(57)【要約】【課題】透析液ラインに設けられたプランジャポンプによって、新鮮透析液の供給と使用済透析液の排出とを同時に行う手段を提供する。【解決手段】  血液浄化器１と血液回路２、血液ポンプ３、新鮮透析液供給ライン４１と使用済透析液排出ライン４２からなる透析液ライン４を含んでなるもので、透析液ライン４には一対のプランジャポンプ５１、５２が配設されている。この一対のプランジャポンプ５１、５２は、プランジャポンプ５１からの新鮮透析液の吐出（吐出ステップ）と、プランジャポンプ５２への使用済透析液の吸込（吸込ステップ）とが同時に起こるように同期されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液浄化器に対してそれぞれ接続された新鮮透析液供給ライン及び使用済透析液排出ラインにおいて、それぞれに設けられた第１プランジャポンプ及び第２プランジャポンプを用いて上記血液浄化器へ透析液を流通させる方法であって、
上記第１プランジャポンプに同期用モータから回転駆動を伝達して上記新鮮透析液供給ラインを通じて上記血液浄化器へ新鮮透析液の吐出する吐出ステップと、
上記第２プランジャポンプに上記同期用モータから回転駆動を伝達して上記使用済透析液排出ラインを通じて上記血液浄化器から使用済透析液を吸込む吸込ステップと、を含み、
上記吐出ステップと上記ステップとを同期させて同時に行う血液浄化器への透析液の流通方法。
【請求項２】
上記吐出ステップにおける上記第１プランジャポンプへの上記同期用モータの駆動伝達と、上記吸込ステップにおける上記第２プランジャポンプへの上記同期用モータの駆動伝達とを、位相を１８０°ずらして行う請求項１に記載の血液浄化器への透析液の流通方法。
【請求項３】
上記吐出ステップにおける上記第１プランジャポンプのストロークと、上記吸込ステップにおける上記第２プランジャポンプのストロークとを異ならせる請求項１又は２に記載の血液浄化器への透析液の流通方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透析液ラインに一対のプランジャポンプが配設されて血液浄化器へ透析液を流通する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、腎不全の患者や、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、血液浄化装置を使用する血液透析や血液濾過が行われている。血液浄化器への新鮮透析液の供給と血液浄化器からの使用済透析液の排出のためには、従来、新鮮透析液の供給と使用済透析液の排出を同時に行える往復動ポンプを利用したものが知られているが（特許文献１、特許文献２）、このものは、除水や逆濾過を行うためには、別途除水ポンプや加圧ポンプを必要とするもので、コスト的に問題があった。
【０００３】
また、往復動ポンプとして透析液中の空気を抜くためのバルブを必要としないプランジャポンプも提案されているが（特許文献３、特許文献４）、これらはいずれも、新鮮透析液の供給と使用済透析液の排出を同時に行えるものではなく、これらを同時に行うようにするためには、改良を必要とするものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３２８０７８号公報
【特許文献２】特開２００３−１９９８２０号公報
【特許文献３】特開２００１−２４８５４３号公報
【特許文献４】特開２００１−２３４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、透析液ラインに設けられたプランジャポンプによって、新鮮透析液の供給と使用済透析液の排出とを同時に行う手段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】
本発明は、血液浄化器に対してそれぞれ接続された新鮮透析液供給ライン及び使用済透析液排出ラインにおいて、それぞれに設けられた第１プランジャポンプ及び第２プランジャポンプを用いて上記血液浄化器へ透析液を流通させる方法に関する。血液浄化器への透析液の流通方法は、上記第１プランジャポンプに同期用モータから回転駆動を伝達して上記新鮮透析液供給ラインを通じて上記血液浄化器へ新鮮透析液の吐出する吐出ステップと、上記第２プランジャポンプに上記同期用モータから回転駆動を伝達して上記使用済透析液排出ラインを通じて上記血液浄化器から使用済透析液を吸込む吸込ステップと、を含み、上記吐出ステップと上記ステップとを同期させて同時に行う。
【０００７】
これにより、プランジャポンプを用いて血液浄化器へ新鮮透析液の供給と使用済透析液の排出とを同時に行うことができる。
【０００８】
好ましくは、上記吐出ステップにおける上記第１プランジャポンプへの上記同期用モータの駆動伝達と、上記吸込ステップにおける上記第２プランジャポンプへの上記同期用モータの駆動伝達とを、位相を１８０°ずらして行う。
【０００９】
これにより、第１プランジャポンプによって新鮮透析液を血液浄化器へ供給する際に生ずる脈動の位相と、第２プランジャポンプによって使用済透析液を血液浄化器から排出する際に生ずる脈動の位相と、が同期して、血液浄化器内における透析液の圧力が安定する。
【００１０】
好ましくは、上記吐出ステップにおける上記第１プランジャポンプのストロークと、上記吸込ステップにおける上記第２プランジャポンプのストロークとを異ならせる。
【００１１】
これにより、血液浄化器において血液の逆濾過又は除水を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プランジャポンプを用いて血液浄化器へ新鮮透析液の供給と使用済透析液の排出とを同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る血液浄化装置１０の概略説明図である。
【図２】プランジャポンプ５１，５２付近の構成を示す概略平面図である。
【図３】プランジャポンプ５１，５２付近の構成を示す概略側面図である。
【図４】プランジャポンプ５２の首振り角度θとストロークｄ２との関係を示す図である（但し、ドライブ半径２９．５ｍｍ）。
【図５】プランジャポンプ５１，５２の変形例を示す概略平面図である。
【図６】変形例におけるプランジャポンプ５２の首振り角度θとストロークｄ２との関係を示す図である（但し、ドライブ半径３４．５ｍｍ）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明をさらに具体的にするために、本発明の実施態様について、図面を用いて説明する。
【００１５】
血液浄化装置１０は、図１に示すように、血液浄化器１と、血液回路２と、血液ポンプ３と、新鮮透析液供給ライン４１と使用済透析液排出ライン４２からなる透析液ライン４と、を含んでなる。透析液ライン４には一対のプランジャポンプ５１、５２（第１プランジャポンプ及び第２プランジャポンプに相当する。）が配設されている。
【００１６】
血液浄化器１は、血液及び透析液の流入用及び流出用の第１ポート８１、第２ポート８２、第３ポート８３、及び第４ポート８４を備えた容器の内部に中空糸が充填されたものであり、第１ポート８１及び第２ポート８２を通じて血液が中空糸の内部空間を流通され、かつ第３ポート８３及び第４ポート８４を通じて中空糸の外側に透析液が流通されることにより、血液の除水又は逆濾過を行うものである。
【００１７】
第１ポート８１及び第２ポート８２には、血液回路２が接続されている。血液回路２は、樹脂チューブなどからなる血液の流路を構成するものであり、患者の血管から流出した血液を血液浄化器１へ導き、また、血液浄化器１から流出した血液を患者の血管へ導くものである。血液回路２には、血液回路２において血流を発生させるための血液ポンプ３が設けられている。血液ポンプ３には、チューブポンプなどの公知のものが採用され得る。
【００１８】
血液浄化器１の第３ポート８３及び第４ポート８４には、透析液ライン４が接続されている。透析液ライン４は、樹脂チューブなどからなる透析液の流路を構成するものである。血液浄化器１の第３ポート８３には、新鮮透析液供給ライン４１が接続されており、第４ポート８４には、使用済透析液排出ライン４２が接続されている。各図には現れていないが、新鮮透析液供給ライン４１の他方は、新鮮透析液が貯留されたタンクに接続されており、また、使用済透析液排出ライン４２の他方は、使用済透析液を貯留する廃タンクに接続されている。
【００１９】
プランジャポンプ５１は、新鮮透析液供給ライン４１に配設されている。プランジャポンプ５２は、使用済透析液排出ライン４２に配設されている。
【００２０】
一対のプランジャポンプ５１，５２は、同期用モータ５の回転軸５０からドライブ継ぎ手６，７を介して回転が伝達されている。ドライブ継ぎ手６，７は、プランジャポンプ５１，５２の各プランジャ６１，６２の一端側とそれぞれ接続されている。各プランジャ６１，６２は、ドライブ継ぎ手６，７から駆動伝達されて、各シリンダ７１，７２内を往復動する。
【００２１】
プランジャ６１，６２の軸方向９１，９２は、ドライブ継ぎ手６，７の軸方向９３，９４に対してそれぞれ傾斜（交差）している。なお、本実施形態では、ドライブ継ぎ手６，７の軸方向９３，９４は、回転軸５０の軸方向と同一である。プランジャ６１，６２の軸方向９１，９２と、第１ドライブ継ぎ手６，７の軸方向９３，９４との傾斜角度θによって、ドライブ継ぎ手６，７からそれぞれ駆動伝達されて往復動するプランジャ６１，６２のストロークが決定される。すなわち、傾斜角度θが大きければプランジャ６１，６２のストロークが大きくなり、傾斜角度θが小さければプランジャ６１，６２のストロークが小さくなる。
【００２２】
各シリンダ７１，７２には、内部空間に通じた一対のポート７３，７４又は一対のポート７５，７６がそれぞれ設けられている。一対のポート７３，７４及び一対のポート７５，７６は、シリンダ７１，７２の軸方向に対して１８０度異なる位置に、すなわち軸対称に配置されている。各図には詳細に現れていないが、プランジャ６１，６２は、各シリンダ７１，７２を液密に封止する円柱形状であり、その先端側（ドライブ継ぎ手６，７と接続されていない他端側）は、円柱形状のうち軸線を含む半分が切り欠かれている。この切り欠かれた部分がシリンダ７１，７２において回転することにより、シリンダ７１，７２の各一対のポート７３，７４又は一対のポート７５，７６のうちの一方がプランジャ６１，６２によって封止され、他方が切り欠かれた部分によって開放される。
【００２３】
図１〜３に示されるように、一つのプランジャポンプ５１，５２は、同期用モータ５の回転軸５０と直交する平面（図１〜３の紙面と直交する平面）に対して鏡対称の構造をなしている。詳細には、図２，３に示されるように、同期用モータ５の回転軸５０と直交し、かつドライブ継ぎ手６，７の軸方向９３，９４に沿った方向の中間を含む平面１０１に対して鏡対称の構造である。したがって、角度θが同一であるときのプランジャ６１，６２がドライブ継ぎ手６，７に対して傾斜する角度や、シリンダ７１，７２の各ポート７３，７４，７５，７６の位置などが鏡対称である。
【００２４】
なお、鏡対称の構造とは、プランジャ６１，６２及びシリンダ７１，７２の構造が鏡対称であるが、角度θが可変にされることによって、プランジャポンプ５１，５２のプランジャ６１，６２の軸方向９１，９２が鏡対称とならないことや、ドライブ継ぎ手６，７の回転半径が異なることにより厳密な鏡対称とならないことは、鏡対称の構造から除かれないものである。つまり、鏡対称の構造とは、一対のプランジャポンプ５１，５２が同じ同期用モータ５０で回転されるようにドライブ継ぎ手６，７を介して接続されているときに、一対のプランジャポンプ５１，５２の位相が１８０°ずれた関係となることが維持できる限り、角度や回転半径などが一対のプランジャポンプ５１，５２において相違することは許容されていると解する。
【００２５】
これにより、プランジャポンプ５１，５２は、ドライブ継ぎ手６，７の回転に対して１８０度位相が異なる。つまり、プランジャポンプ５１が新鮮透析液の吐出を行っているときには、プランジャポンプ５２は新鮮透析液の吸い込みを行っており、また、プランジャポンプ５１が新鮮透析液の吸い込みを行っているときには、プランジャポンプ５２は新鮮透析液の吐出を行っている。これにより、一対のプランジャポンプ５１，５２は、プランジャポンプ５１による新鮮透析液の吐出と、プランジャポンプ５２による新鮮透析液の吐出と、同期して同時に行う。
【００２６】
各プランジャポンプ５１，５２において、各プランジャ６１，６２がそれぞれシリンダ７１，７２を往復動することにより、プランジャ５１では新鮮透析液が吐出され、プランジャ５２では使用済透析液が吸い込まれる。同期用モータ５０の等速回転がドライブ継ぎ手６，７により各プランジャ６１，６２のストロークとして伝達されるので、各プランジャ６１，６２の移動速度は、ドライブ継ぎ手６，７の回転位相に対してsin曲線又はcos曲線となる。したがって、プランジャ５１による新鮮透析液の吐出量、及びプランジャ５２による使用済透析液の吸込み量は、sin曲線又はcos曲線をなす。このようなsin曲線又はcos曲線により現されるプランジャ５１による新鮮透析液の吐出量の変動、及びプランジャ５２による使用済透析液の吸込み量の変動を本明細書において「脈動」と称する。プランジャポンプ５１による新鮮透析液の吐出と、プランジャポンプ５２による新鮮透析液の吐出と、が同期して同時に行われるので、これらの「脈動」も同期して同時に生ずる。
【００２７】
一対のプランジャポンプ５１、５２は、プランジャポンプ５１からの新鮮透析液の吐出（吐出ステップ）と、プランジャポンプ５２への使用済透析液の吸込（吸込ステップ）とが同時に起こるように同期されており、この一対のプランジャポンプ５１、５２の少なくとも一方のストロークが可変にされている。従って、血液浄化器１への新鮮透析液の供給と、血液浄化器１からの使用済透析液の排出を同時に行うことができ、また、新鮮透析液吐出側のプランジャポンプ５１のストロークｄ１を使用済透析液吸込側のプランジャポンプ５２のストロークｄ２より大きくすれば、逆濾過を行うことができ、また新鮮透析液吐出側のプランジャポンプ５１のストロークｄ１を使用済透析液吸込側のプランジャポンプ５２のストロークｄ２より小さくすれば、除水を行うことができるようになっている。
【００２８】
そして、具体的には、一対のプランジャポンプ５１、５２は、例えば図２、図３に示すように、一対のプランジャポンプ５１、５２が、同期用モータ５の回転軸５０に関して鏡対象に配設されるとともに、この回転軸５０の中心部に位置する同期用モータ５とドライブ継ぎ手６，７を介してそれぞれ接続されてなるものが採用されている。
【００２９】
また、プランジャポンプ５１のストロークｄ１が固定されるとともに、プランジャポンプ５２のストロークｄ２が可変にされ、このプランジャポンプ５２のストロークｄ２の調節は、プランジャポンプ５２の回転軸９１と同期用モータ５の回転軸９４との間の水平方向の傾斜角度θを調節する角度調節モータ８によって行われるようにされている。ここで、ストロークｄ２は、図４に示すように、ストロークｄ１より大きくしたり、小さくしたりすることができるように傾斜角度θを調節することができる。傾斜角度θを大きくすればストロークが大きくなり、傾斜角度θを小さくすればストロークが小さくなる。因みに、プランジャ径１６ｍｍの時のプランジャポンプのストロークと吐出量の関係を求めたところ、ストローク１ｍｍについて吐出量は凡そ２４．１ｃｃ／分だった。
【００３０】
ここで、プランジャポンプの傾斜角度の調節機能について、もう少し詳しく説明すると以下のようになる。すなわち、ドライブ継ぎ手６，７にはベアリング軸受けが設けられており、このベアリング軸受けにはベアリングが装着されている。このベアリングには、それぞれ中央部分に貫通孔が設けられており、この貫通孔にはプランジャポンプ５１、５２のプランジャ６１，６２からそれぞれ延びる作用軸６３，６４の一端が摺動自在に挿通されている。この作用軸６３，６４は、その他端がプランジャ６１，６２の表面に垂直になるように固定されており、同期用モータ５の回転はドライブ継ぎ手６，７に伝わり、このドライブ継ぎ手６，７の回転が作用軸６３，６４によってプランジャ６１，６２に伝わり、傾斜されたプランジャポンプ５１、５２にストロークｄ１、ｄ２が生ずるようになっている。従って、プランジャ６１，６２は、それぞれシリンダ７１，７２内を回転しながらストロークｄ１、ｄ２に応じて往復動する様になっている。
【００３１】
なお、一対のプランジャポンプ５１、５２は、ドライブ継ぎ手６，７の回転軸や、同期用モータ５の回転軸７６に関してどのように配設されていてもよいが、何れにせよ、プランジャポンプ５１からの新鮮透析液の吐出とプランジャポンプへの使用済透析液の吸込が同時に起こるようにするためには、プランジャポンプ５１と５２の位相は１８０°ずらしておく必要がある。
【００３２】
また、透析液ライン４に配設される一対のプランジャポンプ５１、５２としては、図５に示すように、使用済透析液吸込側のドライブ継ぎ手７の回転半径が新鮮透析液吐出側のドライブ継ぎ手６の回転半径より大きくされるとともに、この使用済透析液吸込側のプランジャポンプ５２のストロークｄ２が可変にされてなるものであってもよい。このように構成すれば、図６に示すように、使用済透析液吸込側のプランジャポンプ５２のストロークｄ２を大きく変化させることができるので、プランジャポンプ５１の吐出量に見合った吸込量にする場合、プランジャポンプ５２の傾斜角度θをプランジャポンプ５１の傾斜角度より小さくすることができるので、プランジャポンプ５２の傾斜角度θの調節が楽である。
【００３３】
プランジャポンプ５１、５２としては、バルブレスプランジャポンプを採用してもよい。この場合、透析液中のエアを抜くためのバルブを別途用意しなくても済むので、経済的である。
【００３４】
［実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、プランジャポンプ５１に同期用モータ５０から回転駆動を伝達して新鮮透析液供給ライン４１を通じて血液浄化器１へ新鮮透析液の吐出する吐出ステップと、プランジャポンプ５２に同期用モータ５０から回転駆動を伝達して使用済透析液排出ライン４２を通じて血液浄化器１から使用済透析液を吸込む吸込ステップと、を同期させて同時に行うので、一対のプランジャポンプ５１，５２を用いて血液浄化器１へ新鮮透析液の供給と使用済透析液の排出とを同時に行うことができる。
【００３５】
また、プランジャポンプ５１への同期用モータ５０の駆動伝達と、プランジャポンプ５２への同期用モータ５０の駆動伝達とを、位相を１８０°ずらして行うので、プランジャポンプ５１によって新鮮透析液を血液浄化器１へ供給する際に生ずる脈動の位相と、プランジャポンプ５２によって使用済透析液を血液浄化器１から排出する際に生ずる脈動の位相と、が同期して、血液浄化器１における透析液の圧力が安定する。
【００３６】
また、プランジャポンプ５１のストロークｄ１と、プランジャポンプ５２のストロークｄ２とを異ならせることにより、血液浄化器１において血液の逆濾過又は除水を行うことができる。
【００３７】
［変形例］
前述された実施形態では、透析ライン４において１本の新鮮透析液供給ライン４１と１本の使用済透析液排出ライン４２とが設けられているが、透析ライン４において、並列の２本の新鮮透析液供給ライン４１と並列の２本の使用済透析液排出ライン４２とを設けて、並列のうちの一方の新鮮透析液供給ライン４１及び使用済透析液排出ライン４２にプランジャポンプ５１，５２を一対として設け、さらに、並列のうちの他方の新鮮透析液供給ライン４１及び使用済透析液排出ライン４２に別のプランジャポンプ５１，５２を一対として設けてもよい。つまり、血液浄化装置１０において２対のプランジャポンプ５１，５２が設けられる。
【００３８】
２対のプランジャポンプ５１，５２のうち、一対をなす一方のプランジャポンプ５１，５２は、同期用モータ５から相対的に位相が１８０°異なる回転が伝達される。また、他方のプランジャポンプ５１，５２には、同じ同期用モータ５から一方のプランジャポンプ５１，５２とは位相が１８０°異なる回転が伝達される。これにより、一方のプランジャポンプ５１による新鮮透析液の吐出と、他方のプランジャポンプ５２による使用済透析液の吸込みが同時に行われ、また、他方のプランジャポンプ５１による新鮮透析液の吐出と、一方のプランジャポンプ５２による使用済透析液の吸込みが同時に行われ、かつ、これら同時に行われる新鮮透析液の吐出及び使用済透析液の吸込みが連続して交互に行われる。
これにより、血液浄化器１に対する脈動の無い新鮮透析液の供給および排出が可能となる。
【符号の説明】
【００３９】
１  血液浄化器
４  透析液ライン
５  同期用モータ
４１  新鮮透析液供給ライン
４２  使用済透析液排出ライン
５１，５２  プランジャポンプ（第１プランジャポンプ、第２プランジャポンプ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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