(57)【要約】【課題】効率的に患者を治療することができる血液透析装置の提供。【解決手段】  血液透析装置１用の透析カートリッジ１０は、ダイアライザ内で処理すべき一定量の血液を移送する血液流路と、血液流路から分離された、ダイアライザを通して透析液の流れを送出する透析液流路とを有する。透析カートリッジ１０は、血液透析装置１のエンジン部４に受け入れられる。エンジン部４は、透析カートリッジ１０が挿入されると閉じて透析カートリッジ１０を保持する第１のプラテン５及び第２のプラテン６を有する。第２のプラテン６のアクチュエータ７及びセンサ８が、透析カートリッジ１０の動作を制御する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液透析装置用の使い捨てカートリッジであって、ダイアライザ内で処理すべき一定量の血液を移送する血液流路と、該血液流路から分離された、前記ダイアライザを通して透析液の流れを送出する透析液流路とを備えることを特徴とする血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項２】
使用時に、前記透析液流路は、ダイアライザ及び再生フィルタを含む再循環透析液ループの一部を形成することを特徴とする請求項１に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項３】
使用時に、前記透析液流路は、前記血液透析装置からの滅菌供給水入口、ダイアライザ、及び該ダイアライザの下流にある廃液出口を含む連続した透析液ラインの一部を形成することを特徴とする請求項１に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項４】
ダイアライザを含むか、又はダイアライザに取り付け可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項５】
前記血液流路及び前記透析液流路を完全に密閉することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項６】
剛体を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項７】
前記剛体は、第１の外向き面及び第２の外向き面を有し、該第１の外向き面及び該第２の外向き面はそれぞれ、変形可能な膜によって密閉されることを特徴とする請求項６に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項８】
前記第１の外向き面及び前記第２の外向き面は、血液フローチャネル及び透析液フローチャネルを共同で画定し、前記変形可能な膜は、前記血液フローチャネル及び前記透析液フローチャネルを密閉して前記血液流路及び前記透析液流路を形成することを特徴とする請求項７に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項９】
前記血液流路の少なくとも一部は、前記第１の外向き面及び前記第２の外向き面それぞれに形成されることを特徴とする請求項７又は８に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１０】
前記透析液流路の少なくとも一部は、前記第１の外向き面及び前記第２の外向き面それぞれに形成されることを特徴とする請求項７、８、及び９に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１１】
使用時に、前記剛体は、前記第１の外向き面及び前記第２の外向き面の一方と係合する少なくとも１つの可動プラテンによって前記血液透析装置の所定位置に保持されることを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１２】
前記透析液流路は、前記血液透析装置から前記カートリッジへ滅菌水を入れる滅菌水入口を含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１３】
前記透析液流路は、所定量の滅菌水を受け入れるポンプチャンバを有する第１の混合ポンプ、及び該ポンプチャンバに所定量の第１の透析液ベースを供給する供給手段を含み、前記第１の混合ポンプは、前記ポンプチャンバから滅菌水及び第１の透析液ベースから得られる均一混合物を圧送するように動作可能であることを特徴とする請求項１２に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１４】
前記透析液流路は、前記第１の混合ポンプの下流に第２の混合ポンプを含み、該第２の混合ポンプは、前記第１の混合ポンプから所定量の滅菌水と第１の透析液ベースとの混合物を受け入れるポンプチャンバを有し、前記透析液流路は、前記ポンプチャンバに所定量の第２の透析液ベースを供給する供給手段をさらに含み、前記第２の混合ポンプは、前記ポンプチャンバから滅菌水と第１の透析液ベース及び第２の透析液ベースとから得られる透析液を圧送するように動作可能であることを特徴とする請求項１３に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１５】
前記第１の透析液ベースは、重炭酸溶液であることを特徴とする請求項１３に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１６】
前記第２の透析液ベースは、酸性溶液又は酢酸塩溶液であることを特徴とする請求項１４に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１７】
前記第１の混合ポンプ及び／前記第２の混合ポンプそれぞれの動作は、空気圧作動による前記変形可能な膜の変位によって行われることを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１８】
前記第１の混合ポンプの動作は、該第１の混合ポンプのストロークごとに滅菌水と第１の透析液ベースとの均一混合物が送出されるように、前記第１の混合ポンプが前記ポンプチャンバに一定量の滅菌水を引き込むように作動されるのと同時に前記所定量の第１の透析液ベースが前記ポンプチャンバに送出されるようになっていることを特徴とする請求項１３から１７のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項１９】
前記第２の混合ポンプの動作は、該第２の混合ポンプのストロークごとに均一な透析液が送出されるように、前記第２の混合ポンプが前記ポンプチャンバに一定量の滅菌水と第１の透析液ベースとの均一混合物を引き込むように作動されるのと同時に前記所定量の第２の透析液ベースが前記ポンプチャンバに送出されるようになっていることを特徴とする請求項１４、又は請求項１４に従属している場合の請求項１５から１８のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項２０】
治療の過程でダイアライザ入口及びダイアライザ出口において見られる前記透析液の流量のバランスを取る流量バランス手段を含むことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項２１】
前記流量バランス手段は、第１の流量バランスポンプ及び第２の流量バランスポンプを備え、前記第１の流量バランスポンプ及び前記第２の流量バランスポンプは、前記第１の流量バランスポンプが前記透析液ラインの前記第１の混合ポンプ及び前記第２の混合ポンプの下流且つ前記ダイアライザの上流に配置され、前記第２の流量バランスポンプが前記透析液ラインの前記ダイアライザの下流に配置される第１の動作モード、及び前記第２の流量バランスポンプが前記透析液ラインの前記第１の混合ポンプ及び前記第２の混合ポンプの下流且つ前記ダイアライザの上流に配置され、前記第１の流量バランスポンプが前記透析液ラインの前記ダイアライザの下流に配置される第２の動作モードの、２つの動作モード間で動作可能であることを特徴とする請求項２０に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項２２】
前記血液流路にヘパリンを送出する手段を含むことを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項２３】
重炭酸カートリッジを受け入れる手段を含むことを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項に記載の血液透析装置用の使い捨てカートリッジ。
【請求項２４】
請求項１から２３のいずれか１項に記載の透析カートリッジを受け入れるようになっている透析装置であって、使用時に前記カートリッジを該透析装置の所定位置に保持するように配置される少なくとも１つのプラテンを含むことを特徴とする透析装置。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのプラテンは、前記カートリッジにおける流体のレベルを検知するように配置されるレベルセンサを含むことを特徴とする請求項２４に記載の透析装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのプラテンは、前記カートリッジにおける流体の圧力を検知するように配置される圧力センサを含むことを特徴とする請求項２４又は２５に記載の透析装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのプラテンは、前記カートリッジにおける流体の流量を検出するように配置される流量センサを含むことを特徴とする請求項２４から２６のいずれか１項に記載の透析装置。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのプラテンは、前記カートリッジにおける血液の漏れを検出するように配置されるカラーセンサを含むことを特徴とする請求項２４から２７のいずれか１項に記載の透析装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つのプラテンは、前記透析液の濃度を測定するように配置される導電率センサを含むことを特徴とする請求項２４から２８のいずれか１項に記載の透析装置。
【請求項３０】
使用時に前記カートリッジを所定位置に保持するように合わさる一対のプラテンを備えることを特徴とする請求項２４から２９のいずれか１項に記載の透析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透析装置に関し、特に、血液透析装置用の使い捨てカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
透析とは、カリウム及び尿素等の過剰な水分及び老廃物を血液から除去するといった腎機能を代替する治療である。この治療は、尿毒症症候群が身体の生理機能を脅かす程度まで腎機能が悪化したとき（例えば急性腎不全）、又は長期的な腎疾患が腎臓の働きを低下させるとき（例えば慢性腎不全）に用いられる。
【０００３】
透析には主に２つのタイプ、すなわち腹膜透析及び血液透析がある。
【０００４】
腹膜透析治療では、チューブを通して腹腔内に透析液を流す。この流体は、老廃物を吸収するために腹腔内に一定期間放置された後に、チューブを通して除去されて廃棄される。
【０００５】
長期的な腎疾患の治療の初期段階における患者は、腹膜透析による治療を受けた後で後期段階の血液透析に進むのが一般的である。
【０００６】
血液透析では、患者の血液は動脈ラインによって身体から除去され、透析装置によって処理されてから静脈ラインによって身体に戻される。透析装置は、半透膜から形成されたチューブを収容したダイアライザに血液を通過させる。半透膜の外側には透析液があり、半透膜は、老廃物及び過剰な流体を血液から透析液へ濾過する。膜は、老廃物及び制御量の流体を通過させて透析液に入れる一方で、血球、特定のタンパク質及びポリペプチドのような大きくより望ましい分子の損失は防止する。
【０００７】
透析は、膜を介して拡散（高濃度領域から低濃度領域へのランダム運動による分子の移動）と対流（通常は静水圧の差に応じた溶媒のバルク移動から生じる溶質移動）との組み合わせによって行われる。
【０００８】
液体除去（限外濾過としても知られている）は、膜の透析液側の静水圧を変えて、圧力勾配に沿って遊離水を膜に通過させることによって行われる。
【０００９】
血液の尿毒症性アシドーシスの補正は、重炭酸緩衝液の使用によって行われる。重炭酸緩衝液により、血中重炭酸濃度の補正も行われる。
【００１０】
透析液は、無機イオンの滅菌溶液から成る。これらのイオンは、ダイアライザに送られる前に滅菌水及び重炭酸ベースと混合される酸緩衝液中に含まれる。
【００１１】
膜での透析交換レベル、ひいては十分な体内の電解質濃度及び酸塩基平衡を回復させる可能性は、透析液の組成に左右されるため、透析治療の成功にはこの組成が極めて重要である。
【００１２】
透析液の適切な組成は、体内のほぼ正常な値に成分濃度が設定されている透析液を配合することによって得られる。
【００１３】
しかしながら、透析液の適切な組成を得るには少量の液体の正確な制御が必要である。これまでのところ、この制御は透析装置における複数のポンプ構成部品及び弁構成部品を含む複雑な流路を設けることによって行われている。
【００１４】
このため、透析装置が複雑で高価となり、その複雑性ゆえに故障する危険性が高まるという不都合が生じる。また、最も効率的に患者を治療するために装置のダウンタイムを最短にすることが重要であるため、維持が増加するといった不都合も生じる。
【００１５】
既知の血液透析装置のさらなる問題は、治療を開始することができる前に血液ライン及び透析液ラインを透析装置に慎重に取り付ける必要があることである。これには、ラインが正しく取り付けられないという危険性、とりわけ家庭で透析を行う患者に関しての危険性がある。
【００１６】
またこの透析方法は、使い捨ての血液ライン及び透析液ラインが透析装置と接触するため、患者間の交差感染の危険性も高くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで本発明は、上述の不都合のうち少なくともいくつかを軽減する血液透析システム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】
【００１８】
本発明の第１の態様によれば、血液透析装置用の使い捨てカートリッジであって、ダイアライザ内で処理すべき循環量の血液を移送する血液流路と、血液流路から分離された、ダイアライザを通して透析液の流れを送出する透析液流路とを備える、血液透析装置用の使い捨てカートリッジが提供される。
【００１９】
好ましくは、カートリッジは、第１の混合ポンプ及び第２の混合ポンプを有し、第２の混合ポンプは、第１の混合ポンプから滅菌水と第１の透析液ベースとの均一混合物を受け取って、さらなる透析液ベースを導入する。
【００２０】
好ましくは、透析液経路は、第１の透析液混合ポンプの上流に第１の三方弁を含み、第１の三方弁は、第１の混合ポンプへの第１の透析液ベースの送出を制御する。
【００２１】
好ましくは、第１の三方弁は、混合ポンプ出口ポート、透析液リザーバ入口ポート、及び容積形ポンプポートを有する。
【００２２】
好ましくは、第１の三方弁は、ポンプのストロークごとに一定量の第１の透析液ベースを第１の透析液混合ポンプに入れるように働く。
【００２３】
好ましくは、透析液経路は、第２の透析液混合ポンプの上流に第２の三方弁を含む。
【００２４】
好ましくは、カートリッジは、透析液リザーバ、より好ましくは、第１の混合ポンプのすぐ下流に第１のリザーバ、及び第２の混合ポンプのすぐ下流に第２のリザーバを含む。
【００２５】
好ましくは、血液流体経路及び透析液流体経路は、カートリッジの第１の外向き面とカートリッジの第２の外向き面との間を通る。
【００２６】
好ましくは、カートリッジ本体の第１の外向き面及び第２の外向き面の少なくともいくつかの部分は、変形可能な膜で覆われる。
【００２７】
好ましくは、カートリッジの弁及びポンプは、透析装置による膜の変形によって作動可能である。
【００２８】
好ましくは、血液流体経路及び透析液流体経路は、カートリッジの上面及び下面から外方に突出する直立壁によって少なくとも部分的に画定される。
【００２９】
好ましくは、直立壁は変形可能な膜によって密閉される。
【００３０】
好ましくは、混合ポンプは膜ポンプである。
【００３１】
好ましくは、血液流路に少なくとも１つの血液気泡トラップが設けられ、より好ましくは、当該血液気泡トラップにレベルセンサが設けられる。
【００３２】
好ましくは、レベルセンサは、光レベルセンサ又は超音波レベルセンサである。
【００３３】
好ましくは、血液気泡トラップに、上レベルセンサ及び下レベルセンサが設けられる。
【００３４】
好ましくは、血液気泡トラップに、一定量の空気を血液気泡トラップから除去するか又は血液気泡トラップに加える親水性膜が設けられる。
【００３５】
好ましくは、カートリッジに、三方弁と組み合わせて測定量の透析液ベースを透析液混合ポンプに送出するように働く容積形ポンププランジャが設けられる。
【００３６】
好ましくは、カートリッジに、エンドトキシンフィルタ、好ましくは使い捨てエンドトキシンフィルタが設けられる。
【００３７】
好ましくは、透析液流体経路に、透析液路内の流量を検出する超音波流量センサが設けられる。
【００３８】
好ましくは、カートリッジは、カートリッジの上面に画定される流体経路の部分をカートリッジの下面に画定される流体経路の部分と連結する一連の開口を画定する。
【００３９】
本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様の透析カートリッジを受け入れるようになっている透析装置であって、使用時にカートリッジを装置の所定位置に保持するように配置される少なくとも１つのプラテンを含む、透析装置が提供される。
【００４０】
次に、本発明の一実施の形態を、添付の図面を参照しながら説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１には、本実施の形態の透析装置１を示す。この透析装置１は、カバー２及び透析カートリッジ１０を受け入れるエンジン部４を有する。カバー２は、開閉可能な構造を有しており、図１には一例として収納室３が視認可能なように、カバー２が開いている状態を示す。
【００４２】
図２に、エンジン部４の詳細を示す。エンジン部４は、第１のプラテン５及び第２のプラテン６を有している。第１のプラテン５及び第２のプラテン６は、透析装置１にカートリッジ１０が挿入された場合には閉じて、カートリッジを使用時の所定位置に保持する。後で詳細に説明するが、エンジン部４の第２のプラテン６には、カートリッジ１０の動作を制御するために空気圧アクチュエータ７及びセンサ（図２に全体的に８で示す）が配置される。
【００４３】
図３及び図４には、透析カートリッジ１０が示されている。透析カートリッジ１０は、ポンプ部１２（図４の破線Ｉ−Ｉの右側）及び透析部１４（図４の破線Ｉ−Ｉの左側）を有する。ポンプ部１２は、平坦な矩形の形態である。後で詳細に説明するが、透析部１４は、後述のダイアライザ８０を収容するような形状のダイアライザカバー１５を有する。
【００４４】
図８を参照すると、透析カートリッジ１０のポンプ部１２は、上面１６及び下面１８を有する。上面１６及び下面１８は、変形可能なプラスチック材料から形成される透明な膜２０、２２それぞれによって覆われる。第１の膜２０及び第２の膜２２は、接着剤又は同様の既知の方法によって上面１６及び下面１８にそれぞれ結合される。
【００４５】
次に図４を参照すると、上面１６は、例えば図示するような一連の直立壁２４を画定する。後ほどさらに詳細に説明するように、直立壁２４はフローチャネル系を画定する。チャネルは、上面１６の最も外側の部分で第１の膜２０によって密閉される。したがって、上面１６は、透析すべき血液又は透析液を移送する一連の流体チャネルを画定する。
【００４６】
また、カートリッジ１０は、例えば図４中に示される一連の開口２６を画定する。これらの開口２６は、カートリッジ１０を通る流体経路を提供し、次にその目的を説明する。
【００４７】
図７を参照すると、下面１８も、第２の膜２２によって密閉される流体チャネルの迷路を共同で画定する一連の直立壁２４を画定する。
【００４８】
したがって、上面１６、下面１８、並びに第１の膜２０及び第２の膜２２が組み合わさって、ポンプ部１２の両面に一連の相互接続流体流路を形成する。次に、この流体流れ経路の迷路をさらに詳細に説明する。
【００４９】
流体をそれぞれのチャネル内に収容するために、第１の膜２０は上面１６に結合され、同様に第２の膜２２は下面１８に結合される。
【００５０】
ダイアライザカートリッジ１０は、２つの主な流体経路、第１に血液用の流路及び第２に透析液用の流路を画定する。血液経路は以下のように形成される。
【００５１】
患者の血液は、動脈ポート２８を経て透析カートリッジ１０に入る。続いて、血液は動脈ポート開口３０を経て上面１６から下面１８へ進んだ後、動脈ポートチャネル３２によって動脈開口３０から動脈血液気泡トラップ３４へ運ばれる。動脈血液気泡トラップ３４は、流入する血液を動脈血液気泡トラップ３４の底へ導くための入口リップ３６を有する。動脈血液気泡トラップ３４の底には、血液を動脈血液気泡トラップ３４からチャネル４２を経て動脈血液気泡トラップ開口４０へ移送する血液気泡トラップ出口３８が配置される。
【００５２】
動脈血液気泡トラップ３４は、供給動脈血からそこに含まれ得る気泡を全て除去するために設けられる。気泡は、ダイアライザ８０の性能を低下させ、さらに、静脈血ラインを経て体内に再導入させられた場合に患者を危険に曝すおそれがある。動脈血液気泡トラップ３４には、上レベルセンサポート４４及び下レベルセンサポート４６も設けられる。レベルセンサポート４４、４６は、透析装置１に配置された対応する光レベルセンサと一致するように配置される。したがって、レベルセンサは、動脈血液気泡トラップ３４に光学的に問い合わせることができる。これにより、確実に動脈血液気泡トラップ３４内のレベルが下レベルセンサポート４６よりも上になり、上レベルセンサポート４４よりも下になる。血液中で運ばれる気泡が入ることができる一定量の空気が血液レベルトラップ内に常に残っているように、血液レベルがこれら２つのレベル間にあることを確実にすることができる。
【００５３】
動脈血液気泡トラップ開口４０を通過すると、血液は上面１６において血液ポンプ入口弁４８（図４を参照）へ運ばれる。
【００５４】
図４を参照すると、血液ポンプ入口弁４８は、以下のように閉鎖状態と開放状態との間で動作可能である。すなわち、血液ポンプ入口弁４８は、外側環状直立壁５０及び内側環状直立壁５２を有する。内側環状直立壁５２の内側には、弁開口５４が配置される。内側環状直立壁５２は、外側環状直立壁５０からカートリッジ１０の方向に凹んでいる。外側環状直立壁５０と内側環状直立壁５２との間には、血液ポンプ入口弁４８からの出口として働く扇形開口５６が配置される。したがって、血液ポンプ入口弁４８は、弁開口５４の形態の弁入口及び扇形開口５６の形態の出口を有する。上述のように、下面１８の外側部分（outer service）は、変形可能な膜２２によって覆われる。血液ポンプ入口弁４８が作動せずに開放状態である場合、変形可能な膜２２は、外側環状直立壁５０の外向き面に当接する。血液ポンプ入口弁４８の状態を開放状態から閉鎖状態へ変えるには、透析装置１が、第２の膜２２の内面を内側環状直立壁５０の外向き面に押し付けるためにこの膜の外面に正圧を加える。こうして弁への入口を閉じることによって血液ポンプ入口弁４８を通る流れを防止する。
【００５５】
血液ポンプ入口弁４８が開放状態である場合、血液は、血液ポンプ入口弁４８から出るように、動脈血液気泡トラップ開口４０を通り内側直立壁５０を越えて扇形開口５６を通って流れる。続いて、血液は、扇形開口５６から血液ポンプ入口チャネル５８を流れ、血液ポンプ入口６２を経て血液ポンプ６０に入る。
【００５６】
血液ポンプ６０は、血液ポンプ入口６２と通じているドーム形のポンプキャビティ６４によって画定される。ポンプチャンバ６４の中央には、ポンプ出口６６が配置される。ポンプチャンバ６４の外縁は、環状直立壁６８によって画定され、環状直立壁６８の外向き面は第２の膜２２の内面と接触する。以下のように、開いた血液ポンプ入口弁４８を通って一定量の血液がポンプチャンバ６４に引き込まれる。
【００５７】
透析装置１は、第２の膜２２を下面１８から外方に離して変形させるためにこの膜の外面に対して負圧を発生させる。ポンプチャンバ６４が一杯になりポンプがフルストロークすると、透析装置１が弁開口５４を閉じるために第２の膜２２の外面に対して正圧を発生させることによって、血液ポンプ入口弁４８が閉じられる。続いて、透析装置１がポンプチャンバ６４内に収容されている血液をポンプ出口６６から押し出すために第２の膜２２の外面に正圧を加えることによって、ポンプチャンバ６４が空にされる。血液ポンプ出口弁７０は、血液ポンプ入口弁４８と同一の形態を有しており、ポンプ出口６６と流体連通している。したがって、血液ポンプ入口弁４８が閉じて、血液ポンプ６０がポンプ６４を空にするように透析装置１によって駆動されている場合、血液が血液ポンプ出口弁７０を通過して血液ポンプ出口弁開口７２を通って流れることができるようにするために、血液ポンプ出口弁７０は開放状態になる。
【００５８】
したがって、血液ポンプ６０は、血液ポンプ入口弁４８及び血液ポンプ出口弁７０と組み合わせられる。具体的には、血液ポンプ入口弁４８は、血液ポンプ６０が膨張ストロークにあるときにポンプチャンバ６４に血液を入れるために開くが、血液ポンプ出口弁７０は、システム内の血液の逆流を防止するために閉じたままである。続いて、フローポンプの圧縮ストロークで血液をポンプチャンバ６４から血液ポンプ出口弁開口７２を通して押し進めることができるように、血液ポンプ出口弁７０が開くのと同時に血液ポンプ入口弁４８は閉じる。
【００５９】
続いて、血液は、血液ポンプ出口弁開口７２から圧力センサチャンバ７４を通って流れる。血液が圧力センサチャンバ７４を通って流れると、流体圧力が第１の膜２０に加わる力を引き起こし、この力がさらに膜２０を撓ませる。この撓みが透析装置１に設けられたセンサによって検出され、この測定された撓みが較正されて、カートリッジ内の血圧読み取り値が生成される。
【００６０】
続いて、血液は、圧力センサチャンバ７４からダイアライザ血液ポート７６を通過する。
【００６１】
次に図６を参照すると、血液は、ダイアライザ血液ポート７６からダイアライザ血液ライン７８を流れて既知の設計のダイアライザ８０の下端に入る。ダイアライザ８０は、血液が通過する複数の軸方向に延びる半透性のチューブを収容している。血液は、ダイアライザ８０から出ると、ダイアライザ返血ライン８２を進んだ後に、ダイアライザ返血ポート８４を経て静脈血液気泡トラップ８６に入る。
【００６２】
静脈血液気泡トラップ８６は、動脈血液気泡トラップ３４と同様に設計されている。すなわち、静脈血液気泡トラップ８６は、入口リップ８８、光レベルセンサ９０、及び親水性膜９４を有する。そして、加水分解装置は静脈血液気泡トラップ８６内で一定の血液レベルを維持するために、静脈血液気泡トラップ８６に対して一定量の空気を出入りさせることを可能にする。静脈血液気泡トラップ８６には、後述の超音波レベルセンサ９２がさらに設けられる。静脈血液気泡トラップ８６の下端には、気泡トラップ内の血餅を捕捉するための血栓フィルタ９６がある。なお、血栓フィルタ９６は、既知の血栓フィルタのような円錐形態であってもよく、又は楔形であってもよい。血液は、血栓フィルタ９６を通過すると後述の超音波流量センサ９８を通過する。続いて、血液は、静脈ポート１００を経て患者に戻される。
【００６３】
したがって、動脈ポート２８から動脈血液気泡トラップ３４、血液ポンプ入口弁４８を通って血液ポンプ６０に至ることで、血液の透析カートリッジ１０内での周回が完了する。血液は、血液ポンプ６０から血液ポンプ出口弁７０を通過して膜間圧力センサ７４を経てダイアライザ８０に入れられる。血液は、ダイアライザ８０から出ると、ダイアライザ返血ポート８４を経て透析カートリッジ１０に戻される。血液は、ポート８４から出ると、静脈血液気泡トラップ８６に入り、血栓フィルタ９６及び流量センサ９８を通過した後で静脈ポート１００を経て患者に戻される。
【００６４】
一定量のヘパリン等の抗凝固薬を血液ポンプ出口弁７０とダイアライザ８０との間の血液ラインに導入するシリンジ７１が設けられる。シリンジプランジャ７３は、図２に示すような装置エンジンによって駆動される。
【００６５】
上述のように、透析は半透膜、この場合にはダイアライザ８０内に設けられた半透性のチューブを介して行われる。これまでにも説明したように、血液は、半透性のチューブの中央を通って流れるため、透析液がダイアライザ８０内のチューブ間の空間を流れることになる。次に、カートリッジでの適切な濃度の透析液の混合を詳細に説明する。
【００６６】
ポンプ部１２は、上述のような血液流路に加えて透析液流路を画定する。
【００６７】
したがって、透析カートリッジ１０では、滅菌供給水への少量の濃縮重炭酸溶液及び少量の酸性溶液の混合が行われる。得られる透析液は、ポンプ部から圧送されてダイアライザ８０に送出される。透析カートリッジ１０はさらに、透析液濃度、透析液流量、及び透析液圧力の正確な検知を可能にする。
【００６８】
滅菌水は、滅菌水入口１０２を経て透析カートリッジ１０に入る。続いて、滅菌水は、以下のように制御量の重炭酸溶液ベースと混合される。透析カートリッジ１０は、容積形ポンプ（図３〜図９には明確に示されていない）のプランジャを受け入れるためのチャンバ１０４を画定する。ポンプは、既知の設計の三方弁１０６と組み合わせて働く。ポンプ及び三方弁１０６は、制御量の重炭酸溶液を重炭酸ポンプ１０８に極微量投与するように透析装置１によって操作される。重炭酸ポンプ１０８は、重炭酸ポンプ１０８に三方弁１０６からの入口１１０が付加的に設けられる点を除いて、血液ポンプ６０と同様の設計である。重炭酸ポンプ１０８は、重炭酸ポンプ出口弁１１４を閉じたまま滅菌入口１０２から重炭酸入口ポンプ１１２を通して一定量の滅菌水を引き込むために、フローポンプ６０と同じように制御される。重炭酸ポンプ１０８には、一定量の滅菌水がポンプに引き込まれるのと同時に、容積形ポンプによって少量の飽和重炭酸溶液が注入される。容積形ポンプの本体は、透析カートリッジ１０本体によって画定される。飽和重炭酸溶液は、透析装置１のリザーバから引き出される。溶液は、重炭酸入口チャネル１０５及び三方弁１０６を経てポンプに送出される。
【００６９】
第１の膜２０の外面に負圧を加えてポンプチャンバ６４に水を引き込む動作により、ポンプチャンバ６４内で乱流が発生する。これによりポンプチャンバ６４内で滅菌水と重炭酸溶液とが混合される。したがって、重炭酸ポンプ入口弁１１２が閉じられて、ポンプチャンバ６４から溶液を押し出すために出口弁１１４が開く時点で、均一混合物が得られることになる。
【００７０】
重炭酸水溶液は、ポンプ出口１１６を経てポンプチャンバ６４から送り出され、ポンプ出口１１６からポンプ出口弁１１４を通過して水−重炭酸溶液リザーバ１１８に流れ込む。水−重炭酸溶液リザーバ１１８の容積は、重炭酸ポンプチャンバの容積の約４倍である。また、水−重炭酸溶液リザーバ１１８は２つの機能を果たす。すなわち、第１に混合物が均一であることをさらに確実にし、第２に透析液流路内の流体緩衝器として働き、その目的は後ほどさらに詳細に説明する。
【００７１】
水−重炭酸溶液リザーバ１１８には導電率検知プローブ１２０及び温度検知プローブ１２２と、上レベルセンサ１２４及び下レベルセンサ１２６とが設けられる。
【００７２】
導電率検知プローブ１２０及び温度検知プローブ１２２は、透析装置１の導電率センサ及び温度センサと接触するように設けられる。測定値を用いて、水−重炭酸溶液リザーバ１１８内の水−重炭酸溶液の濃度が導き出される。水−重炭酸溶液リザーバ１１８は、種々のシステムポンプの位相ずれを可能にする緩衝器としての機能も有する。したがって、水−重炭酸溶液リザーバ１１８内のレベルを増減させることによってシステムにおける圧力スパイクを平均化することができる。
【００７３】
溶液は、水−重炭酸溶液リザーバ１１８から開いた酸ポンプ入口弁１３０を通過して酸ポンプ１２８に引き込まれる。酸ポンプ１２８には酸ポンプ出口弁１３２が連結される。酸ポンプ１２８は、少量の酸性溶液ベースを水−重炭酸溶液に導入する。この処理は、重炭酸ポンプ１０８で用いたのと同じ弁及びポンプ方法を用いて行われる。具体的には、第２の容積形ポンプのプランジャを受け入れるための第２のチャンバ１０７が設けられる。これにより、一定量の酸性溶液ベースが酸入口チャネル１０９を通して第２の三方弁１１１に供給される。ポンプ１２８の作用下で、水−重炭酸溶液はポンプチャンバ６４に引き込まれる。酸性溶液ベースは、第２の容積形ポンプによってポンプに注入される。流体は、ポンプチャンバ６４内の乱流で完全に混合された後で出口弁１３２を通って水−重炭酸−酸リザーバ１３８に供給される。
【００７４】
水−重炭酸−酸リザーバ１３８には、水−重炭酸溶液リザーバ１１８と同様に、導電率検知プローブ１４４及び温度検知プローブ１４６と、上レベルセンサ１４０及び下レベルセンサ１４２とが設けられる。
【００７５】
溶液は、水−重炭酸−酸リザーバ１３８からリザーバ出口１４７（図７を参照）を通って流量バランス入口チャネル１４８に流れ込む。そして、溶液は流量バランサ１５０に送出される。
【００７６】
流量バランサ１５０は、ダイアライザ８０に圧送される透析液の量とダイアライザ８０から引き出される量とを同じにする。また、ダイアライザ８０への流入量とダイアライザ８０からの流出量とが一致すると、ダイアライザ８０内の透析液の浸透ポテンシャルを血液の浸透ポテンシャルとが一致する。これにより、血液から除去される流体の量、あるいは血液に移送される流体の量を慎重に制御できる。従って、患者が透析治療中に水分過剰又は脱水状態になる危険性を低くすることができる。
【００７７】
流量バランサ１５０には、第１の流量バランスポンプ１５２及び第２の流量バランスポンプ１５４が設けられる。第１の流量バランスポンプ１５２及び第２の流量バランスポンプ１５４は、血液ポンプ６０及び重炭酸ポンプ１０８、酸ポンプ１２８と同様の動作モードを有する。しかしながら、流量バランスポンプ１５２、第２の流量バランスポンプ１５４それぞれに流体を送出するための流路は、流量バランサ１５０のダイアライザ８０に対する流体の流入量及び流出量の制御法によりかなり複雑である。
【００７８】
流量バランサ１５０は、通常以下のように動作する。先ず、一定期間にわたって第１の流量バランスポンプ１５２を用いて透析液をダイアライザ８０に圧送し、第２の流量バランスポンプ１５４を用いてダイアライザ８０から透析液を引き出す。その後、これらを切り替えて、第２の流量バランスポンプ１５４で透析液をダイアライザ８０に圧送し、第１の流量バランスポンプ１５２で透析液をダイアライザ８０から引き出す。この動作モードにより、第１の流量バランスポンプ１５２及び第２の流量バランスポンプ１５４それぞれのポンプチャンバの容積の不一致を発生させる製造公差の影響をなくすことができる。例えば、透析液をダイアライザ８０に圧送するのに第１の流量バランスポンプ１５２が永久的に用いられ、透析液をダイアライザ８０から引き出すのに第２の流量バランスポンプ１５４が用いられるとする。この場合、一定期間にわたってポンプのポンプチャンバ容積の不一致が非常に小さくても、ダイアライザ８０に圧送される透析液の量とダイアライザ８０から引き出される透析液の量とが不均衡となるため、危険である。
【００７９】
第１の流量バランスポンプ１５２と第２の流量バランスポンプ１５４とを切り替えることによって、チャンバ容積の誤差が時間とともに平均化され、その結果ダイアライザ８０における流れのバランスが確保される。
【００８０】
第１の流量バランスポンプの第１の入口弁１５６、第１の流量バランスポンプ１５２の第２の入口弁１５８、第１の流量バランスポンプ１５２の第１の出口弁１６０、及び第１の流量バランスポンプ１５２の第２の出口弁１６２が、第１の流量バランスポンプ１５２と選択的に流体連通している。同様に、第２の流量バランスポンプ１５４の第１の入口弁１６４、第２の流量バランスポンプ１５４の第２の入口弁１６６、第２の流量バランスポンプ１５４の第１の出口弁１６８、及び第２の流量バランスポンプ１５４の第２の出口弁１７０が、第２の流量バランスポンプ１５４と選択的に流体連通している。
【００８１】
次に、流量バランサ１５０の第１の動作モードについて説明する。第１の動作モードでは、各第１の流量バランスポンプ１５２の第１の入口弁１５６、第１の流量バランスポンプ１５２の第２の出口弁１６２、第２の流量バランスポンプ１５４の第２の入口弁１６６、及び第２の流量バランスポンプ１５４の第１の出口弁１６８は、透析装置１が第１の膜２０の外面の各弁の領域に正圧を加えることによって閉鎖位置に保持される。したがって、第１の動作モードでは、第２の流量バランスポンプ１５４が透析液をダイアライザ８０に圧送するように操作され、第１の流量バランスポンプ１５２が透析液をダイアライザ８０から引き出すように操作される。
【００８２】
第１の流量バランスポンプ１５２の第１の入口弁１５６が閉鎖位置にある場合、重炭酸−酸リザーバ１３８から排出される透析液は、第１の流量バランスポンプ１５２の第１の入口弁１５６を越えて流量バランス入口チャネル１４８に沿って流れる。続いて、透析液は、開口１７２を経て下面１８から上面１６へ進む。第２の流量バランスポンプ１５４の第１の入口弁１６４が開放位置にある場合、第２の流量バランスポンプ１５４は、第１の膜２０の外向き面に対して負圧を発生させる透析装置１の作用下で一定量の透析液をポンプチャンバ６４に引き込むことができる。
【００８３】
第２の流量バランスポンプ１５４が全容量になると、第２の流量バランスポンプ１５４の第１の入口弁１６４が閉じて第２の流量バランスポンプの第２の出口弁１７０が開く。続いて、図１０に示すように、第２の流量バランスポンプ１５４が作動すると、透析液は開口１７４を通して放出され、チャネル１７６に沿って流れる。その後、透析液は、エンドトキシンフィルタ１７８を通過した後でチャネル１８２を経て透析液出口ポート１８０を通過する。
【００８４】
次に図６を参照すると、透析液は、図９に示すように、透析液出口ポート１８０から透析液入口管に沿って進んだ後に、ダイアライザ８０に沿って上から下へ進む。透析液をダイアライザ８０からポンプ部１２に戻すために、透析液出口管１８４は透析液を透析液入口ポート１８６へと移送する。透析液は、ポンプ部１２に戻ると、カラーセンサ部１８８を通過する。これは、透析装置１に配置されているカラーセンサが透析液を参照して、ダイアライザ８０内の透析液中に血液が漏れていないかを検出できるようにするためである。透析液は、カラーセンサ部１８８から出ると、開口１９０を通過してそこから流量バランス戻りチャネル１９２に入る。
【００８５】
第２の流量バランスポンプ１５４の第２の入口弁１６６が閉じているため、透析液は、開口１９４を越えて第１の流量バランスポンプ１５２の第２の入口弁１５８に向かって流れる。この第２の入口弁１５８が開放位置にある場合、第１の流量バランスポンプ１５２は、透析装置１が第１の膜２０の外向き面に対して発生させる正圧の作用下で第２の入口弁１５８を通して一定量の透析液をポンプチャンバに引き込むことができる。続いて、第１の流量バランスポンプ１５２の第２の入口弁１５８が閉じ、第１の流量バランスポンプ１５２の第１の出口弁１６０が開き、第１の流量バランスポンプ１５２が透析液を流体チャンバから出口弁１６０を通して押し出す。その後、出口弁１６０が閉じ、入口弁１５８が開き、第１の流量バランスポンプ１５２が駆動されて次のポンプサイクルでの供給に備えてさらなる量の透析液を引き込む。
【００８６】
この動作モード中は、第２の流量バランスポンプ１５４の第２の出口弁１６８が閉じているため、透析液が出口弁１６０を越えて送出されると、開口１９６を通って流れる。続いて透析液は、後ほどさらに詳細に説明する超音波フローセンサ１９８を通過した後で、透析液ドレン２００によって透析カートリッジ１０から排出される。
【００８７】
第２の動作モードでは、第１の動作モードとは異なり、第１の流量バランスポンプ１５２及び第２の流量バランスポンプ１５４の役割が逆になる。すなわち、第１の流量バランスポンプ１５２の第２の入口弁１５８及び第１の流量バランスポンプ１５２の第１の出口弁１６０が閉鎖され続ける一方で、第１の入口弁１５６及び第２の出口弁１６２が弁チャンバに出入りする透析液の流れを制御するように操作される。同様に、第２の流量バランスポンプ１５４に関しては、第２の流量バランスポンプ１５４の第１の入口弁１６４及び第２の流量バランスポンプ１５４の第２の出口弁１７０が閉鎖され続ける一方で、第２の流量バランスポンプ１５４の第２の入口弁１６６及び第２の流量バランスポンプ１５４及び第１の出口弁１６８がポンプチャンバに出入りする酸性溶液の流れを制御するように操作される。
【００８８】
上述のように、流量バランス技術は、ダイアライザ８０に圧送される透析液の量とダイアライザ８０から除去される透析液の量とを等しくするために提供される。しかしながら、透析治療によっては、血液から過剰な流体を除去するか又は血液に流体を送り戻すことが必要である。これは、少量の液体を透析液に導入するか又は透析液から除去することによって流量バランス回路のバランスをわずかに崩す限外濾過処理によって行われる。本発明の透析カートリッジ１０では、この処理は、カートリッジのチャンバ２０８に受け入れられる容積形ポンプと組み合わせて働く限外濾過三方弁２０６によって行われる。この三方弁と容積形ポンプとの組み合わせは、重炭酸溶液を重炭酸ポンプ１０８に導入するのに用いられるものと同一である。容積形ポンププランジャは、チャンバ２０８内に受け入れられ、透析装置１の駆動装置、例えばステッピングモータによって位置決めされる。
【００８９】
透析カートリッジ１０は、水−重炭酸リザーバ１１８及び水−重炭酸−酸リザーバ１３８から過剰な流体を排出するためのドレナージチャネル２０２を有する。ドレナージチャネル２０２は、リザーバ１１８、１３８から過剰な流体を運び、透析装置１のドレナージポートと流体連通するドレナージポート２０４を経て排出する流体を捨てる。
【００９０】
したがって、透析カートリッジ１０は、第１に血液用、第２に透析液用の、２つの別個の流路を提供する。上面１６と下面１８との間に開口２６を設けることで、上面１６の外向き面から下面１８の対向面へ流体を移送することが可能になる。血液流路及び透析液流路は、上面１６及び下面１８から延びる直立壁によって互いから分離して維持される。直立壁の外面は、流路をシールするために変形可能な膜に当接する。
【００９１】
透析カートリッジ１０の上面１６及び下面１８に設けられる開口２６は、種々のカートリッジの特徴のうちで最も好都合なパッケージングを可能にする役割を果たす。この特徴により、透析カートリッジ１０の片面のみに全てのフローチャネルを画定するカートリッジよりも、さらに使用上の利便性が向上することがわかる。
【００９２】
他の実施の形態において、動脈血液気泡トラップ３４及び静脈血液気泡トラップ８６のプラスチック材料によって構成されている蛇腹部分の形態は折り畳み可能となっており、このために血液／空気境界面の面積を制限することができる。従って、血液／空気境界面の縮小が血液の凝固及び／又は分離の危険性を減らすことができる。
【００９３】
また、他の実施の形態において、親水性膜９４を血液ポンプ６０と同様の膜ポンプと置き換えるようにしてもよい。したがって、親水性膜９４を通る空気の移送によって空気が気泡トラップに加えられるか又は気泡トラップから除去される代わりに、膜の外向き面に正圧又は負圧を加えることによる膜の変位によって、空気の移送を行わせることができる。さらに、過剰量の空気がリザーバに加えられているか又はリザーバから除去されているかを検出するために、膜の作動の程度を測定することとしてもよい。
【００９４】
さらに他の実施形態では、例えば血液ポンプ入口弁４８、三方弁１０６、炭酸入口ポンプ１１２、重炭酸ポンプ出口弁１１４、第１の入口弁１６４等のそれぞれの弁に、内側直立壁の直径と同じか又はそれよりもわずかに大きな直径を有する剛性ディスクが設けられるようにしてもよい。剛性ディスクは、内側直立壁と膜との間に配置される。剛性ディスクは、弁をシールするために膜に必要な変形を最小限に抑えることができるように設けられる。換言すれば、膜が剛性ディスクに作用し、剛性ディスクがさらに内側直立壁上の弁座を形成する。膜の変形が減る結果、剛性ディスクがない場合に必要となるピーク圧力よりも低いピーク圧力で弁が閉じられるため、開閉切り替えによって弁に発生する過渡的衝撃波が減る。弁体で見られる圧力スパイクの減少に加えて、さらに、弁の開放状態と閉鎖状態との間での動作がより滑らかになることによって達成される血液損傷を減少させることができる。
【００９５】
図１０には、本発明の容積形ポンプ及び三方弁１０６をさらに詳細に示す。三方弁は、全体的に１０６で示されている。三方弁１０６は、ポンプ１２８及び限外濾過弁２０６と連通した弁と同一であるということが分かる。したがって、三方弁１０６の詳細な説明は、透析カートリッジ１０に設けられる他の２つの三方弁１０６についても同様である。
【００９６】
重炭酸ポンプ１０８は、流体ラインを介して三方弁１０６の流出口２５０に接続される。三方弁１０６は、リザーバ入口２５２及びポンプ入口２５４を有する。リザーバ入口２５２は、重炭酸溶液リザーバ２５５に接続される。重炭酸溶液リザーバ２５５は、透析装置１に設けられるか又は透析装置１に取り付けられ、透析カートリッジ１０自体の一部を形成するものではない。図中において、全体的に示される容積形ポンプは、ピストンアーム２６２を往復駆動させる空気圧シリンダ２６０を含む。また、ピストンアーム２６２の両端には、それぞれ空気圧シリンダ２６０とプランジャ２６４が位置している（図１０を参照）。プランジャ２６４は、カートリッジ１０のチャンバ１０４内で作動する。
【００９７】
図１０のＡに示す方向の戻りストロークでは、プランジャ２６４が測定量の透析液を重炭酸溶液リザーバ２５５からチャンバ１０４に引き込むようにチャンバ内で移動させられる。この流体の移送は、リザーバ入口２５２及びポンプ入口２５４を開いたまま三方弁流出口２５０を閉じることによって行われる。ピストンアーム２６２は、ピストンアーム２６２に設けられた当接部２６８が可動端停止部２７０と接触するまでＡの方向に引き戻される。
【００９８】
当接部２６８が可動端停止部２７０に突き当たると、透析液をチャンバ１０４から重炭酸ポンプ１０８に供給するために空気圧シリンダ２６０がＢに示す方向に駆動される。この流体の移送は、リザーバ入口２５２を閉じて三方弁流出口２５０を開くことによって行われる。空気圧シリンダ２６０は、ピストンリング２６４がチャンバ１０４の最左端に当接するまでピストンリングをＢに示す方向に駆動する。したがって、シリンダのピストンアーム２６２を既知の方法で往復移動させることによって、一定量の重炭酸溶液が重炭酸ポンプ１０８に繰り返し供給される。さらに、可動端停止部２７０の位置を調整することによって、供給される流体の量を正確に設定することができる。可動端停止部２７０は、ステッピングモータ又は同様の正確位置決め駆動システムによって位置決めされる。
【００９９】
このシステムによると、空気圧シリンダ２６０が、個々の量の流体を所要速度で重炭酸ポンプ１０８に送出するのに必要な往復移動の速度を提供することができる。したがって、必要な往復速度を提供する代わりに極めて正確な位置決めをすることができるステッピングモータは、可動端停止部を正確に位置決めすることによって流体の供給量を設定する場合に用いられる。
【０１００】
図１０において説明した構成要素のうちで、重炭酸ポンプ１０８、三方弁１０６、及びチャンバ１０４は、透析カートリッジ１０の側に設けられ、残りの構成部品は透析装置１の側に設けられる。すなわち、空気圧シリンダ２６０、ステッピングモータ、及び可動レンズ停止部は、透析カートリッジ１０ではなく透析装置１の側に設けられるということになる。
【０１０１】
本発明の透析カートリッジ１０は、第１の流量バランスポンプ１５２及び第２の流量バランスポンプ１５４のストロークごとに透析液の均一混合物を送出することができる。透析カートリッジ１０がこのような特徴を有しているため、安定した透析治療の実施をすることができる。さらに、均一混合物を得るのに必要な流体経路、ポンプ、及び弁の全てが、透析カートリッジ１０自体に配置される。すなわち、透析カートリッジ１０が流体経路の全てを収容するため、透析カートリッジ１０の有用性がさらに高まる。
【０１０２】
本発明の範囲内において、チャネル内に流れを収容するために膜を設ける必要がない場所では、透析カートリッジ１０の外向き面に膜シートを施した後でそのような膜の部分を透析カートリッジ１０から除去するようにしてもよい。
【０１０３】
さらに、本発明の範囲内において、流体の静水圧の変化から生じるフローチャネルの屈曲を減らすために、例えば直立壁を厚くすることによって、フローチャネルの特定の部分を強化するようにしてもよい。
【０１０４】
図１１に、図３から図９に示したものに代わる他の実施の形態の透析部３１２を示す。透析部３１２は、図１２に示すように第１の凹部３１６及び第２の凹部３１８に挿入されるダイアライザ３１４を有する。ダイアライザ３１４は、最初に第１の凹部３１６に挿入してから、透析部３１２に向かって回転させた後で第２の凹部３１８に挿入する。続いて、ダイアライザ３１４を所定位置にロックするために、ダイアライザ３１４を図１３に示すようにＤに示す方向に移動させる。血液チャネル３２４、３２６に沿って血液アクセスを提供するとともにチャネル３２８、３３０に沿って透析液アクセスを提供するために、所定位置にロックすることでダイアライザ３１４がマニホルド３２０、３２０に対してもシールされる。
【０１０５】
これまでの実施の形態では、透析装置１から重炭酸溶液が送出されるカートリッジについて説明した。一方、他の実施の形態では、カートリッジには、図１４に示すように重炭酸カートリッジ４００が設けられる。カートリッジは、一定量の重炭酸を収容し、ここにカートリッジに送出される滅菌供給水から滅菌水が通される。水を重炭酸で飽和させるために、水は入口４０２を経て重炭酸カートリッジ４００に入り、重炭酸を通過する。こうして、重炭酸溶液は、出口４０４を通ってカートリッジ４００から排出される。
【０１０６】
図１５には、重炭酸カートリッジ４００が透析液カートリッジ１０’の適合部分とともに示されている。カートリッジ１０’は、透析カートリッジ１０’と重炭酸カートリッジとの間に流体接続を確保するためにプラグ４０６、４０８を受け入れるようになっている。重炭酸カートリッジ４００を透析カートリッジ１０’’に挿入するには、プラグ４０６、４０８を開口４１０、４１２にそれぞれ挿入した後で、プラグ４０６、４０８を開口４１４、４１６に係合させるために重炭酸カートリッジをＥにより示す下方に移動させる。
【０１０７】
図１６には、代替的なヘパリンリザーバ５００がシリンジ７１の代替物として示されている。リザーバ５００は、適合する透析カートリッジ１０’’の一部を形成する。リザーバは、容積形ポンプ（図示せず）によって抗凝固薬を血液ラインに送出する出口５０２を有する。リザーバは、抗凝固薬を収容する変形可能な袋５０４と、袋５０６内の正圧を維持するばね５０６とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態による透析装置及びカートリッジの等角図。
【図２】本発明の実施の形態によるエンジン部の等角図。
【図３】本発明の実施の形態によるカートリッジの等角図。
【図４】本発明の実施の形態によるカートリッジ正面図。
【図５】本発明の実施の形態によるカートリッジのポンプ部の正面図。
【図６】本発明の実施の形態による、ダイアライザカバーが除去された場合のカートリッジの正面図。
【図７】本発明の実施の形態によるカートリッジのポンプ部の後面図。
【図８】本発明の実施の形態によるカートリッジの上面図。
【図９】本発明の実施の形態によるカートリッジの端面図。
【図１０】本発明の実施の形態による透析液ベース送出システムの概略図。
【図１１】本発明の他の実施の形態によるカートリッジの部分平面図。
【図１２】本発明の他の実施の形態によるカートリッジの部分等角図。
【図１３】本発明の他の実施の形態によるカートリッジの側面図。
【図１４】本発明の実施の形態による重炭酸カートリッジの等角図。
【図１５】本発明の他の実施の形態による重炭酸カートリッジの等角図。
【図１６】本発明の他の実施の形態によるカートリッジの部分等角図。
【符号の説明】
【０１０９】
１…透析装置、２…カバー、３…収納室、４…エンジン部、５…第１のプラテン、６…第２のプラテン、７…空気圧アクチュエータ、８…センサ、１０…透析カートリッジ、１２…ポンプ部、１４…透析部、１６…上面、１８…下面、２０…第１の膜、２２…第２の膜、２４…直立壁、２６…開口、２８…動脈ポート、３０…動脈ポート開口、３２…動脈ポートチャネル、３４…動脈血液気泡トラップ、３６…入口リップ、３８…血液気泡トラップ出口、４０…動脈血液気泡トラップ開口、４２…チャネル、４４…上レベルセンサポート、４６…下レベルセンサポート、４８…血液ポンプ入口弁、５０…外側環状直立壁、５２…内側環状直立壁、５４…弁開口、５６…扇形開口、５８…血液ポンプ入口チャネル、６０…血液ポンプ、６２…血液ポンプ入口、６４…ポンプチャンバ、６６…ポンプ出口、６８…環状直立壁、７０…血液ポンプ出口弁、７２…血液ポンプ出口弁開口、７４…圧力センサチャンバ、７６…ダイアライザ血液ポート、７８…ダイアライザ血液ライン、８０…ダイアライザ、８２…ダイアライザ返血ライン、８４…ダイアライザ返血ポート、８６…静脈血液気泡トラップ、８８…入口リップ、９０…光レベルセンサ、９２…超音波レベルセンサ、９４…親水性膜、９６…血栓フィルタ、９８…超音波流量センサ、１００…静脈ポート、１０２…滅菌水入口、１０４…チャンバ、１０６…三方弁、１０８…重炭酸ポンプ、１１０…入口、１１２…重炭酸入口ポンプ、１１４…出口弁、１１６…ポンプ出口、１１８…水−重炭酸リザーバ、１２０…導電率検知プローブ、１２２…温度検知プローブ、１２４…上レベルセンサ、１２６…下レベルセンサ、１２８…酸ポンプ、１３０…酸ポンプ入口弁、１３２…酸ポンプ出口弁、１３８…水−重炭酸−酸リザーバ、１４０…上レベルセンサ、１４２…下レベルセンサ、１４４…導電率検知プローブ、１４６…温度検知プローブ、１４８…流量バランス入口チャネル、１５０…流量バランサ、１５２…第１の流量バランスポンプ、１５４…第２の流量バランスポンプ、１５６…第１の流量バランスポンプの第１の入口弁、１５８…第２の流量バランスポンプの第１の入口弁、１６０…第１の流量バランスポンプの第１の出口弁、１６２…第２の流量バランスポンプの第１の出口弁、１６４…第２の流量バランスポンプの第１の入口弁、１６６…第２の流量バランスポンプの第２の入口弁、１６８…第２の流量バランスポンプの第１の出口弁、１７０…第２の流量バランスポンプの第２の出口弁、１７２、１７４…開口、１７６…チャネル、１７８…エンドトキシンフィルタ、１８０…透析液出口ポート、１８２…チャネル、１８４…透析液出口管、１８６…透析液入口ポート、１８８…カラーセンサ部、１９０…開口、１９２…流量バランス戻りチャネル、１９４、１９６…開口、１９８…超音波フローセンサ、２００…透析液ドレン、２０２…ドレナージチャネル、２０４…ドレナージポート、２０６…限外濾過三方弁、２０８…チャンバ、２５０…流出口、２５２…重炭酸溶液リザーバ、２５４…ポンプ入口、２５５…リザーバ、２６０…空気圧シリンダ、２６２…ピストンアーム、２６４…プランジャ、２６８…当接部、２７０…可動端停止部、３１２…透析部、３１４…ダイアライザ、３１６…第１の凹部、３１８…第２の凹部、３２０…マニホルド、３２４、３２６…血液チャネル、３２８、３３０…チャネル、４００…重炭酸カートリッジ、４０２…入口、４０４…出口、４０６、４０８…プラグ、４１０、４１２、４１４、４１６…開口、５００…リザーバ、５０２…出口、５０４、５０６…袋
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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