JP3257999B2 - 中空糸膜型透析器 - Google Patents
中空糸膜型透析器Info
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- JP3257999B2 JP3257999B2 JP26641899A JP26641899A JP3257999B2 JP 3257999 B2 JP3257999 B2 JP 3257999B2 JP 26641899 A JP26641899 A JP 26641899A JP 26641899 A JP26641899 A JP 26641899A JP 3257999 B2 JP3257999 B2 JP 3257999B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、透析器に関する
ものである。詳しく述べると、例えば血液浄化療法にお
いて使用される中空糸膜型透析器に関するものである。
ものである。詳しく述べると、例えば血液浄化療法にお
いて使用される中空糸膜型透析器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 血液浄化療法において、血液と透析液
との間で大量液置換をする方法としては、血液透析濾過
法、オンライン血液透析濾過法(Henderson,L.W.et al:
Trans.Am.Soc.Artif.Intern.Organs 24 465-467(197
8))およびプッシュアンドプル血液透析濾過法(Usuda,
M.et al:Trans.Am.Soc.Artif.Intern.Organs28 24-27(1
982))が知られている。
との間で大量液置換をする方法としては、血液透析濾過
法、オンライン血液透析濾過法(Henderson,L.W.et al:
Trans.Am.Soc.Artif.Intern.Organs 24 465-467(197
8))およびプッシュアンドプル血液透析濾過法(Usuda,
M.et al:Trans.Am.Soc.Artif.Intern.Organs28 24-27(1
982))が知られている。
【0003】 前記血液透析濾過法において大量液置換
を行うには、透析液の他に大量のパイロジェンフリーの
置換液を必要とするが、この置換液の作製には手間と時
間がかかり、また、置換液は高価であるため、コストも
高い。
を行うには、透析液の他に大量のパイロジェンフリーの
置換液を必要とするが、この置換液の作製には手間と時
間がかかり、また、置換液は高価であるため、コストも
高い。
【0004】 一方、前記オンライン血液透析濾過法お
よび前記プッシュアンドプル血液透析濾過法では、透析
液を置換液として用いるので、上記欠点は生じない。し
かしながら、オンライン血液透析濾過法では、透析液回
路から透析液の一部を取り出し、これを血液体外循環回
路中に供給するための専用の装置を必要とし、また、プ
ッシュアンドプル血液透析濾過法では、血液と透析液と
の限外濾過の方向を経時的に変更するために、透析液回
路の途中に、正転/逆転可能なポンプと透析液貯留容器
とを有する透析液供給・回収ラインを分岐して設ける必
要がある。従って、いずれの場合にも、別途に専用の装
置を付加する必要があり、回路構成が複雑となるという
欠点がある。
よび前記プッシュアンドプル血液透析濾過法では、透析
液を置換液として用いるので、上記欠点は生じない。し
かしながら、オンライン血液透析濾過法では、透析液回
路から透析液の一部を取り出し、これを血液体外循環回
路中に供給するための専用の装置を必要とし、また、プ
ッシュアンドプル血液透析濾過法では、血液と透析液と
の限外濾過の方向を経時的に変更するために、透析液回
路の途中に、正転/逆転可能なポンプと透析液貯留容器
とを有する透析液供給・回収ラインを分岐して設ける必
要がある。従って、いずれの場合にも、別途に専用の装
置を付加する必要があり、回路構成が複雑となるという
欠点がある。
【0005】 他方、筒体の内部に多数の毛細管が血液
の流通口に連絡されて集束状態で収められ、上記筒体の
内径はこの筒体の略中央部において他の部分よりも径小
に狭められ、筒体内の毛細管の集束状態が、筒体の内径
が径小に狭められた部位において他の部位より密にされ
た透析器(実公昭56−22911号)が知られてい
る。
の流通口に連絡されて集束状態で収められ、上記筒体の
内径はこの筒体の略中央部において他の部分よりも径小
に狭められ、筒体内の毛細管の集束状態が、筒体の内径
が径小に狭められた部位において他の部位より密にされ
た透析器(実公昭56−22911号)が知られてい
る。
【0006】 しかしながら、このように筒状体の内径
が縮径されているということは、中空糸膜の集束の外周
部が縮径部を構成する硬い筒状体の突条で押圧されるこ
とになるので、該集束外周部付近の中空糸膜が歪み、ま
た、該集束の芯部では充填率が変わらない、すなわち、
中空糸膜同士の間隙が変わらないという欠点があった。
が縮径されているということは、中空糸膜の集束の外周
部が縮径部を構成する硬い筒状体の突条で押圧されるこ
とになるので、該集束外周部付近の中空糸膜が歪み、ま
た、該集束の芯部では充填率が変わらない、すなわち、
中空糸膜同士の間隙が変わらないという欠点があった。
【0007】 また、前記縮径部のために中空糸膜の集
束の筒状体への挿入が困難なため組付作業に長時間を要
し、コストアップとなるという欠点もあった。
束の筒状体への挿入が困難なため組付作業に長時間を要
し、コストアップとなるという欠点もあった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】 従って、本発明の目
的は、新規な透析器を提供することにある。
的は、新規な透析器を提供することにある。
【0009】 本発明の他の目的は、専用の装置を必要
とせずに、簡単な構成で大量液置換の血液透析が可能な
透析器提供することにある。
とせずに、簡単な構成で大量液置換の血液透析が可能な
透析器提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】 上記諸目的は、 筒
状のハウジング内に、中空糸膜の束と、該中空糸膜で隔
てられた第1の流路および第2の流路を有し、該中空糸
膜を介して該第1の流路を流れる体液と、該第2の流路
を流れる透析液との間で透析および限外濾過を行う透析
器であって、透析液上流側では、該第2の流路を流れる
透析液の圧力は、該第1の流路を流れる体液の圧力より
高く、かつ透析液下流側では、該第2の流路を流れる透
析液の圧力は、該第1の流路を流れる体液の圧力より低
くなるように設定されており、日本人工臓器学会で定め
る人工腎臓性能評価基準に準じて、血液側流量200m
l/min、血液側の溶液としてヘパリン化牛血(ヘマ
トクリット30%、総タンパク濃度6.5g/dl)を
用い、除水量10ml/min、膜面積1.5m 2 の条件
で測定したin vitro系におけるβ2−ミクログ
ロブリンのクリアランスが73.2ml/minから9
3.0ml/minであることを特徴とする中空糸膜型
透析器により達成される。
状のハウジング内に、中空糸膜の束と、該中空糸膜で隔
てられた第1の流路および第2の流路を有し、該中空糸
膜を介して該第1の流路を流れる体液と、該第2の流路
を流れる透析液との間で透析および限外濾過を行う透析
器であって、透析液上流側では、該第2の流路を流れる
透析液の圧力は、該第1の流路を流れる体液の圧力より
高く、かつ透析液下流側では、該第2の流路を流れる透
析液の圧力は、該第1の流路を流れる体液の圧力より低
くなるように設定されており、日本人工臓器学会で定め
る人工腎臓性能評価基準に準じて、血液側流量200m
l/min、血液側の溶液としてヘパリン化牛血(ヘマ
トクリット30%、総タンパク濃度6.5g/dl)を
用い、除水量10ml/min、膜面積1.5m 2 の条件
で測定したin vitro系におけるβ2−ミクログ
ロブリンのクリアランスが73.2ml/minから9
3.0ml/minであることを特徴とする中空糸膜型
透析器により達成される。
【0011】
【0012】
【発明の実施形態】 以下、本発明の透析器を図面を参
照しつつ説明する。
照しつつ説明する。
【0013】 図1は、本発明の透析器を含む血液体外
循環回路の構成例を模式的に示す回路構成図である。同
図に示すように、血液体外循環回路10は、脱血ライン
11Aと透析器1と、返血ライン11Bと、除水コント
ロール手段17とを有している。
循環回路の構成例を模式的に示す回路構成図である。同
図に示すように、血液体外循環回路10は、脱血ライン
11Aと透析器1と、返血ライン11Bと、除水コント
ロール手段17とを有している。
【0014】 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、透析器1の血液流入口34に接続されて
いる。
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、透析器1の血液流入口34に接続されて
いる。
【0015】 また、返血ライン11Bは、チューブ1
5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、針管を介して患者の静脈に接続されている。
5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、針管を介して患者の静脈に接続されている。
【0016】 除水コントロール手段17は、一端が透
析器1の透析液流入口36に接続されたチューブ18
と、一端が透析器1の透析液流出口37に接続されたチ
ューブ19と、透析液をチューブ18および19内にそ
れぞれ同流量でかつ反対方向に送液する複式ポンプ20
と、複式ポンプ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
成されている。
析器1の透析液流入口36に接続されたチューブ18
と、一端が透析器1の透析液流出口37に接続されたチ
ューブ19と、透析液をチューブ18および19内にそ
れぞれ同流量でかつ反対方向に送液する複式ポンプ20
と、複式ポンプ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
成されている。
【0017】 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。
ーポンプが好適に使用される。
【0018】 複式ポンプ20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、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。
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。
【0019】 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である。
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である。
【0020】 次に、血液体外循環回路10の作用につ
いて説明する。
いて説明する。
【0021】 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11Aを流れ、一端チャンバ
ー14に貯留されて除泡された後、血液流入口34より
透析器1内に流入する。血液流出口35より流出した血
液は、返血ライン11Bを流れ、一端チャンバー16に
貯留されて除泡された後、患者に返血される。
された血液は、脱血ライン11Aを流れ、一端チャンバ
ー14に貯留されて除泡された後、血液流入口34より
透析器1内に流入する。血液流出口35より流出した血
液は、返血ライン11Bを流れ、一端チャンバー16に
貯留されて除泡された後、患者に返血される。
【0022】 一方、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内を流れ、透析液流入口36より透析液1のハウ
ジング3内に導入され、ハウジング3の内部において各
中空糸膜41を介して血液との間で後述するように透析
および濾過が行われ、透析液流出口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、除水ポンプ22を所定
の回転数で作動させると、透析器1への透析液供給量
と、透析液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、この量が透析液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。
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内を流れ、透析液流入口36より透析液1のハウ
ジング3内に導入され、ハウジング3の内部において各
中空糸膜41を介して血液との間で後述するように透析
および濾過が行われ、透析液流出口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、除水ポンプ22を所定
の回転数で作動させると、透析器1への透析液供給量
と、透析液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、この量が透析液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。
【0023】 図2は、本発明の透析器1の一実施態様
を示す縦断面図である。同図に示すように、透析器1は
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とで構成されるハウジング3を有する。ヘッダー3
2の頂部には、血液流入口34が突出形成され、ヘッダ
ー33の頂部には、血液流出口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、透析液流出口37が突出成形さ
れている。
を示す縦断面図である。同図に示すように、透析器1は
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とで構成されるハウジング3を有する。ヘッダー3
2の頂部には、血液流入口34が突出形成され、ヘッダ
ー33の頂部には、血液流出口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、透析液流出口37が突出成形さ
れている。
【0024】 筒状本体31、ヘッダー32、および3
3、およびカバー38、39は、例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメチルメ
タクリレート、アクリル系樹脂、硬質ポリ塩化ビニル、
スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、ポリスチレン等の
各種硬質樹脂で構成されており、内部の視認性を確保す
るために、透明または半透明であるのが好ましい。ま
た、血液の入側と出側の区別を容易にするために、ヘッ
ダー32とカバー33を異なる色に着色してもよい。
3、およびカバー38、39は、例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメチルメ
タクリレート、アクリル系樹脂、硬質ポリ塩化ビニル、
スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、ポリスチレン等の
各種硬質樹脂で構成されており、内部の視認性を確保す
るために、透明または半透明であるのが好ましい。ま
た、血液の入側と出側の区別を容易にするために、ヘッ
ダー32とカバー33を異なる色に着色してもよい。
【0025】 ハウジング3内には、そのほぼ全長にわ
たり、中空糸膜41の束4が収納されている。この場
合、束4を構成する中空糸膜41は、例えば、100〜
70,000本程度であり、各中空糸膜41は、ハウジ
ング3の長手方向に沿って並列的にかつ相互に離間して
配置されている。
たり、中空糸膜41の束4が収納されている。この場
合、束4を構成する中空糸膜41は、例えば、100〜
70,000本程度であり、各中空糸膜41は、ハウジ
ング3の長手方向に沿って並列的にかつ相互に離間して
配置されている。
【0026】 中空糸膜41としては、例えば、再生セ
ルロース、セルロース誘導体、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフ
ィン、ポリスルフォン、ポリアクリロニトリル、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリエーテルナイロン、シリコー
ン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル系ポリ
マーアロイで構成されるものが挙げられる。
ルロース、セルロース誘導体、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフ
ィン、ポリスルフォン、ポリアクリロニトリル、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリエーテルナイロン、シリコー
ン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル系ポリ
マーアロイで構成されるものが挙げられる。
【0027】 また、全中空糸膜41の有効膜面積は、
特に限定されないが、好ましくは、100cm2〜6.0
m2程度、より好ましくは、0.2〜2.0m2程度とされ
る。各中空糸膜41の両端部は、それぞれ、筒状本体3
1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、隔壁51および52により液密に支持固定
されている。
特に限定されないが、好ましくは、100cm2〜6.0
m2程度、より好ましくは、0.2〜2.0m2程度とされ
る。各中空糸膜41の両端部は、それぞれ、筒状本体3
1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、隔壁51および52により液密に支持固定
されている。
【0028】 隔壁51および52は、例えばポリウレ
タン、シリコーン、エポキシ樹脂のようなポッティング
材で構成され、中空糸膜41の束4の存在下で、液状の
ポッティング材を遠心注入法により筒状本体31の両端
部に注入し、硬化させることにより形成される。
タン、シリコーン、エポキシ樹脂のようなポッティング
材で構成され、中空糸膜41の束4の存在下で、液状の
ポッティング材を遠心注入法により筒状本体31の両端
部に注入し、硬化させることにより形成される。
【0029】 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が形成され、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(中空部)には、血液
が流れる第1の流路(血液流路)6が形成されており、
該第1の流路6の両端は、それぞれ、前記血液流入室6
1および血液流出室62に連通している。
間には、血液流入室61が形成され、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(中空部)には、血液
が流れる第1の流路(血液流路)6が形成されており、
該第1の流路6の両端は、それぞれ、前記血液流入室6
1および血液流出室62に連通している。
【0030】 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、透析液が流れる
第2の流路(透析液流路)7が形成されている。すなわ
ち、前記第1の流路6と第2の流路7とは、各中空糸膜
41で隔てられている。第2の流路7の上流側は、透析
液入口36に連通し、下流側は、透析液出口37に連通
している。
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、透析液が流れる
第2の流路(透析液流路)7が形成されている。すなわ
ち、前記第1の流路6と第2の流路7とは、各中空糸膜
41で隔てられている。第2の流路7の上流側は、透析
液入口36に連通し、下流側は、透析液出口37に連通
している。
【0031】 このような構成により、血液流入口34
から血液流入室61に流入した血液は、第1の流路6を
流れた後、血液流出室62に集められ、血液流出口35
から流出し、一方、透析液流入口36から流入した透析
液は、第2の流路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)、透析液流出口37より流出す
る。
から血液流入室61に流入した血液は、第1の流路6を
流れた後、血液流出室62に集められ、血液流出口35
から流出し、一方、透析液流入口36から流入した透析
液は、第2の流路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)、透析液流出口37より流出す
る。
【0032】 第2の流路7の途中には、該流路の横断
面積が減少する狭窄部8が設けられており、該狭窄部8
より透析液上流側71と透析液下流側72とで第2の流
路7を流れる透析液の圧力に所望の差を生じるよう構成
されている。
面積が減少する狭窄部8が設けられており、該狭窄部8
より透析液上流側71と透析液下流側72とで第2の流
路7を流れる透析液の圧力に所望の差を生じるよう構成
されている。
【0033】 図3は、第1の流路6を流れる血液およ
び第2の流路7を流れる透析液の圧力分布を示すグラフ
である。同図に示すように、第1の流路6を流れる血液
は、その上流から下流に向けてその圧力がほぼ直線的に
減少し、一方、第2の流路7を流れる透析液の圧力は、
狭窄部8より透析液上流側71では、第1の流路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8
より透析液下流側72では、第1の流路6の対応する部
位における血液の圧力より低くなる。
び第2の流路7を流れる透析液の圧力分布を示すグラフ
である。同図に示すように、第1の流路6を流れる血液
は、その上流から下流に向けてその圧力がほぼ直線的に
減少し、一方、第2の流路7を流れる透析液の圧力は、
狭窄部8より透析液上流側71では、第1の流路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8
より透析液下流側72では、第1の流路6の対応する部
位における血液の圧力より低くなる。
【0034】 従って、第1の流路6を流れる血液は、
まず透析液下流側72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71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)が行われる。
まず透析液下流側72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71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)が行われる。
【0035】 このように、透析液上流側71、すなわ
ち血液の下流側において補液を行うので、血液の上流側
において血液側から透析液側への濾過量を増大させるこ
とができ、よって、血液と透析液との大量液置換が可能
となる。しかも、このような大量液置換を、単一の透析
器1でかつ別途設けられた専用の装置等を用いることな
く行うことができる。
ち血液の下流側において補液を行うので、血液の上流側
において血液側から透析液側への濾過量を増大させるこ
とができ、よって、血液と透析液との大量液置換が可能
となる。しかも、このような大量液置換を、単一の透析
器1でかつ別途設けられた専用の装置等を用いることな
く行うことができる。
【0036】 なお、この場合、透析器1における限外
濾過率(純水濾過係数)は、水流量200ml/minのとき
に20ml/m2・hr・mmHg以上であるのが好ましく、水流
量300ml/minのときに30ml/m2・hr・mmHg以上であ
るのがより好ましい。
濾過率(純水濾過係数)は、水流量200ml/minのとき
に20ml/m2・hr・mmHg以上であるのが好ましく、水流
量300ml/minのときに30ml/m2・hr・mmHg以上であ
るのがより好ましい。
【0037】 このような狭窄部8は、例えば、中空糸
膜41の束4の外周とハウジング3の筒状本体31の内
面との間に狭窄部形成部材81を介挿することにより形
成されるか、または、中空糸膜41同士の間隙に狭窄部
形成部材81を介挿(充填)することにより形成され
る。また、これらの両方を併用してもよい。
膜41の束4の外周とハウジング3の筒状本体31の内
面との間に狭窄部形成部材81を介挿することにより形
成されるか、または、中空糸膜41同士の間隙に狭窄部
形成部材81を介挿(充填)することにより形成され
る。また、これらの両方を併用してもよい。
【0038】 中空糸膜41同士の間隙に狭窄部形成部
材81を介挿する場合、束4の横断面方向における狭窄
部形成部材81の分布は、均一でも不均一(例えば、束
4の中心部が密、外周部が粗、あるいはその反対)でも
よい。
材81を介挿する場合、束4の横断面方向における狭窄
部形成部材81の分布は、均一でも不均一(例えば、束
4の中心部が密、外周部が粗、あるいはその反対)でも
よい。
【0039】 これらの場合において使用し得る狭窄部
形成部材81としては、例えば、(架橋)ポリアクリル
酸塩または(架橋)アクリル酸−アクリル酸塩共重合体
(例えば、株式会社日本触媒製AQUALIC、荒川化
学工業株式会社製ARASORB、花王株式会社製WO
NDERGEL、製鉄化学工業株式会社製AQUAKE
EP、Dow Chemical社製D.W.A.
L.、National Starch社製PARMA
SORB、Stockausen社製FAVOR等)、
イソブチレン−マレイン酸共重合体(例えば、クラレ・
イソブチン株式会社製KI Gel)、デンプン−アク
リル酸グラフト共重合体またはそのケン化物(例えば、
三洋化成工業株式会社製SUNWET、Grain P
rocessing社製GPC、Henkel社製SG
P、Super Absorbent社製Magic W
ater Gel、Unilever社製LYOGEL
等)、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化
物(例えば、住友化学工業株式会社製SUMIKAGE
L)、酢酸ビニル−不飽和ジカルボン酸共重合体(例え
ば、日本合成化学工業製GP)、カルボキシメチルセル
ロース(例えば、Buckeye Cellulose
社製CLD、Enka社製AKUCELL等)、アクリ
ロニトリル繊維内芯とアクリル酸塩共重合体外層との複
合繊維(例えば東洋紡績株式会社製LANSEAL)等
がある。
形成部材81としては、例えば、(架橋)ポリアクリル
酸塩または(架橋)アクリル酸−アクリル酸塩共重合体
(例えば、株式会社日本触媒製AQUALIC、荒川化
学工業株式会社製ARASORB、花王株式会社製WO
NDERGEL、製鉄化学工業株式会社製AQUAKE
EP、Dow Chemical社製D.W.A.
L.、National Starch社製PARMA
SORB、Stockausen社製FAVOR等)、
イソブチレン−マレイン酸共重合体(例えば、クラレ・
イソブチン株式会社製KI Gel)、デンプン−アク
リル酸グラフト共重合体またはそのケン化物(例えば、
三洋化成工業株式会社製SUNWET、Grain P
rocessing社製GPC、Henkel社製SG
P、Super Absorbent社製Magic W
ater Gel、Unilever社製LYOGEL
等)、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化
物(例えば、住友化学工業株式会社製SUMIKAGE
L)、酢酸ビニル−不飽和ジカルボン酸共重合体(例え
ば、日本合成化学工業製GP)、カルボキシメチルセル
ロース(例えば、Buckeye Cellulose
社製CLD、Enka社製AKUCELL等)、アクリ
ロニトリル繊維内芯とアクリル酸塩共重合体外層との複
合繊維(例えば東洋紡績株式会社製LANSEAL)等
がある。
【0040】 これらのうち、超吸水繊維であるアクリ
ロニトリル繊維内芯とアクリル酸塩共重合体外層との複
合繊維が最も好ましい。この超吸水繊維については東洋
紡績株式会社のカタログ「超吸水性繊維ランシールF」
に開示されている。
ロニトリル繊維内芯とアクリル酸塩共重合体外層との複
合繊維が最も好ましい。この超吸水繊維については東洋
紡績株式会社のカタログ「超吸水性繊維ランシールF」
に開示されている。
【0041】 狭窄部形成部材81として樹脂を用いる
場合、束4の外周と筒状本体31の内面との間や中空糸
膜41同士の間隙に部分的に樹脂を充填することにより
狭窄部8を形成することができ、狭窄部形成部材81と
して繊維を用いる場合、束4の外周に繊維またはその集
合体を巻き付けたり、中空糸膜41の間隙に繊維または
その集合体を編み込むことにより狭窄部8を形成するこ
とができる。また、繊維にさらに樹脂を含浸、固定させ
てもよい。
場合、束4の外周と筒状本体31の内面との間や中空糸
膜41同士の間隙に部分的に樹脂を充填することにより
狭窄部8を形成することができ、狭窄部形成部材81と
して繊維を用いる場合、束4の外周に繊維またはその集
合体を巻き付けたり、中空糸膜41の間隙に繊維または
その集合体を編み込むことにより狭窄部8を形成するこ
とができる。また、繊維にさらに樹脂を含浸、固定させ
てもよい。
【0042】 さらに、束4を複数に分割し、その分割
束毎に前記と同様にして狭窄部形成部材81を設置し、
狭窄部8を構成してもよい。
束毎に前記と同様にして狭窄部形成部材81を設置し、
狭窄部8を構成してもよい。
【0043】 しかして、本発明による透析器において
は、該中空糸膜の狭窄部における充填率は、狭窄部以外
における充填率に対して105〜200%、好ましくは
120〜180%である。すなわち105%未満では、
狭窄部の上流側と下流側との圧力差が小さいため、液置
換効果を得ることが困難である。また、200%を越え
ると中空糸膜がつぶれてしまう可能性がある。
は、該中空糸膜の狭窄部における充填率は、狭窄部以外
における充填率に対して105〜200%、好ましくは
120〜180%である。すなわち105%未満では、
狭窄部の上流側と下流側との圧力差が小さいため、液置
換効果を得ることが困難である。また、200%を越え
ると中空糸膜がつぶれてしまう可能性がある。
【0044】 なお、前記狭窄部形成部材81として
は、作製上の理由等から、透析液膨潤性(含透析液率)
を有する材料を用いるのが好ましく、さらにこれらの材
料の含透析液率は10重量%以上、好ましくは10〜
2,600重量%、より好ましくは50〜2,000重
量%である。透析器内において透析液膨潤性材料に吸収
されるのは水ではなく透析液である。透析液は多種のも
のが知られている。異なる種類の透析液は、含透析液率
が異なる。透析液膨潤性材料の含透析液率は溶液のイオ
ン強度に影響を受けるが、通常使用されている透析液の
1価および2価イオンの濃度の差は僅かであるので、透
析液が代わっても重量増加率の違いは少ない。
は、作製上の理由等から、透析液膨潤性(含透析液率)
を有する材料を用いるのが好ましく、さらにこれらの材
料の含透析液率は10重量%以上、好ましくは10〜
2,600重量%、より好ましくは50〜2,000重
量%である。透析器内において透析液膨潤性材料に吸収
されるのは水ではなく透析液である。透析液は多種のも
のが知られている。異なる種類の透析液は、含透析液率
が異なる。透析液膨潤性材料の含透析液率は溶液のイオ
ン強度に影響を受けるが、通常使用されている透析液の
1価および2価イオンの濃度の差は僅かであるので、透
析液が代わっても重量増加率の違いは少ない。
【0045】 代表的な透析液の組成を表1に示す。
【0046】 使用する透析液膨潤性材料の量と含透析
液率との関係は以下の式により表される。
液率との関係は以下の式により表される。
【0047】
【数1】
【0048】 但し、ρは透析液の密度、Dhはハウジ
ング内径、D0は中空糸膜外径、Nは中空糸膜本数、ι
は狭窄部長さ、Hは含透析液率[(M'−m')/m']×
100、M'は吸透析液時の透析液膨潤性材料の重量、
m'は透析液膨潤性材料の乾燥時の重量、mは透析液膨
潤性材料の重量である。
ング内径、D0は中空糸膜外径、Nは中空糸膜本数、ι
は狭窄部長さ、Hは含透析液率[(M'−m')/m']×
100、M'は吸透析液時の透析液膨潤性材料の重量、
m'は透析液膨潤性材料の乾燥時の重量、mは透析液膨
潤性材料の重量である。
【0049】 なお、狭窄部長さιとモジュール有効長
さLとの関係は、次のとおりである。
さLとの関係は、次のとおりである。
【0050】 ι/L ≦ 1/3 また、透析液膨潤性材料の編み込みおよび塗布方法は、
つぎのとおりである。 (a)透析液膨潤性材料の編み込み方法 中空糸膜を1〜数十本程度の束の縦糸もしくは横糸と
し、透析液膨潤性繊維を横糸もしくは縦糸として、中空
糸膜中央部を一定の幅(中空糸膜有効長の1/3以下の
長さ)で織り込む。中空糸膜の中央部がすだれ状に編み
込まれた状態にある透析液膨潤性繊維の片端を内側に巻
き込み、すだれを巻き込むようにして中空糸膜の束を得
る。
つぎのとおりである。 (a)透析液膨潤性材料の編み込み方法 中空糸膜を1〜数十本程度の束の縦糸もしくは横糸と
し、透析液膨潤性繊維を横糸もしくは縦糸として、中空
糸膜中央部を一定の幅(中空糸膜有効長の1/3以下の
長さ)で織り込む。中空糸膜の中央部がすだれ状に編み
込まれた状態にある透析液膨潤性繊維の片端を内側に巻
き込み、すだれを巻き込むようにして中空糸膜の束を得
る。
【0051】 (b)膨潤樹脂の塗布方法 中空糸膜を1〜数十本程度の束とし、該中空糸膜の束を
一方向に拡げ、中空糸膜中央部の一定の幅(中空糸膜有
効長の1/3以下の長さ)で透析液膨潤性樹脂を塗布す
る。透析液膨潤性樹脂が乾燥または硬化した状態で透析
液膨潤性樹脂の片端を内側に巻き込み、すだれを巻き込
むようにして中空糸膜の束を得る。
一方向に拡げ、中空糸膜中央部の一定の幅(中空糸膜有
効長の1/3以下の長さ)で透析液膨潤性樹脂を塗布す
る。透析液膨潤性樹脂が乾燥または硬化した状態で透析
液膨潤性樹脂の片端を内側に巻き込み、すだれを巻き込
むようにして中空糸膜の束を得る。
【0052】 狭窄部8を介して透析液上流側71と透
析液下流側72における透析液の圧力差(圧力損失)の
平均値は、10〜100mmHg程度が好ましく、30〜7
0mmHg程度がより好ましい。これにより前述したような
血液と透析液との大量液置換が効率的に行われる。この
ような圧力差を得るように狭窄部8の狭窄部形成部材8
1の構成材料、配設密度、設置面積等を適宜調整する。
析液下流側72における透析液の圧力差(圧力損失)の
平均値は、10〜100mmHg程度が好ましく、30〜7
0mmHg程度がより好ましい。これにより前述したような
血液と透析液との大量液置換が効率的に行われる。この
ような圧力差を得るように狭窄部8の狭窄部形成部材8
1の構成材料、配設密度、設置面積等を適宜調整する。
【0053】 第2の流路における狭窄部8の形成位置
は特に限定されないが、透析液上流側71の流路長と透
析液下流側72の流路長との比が2:1〜1:2程度で
あるのが好ましい。これにより前述したような血液と透
析液との大量液置換が効率的に行われる。なお、図示の
構成例では狭窄部8は第2の流路の長手方向中央部に形
成され透析液上流側71の流路長と透析液下流側72の
流路長とがほぼ等しく設定されている。
は特に限定されないが、透析液上流側71の流路長と透
析液下流側72の流路長との比が2:1〜1:2程度で
あるのが好ましい。これにより前述したような血液と透
析液との大量液置換が効率的に行われる。なお、図示の
構成例では狭窄部8は第2の流路の長手方向中央部に形
成され透析液上流側71の流路長と透析液下流側72の
流路長とがほぼ等しく設定されている。
【0054】 なお、本発明において狭窄部8の構成、
形成方法、特性等は前述したものに限定されず、狭窄部
の透析液上流側と透析液下流側とで透析液の圧力に差を
生じるようなものであればいかなるものでもよい。
形成方法、特性等は前述したものに限定されず、狭窄部
の透析液上流側と透析液下流側とで透析液の圧力に差を
生じるようなものであればいかなるものでもよい。
【0055】 また、上記実施例では透析器1により血
液の処理を行っているが、処理する体液は例えば血漿の
ような血液成分であってもよい。
液の処理を行っているが、処理する体液は例えば血漿の
ような血液成分であってもよい。
【0056】 以下、本発明の透析器を実施例を挙げて
詳述する。
詳述する。
【0057】
【実施例1】 外径280μm及び内径200μmのポリ
スルホン中空糸膜約5,000本の束(有効膜面積0.
5m2)を用意し、その長手方向中央部の外周にアクリロ
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LA
NSEAL F)(含透析液率1,963%)を長さ2
cmにわたって2g巻き付けた。ついで、この中空糸膜
の束を、有効長さ175mm、かつ内径30mmで透析
液流入口および流出口付きのポリカーボネート製の筒状
本体に吸透析液性繊維と筒状本体との間に隙間が生じな
いように挿入した。
スルホン中空糸膜約5,000本の束(有効膜面積0.
5m2)を用意し、その長手方向中央部の外周にアクリロ
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LA
NSEAL F)(含透析液率1,963%)を長さ2
cmにわたって2g巻き付けた。ついで、この中空糸膜
の束を、有効長さ175mm、かつ内径30mmで透析
液流入口および流出口付きのポリカーボネート製の筒状
本体に吸透析液性繊維と筒状本体との間に隙間が生じな
いように挿入した。
【0058】 次に筒状本体内に挿入された各中空糸膜
の両端部にポリウレタンポッティング剤を注入、硬化し
て各中空糸膜を固定し、その両端をスライスして各中空
糸膜を開口させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血
液流入口付きカバーおよび血液流出口付きカバーを装着
し、これらを融着により液密に固定して、図2に示す構
造の透析器を得た。
の両端部にポリウレタンポッティング剤を注入、硬化し
て各中空糸膜を固定し、その両端をスライスして各中空
糸膜を開口させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血
液流入口付きカバーおよび血液流出口付きカバーを装着
し、これらを融着により液密に固定して、図2に示す構
造の透析器を得た。
【0059】
【比較例1】 実施例1と同様のポリスルホン中空糸膜
約5,000本の束(有効膜面積0.5m2)を透析液流
入口および流出口付きの筒状本体内に挿入し、ついで筒
状本体内に挿入された各中空糸膜の両端部にポッティン
グ剤を注入、硬化して各中空糸膜を固定し、その両端を
スライスして各中空糸膜を開口させた。筒状本体の両端
部に、それぞれ、血液流入口付きカバーおよび血液流出
口付きカバーを装着し、これらを融着により液密に固定
して、透析器を得た。
約5,000本の束(有効膜面積0.5m2)を透析液流
入口および流出口付きの筒状本体内に挿入し、ついで筒
状本体内に挿入された各中空糸膜の両端部にポッティン
グ剤を注入、硬化して各中空糸膜を固定し、その両端を
スライスして各中空糸膜を開口させた。筒状本体の両端
部に、それぞれ、血液流入口付きカバーおよび血液流出
口付きカバーを装着し、これらを融着により液密に固定
して、透析器を得た。
【0060】 筒状本体の有効長および内径はそれぞれ
175mmおよび30mmとした。
175mmおよび30mmとした。
【0061】
【実施例2】 実施例1と同様のポリスルホン中空糸膜
約11,000本の束(有効膜面積1.6m2)を用意
し、その長手方向中央部の外周に実施例1と同様の吸透
析液性繊維(含透析液率1,963%)を長さ2cmに
わたって2g巻き付け、この中空糸膜の束を、吸透析液
性繊維と筒状本体内面との間に隙間が生じないように、
透析液流入口および流出口付きの筒状本体に挿入した。
約11,000本の束(有効膜面積1.6m2)を用意
し、その長手方向中央部の外周に実施例1と同様の吸透
析液性繊維(含透析液率1,963%)を長さ2cmに
わたって2g巻き付け、この中空糸膜の束を、吸透析液
性繊維と筒状本体内面との間に隙間が生じないように、
透析液流入口および流出口付きの筒状本体に挿入した。
【0062】 次に筒状本体内に挿入された各中空糸膜
の両端部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜
を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口さ
せた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付き
カバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これらを
融着により液密に固定して、図2に示す構造の透析器を
得た。
の両端部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜
を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口さ
せた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付き
カバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これらを
融着により液密に固定して、図2に示す構造の透析器を
得た。
【0063】 筒状本体の有効長および内径は、それぞ
れ235mmおよび39mmとした。
れ235mmおよび39mmとした。
【0064】
【比較例2】 公知文献(村山憲一ほか:腎と透析Vo
l.34 別冊ハイパフォーマンスメンブレン’93.
p117(1993))に記載されたオンライン透析療
法(前希釈法)の結果を引用した。その結果を表2に示
す。なお、透析器の有効膜面積は実施例2と同様の1.
6m2である。
l.34 別冊ハイパフォーマンスメンブレン’93.
p117(1993))に記載されたオンライン透析療
法(前希釈法)の結果を引用した。その結果を表2に示
す。なお、透析器の有効膜面積は実施例2と同様の1.
6m2である。
【0065】 比較例2での除去溶質であるβ2ミクロ
グロブリンの分子量は、11,800であり、前記チト
クロームCの分子量12,400と近いことから、性能
が同一の透析濾過モジュールならば、ほぼ同一のクリア
ランス値を示すと考えられる。
グロブリンの分子量は、11,800であり、前記チト
クロームCの分子量12,400と近いことから、性能
が同一の透析濾過モジュールならば、ほぼ同一のクリア
ランス値を示すと考えられる。
【0066】
【実施例3】 外径335μm及び内径215μmのポリ
アミド中空糸膜約4,000本の束(有効膜面積0.4
m2)を用意し、その長手方向中央部の外周に実施例1と
同様の吸透析液性繊維(含透析液率1,963%)を長
さ2cmにわたって2g巻き付け、この中空糸膜の束
を、吸透析液性繊維と筒状本体内面との間に隙間が生じ
ないように、透析液流入口および流出口付きの筒状本体
に挿入した。
アミド中空糸膜約4,000本の束(有効膜面積0.4
m2)を用意し、その長手方向中央部の外周に実施例1と
同様の吸透析液性繊維(含透析液率1,963%)を長
さ2cmにわたって2g巻き付け、この中空糸膜の束
を、吸透析液性繊維と筒状本体内面との間に隙間が生じ
ないように、透析液流入口および流出口付きの筒状本体
に挿入した。
【0067】 次に筒状本体内に挿入された各中空糸膜
の両端部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜
を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口さ
せた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付き
カバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これらを
融着により液密に固定して、図2に示す構造の透析器を
得た。
の両端部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜
を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口さ
せた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付き
カバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これらを
融着により液密に固定して、図2に示す構造の透析器を
得た。
【0068】 筒状本体の有効長および内径は、それぞ
れ175mmおよび30mmとした。
れ175mmおよび30mmとした。
【0069】
【比較例3】 ポリアミド中空糸膜約4,000本の束
(有効膜面積0.4m2)を、透析液流入口および流出口
付きの筒状本体内に挿入し、ついで筒状本体内に挿入さ
れた各中空糸膜の両端部にポッティング剤を注入、硬化
して各中空糸膜を固定し、その両端をスライスして各中
空糸膜を開口させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、
血液流入口付きカバーおよび血液流出口付きカバーを装
着し、これらを融着により液密に固定して、透析器を得
た。
(有効膜面積0.4m2)を、透析液流入口および流出口
付きの筒状本体内に挿入し、ついで筒状本体内に挿入さ
れた各中空糸膜の両端部にポッティング剤を注入、硬化
して各中空糸膜を固定し、その両端をスライスして各中
空糸膜を開口させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、
血液流入口付きカバーおよび血液流出口付きカバーを装
着し、これらを融着により液密に固定して、透析器を得
た。
【0070】 筒状本体の有効長および内径はそれぞれ
175mmおよび30mmとした。
175mmおよび30mmとした。
【0071】
【実施例4】 実施例3と同様のポリアミド中空糸膜約
6,000本の束(有効膜面積0.7m2)を用意し、そ
の長手方向中央部の外周にセルロース樹脂(含透析液率
50%)を幅1.5cmにわたって3g塗布、乾燥し、
この中空糸膜の束を、透析液流入口および流出口付きの
筒状本体に挿入した。
6,000本の束(有効膜面積0.7m2)を用意し、そ
の長手方向中央部の外周にセルロース樹脂(含透析液率
50%)を幅1.5cmにわたって3g塗布、乾燥し、
この中空糸膜の束を、透析液流入口および流出口付きの
筒状本体に挿入した。
【0072】 次に筒状本体内に挿入された各中空糸膜
の両端部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜
を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口さ
せた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付き
カバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これらを
融着により液密に固定して、図2に示す構造の透析器を
得た。
の両端部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜
を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口さ
せた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付き
カバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これらを
融着により液密に固定して、図2に示す構造の透析器を
得た。
【0073】 筒状本体の有効長および内径は、それぞ
れ175mmおよび30mmとした。
れ175mmおよび30mmとした。
【0074】
【比較例4】 ポリアミド中空糸膜約6,000本の束
(有効膜面積0.7m2)を、透析液流入口および流出口
付きの筒状本体に挿入し、ついで、筒状本体内に挿入さ
れた各中空糸膜の両端部にポッティング剤を注入、硬化
して各中空糸膜を固定し、その両端をスライスして各中
空糸膜を開口させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、
血液流入口付きカバーおよび血液流出口付きカバーを装
着し、これらを融着により液密に固定して、透析器を得
た。
(有効膜面積0.7m2)を、透析液流入口および流出口
付きの筒状本体に挿入し、ついで、筒状本体内に挿入さ
れた各中空糸膜の両端部にポッティング剤を注入、硬化
して各中空糸膜を固定し、その両端をスライスして各中
空糸膜を開口させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、
血液流入口付きカバーおよび血液流出口付きカバーを装
着し、これらを融着により液密に固定して、透析器を得
た。
【0075】 筒状本体の有効長および内径は、それぞ
れ175mmおよび30mmとした。
れ175mmおよび30mmとした。
【0076】
【実施例5】 外径305μm及び内径245μmのポリ
アクリロニトリル中空糸膜約4,500本の束(有効膜
面積0.6m2)を用意し、その長手方向中央部の外周に
ウレタン樹脂(含透析液率10%)を層状に形成すると
ともにその内側部分に同ウレタン樹脂を中空糸膜同士間
隙に1cmにわたって3g部分的に充填した。この中空
糸膜の束を、ウレタン樹脂の層と筒状本体内面との隙間
が小さくなるように、透析液流入口および流出口付きの
筒状本体に挿入した。
アクリロニトリル中空糸膜約4,500本の束(有効膜
面積0.6m2)を用意し、その長手方向中央部の外周に
ウレタン樹脂(含透析液率10%)を層状に形成すると
ともにその内側部分に同ウレタン樹脂を中空糸膜同士間
隙に1cmにわたって3g部分的に充填した。この中空
糸膜の束を、ウレタン樹脂の層と筒状本体内面との隙間
が小さくなるように、透析液流入口および流出口付きの
筒状本体に挿入した。
【0077】 次に筒状本体内に挿入された各中空糸膜
の両端部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜
を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口さ
せた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付き
カバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これらを
融着により液密に固定して、図2に示す構造の透析器を
得た。
の両端部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜
を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口さ
せた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付き
カバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これらを
融着により液密に固定して、図2に示す構造の透析器を
得た。
【0078】 筒状本体の有効長および内径は、それぞ
れ175mmおよび30mmとした。
れ175mmおよび30mmとした。
【0079】
【比較例5】 実施例5と同様のポリアクリロニトリル
中空糸膜約4,500本の束(有効膜面積0.6m2)
を、透析液流入口および流出口付きの筒状本体に挿入
し、ついで、筒状本体内に挿入された各中空糸膜の両端
部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜を固定
し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口させた。
筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付きカバー
および血液流出口付きカバーを装着し、これらを融着に
より液密に固定して、透析器を得た。
中空糸膜約4,500本の束(有効膜面積0.6m2)
を、透析液流入口および流出口付きの筒状本体に挿入
し、ついで、筒状本体内に挿入された各中空糸膜の両端
部にポッティング剤を注入、硬化して各中空糸膜を固定
し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口させた。
筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付きカバー
および血液流出口付きカバーを装着し、これらを融着に
より液密に固定して、透析器を得た。
【0080】 筒状本体の有効長および内径は、それぞ
れ175mmおよび30mmとした。
れ175mmおよび30mmとした。
【0081】
【実施例6】 実施例1から5および比較例1および3
から5の透析器をそれぞれ図1に示す血液体外循環回路
に組み込み日本人工臓器学会で定める人工腎臓性能評価
基準に準じて、チトクロームC(分子量=12,40
0)による透析実験をin vitor系で行った。
から5の透析器をそれぞれ図1に示す血液体外循環回路
に組み込み日本人工臓器学会で定める人工腎臓性能評価
基準に準じて、チトクロームC(分子量=12,40
0)による透析実験をin vitor系で行った。
【0082】 なお、血液側の溶液としては、グリセリ
ン40%の透析液溶液を用いた。また、除水量(濾過流
量)10ml/minとした。また、透析液の流通の結
果、吸液繊維あるいは透析液膨潤性材料は膨潤し、前記
吸透析液繊維巻き付け部または透析液膨潤性材料塗布部
において狭窄部が形成された。実験結果を表2に示す。
ン40%の透析液溶液を用いた。また、除水量(濾過流
量)10ml/minとした。また、透析液の流通の結
果、吸液繊維あるいは透析液膨潤性材料は膨潤し、前記
吸透析液繊維巻き付け部または透析液膨潤性材料塗布部
において狭窄部が形成された。実験結果を表2に示す。
【0083】
【表1】
【0084】
【表2】
【0085】 表2に示すように、実施例1の透析器を
用いた場合、チトクロームCのクリアランス値(血液側
溶液200ml中、チトクロームCの濃度が0となった
血液側溶液量)が比較例1のそれに比べ11ml/mi
m高く、著しい性能の向上が認められた。
用いた場合、チトクロームCのクリアランス値(血液側
溶液200ml中、チトクロームCの濃度が0となった
血液側溶液量)が比較例1のそれに比べ11ml/mi
m高く、著しい性能の向上が認められた。
【0086】 表2に示すように、比較例2に比べ、実
施例2の透析器を用いた場合には、クリアランス値が高
く、よって、実施例2の透析器によれば、前希釈のため
の専用の装置を用いなくても、通常透析法での除水コン
トロールを行うだけで、高除去性能の透析療法が可能で
あることが確認された。
施例2の透析器を用いた場合には、クリアランス値が高
く、よって、実施例2の透析器によれば、前希釈のため
の専用の装置を用いなくても、通常透析法での除水コン
トロールを行うだけで、高除去性能の透析療法が可能で
あることが確認された。
【0087】 表2に示すように、実施例3の透析器を
用いた場合、チトクロームCのクリアランス値が比較例
3のそれに比べ4倍以上を示しており、著しい性能の向
上が認められた。
用いた場合、チトクロームCのクリアランス値が比較例
3のそれに比べ4倍以上を示しており、著しい性能の向
上が認められた。
【0088】 表2に示すように、実施例4の透析器を
用いた場合、チトクロームCのクリアランス値が比較例
4のそれに比べ4ml/min高く、性能の向上が認め
られた。
用いた場合、チトクロームCのクリアランス値が比較例
4のそれに比べ4ml/min高く、性能の向上が認め
られた。
【0089】 表2に示すように、実施例5の透析器を
用いた場合、チトクロームCのクリアランス値が比較例
5のそれに比べ12ml/min高く、著しい性能の向
上が認められた。
用いた場合、チトクロームCのクリアランス値が比較例
5のそれに比べ12ml/min高く、著しい性能の向
上が認められた。
【0090】
【実施例7】 ポリアミド膜約6,000本、中空糸膜
外径335μm、膜面積0.7m2、UFR=62.9ml
/m2・hr・mmHgに、実施例1と同様の吸透析液性の透析
液膨潤性繊維(含透析液率1,953%)を2cmにわ
たって2gを巻き付け、有効長175mm、内径32m
mの透析液流入口および流出口付きの筒状本体に挿入し
た。
外径335μm、膜面積0.7m2、UFR=62.9ml
/m2・hr・mmHgに、実施例1と同様の吸透析液性の透析
液膨潤性繊維(含透析液率1,953%)を2cmにわ
たって2gを巻き付け、有効長175mm、内径32m
mの透析液流入口および流出口付きの筒状本体に挿入し
た。
【0091】 次に、筒状本体内に挿入された各中空糸
膜の両端部にポッティング材を注入、硬化して各中空糸
膜を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口
させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付
きカバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これら
を融着により液密に固定して、図2に示す透析器を得
た。
膜の両端部にポッティング材を注入、硬化して各中空糸
膜を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口
させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付
きカバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これら
を融着により液密に固定して、図2に示す透析器を得
た。
【0092】
【比較例6】 実施例7と同様の中空糸膜を用い、中央
部に狭窄部を有する透析液流入口および流出口をそなえ
た筒状本体(狭窄部内径29.5mm狭窄部幅2cm、
狭窄部以外の内径32mm、ゆうこうちょう175m
m)に挿入し、実施例7と同様にして透析液を得た。
部に狭窄部を有する透析液流入口および流出口をそなえ
た筒状本体(狭窄部内径29.5mm狭窄部幅2cm、
狭窄部以外の内径32mm、ゆうこうちょう175m
m)に挿入し、実施例7と同様にして透析液を得た。
【0093】
【実施例8】 実施例7、比較例6の透析器をそれぞれ
図1に示す血液体外循環回路に組み込み日本人工臓器学
会で定める人工腎臓性能評価基準に準じて、β2−ミク
ログロブリン(β2−MG,分子量 11,800)に
よる透析実験をinvitor系で行った。
図1に示す血液体外循環回路に組み込み日本人工臓器学
会で定める人工腎臓性能評価基準に準じて、β2−ミク
ログロブリン(β2−MG,分子量 11,800)に
よる透析実験をinvitor系で行った。
【0094】 なお、血液側の溶液としては、ヒト血清
(総タンパク濃度6.5g/dl)を用いた。また、除
水量(濾過流量)10ml/minとした。その結果を
表3に示す。
(総タンパク濃度6.5g/dl)を用いた。また、除
水量(濾過流量)10ml/minとした。その結果を
表3に示す。
【0095】
【表3】
【0096】
【実施例9】 実施例1と同様のポリスルフォン膜約1
0,000本、中空糸膜外径280μm、膜面積1.5
m2、UFR=46.0ml/m2・hr・mmHgに、実施例1と
同様の吸透析液性の透析液膨潤性繊維(含透析液率1,
953%)を2cmにわたって2gを巻き付け、有効長
235mm、内径32mmの透析液流入口および流出口
付きの筒状本体に挿入した。
0,000本、中空糸膜外径280μm、膜面積1.5
m2、UFR=46.0ml/m2・hr・mmHgに、実施例1と
同様の吸透析液性の透析液膨潤性繊維(含透析液率1,
953%)を2cmにわたって2gを巻き付け、有効長
235mm、内径32mmの透析液流入口および流出口
付きの筒状本体に挿入した。
【0097】 次に、筒状本体内に挿入された各中空糸
膜の両端部にポッティング材を注入、硬化して各中空糸
膜を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口
させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付
きカバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これら
を融着により液密に固定して、図2に示す透析器を得
た。
膜の両端部にポッティング材を注入、硬化して各中空糸
膜を固定し、その両端をスライスして各中空糸膜を開口
させた。筒状本体の両端部に、それぞれ、血液流入口付
きカバーおよび血液流出口付きカバーを装着し、これら
を融着により液密に固定して、図2に示す透析器を得
た。
【0098】 実施例9の透析器2本を用意し、一方は
図1に示す向流の血液体外循環回路に組み込み、他方は
透析液を並流として血液体外循環回路に組み込み、日本
人工臓器学会で定める人工腎臓性能評価基準に準じて、
β2−ミクログロブリン(β2−MG,分子量 11,8
00)による透析実験をin vitor系で行った。
図1に示す向流の血液体外循環回路に組み込み、他方は
透析液を並流として血液体外循環回路に組み込み、日本
人工臓器学会で定める人工腎臓性能評価基準に準じて、
β2−ミクログロブリン(β2−MG,分子量 11,8
00)による透析実験をin vitor系で行った。
【0099】 なお、血液側の溶液としては、ヘパリン
化牛血液(ヘマトクリット30%、総タンパク濃度6.
5g/dlに生理食塩液にて調製、β2−MG添加)を
用いた。また、除水量(濾過流量)10ml/minと
した。その結果を表4に示す。
化牛血液(ヘマトクリット30%、総タンパク濃度6.
5g/dlに生理食塩液にて調製、β2−MG添加)を
用いた。また、除水量(濾過流量)10ml/minと
した。その結果を表4に示す。
【0100】
【表4】
【0101】 並流においてもほぼ同様の結果が得られ
た。
た。
【0102】
【発明の効果】 以上述べたように、本発明の透析器に
よれば、筒状のハウジング内に、中空糸膜の束と、該中
空糸膜で隔てられた第1の流路および第2の流路を有
し、該中空糸膜を介して該第1の流路を流れる体液と、
該第2の流路を流れる透析液との間で透析および限外濾
過を行う透析器であって、透析液上流側では、該第2の
流路を流れる透析液の圧力は、該第1の流路を流れる体
液の圧力より高く、かつ透析液下流側では、該第2の流
路を流れる透析液の圧力は、該第1の流路を流れる体液
の圧力より低くなるように設定されており、日本人工臓
器学会で定める人工腎臓性能評価基準に準じて、血液側
流量200ml/min、血液側の溶液としてヘパリン
化牛血(ヘマトクリット30%、総タンパク濃度6.5
g/dl)を用い、除水量10ml/min、膜面積
1.5m 2 の条件で測定したin vitro系における
β2−ミクログロブリンのクリアランスが73.2ml
/minから93.0ml/minあることを特徴とす
るので、別途設けられた専用の装置等を用いることな
く、単一の透析器で、処理する体液と透析液との間で大
量の液置換をおこなうことができ、透析、濾過の性能が
向上する。
よれば、筒状のハウジング内に、中空糸膜の束と、該中
空糸膜で隔てられた第1の流路および第2の流路を有
し、該中空糸膜を介して該第1の流路を流れる体液と、
該第2の流路を流れる透析液との間で透析および限外濾
過を行う透析器であって、透析液上流側では、該第2の
流路を流れる透析液の圧力は、該第1の流路を流れる体
液の圧力より高く、かつ透析液下流側では、該第2の流
路を流れる透析液の圧力は、該第1の流路を流れる体液
の圧力より低くなるように設定されており、日本人工臓
器学会で定める人工腎臓性能評価基準に準じて、血液側
流量200ml/min、血液側の溶液としてヘパリン
化牛血(ヘマトクリット30%、総タンパク濃度6.5
g/dl)を用い、除水量10ml/min、膜面積
1.5m 2 の条件で測定したin vitro系における
β2−ミクログロブリンのクリアランスが73.2ml
/minから93.0ml/minあることを特徴とす
るので、別途設けられた専用の装置等を用いることな
く、単一の透析器で、処理する体液と透析液との間で大
量の液置換をおこなうことができ、透析、濾過の性能が
向上する。
【0103】 また、第1の流路を流れる体液からの除
水量を調節する除水コントロール手段を組み合わせた場
合には、上記の圧力特性や除水量を奨励に応じて適正に
設定することができる。
水量を調節する除水コントロール手段を組み合わせた場
合には、上記の圧力特性や除水量を奨励に応じて適正に
設定することができる。
【図1】本発明の透析器を含む血液体外循環回路の構成
例を示す回路構成図である。
例を示す回路構成図である。
【図2】本発明による透析器の一実施態様を示す縦断面
図である。
図である。
【図3】透析器内部の圧力分布を示すグラフである。
1 透析器 3 ハウジング 31 筒状本体 32、33 ヘッダー 34 血液流入口 35 血液流出口 36 透析液流入口 37 透析液流出口 38、39 カバー 4 束 41 中空糸膜 51、52 隔壁 6 第1の流路 61 血液流入室 62 血液流出室 7 第2の流路 71 透析液上流側 72 透析液下流側 8 狭窄部 10 血液体外循環回路 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 除水コントロール手段 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
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−163659(JP,A) 特開 平7−59849(JP,A) 特公 平5−48705(JP,B2) 人工臓器,日本,日本人工臓器学会, VOL.20,No1 1991,P42−47 クリニカルエンジニアリング,日本, 秀潤社,Vol.1 No6 1990,P 454−459 ダイアライザー性能評価基準,日本, 日本人工臓器学会,1982年9月12日,P 1−4 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61M 1/14 - 1/34 B01D 63/02
Claims (1)
- 【請求項1】 筒状のハウジング内に、中空糸膜の束
と、該中空糸膜で隔てられた第1の流路および第2の流
路を有し、該中空糸膜を介して該第1の流路を流れる体
液と、該第2の流路を流れる透析液との間で透析および
限外濾過を行う透析器であって、透析液上流側では、該
第2の流路を流れる透析液の圧力は、該第1の流路を流
れる体液の圧力より高く、かつ透析液下流側では、該第
2の流路を流れる透析液の圧力は、該第1の流路を流れ
る体液の圧力より低くなるように設定されており、日本
人工臓器学会で定める人工腎臓性能評価基準に準じて、
血液側流量200ml/min、血液側の溶液としてヘ
パリン化牛血(ヘマトクリット30%、総タンパク濃度
6.5g/dl)を用い、除水量10ml/min、膜
面積1.5m 2 の条件で測定したin vitro系にお
けるβ2−ミクログロブリンのクリアランスが73.2
ml/minから93.0ml/minであることを特
徴とする中空糸膜型透析器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26641899A JP3257999B2 (ja) | 1994-09-02 | 1999-09-21 | 中空糸膜型透析器 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23437394 | 1994-09-02 | ||
JP6-234373 | 1994-09-02 | ||
JP26641899A JP3257999B2 (ja) | 1994-09-02 | 1999-09-21 | 中空糸膜型透析器 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22684195A Division JP3284028B2 (ja) | 1994-09-02 | 1995-09-04 | 透析器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000070360A JP2000070360A (ja) | 2000-03-07 |
JP3257999B2 true JP3257999B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=26531527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26641899A Expired - Lifetime JP3257999B2 (ja) | 1994-09-02 | 1999-09-21 | 中空糸膜型透析器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3257999B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3924482B2 (ja) * | 2002-03-18 | 2007-06-06 | 旭化成メディカル株式会社 | 中空糸膜型人工透析器 |
JP4992104B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2012-08-08 | 旭化成メディカル株式会社 | 血液濾過または血液濾過透析用のモジュール |
JP5358896B2 (ja) * | 2007-03-16 | 2013-12-04 | 東レ株式会社 | 中空糸膜およびこれを内蔵してなる血液浄化器 |
WO2021201181A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 旭化成メディカル株式会社 | 全血を用いた血液浄化デバイスの閉鎖系循環試験装置 |
-
1999
- 1999-09-21 JP JP26641899A patent/JP3257999B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
クリニカルエンジニアリング,日本,秀潤社,Vol.1 No6 1990,P454−459 |
ダイアライザー性能評価基準,日本,日本人工臓器学会,1982年9月12日,P1−4 |
人工臓器,日本,日本人工臓器学会,VOL.20,No1 1991,P42−47 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000070360A (ja) | 2000-03-07 |
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