(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液流入口と血液流出口を有するハウジング内に繊維状物質を充填した白血球除去フィルターであって、該ハウジング内を血液流入側と血液流出側とに隔てる液体を通過させない拡散シート及び布帛からなる中間体を繊維状物質層間に配置させたことを特徴とする白血球除去フィルター。
【請求項２】
血液流入側と血液流出側とに隔てる液体を通過させない拡散シートおよび中間体の濾過面積に占める割合が濾過面積の４０〜８０％であり、且つ血液流入口と血液流出口を上下と見たとき、濾過面に対し、左右の方向に縮小されるように配置することを特徴とする請求項１記載の白血球除去フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は血液及び体液中の白血球を除去するフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
頻回輸血患者の治療において、発熱・悪寒・掻瘍等の症状を示す非溶血性発熱反応を予防するために白血球除去血液製剤を輸血して症状の改善することは広く知られている。
【０００３】
通常、血液４００ｃｃ中には１０９  個レベルの白血球が存在し、その血液を輸血された患者は抗ＨＬＡ抗体を産生して非溶血性発熱反応を呈する。血液中の白血球の９９．９％を除去すると、白血球数は上記単位量において１０６  個レベルに低下し、非溶血性発熱反応は予防される。
【０００４】
また、輸血後の副作用は血液製剤中の白血球に起因する同種免疫反応によることが解明されるにつれ、同種免疫の誘導を予防するために血液中の白血球を９９．９％以上除去することが要望されている。
【０００５】
白血球を除去する方法には、血液成分の比重差を利用した遠心分離による方法と白血球除去フィルターを使用する方法があり、簡便な操作で高い白血球除去率が得られることから白血球除去フィルターの使用が普及している。
【０００６】
白血球除去フィルターはポリエステル等の疎水性極細繊維からなる不織布や多孔質体をハウジングに充填したもので、白血球は繊維表面に捕捉吸着して除去される。
【０００７】
白血球を高率で除去するためには繊維集合体中の繊維表面積を大きくすることが好ましく、不織布の体積が同じであれば、不織布中の繊維径の小さい不織布の方が繊維表面積は大きくなり、同じ繊維径の不織布では嵩密度を高くして繊維間隔を小さくするほど繊維表面積は大きくなる。
【０００８】
血液製剤中には赤血球・白血球・血小板のような血球成分や血漿、凝集物が存在し、凝集物による極細繊維不織布の閉塞を少なくするために、まず、径の大きい凝集物をプレフィルター層で除去し、次いで、白血球をメインフィルター層で除去する２層構造のフィルターが提案されている。これは、繊維径の大きい繊維集合体を繊維径の小さい繊維集合体の上層に配置し、メインフィルターの目詰まりを少なくすることを目的としているが、白血球と同サイズの１０〜２０μｍの凝集物を除去するには十分ではなく、ヘマトクリット（Ｈｔ）値の高い血液では瀘過時間の長くなる欠点を有する。
【０００９】
また、プレフィルター層を補強して３〜４層構造にすればメインフィルター層の閉塞を防げることが提案されている（特開平１−２３６０６４号）。これは各層の繊維径と繊維間隔の範囲を限定して、凝集物の大きい径のものから捕捉されるものであり、２層構造と比較するとメインフィルター層を閉塞する頻度は少なくなる。しかし一定方向から流れてくる血液はフィルター面の同じ場所を通過するため、凝集物を数多く除去するにつれて第１層から徐々に目詰まりして遂には層全体の流量を低下させてしまっていた。
そこで本発明者は第１層で目詰まりする箇所が生じても層全体の流量を低下させない方法を検討した結果、第１層と第２層の間に支持体を配置することにより、目詰まりが少なく流量低下が少ないという特願平５−２４３６６８の発明に至った。しかし第１層と第２層の間に設けた支持体は、第１層と第２層の間に空間を形成し、流れを良くするが血液の流れ方向が一定なため流れは拡散されず、フィルターの目詰まり対策としては決して十分なものではなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を改良して、血液中の白血球を効率的に除去し赤血球回収率および濾過時間の良好な白血球除去フィルターを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、血液流入口と血液流出口を有するハウジング内に繊維状物質を充填した白血球除去フィルターであって、該ハウジング内を血液流入側と血液流出側とに隔てる拡散シート及び中間体を繊維状物質層間に配置させてあり、該拡散シート及び中間体の濾過面積に対して占める割合が濾過面中央部の４０〜８０％である白血球除去フィルターを要旨とする。
【００１２】
本発明において、繊維状物質とは繊維と繊維が互いに絡み合い連続した共有空間を多数保持している繊維の集合体であり、多孔質体・不織布・織布・メツシユ等の形態が挙げられる。
【００１３】
繊維状物質にはポリエステル・ポリプロピレン・ポリエチレン・ポリテトラフルオロエチレン等の疎水性繊維を使用することが好ましい。
【００１４】
繊維状物質の繊維径は１〜４０μの範囲であることが好ましい。繊維径が１μ未満であると、繊維状物質の単位面積当たりの繊維間隔が小さくなるため濾過抵抗が大きくなることから好ましくない。また、繊維径が４０μを越えると、繊維体積が大きくなるため繊維状物質への血液吸着量が大きくなることから好ましくない。
【００１５】
繊維状物質は、白血球より大きな凝集物を除去するプレフィルター層と白血球を除去するメインフィルター層を有することが好ましい。プレフィルター層には繊維径１０〜４０μの繊維状物質を使用する。繊維径４０μを越えると血液凝集物は除去されず、繊維径１０未満では血液凝集物が目詰まりを起こすことから好ましくない。メインフィルター層には繊維径１０μ未満の繊維状物質を使用する。これは白血球が繊維径１０μ未満でないと除去されないためである。一般に白血球は繊維径が小さくなるほど除去率が高くなる。よって、プレフィルター層は血液流入口側に、メインフィルター層は血液流出口側に配置することが好ましい。
【００１６】
本発明において、繊維状物質のプレフィルターとメインフィルター層の間に拡散シートを挟み込む。該拡散シートはハウジング内を血液流入側と血液流出側に隔て、前記フィルター層が各々の層で血液凝集物や白血球などの目的の物質を精度良く採取するためのものである。
【００１７】
本発明において、拡散シートにはポリエステル・ポリプロピレン・ポリエチレン・ポリテトラフルオロエチレン等の疎水性のシートである。拡散シートの特性は液体を通過させないものであればよい。拡散シートの厚さは１００〜１０００μの範囲であることが好ましい。
【００１８】
拡散シートは濾過面積中央部にとかく集中する血流をフィルター端部に拡散する役割を持つことから、濾過面の中央部を４０〜８０％覆い且つ血液流入口と血液流出口を上下と見たとき、濾過面に対し、左右の方向に縮小されるように配置することが好ましい。これが４０％未満であると血流を拡散することが困難であり、８０％を越えると濾過速度を低下させることから好ましくない。尚、濾過面積とはハウジング内に拡がったフィルター層の面積のことを言う。
【００１９】
本発明において、拡散シートの上下に中間体を配置することで繊維状物質と拡散シートの間に空間を形成し、繊維状物質の拡散シート表面への密着を防ぐ作用を得る。
【００２０】
本発明において、布帛からなる中間体はポリエステル・ポリプロピレン・ポリエチレン・ポリテトラフルオロエチレン等の疎水性繊維を用いることが好ましい。中間体は血流を妨げないものであればよく、血液成分の通過可能な孔径をもつ織布、メッシュ、スポンジ等を使用することができる。中間体の厚さは２００〜１５００μの範囲であることが好ましい。２００μ未満では繊維状物質と拡散シートの間に空間を形成することが困難になり、１５００μを超えると布帛に滞留する血液量が増すことから好ましくない。
【００２１】
【効果】
従来法では血液流れ方向を一定にして凝集物を段階的に捕捉除去するものであるため血液流れ方向が拡散されず目詰まりする箇所が発生するという欠点があるのに対し、本発明は拡散シートおよび中間体を適切な大きさで繊維状物質の間に配置することにより、血液流入口から流入してきた血液は、拡散シートで拡散されながら、血液中の比較的大きな凝集物をプレフィルターで除去したあと、拡散シートの両サイドから残りの白血球およびそれと同程度の凝集物が移動してメインフィルターで除去されるため、フィルター全面が有効に利用され、目詰まりがおこりにくく血流量の損失も最低限におさえ、なおかつ血液中の白血球および凝集物の除去率は高いものである。
【００２２】
【実施例】
本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
図１は本発明に係る白血球除去フィルターの一例を示した断面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。
尚、以下の実施例及び比較例で、評価項目となる白血球除去率・赤血球回収率は次式により算定した。
白血球除去率＝｛１−（瀘過後白血球数）／（瀘過前白血球数）｝×１００
赤血球回収率＝（瀘過後Ｈｔ値）／（瀘過前Ｈｔ値）×１００
【００２３】
図１および図３において繊維状物質を充填するためのハウジング１として濾過面積４５平方センチ、容量４０ｃｃのポリカーボネート製の偏平な容器を用意した。
繊維状物質のプレフィルター６としては、平均繊維径１０μｍ、充填量１．３ｇ、嵩密度０．１４ｇ／立方センチのポリエステル不織布を、メインフィルター７としては、繊維径１．６μｍ、充填量２．４ｇ、嵩密度０．１２ｇ／立方センチのポリエステル不織布を使用した。
【００２４】
拡散シート４として厚さ５００μのポリエチレンフィルムを、中間体５として縦密度１０本／ｃｍ、横密度８本／ｃｍの平織でできた厚さ８００μのポリエステルメッシュを使用した。
【００２５】
〔実施例〕前記プレフィルター６、メインフィルター７、拡散シート４および中間体５をハウジング１の血液流入口２から血液流出口３に向かって６−５−４−５−７の順に配置したものを用いて実験を行った。この時、拡散シート４および中間体５は図２に示すように濾過面積の中央部を７０％覆うように配置した。
採血後３日以内の全血４００由来の濃厚赤血球１単位をノンプライミングでハウジング１内に充填し、ヘツド差１ｍで濾過した。
濾過前後の白血球数及びＨｔ値を測定し、白血球除去率及び赤血球回収率を上式より算定した。また、血液充填直後から血液バッグが空になるまでの時間を濾過時間として測定した。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
0003601037.tif 000002
【００２７】
〔比較例１〕拡散シート４および中間体５を使用しないことの他は実施例と同じ構成で、プレフィルター６およびメインフィルター７をハウジング１の血液流入口２から血液流出口３に向かって６−７の順に配置した２層構造のフィルターを用いて実験した。
採血後３日以内の全血４００由来の濃厚赤血球１単位をノンプライミングでハウジング１内に充填し、ヘツド差１ｍで濾過し、実施例と同様にして濾過時間と白血球除去率、赤血球除去率を測定および算出した。結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
0003601037.tif 000003
【００２９】
〔比較例２〕実施例と同じ拡散シート４と中間体５を用い、図２における拡散シート４の配置面積を３０％とした。プレフィルター６、メインフィルター７、拡散シート４および中間体５をハウジング１の血液流入口２から血液流出口３に向かって６−５−４−５−７の順に配置したものを用いて実験した。
採血後３日以内の全血４００由来の濃厚赤血球１単位をノンプライミングでハウジング１内に充填し、ヘツド差１ｍで濾過し、実施例と同様にして濾過時間と白血球除去率、赤血球除去率を測定および算出した。結果を表３に示す。
【００３０】
【表３】
0003601037.tif 000004
【００３１】
〔比較例３〕実施例と同じ拡散シート４と中間体５を用い、図２における拡散シート４の配置面積を８５％とした。プレフィルター６、メインフィルター７、拡散シート４および中間体５をハウジング１の血液流入口２から血液流出口３向かって６−５−４−５−７の順に配置したものを用いて実験した。
採血後３日以内の全血４００由来の濃厚赤血球１単位をノンプライミングでハウジング１内に充填し、ヘツド差１ｍで濾過し、実施例と同様にして濾過時間と白血球除去率、赤血球除去率を測定および算出した。結果を表４に示す。
【００３２】
【表４】
0003601037.tif 000005
【００３３】
実施例１と比較例１の各表に記した結果より、拡散シート４および中間体５を用いることで赤血球回収率は上がり濾過時間も短縮されたことがわかる
また、実施例１と比較例２、３の各表に記した結果より拡散シート４の面積が４０％以下になると赤血球回収率はさがり、８０％以上になると濾過時間が長くなることから、拡散シートの濾過面積に対して占める割合が赤血球回収率および濾過時間に影響与えていることがわかる。
以上から本発明の白血球除去フィルターが最も短い濾過時間で且つ白血球除去率、赤血球回収率の優れた結果を得ていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る白血球除去フィルターの一例を示した断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線左側断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
２  血液流入口
３  血液流出口
４  拡散シート
５  中間体
６  プレフィルター
７  メインフィルター
【図１】
0003601037.tif 000006
【図２】
0003601037.tif 000007
【図３】
0003601037.tif 000008