JPH0260659A - 体液濾過装置 - 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、体液を分離する濾過装置に係り、特に血液を
濾過して血球と血漿とを分離する濾過装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、血液を分離する血漿分離装置が、血漿交換療
法等の医療分野で利用されている。このような血漿分離
装置としては、遠心分離装置及び膜分離装置が知られて
おり、特に装置及び操作の簡便さから膜分離装置が広く
用いられている。この膜分離装置は、中空糸型と平膜型
が代表的であり、中でも中空糸型と比較して濾過膜の材
質を広範に選択することができ、膜の安定性が高く且つ
濾過モジュールの形状を広範に選択することができ、し
かも小型で高性能な血漿分離装置を設計し得るという利
点を有している。

このような平膜型血漿分離装置としては、特開昭５７−
２５８５７号公報のように２枚の多孔質膜で支持体を挟
んで袋状に形成された多孔質濾過膜を、血液流路規制板
を一間に介在させて多数積層した構造を有する濾過装置
が知られている。この構造では、血液流路規制板を薄く
することによって小型化を計り得るが、これには限界が
ある。そこで、第３図に示すように、この凹凸を有する
流路規制板のかわりに、袋状の多孔質濾過膜の表面に凹
凸を設け、極薄い平板スペーサを介して該袋状濾過膜を
多数積層する試みがなされている。この血漿分離装置で
は、血液が体液流入口１から流入され、袋状濾過膜って
濾過されることによって血漿がその濾液として濾液流出
口から流出し、濾過されない溶液が体液流出口３から流
出するしくみになっている。しかしながら、このような
改良もまだ不十分である。

また、血漿分離装置を用いて献血時に血漿のみを採取す
る場合、供血者の安全を確保し、分離された血漿がブラ
イミング液で稀釈されるのを防止するため、血液分離装
置の血液側ブライミング容積を少なくすることが望まし
い。しかし、上述の構造の装置では、血液側ブライミン
グ容積の縮小は困難である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ブライミン
グ容積の小さい小型化された体液濾過装置を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の体液濾過装置は、体液流入口、体液流出口及び
濾液流出口を設けた濾過装置本体ケース内に、体液流出
孔及び体液流入孔を有する複数の袋状濾過膜を重ね合わ
せて収納し、この本体ケースの体液流入口と各袋状濾過
膜の体液流入孔、及び本体ケースの体液流出口と各袋状
濾過膜の体液流出孔とを連通させてなる体液濾過装置に
おいて、前記袋状濾過膜が、体液流路を構成する袋状濾
過膜であり、各袋状ａ過膜の間に濾液流路を構成するこ
とを特徴とする。

本発明の体液濾過装置は、体液が体液流入口から直接体
液流路用空洞を有する袋状濾過膜内に流入され、この袋
状濾過膜において、濾過され袋状濾過膜から出た濾液が
本体ケースの濾液流出口を経て流出される経路と、濾過
されなかった体液が袋状濾過膜から体液流出口を経て流
出される経路とを有する。

前記袋状濾過膜は対向面に多数の突状部を一体に有する
２枚の濾過膜をその両面が前記突状部に接するように平
板状スペーサを介在させてなる。

前記突状部は凸部の高さが３０〜２００μｍが好ましく
、特に５０〜１００μｍが好ましい。この突状部の高さ
は、体液流路の厚みを規定する重要な因子である。濾過
工学的な見地から見て、凸部の高さが２０μｍ未満では
、体液流路が薄くなり過ぎて、圧力損失が大きくなる傾
向があり、また２００μｍを越えると剪断速度を大きく
することができないため、十分な体液濾過が得られない
傾向がある。

この高さは、一定であることが望ましいが必ずしも限定
されるものではなく、体液の流れ方向に沿って高さが段
階的に変化しても良い。

また、濾過膜表面上の個々の凸部の間隔は、均一かつ安
定化した体液流路を形成するために、ｆｆ１ｆな因子の
一つである。すなわち、凸部間隔が３００μｍ未満では
、有効膜面積の減少及び過度の圧力損失増加を引起こし
、逆に凸部間隔が２０００μｍを越えると、膜の微小な
歪み、撓みが生じて、均一かつ安定化した体液流路の確
保が困難となり、十分な性能が得られない。このことよ
り凸部間隔は、３００〜２０００μｍが好ましく、特に
５００〜！０００μｍが好ましい。凸部の分布状態は、
濾過膜全面にわたって均一であることが好ましいが、均
一な体液の流れを阻害するものでなければ特に限定され
るものではない。

凸部の平均直径は、１００μｍ未満では均一な流路を支
持形成することが難しく、また１０００μｍを越えると
占有面積が大きくなりすぎる傾向があることから、１０
０〜１０００μｍが好ましい。

上Ｊ己酉状部付濾過膜の製造方法としては、濾過膜を製
膜するときに凸部パターンを凹版として刻みこんだ金属
ロール上にて濾過膜を製膜させ、膜表面に濾過膜材質と
同一の材質からなる凸状部を形成させる方法や凸部パタ
ーンを凹版として刻みこんだ金属ロールの該凹部に樹脂
をつけ、これを平滑な濾過膜上に照射する方法、あるい
はスクリーン印刷用版を用い、紫外線あるいは電子線硬
化型樹脂を用いて、平滑な濾過膜上に凸部パターンを印
刷し、その後紫外線あるいは電子線を照射して、これを
硬化せしめる方法等があげられるが、特に限定されるも
のではない。

前記平板状スペーサは、均一で安定な体液流路を確保す
るためには、硬質のものであることが好ましい。ここで
いう硬質の材質とは、膜表面の突状体と接触したとき、
へこみ等の変形を事実上起こさないものを指し、ブリネ
ル硬さ１０以上のものをいう。この範囲のブリネル硬さ
をもつ材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエステル、ポリカーボネート等が好ましい。

このブリネル硬さの測定方法はＪＩＳ　　２２２４３に
従って次式によって求められる。

π　Ｄｈ ＨＢ：ブリネル硬さ（Ｋｇ／Ｂ２） ｐ　　：ｎ４球の重さ（Ｋ９　） Ｄ　＝鋼球の径（ａ　） ｄ　：くぼみの直径（ａｍ　） ｈ　：くぼみの深さ（ｒｕｔ　） また、平板状流路規制体の厚みは、１０μｍ未満では均
一な体液流路を支持形成することが難しく、２００μ尻
を越えると、装置が大型化する傾向があることから、１
０〜２００μｍが好ましく、特に２０〜６０μｍが好ま
しい。

この平板状スペーサに用いられる材質としては、体液、
特に血液に対して適合性に優れたポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート等が好まし
い。

［作用コ 従来は袋状濾過膜の外部に設けられていた体液流入路が
、本発明の体液濾過装置では体液流路用字／ｌｔ１とし
て袋状濾過膜の中に設けられているために、体液の装置
内における経路が次のように異なる。すなわち、従来の
体液濾過装置では、体液はまず袋状濾過膜外部に設けら
れた体液流入路に流入され、次に濾過膜において、濾過
された濾液は袋状ａ過膜及び濾液流出口を経て流出され
、一方、濾過されない体液は体液流出路及び体液流出口
を経て流出される。これに対し、本発明の体液濾過装置
では、体液はまず体液流入口から袋状ａ過膜内部の体液
流入路に流入され、次に濾過膜によって濾過された濾液
は濾液流路及び濾液流出口を経て流出され、一方、濾過
されない体液は、体液流路及び体液流出口を経て流出さ
れる。

また従来では、本体ケース内の袋状濾過膜外部に満たさ
れる生理食塩水等のブライミング溶液は、本発明では袋
状濾過膜内部に満たされるのでその容量が減る。

［実施例］ 以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る分離装置の構成を示
す図、第２図はその断面図である。第１図及び第２図に
おいて、体液濾過装置は、体液流入口１、体液流出口２
及び濾液流出口３が設けられた体液濾過装置本体ケース
２０内に、複数枚の袋状濾過膜を濾液流路形成体５を間
に介在させ、交互に重ねることによって濾液流路を設け
て収納し、０リング１１を介して蓋１ｏを超音波シール
または接着剤により接着した構造を有している。

前記袋状濾過膜９は、片面に突状部が一体に設けられた
２枚の濾過膜６を、それぞれの突状部が内側に対向する
ように、円形の平板状スペーサ７を挟み込むように位置
させ、両濾過膜の端部をシールして袋状としたもので、
その内部に体液流路２１を形成している。濾液流路形成
体５、濾過膜６及び平板状スペーサ７は、それぞれ体液
流入孔５　ａ　ｓ　６　ａ　ｓ　７　ａ、及び体液流出
孔５ｂ、６ｂ。

７ｂを有している。各体液流入孔及び体液流出孔の周縁
部は、シール剤８、例えばホットメルト接着剤によりシ
ールされて連通され、体液流入路１２及び体液流出路１
３を形成している。

前記体液濾過Ｍ６は、平均孔径０，６μｍ１膜厚１３０
μｍのポリプロピレーン製多孔質平膜の片面にスクリー
ン版を用いて紫外線硬化樹脂（大日本インキ社製、商品
名：ダイキュアＭＶ）を所定のパターンにて印刷し、た
だちに該濾過膜に紫外線を照射して樹脂パターンを硬化
させることにより、高さ７０μｍ１底部直径３００μｍ
１間隔７５０μｍ１占有面積１５％の均一な凸部が形成
されている。

前記体液流路形成体５は、目付２１５ｇ／ｍ２線径３デ
ニール、厚さ１５０μｍのポリプロピレン製不繊布を３
枚重ねて用いられている。

また、前記平板スペーサとしては、厚さ６０μｍの二軸
延伸ポリプロピレンフィルムが用いられている。

濾過装置本体ケース２０は直径１０８ｚｊｓ厚さ６．５
Ｍであり、袋状濾過膜９の積層数は１１である。また、
濾過膜６及び体液流路形成体５は直径１０４１ｍ、平板
状スペーサは直径９６８の円盤状である。一方、比較例
として用いた従来品の寸法は、体液濾過装置本体ケース
２０は直径１０６　ｒｕｎ及び厚さ６．５Ｍであり、濾
過膜６は直径１０４　ｍ中央開孔部直径２２ａｍであり
、平板状スペーサは直径１０４Ｂ。

その中央開孔部直径２２ｍであり、体液流路形成体は直
径９８ｆｌ、中央開孔部３０朋である。

上記形状を持つ本発明の体液濾過装置のブライミング容
積は１３１１１であるのに対し、比較例のブライミング
容積は１８Ｍであった。

さらに、この体液濾過装置を用いてＡＣＤ、ヘパリン加
生血（ヘマトクリット４０％）の濾過実験を行った。ヘ
パリン加生血を流ｍ５０ｍ／分で濾過装置に流入し、体
液流出口と、濾液流出口の溶液の圧力が等しくなるよう
に濾液流出口の高さを調節して１分間の濾液流出量を測
定したところ、比較例２０ｘｔｌ１分、実施例２２ｍ１
１分と本発明の装置は従来の装置に比べて優れた体液分
離性能を示した。

［発明の効果］ 本発明の体液濾過装置は、その性能を低下させることな
〈従来の体液濾過装置に比べ体液側プライミング溶液の
量を少なくすることができ、そのためより安全性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す体液濾過装置の構成
を表わす図、第２図は、本発明の一実施例を示す体液濾
過装置の断面図、第３図は、従来例を示す体液濾過装置
の断面図である。 １・・・体液流入口、２・・・体液流出口、３・・・濾
液流出口、７・・・平板状スペーサ、９・・・袋状濾過
膜、２０・・・濾過装置本体ケース

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）体液流入口、体液流出口及び濾液流出口を設けた
   濾過装置本体ケース内に、体液流入孔及び体液流出孔を
   有する複数の袋状濾過膜を重ね合わせて収納し、各袋状
   濾過膜の体液流入孔と本体ケースの体液流入口、及び各
   袋状濾過膜の体液流出孔と本体ケースの体液流出口とを
   連通させてなる体液濾過装置であって、前記袋状濾過膜
   は、その内部に体液流路を構成し、各袋状濾過膜の間に
   濾過流路を構成したことを特徴とする体液濾過装置。
2. （２）前記袋状濾過膜が、対向面に多数の突状部を一体
   に有する２枚の濾過膜をその両面が前記突状部に接する
   ように平板状スペーサを介在させてなることを特徴とす
   る請求項１に記載の体液濾過装置。
3. （３）前記突状部の凸部の高さが３０〜２００μｍであ
   る請求項２に記載の体液濾過装置。
4. （４）前記平板状スペーサのブリネル硬度が１０以上で
   あり、厚さが１０〜２００μｍである請求項３に記載の
   体液濾過装置。