(57)【要約】【課題】血液浄化装置による患者の治療効果や治療状態を把握するための透析液の排液中の老廃物の濃度測定を、装置構成を複雑化することなく、所望の精度で安定的に行う。【解決手段】血液浄化装置１は、血液回路１０と、第２の透析液供給回路９１と、第１の透析液排出回路９２と、除水回路１２とを有している。除水回路１２は、透析液の排液を貯留可能な貯留容器１５１と、貯留容器１５１の排液を所定の流量で下流側に圧送する除水ポンプ１５２と、除水ポンプ１５２により貯留容器１５１から排出された排液の所定成分の濃度を測定する濃度センサ１５３と、貯留容器１５１の上流側の排液の流量を調整する開閉バルブ１５０と、を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液浄化膜を備えた血液浄化器と、
採血部の血液を前記血液浄化器の血液浄化膜の一次側に送り当該血液浄化器の血液浄化膜の一次側から返血部に戻す血液回路と、
透析液を前記血液浄化器の血液浄化膜の二次側に供給する透析液供給回路と、
透析液の排液を前記血液浄化器の血液浄化膜の二次側から排出する透析液排出回路と、
前記透析液排出回路で排出される排液を所定量分流して、前記血液浄化膜の一次側から二次側への除水量を調整する除水回路と、を有し、
前記除水回路は、前記排液を貯留可能な貯留容器と、前記貯留容器の排液を所定の流量で下流側に圧送する圧送手段と、前記圧送手段により前記貯留容器から排出された排液中の所定成分の濃度を測定する濃度測定手段と、前記貯留容器の上流側の排液の流量を調整する流量調整手段と、を有する、血液浄化装置。
【請求項２】
前記流量調整手段により前記除水回路の前記貯留容器の上流側を閉鎖した状態で、前記圧送手段により前記貯留容器の排液を下流側に圧送し、前記濃度測定手段により前記排液中の所定成分の濃度を測定する、請求項１に記載の血液浄化装置。
【請求項３】
前記流量調整手段により前記貯留容器の上流側の排液の流量を調整しながら、前記貯留容器に排液を充填する、請求項１又は２に記載の血液浄化装置。
【請求項４】
前記除水回路に前記排液中の所定成分と反応する薬剤を供給する薬剤供給手段をさらに有し、
前記濃度測定手段は、前記薬剤と前記排液中の所定成分との反応量に基づいて濃度を測定する、請求項１〜３のいずれかに記載の血液浄化装置。
【請求項５】
前記薬剤は、前記排液中の所定成分と反応して発光するものであり、
前記濃度測定手段は、前記発光の強度を検出する光学センサを有し、前記光学センサにより検出された発光強度に基づいて濃度を測定する、請求項４に記載の血液浄化装置。
【請求項６】
前記圧送手段は、前記除水回路の除水を行う除水ポンプである、請求項１〜５のいずれかに記載の血液浄化装置。
【請求項７】
前記貯留容器は、膨縮自在な貯留室を有する、請求項１〜６に記載の血液浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液浄化装置を用いて行われる透析治療では、患者の治療効果や治療状態を把握することが必要になる。透析治療の効果や状態を把握する方法として、透析液の排液の一部を電磁弁を介してサンプリングし、そのサンプリングされた排液の毒素濃度を濃度測定器によりオンラインで測定することが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５２９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の方法では、透析器から流出した排液を電磁弁の開閉によりサンプリングしているので、排液の総流量は、透析器から流出したときのままであり、サンプリングする排液の流量（L/min）を制御できない。このため、透析液の流量が少なかったり、変動することがあり、この場合、濃度測定器による毒素濃度の測定が所望の精度で適切に行われない恐れがある。
【０００５】
また、上記方法では、透析器から流出した排液をサンプリングする新たな回路を設ける必要があり、血液浄化装置の構成が複雑化したり大型化して装置コストが増大することが懸念される。
【０００６】
本出願はかかる点に鑑みてなされたものであり、血液浄化装置による患者の治療効果や治療状態を把握するための透析液の排液中の毒素成分等の老廃物の濃度測定を、装置構成を複雑化することなく、所望の精度で安定的に行うことができる血液浄化装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明には、血液浄化膜を備えた血液浄化器と、採血部の血液を前記血液浄化器の血液浄化膜の一次側に送り当該血液浄化器の血液浄化膜の一次側から返血部に戻す血液回路と、透析液を前記血液浄化器の血液浄化膜の二次側に供給する透析液供給回路と、透析液の排液を前記血液浄化器の血液浄化膜の二次側から排出する透析液排出回路と、前記透析液排出回路で排出される排液を所定量分流して、前記血液浄化膜の一次側から二次側への除水量を調整する除水回路と、を有し、前記除水回路は、前記排液を貯留可能な貯留容器と、前記貯留容器の排液を所定の流量で下流側に圧送する圧送手段と、前記圧送手段により前記貯留容器から排出された排液中の所定成分の濃度を測定する濃度測定手段と、前記貯留容器の上流側の排液の流量を調整する流量調整手段と、を有する、血液浄化装置が含まれる。
【０００８】
上記血液浄化装置は、前記流量調整手段により前記除水回路の前記貯留容器の上流側を閉鎖した状態で、前記圧送手段により前記貯留容器の排液を下流側に圧送し、前記濃度測定手段により前記排液中の所定成分の濃度を測定するものであってもよい。
【０００９】
また、上記血液浄化装置は、前記流量調整手段により前記貯留容器の上流側の排液の流量を調整しながら、前記貯留容器に排液を充填するものであってもよい。
【００１０】
上記血液浄化装置は、前記除水回路に前記排液の所定成分と反応する薬剤を供給する薬剤供給手段をさらに有し、前記濃度測定手段は、前記薬剤と前記排液中の所定成分との反応量に基づいて濃度を測定するものであってもよい。
【００１１】
前記薬剤は、前記排液中の所定成分と反応して発光するものであり、前記濃度測定手段は、前記発光の強度を検出する光学センサを有し、前記光学センサにより検出された発光強度に基づいて濃度を測定するものであってもよい。
【００１２】
前記圧送手段は、前記除水回路の除水を行う除水ポンプであってもよい。
【００１３】
前記貯留容器は、膨縮自在な貯留室を有するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、血液浄化装置による患者の治療効果や治療状態を把握するための透析液の排液中の老廃物の濃度測定を、装置構成を複雑化することなく、所望の精度で安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】血液浄化装置の構成例を示す説明図である。
【図２】薬剤供給手段を設けた場合の血液浄化装置の構成例を示す説明図である。
【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の一例について説明する。なお、図面の上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。さらに、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る血液浄化装置１の構成の概略を示す説明図である。血液浄化装置１は、例えば血液回路１０と、透析液回路１１と、除水回路１２と、制御装置１３を有している。
【００１８】
血液回路１０は、例えば採血部２０と血液浄化器２１とを接続する採血回路２２と、血液浄化器２１と返血部２３とを接続する返血回路２４を有している。
【００１９】
血液浄化器２１は、円柱状のモジュール内に中空糸膜などからなる血液浄化膜３０を有している。血液浄化器２１は、血液浄化膜３０の一次側（血液側）に通じる入口部２１ａと出口部２１ｂと、血液浄化膜３０の二次側（透析液側）に通じる入口部２１ｃと出口部２１ｄを有している。
【００２０】
採血回路２２は、例えば軟質のチューブで構成され、血液浄化器２１の入口部２１ａに接続されている。採血回路２２には、例えば血液ポンプ４０が設けられている。
【００２１】
返血回路２４は、例えば軟質のチューブで構成され、血液浄化器２１の出口部２１ｂに接続されている。なお、血液回路１０の採血回路２２又は返血回路２４のいずれかには、患者に補液を行うための補液回路（図示せず）が接続されていてもよい。
【００２２】
透析液回路１１は、例えば定量ポンプ７０を備えている。定量ポンプ７０は、一定容積の本体内に変位自在な隔壁８０を有している。定量ポンプ７０は、隔壁８０によって透析液供給室８１と透析液排出室８２に分けられている。
【００２３】
透析液回路１１は、例えば図示しない透析液供給源から定量ポンプ７０の透析液供給室８１に通じる第１の透析液供給回路９０と、定量ポンプ７０の透析液供給室８１から血液浄化器２１の二次側の入口部２１ｃに通じる第２の透析液供給回路９１を有している。さらに透析液回路１１は、血液浄化器２１の二次側の出口部２１ｄから定量ポンプ７０の透析液排出室８２に通じる第１の透析液排出回路９２と、定量ポンプ７０の透析液排出室８２から例えば装置外部に通じる第２の透析液排出回路９３を有している。これらの第１の透析液供給回路９０、第２の透析液供給回路９１、第１の透析液排出回路９２及び第２の透析液排出回路９３は、例えば軟質のチューブにより構成されている。
【００２４】
第１の透析液供給回路９０には、例えば上流側から順に透析液供給ポンプ１００と、開閉バルブ１０１等が設けられている。第２の透析液供給回路９１には、例えば開閉バルブ１１０が設けられている。
【００２５】
第１の透析液排出回路９２には、例えば排液ポンプ１２０と開閉バルブ１２１が設けられている。第２の透析液排出回路９３には、例えば開閉バルブ１３０が設けられている。排液ポンプ１２０には、例えば流量設定範囲が０〜１５００ｍＬ/ｍｉｎ程度のギアポンプが用いられる。
【００２６】
除水回路１２は、例えば軟質のチューブにより構成され、第１の透析液排出回路９２と第２の透析液排出回路９３とを定量ポンプ７０を介さずに直接接続している。除水回路１２には、例えば上流側から順に流量調整手段としての開閉バルブ１５０と、貯留容器１５１と、圧送手段としての除水ポンプ１５２及び濃度測定手段としての濃度センサ１５３が設けられている。除水ポンプ１５２には、例えば流量設定範囲が０〜９０ｍＬ/ｍｉｎ程度の流量可変のピストンポンプが用いられる。
【００２７】
貯留容器１５１は、例えば一定容積の本体内に変位自在は隔壁１６０を有し、その隔壁１６０で隔てられた一方の貯留室１６１に透析液の排液を貯留できる。つまり、貯留容器１５１は、膨縮自在な（容量可変の）貯留室１６１を有している。貯留容器１５１は、例えば１０ｍＬ以上、好ましくは１０ｍＬ〜４５ｍＬ程度の容量を有している。
【００２８】
濃度センサ１５３は、例えば電導度計であり、除水回路１２を通過する透析液の排液中の所定成分、例えば尿素、クレアチニンなどの毒素成分の濃度を測定できる。濃度センサ１５３は、例えば除水回路１２の排液に対し光を発光する発光部とその光を受光する受光部を有し、排液を通過或いは反射した光に基づいて濃度を測定できる。濃度センサ１５３の測定結果は、例えば後述の制御装置１３に出力される。
【００２９】
制御装置１３は、例えば血液浄化装置１の全体の動作を制御するコンピュータであり、例えばポンプ４０、１００、１２０、１５２、開閉バルブ１０１、１１０、１２１、１３０、１５０等の動作を制御して、血液浄化処理を実行するように血液浄化装置１を作動させることができる。また、制御装置１３は、濃度センサ１５３を用いて測定された濃度を記憶し、表示部に表示してもよい。
【００３０】
次に、以上のように構成された血液浄化装置１を用いた透析治療と毒素濃度測定について説明する。以下の装置の動作は、制御装置１３の制御により実現される。
【００３１】
先ず、採血部２０と返血部２３に不図示の穿刺針が接続され、患者に穿刺される。血液回路１０では、血液ポンプ４０により患者の血液が採血回路２２を通じて血液浄化器２１の血液浄化膜３０の一次側に送られ、血液浄化膜３０の一次側を通過した血液が返血回路２４を通じて患者に戻される。
【００３２】
一方、透析液回路１１では、開閉バルブ１１０、１２１が開放され、開閉バルブ１０１、１３０が閉鎖された状態で、排液ポンプ１２０により定量ポンプ７０の隔壁８０が移動し、定量ポンプ７０の透析液供給室８１に充填されていた透析液が第２の透析液供給回路９１を通じて血液浄化器２１の血液浄化膜３０の二次側に供給され、血液浄化膜３０の二次側を通過した透析液の排液が第１の透析液排出回路９２を通じて定量ポンプ７０の透析液排出室８２に排出される。このとき、透析液供給室８１から血液浄化器２１に向けて流出する透析液の量と透析液排出室８２に流入する排液の量が同じになる。
【００３３】
除水回路１２では、開閉バルブ１５０が開放された状態で、除水ポンプ１５２が駆動し、第１の透析液排出回路９２の排液が除水回路１２を通じて定量ポンプ７０を介さずに第２の透析液排出回路９３に排出される。この排出量が患者の血液から除去される除水量となる。
【００３４】
血液浄化器２１では、血液浄化膜３０の一次側に血液が流れ、二次側に透析液が流れることで血液浄化膜３０を介して血液中の尿素やクレアチニンなどの老廃物が二次側の透析液内に排出され、血液が浄化される。このとき血液から除水される患者の除水量は、上述のように除水ポンプ１５２により調整される。
【００３５】
なお、透析液回路１１において定量ポンプ７０の透析液供給室８１の透析液が空になると、透析液供給ポンプ１００が作動し、開閉バルブ１１０、１２１が閉鎖され、開閉バルブ１０１、１３０が開放された状態で、透析液供給源の透析液が第１の透析液供給回路９０を通じて透析液供給室８１に補充され、その際隔壁８０の移動により透析液排出室８２の排液が第２の透析液排出回路９３を通じて外部に排出される。この定量ポンプ７０に対する給排動作と、血液浄化器２１に対する給排動作が交互に行われる。
【００３６】
上記透析治療においては、除水回路１２の除水ポンプ１５２の流量が第１の透析液排出回路９２の排液ポンプ１２０の流量より小さいので、排液ポンプ１２０の吐出圧により貯留容器１５１の貯留室１６１が膨張して当該貯留室１６１内に排液が貯留される。そして、透析治療において毒素の濃度測定を行う際には、開閉バルブ１５０が閉鎖され、第１の透析液排出回路９２から除水回路１２への排液の流入を一旦停止させる。この状態で、除水ポンプ１５２が駆動し、貯留室１６１の排液が所定の流量で下流側に流される。このときの排出流量は、除水ポンプ１５２により、濃度センサ１５３による濃度測定に適した流量（濃度測定が所望の精度で適切に行われる流量）に調整される。そして、下流側の濃度センサ１５３において、除水回路１２を流れる排液の毒素濃度が測定される。
【００３７】
濃度センサ１５３による毒素濃度の測定が終わると、開閉バルブ１５０が開放され、除水ポンプ１５２の流量が排液ポンプ１２０の流量よりも遅い所望の除水流量に調整され、再び第１の透析液排出回路９２から除水回路１２に排液が流入する。このとき、排液ポンプ１２０の吐出圧により、排液が貯留容器１５１の貯留室１６１内に充填され始める。このとき、開閉バルブ１５０を所定の周期、例えば０．５ｓ間隔で開閉させる。この結果、貯留容器１５１に排液が充填される速度が制限され、単に開閉バルブ１５０を開放する場合よりも遅い速度で排液が充填される。貯留容器１５１への排液の充填が終了すると、開閉バルブ１５０の開閉動作が停止される。次に、開閉バルブ１５０が開放され、除水ポンプ１５２により通常の除水が再開される。以上のような透析治療を停止させずに行われる毒素濃度の測定は、例えば透析治療中に１回、或いは所定の時間間隔で複数回行われる。
【００３８】
本実施の形態によれば、除水回路１２が、貯留容器１５１と、除水ポンプ１５２と、濃度センサ１５３と、開閉バルブ１５０とを備えているので、予め貯留容器１５１に貯留されている透析液の排液を除水ポンプ１５２により任意の流量で下流側に流し、濃度センサ１５３で毒素濃度を測定できる。これにより、濃度センサ１５３のある下流側に、その濃度測定に適した所望の流量の排液を供給できるので、濃度センサ１５３による濃度測定を所望の精度で安定して行うことができる。また、除水回路１２に濃度測定機能を設けるので、新たな回路を設ける必要がなく、装置を複雑化することなく低コストで、適切な濃度測定を行うことができる。
【００３９】
本実施の形態によれば、開閉バルブ１５０により除水回路１２の貯留容器１５１の上流側を閉鎖した状態で、除水ポンプ１５２により貯留容器１５１の排液を下流側に圧送し、濃度センサ１５３により排液中の毒素濃度を測定している。これにより、例えば除水ポンプ１５２により圧送される濃度測定時の流量が、通常の除水時の流量（濃度測定を行っていない時の設定流量）よりも速い場合に、第１の透析液排出回路９２から除水回路１２に排液が速い流量で導入されることが防止され、急速に除水が行われることを防止できる。この結果、濃度測定時に患者に負担がかかることを防止できる。
【００４０】
なお、濃度測定時に、必ずしも開閉バルブ１５０により貯留容器１５１の上流側を閉鎖しなくても、他の流量調整手段により貯留容器１５１の上流側の流量を減らすようにしてもよい。また、例えば除水ポンプ１５２により圧送される濃度測定時の流量が、通常の除水時の流量よりも遅い場合には、開閉バルブ１５０を開放したままであってもよい。
【００４１】
本実施の形態では、開閉バルブ１５０により貯留容器１５１の上流側の排液の流量を調整しながら、貯留容器１５１に排液を充填している。これにより、貯留容器１５１の充填時に、第１の透析液排出回路９２の排液が速い流量で貯留容器１５１に流入して急速な除水が行われることを防止できる。この結果、貯留容器１５１への排液の充填時に患者に負担がかかることを防止できる。
【００４２】
また、貯留容器１５１の排液を所定の流量で下流側に圧送する圧送手段に、除水回路１２の除水を行う除水ポンプ１５２を用いたので、装置構成をさらに簡略化できる。
【００４３】
また、貯留容器１５１は、膨縮自在な貯留室１６１を有するものであるので、除水回路１２における排液の貯留と排出を好適に行うことができる。
【００４４】
上記実施の形態において、血液浄化装置１が、除水回路１２に透析液の排液中の所定成分と反応する薬剤を供給する薬剤供給手段をさらに有し、濃度測定手段が、薬剤と排液中の所定成分との反応量に基づいて濃度を測定するようにしてもよい。具体的には、例えば図２に示すように除水回路１２の濃度センサ１５３と除水ポンプ１５２との間に薬剤供給手段１８０を接続する。薬剤供給手段１８０は、例えば薬剤供給源１９０と、薬剤供給源１９０と除水回路１２とを接続する薬剤供給路１９１を有している。薬剤供給源１９０は、例えば薬剤を手動で注入する注射器であってもよい。薬剤には、例えば排液中の所定成分の毒素、例えば尿素やクレアチニンと反応して発光する例えば次亜ハロゲン酸塩などが用いられる。濃度測定手段としての濃度センサ１５３には、発光の強度を検出する光学センサが用いられる。濃度センサ１５３は、光学センサにより検出された発光強度に基づいて濃度を測定できる。
【００４５】
そして、透析治療時に排液中の毒素成分の濃度測定を行う際には、上述の実施の形態のように除水ポンプ１５２により貯留容器１５１の排液を下流側に圧送し、薬液供給手段１８０により除水回路１２の排液に薬剤が供給される。薬剤と排液中の毒素が化学的に反応すると発光し、その発光強度を濃度センサ１５３が検出して毒素濃度を測定する。
【００４６】
本実施の形態の化学発光法を用いた濃度測定によれば、排液中の毒素濃度を簡単かつ高い精度で測定できる。また、かかる化学発光法を用いた濃度測定では、排液と薬剤を素早く十分に混合する必要があるが、本実施の形態では、除水ポンプ１５２により貯留容器１５１の排液を任意の高流量で下流に送ることができるので、かかる化学発光法を用いた濃度測定を好適に行うことができる。
【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】
例えば以上の実施の形態における貯留容器１５１は、除水回路１２で排液を貯留可能なものであれば、軟質のバックなど他の構成を有するものであってもよい。また、以上の実施の形態では、貯留容器１５１の排液を圧送する圧送手段として除水ポンプ１５２を用いていたが、除水回路１２に他の圧送手段を設けてもよい。濃度センサ１５３は、除水ポンプ１５２の下流側に設けられていたが、上流側に設けられていてもよい。また、濃度測定手段は、除水回路１２を流れる排液の所定成分の濃度を測定できるものであれば、公知の他のものであってもよい。流量調整手段は、開閉バルブ１５０に限られず、流量を調整できるものであれば、公知の他のものであってもよい。例えば流量調整手段として、ニードルバルブやロータリーソレノイドなどを用いてもよい。薬剤供給手段により供給される薬剤は、排液中の所定成分と反応し、当該反応量に基づいて濃度測定が可能なものであれば他のものであってもよい。
【００４９】
血液浄化装置１の濃度測定手段は、排液中の尿素やクレアチニンに限られず、他の所定成分の濃度を測定するものであってもよい。血液浄化装置１の血液回路１０、透析液回路１１、除水回路１２の構成もこれに限られない。透析液回路１１は、定量ポンプ７０を備えないものであってもよいし、定量ポンプ７０を複数備えるものであってもよい。血液浄化装置１は、血液透析を行う装置のみならず、持続緩除式血液濾過などを行う装置等に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、血液浄化装置による患者の治療効果や治療状態を把握するための透析液の排液中の老廃物の濃度測定を、装置構成を複雑化することなく、所望の精度で安定的に行うことができる血液浄化装置を提供する際に有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１  血液浄化装置
１０  血液回路
１１  透析液回路
１２  除水回路
１３  制御装置
２１  血液浄化器
３０  血液浄化膜
４０  血液ポンプ
７０  定量ポンプ
９１  第２の透析液供給回路
９２  第１の透析液排出回路
１２０  排液ポンプ
１５０  開閉バルブ
１５１  貯留容器
１５２  除水ポンプ
１５３  濃度センサ
１８０  薬剤供給手段
【図１】
2016047126.tif 000003
【図２】
2016047126.tif 000004