JPH08173527A - 血液浄化器用ケーシング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、透析液の滞留防止、クリ
アランス向上、信頼性向上を企図する血液浄化器用ケー
シングを提供することにある。 【構成】 この発明の血液浄化用ケーシングは、ケーシ
ング中央部とケーシング端部との間に存する移行部の内
壁の傾斜角を、液導出入口からその反対側へと移るにつ
れて増加させ、あるいは減少させてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は血液浄化器用ケーシン
グに関し、更に詳しくは、血液の滞留がなく、クリアラ
ンスが向上し、信頼性の向上した血液浄化器用ケーシン
グを提供することにある。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、血
液浄化器用ケーシングとして、図８に示すようなケーシ
ングが知られていた。図８は、血液浄化器用ケーシング
の内壁面のみを示した図である。血液浄化器用ケーシン
グ１は、ケーシング中央部２と、前記ケーシング中央部
２の中心軸線ａに直交する前記ケーシング中央部２の内
部断面積ｂよりも大きな内部断面積ｃを有し、かつ液導
出入孔３を備えたケーシング端部４と、前記ケーシング
端部４からケーシング中央部２に移行する移行部５とを
有する。

【０００３】この血液浄化器用ケーシング１において
は、図９に示すように、前記移行部５の内壁がなすテー
パ面６の傾斜角θ、すなわち前記移行部５の内壁を通っ
て前記中心軸線ａと交差する外挿線ｄと、前記ケーシン
グ中央部２の中心軸線ａを含む面とケーシング中央部２
の内壁との交差により形成される直線ｅとのなす角θ
は、移行部５の内周全体に亙って実質的に一定である。

【０００４】この血液浄化器用ケーシング１は、血液浄
化器のケーシングとして使用される。

【０００５】図１０は、このような血液浄化器用ケーシ
ングを備えてなる血液浄化器の一例を示した図である。
血液浄化器７は、血液浄化器用ケーシング１と、血液浄
化器用ケーシング１内に収容され、血液浄化器用ケーシ
ング１の両端の開口部８において樹脂９で固定され、か
つ前記樹脂９により形成される端面１０に開口端を有す
る中空糸膜１１と、前記開口部８に装着され、中央部に
血液導出入口１２を有する蓋部材１６とを有してなる。

【０００６】この血液浄化器による血液の処理は以下の
ように行なわれる。すなわち、一方の、すなわち図１０
では図示されていないほうの血液導出入口から血液が導
入されると、導入された血液は中空糸膜１１の中空部内
を流れて、反対側のもう一方の血液導出入口１２から導
出される。この間、前記中空糸膜１１の外側には、前記
液導出入孔３から導入された透析液が血液とは逆方向に
流れ、中空糸膜１１の壁を通して透析が行なわれる。

【０００７】このような従来の血液浄化器用ケーシング
を備えた血液浄化器においては、前記液導出入孔３から
導入された透析液は、前記ケーシング端部３の内壁と、
前記中空糸膜１１の集合体である中空糸束の外周との間
に形成される間隙を流れ、中空糸束の外周から中空糸束
の内部方向へと徐々に流入する。そして、最終的にはケ
ーシングの他端方向へと流れる。

【０００８】このような血液浄化器においては、前記液
導出入孔３から離れるにつれて中空糸束の外周における
透析液の流速が低下し、前記液導出入孔３から離れた部
分で透析液が滞留するという問題があった。この滞留に
より、液導出入孔３から離れた部分の中空糸膜がその性
能を十分に発揮できず、また血液浄化器のクリアランス
性能のばらつきの原因となるという問題があった。

【０００９】また、一方、液導出入孔３に近い部分にお
いては流れが速く、中空糸膜が流れの影響を直接受けて
振動し、これにより中空糸膜の強度の劣化が早くなり、
最終的には中空糸膜が破れたり切れたりするなど信頼性
が低いという問題もあった。

【００１０】この発明は、かかる事情に基づいてなされ
た。すなわち、この発明の目的は、前記課題を解決する
ことにある。この発明の目的は、透析液の滞留を防止す
ることができ、クリアランスの向上、信頼性の向上を達
成することのできる血液浄化器用ケーシングを提供する
ことにある。

【００１１】

【前記課題を解決するための手段】上記課題を解決する
ために本発明者らが鋭意検討した結果、特定の内壁面形
状を有する血液浄化器用ケーシングを採用することによ
って、透析液の滞留を防止することができ、クリアラン
スの向上、信頼性の向上を達成することができることを
見出してこの発明を完成した。

【００１２】すなわち、前記課題を解決するためのこの
発明の第１の態様は、ケーシング中央部と、前記ケーシ
ング中央部の中心軸線に直交する内部断面積よりも大き
な内部断面積を有し、かつ液導入孔を備えたケーシング
端部と、前記ケーシング端部からケーシング中央部に移
行する移行部とを有する血液浄化器用ケーシングにおい
て、前記ケーシングの中心軸線に対する移行部内壁の傾
斜角が、前記ケーシング中央部の軸線と液導入孔の中心
軸線とで区画される仮想面を前記ケーシング中央部の軸
線を軸にして１８０度回転させるにつれて、連続的に増
加しまたは減少するように、前記移行部の内壁が形成さ
れてなることを特徴とする血液浄化器用ケーシングであ
り、第２の態様は、前記第１の態様において、前記傾斜
角の最大値が４５〜７５°の範囲内にあり、前記傾斜角
の最小値が１０〜３５°の範囲内にある血液浄化器用ケ
ーシングであり、第３の態様は、前記第２の態様におい
て、液導入孔とは反対側の移行部内壁の傾斜角が前記最
大値を有する血液浄化器用ケーシングであり、第４の態
様は、前記第２の態様において、液導入孔とは反対側の
移行部内壁の傾斜角が前記最小値を有する血液浄化器用
ケーシングであり、第５の態様は、ケーシング中央部
と、前記ケーシング中央部の軸線に直交する内部断面積
よりも大きな内部断面積を有し、かつ液導入孔を備えた
ケーシング端部と、前記ケーシング端部からケーシング
中央部に移行する移行部とを有する血液浄化器用ケーシ
ングにおいて、前記ケーシング中央部から移行部へ移行
する起点と前記ケーシング端部から移行部へ移行する起
点との中心軸線方向に沿う長さが、前記ケーシング中央
部の軸線と液導入孔の中心軸線とで区画される仮想面を
ケーシング中央部の軸線を軸にして１８０度回転させる
につれて、連続的に増加しまたは減少するように、前記
移行部の内壁が形成されてなることを特徴とする血液浄
化器用ケーシングである。

【００１３】

【作用】この発明の血液浄化器用ケーシングの作用を説
明する。

【００１４】この発明の血液浄化器用ケーシングは、血
液浄化器のケーシングとして使用される。すなわち、内
部に中空糸膜を装填され、血液導出入口を有する蓋部材
を両端に装着されて使用される。

【００１５】ケーシング端部の液導入口から透析液等が
導入される。導入された液は、前記ケーシング端部また
は移行部の内壁と、前記中空糸膜の集合体である中空糸
束の外周との間に形成される間隙を流れると共に、前記
中空糸束の外周から中空糸束の内部方向へと徐々に流入
する。

【００１６】このとき、前記間隙を流れる液の実質的な
流量は、前記液導入口付近で最大であり、液導入口から
離れるに従って次第に減少する。

【００１７】この発明の構成によると、前記ケーシング
端部または移行部の内壁と、前記中空糸膜の集合体であ
る中空糸束の外周との間に形成される間隙が、前記液導
入口から離れるに従って次第に狭くなってことにより導
入された透析液等の流量減少による流速低下が防止さ
れ、滞留の発生が防止される。

【００１８】

【実施例】以下、この発明について実施例を用いて詳細
に説明する。

【００１９】（実施例１）図１は、この発明の一実施例
である血液洗浄器用ケーシングの血液導入側の端部付近
を示す断面図である。

【００２０】この血液洗浄器用ケーシング１Ａは、ケー
シング中央部２と、ケーシング端部４と、前記ケーシン
グ端部４からケーシング中央部２に移行する移行部５と
を有する。前記ケーシング中央部２と前記ケーシング端
部４は、その中心軸線ａを互いに共有する。前記中心軸
線ａに直交する内部断面積は、ケーシング中央部２より
も前記ケーシング端部４の方が大きく、前記移行部５の
内壁は傾斜面に形成されている。

【００２１】ここで、前記ケーシング中央部２の中心軸
線ａと液導入孔３の中心軸線ｆとで区画される面を想定
し、これを仮想面と称する。この仮想面は、前記移行部
５の内壁１３との交差により直線ｇおよび直線ｈを形成
する。この実施例においては、図１において、前記ケー
シング中央部２の内壁と前記中心軸線ａとは平行であ
り、このような直線ｇ，ｈと前記中心軸線ａとのなす角
を、前記移行部内壁１３の傾斜角θとする。

【００２２】この仮想面を、前記ケーシング中央部２の
中心軸線ａと液導入孔３の中心軸線ｆとを有する平面を
回転開始面として、前記中心軸線ａを軸にして１８０度
回転させると、この平面と交差する前記移行部５の内壁
１３の部分も前記中心軸線ａを軸にして回転する。この
平面により特定される移行部５の内壁１３の傾斜角θ
は、前記回転にしたがって、連続的に増加する。

【００２３】この実施例においては、前記仮想面が前記
液導入孔３の中心軸線ｆを含む平面であるとき、移動部
内壁１３の傾斜角は最大値および最小値をとる。すなわ
ち、前記移行部内壁１３の前記液導入孔３に最も近い部
分における傾斜角が最小であり、移動部内壁１３の前記
液導入孔３から最も離れた部分における傾斜角が最大で
ある。

【００２４】一般に、この発明における傾斜角の最大値
は３０〜９０°の範囲内であることが好ましく、特に４
５〜７５°の範囲内であることが好ましい。傾斜角の最
小値は５〜４５°の範囲内であることが好ましく、特に
１０〜３５°の範囲内であることが好ましい。

【００２５】また、最大値／最小値の比は、１．５〜４
の範囲内であることが好ましく、特に２〜３の範囲内で
あることが好ましい。

【００２６】この実施例における移行部５の内壁１３の
形状を、図２および図３を参照して説明する。図２は、
前記血液洗浄器用ケーシング１Ａを端部開口部の方向か
ら見た図であり、液導入孔３を上方に向け、前記中心軸
線ａは紙面の表裏方向に伸びている。

【００２７】前記中心軸線ａを含む面を中心軸線ａを境
界として２分割して考えると、例えば、前記ケーシング
中央部２の中心軸線ａと液導入孔３の中心軸線ｆとを含
む面は、図２に示すように面と面とに分割される。
そして、面による前記血液洗浄器用ケーシング１Ａの
内周面の断面は、図３のに示す形状である。図３にお
いて、左側の直線部はケーシング端部３の内壁面を示
し、右側の直線部はケーシング中央部２の内壁面を示
す。一方、面による前記血液洗浄器用ケーシング１Ａ
の内周面の断面は、図３のに示す形状である。同様
に、図２における面、面および面による前記血液
洗浄器用ケーシング１Ａの内周面の断面は、それぞれ図
３の、およびに示す形状である。

【００２８】図２において、前記中心軸線ａに端部を有
する仮想的な半平面を中心軸線ａを軸にしてからの
方向に回転させると、傾斜角は図３に示すように連続的
に増大する。

【００２９】この実施例の血液洗浄器用ケーシング１Ａ
において、ケーシング端部３から移行部４へ移行する起
点Ａは、中心軸線ａと直交する同一平面上に存在する。
一方、ケーシング中央部２から移行部４へ移行する起点
Ｂは、中心軸線ａと直交する一つの平面上には存在せ
ず、前記中心軸線ａに端部を有する半平面を中心軸線ａ
を軸に図２におけるからの方向に回転させるに従っ
て、前記起点Ａと近い位置になる。すなわち、起点Ａと
起点Ｂとの距離Ｈは減少する。

【００３０】この実施例における血液洗浄器用ケーシン
グ１Ａの内壁面には、図４に示すように、液導入孔３の
内側開口部に対向して遮蔽板１５が設けられている。こ
のような遮蔽板を設けると、血液洗浄器用ケーシングの
移行部内壁の形状による滞留防止効果との相乗効果によ
り、さらに透析液の滞留の防止効果に優れる。かかる遮
蔽板としては、中空糸膜に透析液が直接あたるのを防止
することができる限り、その形状、大きさ等に制限はな
い。

【００３１】（実施例２）図５は、この発明の他の実施
例である血液洗浄器用ケーシング１Ｂの、中心軸線を含
む面による断面図である。この発明における血液洗浄器
用ケーシングの移行部内壁面の形状としては、このよう
な形状であっても良い。この血液洗浄器用ケーシング１
Ｂは、実施例１に示した血液洗浄器用ケーシング１Ａと
同様に、ケーシング中央部２と、前記ケーシング中央部
２の軸線に直交する内部断面積よりも大きな内部断面積
を有し、かつ液導入孔３を備えたケーシング端部４と、
前記ケーシング端部４からケーシング中央部２に移行す
る移行部５とを有する。

【００３２】そして、前記ケーシング端部４から移行部
５へ移行する起点Ａと、前記ケーシング中央部２から移
行部５へ移行する起点Ｂとの中心軸線方向に沿う長さＨ
は、前記ケーシング中央部の中心軸線ａと液導入孔３の
中心軸線とを含む面を前記ケーシング中央部の軸線を軸
にして、液導入口の中心線およびケーシング中央部２の
中心軸線とで区画される面を回転開始面として１８０度
回転させるにつれて、連続的に減少するようになってい
る。

【００３３】なお、この実施例２に対する変形例とし
て、前記ケーシング中央部２から移行部５へ移行する起
点Ｂとの中心軸線方向に沿う長さＨは、前記ケーシング
中央部の中心軸線ａと液導入孔３の中心軸線とを含む面
を前記ケーシング中央部の軸線を軸にして、液導入口の
中心線およびケーシング中央部２の中心軸線とで区画さ
れる面を回転開始面として１８０度回転させるにつれ
て、連続的に増加するようにしても良い。この場合、い
ずれの起点Ａも中心軸線ａと直交する同一平面上に存在
するようにしておくのが望ましい。

【００３４】（実施例３）図６は、この発明の更に他の
実施例である血液洗浄器用ケーシング１Ｃの血液導入側
の端部付近を示す断面図である。

【００３５】この血液洗浄器用ケーシング１Ｃも、実施
例１に示した血液洗浄器用ケーシング１Ａと同様に、ケ
ーシング中央部２と、前記ケーシング中央部２の軸線に
直交する内部断面積よりも大きな内部断面積を有し、か
つ液導入孔３を備えたケーシング端部４と、前記ケーシ
ング端部４からケーシング中央部２に移行する移行部５
とを有する。

【００３６】ケーシング中央部２の中心軸線と液導入孔
３の中心軸線とで区画される仮想面を、中心軸線ａを軸
にして、液導入孔３の中心軸線を含む面を回転開始面と
して、１８０度回転させると、これに伴って、移行部５
の内壁１３の傾斜角が、連続的に増加し、あるいは連続
的に減少する点についても実施例１におけるのと同様で
ある。

【００３７】この実施例においては、前記仮想面が前記
液導入孔３の中心軸線ｆを含む状態にあるとき、前記移
行部５の内壁１３の前記液導入孔３に最も近い部分にお
いて、傾斜角は最大であり、逆に前記移動部内壁１３の
前記液導入孔３から最も離れた部分において、傾斜角は
最小である。

【００３８】この実施例における移行部５の内壁１３の
形状を、図２および図７を参照して説明する。実施例１
におけるのと同様に、この血液洗浄器用ケーシング１Ｃ
を端部の開口部の方向から見ると、図２にようになる。

【００３９】実施例１におけるのと同様に、前記中心軸
線ａを含む面を中心軸線ａを境界として２分割して考え
る。そして、前記中心軸線ａに端部を有する半平面を中
心軸線ａを軸にして図２におけるからの方向に回転
させると、傾斜角は連続的に減少する。

【００４０】図７に示すように、この実施例において
は、ケーシング端部３から移行部４へ移行する起点Ａの
位置は一定ではないが、ケーシング中央部２から移行部
４へ移行する起点Ｂの位置は一定である。すなわち、い
ずれの起点Ｂも中心軸線ａと直交する同一平面上に存在
する。

【００４１】前記起点Ａは、前記中心軸線ａに端部を有
する半平面を中心軸線ａを軸に図２におけるからの
方向に回転させるに従って、前記起点Ｂと離れた位置に
なる。すなわち、起点Ａと起点Ｂとの距離Ｈは増大す
る。

【００４２】この発明において、液導入孔とは反対側の
移行部内壁において、その傾斜角が最小値を有する場合
には、ケーシング中央部から移行部へ移行する起点が中
心軸線と直交する同一平面上に存在することが好まし
い。

【００４３】（使用方法等）この発明の血液洗浄器用ケ
ーシングは、従来の血液洗浄器用ケーシングと同様に血
液浄化器のケーシングとして用いられる。すなわち、図
１０に示すように内部には複数の中空糸膜が装填され、
両端には血液導出入口を有する蓋部材が装着される。こ
の血液洗浄器用ケーシングを備えた血液洗浄器は、従来
の血液洗浄器と同様な条件で使用することができる。

【００４４】内部に装填する中空糸膜の種類は、特に制
限はなく、再生セルロース膜等の従来それ自体公知であ
る中空糸膜を適宜に選択して使用することができる。こ
の発明の血液洗浄器用ケーシングは、血液透析器に特に
好適に使用することができるが、これに制限されること
なく、装填する中空糸膜の種類を選択することにより、
血液中のガス交換等にも好適に適用することができる。

【００４５】（評価試験）この発明の血液洗浄器用ケー
シングの性能を評価するために、液導入孔近傍における
傾斜角が最小であり、液挿入孔とは反対側の移行部内壁
の傾斜角が最大である前記実施例１に示したタイプの血
液洗浄器用ケーシングと（試験例１〜５）、液導入孔近
傍における傾斜角が最大であり、液導入孔とは反対側の
移行部内壁の傾斜角が最小である前記実施例３に示した
タイプの血液浄化器用ケーシング（試験例６，７）と、
移行部の内周面全体に亙って傾斜角が一定である従来の
血液浄化器用ケーシング（試験例８〜１０）とを用いて
評価試験を行った。

【００４６】上記の血液洗浄器用ケーシングは、いずれ
も長さ２８０ｍｍ、内径３１ｍｍであり、内部に再生セ
ルロース膜製の中空糸膜をそれぞれ７２００本装填し
た。このようにして作製した血液透析器を用いて、クレ
アチニンクリアランスを測定した。

【００４７】クリアランスの測定は、ダイアライザー性
能評価基準（日本人工臓器学会、昭和５７年９月）のク
リアランス（ダイアリザンス）測定法、シングルパス方
式に従って行った。

【００４８】試験例１〜７における傾斜角の最大値およ
び最小値は以下の通りである。なお、最大値および最小
値は、先ず液導入孔近傍における最大値または最小値を
示し、次いで液導入孔とは反対側における最大値または
最小値を示す順で示した。

【００４９】 試験例１；最小値１５° 最大値４５° 試験例２；最小値３０° 最大値６０° 試験例３；最小値４５° 最大値７５° 試験例４；最小値１５° 最大値６０° 試験例５；最小値３０° 最大値７５° 試験例６；最大値４５° 最小値１５° 試験例７；最大値６０° 最小値３０° また、試験例８〜１０における傾斜角は以下の通りであ
る。． 試験例８；３０° 試験例９；４５° 試験例１０；６
０° この評価試験の結果を表１に示した。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【発明の効果】この発明によると、液の滞留を防止する
ことができ、特にケーシング端部または移行部の内壁
と、前記中空糸膜の集合体である中空糸束の外周との間
に形成される間隙における液の滞留を効果的に防止する
ことができる血液浄化器用ケーシングを提供することが
できる。

【００５２】この発明によると、血液透析器のケーシン
グとして使用することにより極めてクリアランス性能に
優れた透析が可能となる血液浄化器用ケーシングを提供
することができる。

【００５３】この発明によると、中空糸膜の振動を押さ
え、耐久性に優れた血液浄化器を作製することができる
血液浄化器用ケーシングを提供することができる。

【００５４】また、この発明によると、透析液等の液の
滞留が防止されることから、中空糸膜を粗の状態に充填
する必要がなく、従来より多くの中空糸膜を密に充填す
ることができる。これによって、より効率的な血液洗浄
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の一実施例である血液洗浄器
用ケーシングを示す概略断面図である。

【図２】図２は、血液洗浄器用ケーシングの内面形状を
説明するための説明図である。

【図３】図３は、この発明の一実施例である血液洗浄器
用ケーシングの内面形状を説明するための説明図であ
る。

【図４】図４は、実施例１における遮蔽部材を示す概略
図である。

【図５】図５は、この発明の他の実施例である血液洗浄
器用ケーシングを示す概略断面図である。

【図６】図６は、この発明の他の実施例である血液洗浄
器用ケーシングを示す概略断面図である。

【図７】図７は、この発明の一実施例である血液洗浄器
用ケーシングの内面形状を説明するための説明図であ
る。

【図８】図８は、従来の血液浄化器用ケーシングの内壁
面のみを示す説明図である。

【図９】図９は、従来の血液浄化器用ケーシングの血液
導入側の端部付近を示す概略断面図である。

【図１０】図１０は、従来の血液浄化器用ケーシングを
備えた血液浄化器の一例を示す概略説明図である。

【符合の説明】

１・・・血液洗浄器用ケーシング、２・・・ケーシング
中央部、３・・・液導入孔、４・・・ケーシング端部、
５・・・移行部、７・・・血液洗浄器、８・・・開口
部、９・・・樹脂、１０・・・開口端面、１１・・・中
空糸膜、１２・・・血液導出入口、１３・・・移行部内
壁、１４・・・ケーシング中央部内壁、１５・・・遮蔽
部材、１６・・・蓋部材、ａ・・・ケーシング中央部の
中心軸線、ｆ・・・液導入孔の中心軸線。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング中央部と、前記ケーシング中
   央部の中心軸線に直交する内部断面積よりも大きな内部
   断面積を有し、かつ液導入孔を備えたケーシング端部
   と、前記ケーシング端部からケーシング中央部に移行す
   る移行部とを有する血液浄化器用ケーシングにおいて、 前記ケーシングの中心軸線に対する移行部内壁の傾斜角
   が、前記ケーシング中央部の軸線と液導入孔の中心軸線
   とで区画される仮想面を前記ケーシング中央部の軸線を
   軸にして１８０度回転させるにつれて、連続的に増加し
   または減少するように、前記移行部の内壁が形成されて
   なることを特徴とする血液浄化器用ケーシング。
2. 【請求項２】 前記傾斜角の最大値が４５〜７５°の範
   囲内にあり、前記傾斜角の最小値が１０〜３５°の範囲
   内にある前記請求項１に記載の血液浄化器用ケーシン
   グ。
3. 【請求項３】 液導入孔とは反対側の移行部内壁の傾斜
   角が前記最大値を有する前記請求項２に記載の血液浄化
   器用ケーシング。
4. 【請求項４】 液導入孔とは反対側の移行部内壁の傾斜
   角が前記最小値を有する前記請求項２に記載の血液浄化
   器用ケーシング。
5. 【請求項５】 ケーシング中央部と、前記ケーシング中
   央部の軸線に直交する内部断面積よりも大きな内部断面
   積を有し、かつ液導入孔を備えたケーシング端部と、前
   記ケーシング端部からケーシング中央部に移行する移行
   部とを有する血液浄化器用ケーシングにおいて、 前記ケーシング中央部から移行部へ移行する起点と前記
   ケーシング端部から移行部へ移行する起点との中心軸線
   方向に沿う長さが、前記ケーシング中央部の軸線と液導
   入孔の中心軸線とで区画される仮想面をケーシング中央
   部の軸線を軸にして１８０度回転させるにつれて、連続
   的に増加しまたは減少するように、前記移行部の内壁が
   形成されてなることを特徴とする血液浄化器用ケーシン
   グ。