(57)【要約】      （修正有）【課題】人工透析を行っている間に、輸液中に微細気泡を発生させることができ、省スペース化を図ることができる治療装置を提供する。【解決手段】微細気泡混合装置５０は、血液を送る血液回路の中途部に配置され、注入用気体を微細気泡として放出するインライン型ユニット６１を備え、インライン型ユニット６１は、血液回路に連結された内部通路７１と、注入用気体を圧入するための圧力調整器７３と、内部通路７１の壁面に配置され、圧入された注入用気体を微細気泡として放出する気泡発生媒体７２と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液に注入用気体を含む微細気泡を混合する微細気泡混合装置を備え、
前記微細気泡混合装置は、血液を送る通路の中途部に配置され、注入用気体を微細気泡として放出するインライン型ユニットを備え、
前記インライン型ユニットは、前記通路に連結された内部通路と、注入用気体を圧入するための圧入手段と、前記内部通路の壁面に配置され、圧入された注入用気体を微細気泡として放出する気泡発生媒体と、を備えた治療装置。
【請求項２】
前記注入用気体は、水素、酸素、オゾン、窒素、二酸化炭素、または亜酸化窒素のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の治療装置。
【請求項３】
前記内部通路の中途部に、余剰気体を排出するための気体排出通路を設け、
前記気体排出通路の中途部に弁を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療装置の技術に関し、より詳しくは、患者の動脈側から採取された血液が血液透析装置に供給され、前記血液透析装置より透析された血液が静脈側に戻される血液回路を備える治療装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、腎不全を患った患者は、血液中の老廃物や余分な水分の除去を目的として人工透析を行う。人工透析は、患者の動脈側から血液を採取し、ダイアライザーにより人工膜を介して血液中の老廃物や余分な水分を透析液へ移す透析を行った後に、血液が静脈側へ戻される。
【０００３】
ところで、前述した人工透析において、気体をマイクロバブルとして含んだ輸液を混合器により血液に投与して、血液に混合させることで、微細気泡の濃度が高い状態で血液中に混合する技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。従来の人工透析における微細気泡混合方法においては、ターボミキサーの内部で撹拌用のブレードが回転することにより負圧を発生させ、輸液と、混合用気体とを吸引し、ブレードにより撹拌し、水素ガスを微細化すると共に、水素ガスを酸性水素気泡水に溶解させる。そして、静脈側の血液通路から当該輸液を血液に混合することにより、患者の体内へ微細気泡が混合された輸液を血管内へ注入する。
しかし、従来の方法においては、ターボミキサーの内部で撹拌用のブレードが回転することにより負圧を発生させ、輸液と、混合用気体とを吸引し、ブレードにより撹拌し、水素ガスを微細化していたため、微細気泡を血液に混合させるときに赤血球、白血球等の血液細胞を破壊するおそれがあった。また、ターボミキサーを用いて微細気泡を作成するため装置が大型化し、人工透析を行うスペースが十分に確保できない場合が有った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１８９５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、以上に示したかかる課題に鑑み、人工透析を行っている間に、輸液中に微細気泡を発生させることができ、省スペース化を図ることができる治療装置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】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、本発明においては、血液に注入用気体を含む微細気泡を混合する微細気泡混合装置を備え、
前記微細気泡混合装置は、血液を送る通路の中途部に配置され、注入用気体を微細気泡として放出するインライン型ユニットを備え、
前記インライン型ユニットは、前記通路に連結された内部通路と、注入用気体を圧入するための圧入手段と、前記内部通路の壁面に配置され、圧入された注入用気体を微細気泡として放出する気泡発生媒体と、を備えたものである。
【０００８】
また、本発明においては、前記注入用気体は、水素、酸素、オゾン、窒素、二酸化炭素、または亜酸化窒素のいずれかを含むものであってもよい。
【０００９】
また、本発明においては、前記内部通路の中途部に、余剰気体を排出するための気体排出通路を設け、
前記気体排出通路の中途部に弁を設けたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
本発明においては、微細気泡を血液に混合させるときに赤血球、白血球等の血液細胞を破壊せず、ストレスをかけることなく混合させることができる。また、人工透析において血液に水素等の微細気泡を混合する場合であっても、別途微細気泡発生装置を置くスペースを設ける必要が無くなるため省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る治療装置を示す概略図。
【図２】本発明の一実施形態に係る微細気泡混合装置を示す概略断面図。
【図３】本発明の他の実施形態に係る治療装置を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
まず、本発明の一実施形態にかかる治療装置１について図１を用いて説明する。
治療装置１は、患者の血液を体外に取り出し、病因物質を除去し、または、薬剤を投与し、再び患者の体内に戻す治療装置である。例えば、治療装置１は、人工透析に用いられる装置であり、血液透析装置１０と、動脈側回路２０Ａおよび静脈側回路２０Ｂからなる血液回路２０と、を備えている。
なお、本実施形態では、治療装置は、血液透析装置を備える人工透析に用いられる装置であるが、患者の血液を体外に取り出し、病因物質を除去し、または、薬剤を投与し、再び患者の体内に戻す治療装置であれば、これに限定するものではなく、例えば、血漿交換に用いられる治療装置または心疾患等に対応するための人工心臓を用いた血液循環装置であってもよい。
血液透析装置１０は、患者の動脈側から採取された血液を透析し、不純物や余分な水分を除去して患者へ戻す装置である。血液回路２０は、動静脈吻合部Ａの動脈側から静脈側までを連結する回路であり、動脈側から流入する不純物や余分な水分を含む血液を、血液透析装置１０へと導入し、血液透析装置１０から流出する不純物や余分な水分を除去した血液を、静脈側へと流出させるものである。
【００１５】
次に、血液透析装置１０について、詳細に説明する。
血液透析装置１０は、血液ポンプ１１と、ダイアライザー１２と、透析液供給装置１３とを備える。血液ポンプ１１とダイアライザー１２との間には、動脈圧モニタ１５が接続されている。ダイアライザー１２と、動静脈吻合部Ａの静脈側との間には、静脈圧モニタ１６や気泡検知器１７が接続されている。
【００１６】
血液ポンプ１１は、動静脈吻合部Ａの動脈側から血液を採取するポンプであり、電力によって駆動する。血液ポンプ１１は、負圧によって血液を連続的に吸引する。これにより、動脈側から血液が採取される。
ダイアライザー１２は、血液透析液と血液との濃度差を利用して、血液から不純物や余分ない水分を濾過して除去する装置である。ダイアライザー１２は、筒状のケース３１と、ケース３１内に設けられた細い管状の透析膜の束からなる血液通路３２とを備える。透析膜の内側を血液が流れ、透析膜の外側を透析液が流れるように構成されている。透析膜には無数の小さな孔が設けられており、血液通路３２を通る血液中に含まれる不純物や余分な水分が前記孔を通過して透析液側へ移動する。これにより血液が濾過されて透析が行われる。
透析液供給装置１３は、ダイアライザー１２のケース３１内に透析液を供給する装置であり、供給手段としてポンプなどの圧送手段（図示せず）を備える。
透析液のうち、不純物および余分な水分が含まれるものは濾過されて、廃液として排出される。そして、濾過された透析液は透析液供給装置１３へと戻り、再び透析液供給装置１３からダイアライザー１２へと供給される。
【００１７】
動脈圧モニタ１５は、動脈側回路２０Ａの中途部に配置されており、動脈圧を連続的に観測する装置である。静脈圧モニタ１６は、静脈側回路２０Ｂの中途部に配置されており、静脈圧を連続的に観測する装置である。動脈圧または静脈圧が所定の値の範囲を超えていた場合には、人工透析を停止する。気泡検知器１７は、血液内の大きな径を有する気泡を検知する装置である。気泡検知器１７が、所定の径以上の気泡を検知した場合には、人工透析を停止する。
【００１８】
次に、微細気泡混合装置５０について説明する。
微細気泡混合装置５０は、血液に注入用気体を含む微細気泡を混合する装置であり、治療装置１の血液回路２０に配置されている。より詳細には、微細気泡混合装置５０のインライン型ユニット６１が、静脈側回路２０Ｂの中途部に配置されている。注入用気体は、体内へ微細気泡として注入される気体であり、水素、酸素、オゾン、窒素、二酸化炭素、または亜酸化窒素のいずれかを含む。
【００１９】
微細気泡混合装置５０は、インライン型ユニット６１と、圧送手段である圧力調整器７３と、キャニスタ７４とを備える。
インライン型ユニット６１は、ダイアライザー１２と、動静脈吻合部Ａの静脈側との間に配置されるユニットであり、注入用気体を微細気泡として放出するためのユニットである。
【００２０】
インライン型ユニット６１は、内部に管状の内部通路７１を設けた円筒状の本体７０と、内部通路７１の壁面７１Ａの一部を凹状にして、その部分に設けた気泡発生媒体７２とから構成される。
【００２１】
本体７０は、例えば、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂（フッ化炭素樹脂）で構成されている。なお、耐熱性の合成樹脂であればフッ素樹脂に限定するものではない。
内部通路７１は、本体７０内に設けられた血液の通る空間であり、静脈側回路２０Ｂに連結されている。
【００２２】
気泡発生媒体７２は、内部通路７１の壁面７１Ａに配置されている。気泡発生媒体７２は、内部通路７１の液体である血液が流れる方向に平行となるように配置されている。また、気泡発生媒体７２は、炭素系の多孔質素材で構成されており、図２に示すように、直径数μｍ〜数十μｍの細かな孔７２Ａを多数有している。
【００２３】
炭素系の多孔質素材とは、炭素のみ若しくは炭素およびセラミックを含む複合素材であり、無機質の素材である。また、炭素系の多孔質素材の表面には、厚さ数ｎｍの膜が形成されている。前記膜はケイ素を含む無機質の膜で形成されている。内部通路７１内を液体である血液が流れる際に、導電性があり表面に無機質の膜が形成された気泡発生媒体７２の内部を血液が通過することにより、気泡発生媒体を粘性力と毛細管力の比を無次元数であるキャピラリ数が低くなるため、毛細管力が勝り、直径数μｍ〜数十μｍの細かな孔７２Ａから微細気泡が多数発生する。
【００２４】
圧力調整器７３は、気泡発生媒体７２内へ気体を圧送するための手段であり、圧送する気体の圧力を調整する装置である。例えば、圧力調整器７３は、調整弁で構成されており、調整弁の開度を調整するための操作部と、調整弁によって調整された圧入する気体の圧力を表示する表示部が設けられている。圧力調整器７３は、調整弁の開度を調整することにより、圧入する気体の圧力を調整する。
【００２５】
キャニスタ７４は、圧縮された気体が貯蔵される容器であり、圧力調整器７３を介して気泡発生媒体と連結されている。キャニスタ７４内の気体には、予圧がされているため、圧力調整器７３の開度を調整することで、最大でキャニスタ７４内に予圧された圧力と同じ圧力で気泡発生媒体７２へ気体を圧送することができる。
【００２６】
また、図２に示すように、内部通路７１の中途部に、余剰気体を排出するための気体排出通路７６を設けることもできる。気体排出通路７６の中途部に弁７７を設けている。弁７７を開閉することにより、余剰気体を排出することが可能となる。
【００２７】
次に、血液中に気泡を発生させるときの微細気泡混合装置５０について説明する。
【００２８】
まず、人工透析を行っている場合、血液ポンプ１１によって、動静脈吻合部Ａの動脈側から血液が採取され、動脈側回路２０Ａを通って、ダイアライザー１２へと血液が送られる。
ダイアライザー１２において、透析液と血液との濃度差を利用して、血液から不純物や余分ない水分を濾過して除去される。より詳細には、血液通路３２を通る血液中に含まれる不純物や余分な水分が前記孔を通過して透析液側へ移動することにより血液が濾過されて透析が行われる。
【００２９】
透析によって不純物や余分な水分が除去された血液は静脈側回路２０Ｂに流れる。そして静脈側回路２０Ｂの中途部に連結されている内部通路７１において、気泡発生媒体７２の微細な孔７２Ａから、注入用気体が微細気泡となって血液内に注入される。微細気泡とは、常温常圧下においてサイズ（直径）が１００μｍ未満の気泡である。血液内の気泡数密度は、１０の８乗個／ｃｃ以上１０の１０乗個／ｃｃ以下となる。気泡数密度の指標として、レーザー光による光の散乱の確認方法がとられることがある。通常の生理食塩水を用いて対照実験を行った場合、通常の生理食塩水では光の散乱はほとんど見られないが、本実施形態における微細気泡発生方法により微細気泡を発生させた場合、光の散乱により、生理食塩水内のレーザー光を視認することが可能となる。
【００３０】
このように構成することにより、微細気泡混合装置５０を用いて容易に血液内に微細気泡を混入させることができる。血液中において、微細気泡は、中空カプセルの役割を果たしつつ、水素、酸素、オゾン、窒素、二酸化炭素、または亜酸化窒素のいずれかを含む注入用気体を体内の患部へ送ることができる。
【００３１】
また、施術者は、キャニスタ７４の残量および輸液を移動させる時間を制御することで、微細気泡の発生量を概算で算出することができる。
また、微細気泡混合装置５０を用いて発生させる微細気泡の量は、圧力調整器７３によって圧力を調整することで容易に調整することができる。また、圧力調整器７３によって注入用気体の圧力を高くすることにより、飽和量まで微細気泡を発生させることができる。
【００３２】
また、別の実施形態として、図３に示すように、静脈側回路２０Ｂに輸液を混合する場合において、輸液を送る輸液回路８０の中途部に微細気泡混合装置５０を配置することも可能である。
輸液回路８０は、輸液容器８１から静脈側回路２０Ｂへと輸液を供給するための通路である。輸液は、栄養剤や薬剤等を体内へ輸送するための液体であり、例えば生理食塩水である。
【００３３】
微細気泡混合装置５０は、輸液に注入用気体を含む微細気泡を混合する装置であり、輸液回路８０の中途部に配置されている。より詳細には、微細気泡混合装置５０のインライン型ユニット６１が、輸液回路８０の中途部に配置されている。
なお、微細気泡混合装置５０の構成は、第一の実施形態の微細気泡混合装置５０の構成と同様であるので、説明を省略する。
【００３４】
次に、輸液中に気泡を発生させるときの微細気泡混合装置５０について説明する。
【００３５】
まず、人工透析を行っている場合、静脈側回路２０Ｂに血液が流れる。同時に輸液容器８１から輸液回路８０へ輸液が供給される。輸液回路８０の中途部に連結された内部通路７１において、気泡発生媒体７２から、注入用気体が微細気泡となって輸液内に注入される。微細気泡とは、常温常圧下においてサイズ（直径）が１００μｍ未満の気泡である。輸液内の気泡数密度は、１０の８乗個／ｃｃ以上１０の１０乗個／ｃｃ以下となる。気泡数密度の指標として、レーザー光による光の散乱の確認方法がとられることがある。通常の生理食塩水を用いて対照実験を行った場合、通常の液体では光の散乱はほとんど見られないが、本実施形態における微細気泡発生方法により微細気泡を発生させた場合、光の散乱により、輸液内のレーザー光を視認することが可能となる。
微細気泡を含む輸液は、輸液回路８０を通って静脈側回路２０Ｂを流れる血液と混合され患者の体内へと戻される。例えば注入用気体が水素分子（Ｈ２）である場合には、内部に水素ガスが取り込まれた微細気泡の膜の表面に、薬液が薬剤膜、栄養素が栄養膜となった状態で血液中を搬送される中空カプセルとして機能するので、免疫細胞が血液中の微細気泡を異物と誤感知することを防止することができるため、微細気泡が運ぶ薬剤や栄養液を、全身に行き渡らせることができる。
【００３６】
このように構成することにより、微細気泡混合装置５０を用いて容易に血液内に微細気泡を混入させることができる。施術者は、キャニスタ７４の残量および輸液を移動させる時間を制御することで、微細気泡の発生量を概算で算出することができる。
また、微細気泡混合装置５０を用いて発生させる微細気泡の量は、圧力調整器７３によって圧力を調整することで容易に調整することができる。また、圧力調整器７３によって注入用気体の圧力を高くすることにより、飽和量まで微細気泡を発生させることができる。
【００３７】
以上のように、治療装置１は、血液に注入用気体を含む微細気泡を混合する微細気泡混合装置５０を備え、微細気泡混合装置５０は、血液を送る血液回路２０の中途部に配置され、注入用気体を微細気泡として放出するインライン型ユニット６１を備え、インライン型ユニット６１は、血液回路２０に連結された内部通路７１と、注入用気体を圧入するための圧力調整器７３と、内部通路７１の壁面に配置され、圧入された注入用気体を微細気泡として放出する気泡発生媒体７２と、を備えるものである。
【００３８】
このように構成することにより、人工透析において血液に水素等の微細気泡を混合する場合であっても、微細気泡を血液に混合させるときに赤血球、白血球等の血液細胞を破壊せず、ストレスをかけることなく混合させることができる。また、別途微細気泡発生装置を置くスペースを設ける必要が無くなるため省スペース化を図ることができる。
【００３９】
また、注入用気体は、水素、酸素、オゾン、窒素、二酸化炭素、または亜酸化窒素のいずれかを含むで構成されてもよい。
このように構成することにより、例えば、注入用気体が水素分子（Ｈ２）である場合には、内部に水素ガスが取り込まれた微細気泡の膜の表面に、薬液が薬剤膜、栄養素が栄養膜となった状態で血液中を搬送される中空カプセルとして機能するので、免疫細胞が血液中の微細気泡を異物と誤感知することを防止することができるため、水素分子を血液内に効率的に送り込むことができ、かつ、微細気泡が運ぶ薬剤や栄養液を、全身に行き渡らせることができる。
【００４０】
また、内部通路７１の中途部に、余剰気体を排出するための気体排出通路７６を設け、気体排出通路７６の中途部に弁７７を設けたものである。
このように構成することにより、余剰気体を排出しつつ、飽和量まで微細気泡を発生させることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１      治療装置
２０    血液回路
５０    微細気泡混合装置
６１    インライン型ユニット
７１    内部通路
７２    気泡発生媒体
７３    圧力調整器
７６    気体排出通路
７７    弁
【図１】
2020039429.tif 000003
【図２】
2020039429.tif 000004
【図３】
2020039429.tif 000005