び第３図は本発明のそれぞれ
異なる血液過装置の説明図、第４図は血液再流
入量と過量との関係を示した特性図である。 １，２１…限外過器、２…血液流入管、３…
血液流出管、４…液排出管、５，１１…血液ポ
ンプ、７…補液注入管、８…血液再流入管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 10〜500Å（分画分子量では1000〜1000000）
の孔径を有する濾過膜を備えた濾過器に血液流入
管、血液流出管及び濾液排出管をそれぞれ接続
し、血液流出管の途中に濾液排出管から除去した
濾液量に相当する補液量を流入せしめる補液注入
管を接続し、かつ上記血液流出管の濾過器と補液
注入管との管に血液再流入管の血液入口を接続す
るとともに上記血液再流入管の出口を上記血液流
入管に接続して、血液流出管内の血液の一部が血
液流入管内に流入するようにし、さらに濾過器に
再流入する血液の流量を150〜250ml/minとする
ポンプ手段を前記血液再流入管の途中に有するこ
とを特徴とする血液の濾過装置。 ２ 濾過器の濾過膜が30〜100Å（分画分子量で
は1500〜500000）の孔径を有する特許請求の範囲
第１項記載の血液の濾過装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15097479A JPS5672869A (en) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Method of filtering body fluid and its filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15097479A JPS5672869A (en) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Method of filtering body fluid and its filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5672869A JPS5672869A (en) | 1981-06-17 |
| JPS6315860B2 true JPS6315860B2 (ja) | 1988-04-06 |
Family
ID=15508507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15097479A Granted JPS5672869A (en) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Method of filtering body fluid and its filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5672869A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5825168A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-15 | 日機装株式会社 | 血液体外循環装置 |
| JPS58180163A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-21 | 日機装株式会社 | 血液浄化器における血球成分付着防止方法および装置 |
| JPS59183763A (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-18 | 第一電気株式会社 | 血液抗凝固剤使用減の血液透析方法および装置 |
| JPS6099263A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-03 | 帝人株式会社 | 血液処理装置 |
| JPS6157941U (ja) * | 1984-09-22 | 1986-04-18 | ||
| JP7274196B2 (ja) * | 2017-10-05 | 2023-05-16 | 国立大学法人福井大学 | 制御装置、透析システム、制御プログラム、および記録媒体 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5182998A (ja) * | 1975-01-16 | 1976-07-21 | Medekusu Kk | |
| DE2552304C3 (de) * | 1975-11-21 | 1980-02-21 | Sartorius Gmbh, 3400 Goettingen | Künstliche Niere |
| JPS5454974A (en) * | 1977-10-11 | 1979-05-01 | Toray Ind Inc | Ultrafilteration apparatus |
-
1979
- 1979-11-21 JP JP15097479A patent/JPS5672869A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5672869A (en) | 1981-06-17 |
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