JPH084620B2

JPH084620B2 - 中空糸膜型血液処理装置

Info

Publication number: JPH084620B2
Application number: JP10246490A
Authority: JP
Inventors: 俊明高木; 広己出口
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH03297471A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えば、中空糸膜型人工透析器、中空糸膜
型人工肺、中空糸膜型血漿分離器などの中空糸膜型液体
処理器に関する。

［従来の技術］従来より、多くの中空糸膜型液体処理器が使用されて
いる。その代表的なものとして中空糸膜型人工透析器が
あり、その一般的構造は、透析液の流入口および流出口
を有する筒状ハウジング内に多数の透析用中空糸膜から
なる中空糸膜束が挿入されており、この中空糸膜束の両
端部は、筒状ハウジングの両端部にポッティング剤によ
り形成された隔壁により液密に固定されており、この隔
壁の外側に血液流入口および血液流出口を形成するキャ
ップ状の血液ポートが取り付けられている。そして、透
析用中空糸膜は、親水性膜、例えば酢酸セルロース、銅
アンモニアセルロースなどの再生セルロースが使用さ
れ、ポッティング剤としては、ポリウレタンなどが使用
されている。

［発明が解決しようとする問題点］そして、従来の血液透析装置に用いられている血液ポ
ートとしては、血液流入口または血液流出口と環状凹部
を有し、この環状凹部に、シリコーンゴムなどにより形
成されたＯリングを装着したキャップ状の血液流入側血
液ポートを、ネジなどによりハウジングに固定したもの
が一般的である。

しかし、このような血液ポートでは、透析装置組み立
て中に、環状凹部にＯリングが正しく挿入できなかった
場合、また、組み立て中にＯリングがずれる場合があ
り、血液が漏れることがあった。

そして、このような問題点を解消したものとして、実
開昭61−63240号公報に示すように、キャップ状の血液
ポートの内面に環状弾性体を一体成形したものを、締め
付けリングを用いることなく直接ハウジングに固定した
ものがある。この血液ポートによれば、上記のような問
題点を解消しているが、環状弾性体の端面（隔壁との接
触面）が広く、かつ平坦面となっているため、血液ポー
トを押圧してハウジングに固定しても弾性体と隔壁との
接触部分が完全に液密とならない場合があり、弾性体と
隔壁との間、また、弾性体と血液流入側血液ポートとの
間より血液が漏れることがあった。

［問題点を解決するための手段］そこで、本発明の目的は、上記先行技術の問題点を解
消し、Ｏリングを用いることなく、かつ血液ポートと隔
壁との間を確実に確実に液密状態に維持することができ
る血液処理装置を提供するものである。

上記目的を達成するものは、ハウジングと、該ハウジ
ング内に挿入された多数の血液処理用中空糸膜からなる
中空糸膜束と、前記ハウジングの両端付近にそれぞれ設
けられた血液処理用流体の流入口および流出口と、前記
中空糸膜束の両端部を前記ハウジングの両端部に固定す
る隔壁と、一方の隔壁の端部に取り付けられた血液流入
口を有する血液流入側血液ポートと、他方の隔壁の端部
に取り付けられた血液流出口を有する血液流出側血液ポ
ートとを有し、前記２つの血液ポートは、内面周縁部に
設けられた環状凹部と、該環状凹部に一体成形された環
状弾性体を有し、さらに、該環状弾性体は、前記環状凹
部の外方に突出した環状弾性リブを有しており、前記血
液ポートは、前記ハウジングに、前記環状弾性体が前記
隔壁に押圧された状態で固定されているとともに、前記
環状弾性体の環状弾性リブは、前記血液ポートの環状凹
部の内側側面を形成する環状リブと、前記隔壁との間に
挟圧されている中空糸膜型血液処理装置である。

そして、前記環状弾性リブは、前記環状弾性体の中心
側部位より突出するとともに、該環状弾性リブの外側側
面が先端に向かって縮径しており、該環状弾性リブは、
先端に向かって肉薄となっていることが好ましい。ま
た、前記環状弾性体は、前記環状弾性体の中心側部位よ
り突出し、前記血液ポートの環状凹部の内側側面を形成
する環状リブと、前記隔壁との間に挟圧された第１の環
状弾性リブと、前記環状弾性体の外側部位より突出し、
前記血液ポートの環状凹部の外側側面を形成する片部
と、前記隔壁との間に挟圧された第２の環状弾性リブと
を有するものであることが好ましい。さらに、前記第２
の環状弾性リブは、内側側面が先端に向かって拡径して
おり、先端に向かって肉薄となっていることが好まし
い。さらに、前記隔壁は中空糸の存在しない周縁部を有
しており、そして前記環状弾性体の環状弾性リブは、前
記の中空糸の存在しない周縁部に接触しているものであ
ることが好ましい。そして、前記中空糸膜型血液処理装
置は、例えば、中空糸膜型透析装置である。また、前記
環状弾性体は、二色成形法により一体成形されているこ
とが好ましい。

本発明の中空糸膜型液体処理器を図面に示した実施例
を用いて説明する。

第１図は本発明の中空糸膜型液体処理器を中空糸膜型
人工透析器に応用した実施例を示す一部断面図であり、
第２図は、第１図に示した中空糸膜型血液処理器に用い
られる血液ポートの拡大断面図である。

本発明の中空糸膜型液体処理器１は、ハウジング２
と、ハウジング２の内部に挿入された多数の血液処理用
中空糸膜からなる中空糸膜束３と、ハウジング２の両端
付近にそれぞれ設けられた血液処理用流体の流入口11お
よび流出口12と、中空糸膜の両端部をハウジング２の両
端部に固定する隔壁5,6と、一方の隔壁５の端部に取り
付けられた血液流入口７を有する血液流入側血液ポート
９と、他方の隔壁６の一端部に取り付けられた血液流出
口８を有する血液流出側血液ポート10とを有し、血液ポ
ート9,10は、内面周縁部に設けられた環状凹部26と、環
状凹部26に一体成形された環状弾性体17,18を有し、こ
の環状弾性体17,18は、環状凹部26の外方に突出した環
状弾性リブ20を有しており、さらに、血液ポート9,10
は、ハウジング２に、環状弾性体17,18が隔壁５に押圧
された状態で固定されているとともに、環状弾性体17,1
8の環状弾性リブ20は、血液ポート9,10の環状凹部26の
内側側面を形成する環状リブ22と、隔壁5,6との間に挟
圧されているものである。

血液ポート9,10は、上記のように構成されており、具
体的には、第３図に示すように、環状弾性体17の環状弾
性リブ20が押圧されることにより、弾性リブ20の一部分
が変形するとともに、血液ポート９の環状リブ22と隔壁
５との間により挟圧され、両者間が確実にシールされ
る。さらに、環状リブ22と隔壁５とのスペースも減少
し、この部分における血液滞留に起因する血栓の発生を
防止できる。

そこで、本発明の中空糸膜型血液処理器１として、第
１図に示した中空糸膜型人工透析器の実施例を用いて説
明する。

この中空糸膜型血液処理器１は、筒状体のハウジング
２と、このハウジング２内全体に広がって透析用中空糸
膜３が6,000〜50,000本収納されている。そして、その
透析用中空糸膜３の両端部に開口が閉塞されない状態で
隔壁5,6によりハウジング２の端部に液密に固着されて
いる。隔壁5,6により、ハウジング２内部は、透析用中
空糸膜３の外壁とハウジング２の内壁と隔壁5,6により
形成される透析液室と、中空糸膜３の内部に形成される
血液室とに区画される。

筒状ハウジング２は、ポリカーボネート、アクリロニ
トリル−スチレン共重合体、スチレン、ブタジエン−ス
チレン共重合体などにより形成されており、筒状、好ま
しくは円筒状のものである。そして、筒状ハウジング２
には、その一方の端部付近の側壁に、透析液流入口11
が、他端部付近の側壁に、透析液流出口12が設けられて
いる。

透析用中空糸膜３は、酢酸セルロース、銅アンモニア
セルロースなどの再生セルロース、セルロース誘導体、
エチレン−ビニルアルコール共重合体、アクリルニトリ
ル共重合体などにより形成された親水性を有する透析用
の中空糸膜であり、肉厚が５〜35μｍ、好ましくは10〜
20μｍ、外径が50〜500μｍ、好ましくは100〜300μｍ
であり、全長にわたり貫通した中空部を有している。

隔壁5,6は、ポリウレタン、シリコーンゴムなどのポ
ッティング剤により形成されている。

そして、隔壁はその周縁部に中空糸の存在しない部分
を有していることが好ましい。そして、後述する環状弾
性体はその中空糸の存在しない周縁部と接触することが
好ましい。それは、中空糸の存在する部分に環状弾性体
が接触すると、その部分の中空糸が閉塞されることにな
り、ハウジング内に挿入した中空糸の有効利用がはかれ
ないからである。

そして、ハウジング１の両端部には血液ポートが取り
付けられている。

第１図に示される実施例では、血液ポート9,10は、ハ
ウジング２との取付部32を有しており、ハウジング２に
高周波、超音波などにより、この取付部32が融着され、
固定される。

そして、血液ポート9,10の内壁には、環状弾性体17,1
8が一体成形されている。

環状弾性体17,18は、血液ポート9,10をハウジング２
に装着したとき、弾性体17,18がハウジングの両端部の
隔壁5,6にそれぞれ押圧され、隔壁の周縁部を押圧シー
ルドする。

血液ポート9,10は、血液の流れ方向が異なるだけで形
状は同じなので、血液ポート９を例として説明する。

第２図に示すように、血液ポート９の内面周縁部には
環状凹部26が設けられており、この環状凹部26の側面
は、血液ポートの内側に設けられた環状リブ22の外側側
面と、肩部24の内側側面とにより形成されている。そし
て、環状弾性体17は、この環状凹部26を弾性材料にて充
填するように一体に形成されている。さらに、環状弾性
体17は、環状凹部26の外方、言い換えれば環状弾性体17
の下方に突出した環状弾性リブ20を有している。具体的
には、環状弾性リブ20は、環状弾性体17の中心側部位よ
り突出しており、さらに、環状弾性リブ20の外側側面が
先端に向かって縮径していることが好ましい。このよう
にすることにより、環状弾性20は、先端に向かって肉薄
となるとともに、環状弾性リブ20は血液ポート９の環状
リブ22側への変形が確実となる。より、好ましくは環状
弾性リブ20の外側側面が、第２図に示すように、くぼむ
ように、言い換えれば、切断面における外側側面が環状
弾性リブ20の内面方向にくぼんだ略1/4円を描くように
することが好ましい。このようにすることにより、環状
弾性リブ20の環状リブ22側への変形をより容易とする。

そして、環状弾性体17の断面形状としては、第２図に
示すようなものに限られず、断面が半円形、長方形、三
角形等、さらには、環状凹部26の開口部分より、上面あ
るいは底面部の方が広くなっている形状としてもよい。
一般的には、環状凹部26の大きさとしては、幅2.0〜5.0
mm、深さ1.0〜3.0mm程度が好ましい。また、環状弾性体
17に設けられる環状弾性リブ20としては、高さが0.5〜
2.0mm程度が好ましく、さらに、第２図に示すように、
先端に向かって肉薄とする場合にあっては、基部におけ
る幅が、2.0〜5.0mm、先端における幅が2.5mm以下程度
とすることが好ましい。また、環状弾性リブ20の先端面
は、ほぼ平坦面となっていることが好ましい。

さらに、環状弾性リブ20の内側側面は、弾性リブ20の
変形を妨げないような形状をしていることが好ましく、
具体的にはほぼぼ平坦面となっていることが好ましい。

そして、血液ポート９をハウジング２に取り付けた状
態の部分拡大断面図である第３図に示すように、環状弾
性体17とともに環状弾性リブ20が押圧されることによ
り、環状弾性リブ20の一部分が、血液ポート９の環状リ
ブ22と隔壁５との間に変形するとともに、環状リブ22と
隔壁５との間に挟圧され、両者間がシールされる。さら
に、環状リブ22と隔壁５との間のスペースも減少する。

また、第４図に示すように、環状弾性体17は、環状弾
性体17の中心側部位より突出し、血液ポート９の環状凹
部26の内側側面を形成する環状リブ22と隔壁５との間に
挟圧される第１の環状弾性リブ20と、環状弾性体17の外
側部位より突出し、血液ポート９の環状凹部26の外側側
面を形成する肩部24と隔壁５との間に挟圧される第２の
環状弾性リブ30を有するものとしてもよい。このよう
に、２つの環状弾性リブ20,30を設けることにより、隔
壁５と環状弾性体17との間のシール性がより向上する。
そして、第１の環状弾性リブ20が第２の環状弾性リブ30
より先に変形するものとすることが好ましく、このため
に、第４図に示すように、第１の環状弾性リブ20より第
２の環状弾性リブ30の突出高さを若干、具体的には、0.
2〜0.5mm程度低いものとすることが好ましい。また、第
２の環状弾性リブ30も第１の環状弾性リブ20と同様に、
変形が容易なものとするために、内側側面が先端に向か
って拡径しており、先端に向かって肉薄となっているこ
とが好ましい。そして、第２の環状弾性リブ30として
は、高さが0.3〜2.0mm程度が好ましく、さらに、第４図
に示すように、先端に向かって肉薄とする場合にあって
は、基部における幅が、1.0〜2.5mm、先端における幅が
0.5〜1.5mm程度とすることが好ましい。

そして、この血液ポート9,10と隔壁5,6の間には血液
の流入室および流出室がそれぞれ形成される。

そして、上記のような環状弾性体17,18を一体成形し
てなる血液ポート9,10をハウジングに取り付けることに
より、環状弾性体17,18、特に、環状弾性リブ20が、血
液ポート９の環状リブ22と、隔壁5,6の周縁部、すなわ
ち中空糸膜束の存在しない隔壁周縁部に押圧され、これ
により良好なシール性が保たれる。

血液ポート9,10に環状弾性体17,18を一体成形する方
法としては、例えば二色射出成形法により、まず最初に
血液ポートを射出成形した後、連続してその部材の内面
部に弾性体を射出成形する方法がある。

また、もう１つの方法として、まず最初にリング状の
弾性体を射出成形金型内に留置あるいは射出成形させた
後、血液ポートの樹脂を射出成形，すなわちインサート
成形あるいは、二色成形方法により成形する方法などが
考えられる。

インサート成形においても血液ポート９と環状弾性体
17を形成する合成樹脂が互いに溶融接着するものである
ことが好ましい。

血液ポート9,10の材料としては、ポリプロピレン、ポ
リエチレンなどのポリオレフィン、ポリカーボネイト、
アクリロニトリル−スチレン共重合体、ブタジエン−ス
チレン共重合体、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂などが
好適に使用される。また、環状弾性体17は、シリコーン
ゴム、ポリウレタン、イソプレンゴム、加硫化ゴム、ブ
タジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリオレフ
ィンエラストマー、スチレン系エラストマー（例えば、
スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー）
などが、好適に使用される。

そして、環状状弾性体17の成形方法としては、２色成
形法を用いる場合、流路形成部材の材料と相溶性または
接着性を有する材質を用いることが好ましい。例えば、
血液ポート９をポイオレフィンで形成した場合、ポリオ
レフィンエラストマーを用いることが好ましい。さらに
は、環状凹部26の形状を変更することにより、弾性体と
してシリコンゴム，ポリウレタンゴム，または加硫化ゴ
ムを用いることができる。

またインサート成形を用いる場合は、イソプレンゴ
ム、エチレン・プロピレンゴム、シリコーンゴム等のエ
ラストマーを用いることが好ましい。

そして、中空糸膜型人工透析器１は、使用前に滅菌さ
れる。滅菌としては、エチレンオキサイドガス滅菌、オ
ートクレーブ滅菌などの公知の方法が用いられる。オー
トクレーブ滅菌を行う場合は、透析器内部（透析液室お
よび血液室）に生体に無害な液体（例えば、生理食塩
水、無菌水）を充填し、開口部分（透析液流入口および
流出口、血液流入口および流出口）を弾性部材を用いて
密封した状態にて、オートクレーブ滅菌することにより
行われる。

なお、本発明の血液処理装置を人工透析装置に適用い
した実施例を用いて説明したが、本発明の血液処理装置
は人工肺、血漿分離器等にも適用できる。

［発明の効果］本発明の中空糸膜型液体処理器は、ハウジングと、該
ハウジング内に挿入された多数の血液処理用中空糸膜か
らなる中空糸膜束と、前記ハウジングの両端付近にそれ
ぞれ設けられた血液処理用流体の流入口および流出口
と、前記中空糸膜束の両端部を前記ハウジングの両端部
に固定する隔壁と、一方の隔壁の端部に取り付けられた
血液流入口を有する血液流入側血液ポートと、他方の隔
壁の端部に取り付けられた血液流出口を有する血液流出
側血液ポートとを有し、前記２つの血液ポートは、内面
周縁部に設けられた環状凹部と、該環状凹部に一体成形
された環状弾性体を有し、さらに、該環状弾性体は、前
記環状凹部の外方に突出した環状弾性リブを有してお
り、前記血液ポートは、前記ハウジングに、前記環状弾
性体が前記隔壁に押圧された状態で固定されているとと
もに、前記環状弾性体の環状弾性リブは、前記血液ポー
トの環状凹部の内側側面を形成する環状リブと、前記隔
壁との間に挟圧されているものであるので、環状弾性
体、特に、環状弾性リブが押圧されることにより、環状
弾性リブの一部分が、血液ポートの環状リブと隔壁との
間に変形するとともに、環状リブの隔壁との間に挟圧さ
れるため、両者間が確実にシールされるので、Ｏリング
を用いることなく、かつ血液ポートと隔壁との間を確実
に液密状態に維持することができる。さらに、環状リブ
と隔壁との間のスペースも減少され、この部分における
血液滞留に起因する血栓の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の中空糸膜型液体処理器の一
部断面図、第２図は、本発明の一実施例の中空糸膜型液
体処理器に用いられる血液ポートの拡大断面図、第３図
は、第２図に示した血液ポートをハウジングに取り付け
た状態を示す部分拡大断面図、第４図は、本発明の一実
施例の中空糸膜型液体処理器に用いられる血液ポートの
拡大断面図である。１……中空糸膜型液体処理器、２……ハウジング、３……中空糸膜、 5,6……隔壁、9,10……血液ポート、 17,18……環状弾性体、 20……環状弾性リブ、22……環状リブ、 24……肩部、26……環状凹部、 30……第２の環状弾性リブ、32……取付部、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングと、該ハウジング内に挿入され
た多数の血液処理用中空糸膜からなる中空糸膜束と、前
記ハウジングの両端付近にそれぞれ設けられた血液処理
用流体の流入口および流出口と、前記中空糸膜束の両端
部を前記ハウジングの両端部に固定する隔壁と、一方の
隔壁の端部に取り付けられた血液流入口を有する血液流
入側血液ポートと、他方の隔壁の端部に取り付けられた
血液流出口を有する血液流出側血液ポートとを有し、前
記２つの血液ポートは、内面周縁部に設けられた環状凹
部と、該環状凹部に一体成形された環状弾性体を有し、
さらに、該環状弾性体は、前記環状凹部の外方に突出し
た環状弾性リブを有しており、前記血液ポートは、前記
ハウジングに、前記環状弾性体が前記隔壁に押圧された
状態で固定されているとともに、前記環状弾性体の環状
弾性リブは、前記血液ポートの環状凹部の内側側面を形
成する環状リブと、前記隔壁との間に挟圧されているこ
とを特徴とする中空糸膜型血液処理装置。