(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量容器が、下部管、容器下部テーパ部、筒、容器上部、上部管からなり、下部管または下部管に接続されるチューブおよび、上部管または上部管に接続されるチューブとにセンサーが設けられ、容器下部テーパ部が容器内部方向へ凸の円錐状であることを特徴とする計量容器。
【請求項２】
凸の円錐状が、容器下部テーパ部と下部管との接続部での下部管内径（ｄ）の５〜４０倍の範囲の半径の曲線からなる計量容器内部に凸の円錐状であることを特徴とする請求項１記載の計量容器。
【請求項３】
計量容器が、２０Ｌ／時間以下の範囲の流量を計量できることを特徴とする請求項１〜２記載の計量容器。
【請求項４】
容器下部テーパ部と下部管との接続部での下部管内径（ｄ）が、内径２．４〜４ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の計量容器。
【請求項５】
請求項１〜４記載の計量容器を下記（ａ）および（ｂ）の持続的血液浄化用装置の透析液流量、補液流量および／または、廃液流量の容積計量手段に用いることを特徴とする持続的血液浄化用装置。
（ａ）患者の静脈あるいは動脈から導出した血液を血液浄化器に導いて血液浄化を行なった後、血液を患者の静脈に返血する持続的血液浄化用装置であって、
静脈あるいは動脈から血液浄化器に血液を導く脱血回路内に血液ポンプを備えるとともに、血液浄化器からのろ過液を排出する廃液回路内に廃液ポンプを備え、廃液ポンプ排出側の廃液回路内には廃液流量を間欠的に実測する計量容器を有する容積計量手段を備え、得られた廃液実測値と設定値が合致するように廃液ポンプの回転数を調節するようにした持続的血液浄化用装置。
（ｂ）患者の静脈あるいは動脈から導出した血液を血液浄化器に導いて血液浄化を行なった後、血液を患者の静脈に返血する持続的血液浄化用装置であって、
静脈あるいは動脈から上記血液浄化器に血液を導く脱血回路内に血液ポンプを備えるとともに、血液透析と血液ろ過を同時に並行して行える機能を備え、このために装置内に透析液タンクより透析液をに導く回路とその回路内に透析液を移送する透析ポンプとを具備しており、かつ血液ろ過後に体液を補充するための補液タンクより補液を上記血液浄化器から血液を患者の静脈に返血する回路の一部に導入する回路とその回路内に補液を移送する補液ポンプとを具備し、血液浄化（透析およびろ過）を行った廃液を排出するための回路とその回路内に廃液ポンプの４種のポンプを具備した装置であって、該各ポンプはそれぞれ独立に機能し、透析液流量、補液流量、廃液流量を個別に独立して間欠的に実測する計量容器を有する容積計量手段を備え、得られた実測値と設定値が合致するように対応する各ポンプの回転数を調節できるようにした持続的血液浄化用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静脈あるいは動脈より脱血した血液を血液ろ過器などの血液浄化器に導入し、水分、代謝産物、電解質などをろ過分離した後、有用物質を補給し、自己防御機構の賦活、保持を図ることにより、生体の臓器機能を補助あるいは代行する持続的血液浄化装置に用いる計量容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、血液浄化法として、全血交換、血漿交換、血液吸着、血液透析、血液ろ過、血液透析ろ過、腹膜透析などが広く臨床に応用されている。腎機能不全の患者やその他の原因で重篤な状態にあり、そのために腎不全の兆候の現れた患者、あるいは術後の薬液注入によって水分過多症になった患者などの重篤な状態を改善するために臨床の場で血液ろ過を行なうことはすでに実用化されて久しい。
【０００３】
血液ろ過は、膜に孔を有し、膜間にかけた圧力差によって溶質を含んだ溶媒そのものが膜の孔を通って血液側から他の側へ移動するものであり、孔を通過する溶質は溶質の大きさと膜の孔の大きさによって規制され、これは透析と異なって、ろ過の原理によって選択的な除去を可能にするものである。この場合、通常、除去した水分の体液成分を補充液（以後、補液という）として補給することが行なわれる。
【０００４】
しかし、この療法を短時間に施行すると、患者の体液バランスが急激に変動して患者の状態が急変し、これが患者に悪影響を与えるため、長時間かけて患者を徐々に正常に戻す方法、即ち、持続的血液浄化療法が特に重症患者に対する有効な治療法として急速に普及しつつあり、主にＩＣＵ、ＣＣＵなど集中治療室において体液バランスを厳密に管理しながら実施されてる。
【０００５】
例えば、特開平９−１０３０４号では、ＩＣＵ、ＣＣＵなどの極めて狭い場所に於いて、医師などが効果的な施術をすることができる、小型、軽量であって、操作性および計量精度の優れた血液ポンプと廃液ポンプとを具備し、廃液流量を間欠的に実測する計量容器を有する容積計量手段を備え、実測値と設定値が合致するよう廃液ポンプの回転数を調節できるようにし、廃液ポンプの積算流量誤差が±１％以内である持続的血液浄化用装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
患者の静脈あるいは動脈から導出した血液を血液浄化器に導いて血液浄化を行なった後、血液を患者の静脈に返血する持続的血液浄化用装置において、持続的血液浄化療法は、例えばろ液流量が３Ｌ／時間以下の範囲で長時間かけて徐々に血液浄化を行なうことが必要である。
【０００７】
救急・救命施設では、劇症肝炎、急性膵炎などを効果的な治療するために、厳密な患者体液バランス管理が行え、患者の体液バランスが急激に変動することなく、さらに上記のろ液流量より大きくした、より短時間で早急に血液ろ過透析を行うことが可能な血液中の不溶物質を除去する装置が望まれている。
【０００８】
さらに、慢性腎不全患者は、尿を排出できない。そのため、現状では２〜３日分の尿中の水分、老廃物を透析装置を用いて、約４時間の短時間で急激に血液中より除去している。しかし、患者により、この治療で体液バランスを崩し、血圧低下を起こす場合があり、厳密な患者体液バランス管理が行え、患者の体液バランスが急激に変動することなく、さらに従来の透析装置のろ液流量より小さくした、より緩やかな血液ろ過透析を行うことが望まれている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記のように持続的血液浄化療法や、持続的血液ろ過療法および持続的血液ろ過透析療法において、厳密な患者体液バランス管理が行え、患者の体液バランスが急激に変動することなく、早急に血液中の不溶物質を除去するために２０Ｌ／時間以下のろ液流量や廃液量を一定・正確に維持することの重要性に鑑み、廃液量を自動的に正確に測定、制御する手段について鋭意研究し、精度よく計量可能な、内容積の大きくない計量容器およびこの計量容器を用いる持続的血液浄化用装置を見い出し、本願発明を成すに到った。
【００１０】
本発明は、計量容器が、下部管、容器下部テーパ部、筒、容器上部、上部管からなり、下部管または下部管に接続されるチューブおよび、上部管または上部管に接続されるチューブとにセンサーが設けられ、容器下部テーパ部が容器内部方向へ凸の円錐状であることを特徴とする計量容器に関する。
【００１１】
さらに、好ましくは、本発明は、上記の凸の円錐状が、容器下部テーパ部と下部管との接続部での下部管内径（ｄ）の５〜４０倍の範囲の半径の曲線からなる計量容器内部に凸の円錐状であることを特徴とする計量容器に関する。
【００１２】
さらに、好ましくは、本発明は、上記の計量容器が、２０Ｌ／時間以下の範囲の流量を計量できることを特徴とする計量容器に関する。
【００１３】
さらに、好ましくは、本発明は、容器下部テーパ部と下部管との接続部での下部管内径（ｄ）が、内径２．４〜４ｍｍの範囲であることを特徴とする計量容器に関する。
【００１４】
さらに、本発明は、上記の計量容器を下記（ａ）および（ｂ）の持続的血液浄化用装置の透析液流量、補液流量および／または、廃液流量の容積計量手段に用いることを特徴とする持続的血液浄化用装置に関する。
（ａ）患者の静脈あるいは動脈から導出した血液を血液浄化器に導いて血液浄化を行なった後、血液を患者の静脈に返血する持続的血液浄化用装置であって、静脈あるいは動脈から血液浄化器に血液を導く脱血回路内に血液ポンプを備えるとともに、血液浄化器からのろ過液を排出する廃液回路内に廃液ポンプを備え、廃液ポンプ排出側の廃液回路内には廃液流量を間欠的に実測する計量容器を有する容積計量手段を備え、得られた廃液実測値と設定値が合致するように廃液ポンプの回転数を調節するようにした持続的血液浄化用装置。
（ｂ）患者の静脈あるいは動脈から導出した血液を血液浄化器に導いて血液浄化を行なった後、血液を患者の静脈に返血する持続的血液浄化用装置であって、静脈あるいは動脈から上記血液浄化器に血液を導く脱血回路内に血液ポンプを備えるとともに、血液透析と血液ろ過を同時に並行して行える機能を備え、このために装置内に透析液タンクより透析液をに導く回路とその回路内に透析液を移送する透析ポンプとを具備しており、かつ血液ろ過後に体液を補充するための補液タンクより補液を上記血液浄化器から血液を患者の静脈に返血する回路の一部に導入する回路とその回路内に補液を移送する補液ポンプとを具備し、血液浄化（透析およびろ過）を行った廃液を排出するための回路とその回路内に廃液ポンプの４種のポンプを具備した装置であって、該各ポンプはそれぞれ独立に機能し、透析液流量、補液流量、廃液流量を個別に独立して間欠的に実測する計量容器を有する容積計量手段を備え、得られた実測値と設定値が合致するように対応する各ポンプの回転数を調節できるようにした持続的血液浄化用装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の計量容器が、下部管、容器下部テーパ部、筒、容器上部、上部管からなり、下部管または下部管に接続されるチューブおよび、上部管または上部管に接続されるチューブとにセンサーが設けられ、容器下部テーパ部が容器内部方向へ凸の円錐状であることを特徴とする計量容器に関する。
【００１６】
上記の凸の円錐状が、容器下部テーパ部と下部管との接続部での下部管内径
（ｄ）の５〜４０倍の範囲の半径、または、５倍、さらに７倍、特に１０倍から４０倍、さらに３０倍、特に２０倍の範囲の半径の曲線からなる計量容器内部に凸の円錐状である計量容器が好ましい。
【００１７】
上記の計量容器が、２０Ｌ／時間以下、さらに１８Ｌ／時間以下、特に１５Ｌ／時簡以下の範囲の流量を計量できることが好ましい。さらに、上記の計量容器が、３．５Ｌ／時間、好ましくは４Ｌ／時間、さらに好ましくは４．５Ｌ／時間、特に好ましくは５Ｌ／時間の下限値から、２０Ｌ／時間、好ましくは１８Ｌ／時間、さらに好ましくは１５Ｌ／時間、特に好ましくは１２Ｌ／時間の上限値まで流量を計量できることが好ましい。
【００１８】
上記の計量容器を用いることにより、上記の流量範囲内で、計量する液に泡などが入ることなく、計量する液が下部管より噴水状に吹き出ることなく、精度よく計量可能となる。計量する液が下部管より噴水状に吹き出る場合には、液に泡が入ったり、上部管または、その接続管に取り付けたセンサーが突出した液滴を検出して精度よく計量できない場合がある。特に上記の流量範囲は、患者の体液バランスが急激に変動する場合がなく早急に血液浄化が可能で好ましい。
【００１９】
本発明は、計量容器を下記（ａ）および（ｂ）の持続的血液浄化用装置の透析液流量、補液流量および／または、廃液流量の容積計量手段に用いることを特徴とする持続的血液浄化用装置に関する。
（ａ）患者の静脈あるいは動脈から導出した血液を血液浄化器に導いて血液浄化を行なった後、血液を患者の静脈に返血する持続的血液浄化用装置であって、静脈あるいは動脈から血液浄化器に血液を導く脱血回路内に血液ポンプを備えるとともに、血液浄化器からのろ過液を排出する廃液回路内に廃液ポンプを備え、廃液ポンプ排出側の廃液回路内には廃液流量を間欠的に実測する計量容器を有する容積計量手段を備え、得られた廃液実測値と設定値が合致するように廃液ポンプの回転数を調節するようにした持続的血液浄化用装置。
（ｂ）患者の静脈あるいは動脈から導出した血液を血液浄化器に導いて血液浄化を行なった後、血液を患者の静脈に返血する持続的血液浄化用装置であって、静脈あるいは動脈から上記血液浄化器に血液を導く脱血回路内に血液ポンプを備えるとともに、血液透析と血液ろ過を同時に並行して行える機能を備え、このために装置内に透析液タンクより透析液をに導く回路とその回路内に透析液を移送する透析ポンプとを具備しており、かつ血液ろ過後に体液を補充するための補液タンクより補液を上記血液浄化器から血液を患者の静脈に返血する回路の一部に導入する回路とその回路内に補液を移送する補液ポンプとを具備し、血液浄化（透析およびろ過）を行った廃液を排出するための回路とその回路内に廃液ポンプの４種のポンプを具備した装置であって、該各ポンプはそれぞれ独立に機能し、透析液流量、補液流量、廃液流量を個別に独立して間欠的に実測する計量容器を有する容積計量手段を備え、得られた実測値と設定値が合致するように対応する各ポンプの回転数を調節できるようにした持続的血液浄化用装置。
【００２０】
上記の血液ポンプは、流量４００ｍｌ／分以下、さらに５〜４００ｍｌ／分、特に１０〜３００ｍｌ／分のポンプを、上記の透析液ポンプは、流量２０Ｌ／時以下、さらに０．１〜２０Ｌ／時、特に０．５〜１０Ｌ／時のポンプを、上記の補液ポンプは、流量１０Ｌ／時以下、さらに０．０５〜１０Ｌ／時、特に０．２５〜５Ｌ／時のポンプを、上記の廃液ポンプは、流量２０Ｌ／時以下、さらに０．２５〜２０Ｌ／時、特に０．７５〜１５Ｌ／時のポンプを用いることができる。
【００２１】
上記の計量容器を用いることにより、ポンプ流量が上記の範囲内でも、計量する液に泡などが入ることなく、計量する液が下部管より噴水状に吹き出ることなく、精度よく計量可能となる。計量する液が下部管より噴水状に吹き出る場合、液に泡が入ったり、上部管または、その接続管に取り付けたセンサーが突出した液滴を検出して精度よく計量できない場合がある。
【００２２】
上記の計量容器は、内容積が２０〜２００ｃｍ3 の範囲、さらに２０〜１００ｃｍ3 の範囲、特に３０〜８０ｃｍ3 の範囲のものを用いることができる。
【００２３】
上記の内容積の範囲を有する計量容器を用いることにより、上記の計量容器の計量範囲内で適切な計量時間範囲で精度よく測定できるため好ましい。
【００２４】
上記の下部管、上部管は、内径２〜８ｍｍの範囲のチューブを接続できる内径を有する管、内径２．０ｍｍ以上、さらに２．４ｍｍ以上、特に２．９ｍｍ以上から１２ｍｍ以下、さらに１０ｍｍ以下、特に８ｍｍ以下の管を用いることができる。また、上記の下部管、上部管は、端部内径の同じ管や端部内径の異なった管などを用いることができる。
【００２５】
上記のセンサーは、下部管または、下部管近傍に接続するチューブに設けられる下部センサーと、上部管または、上部管近傍に接続するチューブに設けられる上部センサーとの２ヶ所設られている。該センサーは、光センサー、超音波センサーなどを用いることができる。
【００２６】
上記の計量容器は、容器下部テーパ部と筒との接続部や筒と容器上部との接続部分とが計量容器外部に凸状の曲線であり、容器上部と上部管との接続部分が計量容器内部に凸状の曲線を有する計量容器を用いることができる。この計量容器は、各接続部分での気泡溜りおよび／または液溜りがなく、計量精度がより向上するので好ましい。
【００２７】
上記の筒は、内径２０〜５０ｍｍの範囲の管を用いることができ、上記の下部管および上部管より内径が大きなものを用いることが好ましい。また、上記の筒は、直管、直線状のテーパ部を有する管および／または容器外部に凸状の曲線を有する管からなるものを用いることができる。
【００２８】
容器下部テーパ部と下部管との接続部の下部管内径（ｄ）は、２．０ｍｍ以上、さらに２．４ｍｍ以上、特に２．９ｍｍ以上の下限値から８ｍｍ以下、さらに６ｍｍ以下、特に４ｍｍ以下の上限値の範囲または、２．４〜４ｍｍの範囲が好ましい。
【００２９】
特に上記の容器下部テーパ部と下部管との接続部の下部管内径（ｄ）が、２．４〜４ｍｍの範囲の場合、一般的な血液浄化装置に用いられる一般的な医療用チューブであり、入手が容易であり、取扱になれているため交換などの作業を問題なくできるため好ましい。
【００３０】
上記の容器上部は、計量容器内部方向に凸の円錐状、直線の円錐状、および／または、計量容器外部に凸の円錐状からなる管が好ましい。上記の容器上部は、テーパーを有する管を用いることができる。
【００３１】
上記の容器上部は、容器内部方向へ凸の円錐状、直線の円錐状、容器外部方向へ凸の円錐状のもので、軸方向に対称、非対称のものを用いることができる。
【００３２】
上記の容器下部テーパー部は、軸方向に対称、非対称のものを用いることができる。
【００３３】
上記の計量容器は、下部管より計量される液が流入し、計量後、下部管より液が排出されるものである。
【００３４】
上記の計量容器の材質は、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリアクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチルペンテン−１）などのポリオレフィン系樹脂などのプラスチックを用いることができる。
上記の計量容器は、上記のプラスチックを射出成型、ブロー成型などの成型方法や成形などで製作された容器や、２つ、３つ、４つまたは５つ以上のプラスチック部品、成型品、成形品などを接続したものを用いることができる。
【００３５】
上記の下部管および／または上部管に接続するチューブの材質は、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリアクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのポリハロゲン化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチルペンテン−１）などポリオレフィン系樹脂などを用いることができる。
【００３６】
本発明の計量容器を用いる持続的血液浄化用装置は、上記の内容積を有する計量容器を用い、所定時間間隔で液容量を測定することで精度よく対象とする上記透析液、補液、廃液流量の範囲を算出するものである。この値が、設定されたポンプの流量値より低い場合はポンプの回転数を上昇させ、設定値よりも高い場合はポンプの回転数を低下させることにより、真の流量が設定値に近づくように調整される。上記の計量容器を用い、流量調整することで１０時間運転時の流量誤差は±１％以下に止めることができる。
【００３７】
本発明の計量容器を用いる持続的血液浄化用装置は、緩やかまたは、早急に廃液を除去するため、臓器機能が回復するまで、数時間または、１０時間以上連続的にまたは、間欠的に使用する必要がある。そのため、１０時間運転時の流量誤差を±１％以下に止める理由として、（透析液流量＋補液流量）＞廃液流量の場合、溢水（水膨れ）状態になり、（透析液流量＋補液流量）＜廃液流量の場合、脱水（干からび）状態になり、（透析液流量＋補液流量）と廃液流量とのバランスが崩れると、血液低下などの循環動態が悪化する場合が考えられ好ましくない。さらに、流量誤差が±１％以下であるから、既に溢水状態にある患者の治療として（透析液流量＋補液流量）＜廃液流量となる適切な条件で使用することが出来る。
【００３８】
以下に、本発明の実施の形態を図面および実施例につき詳しく説明する。本発明は、これらの実施の形態のみに限定されるものではない。
【００３９】
図１は、本発明の計量容器１の一例の縦断面図である。計量容器１は、下部管６、容器下部テーパ部５、筒４、容器上部３、上部管２からなり、下部管に接続されるチューブ１０に下部センサー１１が、上部管に接続されるチューブ９に上部センサー１２が設けられる。容器下部テーパ部５と下部管４との接続部の下部管内径７をｄとすると、容器下部テーパ部５の曲線は、ｄの５〜４０倍の半径８の曲線からなる容器内部方向へ凸の円錐状である。
【００４０】
図２は、本発明の計量容器を用いる持続性血液浄化装置の一例である。患者の状態に応じて採血量、抗凝固剤注入量を設定し、抗凝固剤はシリンジポンプ３０で注入し、血液ポンプ３１で血液浄化器４１を含む血液循環回路５４内に血液を循環させる。患者の状態に応じて透析液量および血液浄化器４１でろ過される廃液量を決定し、透析液ポンプ３４流量および廃液ポンプ３２流量を設定する。廃液流量は透析液流量と補液流量の和に相当する。透析液流量、廃液流量、補液流量が設定値通りに精確に制御されるため、各ポンプ、各レベル、下部及び上部センサー、各クランプは以下のように作動する。
【００４１】
透析液流量；透析液ポンプ３４を回転させ、クランプ４２、４３を開とする。透析液が透析液供給部７０より透析液回路５５に送液されると同時に透析液供給部液面と計量容器内液面との高低落差により、計量容器（透析液用）３５に透析液が流入する。液面が上部センサー（透析液用）３８ｃに到達するとクランプ４２は開、クランプ４３は閉となり、計量容器内の液は容器内から流出し透析液ポンプ側へ送液される。計量容器内の液面が下部センサー（透析液用）３８ｂを通過するとクランプ４３は開、クランプ４２は閉とし、透析液の送液は継続する。所定の時間後、クランプ４２は開とすると、再び透析液が容器内に流入し、液面が上部センサー（透析液用）３８ｃを通過するとクランプ４２は開、クランプ４３は閉とし、計量容器（透析液用）内から液が流出する。このような動作が所定時間毎に繰り返される。透析液回路５５には、血液浄化器４１と透析液ポンプとの間にウォーマー７３が設けられていることが好ましい。本発明の計量容器は、計量容器（透析液用）に用いることが好ましい。
【００４２】
計量容器（透析液用）３５からの液流出に要する時間Ｔ１は液面が上部センサー（透析液用）３８ｃを通過し下部センサー（透析液用）３８ｂを通過するまでの時間として測定される。計量容器（透析液用）３５はプラスチック射出成型により製作され誤差が殆どないことが予め確認されているので、一定容量Ｖ１であり、透析液ポンプ３４を流れる透析液流量Ｌ１は、Ｌ１= Ｖ１／Ｔ１である。この透析液流量Ｌ１が設定値より低い場合はポンプ３４の回転数を上げ、高い場合はポンプ３４の回転数を下げることで設定値により近い流量となるように制御する。所定時間が短く、液流出が終わって直ちに再度測定をおこなう場合はクランプ４２を閉とせずに繰り返すこともできる。
【００４３】
廃液流量；廃液ポンプ３２を回転させ、クランプ４６を開、クランプ４７を閉とすると廃液が計量容器（廃液用）３７に流入する。液面が下部センサー（廃液用）４０ａを通過し、上部センサー（廃液用）４０ｂに到達するとクランプ４６は開、クランプ４７が開となり、計量容器（廃液用）３７内の廃液は高低落差により容器外の廃液排出部７２へ流出する。所定の時間後、クランプ４７を閉とすると再び廃液が計量容器（廃液用）３７内に流入し、液面が下部センサー（廃液用）４０ａを通過し上部センサー（廃液用）４０ｂに到達するとクランプ４７が開となり、計量容器（廃液用）３７内廃液は容器内から流出する。このような動作が所定時間毎に繰り返される。本発明の計量容器は、計量容器（廃液用）に用いることが好ましい。
【００４４】
計量容器への流入に要する時間Ｔ２は液面が下部センサー（廃液用）４０ａを通過し上部センサー（廃液用）４０ｂに到達するまでの時間として測定される。計量容器（廃液用）３７はプラスチック射出成型により製作され誤差が殆どないことが予め確認されているので、一定容量Ｖ２であり、廃液ポンプ３２を流れる廃液流量Ｌ２は、Ｌ２= Ｖ２／Ｔ２である。この流量Ｌ２が設定値より低い場合は廃液ポンプ３２の回転数を上げ、高い場合は廃液ポンプ３２の回転数を下げることで設定値により近い流量となるように制御される。下部センサー（廃液）および上部センサー（廃液）としては、液着色の影響を受けない超音波センサーであることが好ましい。
【００４５】
補液流量；補液ポンプ３３を回転させ、クランプ４４、４５を開とする。補液が補液供給部７１よりポンプにより補液回路５７に送液されると同時に補液供給部液面と計量容器（補液用）３６内液面との高低落差により、計量容器（補液用）３６に補液が流入する。液面が上部センサー（補液用）３９ｃに到達するとクランプ４４は開、クランプ４５は閉となり、計量容器（補液用）内の液は容器内から流出し、補液ポンプ３３へ送液される。計量容器（補液用）内の液面が下部センサー（補液用）３９ｂを通過するとクランプ４５を開、クランプ４４を閉とし、補液の送液は継続する。所定の時間後、クランプ４４、４５は開となり、再び補液が計量容器（補液用）３６に流入し、液面が上部センサー（補液用）３９ｃを通過するとクランプ４４は開、クランプ４５は閉となり、計量容器（補液用）内から液が流出する。このような動作が所定時間毎に繰り返される。本発明の計量容器は、計量容器（補液用）に用いることが好ましい。
【００４６】
計量容器（補液用）３６からの補液流出に要する時間Ｔ３は液面が上部センサー（補液用）３９ｃを通過し下部センサー（補液用）３９ｂを通過するまでの時間として測定される。計量容器（補液用）３６はプラスチック射出成型により製作され誤差が殆どないことが予め確認されているので、一定容量Ｖ３であり、補液ポンプ３３を流れる補液流量Ｌ３は、Ｌ３= Ｖ３／Ｔ３である。この流量Ｌ３が設定値より低い場合は補液ポンプ３３の回転数を上げ、高い場合はポンプ３３の回転数を下げることで設定値により近い流量となるように制御される。所定時間が短く、液流出が終わってすぐ再び測定をおこなう場合はクランプ４４を閉とせずに繰り返すことができる。
【００４７】
所定時間としては、液流量によるが、精度が十分上がるように１分〜２０分毎に設定され、流量が少ないときは長めに流量が多いときは短めに設定されることが好ましい。
【００４８】
図３は、本発明の計量容器を用いる持続性血液浄化装置の一例を示している。図３において、患者の状態に応じて採血量、抗凝固剤注入量を設定し、抗凝固剤はシリンジポンプ１０１で注入し、血液ポンプ１０２で血液浄化器１０４を含む血液循環回路１０５ａ、１０５ｂ内に血液を循環させる。また、患者の状態に応じて血液浄化器１０４でろ過される廃液量を決定し、ろ液ポンプ１０３の流量を設定する。血液ポンプ１０２により患者から脱血された血液は、脱血回路１０５ａを通って血液浄化器１０４に導かれ、血液浄化器１０４で老廃物をろ過・浄化された血液は返血回路１０５ｂを通って患者に返血される。血液浄化器１０４では、ろ液ポンプ１０３の回転により、膜間に生じた圧力差によって老廃物を含む溶質が溶媒とともに限外ろ過により血液浄化が行なわれる。血液浄化器１０４でろ過された廃液はろ液ポンプ１０３により、廃液回路１０６を通って廃液容器１２０に排出される。
【００４９】
また、図３において、１１１は脱血不良検出用のピロー、１１２、１１３、１１４はそれぞれ回路内圧力測定のための圧力チャンバを示す。１１５は気泡クランプ、１１６は気泡センサ、１１７、１１８、１１９はそれぞれ圧力センサを示し、１２１は補充液供給部を示す。なお、本発明で用いる血液浄化器１０４としては、中空糸限外ろ過膜をろ過材とする中空糸膜モジュールが最適である。
【００５０】
次に、廃液流量の容積計量の動作について説明する。ろ液ポンプ１０３が回転している時、開閉弁１０９を開、廃液クランプ１０８を閉とするとろ液が計量容器１０７に流入する。液面が下部センサー（ろ液）１１０ａを通過し、上部センサー（ろ液）１１０ｂに到達すると開閉弁１０９は開のまま、廃液クランプ１０８が開となり、計量容器１０７内の廃液は高低落差により容器外へ流出する。所定の時間後、廃液クランプ１０８を閉とすると再びろ液が計量容器１０７内に流入し、液面が下部センサー（ろ液）１１０ａを通過し上部センサー（ろ液）１１０ｂに到達すると廃液クランプ１０８が開となり、計量容器内廃液は容器内から流出する。このような動作が所定時間毎に繰り返される。
【００５１】
計量容器への流入に要する時間Ｔは液面が下部センサー（ろ液）１１０ａを通過し上部センサー（ろ液）１１０ｂに到達するまでの時間として測定される。計量容器（ろ液用）１０７はプラスチック射出成型により製作され誤差が殆どないことがあらかじめ確認されているので、一定容量Ｖであり、ろ液ポンプ１０３を流れる廃液流量Ｌは、Ｌ＝Ｖ／Ｔである。この流量Ｌが設定値より低い場合はろ液ポンプ１０３の回転数を上げ、高い場合はろ液ポンプ１０３の回転数を下げることで設定値により近い流量となるように制御される。
【００５２】
所定時間としては、液流量によるが、精度が十分上がるように１分〜２０分毎に設定され、流量が少ないときは長めに、流量が多いときは短めに設定されることが好ましい。
【００５３】
また、計量容器（ろ液用）１０７の上側のチューブ１２２は、開閉弁１０９に接続されており、廃液排出後、下部センサー（ろ液）１１０ａを液面が通過直後開閉弁１０９を閉止し、容器内への空気流入を停止し、排液チューブ１２３内での過剰な液面低下を防いでいる。計量容器１０７内の液排出後において、計量容器１０７の上側のチューブ１２２が開放された状態であると、排液チューブ１２３内に落差陰圧によって計量容器１０７側から空気が吸引され、気泡が発生する。この気泡は計量開始後、下部センサー（ろ液）１１０ａを通過して、正しい液面の検出を誤り、計量誤差の原因となる。
【００５４】
さらに、気泡が混入すると、排液不良となる場合がある。すなわち、廃液チューブ排出端１２５が廃液容器１２０内の液面下に深く浸漬しているとき、落差と気泡上昇力がバランスして気泡が押出されずに気泡閉塞の状態になり、廃液液面が上がり計量容器１０７まで達することがあり、事実上計量不能（計量のためには、液面は開始時下部センサー（ろ液）１１０ａより下に位置しなければならない）に陥る可能性がある。
【００５５】
本実施例においては、計量終了後、計量容器１０７の液排出後、下部センサー（ろ液）１１０ａを液面が通過すると、僅かなタイムラグを設けて開閉弁１０９を閉止することにより、気泡混入状態の発生を防止している。上記計量容器１０７の上側のチューブ１２２に設けた開閉弁１０９は、電磁弁とすることが操作の利便性、管理に手落ちがなくなる点などから好ましい。廃液は体液老廃物であって着色しているため、下部センサー（ろ液）および上部センサー（ろ液）としては、液着色の影響を受けない超音波センサーであることが好ましい。
【００５６】
なお、血液浄化器は治療の経過に伴って、徐々に血栓や体液中の蛋白などが付着してろ過抵抗が次第に増加しても、ろ液ポンプが一定回転数であると、ろ液流量が減少することは前述した通りであるが、通常このろ過抵抗の増加はゆるやかであるから、計量の時間間隔を長くして、計量していない間の流量は変化していないものとしても通常大きな誤差にはならない。しかし、測定時間間隔を一定の所定時間とせず、計量終了後の排液が完了すると直ちに次の計量を開始するようにすることは、計量容器内のろ液の排出に要する僅かな時間を除いて常に計量していることになるから、予期せぬ流量変化があっても、高い流量精度を実現するためにはより好ましい。測定時間間隔の設定はタイマー等の公知手段を用いることにより容易に行なうことが出来る。この測定時間間隔を極く短く設定することにより、ほぼ連続的な計量を行ない、より高い流量精度を実現できる。
【００５７】
［実施例１］
図３のろ液回路部分を用いて、ろ液ポンプ流量及び計量時間を設定し、２時間後のろ液ポンプ流量設定値と廃液容器内の廃液量との誤差を測定した。測定に用いた計量装置は、図３のろ液回路においてろ液回路１０６のろ液チューブの端部が血液浄化器１０４の変わりに２０Ｌの大気解放されたイオン交換水タンクに接続させたものを使用した。計量容器は、図１に示した形状のものを用いた。下部センサーおよび上部センサーは超音波センサーを用いた。計量容器は、下部管、容器下部テーパー管および筒の一部からなる射出成型したプラスチック部品と上部管、容器上部および筒の一部からなる射出成型したプラスチック部品とを合わせたものを用いた。計量容器は、下部センサーから上部センサーまでの内容積が５０ｃｍ3 であり、下部管と容器下部テーパー部との接続部の下部管内径ｄが３．３ｍｍ、上部管と容器上部との接続部の上部管内径３．３ｍｍ、下部管および上部管の他方の端部に内径３．３ｍｍのプラスチック製チューブを接続し、容器下部テーパ部が半径４０ｍｍの計量容器内部に凸状の曲面、筒が内径２６ｍｍで長さ８５ｍｍのもの、容器上部がテーパー角約６０°の管を用いた。容器下部テーパー部と筒との接続部分および容器上部のテーパー部と筒との接続部分は、容器外部に凸状で、容器上部のテーパー部と上部管との接続部分は、容器内部に凸状のものを用い、気泡溜りや液溜りをなくすようにした。下部センサーは、下部管に接続したチューブに取り付け、上部センサーは、上部管に接続したチューブに取り付けた。
【００５８】
ろ液ポンプ流量を３．５Ｌ／時間に、計量時間間隔を３分毎に設定し、イオン交換水タンクよりろ液ポンプで吸引排出し、計量容器を用いて計量を行い、計量結果によりろ液ポンプ流量のコントロールを行った。ろ液ポンプを２時間運転行い廃液容器内の廃液量を電子天秤で測定した。廃液量は７．００５６Ｌ（平均３．５０２８Ｌ／時）であった。イオン交換水の比重は、１として取り扱った。ろ液ポンプ流量の設定値と廃液量との誤差は、０．０８％であった。計量時、計量容器内に流入したイオン交換水は噴水状態になることもなく、気泡の浸入のなく問題なく計量することができた。
【００５９】
［実施例２］
ろ液ポンプ流量を６Ｌ／時間に設定した以外は実施例１と同様に行い、廃液量を電子天秤で測定した。廃液量は、１１．９９３１Ｌ（平均５．９９６６Ｌ／時）であった。ろ液ポンプ流量の設定値と廃液量との誤差は、−０．０６％であった。計量時、計量容器内に流入したイオン交換水は噴水状態になることもなく、気泡の浸入のなく問題なく計量することができた。
【００６０】
［実施例３］
ろ液ポンプ流量を１２Ｌ／時間に設定した以外は実施例１と同様に行い、廃液量を電子天秤で測定した。廃液量は、２４．００５６Ｌ（平均１２．００２８Ｌ／時）であった。ろ液ポンプ流量の設定値と廃液量との誤差は、０．０２％であった。計量時、計量容器内に流入したイオン交換水は噴水状態になることもなく、気泡の浸入のなく問題なく計量することができた。
【００６１】
［比較例１］
計量容器として容器下部テーパー部がテーパー角約６０°の管を用いた以外は、実施例２と同様に行った。計量時、計量容器内に流入したイオン交換水は噴水状態になり、計量容器内液面に時々泡が発生して消失せず、この泡を上部センサーが検知して正しく計量できなかった。
【００６２】
［比較例２］
計量容器として容器下部テーパー部がテーパー角約６０°の管を用いた以外は、実施例３と同様に行った。計量時、計量容器内に流入したイオン交換水は噴水状態になり、計量容器内でイオン交換水と気泡の混合状態になり正しい計量が出来なかった。
【００６３】
【発明の効果】
持続的血液浄化療法や、持続的血液ろ過療法および持続的血液ろ過透析療法において、厳密な患者体液バランス管理が行え、患者の体液バランスが急激に変動することなく、早急に血液中の不溶物質を除去するために２０Ｌ／時間以下のろ液流量や廃液量を一定・正確に維持することの重要性に鑑み、廃液量を自動的に正確に測定、制御する、精度よく計量可能な、内容積の大きくない計量容器およびこの計量容器を用いる持続的血液浄化用装置を提供することができる。
【００６４】
さらに容器下部テーパ部と下部管との接続部の下部管内径（ｄ）が、２．４〜４ｍｍの範囲の場合、一般的な血液浄化装置に用いられる一般的な医療用チューブであり、入手が容易であり、取扱になれているため交換などの作業を問題なくできる計量容器およびこの計量容器を用いる持続的血液浄化用装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の計量容器の一例の縦断面図である。
【図２】  本発明の計量容器を用いる持続性血液浄化装置の一例である。
【図３】  本発明の計量容器を用いる持続性血液浄化装置の別の一例である。
【符号の説明】
１：計量容器、
２：上部管、
３：容器上部、
４：筒、
５：容器下部テーパー部、
６：下部管、
７：容器下部テーパー部と下部管との接続部の下部管内径（ｄ）、
８：容器下部テーパー部の曲面を形成する半径（ｄの５〜４０倍）、
９、１０：チューブ、
１１：下部センサー、
１２：上部センサー、
３０：シリンジポンプ、
３１：血液ポンプ、
３２：廃液ポンプ、
３３：補液ポンプ、
３４：透析液ポンプ、
３５：計量容器（透析液用）、
３６：計量容器（補液用）、
３７：計量容器（廃液用）、
３８ａ：レベルセンサー（透析液用）、
３８ｂ：下部センサー（透析液用）、
３８ｃ：上部センサー（透析液用）、
３９ａ：レベルセンサー（補液用）、
３９ｂ：下部センサー（補液用）、
３９ｃ：上部センサー（補液用）、
４０ａ：下部センサー（廃液用）、
４０ｂ：上部センサー（廃液用）、
４１：血液浄化器、
４２〜４８：クランプ、
４９〜５１：圧力センサー、
５２：気泡センサー、
５３：圧力検知用ピロー、
５４：血液循環回路、
５５：透析液回路、
５６：廃液回路、
５７：補液回路、
７０：透析液供給部、
７１：補液供給部、
７２：廃液容器、
７３：ウォーマー、
１０１：シリンジポンプ、
１０２：血液ポンプ、
１０３：ろ液ポンプ、
１０４：血液浄化器、
１０５ａ：脱血回路、
１０５ｂ：返血回路、
１０６：ろ液回路、
１０７：計量容器（ろ液用）、
１０８：ろ液クランプ、
１０９：開閉弁、
１１０ａ：下部センサー（ろ液用）、
１１０ｂ：上部センサー（ろ液用）、
１１１：ピロー、
１１２，１１３，１１４：圧力チャンバ、
１１５：気泡クランプ、
１１６：気泡センサ、
１１７，１１８，１１９：圧力センサ、
１２０：廃液容器、
１２１：補充液供給部、
１２２：上側チューブ、
１２３：排液チューブ、
１２４：分岐部、
１２５：ろ液チューブ排出端
【図１】
0003724538.tif 000002
【図２】
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【図３】
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