JPS6397172A - 抗血栓性の優れた中空繊維型人工肺 - Google Patents
抗血栓性の優れた中空繊維型人工肺Info
- Publication number
- JPS6397172A JPS6397172A JP24512686A JP24512686A JPS6397172A JP S6397172 A JPS6397172 A JP S6397172A JP 24512686 A JP24512686 A JP 24512686A JP 24512686 A JP24512686 A JP 24512686A JP S6397172 A JPS6397172 A JP S6397172A
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- JP
- Japan
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- hollow fiber
- artificial lung
- blood
- fiber membrane
- hollow
- Prior art date
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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。
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、中空繊維膜を使用した人工肺に関する。さら
に詳しくは、抗血栓性の優れた中空繊維型人工肺に関す
る。
に詳しくは、抗血栓性の優れた中空繊維型人工肺に関す
る。
Ｕ従来の技術］
中空繊維を使用した人工肺は、効率的に優れていること
から一般に広く使用されているが、従来より使用されて
いる人工肺は中空繊維膜の内側に血液を流し外側に酸素
含有気体を流す方式のものが主流となっている。
から一般に広く使用されているが、従来より使用されて
いる人工肺は中空繊維膜の内側に血液を流し外側に酸素
含有気体を流す方式のものが主流となっている。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の人工肺は、血液適合性の点では決して十分なもの
ではなく、ヘパリンなどの血液抗凝固剤を使用すること
によって血栓の生成を防いでいるが、使用中に一時的に
白血球や血小板の数が変化する問題があった。しかしな
がら、使用が比較的短時間に限られていたため、特に大
きな問題となることはなかった。ところが近年になって
医療技術が進歩するのにともない、人工肺を長時間にわ
たって使用する試みがなされるようになってきた。
ではなく、ヘパリンなどの血液抗凝固剤を使用すること
によって血栓の生成を防いでいるが、使用中に一時的に
白血球や血小板の数が変化する問題があった。しかしな
がら、使用が比較的短時間に限られていたため、特に大
きな問題となることはなかった。ところが近年になって
医療技術が進歩するのにともない、人工肺を長時間にわ
たって使用する試みがなされるようになってきた。
例えば、呼吸機能が低下した患者に対して、その機能が
回復するまで肺の機能を模型人工肺によって代行させる
ＥＣＭＯ（Ｅｘｔ ｒａｃｏｐｏｒｅａｌ Ｍｅｍｂ
ｒａｎｅ Ｏｘｙｇｅｎａｔｉ。
回復するまで肺の機能を模型人工肺によって代行させる
ＥＣＭＯ（Ｅｘｔ ｒａｃｏｐｏｒｅａｌ Ｍｅｍｂ
ｒａｎｅ Ｏｘｙｇｅｎａｔｉ。
ｎ）においては、数日〜数週間にわたって連続して人工
肺を使用する必要がある。このような長期間の血液体外
循環に従来の人工肺を使用すると、しだいに血栓が生成
してついには中空繊Ｆ＊（ｔ、や血液回路が閉鎖し、そ
れ以上の装置の使用が困難となるなど、血液適合性の点
で問題があった。このような問題を解決するために、中
空ｊ１１維膜及びその他の部品を抗血栓性の材料で作る
ことが考えられるが、抗血栓性材料には力学的強度の低
いものが多いので、このような方法は実現が難かしい。
肺を使用する必要がある。このような長期間の血液体外
循環に従来の人工肺を使用すると、しだいに血栓が生成
してついには中空繊Ｆ＊（ｔ、や血液回路が閉鎖し、そ
れ以上の装置の使用が困難となるなど、血液適合性の点
で問題があった。このような問題を解決するために、中
空ｊ１１維膜及びその他の部品を抗血栓性の材料で作る
ことが考えられるが、抗血栓性材料には力学的強度の低
いものが多いので、このような方法は実現が難かしい。
そこで本発明者らは、血液の流路となる中空ｔｌｋＫ、
ｆｌ：膜内部に親水性単量体をグラフト重合して抗血栓
性を高めることを試みた。しかしながら、中空繊維内部
を均一に処理することは、繊維の内径が細いために困難
であった。
ｆｌ：膜内部に親水性単量体をグラフト重合して抗血栓
性を高めることを試みた。しかしながら、中空繊維内部
を均一に処理することは、繊維の内径が細いために困難
であった。
本発明は、このような問題を解決することを目的として
なされたものであり、抗血栓性の優れた人工肺を提供す
ることを目的とするものである。
なされたものであり、抗血栓性の優れた人工肺を提供す
ることを目的とするものである。
口問題点を解決するための手段］
本発明の要点は、中空繊維膜の外表面に抗血栓性処理を
施し、血液をｉｉｌ Ｉｆの外部ｊこ流ずことにある。
施し、血液をｉｉｌ Ｉｆの外部ｊこ流ずことにある。
すなわち本発明は、中空繊維膜の外表面に親水性単量体
をグラフト重合し、これをハウジング内に収納して中空
繊維膜の外側に血液を流すとともに内側に酸素含有気体
を流すようにしたことを特徴とする中空繊維型人工肺で
ある。
をグラフト重合し、これをハウジング内に収納して中空
繊維膜の外側に血液を流すとともに内側に酸素含有気体
を流すようにしたことを特徴とする中空繊維型人工肺で
ある。
［作 用］
本発明においては、親水性単量体をグラフト重合して抗
血栓性処理をした中空繊維膜外表面と血液とが接触する
ので血栓を生成しにくく、しかも抗血栓性処理は繊維の
外表面に行うので、容易に均一な処理を行うことができ
る。
血栓性処理をした中空繊維膜外表面と血液とが接触する
ので血栓を生成しにくく、しかも抗血栓性処理は繊維の
外表面に行うので、容易に均一な処理を行うことができ
る。
［実施例］
本発明において使用される親水性単量体としては、アク
リルアミド、ジメチルアクリルアミド。
リルアミド、ジメチルアクリルアミド。
メタクリルアミド、ビニルピロリドン、酢酸ビニル（重
合後にケン化する）、ポリエチレングリコール（メタ）
アクリル酸エステル、及びこれらの単量体と（メタ）ア
クリル酸との混合体などをあげることができる。これら
の単量体を繊維の外表面にグラフト重合させるためには
、まず繊維の外表面にラジカルまたはペルオキシドを生
成させる。
合後にケン化する）、ポリエチレングリコール（メタ）
アクリル酸エステル、及びこれらの単量体と（メタ）ア
クリル酸との混合体などをあげることができる。これら
の単量体を繊維の外表面にグラフト重合させるためには
、まず繊維の外表面にラジカルまたはペルオキシドを生
成させる。
ラジカルまたはペルオキシドを生成させる方法としては
、電子線やガンマ線などの高エネルギー放射線を照射す
る方法、紫外線を照射する方法、グロー放電処理、コロ
ナ放電処理、オゾン処理および過酸化ベンゾイルのよう
なラジカル重合開始剤を添加する方法などがある。そし
て次に、このような処理を行った中空繊維を上記の単量
体と接触させてグラフト重合を行う。このようにして繊
維の外表面に重合体が結合し、抗血栓性が改良されるが
、重合体の結合量は、抗血栓性の点で１〜１００μｇ／
ｃｌＴｌの範囲が好ましい。また、重合後に中空繊維を
水あるいはアルコールなどで洗浄して、同時に生成した
ホモ重合体を除去する。
、電子線やガンマ線などの高エネルギー放射線を照射す
る方法、紫外線を照射する方法、グロー放電処理、コロ
ナ放電処理、オゾン処理および過酸化ベンゾイルのよう
なラジカル重合開始剤を添加する方法などがある。そし
て次に、このような処理を行った中空繊維を上記の単量
体と接触させてグラフト重合を行う。このようにして繊
維の外表面に重合体が結合し、抗血栓性が改良されるが
、重合体の結合量は、抗血栓性の点で１〜１００μｇ／
ｃｌＴｌの範囲が好ましい。また、重合後に中空繊維を
水あるいはアルコールなどで洗浄して、同時に生成した
ホモ重合体を除去する。
本発明においては、中空繊維膜として従来公知のものを
特に制限なく使用することができ、非多孔質膜、限外濾
過膜及び微細多孔膜のいずれｊ二も適用することができ
る。中空ｔＪｌ ４１１−膜の４Ａ質さしては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、シリコーンゴム、ポリアクリ
ロニトリル２ ポリスルホン及びポリエーテルスルホン
などを例示することができる。これらのなかでも、シリ
コーンゴムが好ましく用いられる。中空繊維膜の大きさ
については特に制限はないが、内径が１００〜５００μ
、膜厚が５０〜１５０μのものが好ましく使用される。
特に制限なく使用することができ、非多孔質膜、限外濾
過膜及び微細多孔膜のいずれｊ二も適用することができ
る。中空ｔＪｌ ４１１−膜の４Ａ質さしては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、シリコーンゴム、ポリアクリ
ロニトリル２ ポリスルホン及びポリエーテルスルホン
などを例示することができる。これらのなかでも、シリ
コーンゴムが好ましく用いられる。中空繊維膜の大きさ
については特に制限はないが、内径が１００〜５００μ
、膜厚が５０〜１５０μのものが好ましく使用される。
中空繊維膜は、東にしてその両端をポリウレタンなどの
接着剤で接着してハウジング内に収納する。ハウジング
には血液の導入口、導出口及び酸素含有気体の導入口、
導出口を設け、前者と中空繊維膜の外側とが連通し後者
と繊維の内側とが連通ずるようにする。血液は中空繊維
膜に平行に流れるようにする必要はなく、垂直に流れる
ようｊこしてもよいし斜めに流れるようにしてもよい。
接着剤で接着してハウジング内に収納する。ハウジング
には血液の導入口、導出口及び酸素含有気体の導入口、
導出口を設け、前者と中空繊維膜の外側とが連通し後者
と繊維の内側とが連通ずるようにする。血液は中空繊維
膜に平行に流れるようにする必要はなく、垂直に流れる
ようｊこしてもよいし斜めに流れるようにしてもよい。
本発明の人工肺においては、血液は中空繊維膜の外表面
以外にもハウジング内の種々の部分に接触するので、こ
れらの血液と接触する部分も同様に抗血栓性処理を施す
のが好ましい。抗血栓性処理は、人工肺を組み立てる前
に行ってもよし）シ、組み立てた後に行うこともできる
。
以外にもハウジング内の種々の部分に接触するので、こ
れらの血液と接触する部分も同様に抗血栓性処理を施す
のが好ましい。抗血栓性処理は、人工肺を組み立てる前
に行ってもよし）シ、組み立てた後に行うこともできる
。
実施具体例１
内径２００μ、外径４００μのシリコーンゴム製中空繊
維の外表面に６ｋＶで４分間コロナ放電処理を行った。
維の外表面に６ｋＶで４分間コロナ放電処理を行った。
次いでＮ、Ｎ−ジメチルアクリルアミドの１０％水溶液
（ベンジルアルコールを２％添加）に浸漬し脱気した後
、３０℃で１８時間グラフト重合を行った。得られた中
空１．に維を水で洗浄してホモポリマーを除去した後、
外表面の水に対する後退接触角を測定したところ４５°
であった。これに対して未処理のものは８０°てあり、
上記の処理によって表面にＮ、 Ｎ−ジメチルアクリ
ルアミドがグラフト重合されていることが６ｒｋ Ｊさ
れた。次に、抗血栓性を評価するために血小板の付着試
験を実施した。すなわち、上記の抗血栓性処理を行った
中空繊維と未処理の中空繊維をリン酸緩衝液に浸漬し、
次いで多血小板血漿に２０分間浸漬して繊維の外表面へ
の血小板の粘着を顕微鏡観察により比較した。その結果
、抗血ｔ仝性処理をしたものでは血小板の粘着はわずか
であったが、未処理のものには多量の血小板が粘着して
いた。この結果から明らかなように、中空繊維の外表面
には、容易に抗血栓性処理を行うことができる。
（ベンジルアルコールを２％添加）に浸漬し脱気した後
、３０℃で１８時間グラフト重合を行った。得られた中
空１．に維を水で洗浄してホモポリマーを除去した後、
外表面の水に対する後退接触角を測定したところ４５°
であった。これに対して未処理のものは８０°てあり、
上記の処理によって表面にＮ、 Ｎ−ジメチルアクリ
ルアミドがグラフト重合されていることが６ｒｋ Ｊさ
れた。次に、抗血栓性を評価するために血小板の付着試
験を実施した。すなわち、上記の抗血栓性処理を行った
中空繊維と未処理の中空繊維をリン酸緩衝液に浸漬し、
次いで多血小板血漿に２０分間浸漬して繊維の外表面へ
の血小板の粘着を顕微鏡観察により比較した。その結果
、抗血ｔ仝性処理をしたものでは血小板の粘着はわずか
であったが、未処理のものには多量の血小板が粘着して
いた。この結果から明らかなように、中空繊維の外表面
には、容易に抗血栓性処理を行うことができる。
実施具体例２
実施具体例１で得られた抗血栓性処理中空繊維を束ねて
両端をポリウレタン系接着剤で固定し、ハウジング内に
収納して膜面積が０．２ ｍ’の模型人工肺を作製した
。この人工肺の中空繊維の内側に酸素を流し外側に静脈
血化した牛血を流して機能試験を行ったが、人工肺とし
て十分に満足し得るものであった。
両端をポリウレタン系接着剤で固定し、ハウジング内に
収納して膜面積が０．２ ｍ’の模型人工肺を作製した
。この人工肺の中空繊維の内側に酸素を流し外側に静脈
血化した牛血を流して機能試験を行ったが、人工肺とし
て十分に満足し得るものであった。
［発明の効果］
本発明によれば、抗血栓性の優れた人工肺を容易に製造
することができる。また、親水性単量体のグラフト重合
量を１〜１００μ／ ｃ＋＋ｆとすることにより、中空
繊維膜のガス交換能をほとんど損うことなく抗血栓性を
高いレベルに維持することができる。したがって人工肺
として優れており、特に長期間の血液体外循環を行うＥ
ＣＭＯに有用である。
することができる。また、親水性単量体のグラフト重合
量を１〜１００μ／ ｃ＋＋ｆとすることにより、中空
繊維膜のガス交換能をほとんど損うことなく抗血栓性を
高いレベルに維持することができる。したがって人工肺
として優れており、特に長期間の血液体外循環を行うＥ
ＣＭＯに有用である。
Claims (3)
- （１）中空繊維膜の外表面に親水性単量体をグラフト重
合し、これをハウジング内に収納して中空繊維膜の外側
に血液を流すとともに内側に酸素含有気体を流すように
したことを特徴とする中空繊維型人工肺。 - （２）親水性単量体のグラフト重合量が１〜１００μｇ
／ｃｍ＾２である特許請求の範囲第１項記載の人工肺。 - （３）中空繊維膜がシリコーンゴムからなる特許請求の
範囲第１項または第２項記載の人工肺。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512686A JPS6397172A (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 抗血栓性の優れた中空繊維型人工肺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512686A JPS6397172A (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 抗血栓性の優れた中空繊維型人工肺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397172A true JPS6397172A (ja) | 1988-04-27 |
Family
ID=17129009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24512686A Pending JPS6397172A (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 抗血栓性の優れた中空繊維型人工肺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6397172A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5263982A (en) * | 1990-03-14 | 1993-11-23 | Ube Industries, Ltd. | Hollow fiber membrane type artificial lung |
| JPWO2022185962A1 (ja) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP24512686A patent/JPS6397172A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5263982A (en) * | 1990-03-14 | 1993-11-23 | Ube Industries, Ltd. | Hollow fiber membrane type artificial lung |
| JPWO2022185962A1 (ja) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 | ||
| WO2022185962A1 (ja) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 | テルモ株式会社 | 人工肺の製造方法 |
| US12544718B2 (en) | 2021-03-05 | 2026-02-10 | Terumo Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing oxygenator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960312 |