血液処理フィルター
【課題】濾過流速を制御し安定して高い白血球除去性能を発揮するとともに、回路の閉塞を抑制することができる血液処理フィルターを提供する。
【解決手段】血液処理フィルター１は、入口９ｅからの血液を内部空間Ｒに導入し、処理後の血液を出口１１ｅに接続される血液排出チューブに排出する可撓性容器３と、可撓性容器３に収納され内部空間Ｒを入口側空間Ｒ１と出口側空間Ｒ２とに仕切り、通過する血液を濾過し特定成分を除去するフィルター材５と、入口９ｅから内部空間Ｒへ流れる血液を通過させる入口流路９ｂを形成する入口ポート９ａと、血液排出チューブよりも変形し難い部材であり内部空間Ｒから出口１１ｅへ流れる血液を通過させる出口流路１１ｂを形成する出口ポート１１ａと、を備え、出口流路１１ｂの内部空間Ｒ側の端部における直径は、入口流路９ｂの内部空間Ｒ側の端部における直径よりも小さい。
【解決手段】血液処理フィルター１は、入口９ｅからの血液を内部空間Ｒに導入し、処理後の血液を出口１１ｅに接続される血液排出チューブに排出する可撓性容器３と、可撓性容器３に収納され内部空間Ｒを入口側空間Ｒ１と出口側空間Ｒ２とに仕切り、通過する血液を濾過し特定成分を除去するフィルター材５と、入口９ｅから内部空間Ｒへ流れる血液を通過させる入口流路９ｂを形成する入口ポート９ａと、血液排出チューブよりも変形し難い部材であり内部空間Ｒから出口１１ｅへ流れる血液を通過させる出口流路１１ｂを形成する出口ポート１１ａと、を備え、出口流路１１ｂの内部空間Ｒ側の端部における直径は、入口流路９ｂの内部空間Ｒ側の端部における直径よりも小さい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液処理フィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
輸血の分野において、血液製剤中に含まれている混入白血球を除去してから血液製剤を輸血する、いわゆる白血球除去輸血が普及している。これは、輸血に伴う頭痛、吐き気、悪寒、非溶血性発熱反応などの比較的軽微な副作用や、受血者に深刻な影響を及ぼすアロ抗原感作、ウィルス感染、輸血後GVHDなどの重篤な副作用が、主として輸血に用いられた血液製剤中に混入している白血球が原因で引き起こされることが明らかにされたためである。白血球除去方法には、いくつかの方法があるが、そのうちフィルター法（例えば下記特許文献１参照）は、白血球除去性能に優れていること、操作が簡便であること、及びコストが安いことなどの利点を有するため現在普及している。
【０００３】
フィルター法、すなわち血液処理フィルター（白血球除去フィルター）による血液製剤などの処理は、輸血操作を行う際にベッドサイドで行われることが多かったが、近年では白血球除去血液製剤の品質管理を徹底するために、各血液センターにおいて濾過が行われることが一般的である。通常、血液センターで血液処理フィルターを使用して血液を濾過する際は、濾過されるべき血液製剤が入った血液バッグをフィルターよりも２０ｃｍから１００ｃｍ高い位置に置き、重力の作用によって血液製剤を濾過することが一般的に行われている。
【０００４】
近年、保存前白血球除去率の増加に伴い、血液処理を行うフィルターの数は増加している。また、保存前に白血球除去を行う施設の統合が進み、１つの施設で処理する血液の数は非常に増えている。その一方、輸血に伴う副作用を防止するために、血液処理フィルターには、常に高い白血球除去性能を発揮することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３８８９０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際の濾過の際には重力により濾過を行うことが一般的で、濾過作業の際には血液センターごとに濾過高さが異なるため、濾過流速が異なる。ある血液センターにおいて濾過高さが高すぎる場合には、濾過流速が速すぎてフィルターの十分な白血球除去性能が発揮されない場合がありうる。従来、特許文献１に記載のように、フィルターの下流側に接続されるチューブに細径部分を設けることで流速制御をする方法が存在したが、細径部分を形成した特殊な管を利用しなければならず、生産性が低下する。また、チューブが軟質である場合には、滅菌時の加熱の際に、細径部分が閉塞し易いなどの問題が存在した。また、使用時に発生するチューブ内の陰圧により、細径部分が潰れて閉塞し易いとの問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、濾過流速を制御し安定して高い白血球除去性能を発揮するとともに、回路の閉塞を抑制することができる血液処理フィルター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】
【０００８】
本発明の血液処理フィルターは、入口から導入される血液を処理し出口から排出する血液処理フィルターであって、入口からの血液を内部空間に導入し、処理後の血液を出口に接続される血液排出チューブに排出するフィルター容器と、フィルター容器に収納され内部空間を入口側空間と出口側空間とに仕切り、通過する血液を濾過し特定成分を除去するフィルター材と、入口から内部空間へ流れる血液を通過させる血液導入路を形成する入口ポート部と、血液排出チューブよりも変形し難い部材であり、内部空間から出口へ流れる血液を通過させる血液導出路を形成する出口ポート部と、を備え、血液導出路の内部空間側の端部における直径は、血液導入路の内部空間側の端部における直径よりも小さいことを特徴とする。
【０００９】
この血液処理フィルターによれば、血液導出路の内部空間側の端部における直径を小さくすることで、血液の流路が細くなり、系全体の血液の流速が小さく抑えられる。よって、濾過流速が抑えられて、フィルター材による濾過性能を確保することができる。なお、系全体の血液の流速を抑えるためには、血液の流路の何れの箇所を細くしてもよいが、フィルター材よりも上流側の箇所を細くすれば、濾過前の血液中に混入する凝集物が流路に詰まる問題があり好ましくない。よって、フィルター材よりも下流側の箇所において凝集物除去後の血液の流路を細くすることが好ましい。更に、血液処理フィルターの出口に接続される血液排出チューブは、可撓性のものが用いられることが多い。従って、血液排出チューブの何れかの位置に細径部分を設けた場合、血液処理時においては、チューブ内の陰圧で細径部分の流路が潰れ、閉塞し易くなるという問題がある。また、滅菌処理時の加熱により血液排出チューブが変形し拡大することや収縮することがあるが、細径部分においては、流路径の変化が大きく回路が拡大した場合には流速制御効果が減ってしまい目的とする流速に制御できないことがあり、収縮した場合には流路の閉塞が起こり易くなる。
【００１０】
これに対し、本発明の血液処理フィルターによれば、血液排出チューブよりも変形し難い部材である出口ポート部において、血液導出路を細くするようにしているので、陰圧下でも血液導出路が潰れにくく、また、滅菌時の加熱による流路径の変化も小さく、上記の問題を抑えることができる。
【００１１】
大気と血液導出路内との圧力差がないときの、血液導出路の内部空間側の端部における断面積をＤ０とし、大気圧から血液導出路内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、血液導出路の内部空間側の端部における断面積をＤ１としたとき、
（Ｄ０−Ｄ１）／Ｄ０≦０．４ を満足することとしてもよい。
【００１２】
血液処理フィルターによる血液の処理中において、血液流路の内外に圧力差が生じる場合が考えられる。上記血液処理フィルターによれば、血液処理中の圧力差の下で流路断面積の変化（Ｄ０−Ｄ１）を、もとの流路断面積Ｄ０の０．４倍以下に抑えることができ、流路の閉塞を避けることができる。
【００１３】
また、大気圧から血液導出路内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、血液導出路の内部空間側の端部における断面積をＤ１としたとき、断面積Ｄ１は、２ｍｍ２以上であるようにしてもよい。
【００１４】
血液処理フィルターによる血液の処理中において、血液流路の内外に生じる圧力差は、最大でも０．０３ＭＰａ程度であると考えられる。従って、上記血液処理フィルターによれば、血液処理中の圧力差の下で、少なくとも２ｍｍ２の流路断面積を確保することができ、流路の閉塞を避けることができる。
【００１５】
また、本発明の血液処理フィルターでは、大気と血液導出路内との圧力差がないときの、血液導出路の内部空間側の端部における直径が、１〜２ｍｍであることとしてもよい。
【００１６】
また、具体的には、上記の血液排出チューブよりも変形し難い部材は、血液排出チューブよりも硬質の材料からなることとしてもよい。出口ポート部を、血液排出チューブよりも硬質の材料からなる部材とすることにより、血液排出チューブよりも変形し難い部材とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の血液処理フィルターによれば、濾過流速を制御し安定して高い白血球除去性能を発揮するとともに、回路の閉塞を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る血液処理フィルターを一部破断して示す平面図である。
【図２】図１のII-II断面図である。
【図３】図１の血液処理フィルターを備えた血液処理システムの概略を示す正面図である。
【図４】（ａ）は、図１の血液処理フィルターの入口ポート近傍を、（ｂ）は、その出口入口ポート近傍を、それぞれ拡大して示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る血液処理フィルターを示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、血液フィルターの出口流路について、流動方向に沿った断面の断面形状を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る血液処理フィルターの好適な実施形態について詳細に説明する。以下の各実施形態中で説明する白血球含有血液(以下、ろ過前血液と言う)とは、白血球と赤血球とを含有する血液であり、輸血を対象とする全血製剤、赤血球製剤などを指す。白血球含有血液中の白血球の混入数は、通常５×１０６個／単位以上であることが殆どである。濾過後の血液(以下、濾過後血液と言う)とは、白血球混入数が５×１０６個／単位未満にまで減じられた全血製剤、赤血球製剤などの血液を指す。
【００２０】
また、血液処理フィルターの外形は、矩形状、円盤状、長円盤状、楕円状などの様々態様を採用できるが、製造時の材料ロスを少なくするためには矩形状が好ましく、従って、以下の実施形態では矩形状を例に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
まず、図１、及び図２を参照して、第１実施形態に係る血液処理フィルター１について説明する。血液処理フィルター１は、血液の入口ポート９ａと出口ポート１１ａとを有する可撓性容器（フィルター容器）３と、可撓性容器３の内部を入口ポート９ａ側と出口ポート１１ａ側とに隔てるように配置したシート状の白血球除去フィルター材５（以下、「フィルター材５」と言う）と、を備えている。
【００２２】
可撓性容器３は、矩形扁平状の容器である。扁平状とは、厚みが薄くて面が広い形状を意図する。可撓性容器３は、矩形シート状の入口側容器９と、矩形シート状の出口側容器１１とを備えている。入口側容器９には、入口ポート９ａがシールされている。入口ポート９ａには、処理前の血液の入口９ｅと、入口９ｅからの血液を内部空間Ｒに通過させる入口流路（血液導入路）９ｂとが形成されている。また、出口側容器１１には、出口ポート１１ａがシールされている。出口ポート１１ａには、処理後の血液の出口１１ｅと、内部空間Ｒからの血液を出口１１ｅに通過させる出口流路（血液導出路）１１ｂとが形成されている。なお、シールするとは、液体の漏洩を防止できる程度に熱圧着や接着等によって固定することを意味する。
【００２３】
入口側容器９と出口側容器１１とは、矩形状のフィルター材５を挟むようにして重なり合っている。入口側容器９と出口側容器１１とは、フィルター材５の周縁に沿って、フィルター材５を挟みつけた状態でシールされている。フィルター材５の周縁に沿った帯状の接着領域はシール部１３である。シール部１３は入口ポート９ａを矩形環状に囲んでおり、シール部１３よりも内側の内部空間Ｒは血液が流動するろ過部になる。さらに、入口側容器９と出口側容器１１との外縁同士は、シール部１３を環状に囲むようにシールされている。
【００２４】
入口側容器９にシールされた入口ポート９ａは、シール部１３で囲まれた内側の領域に適宜に配置することができる。本実施形態に係る入口ポート９ａは、可撓性容器３の長手方向の一方の端部側、すなわち、血液処理フィルター１を血液処理のために立てた状態において上側に配置されている。入口ポート９ａには、血液が流動する入口側回路１０２（図３参照）を形成した際に処理前の血液を受け入れる入口流路９ｂが形成されている。入口流路９ｂの内部空間Ｒ側の端部口９ｆが、入口側容器９に形成された開口に位置合わせされることで、内部空間Ｒが入口流路９ｂを通じて外部に連通されている。
【００２５】
出口側容器１１にシールされた出口ポート１１ａは、シール部１３で囲まれた内側の領域に適宜に配置することができる。本実施形態に係る出口ポート１１ａは、可撓性容器３の長手方向の他方の端部側、すなわち、血液処理フィルター１を血液処理のために立てた状態において下側に配置されている。出口ポート１１ａには、血液が流動する出口側回路１０４（図３参照）を形成した際に、フィルター材５で処理された血液を排出する出口流路１１ｂが形成されている。出口流路１１ｂの内部空間Ｒ側の端部口１１ｆが、出口側容器１１に形成された開口に位置合わせされることで、内部空間Ｒ出口流路１１ｂを通じて外部に連通されている。
【００２６】
内部空間Ｒは、フィルター材５によって、入口側空間Ｒ１と出口側空間Ｒ２とに仕切られている。入口９ｅから導入される血液は、入口流路９ｂを通じて入口側空間Ｒ１に導入され、フィルター材５を通過して出口側空間Ｒ２に移動し、出口流路１１ｂを通じて出口１１ｅから排出される。血液がフィルター材５を通過する際に、血液中の白血球が濾過され除去されるので、出口１１ｅからは、白血球成分がほぼ取り除かれた血液が得られる。
【００２７】
次に、血液処理フィルター１を構成する各要素の材料や形状などの各態様について説明する。
【００２８】
上述のように可撓性容器３は、入口側容器９及び出口側容器１１によって形成される。可撓性容器３に用いる可撓性樹脂は、滅菌のための高圧蒸気や電子線の透過性が良好であること、さらには、遠心時の負荷に耐える強靭性を有するという点で、軟質ポリ塩化ビニルや、ポリオレフィンまたはこれらを主成分とする熱可塑性エラストマーなどが好適に使用される。
【００２９】
フィルター材５としては、メルトブロー法などによって製造された不織布等の繊維構造物や、連続した細孔を有する多孔質体（スポンジ状構造物）、多孔膜などからなる白血球除去フィルター材が挙げられる。白血球除去フィルター材を形成する基材が繊維構造物である場合、その素材としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリトリフルオロエチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリスチレンなどが挙げられる。さらに、繊維構造物を基材とする場合、ほぼ均一な繊維径を有する繊維からなる基材であっても良いし、国際公開第９７／２３２２６６号パンフレットに開示されているような、繊維径の異なる、複数種の繊維が混繊された形態の基材であっても良い。濾過後血液に混入する白血球数を５×１０６個／単位以下にまで減じるには、白血球除去フィルター材を形成する基材繊維の平均繊維径が３．０μｍ以下であるものが好ましく、特に望ましくは０．９〜２．５μｍである。
【００３０】
白血球除去フィルター材を構成する基材が多孔質体あるいは多孔膜である場合、その素材としては、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、セルロースアセテート、ポリビニルホルマール、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリウレタンなど何れの素材であってもよい。濾過後血液に混入する白血球数を５×１０６個／単位以下にまで減じるには、多孔質体あるいは多孔膜の平均孔径は２μｍ以上で、且つ１０μｍ未満であるものが望ましい。
【００３１】
また、白血球除去フィルター材は基材そのものから構成しても良いし、その表面を化学的あるいは物理的に改質したものでも良く、何れの白血球除去フィルター材も白血球除去に寄与しているシート状のフィルター材５に含まれる。白血球除去フィルター材は、繊維構造物、多孔質体あるいは多孔膜を単層で用いても良いし、複数層組み合わせて用いても良い。
【００３２】
白血球除去フィルター材のカット方法は、刃による切断、超音波カッターによる切断、レーザーによる切断等ある。
【００３３】
入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａは、後述の導管１０２ａ，１０４ａよりも変形し難い部材である。
【００３４】
「変形し難い部材」とは、外力による変形量が小さい部材であることをいい、例えば、入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａが、導管１０２ａ，１０４ａよりも硬質の材料からなることにより、変形量が小さくなる場合を含む。「硬質の材料からなる」とは、入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａの材料が、例えば、導管１０２ａ，１０４ａの材料と同じく「塩化ビニル」と呼ばれるものであっても、分子量や含有される可塑剤の量の相違によって物性が異なり、導管１０２ａ，１０４ａの材料と比べて硬い物性を示す場合も含む。また、上記の「外力」には、例えば、中空部の圧力と大気圧との圧力差によって発生する外力が含まれる。
【００３５】
また、「変形し難い部材」とは、例えば、入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａが、導管１０２ａ，１０４ａと同素材であっても、導管１０２ａ，１０４ａよりも肉厚であることにより、変形量が小さくなる場合も含む。
【００３６】
本実施形態においては、入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａは、軟質の樹脂成形体であり、入口ポート９ａおよび出口ポート１１ａの材料としては、例えば塩化ビニル等が好適に使用される。入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａは、接続される後述の導管１０２ａ，１０４ａと同じ素材であっても、樹脂成形品であるため、一定以上の厚みを持たせることができ、導管１０２ａ，１０４ａよりも硬く、外力によって変形し難くすることができる。
【００３７】
次に、第１実施形態に係る血液処理フィルター１を備えて構成される血液処理システム１００、及び血液処理フィルター１の使用状態について図３を参照して説明する。図３は血液処理システムの概略を示す正面図である。
【００３８】
血液処理フィルター１は、重力落差を利用した濾過に使用することができる。例えば、血液処理フィルター１を適用した血液処理システム１００は、採血後の血液を入れた貯留バッグ１０１と、血液処理フィルター１と、濾過後の血液をためる回収バッグ１０３と、を備える。貯留バッグ１０１と血液処理フィルター１の入口ポート９ａとは、血液チューブなどの導管１０２ａによって互いに接続され、回収バッグ１０３と血液処理フィルター１の出口ポート１１ａとは、血液チューブなどの導管１０４ａによって互いに接続されている。
【００３９】
更に、上流側の導管１０２ａには、流路を開閉するローラークランプなどの開閉手段１０２ｂやチャンバー１０２ｃなどが取り付けられており、導管１０２ａ、開閉手段１０２ｂ、及びチャンバー１０２ｃなどによって入口側回路１０２が形成される。また、下流側の導管（血液排出チューブ）１０４ａなどによって出口側回路１０４が形成される。
【００４０】
導管１０２ａは血液処理フィルター１の入口９ｅに挿入され、導管１０４ａは血液処理フィルター１の出口１１ｅに挿入される。導管１０２ａ，１０４ａは、可撓性を有することが好ましいので、導管１０２ａ，１０４ａとしては、塩化ビニル等を材料とするチューブが好適に使用される。
【００４１】
そして、採血後の血液を入れた貯留バッグ１０１は血液処理フィルター１よりも、例えば５０ｃｍ程度高い位置に設置され、濾過後の血液をためる回収バッグ１０３は血液処理フィルター１よりも、例えば１００ｃｍ程度低い位置に設置されている。血液処理システム１００の流路を開放することで血液の濾過処理が行われる。以下、貯留バッグ１０１と回収バッグ１０３との高低差を「濾過高さ」と言う。
【００４２】
この種の血液濾過処理では、濾過高さによって濾過流速が異なる。そして、濾過高さが高すぎる場合には、濾過流速が速すぎることにより、フィルターの十分な白血球除去性能が発揮されない場合がありうる。そこで、濾過高さをある程度高くし過ぎた場合にも、十分な白血球除去性能を確保できるように、濾過流速を低く抑える必要がある。
【００４３】
そこで、血液処理フィルター１では、出口流路１１ｂに細径部分を設けることで、血液処理システム１００全体の血液流速を低く抑え、濾過流速を意図的に低く抑えることとしている。
【００４４】
具体的には、図４（ａ）に示すように、入口流路９ｂにおける内部空間Ｒ側の端部口９ｆの直径をφinとし、図４（ｂ）に示すように、出口流路１１ｂにおける内部空間Ｒ側の端部口１１ｆの直径をφoutとすれば、血液処理フィルター１では、直径φoutを意図して小さくする構成が採用され、φoutがφinよりも小さくされている。
【００４５】
この構成によれば、端部口１１ｆの直径φoutを小さくすることで、血液流路が細くなり、血液処理システム１００全体の血液の流速が小さく抑えられる。よって、濾過流速が抑えられ、その結果、濾過高さが高すぎる場合においても、フィルター材５による白血球除去性能を確保することができる。より具体的には、大気と出口流路１１ｂ内との圧力差がない状態における、端部口１１ｆの直径φoutを、１〜２ｍｍとすることが好ましい。
【００４６】
なお、血液処理システム１００全体の血液の流速を抑えるためには、系内の血液流路の何れの箇所を細くしてもよいので、例えば、導管１０２ａ，１０４ａや入口流路９ｂに細径部分を設けることも考えられる。ところが、フィルター材５よりも上流側の箇所を細くすれば、濾過前の血液中に混入する凝集物が流路に詰まる問題があり好ましくない。よって、導管１０２ａや、入口流路９ｂに細径部分を設けることは好ましくない。
【００４７】
また、濾過処理中において、フィルター材５よりも下流側の血液流路内には、フィルター材５の濾過抵抗や血液処理フィルター１と回収バッグ１０３との落差に起因して陰圧が発生する。そして、導管１０４ａは、前述のとおり可撓性のものが用いられることが多い。
従って、導管１０４ａの何れかの位置に細径部分を設けた場合には、濾過処理時に、チューブ内の陰圧により細径部分の血液流路が潰れ、閉塞し易くなるという問題がある。
【００４８】
また、血液処理システム１００には、使用前（製造時）に、加熱による滅菌処理が施される。加熱によって、導管１０４ａはある程度収縮するが、導管１０４ａに細径部分を設けた場合には、当該細径部分の流路の収縮により、血液流路の閉塞が起こり易い。以上のように、導管１０４ａの何れかの位置に細径部分を設けることは、血液流路閉塞の原因となりやすいので、好ましくない。
【００４９】
これに対し、血液処理フィルター１によれば、導管１０４ａよりも変形し難い出口ポート１１ａに形成された出口流路１１ｂに細径部分を設けるので、陰圧下でも当該細径部分が潰れにくく、また、滅菌時の加熱による流路径の変化も小さく、その結果、血液流路の閉塞が発生する可能性も低く抑えられる。
【００５０】
なお、血液流路に発生する陰圧に起因して、出口流路１１ｂもある程度は押し潰され端部口１１ｆの面積もある程度は小さくなる。しかしながら、端部口１１ｆにあっては、大気圧との圧力差に抵抗して、所定以上の流路断面積を確保することが要求される。
【００５１】
そこで、この観点から、大気と出口流路１１ｂ内との圧力差がないときの、端部口１１ｆの断面積をＤ０とし、大気圧から出口流路１１ｂの圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、端部口１１ｆの断面積をＤ１としたとき、
（Ｄ０−Ｄ１）／Ｄ０≦０．４ を満足することが好ましい。
【００５２】
この構成によれば、血液処理中の圧力差の下で端部口１１ｆの断面積の変化（Ｄ０−Ｄ１）を、もとの端部口１１ｆの断面積Ｄ０の０．４倍以下に抑えることができ、血液流路の閉塞を避けることができる。
【００５３】
また、大気から出口流路１１ｂ内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、端部口１１ｆの断面積をＤ１は、２ｍｍ２以上であるようにすることが好ましい。
【００５４】
この種の血液処理フィルターによる血液の処理中において、血液流路の内外に生じる圧力差は、最大でも０．０３ＭＰａ程度であると考えられる。従って、上記の構成によれば、血液処理中の圧力差の下で、少なくとも２ｍｍ２の流路断面積を確保することができ、流路の閉塞を避けることができる。なお、このような仕様は、出口ポート１１ａの材料、出口流路１１ｂを囲む樹脂の厚さ、出口ポート１１ａの断面形状等を適宜設計することにより容易に実現可能である。
【００５５】
（第２実施形態）
続いて、図５を参照して、第２実施形態に係る血液処理フィルター２０１について説明する。なお、血液処理フィルター２０１において、血液処理フィルター１と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付すこととし、重複する説明を省略する。
【００５６】
血液処理フィルター２０１は、血液処理フィルター１の可撓性容器３に代えて硬質容器（フィルター容器）２０３を備えている。硬質容器２０３の狭持部２０４は、フィルター材５の周縁部を狭持して、血液を透過させないシール部１３を形成する。矩形環状のシール部１３に囲まれた領域が内部空間Ｒとなる。狭持部２０４は、硬質容器２０３の一部分として一体に形成されている。
【００５７】
硬質容器２０３の材料としては、濾過処理時の変形を極めて小さくするように、ポリカーボネート、スチレンブタジエン共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン等の硬質の樹脂が好適に使用される。
【００５８】
硬質容器２０３の本体から上方に突出するように、入口ポート２０９ａが設けられている。入口ポート２０９ａには、処理前の血液の入口２０９ｅと、入口２０９ｅからの血液を内部空間Ｒに通過させる入口流路（血液導入路）２０９ｂとが形成されている。同様に、硬質容器２０３の本体から下方に突出するように、出口ポート２１１ａが設けられている。出口ポート２１１ａには、処理後の血液の出口２１１ｅと、内部空間Ｒからの血液を出口２１１ｅに通過させる出口流路（血液導出路）２１１ｂとが形成されている。入口ポート２０９ａと出口ポート２１１ａとは、硬質容器２０３の一部分として一体に形成されている。入口２０９ｅに導管１０２ａが、出口２１１ｅに導管１０４ａがそれぞれ接続されることで、血液処理フィルター２０１は、血液処理システム１００（図３）における血液処理フィルター１に代えて使用することができる。
【００５９】
出口流路２１１ｂにおける内部空間Ｒ側の端部口２１１ｆの直径φoutは、入口流路２０９ｂにおける内部空間Ｒ側の端部口２０９ｆの直径φinよりも小さくされている。血液処理フィルター２０１では、出口流路２１１ｂの径を細くすることで、血液処理システム１００全体の血液流速を低く抑え、濾過流速を意図的に低く抑えることとしている。よって、この血液処理フィルター２０１は、前述の血液処理フィルター１と同様の作用効果を奏する。なお、入口流路２０９ｂとは、入口２０９ｅの近傍で血液の流路を成す部分のうち円形断面をなす部分をいい、出口流路２１１ｂとは、出口２１１ｅの近傍で血液の流路を成す部分のうち円形断面をなす部分をいう。
【００６０】
本発明は、上述の第１及び第２実施形態には限定されない。実施形態の血液処理フィルター１，２０１においては、出口流路１１ｂ，２１１ｂが流路に沿って一様の径を有するようにしているが、本発明では、端部口１１ｆ，２１１ｆの直径φoutが、φinよりも小さいとの条件さえ満たせば出口流路１１ｂ，２１１ｂの流路径は一様でなくてもよい。すなわち、図６（ａ）〜（ｅ）に、流動方向に沿った出口流路１１ｂ，２１１ｂの断面形状を模式的に種々示しているが、本発明の血液処理フィルターにおける出口流路は、何れの断面形状であってもよい。例えば、図６（ａ）の形状のように、端部口１１ｆ，２１１ｆの直径φoutのみを直径φinよりも小さくすれば、その下流側を大径にしてもよい。
【００６１】
（実施例）
続いて、本発明者らが行った試験について説明する。前述の血液処理フィルター１とほぼ同等の構成を有する５種類の血液処理フィルターを、表１に示すとおり準備した。各フィルターの入口９ｅに導管１０２ａを接続し、出口１１ｅに導管１０４ａを接続した。各フィルターにより、室温血と冷蔵血とを濾過する試験を行った。
【００６２】
実施例のフィルターは、上述の血液処理フィルター１の構成を有しており、φoutをφinよりも小さくしている。すなわち、実施例１のフィルターでは、出口流路１１ｂに血液流路の細径部分を設けた。
【００６３】
比較例１のフィルターは、φoutをφinと同じにし、それ以外は実施例のフィルターと同じ構成とした。すなわち、比較例１のフィルターには、血液流路の細径部分がない。
【００６４】
比較例２のフィルターは、φinをφoutよりも小さくし、それ以外は実施例のフィルターと同じ構成とした。すなわち、比較例２のフィルターでは、入口流路９ｂに血液流路の細径部分を設けた。
【００６５】
比較例３のフィルターは、φoutをφinと同じにした上でφtoutを実施例よりも小さくし、それ以外は実施例のフィルターと同じ構成とした。φtoutとは、図４（ｂ）に示すように、導管１０４ａの流路径である。すなわち、比較例３のフィルターでは、出口側の導管１０４ａに血液流路の細径部分を設けた。
【００６６】
比較例４のフィルターは、φoutをφinと同じにした上でφtinを実施例よりも小さくし、それ以外は実施例のフィルターと同じ構成とした。φtinとは、図４（ａ）に示すように、導管１０２ａの流路径である。すなわち、比較例４のフィルターでは、入口側の導管１０４ａに血液流路の細径部分を設けた。
【００６７】
【表１】
【００６８】
（結果の考察）
室温血を処理する場合には、実施例及び比較例１〜４のフィルターすべてについて、２０分以下といった実用的な処理時間を達成することができた。表に示すように、細径部分がない比較例１のフィルターは、室温血を用いた場合に、白血球除去性能が劣っている。すなわち、白血球除去性能は、-log４以上の値が望まれるが、比較例１のフィルターではこれを達成できなかった。これは、濾過流速が速いことによるものと考えられる。
【００６９】
入口流路９ｂに細径部分を設けた比較例２のフィルターは、冷蔵血を用いた場合に、途中で濾過がストップしてしまった。これは、処理前の血液に含まれる凝集物が入口流路９ｂの細径部分に詰まったことによるものと考えられる。
【００７０】
出口側の導管１０４ａに細径部分を設けた比較例３のフィルターは、n3の試験を行った結果、１つのサンプルで滅菌により回路径が拡大してしまい、流速が速くなり、処理時間が10.9分、白血球除去能が3.9となり、白血球除去能が低下してしまった。
【００７１】
入口側の導管１０２ａに細径部分を設けた比較例４のフィルターは、冷蔵血を用いた場合に、途中で濾過がストップしてしまった。これは、処理前の血液に含まれる凝集物が導管１０２ａの細径部分に詰まったことによるものと考えられる。また、比較例４のフィルターは、n3の試験を行った結果、１つのサンプルで滅菌により回路径が拡大してしまい、流速が速くなり、処理時間が10.4分、白血球除去能が3.7となり、白血球除去能が低下してしまった。
【００７２】
これらに対し、出口流路１１ｂの端部口１１ｆに細径部分を設けた実施例のフィルターは、白血球除去性能も良好であり、血液流路の閉塞も発生しなかった。
【００７３】
以上より、端部口１１ｆを細径部分として設定した血液処理フィルター１によれば、濾過流速を制御し安定して高い白血球除去性能を発揮するとともに、回路の閉塞を抑制することができることが確認された。
【符号の説明】
【００７４】
１…血液処理フィルター、３…可撓性容器（フィルター容器）、５…フィルター材、９…入口ポート、９ｂ…入口流路（血液導入路）、９ｅ…入口、９ｆ…端部口（血液導入路の内部空間側の端部）、１１…出口ポート、１１ｂ…出口流路（血液導出路）、１１ｅ…出口、１１ｆ…端部口（血液導出路の内部空間側の端部）、１０４ａ…導管（血液排出チューブ）、２０１…血液処理フィルター、２０３…硬質容器（フィルター容器）、２０９…入口ポート、２０９ｂ…入口流路（血液導入路）、２０９ｅ…入口、２０９ｆ…端部口（血液導入路の内部空間側の端部）、２１１…出口ポート、２１１ｂ…出口流路（血液導出路）、２１１ｅ…出口、２１１ｆ…端部口（血液導出路の内部空間側の端部）、Ｒ…内部空間、Ｒ１…入口側空間、Ｒ２…出口側空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液処理フィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
輸血の分野において、血液製剤中に含まれている混入白血球を除去してから血液製剤を輸血する、いわゆる白血球除去輸血が普及している。これは、輸血に伴う頭痛、吐き気、悪寒、非溶血性発熱反応などの比較的軽微な副作用や、受血者に深刻な影響を及ぼすアロ抗原感作、ウィルス感染、輸血後GVHDなどの重篤な副作用が、主として輸血に用いられた血液製剤中に混入している白血球が原因で引き起こされることが明らかにされたためである。白血球除去方法には、いくつかの方法があるが、そのうちフィルター法（例えば下記特許文献１参照）は、白血球除去性能に優れていること、操作が簡便であること、及びコストが安いことなどの利点を有するため現在普及している。
【０００３】
フィルター法、すなわち血液処理フィルター（白血球除去フィルター）による血液製剤などの処理は、輸血操作を行う際にベッドサイドで行われることが多かったが、近年では白血球除去血液製剤の品質管理を徹底するために、各血液センターにおいて濾過が行われることが一般的である。通常、血液センターで血液処理フィルターを使用して血液を濾過する際は、濾過されるべき血液製剤が入った血液バッグをフィルターよりも２０ｃｍから１００ｃｍ高い位置に置き、重力の作用によって血液製剤を濾過することが一般的に行われている。
【０００４】
近年、保存前白血球除去率の増加に伴い、血液処理を行うフィルターの数は増加している。また、保存前に白血球除去を行う施設の統合が進み、１つの施設で処理する血液の数は非常に増えている。その一方、輸血に伴う副作用を防止するために、血液処理フィルターには、常に高い白血球除去性能を発揮することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３８８９０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際の濾過の際には重力により濾過を行うことが一般的で、濾過作業の際には血液センターごとに濾過高さが異なるため、濾過流速が異なる。ある血液センターにおいて濾過高さが高すぎる場合には、濾過流速が速すぎてフィルターの十分な白血球除去性能が発揮されない場合がありうる。従来、特許文献１に記載のように、フィルターの下流側に接続されるチューブに細径部分を設けることで流速制御をする方法が存在したが、細径部分を形成した特殊な管を利用しなければならず、生産性が低下する。また、チューブが軟質である場合には、滅菌時の加熱の際に、細径部分が閉塞し易いなどの問題が存在した。また、使用時に発生するチューブ内の陰圧により、細径部分が潰れて閉塞し易いとの問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、濾過流速を制御し安定して高い白血球除去性能を発揮するとともに、回路の閉塞を抑制することができる血液処理フィルター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】
【０００８】
本発明の血液処理フィルターは、入口から導入される血液を処理し出口から排出する血液処理フィルターであって、入口からの血液を内部空間に導入し、処理後の血液を出口に接続される血液排出チューブに排出するフィルター容器と、フィルター容器に収納され内部空間を入口側空間と出口側空間とに仕切り、通過する血液を濾過し特定成分を除去するフィルター材と、入口から内部空間へ流れる血液を通過させる血液導入路を形成する入口ポート部と、血液排出チューブよりも変形し難い部材であり、内部空間から出口へ流れる血液を通過させる血液導出路を形成する出口ポート部と、を備え、血液導出路の内部空間側の端部における直径は、血液導入路の内部空間側の端部における直径よりも小さいことを特徴とする。
【０００９】
この血液処理フィルターによれば、血液導出路の内部空間側の端部における直径を小さくすることで、血液の流路が細くなり、系全体の血液の流速が小さく抑えられる。よって、濾過流速が抑えられて、フィルター材による濾過性能を確保することができる。なお、系全体の血液の流速を抑えるためには、血液の流路の何れの箇所を細くしてもよいが、フィルター材よりも上流側の箇所を細くすれば、濾過前の血液中に混入する凝集物が流路に詰まる問題があり好ましくない。よって、フィルター材よりも下流側の箇所において凝集物除去後の血液の流路を細くすることが好ましい。更に、血液処理フィルターの出口に接続される血液排出チューブは、可撓性のものが用いられることが多い。従って、血液排出チューブの何れかの位置に細径部分を設けた場合、血液処理時においては、チューブ内の陰圧で細径部分の流路が潰れ、閉塞し易くなるという問題がある。また、滅菌処理時の加熱により血液排出チューブが変形し拡大することや収縮することがあるが、細径部分においては、流路径の変化が大きく回路が拡大した場合には流速制御効果が減ってしまい目的とする流速に制御できないことがあり、収縮した場合には流路の閉塞が起こり易くなる。
【００１０】
これに対し、本発明の血液処理フィルターによれば、血液排出チューブよりも変形し難い部材である出口ポート部において、血液導出路を細くするようにしているので、陰圧下でも血液導出路が潰れにくく、また、滅菌時の加熱による流路径の変化も小さく、上記の問題を抑えることができる。
【００１１】
大気と血液導出路内との圧力差がないときの、血液導出路の内部空間側の端部における断面積をＤ０とし、大気圧から血液導出路内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、血液導出路の内部空間側の端部における断面積をＤ１としたとき、
（Ｄ０−Ｄ１）／Ｄ０≦０．４ を満足することとしてもよい。
【００１２】
血液処理フィルターによる血液の処理中において、血液流路の内外に圧力差が生じる場合が考えられる。上記血液処理フィルターによれば、血液処理中の圧力差の下で流路断面積の変化（Ｄ０−Ｄ１）を、もとの流路断面積Ｄ０の０．４倍以下に抑えることができ、流路の閉塞を避けることができる。
【００１３】
また、大気圧から血液導出路内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、血液導出路の内部空間側の端部における断面積をＤ１としたとき、断面積Ｄ１は、２ｍｍ２以上であるようにしてもよい。
【００１４】
血液処理フィルターによる血液の処理中において、血液流路の内外に生じる圧力差は、最大でも０．０３ＭＰａ程度であると考えられる。従って、上記血液処理フィルターによれば、血液処理中の圧力差の下で、少なくとも２ｍｍ２の流路断面積を確保することができ、流路の閉塞を避けることができる。
【００１５】
また、本発明の血液処理フィルターでは、大気と血液導出路内との圧力差がないときの、血液導出路の内部空間側の端部における直径が、１〜２ｍｍであることとしてもよい。
【００１６】
また、具体的には、上記の血液排出チューブよりも変形し難い部材は、血液排出チューブよりも硬質の材料からなることとしてもよい。出口ポート部を、血液排出チューブよりも硬質の材料からなる部材とすることにより、血液排出チューブよりも変形し難い部材とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の血液処理フィルターによれば、濾過流速を制御し安定して高い白血球除去性能を発揮するとともに、回路の閉塞を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る血液処理フィルターを一部破断して示す平面図である。
【図２】図１のII-II断面図である。
【図３】図１の血液処理フィルターを備えた血液処理システムの概略を示す正面図である。
【図４】（ａ）は、図１の血液処理フィルターの入口ポート近傍を、（ｂ）は、その出口入口ポート近傍を、それぞれ拡大して示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る血液処理フィルターを示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、血液フィルターの出口流路について、流動方向に沿った断面の断面形状を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る血液処理フィルターの好適な実施形態について詳細に説明する。以下の各実施形態中で説明する白血球含有血液(以下、ろ過前血液と言う)とは、白血球と赤血球とを含有する血液であり、輸血を対象とする全血製剤、赤血球製剤などを指す。白血球含有血液中の白血球の混入数は、通常５×１０６個／単位以上であることが殆どである。濾過後の血液(以下、濾過後血液と言う)とは、白血球混入数が５×１０６個／単位未満にまで減じられた全血製剤、赤血球製剤などの血液を指す。
【００２０】
また、血液処理フィルターの外形は、矩形状、円盤状、長円盤状、楕円状などの様々態様を採用できるが、製造時の材料ロスを少なくするためには矩形状が好ましく、従って、以下の実施形態では矩形状を例に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
まず、図１、及び図２を参照して、第１実施形態に係る血液処理フィルター１について説明する。血液処理フィルター１は、血液の入口ポート９ａと出口ポート１１ａとを有する可撓性容器（フィルター容器）３と、可撓性容器３の内部を入口ポート９ａ側と出口ポート１１ａ側とに隔てるように配置したシート状の白血球除去フィルター材５（以下、「フィルター材５」と言う）と、を備えている。
【００２２】
可撓性容器３は、矩形扁平状の容器である。扁平状とは、厚みが薄くて面が広い形状を意図する。可撓性容器３は、矩形シート状の入口側容器９と、矩形シート状の出口側容器１１とを備えている。入口側容器９には、入口ポート９ａがシールされている。入口ポート９ａには、処理前の血液の入口９ｅと、入口９ｅからの血液を内部空間Ｒに通過させる入口流路（血液導入路）９ｂとが形成されている。また、出口側容器１１には、出口ポート１１ａがシールされている。出口ポート１１ａには、処理後の血液の出口１１ｅと、内部空間Ｒからの血液を出口１１ｅに通過させる出口流路（血液導出路）１１ｂとが形成されている。なお、シールするとは、液体の漏洩を防止できる程度に熱圧着や接着等によって固定することを意味する。
【００２３】
入口側容器９と出口側容器１１とは、矩形状のフィルター材５を挟むようにして重なり合っている。入口側容器９と出口側容器１１とは、フィルター材５の周縁に沿って、フィルター材５を挟みつけた状態でシールされている。フィルター材５の周縁に沿った帯状の接着領域はシール部１３である。シール部１３は入口ポート９ａを矩形環状に囲んでおり、シール部１３よりも内側の内部空間Ｒは血液が流動するろ過部になる。さらに、入口側容器９と出口側容器１１との外縁同士は、シール部１３を環状に囲むようにシールされている。
【００２４】
入口側容器９にシールされた入口ポート９ａは、シール部１３で囲まれた内側の領域に適宜に配置することができる。本実施形態に係る入口ポート９ａは、可撓性容器３の長手方向の一方の端部側、すなわち、血液処理フィルター１を血液処理のために立てた状態において上側に配置されている。入口ポート９ａには、血液が流動する入口側回路１０２（図３参照）を形成した際に処理前の血液を受け入れる入口流路９ｂが形成されている。入口流路９ｂの内部空間Ｒ側の端部口９ｆが、入口側容器９に形成された開口に位置合わせされることで、内部空間Ｒが入口流路９ｂを通じて外部に連通されている。
【００２５】
出口側容器１１にシールされた出口ポート１１ａは、シール部１３で囲まれた内側の領域に適宜に配置することができる。本実施形態に係る出口ポート１１ａは、可撓性容器３の長手方向の他方の端部側、すなわち、血液処理フィルター１を血液処理のために立てた状態において下側に配置されている。出口ポート１１ａには、血液が流動する出口側回路１０４（図３参照）を形成した際に、フィルター材５で処理された血液を排出する出口流路１１ｂが形成されている。出口流路１１ｂの内部空間Ｒ側の端部口１１ｆが、出口側容器１１に形成された開口に位置合わせされることで、内部空間Ｒ出口流路１１ｂを通じて外部に連通されている。
【００２６】
内部空間Ｒは、フィルター材５によって、入口側空間Ｒ１と出口側空間Ｒ２とに仕切られている。入口９ｅから導入される血液は、入口流路９ｂを通じて入口側空間Ｒ１に導入され、フィルター材５を通過して出口側空間Ｒ２に移動し、出口流路１１ｂを通じて出口１１ｅから排出される。血液がフィルター材５を通過する際に、血液中の白血球が濾過され除去されるので、出口１１ｅからは、白血球成分がほぼ取り除かれた血液が得られる。
【００２７】
次に、血液処理フィルター１を構成する各要素の材料や形状などの各態様について説明する。
【００２８】
上述のように可撓性容器３は、入口側容器９及び出口側容器１１によって形成される。可撓性容器３に用いる可撓性樹脂は、滅菌のための高圧蒸気や電子線の透過性が良好であること、さらには、遠心時の負荷に耐える強靭性を有するという点で、軟質ポリ塩化ビニルや、ポリオレフィンまたはこれらを主成分とする熱可塑性エラストマーなどが好適に使用される。
【００２９】
フィルター材５としては、メルトブロー法などによって製造された不織布等の繊維構造物や、連続した細孔を有する多孔質体（スポンジ状構造物）、多孔膜などからなる白血球除去フィルター材が挙げられる。白血球除去フィルター材を形成する基材が繊維構造物である場合、その素材としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリトリフルオロエチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリスチレンなどが挙げられる。さらに、繊維構造物を基材とする場合、ほぼ均一な繊維径を有する繊維からなる基材であっても良いし、国際公開第９７／２３２２６６号パンフレットに開示されているような、繊維径の異なる、複数種の繊維が混繊された形態の基材であっても良い。濾過後血液に混入する白血球数を５×１０６個／単位以下にまで減じるには、白血球除去フィルター材を形成する基材繊維の平均繊維径が３．０μｍ以下であるものが好ましく、特に望ましくは０．９〜２．５μｍである。
【００３０】
白血球除去フィルター材を構成する基材が多孔質体あるいは多孔膜である場合、その素材としては、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、セルロースアセテート、ポリビニルホルマール、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリウレタンなど何れの素材であってもよい。濾過後血液に混入する白血球数を５×１０６個／単位以下にまで減じるには、多孔質体あるいは多孔膜の平均孔径は２μｍ以上で、且つ１０μｍ未満であるものが望ましい。
【００３１】
また、白血球除去フィルター材は基材そのものから構成しても良いし、その表面を化学的あるいは物理的に改質したものでも良く、何れの白血球除去フィルター材も白血球除去に寄与しているシート状のフィルター材５に含まれる。白血球除去フィルター材は、繊維構造物、多孔質体あるいは多孔膜を単層で用いても良いし、複数層組み合わせて用いても良い。
【００３２】
白血球除去フィルター材のカット方法は、刃による切断、超音波カッターによる切断、レーザーによる切断等ある。
【００３３】
入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａは、後述の導管１０２ａ，１０４ａよりも変形し難い部材である。
【００３４】
「変形し難い部材」とは、外力による変形量が小さい部材であることをいい、例えば、入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａが、導管１０２ａ，１０４ａよりも硬質の材料からなることにより、変形量が小さくなる場合を含む。「硬質の材料からなる」とは、入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａの材料が、例えば、導管１０２ａ，１０４ａの材料と同じく「塩化ビニル」と呼ばれるものであっても、分子量や含有される可塑剤の量の相違によって物性が異なり、導管１０２ａ，１０４ａの材料と比べて硬い物性を示す場合も含む。また、上記の「外力」には、例えば、中空部の圧力と大気圧との圧力差によって発生する外力が含まれる。
【００３５】
また、「変形し難い部材」とは、例えば、入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａが、導管１０２ａ，１０４ａと同素材であっても、導管１０２ａ，１０４ａよりも肉厚であることにより、変形量が小さくなる場合も含む。
【００３６】
本実施形態においては、入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａは、軟質の樹脂成形体であり、入口ポート９ａおよび出口ポート１１ａの材料としては、例えば塩化ビニル等が好適に使用される。入口ポート９ａ及び出口ポート１１ａは、接続される後述の導管１０２ａ，１０４ａと同じ素材であっても、樹脂成形品であるため、一定以上の厚みを持たせることができ、導管１０２ａ，１０４ａよりも硬く、外力によって変形し難くすることができる。
【００３７】
次に、第１実施形態に係る血液処理フィルター１を備えて構成される血液処理システム１００、及び血液処理フィルター１の使用状態について図３を参照して説明する。図３は血液処理システムの概略を示す正面図である。
【００３８】
血液処理フィルター１は、重力落差を利用した濾過に使用することができる。例えば、血液処理フィルター１を適用した血液処理システム１００は、採血後の血液を入れた貯留バッグ１０１と、血液処理フィルター１と、濾過後の血液をためる回収バッグ１０３と、を備える。貯留バッグ１０１と血液処理フィルター１の入口ポート９ａとは、血液チューブなどの導管１０２ａによって互いに接続され、回収バッグ１０３と血液処理フィルター１の出口ポート１１ａとは、血液チューブなどの導管１０４ａによって互いに接続されている。
【００３９】
更に、上流側の導管１０２ａには、流路を開閉するローラークランプなどの開閉手段１０２ｂやチャンバー１０２ｃなどが取り付けられており、導管１０２ａ、開閉手段１０２ｂ、及びチャンバー１０２ｃなどによって入口側回路１０２が形成される。また、下流側の導管（血液排出チューブ）１０４ａなどによって出口側回路１０４が形成される。
【００４０】
導管１０２ａは血液処理フィルター１の入口９ｅに挿入され、導管１０４ａは血液処理フィルター１の出口１１ｅに挿入される。導管１０２ａ，１０４ａは、可撓性を有することが好ましいので、導管１０２ａ，１０４ａとしては、塩化ビニル等を材料とするチューブが好適に使用される。
【００４１】
そして、採血後の血液を入れた貯留バッグ１０１は血液処理フィルター１よりも、例えば５０ｃｍ程度高い位置に設置され、濾過後の血液をためる回収バッグ１０３は血液処理フィルター１よりも、例えば１００ｃｍ程度低い位置に設置されている。血液処理システム１００の流路を開放することで血液の濾過処理が行われる。以下、貯留バッグ１０１と回収バッグ１０３との高低差を「濾過高さ」と言う。
【００４２】
この種の血液濾過処理では、濾過高さによって濾過流速が異なる。そして、濾過高さが高すぎる場合には、濾過流速が速すぎることにより、フィルターの十分な白血球除去性能が発揮されない場合がありうる。そこで、濾過高さをある程度高くし過ぎた場合にも、十分な白血球除去性能を確保できるように、濾過流速を低く抑える必要がある。
【００４３】
そこで、血液処理フィルター１では、出口流路１１ｂに細径部分を設けることで、血液処理システム１００全体の血液流速を低く抑え、濾過流速を意図的に低く抑えることとしている。
【００４４】
具体的には、図４（ａ）に示すように、入口流路９ｂにおける内部空間Ｒ側の端部口９ｆの直径をφinとし、図４（ｂ）に示すように、出口流路１１ｂにおける内部空間Ｒ側の端部口１１ｆの直径をφoutとすれば、血液処理フィルター１では、直径φoutを意図して小さくする構成が採用され、φoutがφinよりも小さくされている。
【００４５】
この構成によれば、端部口１１ｆの直径φoutを小さくすることで、血液流路が細くなり、血液処理システム１００全体の血液の流速が小さく抑えられる。よって、濾過流速が抑えられ、その結果、濾過高さが高すぎる場合においても、フィルター材５による白血球除去性能を確保することができる。より具体的には、大気と出口流路１１ｂ内との圧力差がない状態における、端部口１１ｆの直径φoutを、１〜２ｍｍとすることが好ましい。
【００４６】
なお、血液処理システム１００全体の血液の流速を抑えるためには、系内の血液流路の何れの箇所を細くしてもよいので、例えば、導管１０２ａ，１０４ａや入口流路９ｂに細径部分を設けることも考えられる。ところが、フィルター材５よりも上流側の箇所を細くすれば、濾過前の血液中に混入する凝集物が流路に詰まる問題があり好ましくない。よって、導管１０２ａや、入口流路９ｂに細径部分を設けることは好ましくない。
【００４７】
また、濾過処理中において、フィルター材５よりも下流側の血液流路内には、フィルター材５の濾過抵抗や血液処理フィルター１と回収バッグ１０３との落差に起因して陰圧が発生する。そして、導管１０４ａは、前述のとおり可撓性のものが用いられることが多い。
従って、導管１０４ａの何れかの位置に細径部分を設けた場合には、濾過処理時に、チューブ内の陰圧により細径部分の血液流路が潰れ、閉塞し易くなるという問題がある。
【００４８】
また、血液処理システム１００には、使用前（製造時）に、加熱による滅菌処理が施される。加熱によって、導管１０４ａはある程度収縮するが、導管１０４ａに細径部分を設けた場合には、当該細径部分の流路の収縮により、血液流路の閉塞が起こり易い。以上のように、導管１０４ａの何れかの位置に細径部分を設けることは、血液流路閉塞の原因となりやすいので、好ましくない。
【００４９】
これに対し、血液処理フィルター１によれば、導管１０４ａよりも変形し難い出口ポート１１ａに形成された出口流路１１ｂに細径部分を設けるので、陰圧下でも当該細径部分が潰れにくく、また、滅菌時の加熱による流路径の変化も小さく、その結果、血液流路の閉塞が発生する可能性も低く抑えられる。
【００５０】
なお、血液流路に発生する陰圧に起因して、出口流路１１ｂもある程度は押し潰され端部口１１ｆの面積もある程度は小さくなる。しかしながら、端部口１１ｆにあっては、大気圧との圧力差に抵抗して、所定以上の流路断面積を確保することが要求される。
【００５１】
そこで、この観点から、大気と出口流路１１ｂ内との圧力差がないときの、端部口１１ｆの断面積をＤ０とし、大気圧から出口流路１１ｂの圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、端部口１１ｆの断面積をＤ１としたとき、
（Ｄ０−Ｄ１）／Ｄ０≦０．４ を満足することが好ましい。
【００５２】
この構成によれば、血液処理中の圧力差の下で端部口１１ｆの断面積の変化（Ｄ０−Ｄ１）を、もとの端部口１１ｆの断面積Ｄ０の０．４倍以下に抑えることができ、血液流路の閉塞を避けることができる。
【００５３】
また、大気から出口流路１１ｂ内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、端部口１１ｆの断面積をＤ１は、２ｍｍ２以上であるようにすることが好ましい。
【００５４】
この種の血液処理フィルターによる血液の処理中において、血液流路の内外に生じる圧力差は、最大でも０．０３ＭＰａ程度であると考えられる。従って、上記の構成によれば、血液処理中の圧力差の下で、少なくとも２ｍｍ２の流路断面積を確保することができ、流路の閉塞を避けることができる。なお、このような仕様は、出口ポート１１ａの材料、出口流路１１ｂを囲む樹脂の厚さ、出口ポート１１ａの断面形状等を適宜設計することにより容易に実現可能である。
【００５５】
（第２実施形態）
続いて、図５を参照して、第２実施形態に係る血液処理フィルター２０１について説明する。なお、血液処理フィルター２０１において、血液処理フィルター１と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付すこととし、重複する説明を省略する。
【００５６】
血液処理フィルター２０１は、血液処理フィルター１の可撓性容器３に代えて硬質容器（フィルター容器）２０３を備えている。硬質容器２０３の狭持部２０４は、フィルター材５の周縁部を狭持して、血液を透過させないシール部１３を形成する。矩形環状のシール部１３に囲まれた領域が内部空間Ｒとなる。狭持部２０４は、硬質容器２０３の一部分として一体に形成されている。
【００５７】
硬質容器２０３の材料としては、濾過処理時の変形を極めて小さくするように、ポリカーボネート、スチレンブタジエン共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン等の硬質の樹脂が好適に使用される。
【００５８】
硬質容器２０３の本体から上方に突出するように、入口ポート２０９ａが設けられている。入口ポート２０９ａには、処理前の血液の入口２０９ｅと、入口２０９ｅからの血液を内部空間Ｒに通過させる入口流路（血液導入路）２０９ｂとが形成されている。同様に、硬質容器２０３の本体から下方に突出するように、出口ポート２１１ａが設けられている。出口ポート２１１ａには、処理後の血液の出口２１１ｅと、内部空間Ｒからの血液を出口２１１ｅに通過させる出口流路（血液導出路）２１１ｂとが形成されている。入口ポート２０９ａと出口ポート２１１ａとは、硬質容器２０３の一部分として一体に形成されている。入口２０９ｅに導管１０２ａが、出口２１１ｅに導管１０４ａがそれぞれ接続されることで、血液処理フィルター２０１は、血液処理システム１００（図３）における血液処理フィルター１に代えて使用することができる。
【００５９】
出口流路２１１ｂにおける内部空間Ｒ側の端部口２１１ｆの直径φoutは、入口流路２０９ｂにおける内部空間Ｒ側の端部口２０９ｆの直径φinよりも小さくされている。血液処理フィルター２０１では、出口流路２１１ｂの径を細くすることで、血液処理システム１００全体の血液流速を低く抑え、濾過流速を意図的に低く抑えることとしている。よって、この血液処理フィルター２０１は、前述の血液処理フィルター１と同様の作用効果を奏する。なお、入口流路２０９ｂとは、入口２０９ｅの近傍で血液の流路を成す部分のうち円形断面をなす部分をいい、出口流路２１１ｂとは、出口２１１ｅの近傍で血液の流路を成す部分のうち円形断面をなす部分をいう。
【００６０】
本発明は、上述の第１及び第２実施形態には限定されない。実施形態の血液処理フィルター１，２０１においては、出口流路１１ｂ，２１１ｂが流路に沿って一様の径を有するようにしているが、本発明では、端部口１１ｆ，２１１ｆの直径φoutが、φinよりも小さいとの条件さえ満たせば出口流路１１ｂ，２１１ｂの流路径は一様でなくてもよい。すなわち、図６（ａ）〜（ｅ）に、流動方向に沿った出口流路１１ｂ，２１１ｂの断面形状を模式的に種々示しているが、本発明の血液処理フィルターにおける出口流路は、何れの断面形状であってもよい。例えば、図６（ａ）の形状のように、端部口１１ｆ，２１１ｆの直径φoutのみを直径φinよりも小さくすれば、その下流側を大径にしてもよい。
【００６１】
（実施例）
続いて、本発明者らが行った試験について説明する。前述の血液処理フィルター１とほぼ同等の構成を有する５種類の血液処理フィルターを、表１に示すとおり準備した。各フィルターの入口９ｅに導管１０２ａを接続し、出口１１ｅに導管１０４ａを接続した。各フィルターにより、室温血と冷蔵血とを濾過する試験を行った。
【００６２】
実施例のフィルターは、上述の血液処理フィルター１の構成を有しており、φoutをφinよりも小さくしている。すなわち、実施例１のフィルターでは、出口流路１１ｂに血液流路の細径部分を設けた。
【００６３】
比較例１のフィルターは、φoutをφinと同じにし、それ以外は実施例のフィルターと同じ構成とした。すなわち、比較例１のフィルターには、血液流路の細径部分がない。
【００６４】
比較例２のフィルターは、φinをφoutよりも小さくし、それ以外は実施例のフィルターと同じ構成とした。すなわち、比較例２のフィルターでは、入口流路９ｂに血液流路の細径部分を設けた。
【００６５】
比較例３のフィルターは、φoutをφinと同じにした上でφtoutを実施例よりも小さくし、それ以外は実施例のフィルターと同じ構成とした。φtoutとは、図４（ｂ）に示すように、導管１０４ａの流路径である。すなわち、比較例３のフィルターでは、出口側の導管１０４ａに血液流路の細径部分を設けた。
【００６６】
比較例４のフィルターは、φoutをφinと同じにした上でφtinを実施例よりも小さくし、それ以外は実施例のフィルターと同じ構成とした。φtinとは、図４（ａ）に示すように、導管１０２ａの流路径である。すなわち、比較例４のフィルターでは、入口側の導管１０４ａに血液流路の細径部分を設けた。
【００６７】
【表１】
【００６８】
（結果の考察）
室温血を処理する場合には、実施例及び比較例１〜４のフィルターすべてについて、２０分以下といった実用的な処理時間を達成することができた。表に示すように、細径部分がない比較例１のフィルターは、室温血を用いた場合に、白血球除去性能が劣っている。すなわち、白血球除去性能は、-log４以上の値が望まれるが、比較例１のフィルターではこれを達成できなかった。これは、濾過流速が速いことによるものと考えられる。
【００６９】
入口流路９ｂに細径部分を設けた比較例２のフィルターは、冷蔵血を用いた場合に、途中で濾過がストップしてしまった。これは、処理前の血液に含まれる凝集物が入口流路９ｂの細径部分に詰まったことによるものと考えられる。
【００７０】
出口側の導管１０４ａに細径部分を設けた比較例３のフィルターは、n3の試験を行った結果、１つのサンプルで滅菌により回路径が拡大してしまい、流速が速くなり、処理時間が10.9分、白血球除去能が3.9となり、白血球除去能が低下してしまった。
【００７１】
入口側の導管１０２ａに細径部分を設けた比較例４のフィルターは、冷蔵血を用いた場合に、途中で濾過がストップしてしまった。これは、処理前の血液に含まれる凝集物が導管１０２ａの細径部分に詰まったことによるものと考えられる。また、比較例４のフィルターは、n3の試験を行った結果、１つのサンプルで滅菌により回路径が拡大してしまい、流速が速くなり、処理時間が10.4分、白血球除去能が3.7となり、白血球除去能が低下してしまった。
【００７２】
これらに対し、出口流路１１ｂの端部口１１ｆに細径部分を設けた実施例のフィルターは、白血球除去性能も良好であり、血液流路の閉塞も発生しなかった。
【００７３】
以上より、端部口１１ｆを細径部分として設定した血液処理フィルター１によれば、濾過流速を制御し安定して高い白血球除去性能を発揮するとともに、回路の閉塞を抑制することができることが確認された。
【符号の説明】
【００７４】
１…血液処理フィルター、３…可撓性容器（フィルター容器）、５…フィルター材、９…入口ポート、９ｂ…入口流路（血液導入路）、９ｅ…入口、９ｆ…端部口（血液導入路の内部空間側の端部）、１１…出口ポート、１１ｂ…出口流路（血液導出路）、１１ｅ…出口、１１ｆ…端部口（血液導出路の内部空間側の端部）、１０４ａ…導管（血液排出チューブ）、２０１…血液処理フィルター、２０３…硬質容器（フィルター容器）、２０９…入口ポート、２０９ｂ…入口流路（血液導入路）、２０９ｅ…入口、２０９ｆ…端部口（血液導入路の内部空間側の端部）、２１１…出口ポート、２１１ｂ…出口流路（血液導出路）、２１１ｅ…出口、２１１ｆ…端部口（血液導出路の内部空間側の端部）、Ｒ…内部空間、Ｒ１…入口側空間、Ｒ２…出口側空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口から導入される血液を処理し出口から排出する血液処理フィルターであって、
前記入口からの前記血液を内部空間に導入し、処理後の前記血液を前記出口に接続される血液排出チューブに排出するフィルター容器と、
前記フィルター容器に収納され前記内部空間を入口側空間と出口側空間とに仕切り、通過する前記血液を濾過し前記特定成分を除去するフィルター材と、
前記入口から前記内部空間へ流れる前記血液を通過させる血液導入路を形成する入口ポート部と、
前記血液排出チューブよりも変形し難い部材であり、前記内部空間から前記出口へ流れる前記血液を通過させる血液導出路を形成する出口ポート部と、を備え、
前記血液導出路の前記内部空間側の端部における直径は、前記血液導入路の前記内部空間側の端部における直径よりも小さいことを特徴とする血液処理フィルター。
【請求項２】
大気と前記血液導出路内との圧力差がないときの、前記血液導出路の前記内部空間側の端部における断面積をＤ０とし、
大気圧から前記血液導出路内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、前記血液導出路の前記内部空間側の端部における断面積をＤ１としたとき、
（Ｄ０−Ｄ１）／Ｄ０≦０．４ を満足することを特徴とする請求項１に記載の血液処理フィルター。
【請求項３】
大気圧から前記血液導出路内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、前記血液導出路の前記内部空間側の端部における断面積をＤ１としたとき、
前記断面積Ｄ１は、２ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の血液処理フィルター。
【請求項４】
大気と前記血液導出路内との圧力差がないときの、前記血液導出路の前記内部空間側の端部における直径が、１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の血液処理フィルター。
【請求項５】
前記血液排出チューブよりも変形し難い部材は、前記血液排出チューブよりも硬質の材料からなることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の血液処理フィルター。
【請求項１】
入口から導入される血液を処理し出口から排出する血液処理フィルターであって、
前記入口からの前記血液を内部空間に導入し、処理後の前記血液を前記出口に接続される血液排出チューブに排出するフィルター容器と、
前記フィルター容器に収納され前記内部空間を入口側空間と出口側空間とに仕切り、通過する前記血液を濾過し前記特定成分を除去するフィルター材と、
前記入口から前記内部空間へ流れる前記血液を通過させる血液導入路を形成する入口ポート部と、
前記血液排出チューブよりも変形し難い部材であり、前記内部空間から前記出口へ流れる前記血液を通過させる血液導出路を形成する出口ポート部と、を備え、
前記血液導出路の前記内部空間側の端部における直径は、前記血液導入路の前記内部空間側の端部における直径よりも小さいことを特徴とする血液処理フィルター。
【請求項２】
大気と前記血液導出路内との圧力差がないときの、前記血液導出路の前記内部空間側の端部における断面積をＤ０とし、
大気圧から前記血液導出路内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、前記血液導出路の前記内部空間側の端部における断面積をＤ１としたとき、
（Ｄ０−Ｄ１）／Ｄ０≦０．４ を満足することを特徴とする請求項１に記載の血液処理フィルター。
【請求項３】
大気圧から前記血液導出路内の圧力を減じた圧力差が０．０３ＭＰａであるときの、前記血液導出路の前記内部空間側の端部における断面積をＤ１としたとき、
前記断面積Ｄ１は、２ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の血液処理フィルター。
【請求項４】
大気と前記血液導出路内との圧力差がないときの、前記血液導出路の前記内部空間側の端部における直径が、１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の血液処理フィルター。
【請求項５】
前記血液排出チューブよりも変形し難い部材は、前記血液排出チューブよりも硬質の材料からなることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の血液処理フィルター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１３９３４７（Ｐ２０１２−１３９３４７Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３７５１（Ｐ２０１０−２９３７５１）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（５０７３６５２０４）旭化成メディカル株式会社 (65)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（５０７３６５２０４）旭化成メディカル株式会社 (65)
【Ｆターム（参考）】
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