(57)【要約】【課題】透析器に対する透析液の供給量と排液量の制御を厳格に行うことができる容器を用いた血液透析装置において、透析効率を向上する。【解決手段】血液透析装置１は、第１の送液ポンプ８２を稼働し、開閉弁８３、８４により透析液交換回路１４を開放して、容器１２の第１の室３０に透析液を供給し、隔壁３２が第２の室３１側に変位し、第２の室３１から外部に透析廃液を排出する透析液交換工程と、第２の送液ポンプ５２を稼働し、開閉弁６０、６１により透析液供給回路１３を開放して、隔壁３２が第１の室３０側に変位し、第１の室３０から透析器１０に透析液を供給し、透析器１０から第２の室３１に透析廃液を排出する透析液供給工程とを交互に実行し、１サイクルにおける透析液供給工程の実行時間Ｔ２が透析液交換工程の実行時間Ｔ１よりも長くなるように第１の送液ポンプ８２、第２の送液ポンプ５２、開閉弁８３、８４又は開閉弁６０、６１の少なくともいずれかを制御する制御部１５を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透析器と、
内部を第１の室と第２の室に隔てる変位可能な隔壁を有する容器と、
前記第１の室に透析液を供給するとともに、前記第２の室の透析廃液を外部に排出する透析液交換回路と、
前記透析液交換回路を通じて前記第１の室に透析液を送る第１の送液ポンプと、
前記透析液交換回路を開閉する第１の開閉装置と、
前記第１の室の前記透析液を前記透析器に供給するとともに、前記透析器から前記第２の室に透析廃液を排出する透析液供給回路と、
前記透析液供給回路を通じて前記第２の室に透析廃液を送る第２の送液ポンプと、
前記透析液供給回路を開閉する第２の開閉装置と、
前記第１の送液ポンプを稼働し、前記第１の開閉装置により前記透析液交換回路を開放して、前記第１の室に透析液を供給し、前記隔壁が前記第２の室側に変位し、前記第２の室から外部に透析廃液を排出する透析液交換工程と、前記第２の送液ポンプを稼働し、前記第２の開閉装置により透析液供給回路を開放して、前記隔壁が前記第１の室側に変位し、前記第１の室から前記透析器に透析液を供給し、前記透析器から前記第２の室に透析廃液を排出する透析液供給工程とを交互に実行し、１サイクルにおける前記透析液供給工程の実行時間が前記透析液交換工程の実行時間よりも長くなるように前記第１の送液ポンプ、前記第２の送液ポンプ、前記第１の開閉装置又は前記第２の開閉装置の少なくともいずれかを制御する制御部と、を有する血液透析装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記透析液交換工程における前記第１の送液ポンプによる送液流量を、前記透析液供給工程における前記第２の送液ポンプによる送液流量よりも高くして、前記透析液供給工程における前記第２の開閉装置の開放時間を、前記透析液交換工程における前記第１の開閉装置の開放時間よりも長くする、請求項１に記載の血液透析装置。
【請求項３】
前記第１の室側もしくは第２の室側に変位した前記隔壁を元の位置に戻すための復元力を付与する復元力付与機構を、さらに有する、請求項１又は２に記載の血液透析装置。
【請求項４】
前記隔壁の変位の完了を検出する手段を、さらに有し、
前記制御部は、検出した隔壁の変位の完了に基づいて、前記第１の開閉装置又は前記第２の開閉装置の少なくともいずれかを閉鎖する、請求項１〜３のいずれかに記載の血液透析装置。
【請求項５】
透析器と、
内部を第１の室と第２の室に隔てる変位可能な隔壁を有する容器と、
前記第１の室に透析液を供給するとともに、前記第２の室の透析廃液を外部に排出する透析液交換回路と、
前記透析液交換回路を通じて前記第１の室に透析液を送る第１の送液ポンプと、
前記透析液交換回路を開閉する第１の開閉装置と、
前記第１の室の前記透析液を前記透析器に供給するとともに、前記透析器から前記第２の室に透析廃液を排出する透析液供給回路と、
前記透析液供給回路を通じて前記第２の室に透析廃液を送る第２の送液ポンプと、
前記透析液供給回路を開閉する第２の開閉装置と、を有する血液透析装置の作動方法であって、
前記第１の送液ポンプを稼働し、前記第１の開閉装置により前記透析液交換回路を開放して、前記第１の室に透析液を供給し、前記隔壁が前記第２の室側に変位し、前記第２の室から外部に透析廃液を排出する透析液交換工程と、前記第２の送液ポンプを稼働し、前記第２の開閉装置により透析液供給回路を開放して、前記隔壁が前記第１の室側に変位し、前記第１の室から前記透析器に透析液を供給し、前記透析器から前記第２の室に透析廃液を排出する透析液供給工程とを交互に実行し、１サイクルにおける前記透析液供給工程の実行時間が前記透析液交換工程の実行時間よりも長くなるように前記第１の送液ポンプ、前記第２の送液ポンプ、前記第１の開閉装置又は前記第２の開閉装置の少なくともいずれかを制御する制御部が作動する、血液透析装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液透析装置及び血液透析装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透析時の除水量を厳格に管理するための血液透析装置として、内部を第１の室と第２の室に隔てる変位可能な隔壁を有する容器（計量容器）を用いるものが提案されている（特許文献１〜４参照）。
【０００３】
上述の血液透析装置は、通常、容器の第１の室に新しい透析液を供給するとともに、第２の室の透析廃液を外部に排出する透析液交換回路と、第１の室の新しい透析液を透析器に供給するとともに、透析器から第２の室に透析廃液を排出する透析液供給回路を有し、それらの各回路には、それぞれ所定の流量、所定のタイミングで送液を行うための送液ポンプと開閉弁が設けられている。
【０００４】
そして、上述の血液透析装置では、透析液交換工程と透析液供給工程が交互に行われる。透析液交換工程では、透析液交換回路において開閉弁が開かれ、送液ポンプにより透析液が容器の第１の室に供給されるとともに、容器の隔壁が第２の室側に押され、第２の室の透析廃液が外部に排液される。透析液供給工程では、透析液供給回路において開閉弁が開かれ、送液ポンプにより容器の第１の室の透析液が透析器に供給され、容器の隔壁が第１の室側に移動するとともに、透析器の透析廃液が容器の第２の室に排液される。この血液透析装置では、原理的に容器の隔壁が移動した分、第１の室の透析液が透析器に供給され、透析器から第２の室に排液されるので、透析器に対する透析液の供給量と排液量を厳格に制御でき、この結果、患者の除水量を厳格に管理できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１４６５０６号公報
【特許文献２】特開２０００−１２６２８４号公報
【特許文献３】特開昭５５−５９８１６号公報
【特許文献４】国際公開第２０１１／０４９１９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような血液透析装置では、透析液交換工程を行っている間、透析器に透析液を供給できず、透析効率が低くなる。そこで、透析液交換回路と透析液供給回路を２系列ずつ設け、一方の系で透析液供給工程を行っている間に、他方の系で透析液交換工程を行って透析液の供給を連続的に行うことが考えられる。しかしながら、この場合、装置の部品点数が大幅に増え、装置コストが増大してしまう。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、透析液の供給量と排液量の制御を厳格に行うことができる容器を用いた血液透析装置において、一系列の透析交換回路と透析液供給回路を用いる構成であっても、透析器に透析液が流れていない時間を短くする制御を行うことで、透析効率を向上することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明は、透析器と、内部を第１の室と第２の室に隔てる変位可能な隔壁を有する容器と、前記第１の室に透析液を供給するとともに、前記第２の室の透析廃液を外部に排出する透析液交換回路と、前記透析液交換回路を通じて前記第１の室に透析液を送る第１の送液ポンプと、前記透析液交換回路を開閉する第１の開閉装置と、前記第１の室の前記透析液を前記透析器に供給するとともに、前記透析器から前記第２の室に透析廃液を排出する透析液供給回路と、前記透析液供給回路を通じて前記第２の室に透析廃液を送る第２の送液ポンプと、前記透析液供給回路を開閉する第２の開閉装置と、前記第１の送液ポンプを稼働し、前記第１の開閉装置により前記透析液交換回路を開放して、前記第１の室に透析液を供給し、前記隔壁が前記第２の室側に変位し、前記第２の室から外部に透析廃液を排出する透析液交換工程と、前記第２の送液ポンプを稼働し、前記第２の開閉装置により透析液供給回路を開放して、前記隔壁が前記第１の室側に変位し、前記第１の室から前記透析器に透析液を供給し、前記透析器から前記第２の室に透析廃液を排出する透析液供給工程とを交互に実行し、１サイクルにおける前記透析液供給工程の実行時間が前記透析液交換工程の実行時間よりも長くなるように前記第１の送液ポンプ、前記第２の送液ポンプ、前記第１の開閉装置又は前記第２の開閉装置の少なくともいずれかを制御する制御部と、を有する血液透析装置が提供される。なお、「透析液供給工程の実行時間」とは、透析器に透析液が流れている時間であり、「透析液交換工程の実行時間」とは、容器の第１の室内に透析液が流入している時間である。また、隔壁の「変位」には、隔壁全体が移動するもののみならず、隔壁自体の動作で起こる形状変化による変位も含む。
【０００９】
本発明によれば、１サイクルにおける透析液供給工程の実行時間が長くなるので、透析器に対する透析器に透析液が供給されている時間が長くなり、透析効率を向上できる。
【００１０】
前記制御部は、前記透析液交換工程における前記第１の送液ポンプによる送液流量を、前記透析液供給工程における前記第２の送液ポンプによる送液流量よりも高くして、前記透析液供給工程における前記第２の開閉装置の開放時間を、前記透析液交換工程における前記第１の開閉装置の開放時間よりも長くするようにしてもよい。かかる場合、容器の第１の室に入れる流量を上げることによって、透析液交換工程の実行時間を短縮し、その分透析液供給工程の実行時間を長くすることができる。すなわち、透析液に透析液が流れる透析液供給工程の１サイクルにおける比率が高まり、よって、透析効率を好適に向上できることとなる。
【００１１】
上記血液透析装置は、前記第１の室側もしくは第２の室側に変位した前記隔壁を元の位置に戻すための復元力を付与する復元力付与機構を、さらに有していてもよい。第１の室側に復元力が付与されている場合、通常であれば、隔壁が第１の室側に変位する速度が、第２の室側に変位する速度より大きくなり、透析液交換工程の実行時間が長くなる。この場合に、第１の室への透析液の供給流量を上げて透析液交換工程の実行時間を短縮して、透析効率を上げるメリットは大きい。一方、第２の室側に復元力が付与されている場合、第１の室側への透析液の供給流量が多くなり、透析液交換工程の実行時間を簡単に短縮できる。
【００１２】
上記血液透析装置は、前記隔壁の変位の完了を検出する手段を、さらに有し、前記制御部は、検出した隔壁の変位の完了に基づいて、前記第１の開閉装置又は前記第２の開閉装置の少なくともいずれかを閉鎖するようにしてもよい。隔壁の変位の完了タイミングと開閉装置の閉鎖タイミングがずれると、ポンプ圧により容器が膨張して過剰な液が容器に入る可能性がある。本方法によれば、容器の各室に過剰な液が入るのを抑制できる。
【００１３】
別の観点による本発明は、透析器と、内部を第１の室と第２の室に隔てる変位可能な隔壁を有する容器と、前記第１の室に透析液を供給するとともに、前記第２の室の透析廃液を外部に排出する透析液交換回路と、前記透析液交換回路を通じて前記第１の室に透析液を送る第１の送液ポンプと、前記透析液交換回路を開閉する第１の開閉装置と、前記第１の室の前記透析液を前記透析器に供給するとともに、前記透析器から前記第２の室に透析廃液を排出する透析液供給回路と、前記透析液供給回路を通じて前記第２の室に透析廃液を送る第２の送液ポンプと、前記透析液供給回路を開閉する第２の開閉装置と、を有する血液透析装置の作動方法であって、前記第１の送液ポンプを稼働し、前記第１の開閉装置により前記透析液交換回路を開放して、前記第１の室に透析液を供給し、前記隔壁が前記第２の室側に変位し、前記第２の室から外部に透析廃液を排出する透析液交換工程と、前記第２の送液ポンプを稼働し、前記第２の開閉装置により透析液供給回路を開放して、前記隔壁が前記第１の室側に変位し、前記第１の室から前記透析器に透析液を供給し、前記透析器から前記第２の室に透析廃液を排出する透析液供給工程とを交互に実行し、１サイクルにおける前記透析液供給工程の実行時間が前記透析液交換工程の実行時間よりも長くなるように前記第１の送液ポンプ、前記第２の送液ポンプ、前記第１の開閉装置又は前記第２の開閉装置の少なくともいずれかを制御する制御部が作動する、血液透析装置の作動方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、透析器に対する透析液の供給量と排液量の制御を厳格に行うことができる容器を用いた血液透析装置において、透析効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】血液透析装置の構成の概略を示す模式図である。
【図２】開閉弁の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】血液透析装置の新たな透析液の容器への供給、ならびに容器からの透析廃液の排液の状態を示す説明図である。
【図４】血液透析装置の透析液の透析器への供給、ならびに透析廃液の容器への排液の状態を示す説明図である。
【図５】センサを設けた場合の血液透析装置の構成の概略を示す模式図である。
【図６】実施例の第１の条件から第３の条件での開閉弁の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る血液透析装置１の構成の概略を示す説明図である。
【００１７】
血液透析装置１は、例えば透析器１０と、血液循環回路１１と、容器１２と、透析液供給回路１３と、透析液交換回路１４と、制御部１５を有している。
【００１８】
透析器１０は、例えば中空糸膜を内蔵した中空糸モジュールであり、中空糸膜の一次側１０ａに患者の血液を通過させつつ、中空糸膜の二次側１０ｂに透析液を通過させ、一次側１０ａの血液に含まれる老廃物等を中空糸膜を通じて二次側１０ｂに透過させて血液を浄化することができる。
【００１９】
血液循環回路１１は、例えば患者に穿刺される針部２０から透析器１０の一次側１０ａの入口端１０ｃに接続された第１の血液流路２１と、透析器１０の一次側１０ａの出口端１０ｄから他の針部２２に接続された第２の血液流路２３を有している。第１の血液回路２１には、送液ポンプ２４が設けられている。
【００２０】
容器１２は、例えば合成樹脂製の円筒状に形成され、例えば内部を軸方向に第１の室３０と第２の室３１に隔てる変位可能な隔壁３２と、当該隔壁３２の変位を許容しつつ当該隔壁３２に第１の室３０側への復元力を与える復元力付与機構３３を有している。すなわち、容器１２は、いわゆる自己復帰型の隔壁３２を有している。
【００２１】
隔壁３２は、例えば伸縮性を有するダイアフラムにより構成されている。隔壁３２は、容器１２の軸方向の中央付近に固定されている。隔壁３２は、例えば伸縮性を有するエラストマーからなるダイアフラムであってもよく、その伸縮性そのものが復元力となる。なお、隔壁３２は、その他、グラスファイバー強化型のゴム材料からなるダイアフラムや、ステンレスの同心円波状のダイアフラムのようなもので、それ自体が形状復元力をもつものであってもよい。
【００２２】
復元力付与機構３３は、例えば隔壁３２を第２の室３１側から第１の室３０側に押圧する押圧部材４０と、当該押圧部材４０の軸方向の往復移動をガイドするガイド軸４１と、押圧部材４０を第１の室３０側に付勢する弾性体としてのバネ４２を有している。
【００２３】
押圧部材４０は、例えば円筒状に形成され、第２の室３１側の面の中央にガイド挿入部４０ａが形成されている。ガイド軸４１は、容器１２の軸方向の第２の室３１側の内壁面１２ａの中央から第１の室３０側の軸方向に向けて形成されている。ガイド軸４１は、押圧部材４０のガイド挿入部４０ａに挿入され、これにより、押圧部材４０は、軸方向に往復移動できる。なお、バネ４２が伸縮しつつ安定して押圧部材４０を移動させることができるのであれば、ガイド軸４１は無くても動作上は問題無い。
【００２４】
例えばガイド軸４１には、バネ４２が挿入され、容器１２の軸方向の内壁面１２ａと押圧部材４０との間にバネ４２が介在されている。このバネ４２により押圧部材４０及び隔壁３２が第１の室３０側に付勢され、隔壁３２が第２の室３１側に移動した際には復元力が生じる。なお、バネ４２の自然長の位置は、隔壁３２が第１の室３０側に移動し終えたときの初期位置に設定されている。
【００２５】
透析液供給回路１３は、例えば容器１２の第１の室３０から透析器１０に通じる第１の透析液供給流路５０と、透析器１０から第２の室３１に通じる第２の透析液供給流路５１を有している。また、第２の透析液供給流路５１には、第２の送液ポンプ５２が設けられている。第１の透析液供給流路５０には、当該流路５０を開閉する開閉弁６０が設けられており、第２の透析液供給流路５１には、当該流路５１を開閉する開閉弁６１が設けられている。開閉弁６１は、第２の送液ポンプ５２と容器１２の間に設けられている。第２の送液ポンプ５２の送液圧力は、透析液供給回路１３の圧力損失と、復元力付与機構３３の復元力を考慮して定められる。なお、本実施の形態では、開閉弁６０、６１が、本発明における第２の開閉装置を構成する。
【００２６】
透析液交換回路１４は、例えば透析液供給源７０から容器１２の第１の室３０に通じる第１の透析液交換流路８０と、容器１２の第２の室３１から外部に通じる第２の透析液交換流路８１を有している。第１の透析液交換流路８０には、透析液供給源７０の透析液を第１の室３０に圧送する第１の送液ポンプ８２と、当該流路８０を開閉する開閉弁８３が設けられている。第２の透析液交換流路８１には、当該流路８１を開閉する開閉弁８４が設けられている。開閉弁８３は、容器１２と第１の送液ポンプ８２との間に設けられている。第１の送液ポンプ８２の送液圧力は、透析液交換回路１４の圧力損失と、復元力付与機構３３の復元力を考慮して定められる。なお、本実施の形態において、開閉弁８３、８４が、本発明における第１の開閉装置を構成する。
【００２７】
第２の透析液供給流路５１には、除水量を調整するための分岐路９０が接続され、分岐路９０には、第２の透析液供給流路５１の透析廃液を分岐路９０に引き込むための送液ポンプ９１が設けられている。
【００２８】
制御部１５は、血液透析装置１の全体の動作を制御するコンピュータであり、例えば後述のようにポンプ２４、５２、８２、９１、開閉弁６０、６１、８３、８４等の動作を制御して、血液透析装置１を作動させることができる。
【００２９】
次に、以上のように構成された血液透析装置１の動作を説明する。
【００３０】
血液透析処理時の患者側では、針部２０、２２が患者に穿刺され、ポンプ２４により患者の血液が第１の血液流路２１を通じて透析器１０に供給される。血液は、透析器１０の中空糸膜の一次側１０ａを通り、その後第２の血液流路２３を通って患者に戻される。
【００３１】
一方、容器１２側では、透析液交換工程と透析液供給工程が交互に繰り返される。図２に示すように透析液交換工程と透析液供給工程は、１サイクルが予め定められた一定の設定時間Ｔで行われ、そのうち、透析液交換工程が実行時間Ｔ１、透析液供給工程が、実行時間Ｔ１より長い実行時間Ｔ２で行われる。これらの時間Ｔ、Ｔ１、Ｔ２は、透析治療毎に予め設定される透析液流量に基づいて設定される。図２には、開閉弁６０、６１、８３、８４の開閉タイミングも示す。
【００３２】
例えば透析液交換工程では、予め第１の送液ポンプ８２が作動した状態で、図３に示すように開閉弁６０、６１が閉鎖され、開閉弁８３、８４が開放され、第１の送液ポンプ８２により透析液供給源７０の新しい透析液が容器１２の第１の室３０内に供給される。第１の室３０に供給された新しい透析液により、初期位置にあった隔壁３２及び押圧部材４０が、バネ４２の復元力に抗して第２の室３１側に押されて、第１の室３０の容積が増大する。これに伴い第２の室３１の容積が縮小し、既に第２の室３１内に充填されている透析廃液が隔壁３２及び押圧部材４０により押し出され、第２の透析液交換流路８１を通じて外部に排出される。隔壁３２は、初期位置から第２の室３１側の所定の第２の位置まで移動する。こうして、容器１２に対する透析液の交換が行われる。第１の室３０では、隔壁３２が移動し容積が増大した分の透析液が充填され、第２の室３１では、隔壁３２が移動し容積が減少した分の透析廃液が排出され、それらの透析液と透析廃液の量は一致する。
【００３３】
この透析液交換工程では、第１の送液ポンプ８２による透析液の送液流量が、後述の透析液供給工程における第２の送液ポンプ５２による透析液の送液流量より高く設定され、相対的に短時間で透析液の交換が行われる。実行時間Ｔ１が経過した時点で開閉弁８３、８４が閉鎖され、第１の室３０への透析液の供給が停止され、透析液交換工程が終了する。
【００３４】
例えば透析液交換工程が終了すると直ちに透析液供給工程が開始される。この透析液供給工程では、予め第２の送液ポンプ５２が作動した状態で、図４に示すように開閉弁８３、８４が閉鎖され、開閉弁６０、６１が開放され、第２の送液ポンプ５２の送液圧力ならびに容器１２のバネ４２の復元力により、隔壁３２及び押圧部材４０が第１の室３０側に移動し、第１の室３０内の新しい透析液が、第１の透析液供給流路５０を通じて透析器１０に供給される。透析液は、透析器１０の二次側１０ｂを流れ、この際、当該透析液には、一次側１０ａを流れる患者の血液から中空糸膜を通過した老廃物等が取り込まれる。その後、透析器１０の老廃物を含む透析廃液は、第２の透析液供給流路５１を通じて容器１２の第２の室３１に排出される。容器１２の第１の室３０では、隔壁３２が移動し容積が減少した分の透析液が送出され、第２の室３１では、隔壁３２が移動し容積が増大した分の透析廃液が流入し、それらの透析液と透析廃液の量は一致する。このとき隔壁３２は、第２の位置から初期位置まで移動する。
【００３５】
また、透析液供給工程では、ポンプ９１が作動し、第２の透析液供給流路５１を通る一部の透析廃液を分岐路９０に引き込み排出する。容器１２に出入りする透析液と透析廃液の量が一致しているため、この分岐路９０を通じて排出された透析廃液の量が、透析器１０を通じて患者の血液から排出される除水量となる。
【００３６】
この透析液供給工程における第２の送液ポンプ５２による透析液の送液流量は、上述の透析液交換工程における第１の送液ポンプ８２による透析液の送液流量より低く、相対的に長時間で透析液の供給が行われる。実行時間Ｔ２経過時に開閉弁６０、６１が閉鎖され、透析器１０への透析液の供給が停止され、透析液供給工程が終了する。
【００３７】
上記透析液交換工程と透析液供給工程が所定回数繰り返されて、血液透析処理が終了する。
【００３８】
本実施の形態によれば、１サイクル毎の透析液供給工程の実行時間Ｔ２を長くすることにより、血液透析処理全体において透析器１０に透析液を供給している時間が長くなり、透析器１０に透析液を供給しない時間が短縮されるので、透析効率を向上できる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、簡単な制御法により、容器１２から透析器１０に供給される透析液の量と、透析器１０を通って容器１２に戻される透析廃液の量を精度よく一致させることができると同時に、一つの容器１２を備えた血液透析装置１において、透析器１０に透析液が流れない時間を短くして透析効率を向上できる。この結果、部品コストの低減、部品点数の削減により装置の小型化、部品点数削減による故障リスクの低減、装置の安全性のさらなる向上が可能となる。さらに、構造が簡略化されることで透析液回路部分のユニット化が容易になるため、定期的にユニットごと交換を行うことでメンテナンスが容易かつ安価に実施できる。
【００４０】
また、本実施の形態では、透析液交換工程における第１の送液ポンプ８２による送液流量を、透析液供給工程における第２の送液ポンプ５２による送液流量よりも高くして、透析液供給工程における開閉弁６０、６１の開放時間を、透析液交換工程における開閉弁８３、８４の開放時間よりも長くしている。このように、第１の室３０に入る透析液の流量を上げて透析液交換工程の実行時間Ｔ１を短縮し、その分透析液供給工程の実行時間Ｔ２を長くすることができるので、透析効率を好適に向上できる。
【００４１】
血液透析装置１は、第２の室３１側に変位した隔壁３１を元の第１の室３０側の初期位置に戻すための復元力を付与する復元力付与機構３３を有している。第２の室３１側に復元力が付与されている場合、本来であれば、隔壁３２が第１の室３０側に変位する速度が、第２の室３１側に変位する速度より大きくなり、透析液交換工程の実行時間Ｔ１が長くなってしまう。よって、本実施の形態のように、第１の室３０への透析液の供給流量を上げて透析液交換工程の実行時間Ｔ１を短縮し、透析液供給工程Ｔ２の実行時間Ｔ２を長くして透析効率を上げることのメリットは大きい。
【００４２】
なお、本実施の形態のように、開閉弁６０、６１、８３、８４による透析液交換工程と透析液供給工程の切り替えを、間をおかずに瞬時に行うのが送液量を増やす上では望ましい。一方、隔壁３２の動作の安定を考えた場合、透析液交換工程と透析液供給工程の切り替わりの際に、総ての開閉弁６０、６１、８３、８４を一時的に閉鎖する待機時間を設けることも効果的である。
【００４３】
また、復元力付与機構３３は、第２の室３１側に復元力が付与されているものであってもよく、かかる場合、隔壁３２が第２の室３１側に変位する速度が、第１の室３０側に変位する速度より大きくなり、透析液交換工程の実行時間Ｔ１を簡単に短くできる。この結果、透析液供給工程の実行時間Ｔ２を長くして透析効率を向上できる。
【００４４】
また、本実施の形態において、復元力付与機構３３は必ずしも必要なく、この場合、後述の第２の送液ポンプ５２の送液圧を利用することで隔壁３２の移動が行われ、容器１２の第１の室３０から透析器１０への透析液の送液と、透析器１０から第２の室３１への透析廃液の送液を適切に行うことができる。
【００４５】
以上の実施の形態において、隔壁３２の第１の室３０側の初期位置への変位が完了した時又はその直後に、開閉弁６０、６１により透析液供給回路１３を閉鎖してもよいし、隔壁３２の第２の室３１側の第２の位置への変位が完了した時又はその直後に、開閉弁８３、８４により透析液交換回路１４を閉鎖してもよい。より好ましくは、隔壁３２の第１の室３０側への変位が完了した時から０．５sec以内に、開閉弁６０、６１により透析液供給回路１３を閉鎖してもよいし、隔壁３２の第２の室３１側への変位が完了した時から０．５sec以内に、開閉弁８３、８４により透析液供給回路１４を閉鎖してもよい。こうすることにより、隔壁３２の移動が完了した後に長時間開閉弁６０、６１が開放され、ポンプ圧が第２の室３１にかかり、第２の室３１が膨張して過剰な透析廃液が第２の室３１に入り込むことを抑制できる。また、隔壁３２が移動した後に長時間開閉弁８３、８４が開放され、ポンプ圧が第１の室３０にかかり、第１の室３０が膨張して過剰な透析液が第１の室３０に入り込むことを抑制できる。
【００４６】
なお、血液透析装置１は、隔壁３２の変位の完了を検出する手段を有していてもよい。かかる場合、例えば図５に示すように容器１２内に隔壁３２の位置を検出するセンサ１００が設けられる。このセンサ１００の検出結果は、制御部１５に出力される。そして、例えばこのセンサ１００により隔壁３２が移動し終えたタイミングを正確に把握し、制御部１５が、それを受けて、その直後に開閉弁６０、６１、或いは開閉弁８３、８４を閉鎖することができる。この結果、隔壁３２の移動が完了した後に透析廃液を第２の室３１に送りこんだり、透析液を第１の室３０に送りこむことを確実に防止できる。なお、センサ１００は、隔壁３２の第１の室３０側への移動の完了タイミングと第２の室３２側への移動の完了タイミングの両方を検出するものであってもよいし、片方を検出するものであってもよい。
【００４７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４８】
例えば容器１２の隔壁３２は、ダイアフラム式の構造ではなく、ピストン式の構造であってもよい。
【実施例】
【００４９】
以下に実施例を示す。図１に示す構成の血液透析装置１を用いて、透析液交換回路１４の第１の送液ポンプ８２と透析液供給回路１３の第２の送液ポンプ５２の吐出圧力を変化させたり、透析液交換回路１４の開閉弁８３、８４と透析液供給回路１３の開閉弁６０、６１の開閉のタイミングを変化させた時の透析液供給工程の実行比率（透析器１０に透析液が流れている時間比率）を測定した。図６に、以下の第１の条件から第３の条件での開閉弁の開閉のタイミングチャートを示す。
【００５０】
第１の条件
第１の送液ポンプ８２と第２の送液ポンプ５２の吐出圧力をそれぞれ１００ｋＰａ、１００ｋＰａに調整し、開閉弁６０、６１と開閉弁８３、８４をそれぞれ１．２秒と２秒ずつ交互に開閉させた。すなわち、開閉弁６０、６１を閉、開閉弁８３、８４を開の状態を２秒維持し、その後、開閉弁６０、６１を開、開閉弁８３、８４を閉の状態を１．２秒維持し、その後再び開閉弁６０，６１を閉、開閉弁８３、８４を開にすることを繰り返した。このとき、隔壁３２は、開閉弁６０、６１の開放時間と同じ時間で、第１の室３０側の初期位置まで移動し、かつその状態に留まる時間（待機時間）がなく、開閉弁８３、８４の開放時間と同じ時間で、第２の室３１側の第２の位置まで移動することを確認した。つまり、隔壁３２が移動し終えるタイミングと、開閉弁６０、６１、８３、８４の閉鎖タイミングが一致している。なお、開閉弁６０、６１を開状態にする時間が短いにも関わらず、隔壁３２が第１の室３０側の初期位置まで移動するのは、容器１２内の復元力付与機構３３が隔壁３２の移動を助けているからである。この場合、開閉弁６０、６１の開放時間が透析液供給工程の実行時間Ｔ２と等しく、開閉弁８３、８４の開放時間が透析液交換工程の実行時間Ｔ１と等しく、透析液供給工程の実行時間Ｔ２が透析液交換工程の実行時間Ｔ１より短くなり、透析器１０内を透析液が流動する時間の比率はおよそ３８％と低かった。
【００５１】
第２の条件
第１の送液ポンプ８２と第２の送液ポンプ５２の吐出圧力をそれぞれ１００ｋＰａ、６０ｋＰａと「第１の条件」に対し第２の送液ポンプ５２の吐出圧力を下げた。この時、開閉弁６０、６１と開閉弁８３、８４は、「第１の条件」の場合と異なり、それぞれ１．６秒と２秒で交互に開閉することで、隔壁３２が所定の位置（初期位置と第２の位置）まで移動し、かつ待機時間がほぼ観測されない状態となった。よって、開閉弁６０、６１の開放時間が透析液供給工程の実行時間Ｔ２と等しく、開閉弁８３、８４の開放時間が透析液交換工程の実行時間Ｔ１と等しく、透析液供給工程の実行時間Ｔ２が透析液交換工程の実行時間Ｔ１より短くなる。この場合、透析器１０内を透析液が流動する時間の比率はおよそ４４％であり、「第１の条件」より透析液が流動している比率が高まった。ただし、容器１２が送液を行う１サイクルに掛かる時間が３．６秒であり、「第１の条件」の時の３．２秒より増えているため、単位時間当たりに送液できる液量は減少した。
【００５２】
第３の条件
次に、第１の送液ポンプ８２と第２の送液ポンプ５２の吐出圧力を、それぞれ１５０ｋＰａ、４０ｋＰａに調整した。この場合、開閉弁６０、６１の開放時間（＝開閉弁８３、８４の閉鎖時間）を２秒、開閉弁８３、８４の開放時間（＝開閉弁６０、６１の閉鎖時間を１．２秒にすることで、隔壁３２が所定の位置（初期位置と第２の位置）まで移動し、かつ待機時間がほぼ観測されない状態となった。この場合、開閉弁６０、６１の開放時間が透析液供給工程の実行時間Ｔ２と等しく、開閉弁８３、８４の開放時間が透析液交換工程の実行時間Ｔ１と等しくなり、透析液供給工程の実行時間Ｔ２が透析液交換工程の実行時間Ｔ１より短くなる。この結果、透析器１０内を透析液が流動する時間の比率はおよそ６３％であり、透析器１１に透析液が流動する時間は「第１の条件」に比べ１．７倍近く長くなった。また、容器１２が送液を行う１サイクルに掛かる時間は３．２秒であり「第１の条件」と同じ時間であり、よって単位時間当たりの送液量は「第１の条件」と同じになる。
【００５３】
以上の第１の条件から第３の条件の結果を表１にまとめて示す。
【表１】
2015009106.tif 000003
【００５４】
なお、表１に示すポンプ吐出圧、開閉弁の開放時間などの値は、透析液供給回路１３、透析液交換回路１４の圧損、復元力付与機構３３の復元力の程度等により適切な値に設定されるものであり、上記値が常に最適値ではない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、透析器に対する透析液の供給量と排液量の制御を厳格に行うことができる容器を用いた血液透析装置において、透析効率を向上する際に有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１  血液透析装置
１０  透析器
１０ａ  一次側
１０ｂ  二次側
１０ｃ  入口端
１０ｄ  出口端
１１  血液循環回路
１２  容器
１２a  内壁面
１３  透析液供給回路
１４  透析液交換回路
１５  制御部
２０  動脈側針部
２１  第１の血液流路
２２  静脈側針部
２３  第２の血液流路
３０  第１の室
３１  第２の室
３２  隔壁
３３  復元力付与機構
４０  押圧部材
４０a  ガイド挿入部
４１  ガイド軸
４２  バネ
５０  第１の透析液供給流路
５１  第２の透析液供給流路
５２  第２の送液ポンプ
６０  開閉弁
６１  開閉弁
７０  透析液供給源
８０  第１の透析液交換流路
８１  第２の透析液交換流路
８２  第１の送液ポンプ
８３  開閉弁
８４  開閉弁
９０  分岐路
９１  ポンプ
【図１】
2015009106.tif 000004
【図２】
2015009106.tif 000005
【図３】
2015009106.tif 000006
【図４】
2015009106.tif 000007
【図５】
2015009106.tif 000008
【図６】
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