JPH119684A - 中空糸膜型血液透析濾過器、狭窄部形成部材装着治具および中空糸膜束挿入治具ならびに中空糸膜型血液透析濾過器の製造方法 - Google Patents

中空糸膜型血液透析濾過器、狭窄部形成部材装着治具および中空糸膜束挿入治具ならびに中空糸膜型血液透析濾過器の製造方法

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JPH119684A
JPH119684A JP9169245A JP16924597A JPH119684A JP H119684 A JPH119684 A JP H119684A JP 9169245 A JP9169245 A JP 9169245A JP 16924597 A JP16924597 A JP 16924597A JP H119684 A JPH119684 A JP H119684A
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fiber membrane
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portion forming
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Noriyuki Hosoya
範行 細矢
Masatomi Sasaki
正富 佐々木
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透析液流路の一部に狭窄部を設けてなる中空
糸膜型血液透析濾過器において、製作が容易で透析濾過
効率の極めて高い透析濾過器を提供する。 【解決手段】 円筒状のハウジング内に中空糸膜束を有
しかつ該中空糸膜束の外周部と該ハウジングの内面との
間隙に透析液膨潤性を有する狭窄部形成部材を介挿する
ことにより透析液流路の一部に狭窄部を形成してなる中
空糸膜型血液透析濾過器において、該狭窄部形成部材が
円筒状の形状を有しかつ実質的な乾燥状態において該中
空糸膜束外径以下の内径を有し該内径と該中空糸膜束外
径より大なる内径との間で径方向に伸縮可能であること
を特徴とする中空糸膜型血液透析濾過器である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、血液浄化療法にお
いて利用される中空糸膜型血液透析濾過器に関するもの
である。詳しくは、円筒状のハウジング内に中空糸膜束
を有しかつ該中空糸膜束の外周部と該ハウジングの内面
との間に狭窄部形成部材を介挿することにより透析液流
路の一部に狭窄部を設けてなる中空糸膜型血液透析濾過
器に関する。
【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行う方法として、血液透析濾過法、
オンライン血液透析濾過法及びプッシュアンドプル血液
透析濾過法が知られている。しかし、前記血液透析濾過
法で大量液置換を行うには大量の高価な置換液を必要と
するため不経済であり、前記オンライン血液透析濾過法
及びプッシュアンドプル血液透析濾過法では、別途専用
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。
【0003】これに対し、ハウジングの内径がその中央
部において他の部分よりも径小に狭められ、毛細管の集
束状態がその部位において他の部位より密にすることに
より透析濾過効率を向上させた透析器が知られている
(実公昭56−22911号公報)。しかしながら、こ
のように筒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体状の
突起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、損傷するという欠点があった。また、
前記縮径部のために中空糸膜の集束の筒体状への挿入が
困難なため組立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。
【0004】一方、上記技術の問題点を解決すべく、本
発明者等は先に、中空糸膜束の外周部とハウジングの内
面との間隙または中空糸膜同士の間隙に透析液膨潤性を
有する狭窄部形成部材を介挿することにより透析液流路
の途中に狭窄部を設け、該狭窄部の上流側と下流側とで
透析液に圧力差が生ずるようにし、透析濾過効率を飛躍
的に改良した透析器を提案した(特開平8−19203
1号公報)。ここでは、狭窄部形成部材を中空糸膜束の
外周部とハウジングの内面との間隙等に介挿する方法と
して、該間隙に部分的に樹脂を充填する方法および繊維
を中空糸膜束の外周部に巻き付けたり中空糸膜の間隙に
編み込む方法が示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術のさらなる改良を目的とするものであり、透析液流
路の一部に狭窄部を設けてなる中空糸膜型血液透析濾過
器において、製作が容易で透析濾過効率の極めて高い透
析濾過器を提供する。
【0006】また、本発明の他の目的は、中空糸膜束の
外周部に狭窄部形成部材を中空糸膜を損傷することなく
容易に装着する手段を提供することにある。本発明のさ
らに他の目的は、狭窄部形成部材を装着した中空糸膜束
を中空糸膜を損傷することなく容易にハウジングに挿入
する手段を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決すべく、透析液流路の一部に狭窄部を設けてなる中
空糸膜型血液透析濾過器についてさらなる鋭意研究を重
ねて本発明を完成したものである。
【0008】すなわち本発明は、円筒状のハウジング内
に中空糸膜束を有しかつ該中空糸膜束の外周部と該ハウ
ジングの内面との間隙に透析液膨潤性を有する狭窄部形
成部材を介挿することにより透析液流路の一部に狭窄部
を形成してなる中空糸膜型血液透析濾過器において、該
狭窄部形成部材が円筒状の形状を有しかつ実質的な乾燥
状態において該中空糸膜束外径以下の内径を有し該内径
と該中空糸膜束外径より大なる内径との間で径方向に伸
縮可能であることを特徴とする中空糸膜型血液透析濾過
器である。
【0009】本発明はまた、前記狭窄部形成部材は実質
的な乾燥状態において径方向の伸縮率が1.01〜2.
00である前記中空糸膜型血液透析濾過器である。
【0010】本発明はさらに、前記狭窄部形成部材は高
吸水性樹脂繊維の編物からなる前記中空糸膜型血液透析
濾過器である。
【0011】また、本発明は、前記中空糸膜型血液透析
濾過器の前記中空糸膜束の外周部に前記狭窄部形成部材
を装着するための治具であって、平滑な外表面を有し該
中空糸膜束の外径より大なる内径を有する円筒状の胴部
と該胴部の外径から該狭窄部形成部材の内径より小なる
外径へテーパー状をなす截頭円錐状の尖頭部とからなる
ことを特徴とする狭窄部形成部材装着治具である。
【0012】本発明はさらに、前記胴部と前記尖頭部は
分離可能であることを特徴とする前記狭窄部形成部材装
着治具である。
【0013】さらに、本発明は、前記中空糸膜型血液透
析濾過器の前記狭窄部形成部材が外周部に装着された前
記中空糸膜束を前記ハウジング内に挿入するための治具
であって、平滑な内表面を有し円筒状でテーパーを有し
該中空糸膜束の外周部に装着された該狭窄部形成部材の
外径より大なる内径を有することを特徴とする中空糸膜
束挿入治具である。
【0014】また、本発明は、円筒状のハウジング内に
中空糸膜束を有しかつ該中空糸膜束の外周部と該ハウジ
ングの内面との間隙に透析液膨潤性を有する狭窄部形成
部材を介挿することにより透析液流路の一部に狭窄部を
形成してなる中空糸膜型血液透析濾過器の製造方法にお
いて、(A)円筒状の形状を有しかつ実質的な乾燥状態
において該中空糸膜束外径以下の内径を有し該内径と該
中空糸膜束外径より大なる内径との間で径方向に伸縮可
能な狭窄部形成部材の内径を伸張させ、該狭窄部形成部
材を該中空糸膜束外周部の所定の位置に導入し、ついで
該狭窄部形成部材の内径を収縮復元させることにより該
狭窄部形成部材を該中空糸膜束外周部に装着する工程、
および(B)該狭窄部形成部材が外周部に装着された該
中空糸膜束を該ハウジング内に挿入する工程を含むこと
を特徴とする中空糸膜型血液透析濾過器の製造方法であ
る。
【0015】本発明はさらに、前記工程(A)におい
て、前記中空糸膜束の外周部を保護メッシュで被覆しつ
いで該狭窄部形成部材を導入することを特徴とする前記
中空糸膜型血液透析濾過器の製造方法である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しつつ
詳細に説明する。
【0017】図1は、本発明の中空糸膜型血液透析濾過
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と血液透析濾過器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。
【0018】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、血液透析濾過器1の血液流入口34に接続
されている。
【0019】また、返血ライン11Bは、チューブ15
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。
【0020】除水コントロール手段17は、一端が血液
透析濾過器1の透析液流入口36に接続されたチューブ
18と、一端が血液透析濾過器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、複式ボンプ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。
【0021】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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】次に、血液体外循環回路10の作用につい
て説明する。
【0025】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、一旦チャンバー
14に貯留されて除泡された後、血液流入口34より血
液透析濾過器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、一旦チャンバー
16に貯留されて除泡された後、患者に返血される。
【0026】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より血液透析濾過器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、除水ボンブ22を
所定の回転数で作動させると、血液透析濾過器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。
【0027】図2は、本発明の血液透析濾過器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、血液
透析濾過器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32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3
7が突出成形されている。
【0028】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。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】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
2 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31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。
【0032】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。
【0033】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、血液流
路6が形成されており、該血液流路6の両端は、それぞ
れ、前記血液流入室61および血液流出室62に連通し
ている。
【0034】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、透析液透析液流路
7が形成されている。すなわち、前記血液流路6と透析
液流路7とは、各中空糸膜41で隔てられている。透析
液流路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。
【0035】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、血液流路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、透析液流路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。
【0036】透析液流路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とで透析液流路
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。
【0037】図3は、血液流路6を流れる血液および透
析液流路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、血液流路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、透析液流路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、血液流路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、血液流路6の対応する部位におけ
る血液の圧力より低くなる。
【0038】従って、血液流路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。
【0039】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、単一の血液透
析濾過器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。
【0040】なお、この場合、血液透析濾過器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。
【0041】本発明においては、かかる狭窄部8は、中
空糸膜41の束4の外周部とハウジング3の筒状本体3
1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。
【0042】本発明で用いる狭窄部形成部材81は筒状
の形状を有し、実質的な乾燥状態において、内径は1〜
10cm、好ましくは2〜6cmであり、長さは0.5
〜8.0cm、好ましくは3〜6cmである。
【0043】狭窄部形成部材81は、中空糸膜を損傷す
ることなく血液透析濾過器1に容易に装着できるように
するため透析液膨潤性を有することが好ましい。したが
って、狭窄部形成部材81に用いる材料は、含透析液率
が10重量%以上、好ましくは10〜2600重量%、
とくに好ましくは50〜2000重量%のものであるこ
とが望ましい。このような材料としては、(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、イソブチレン−マレイン酸共重合体、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、
酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物、カ
ルボキシメチルセルロース、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等の高吸水性
樹脂材料が挙げられ、これらの中ではポリアクリル酸ソ
ーダ塩(鐘紡株式会社製BELLOASIS)およびア
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(東洋紡績株式会社製LANSEAL)が最
も好ましい。
【0044】また、該筒状の狭窄部形成部材81は、実
質的な乾燥状態において中空糸膜束4の外径以下の内径
を有し、該内径と中空糸膜束4の外径より大きい内径と
の間で径方向に伸縮可能であることが必要である。すな
わち、狭窄部形成部材81は、実質的な乾燥状態におけ
る通常時の内径に対する最大伸張時の内径で定義される
伸縮率が1.01〜2.00であることが好ましく、
1.05〜1.50がさらに好ましく、1.10〜1.
20が特に好ましい。狭窄部形成部材の該伸縮率が1.
01未満では中空糸膜4に装着しにくく、また2.00
を超えても装着性はそれ以上には改善されない。
【0045】筒状の狭窄部形成部材にこのような半径方
向の伸縮性を付与する手段としては、繊維状の前記高吸
収性樹脂を編み込んで編物とすることにより伸縮性を持
たせる方法、伸縮性繊維と高吸収性樹脂繊維を共に編み
込んで編物とすることにより伸縮性を持たせる方法等が
挙げられる。この場合、かかる伸縮性繊維としてはポリ
ウレタン(スパンデックス)、ポリエチレンテレフタレ
ートなどが挙げられる。これらの編物の編み方として
は、平編み、ゴム編み、パール編み、片あぜ編み、両面
編み、横糸挿入編み、ブレイド編み等が挙げられ、かか
る編み方により横編み生地状に編んで端部を縫製する
か、丸編み生地状に編み込むことにより筒状を形成させ
るものである。
【0046】本発明においては、狭窄部形成部材81
は、以下の工程により中空糸膜束4の外周部とハウジン
グ3の筒状本体31の内面との間隙へ介挿される。
【0047】(A)狭窄部形成部材81の内径を伸張さ
せ、狭窄部形成部材81を中空糸膜束4の外周部の所定
の位置に導入し、ついで狭窄部形成部材81の内径を収
縮復元させることにより狭窄部形成部材81を中空糸膜
束4の外周部に装着する工程 (B)狭窄部形成部材81が外周部に装着された中空糸
膜束4をハウジング3内に挿入する工程 図4は、本発明における狭窄部形成部材81を中空糸膜
束4の外周部に装着する工程(工程(A))の一実施態
様を示す概念図である。
【0048】かかる工程においては、狭窄部形成部材装
着治具9が用いられる。狭窄部形成部材装着治具9は、
胴部91と尖頭部92とからなり、胴部91は円筒状で
中空糸膜束4の外径より大きい内径を有し、尖頭部92
は截頭円錐状で胴部91の外径から狭窄部形成部材81
の内径より小さい外径へテーパー状をなしている。具体
的には胴部91の内径は1〜12cm、好ましくは2〜
6cmであり、厚みは0.05〜10mm、好ましくは
0.2〜0.8mmであり、長さは2〜20cm、好ま
しくは6〜15cmである。尖頭部92の先端外形は
0.5〜9cm、好ましくは1〜5cmであり、長さは
3〜15cmである。また、狭窄部形成部材装着治具9
は平滑な外表面を有しており、かかる材料としてはポリ
アセタール、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート、
ポリスチレン等の合成樹脂、ステンレス、アルミニウ
ム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、銅、
銅合金、チタン、チタン合金等の金属等が挙げられる。
【0049】工程(A)においては、まず、狭窄部形成
部材81の内径より小さい外径を有する狭窄部形成部材
装着治具9の尖頭部92の先端部を狭窄部形成部材81
の内腔に挿通し、中空糸膜束4の外径より大きい内径を
有する胴部91まで狭窄部形成部材81を移動させるこ
とにより狭窄部形成部材81の内径を中空糸膜束4の外
径より大きく伸張させる。次に、中空糸膜束4を狭窄部
形成部材装着治具9の胴部91の内腔に通し、狭窄部形
成部材81を中空糸膜束4の外周部の所定の位置まで移
動させ、狭窄部形成部材81の内径の伸張を解くことに
より内径を収縮復元させ中空糸膜束4の外周上に装着す
るものである。
【0050】図5は、本発明における狭窄部形成部材8
1を中空糸膜束4の外周部に装着する工程(工程
(A))の他の一実施態様を示す概念図である。該工程
においては、中空糸膜束4を狭窄部形成部材装着治具9
の内腔に挿通する前に、中空糸膜束4の外周部を保護メ
ッシュ100で被覆しついで狭窄部形成部材装着治具9
の内腔に挿通して狭窄部形成部材81を保護メッシュ1
00の上から装着したものであり、製造工程における中
空糸膜の損傷を効果的に防止することができる。かかる
保護メッシュ100の材料としては、ポリエステル、テ
トロン、ガラス繊維、レーヨン、キュプラ、アセテー
ト、酢化アセテート、ビニロン、ナイロン、ビニリデ
ン、アクリル、ポリウレタン(スパンデックス)、綿、
羊毛、絹、ポリ塩化ビニル、ポリ尿素、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどが挙げられるが、耐熱性、透水性等
の観点からポリエステルが最も好ましい。
【0051】また該工程では、図6に示すように、胴部
91と尖頭部92が分離可能に構成された狭窄部形成部
材装着治具9が使用されている。このような狭窄部形成
部材装着治具9を用いることにより、狭窄部形成部材装
着治具9の尖頭部92側から狭窄部形成部材81を挿通
し胴部91まで移動させた後尖頭部92を撤去すること
により、狭窄部形成部材81と同一方向から中空糸膜束
4を挿通することができるものであり、たとえば工程条
件により狭窄部形成部材装着治具9の胴部91側の端部
が固定端となっている場合等に便宜である。
【0052】図7は、本発明における狭窄部形成部材8
1を装着した中空糸膜束4をハウジング3に挿入する工
程(工程(B))の一実施態様を示す概念図である。該
工程は、狭窄部形成部材81が外周部に装着された中空
糸膜束4をハウジング3の内腔に挿入するものであり、
中空糸膜束4の挿入に際しては中空糸膜束挿入治具10
1が使用される。中空糸膜束挿入治具101は、図8に
示したように、円筒状でテーパーを有し中空糸膜束4の
外周部に装着された狭窄部形成部材81の外径より大な
る内径を有する。具体的には最大内径は2〜14cm、
好ましくは3〜6cmであり、最小内径は1.8〜12
cm、好ましくは2.8〜5.8cmであり、厚みは
0.05〜10mm、好ましくは0.2〜0.8mmで
あり、長さは3〜10cm、好ましくは5〜8cmであ
る。また、中空糸膜束挿入治具101は平滑な外表面を
有しており、かかる材料としては上述の狭窄部形成部材
装着治具9と同様のものが挙げられる。
【0053】該工程においては、異径ハウジング102
の大きい内径の側に中空糸膜束挿入治具101を装着
し、中空糸膜束挿入治具101に沿って狭窄部形成部材
81の装着された中空糸膜束4を異径ハウジング102
の内腔に挿入することにより、中空糸膜を損傷すること
なくかつ狭窄部形成部材81が中空糸膜束4からはずれ
ることなく異径ハウジング102内に挿入される。
【0054】なお、本発明の血液透析濾過器において
は、狭窄部8を形成するに当たっては、上述の狭窄部形
成部材81を介挿する方法に加え、さらに中空糸膜41
同士の間隙に高吸収性樹脂を充填する方法、高吸収性樹
脂繊維を束4の外周部に巻き付けたり中空糸膜41の間
隙に編み込む方法等を併用してもよい。中空糸膜41同
士の間隙に高吸収性樹脂を充填する場合、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。これらの場合において使用し得
る高吸収性樹脂および高吸収性樹脂繊維としては、上述
の狭窄部形成部材81に用いられるものと同様のものを
使用することができる。
【0055】しかして、本発明による血液透析濾過器に
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。狭窄部における充填率
が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り、
200%を越えると中空糸膜がつぶれてしまう可能性が
ある。
【0056】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、10〜120mmHg程度が好ましく、30〜
100mmHg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81の構成材料、配設密度、設置面積等を適宜調
整する。
【0057】透析液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は透析液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。
【0058】
【実施例】以下に、実施例をもって本発明をさらに詳細
に説明する。
【0059】[実施例1]外径270μmおよび内径2
00μmのポリスルフォン中空糸膜約10,000本の
束(有効膜面積1.5m2 )と狭窄部形成部材4g(幅
0.04m)を用意し、図6に示したと同様の狭窄部形
成部材装着治具を用いて中空糸膜束の中央部に狭窄部形
成部材を装着した。狭窄部形成部材としては、8,00
0デニールのアクリル酸ソーダ塩とポリエチレンテレフ
タレートスパン糸がブレイド編みで織り込まれて、半径
方向に伸縮可能に作製されたものを用いた。この中空糸
膜束を、透析液流入口および流出口付きのポリカーボネ
ート製のテーパーのついた異径ハウジング(有効長0.
235m、大内径0.0371m、小内径0.0352
m)に中空糸膜束挿入治具を用いて挿入した。
【0060】次に筒状ハウジング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。筒状のハウジングの両端部に、
それぞれ、血液流入口ポート付きカバーおよび血液流出
口ポート付きカバーを融着により、液密に固定して、血
液透析濾過器を得た。
【0061】[実施例2]実施例1と同様のポリスルフ
ォン中空糸膜の束にポリエステルメッシュ(70メッシ
ュ、線径120μm、オープニング243μm、開口率
45%、メッシュ厚み182μm)を巻き付けて、装着
治具を用いて中空糸膜の束の中央部に実施例1と同様の
狭窄部形成部材4g(0.04m幅)を装着した。この
中空糸膜の束を、透析液流入口および流出口付きのポリ
カーボネート製のテーパーのついた異径ハウジング(有
効長0.235m、大内径0.0371m、小内径0.
0352m)に中空糸膜束挿入治具を用いて挿入した。
その他は実施例1と同様にして血液透析濾過器を得た。
【0062】[比較例1]実施例1と同様のポリスルフ
ォン中空糸膜の束に実施例1と同じ狭窄部形成部材4g
を実施例1と同じ幅(0.04m)で巻き付けた。この
中空糸膜の束を中空糸膜束挿入治具を用いずに透析液流
入口および流出口付きのポリカーボネート製の異径ハウ
ジング(有効長0.235m、大内径0.0371m、
小内径0.0352m)に挿入した。その他は実施例1
と同様にして血液透析濾過器を得た。
【0063】[試験例1]実施例1〜2および比較例1
の血液透析濾過器を日本人工臓器学会で定める人工腎臓
性能評価基準をもとにして、チトクロームCによる透析
実験を行った。血液側の溶液には、チトクロームCの濃
度が10mg/dlになるように調整された透析液を用
いた。濾過流量は、15ml/minとした。結果を表
1に示す。実施例1〜2および試験例1において、クリ
アランスの大きな差が見られなかった。クリアランスC
Lの算出式を下式に示す。
【0064】CL=(QBi×CBi−QBo×CBo)/C
Bi (但し、記号のCはチトクロームC濃度[mg/d
l]、CLはクリアランス[ml/min]、Qは流量
[ml/min]を表し、添え字のBは血液側、iは入
口側、oは出口側を表す) [試験例2]実施例1〜2および比較例1の血液透析濾
過器を調整された牛血液(Ht30±3%、TP6.0
±1.0g/dl)を用いて、4時間循環し、生理食塩
水で5分間リンスしたときの残血本数を評価した。結果
を表1に示す。実施例1〜2は残血本数が少なく、中空
糸膜に損傷を与えにくいことが示唆される。
【0065】
【表1】
【0066】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の中空糸膜型血液
透析濾過器は、円筒状のハウジング内に中空糸膜束を有
しかつ該中空糸膜束の外周部と該ハウジングの内面との
間隙に透析液膨潤性を有する狭窄部形成部材を介挿する
ことにより透析液流路の一部に狭窄部を形成してなる中
空糸膜型血液透析濾過器において、円筒状の形状を有し
かつ実質的な乾燥状態において該中空糸膜束外径以下の
内径を有し該内径と該中空糸膜束外径より大なる内径と
の間で径方向に伸縮可能な該狭窄部形成部材を用いてい
るので、製作が容易で透析濾過効率の極めて高い透析濾
過器を得ることができる。
【0067】また、本発明の狭窄部形成部材装着治具
は、平滑な外表面を有し該中空糸膜束の外径より大なる
内径を有する円筒状の胴部と該胴部の外径から該狭窄部
形成部材の内径より小なる外径へテーパー状をなす截頭
円錐状の尖頭部とからなるので、中空糸膜束の外周部に
狭窄部形成部材を中空糸膜を損傷することなく容易に装
着することができる。さらに、該胴部と該尖頭部を分離
可能な構造とすることにより、当該治具に対し狭窄部形
成部材と中空糸膜束を同一方向から挿通することがで
き、製造ライン等の制約を受けることなく血液透析濾過
器を製造することができる。
【0068】さらに、本発明の中空糸膜束挿入治具は、
平滑な内表面を有し円筒状でテーパーを有し該中空糸膜
束の外周部に装着された該狭窄部形成部材の外径より大
なる内径を有するので、狭窄部形成部材を装着した中空
糸膜束を中空糸膜を損傷することなく容易にハウジング
に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の透析濾過器を含む血液体外循環回路の
一実施態様を示す回路構成図である。
【図2】本発明の血液透析濾過器の一実施態様を示す縦
断面図である。
【図3】血液透析濾過器内部の圧力分布を示すグラフで
ある。
【図4】本発明における狭窄部形成部材を中空糸膜束の
外周部に装着する工程(工程(A))の一実施態様を示
す概念図である。
【図5】本発明における狭窄部形成部材を中空糸膜束の
外周部に装着する工程(工程(A))の他の一実施態様
を示す概念図である。
【図6】本発明の狭窄部形成部材装着治具の一実施態様
を示す縦断面図である。
【図7】本発明における狭窄部形成部材81を装着した
中空糸膜束4をハウジング3に挿入する工程(工程
(B))の一実施態様を示す概念図である。
【図8】本発明の中空糸膜束挿入治具の一実施態様を示
す縦断面図である。
【符号の説明】
1 …血液透析濾過器 3 …ハウジング 31…円筒状本体 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 …中空糸膜束 41…中空糸膜 51、52…隔壁 6 …血液流路 61…血液流入室 62…血液流出室 7 …透析液流路 71…透析液上流側 72…透析液下流側 8 …狭窄部 81…狭窄部形成部材 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 9 …狭窄部形成部材装着治具 91…胴部 92…尖頭部 100…保護メッシュ 101…中空糸膜束挿入治具 102…異径ハウジング

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状のハウジング内に中空糸膜束を有
    しかつ該中空糸膜束の外周部と該ハウジングの内面との
    間隙に透析液膨潤性を有する狭窄部形成部材を介挿する
    ことにより透析液流路の一部に狭窄部を形成してなる中
    空糸膜型血液透析濾過器において、該狭窄部形成部材が
    円筒状の形状を有しかつ実質的な乾燥状態において該中
    空糸膜束外径以下の内径を有し該内径と該中空糸膜束外
    径より大なる内径との間で径方向に伸縮可能であること
    を特徴とする中空糸膜型血液透析濾過器。
  2. 【請求項2】 前記狭窄部形成部材は実質的な乾燥状態
    において径方向の伸縮率が1.01〜2.00である請
    求項1記載の中空糸膜型血液透析濾過器。
  3. 【請求項3】 前記狭窄部形成部材は高吸水性樹脂繊維
    の編物からなる請求項1または2記載の中空糸膜型血液
    透析濾過器。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3記載の中空糸膜型血液透析
    濾過器の前記中空糸膜束の外周部に前記狭窄部形成部材
    を装着するための治具であって、平滑な外表面を有し該
    中空糸膜束の外径より大なる内径を有する円筒状の胴部
    と該胴部の外径から該狭窄部形成部材の内径より小なる
    外径へテーパー状をなす截頭円錐状の尖頭部とからなる
    ことを特徴とする狭窄部形成部材装着治具。
  5. 【請求項5】 前記胴部と前記尖頭部は分離可能である
    ことを特徴とする請求項4記載の狭窄部形成部材装着治
    具。
  6. 【請求項6】 請求項1〜3記載の中空糸膜型血液透析
    濾過器の前記狭窄部形成部材が外周部に装着された前記
    中空糸膜束を前記ハウジング内に挿入するための治具で
    あって、平滑な内表面を有し円筒状でテーパーを有し該
    中空糸膜束の外周部に装着された該狭窄部形成部材の外
    径より大なる内径を有することを特徴とする中空糸膜束
    挿入治具。
  7. 【請求項7】 円筒状のハウジング内に中空糸膜束を有
    しかつ該中空糸膜束の外周部と該ハウジングの内面との
    間隙に透析液膨潤性を有する狭窄部形成部材を介挿する
    ことにより透析液流路の一部に狭窄部を形成してなる中
    空糸膜型血液透析濾過器の製造方法において、(A)円
    筒状の形状を有しかつ実質的な乾燥状態において該中空
    糸膜束外径以下の内径を有し該内径と該中空糸膜束外径
    より大なる内径との間で径方向に伸縮可能な狭窄部形成
    部材の内径を伸張させ、該狭窄部形成部材を該中空糸膜
    束外周部の所定の位置に導入し、ついで該狭窄部形成部
    材の内径を収縮復元させることにより該狭窄部形成部材
    を該中空糸膜束外周部に装着する工程、および(B)該
    狭窄部形成部材が外周部に装着された該中空糸膜束を該
    ハウジング内に挿入する工程を含むことを特徴とする中
    空糸膜型血液透析濾過器の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記工程(A)において、前記中空糸膜
    束の外周部を保護メッシュで被覆しついで該狭窄部形成
    部材を導入することを特徴とする請求項7記載の中空糸
    膜型血液透析濾過器の製造方法。
JP9169245A 1997-06-25 1997-06-25 中空糸膜型血液透析濾過器、狭窄部形成部材装着治具および中空糸膜束挿入治具ならびに中空糸膜型血液透析濾過器の製造方法 Pending JPH119684A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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