(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の血液を半透膜を収容した血液浄化器（１６）に導入して再度患者に戻す血液循環路（１７）（１８）と、該血液循環路を介して患者に置換液を補給する補液路（２２）（２４）と、該血液浄化器から血液濾過液を排出する濾過液排出路（２０）（２３）とから、または、該血液循環路と該補液路と該血液浄化器に透析液を供給する透析液供給路（１９）（２１）と該血液浄化器から血液濾過液及び使用済み透析液を排出する濾過液・透析液排出路（２０）（２３）から成る、血液濾過、血液透析または血液濾過透析を行う血液浄化装置において、補液路（２２）（２４）には、血液循環路（１７）（１８）に近い側から、送液ポンプ（７）と、計量バッグ（１３）及び重量計（３）と、バルブ（１０）と、置換液貯留部（１５）とがこの順に設けられ、濾過液排出路または濾過液・透析液排出路（２０）（２３）には、血液循環路（１７）（１８）に近い側から、送液ポンプ（６）と、計量バッグ（１２）及び重量計（２）と、バルブ（９）とがこの順に設けられ、透析液供給路（１９）（２１）には、血液循環路（１７）（１８）に近い側から、送液ポンプ（５）と、計量バッグ（１１）及び重量計（１）と、バルブ（８）と、透析液貯留部（１４）とがこの順に設けられ、これら各送液ポンプと各重量計と各バルブはそれぞれ個別制御可能に制御装置（２５）に連結されており、該制御装置（２５）は各重量計のデータを常に監視し、補液路（２２）（２４）においては、バルブ（１０）を開けて置換液貯留部（１５）から計量バッグ（１３）に液を分け取った後にバルブ（１０）を閉じる初期状態と、該計量バッグの単位時間あたりの重量減少に応じて実流量と設定流量とが等しくなるよう送液ポンプ（７）の回転数を制御する操作とを繰り返し、透析液供給路（１９）（２１）においては、バルブ（８）を開けて透析液貯留部（１４）から計量バッグ（１１）に液を分け取った後にバルブ（８）を閉じる初期状態と、該計量バッグの単位時間あたりの重量減少に応じて実流量と設定流量とが等しくなるよう送液ポンプ（５）の回転数を制御する操作とを繰り返し、濾過液排出路または濾過液・透析液排出路（２０）（２３）においては、バルブ（９）を閉じた状態で計量バッグ（１２）の単位時間あたりの重量増加に応じて実流量と設定流量とが等しくなるよう送液ポンプ（６）の回転数を制御する操作と、バルブ（９）を開けて計量バッグ（１２）に溜まった液を廃棄する操作とを繰り返し、以上の流量制御を各液路で個別に行って除水誤差を少なくすることを特徴とする血液浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、血液浄化装置、特に重篤な循環器系の合併症を有する腎疾患や多臓器不全等の救急・集中治療領域での持続緩徐式血液濾過法（以下単に「ＣＨＦ」という）並びに持続的血液濾過透析法（以下単に「ＣＨＤＦ」という）に好適な装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、循環器系の合併症を有する腎疾患や多臓器不全等の治療にＣＨＦあるいはＣＨＤＦの血液浄化法が効果を上げている。ＣＨＦは半透膜を収容した血液浄化器に血液を流し、膜を介して濾過された液を排出すると共に置換液を体内に補充することを持続的に緩徐に施行するものである。また、ＣＨＤＦはＣＨＦの小分子量除去能力を改善するために、ＣＨＦに加えて濾過液側に透析液を流して透析効果を得られるようにしたものである。これらの治療は、血液浄化器に血液を循環する血液ポンプ、血液浄化器から濾過液を排出する濾過液ポンプ、患者に置換液を補充する補液ポンプ、血液浄化器に透析液を供給する透析液ポンプ（ＣＨＤＦの場合のみ）の流量をそれぞれ設定し、体液の変化量（透析液量＋補液量−濾過液量）が目的の量になるように管理して施行される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
通常、濾過液の排出や置換液の注入には無菌性を保つために、チューブを圧閉してしごきながら送液する、いわゆるチュービングポンプが使われる。しかし、チュービングポンプの流量はチューブの物性が疲労や温度によって変化するために一定の流量を保つことは難しく、通常の使用範囲内での条件変化に対して５〜１０％の誤差をまぬがれない。体液の変化量を厳密に管理するためには、各ポンプの流量を頻回に計量して調節する必要がある。この操作は煩雑であり、また、誤操作を招きやすいという観点から患者の常時監視が強いられるなどの問題点がある。
これに対しては図２に示すように、重量計により置換液の注入量や濾過液の排出量を測定しながら、各ポンプを自動調整する方法も考案されているが、置換液の補充や濾過液の廃棄を行なう際、一度治療を停止しなければならず、煩雑な手順を必要とする。また、誤って治療中に補充や廃棄操作を行い、大きな誤差を生じるケースもある。加えて、補充や廃棄操作の頻度を少なくするために、重量計の測定レンジを広くし、大量の置換液や濾過液を一度に吊せるようにすると、測定精度が劣化すると共に振動等による外乱が大きくなり、誤差を招くことになる。
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、腎疾患や多臓器不全等の治療の際、血液浄化装置の濾過液、透析液、置換液の流量を自動的に測定し制御することで、操作の容易化を図ると共に患者の安全性を確保できる装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
患者の血液を半透膜を収容した血液浄化器（１６）に導入して再度患者に戻す血液循環路（１７）（１８）と、該血液循環路を介して患者に置換液を補給する補液路（２２）（２４）と、該血液浄化器から血液濾過液を排出する濾過液排出路（２０）（２３）とから、または、該血液循環路と該補液路と該血液浄化器に透析液を供給する透析液供給路（１９）（２１）と該血液浄化器から血液濾過液及び使用済み透析液を排出する濾過液・透析液排出路（２０）（２３）から成る、血液濾過、血液透析または血液濾過透析を行う血液浄化装置において、補液路（２２）（２４）には、血液循環路（１７）（１８）に近い側から、送液ポンプ（７）と、計量バッグ（１３）及び重量計（３）と、バルブ（１０）と、置換液貯留部（１５）とがこの順に設けられ、濾過液排出路または濾過液・透析液排出路（２０）（２３）には、血液循環路（１７）（１８）に近い側から、送液ポンプ（６）と、計量バッグ（１２）及び重量計（２）と、バルブ（９）とがこの順に設けられ、透析液供給路（１９）（２１）には、血液循環路（１７）（１８）に近い側から、送液ポンプ（５）と、計量バッグ（１１）及び重量計（１）と、バルブ（８）と、透析液貯留部（１４）とがこの順に設けられ、これら各送液ポンプと各重量計と各バルブはそれぞれ個別制御可能に制御装置（２５）に連結されており、該制御装置（２５）は各重量計のデータを常に監視し、補液路（２２）（２４）においては、バルブ（１０）を開けて置換液貯留部（１５）から計量バッグ（１３）に液を分け取った後にバルブ（１０）を閉じる初期状態と、該計量バッグの単位時間あたりの重量減少に応じて実流量と設定流量とが等しくなるよう送液ポンプ（７）の回転数を制御する操作とを繰り返し、透析液供給路（１９）（２１）においては、バルブ（８）を開けて透析液貯留部（１４）から計量バッグ（１１）に液を分け取った後にバルブ（８）を閉じる初期状態と、該計量バッグの単位時間あたりの重量減少に応じて実流量と設定流量とが等しくなるよう送液ポンプ（５）の回転数を制御する操作とを繰り返し、濾過液排出路または濾過液・透析液排出路（２０）（２３）においては、バルブ（９）を閉じた状態で計量バッグ（１２）の単位時間あたりの重量増加に応じて実流量と設定流量とが等しくなるよう送液ポンプ（６）の回転数を制御する操作と、バルブ（９）を開けて計量バッグ（１２）に溜まった液を廃棄する操作とを繰り返し、以上の流量制御を各液路で個別に行って除水誤差を少なくすることを特徴とする血液浄化装置。
【０００５】
【実施例】
次に本発明装置の一実施例を図面にて説明する。
図１は本発明装置でＣＨＤＦを実施する場合の構成を示すフロー図である。血液ポンプ４により患者から取り出された血液は採血ライン１７を通り、濾過膜Ｍを収容した血液浄化器１６に導入され、返血ライン１８から再度患者に戻るように血液循環路を形成している。また、返血ライン１８には補液ライン２４が接続されており補液ポンプ７で置換液を患者に注入できる。一方、血液浄化器１６の濾過膜Ｍで濾過された血液成分は、濾過液ライン２０に設けられた濾過液ポンプ６により排出される。更に、透析液ポンプ５により、透析液供給ライン１９から血液浄化器１６に透析液を供給し、濾過液と共に濾過液ポンプ６で排出されるようになっている。
ここで、補液ポンプの流量をＱC （ｍｌ／ｈ）、濾過液ポンプの流量をＱF （ｍｌ／ｈ）、透析液ポンプの流量をＱD （ｍｌ／ｈ）とすると、患者の体液量の変化ｄＶ（ｍｌ／ｈ）は、ｄＶ＝ＱD ＋ＱC −ＱF
で表される。通常、患者は腎機能低下により尿量減少を来して水分過剰になっている場合が多く、ｄＶを負の値にして水分を除去（以下単に「除水」という）するように設定するため、治療中の総体液変化量は除水量と呼ばれ管理される。除水量は正確に管理されなければならないが、治療時間が長いために、ＱD 、ＱC 、ＱF の僅かな誤差が大きな除水量誤差を生む。例えば、ＱD ＝５００ｍｌ／ｈ、ＱC ＝４００ｍｌ／ｈ、ＱF ＝１，０００ｍｌ／ｈで２０時間の治療を行った場合、除水量は２，０００ｍｌとなるが、各ポンプが±５％の誤差を持っているとすると、除水誤差は（±２５±２０±５０）×２０＝±１，９００ｍｌとなり、目的とした除水量に対してはほぼ±１００％の誤差を持つことになる。そこで、本発明装置ではＱD 、ＱC 、ＱF を実測して各ポンプをフィードバック制御することで除水量の精度を向上している。
【０００６】
まず、透析液流量ＱD の制御について説明する。透析液貯溜部１４に溜められた透析液は透析液補充ライン２１に設けられたバルブ８を開けることにより落差で計量バッグ１１に送られる。重量計１は計量バッグ１１の重さを測定し、制御装置２５にデータを送る。
制御装置２５は計量バッグ１１の重さが一定の値以上になったことを検知してバルブ８を閉じ、計量バッグ１１への透析液の流れを止め、この状態を初期状態とする。透析液ポンプ５は、予め設定された流量に応じた回転数でモーターを駆動することで透析液を血液浄化器１６へ送り始める。制御装置２５は、重量計１のデータを常に監視し、単位時間当たりの重量変化から透析液の実流量を計算するが、この実流量と設定流量の間に差があればモーターの回転数を自動的に調整し、設定流量と実流量が等しくなるように制御する。やがて計量バッグ１１の中の透析液の残りが少なくなり、重量が一定の値を下回れば、制御装置２５は再度バルブ８を開き計量バッグ１１に透析液を充填し、初期状態に戻す。バルブ８が開いている間、透析液ポンプ５は直前の回転数を保持するが、初期状態に戻れば再度制御が始まる。以上を繰り返すことによって透析液流量は精度良く設定流量を保つことができる。なお、バルブ８が開いている間は透析液ポンプは制御されないが、制御している時間よりはるかに短く、ポンプの流量特性が急激に変化することはないために、大きな誤差にはならない。
【０００７】
補液流量ＱC は透析液流量ＱD と同様に制御される。即ち、置換液貯溜部１５に溜められた置換液は置換液補充ライン２２に設けられたバルブ１０を開けることにより落差で計量バッグ１３に送られる。重量計３は計量バッグ１３の重さを測定し、制御装置２５にデータを送る。制御装置２５は計量バッグ１３の重さが一定の値以上になったことを検知してバルブ１０を閉じ、計量バッグ１３への置換液の流れを止め、この状態を初期状態とする。補液ポンプ７は、予め設定された流量に応じた回転数でモーターを駆動することで置換液を補液ライン２４、返血ライン１８を介して患者へ注入し始める。制御装置２５は、重量計３のデータを常に監視し、単位時間当たりの重量変化から置換液の実流量を計算するが、この実流量と設定流量の間に差があればモーターの回転数を自動的に調整し、設定流量と実流量が等しくなるように制御する。やがて計量バッグ１３の中の置換液の残りが少なくなり、重量が一定の値を下回れば、制御装置２５は再度バルブ１０を開き計量バッグ１３に置換液を充填し、初期状態に戻す。バルブ１０が開いている間、補液ポンプ７は直前の回転数を保持するが、初期状態に戻れば再度制御が始まる。
【０００８】
濾過液流量ＱF は以下の通り制御装置２５で制御される。濾過液ポンプ６は予め設定された流量に応じた回転数でモーターを駆動することで濾過液を計量バッグ１２に送り始める。この時バルブ９は閉じられており、重量計２によって検出された計量バッグ１２の重量変化は濾過液の実流量となる。この実流量が設定流量と等しくなるようにモーターの回転数を制御する。やがて計量バッグ１２が充満し重量が一定の値を上回ればバルブ９を開けて計量バッグ１２中の濾液を廃液ライン２３から廃棄する。この時濾過液ポンプ６は直前の回転数を保持するが、計量バッグ１２の重量が一定の値を下回って濾過液の廃棄が終了するとバルブ９が閉じられ、再度同様の回転数制御が始まる。
以上によって各ポンプは高い流量精度を維持することができ、その結果、除水量の誤差を少なく管理できる。
また、本実施例によると置換液や透析液の補充や濾過液の廃棄は、重量測定に直接影響しないため、治療を停止することなく任意に行なえる。更に、各重量計の測定レンジは各計量バッグの容量の範囲でよく測定精度を高く保てると共に外乱も少なくなる。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば透析液流量、補液流量、濾過液流量を自動的に高い精度で制御でき、スタッフによる頻回な計量及び調節作業を必要とせずに安全に患者の体液量管理を行いながら治療ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の１実施例の構成を示すフロー図である。
【図２】従来装置の１例の構成を示すフロー図である。
【符号の説明】
１、２、３      重量計
４      血液ポンプ
５      透析液ポンプ
６      濾過液ポンプ
７      補液ポンプ
８、９、１０      バルブ
１１、１２、１３      計量バッグ
１４      透析液貯溜部
１５      置換液貯溜部
１６      血液浄化器
１７      採血ライン
１８      返血ライン
１９      透析液供給ライン
２０      濾過液ライン
２１      透析液補充ライン
２２      置換液補充ライン
２３      廃液ライン
２４      補液ライン
２５      制御装置
２６      濾過液貯溜部
【図１】
0003928888.tif 000002
【図２】
0003928888.tif 000003