(57)【要約】　　　（修正有）【課題】密閉状態で、比率が一定の粉体の溶液を製造供給することができる粉体溶解及び溶液定量供給装置を提供する。【解決手段】可撓性のゴム製透析液バッグ１に、予め粉状の薬剤（粉体）３を封入し、この透析液バック１に純水（液体）４を密閉状態で注入する。透析液バック１を容器６に装填した状態で下底部を可動支持部８で支える。可動支持部８には上下に振動するプレートを設け、該プレートに連結されたバネ押さえ板１５の下面は揺動レバー１７で支える。レバー１７により、振動プレート１３が振動して前記バッグ１内の透析液３０を攪拌する。攪拌後、ピストン７により透析液バッグ１を押し上げると、透析液バッグ１内の透析液３０が透析器側に送られる。【選択図】　図１
2004089888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体が封入されると共に、液体が密閉状態で注入される可撓性袋と、この可撓性袋が装填される容器と、該容器の底部に昇降自在に設けられた袋押し上げ部と、前記袋内の粉体と液体とに振動を与えて攪拌混合する攪拌振動力付与手段とを備えることを特徴とする粉体溶解及び溶液定量供給装置。
【請求項２】
可撓性袋に予め封入された一定量の粉体に、計量された液体を注入して溶液の濃度を一定にすることを特徴とする請求項１記載の粉体溶解及び溶液定量供給装置。
【請求項３】
袋押し上げ部の上昇速度が調整可能な駆動手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の粉体溶解及び溶液定量供給装置。
【請求項４】
希釈液との混合手段が連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の粉体溶解及び溶液定量供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉状態で、比率が一定の粉体の溶液を製造供給する装置に関し、特に先ず粉体の高濃度の溶液を造り、その後、これを希釈して供給する粉体溶解及び溶液定量供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、腎不全等の疾患で腎機能が低下した患者の治療法として、透析器を用いて血液を浄化する血液透析療法が用いられる。その血液透析システムとしては、透析液供給装置により透析液を多数の透析器に一度に供給するようにしたものがある。この血液透析システムは、図６に示すように、４１は、患者Ｕの血液を透析する透析器で、透析器４１内には透析膜４２が設けられている。この透析膜４２を介する一方側の通路４３に血液を導入するともに、他方側の通路４４に透析液４７を送出すことで、血液中のクレアチニン、尿素窒素などの不要物が透析液側に拡散除去されるようになっている。４５は、多数の透析器４２に透析液４７を供給する透析液供給装置（薬剤溶解装置）で、透析液供給装置４５内に複数の粉状の薬剤Ｄと純水Ｗを投入し、両者を攪拌羽根４６によりバッチ方式で攪拌混合して透析液４７が製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の血液透析システムは、透析液供給装置４５内に多量の原料を入れて、多数の患者分の透析液４７を一度に作るものである。したがって、同じ薬剤成分の透析液４７を多数の患者に共通して使用しているために、各患者の疾患に見合った組成の透析液４７を得ることができない。つまり、病態の異なる各患者は、自分の腎臓疾患や個人差に見合った薬剤成分及び濃度をもつ透析液４７を使用できず、各患者に最適な透析治療を行うことが困難になっている。また、とくに粉状の薬剤は、菌体やバクテリア等の増加が抑制されるので、粉体状で保管しておき使用する直前に純水に溶解することが好ましいが、粉体状態のままでは定量的に供給するのは困難である。本発明は、上記の課題に鑑みなされたもので、　密閉状態で、比率が一定の粉体の溶液を製造供給する粉体溶解及び溶液定量供給装置を提供するものであり、例えば、これを上記のような血液透析システムに使用した場合、粉体状の薬剤を定量投入することができると共に、各患者の病態に個別に対応し得る薬剤の組成と濃度を含む透析液の製造及び供給を簡便に行なうことができる粉体溶解及び溶液定量供給装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の粉体溶解及び溶液定量供給装置は、粉体が封入されると共に、液体が密閉状態で注入される可撓性袋と、この可撓性袋が装填される容器と、該容器の底部に昇降自在に設けられた袋押し上げ部と、前記袋内の粉体と液体とに振動を与えて攪拌混合する攪拌振動力付与手段とを備えることを第１の特徴とするものである。また、可撓性袋に予め封入された一定量の粉体に、計量された液体を注入して溶液の濃度を一定にすることを第２の特徴とするものである。この袋押し上げ部の上昇速度は、駆動手段により調整可能に設けることができる。
【０００５】
本発明に係る可撓性袋は、薬剤（粉体）と純水（液体）を封入して攪拌混合するもので、予め所定量の薬剤が入れられた状態で容器に装填する。通常、薬剤は予め薬品メーカー等で袋の中に入れておく。容器の底部は上下動可能な袋押し上げ部で支持し、この袋押し上げ部又はその近傍に攪拌力付与部材を設け、この攪拌力付与部材により、袋の底部に攪拌振動力を与えて袋内の液体を振動させるようにする。
【０００６】
袋の底部に攪拌振動力を与えることで、袋内の薬剤と純水を攪拌混合して、所要濃度の透析液をつくる。この場合、一回目で薬剤を少量の純水に溶かして高濃度の透析液を作り、二回目に純水を更に追加して目的濃度に希釈するのが好ましい。濃度によっては一回で目的濃度の透析液を作ることも可能である。このあと、透析液用供給管により袋の開口部を透析器に連通させる。この状態のまま、袋押し上げ部を上昇させ袋の下底部を押し上げる。このことにより、袋内の透析液は開口部から透析器側に押し出される。
【０００７】
純水に溶かされる薬剤は複数種類の粉状成分を含むものであって、カリウム、カルシウム、リン、ナトリウム、塩素などの電解質のほかに、乳酸、ぶどう糖、抗凝固剤、ホルモン等も含まれる。薬剤の種類とその濃度は、患者の病態や腎機能の低下度などによって異なる。袋の素材としてはゴム材や軟質プラスチックが好ましく、袋の中に液体を入れた状態で、外から袋の表面を押したときに弾性的に良く撓むものが良い。袋の立体形状は上側に口部をもち、下側にいくほど縮径化する形状、たとえば瓜形、風船形、ブドウ形、逆お椀型等と類似する形状がよい。攪拌力付与部材はカム等により機械的に駆動するものでもよいし、超音波やマグネット等により電磁気的に駆動するものでもよい。袋の底部を上昇させる袋押し上げ部の駆動方式は、ギア駆動式、ピストン駆動方式、カム駆動式、レバー駆動方式のいずれでもよい。
【０００８】
上記構成により、薬剤と純水の混合液を作るには、まず、薬剤の入った袋を容器に装着する。次に、袋の中に純水を入れて袋の開口部を閉める。そして、容器内の袋を攪拌力付与部材で支えた状態で、攪拌力付与部材により袋の下底部に攪拌振動力を与える。
【０００９】
すると、袋の下底部が振動して袋の中の薬剤と純水が攪拌混合される。混合後、袋の開口部を透析液用供給管により透析器に連通させ、このままの状態で、袋押し上げ部を所定速度で上昇させ、袋の下底部を押し上げる。袋の下底部が押し上げられることで、袋の中が圧縮され開口部から透析液が透析器側に送り出される。このとき、透析液の送出し量は袋押し上げ部の速度と対応する。
【００１０】
本発明では、各患者に見合った薬剤成分を選択して所望の透析濃度に調整できる。従って、患者個人に対応した最適な透析液を使用することができる。また、袋押し上げ部の上昇速度に応じて、単位時間当たり透析液を定量で供給でき、透析液供給量の変更も自由に調整できる。袋内の液体を攪拌するときは、密閉状態で袋の底部を直接攪拌でき、袋内に有害物が侵入する恐れがないので、無菌状態で衛生的に操作できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例に係る粉体溶解及び溶液定量供給装置を示す断面図、図２は図１の粉体溶解及び溶液定量供給装置の透析液バッグに薬剤投入時の状態を説明する断面図、図３は図１の粉体溶解及び溶液定量供給装置の透析液バッグを振動させる時の状態を説明する断面図、図４は図１の粉体溶解及び溶液定量供給装置の透析液バッグを押し上げる時の状態を説明する断面図、図５は本発明の一実施例に係る血液透析システムの概要を説明する全体構成図、図６は従来の血液透析システムの概要を説明する全体構成図である。
【００１２】
【実施例】
本実施例は、振動プレート（攪拌力付与手段）を底部に内蔵したシリンダ型容器に、粉体（薬剤）と純水を混合する可撓性の透析液製造用透析液バッグ（袋）を上下方向に装填し得るように構成したもので、透析液バッグの開口部を透析器と連通させた状態で、ピストン（袋押し上げ部）により透析液バッグを押し上げて、透析液を透析器側に一定量ずつ送れるようにしたものである。
【００１３】
図５に示すように、各患者Ｕの血液を透析する透析器３４内には、血液用通路と透析液用通路とに分ける透析膜３１が設けられている。患者Ｕの血液を透析器３４内の血液用通路に導く脱血パイプ４０の途中には、血流ポンプ３８と動脈側チェンバー３９が設けられている。また、透析器３４で浄化された血液を患者Ｕに戻す返血パイプ３７の途中には、静脈側チェンバー３５と気泡検出器３６が設けられている。一方、透析器３４内の透析液用通路には、粉体溶解及び溶液定量供給装置３３内の透析液を送り出すチューブ２４Ａ（２４）が連結されている。その他、３１は、脱血パイプ４０の途中に設けた抗凝固薬投入器である。
【００１４】
次に、粉体溶解及び溶液定量供給装置（薬剤溶解機能兼用型）３３の構成について詳しく説明する。
図１において、１は、ナス型の形状に形成された使捨て用の透析液バッグで、透析液バッグ１は可撓性のあるゴム製で、透析液バッグ１の上端には小径の開口部２が形成され、開口部２には、連結ホース２０が着脱可能に連結されるようになっている。透析液バッグ１の径寸法は、上部から中間部にいくにつれて次第に大きくなり、透析液バッグ１の下底部分は、特に上下に動きやすいように作られている。透析液バッグ１の中に、複数種類の薬剤成分を含む粉体３と純水４とを入れて、袋１の下底面を上下に振動させることで、粉体３と純水４を攪拌混合するようにされている。
【００１５】
６は、上下方向に延びるシリンダタイプの筒状容器で、容器６内には透析液バッグ１が縦向きに装入セットされるようになっている。セット時、透析液バッグ１の下面は、容器底部としての可動支持部８により支えられるが、この可動支持部８は中空内筒型のピストン７の上側摺動部を構成している。ピストン７は、容器５の周壁に対して上下方向に移動可能に嵌挿されている。ピストン７の中間部は、その周壁の一部が切り取られているため、ピストン７の縦断面はコ字形を呈している。
【００１６】
ピストン７の下部中央には、上側小径部と下側大径部とからなるシャフト９が一体に形成され、大径部の外周にはラックギア１０が形成されている。ラックギア１０にはピニオンギア１１が歯合し、ピニオンギア１１をモータＭ１で回転駆動することで、ピニオンギア１１が回転するようになっている。これにより、モータＭ１を正逆回転駆動することで、ラックギア１０とピニオンギア１１を介して、容器５に対してピストン７が昇降動作するようになっている。
【００１７】
ピストン７の可動支持部８の中央部分には円形のプレート受け孔５が形成され、プレート受け孔５には、振動プレート１３が上下に振動できるように嵌められている。振動プレート１３の下面には軸１４の上端が連結され、軸１４の下端にはバネ押さえ板１５が一体に取り付けられている。バネ押さえ板１５と可動支持部８との間には、コイルバネ１６が軸１４を囲んだ状態で装着され、このコイルバネ１６の力により、バネ押さえ板１５は可動支持部８に対して離反する下方向に常時付勢されている。バネ押さえ板１５の下面中央は揺動レバー１７の一端により支えられ、揺動レバー１７の左右両端は、支点１７Ａを中心として上下に揺動可能とされている。
【００１８】
揺動レバー１７の他端の下面側には駆動用カム部材１８が設けられ、カム部材１８には、揺動レバー１７の他端を押し上げるためのカム凸部１９が形成されている。カム部材１８は、モータＭ２により回転駆動されるようになっている。カム凸部１９が揺動レバー１７の他端に摺接しないとき、すなわち揺動レバー１７の他端を押上げないとき、揺動レバー１７の一端は水平状態を保っている。しかし、カム部材１８の回転によりカム凸部１９が揺動レバー１７の他端に当たって押し上げると、揺動レバー１７の一端が下方に傾動するため、コイルバネ１６の力によりバネ押さえ板１５が下側に移動する。したがって、カム部材１８の回転駆動時には、揺動レバー１７の揺動に応じてバネ押さえ板１５も上下動する。このとき、バネ押さえ板１５に連結された振動プレート１３が、可動支持部８に対して上下に振動し、この結果、透析液バッグ１内の混合物３０は機械的に振動攪拌される。
【００１９】
２１は、容器６の上部に着脱可能に装着されるカバーで、カバー２１の中央部に形成した円形の小孔には、透析液バッグ１の開口部２が着脱可能に取り付けられるようになっている。２２は、透析液バッグ１の開口部２に連結ホース２０の下端を着脱可能に取り付けるコネクターである。２３は、連結ホース２０の上端に着脱可能に取り付けられる二股形配管である。二股形配管２３は上方向に延びる通路２４と、この通路２４から横方向に分岐する通路２５とを備えている。通路２４側のチューブ２４Ａには透析液用開閉弁２６が設けられ、チューブ２４Ａの先端側は透析器３４に連通している。一方、通路２５側のチューブ２５Ａには純水用開閉弁２７が設けられ、チューブ２５Ａの先端側はポンプ２８を介して純水タンク２９に連通している。
【００２０】
したがって、透析液用開閉弁２６を閉めて純水用開閉弁２７を開けた状態で、ポンプ２８を駆動すると、純水タンク２９の中の純水４がチューブ２５Ａ、通路２５を経て透析液バッグ１に供給される。一方、純水用開閉弁２７を閉めて透析液用開閉弁２６を開けた状態で、透析液バッグ１の下底部を押し上げると、透析液バッグ１の中の透析液（混合液）３０が通路２４、チューブ２４Ａを経て透析器３４側に送出される。
【００２１】
次に、粉体溶解及び溶液定量供給装置３３による透析液３０の製造方法について説明する。先ず、純水４に溶解する薬剤として、カリウム、カルシウム等の所要成分を含む粉体３を用意し、図２に示すように、容器６の外で透析液バッグ１の中に粉体３を所定量入れる。この場合、粉体３は予め市販の際に透析液バッグ１の中に入れていてもよい。粉体投入後、透析液バッグ１を容器６にセットしたうえで、容器６にカバー２１を装着するとともに、透析液バッグ１の底部下面を可動支持部８及び振動プレート１３で支える。
【００２２】
次いで、透析液バッグ１の開口部２に連結ホース２０で二股形配管２３を連結する。このあと、透析液用開閉弁２６を閉めて純水用開閉弁２７を開いた状態で、ポンプ２８を駆動して純水タンク２８から少量の純水４を透析液バッグ１の中に入れる。このあと、ポンプ２８を停止するとともに、開閉弁２６、２７を閉じる。
【００２３】
次に、透析液バッグ１内の粉体３と少量の純水４とを攪拌混合する。攪拌混合するには、モータＭ２によりカム部材１８を回転駆動すればよい。すると、揺動レバー１７の他端がカム凸部１９によって周期的に押し上げられることから、揺動レバー１７の一端が上下動し、これに伴い、バネ押さえ板１５がコイルバネ１６を介して、可動支持部８に対して接近離反を繰り返す。その結果、バネ押さえ板１５に連結された振動プレート１３が上下に振動する。このことにより、図３に示すように、透析液バッグ１の下底部に機械的な振動攪拌力が繰り返し付与され、透析液バッグ１内の粉体３と少量の純水４とを攪拌混合して、濃度の高い混合液３０ができる。
【００２４】
この後、透析液バッグ１内の混合液３０に純水４を追加して目的の濃度に希釈する。希釈用の純水４を透析液バッグ１に追加するには、前記同様に、開閉弁２６を閉めて開閉弁２７を開いた状態で、ポンプ２８を所定時間だけ駆動すればよい。これにより、透析液バッグ１内に所定量の純水４が追加供給されると、目的濃度に希釈された透析液３０ができる。なお、透析液３０の希釈濃度、つまり純水４と粉体３の混合割合は、患者個人の病態などを考慮して最適値に決められる。
【００２５】
次に、透析液バッグ１内の透析液３０を透析器３４側に送出する。送出の際は、純水用開閉弁２７を閉めて透析液用開閉弁２６を開けた状態で、モータＭ１でピニオンギア１１を定速回転させればよい。すると、ピニオンギア１１の回転量に応じて、ラックギア１０によりピストン７が上方向に移動する。そのため、可動支持部８と振動プレート１３とが共に上昇し、図４に示すように、透析液バッグ１の下底部を押し上げていく。透析液バッグ１の押上げに伴い、透析液バッグ１内の透析液３０は通路２４、チューブ２４Ａを経て透析器３４に送り出される。この場合、ピニオンギア１１は定速で回転するので、ラックギア１０及びピストン７も定速で上昇し、透析器３４への透析液３０の送出量（吐出速度）も一定になる。このあと、透析器３４に送られた透析液３０は、透析膜３１を介して血液中の余分な水や不要物を除去する。
【００２６】
この粉体溶解及び溶液定量供給装置３３では、ピストン７の上昇速度に応じて、定量の透析液３０が透析器３４に順次送られる。この場合、ピストン７の上昇速度を変更することで、透析液３０の供給量と希釈濃度を自由に変更できる。さらに、透析液バッグ１の下底部に振動プレート１３を設けたことにより、振動プレート１３から透析液バッグ１の下底部に攪拌力を直接付与できる。したがって、本実施例では、粉体溶解及び溶液定量供給装置３３の構造がシンプルになる、取扱が容易になる、粉体３の保存性が確保される、という利点があるほかに、透析液バッグ１内で粉体３と純水４を密閉状態で効率良く攪拌混合することができる。併せて、透析液バッグ１内に細菌や塵埃などが侵入する虞もなく、衛生面からも大変好ましいものとなり、清潔な環境下で血液透析を簡単に操作できる。
【００２７】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形応用が可能である。実施例では攪拌力付与部材として、機械式の振動力による振動プレートを可動支持部に設けたが、電磁気作用による超音波式攪拌装置などを容器の下部に設けることも可能である。また、揺動レバーの他端の下面側に駆動用カム部材を設けたが、カム部材は揺動レバーの他端の上面側に設け、カム部材に、揺動レバーの他端を押し下げるためのカム凸部を形成してもよい。また、病院用の透析供給装置や点滴装置に限らず、在宅用もしくは携帯用の透析供給装置や点滴装置にも適用することができる。
【００２８】
また、本発明の要旨は、薬剤の腐敗防止や雑菌等の増殖防止のために、薬剤を保存性の良い粉体で保管しておいて、使用する際に適時必要な量だけの粉体溶液を製造し、これを定量的に供給する点にあり、上記透析システムのような医療技術分野以外の各種技術分野、例えば、食品製造分野における調味料や調味液の濃度調整、食品添加物の濃度調整、色素による微妙な色彩調整、塗料の調製、バイオテクノロジー分野における栄養剤や培養液の製造、菌体の培養（例えば、予め菌体を袋に封入しておいてこれを希釈するような場合）等での利用も勿論可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上、本発明の粉体溶解及び溶液定量供給装置によれば、粉状の薬剤の定量投入を可能にし、所要の薬剤成分と濃度をもつ透析液を可撓性袋内で簡便に製造でき、患者個人の病態等に見合った最適な透析療法を実施できるという優れた効果がある。すなわち、取り扱いが簡便で、適時必要な量だけ小ロットの粉体の溶解液を造ることができる。また、袋押し上げ部の上昇速度に応じて、透析器に定量の透析液を毎時送ることができ、この場合、袋押し上げ部の上昇速度を変更することで、透析液の単位時間当たりの供給量と濃度を自由に変更することができる。さらに、攪拌力付与部材を袋押し上げ部に設けたので、構造が簡単である上に、袋内の液体を密閉状態で効率良く直接攪拌でき、細菌の侵入等のおそれがなく非常に衛生的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る粉体溶解及び溶液定量供給装置を示す断面図である。
【図２】透析液バッグに薬剤を投入する状態を説明する断面図である。
【図３】粉体溶解及び溶液定量供給装置の透析液バッグの下部を攪拌振動する状態を説明する断面図である。
【図４】透析液バッグを押し上げる状態を説明する断面図である。
【図５】本発明の一実施例に係る血液透析システムの概要を説明する全体構成図である。
【図６】従来の血液透析システムの概要を説明する全体構成図である。
【符号の説明】
１　　　透析液バッグ（可撓性袋）
２　　　開口部
３　　　粉体（薬剤）
４　　　純水
５　　　プレート受け孔
６　　　シリンダ型容器（外筒）
７　　　内筒型ピストン（袋押し上げ部）
８　　　可動支持部（容器の底部）
９　　　シャフト
１０　　ラックギア
１１　　ピニオンギア
１３　　振動プレート（攪拌力付与手段）
１４　　軸
１５　　バネ押さえ板（駆動力受け部）
１６　　コイルバネ
１７　　揺動レバー
１７Ａ　支点
１８　　振動用カム部材
１９　　カム凸部
２０　　連結ホース
２１　　カバー
２２　　コネクタ
２３　　二股形配管
２４　　透析液用供給通路
２４Ａ　チューブ（透析液用供給管）
２５　　純水用通路
２５Ａ　チューブ
２６　　透析液用開閉弁
２７　　純水用開閉弁
２８　　ポンプ
２９　　純水タンク
３０　　透析液（混合液）
３１　　透析膜
３２　　抗凝固薬投入器
３３　　粉体溶解及び溶液定量供給装置
３４　　透析器
３５　　静脈側チェンバー
３６　　気泡検出器
３７　　返血パイプ
３８　　血流ポンプ
３９　　動脈側チェンバー
４０　　脱血パイプ
Ｍ１　　モータ
Ｍ２　　モータ
Ｕ　　　患者
４１　　透析器
４２　　透析膜
４３　　血液用通路
４４　　透析液用通路
４５　　粉体溶解及び溶液定量供給装置
４６　　攪拌羽根
４７　　透析液
【図１】
2004089888.tif 000003
【図２】
2004089888.tif 000004
【図３】
2004089888.tif 000005
【図４】
2004089888.tif 000006
【図５】
2004089888.tif 000007
【図６】
2004089888.tif 000008