(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の血液を半透過膜を収容した血液処理器に導入して再度患者に戻す血液循環路と、該血液循環路を介して患者に補充液容器から補充液を補給する補充液供給路と、該血液処理器に透析液容器から透析液を供給する透析液供給路と、該血液処理器から血液濾過液及び使用済透析液を濾過液・透析液廃液容器に排出する濾過液・透析液排出路とからなる血液濾過透析を行う血液処理装置において、該濾過液・透析液排出路をバイパスする流路、該バイパス流路中に設置された正逆回転可能な補正ポンプ、該透析液容器、該補充液容器及び該濾過液・透析液排液容器の総重量を測定する重量測定手段、及び該重量測定手段で測定された３つの容器の総重量の測定値から血液処理開始時に測定された初期総重量測定値を減じた数値と、設定された除水量に従い処理時間と共に増大する除水目標値とを比較しながら両者の差が零となるまで補正ポンプを正逆回転させる制御装置とを具備したことを特徴とする血液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液を半透膜を収容した血液処理器に供給して血液処理を行い人体に返還する血液処理装置において、除水量制御精度の改良された血液処理装置に関するものである。
本発明の血液処理装置装置は、持続緩徐式血液濾過透析、持続緩徐式血液透析、持続緩徐式血液濾過、血液濾過など体外循環による血液処理に好適に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の血液処理装置においては、持続緩徐式などによる血液透析及び血液濾過において、人体からの除水を行うには除水排水路と除水専用ポンプの設置が必要であった。除水量の制御は除水ポンプの流量制御であり、設定除水流量に対して除水ポンプの回転数を一定に保つものであった。
また除水ポンプに既存する流量誤差などから、除水を容器に溜め実測する必要があった。
そのような従来装置においては、下記に示すような問題点があり、その解決が強く求められていた。
▲１▼  除水ポンプの流量誤差が大きく、制御の精度は±１０％程度がせいぜいである。
▲２▼  除水専用ポンプが必要になるのでポンプの数が増え、そのため装置にセットする血液回路も複雑になる。
▲３▼  除水量の実測が必要になることから現場での作業が繁雑になり、測定ミスなどが往々にしてある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の持続緩徐式血液透析装置などの血液処理装置が有していた上記の問題点を解決する血液処理装置装置、即ち、
ａ．除水量制御精度の向上。
ｂ．ポンプを減らすことにより、共有化した血液回路の実現と操作性の向上。
ｃ．除水量の実測をなくすることによる作業性の向上。
を達成する高性能で高信頼性の血液処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決すべく種々の実験を試みる中で、従来の持続緩徐式血液透析装置などの血液処理装置において、除水量を眼で見て実測することよりも除水量の制御の精度を向上させることの方を重視することで、除水専用ポンプによる除水方法に替え、例えば透析液容器及び補充液容器と排液容器の重量バランス制御に使用している重量計と、透析液及び補充液と透析排液及び濾過排液との重量バランス制御の重量補正に使用している正逆回転可能な補正ポンプを除水のために利用することにより、除水制御の精度を重量精度のオーダー（±１％程度）まで向上でき、またポンプの数も１つ低減可能なことから上記の▲１▼、▲２▼、▲３▼の問題点が解決されることを見い出したものである。
即ち本発明は、▲１▼患者の血液を半透膜を収容した血液処理器に導入して再度患者に戻す血液循環路と、該血液処理器に透析液容器から透析液を供給する透析液供給路と、該血液処理器から使用済透析液を透析液排液容器に排出する透析液排出路とから、又は▲２▼該血液循環路と、該血液循環路を介して患者に補充液容器から補充液を補給する補充液供給路と、該血液処理器から血液濾過液を濾過液排液容器に排出する濾過液排出路とから、又は▲３▼該血液循環路と、該補充液供給路と、該透析液供給路と、該血液処理器から血液濾過液及び使用済透析液を濾過液・透析液排液容器に排出する濾過液・透析液排出路とからなる、血液透析又は血液濾過又は血液濾過透析を行う血液処理装置において、▲４▼該透析液排出路をバイパスする流路、該バイパス路中に設置された正逆回転可能な補正ポンプ、該透析液容器と該透析液排液容器の総重量を測定する重量測定手段及び該重量測定手段で測定された２つの容器の総重量の測定値から血液処理開始時に測定された初期総重量測定値を減じた数値と、設定された除水量に従い処理時間と共に増大する除水目標値とを比較しながら両者の差が零となるまで補正ポンプを正逆回転させる制御装置とを具備した、又は▲５▼該濾過液排出路をバイパスする流路、該バイパス路中に設置された正逆回転可能な補正ポンプ、該補充液容器と該濾過液排液容器の総重量を測定する重量測定手段及び該重量測定手段で測定された２つの容器の総重量の測定値から血液処理開始時に測定された初期総重量測定値を減じた数値と、設定された除水量に従い処理時間と共に増大する除水目標値とを比較しながら両者の差が零となるまで補正ポンプを正逆回転させる制御装置とを具備した、又は▲６▼該濾過液・透析液排出路をバイパスする流路、該バイパス路中に設置された正逆回転可能な補正ポンプ、該透析液容器、該補充液容器及び該濾過液・透析液排液容器の総重量を測定する重量測定手段及び該重量測定手段で測定された３つの容器の総重量の測定値から血液処理開始時に測定された初期総重量測定値を減じた数値と、設定された除水量に従い処理時間と共に増大する除水目標値とを比較しながら両者の差が零となるまで補正ポンプを正逆回転させる制御装置とを具備したことを特徴とする血液処理装置に関するものである。
【０００５】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の態様についてより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０００６】
本発明装置の一態様である持続緩徐式血液濾過透析の例を図１に、持続緩徐式血液透析の例を図２に、持続緩徐式血液濾過の例を図３に、また持続緩徐式血液濾過の試験例を図４に、従来の持続緩徐式血液濾過の試験例を図５に示すフロー図にて説明する。
【０００７】
例１
図１で血液導入管１は途中で血液ポンプ２にセットされ、その後血液処理器３の入口に接続される。また血液処理器３の出口には血液導出管４が接続され、血液導入管１から血液導出管４までで血液循環回路を形成する。
ここでの血液処理器３は中空繊維状あるいは平膜状の透析濾過膜を内蔵したものである。この濾過膜は孔径４０〜８０Å程度の膜であり、一般に均質微孔膜又はミクロフィルトレーション膜や多孔質支持層と微孔構造層からなるいわゆる非対称膜が好ましく使用できる。
このような膜の例としては、エチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）系共重合体の他にセルロースアセテート等のセルロース誘導体、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホン等からなる均質微孔膜や非対称構造膜が用いられる。これらの中で、生体親和性にすぐれるＥＶＡ系、セルロース誘導体、ＰＭＭＡ膜、ポリスルホン等の膜を用いるのが望ましい。
上記血液処理器３には透析液入口５と使用済透析液出口６が設けてあり、その使用済透析液出口６には透析液排出路８が接続され、透析液排出路８は途中透析ポンプ９にセットされた後、排液容器１０に装着されている。さらに透析ポンプ９には透析液容器１１に接続された透析液供給路１２がセットされ、透析ポンプ９から出てきた透析液供給路１２は血液処理器３の透析液入口５に接続されている。この透析液供給路１２にはヒーターなどが装着されている。
上記透析液排出路８と透析液供給路１２は同じ透析ポンプ９にセットすることにより、透析排液と透析液との同量置換を行う。
また使用済透析液出口６に接続の透析液排出路からは濾過液排出路１３が分岐され、濾過液排出路１３は途中補液ポンプ１４にセットされ、透析ポンプ９から出てきた透析液排出路８の途中へ接続されている。さらに補液ポンプ１４には補充液容器１５に接続された補充液供給路１６がセットされ、補液ポンプ１４から出てきた補充液供給路１６は血液導出管４に接続されている。この補充液供給路１６にはヒーターなどが装着されている。
上記濾過液排出路１３と補充液供給路１６は同じ補液ポンプ１４にセットすることにより、濾過液と補充液との同量置換を行う。
一方透析ポンプ９を含む透析液排出路８をバイパスする流路１７中に正回転逆回転可能な補正ポンプ１８がセットされている。
透析液容器１１と補充液容器１５は同じ透析・補充液重量計１９に取り付けられ、排液容器１０は排液重量計２０に取り付けられている。該重量計により測定された透析・補充液重量２１と排液重量２２の総重量値から血液処理開始時の初期総重量測定値を減じた数値と、除水設定器２３により設定された除水量に従い処理時間に比例して増大する除水目標量とを比較しながら両者の差が零となるまで補正ポンプ１８を正逆転させる信号を制御回路２４から発信して補正ポンプ１８を駆動させ、持続緩徐式血液濾過透析の除水制御を高精度に行う。
【０００８】
例２
図２で血液導入管１は途中で血液ポンプ２にセットされ、その後血液処理器３の入口に接続される。また血液処理器３の出口には血液導出管４が接続され、血液導入管１から血液導出管４までで血液循環回路を形成する。
上記血液処理器３には透析液入口５と使用済透析液出口６が設けてあり、その使用済透析液出口６には透析液排出路８が接続され、透析液排出路８は途中透析ポンプ９にセットされた後、排液容器１０に装着されている。さらに透析ポンプ９には透析液容器１１に接続された透析液供給路１２がセットされ、透析ポンプ    ９から出てきた透析液供給路１２は血液処理器３の透析液入口５に接続されている。この透析液供給路１２にはヒーターなどが装着されている。
上記透析液排出路８と透析液供給路１２は同じ透析ポンプ９にセットすることにより、透析排液と透析液との同量置換を行う。
一方透析ポンプ９を含む透析液排出路８をバイパスする流路１７中に正回転逆回転可能な補正ポンプ１８がセットされている。
透析液容器１１は透析・補充液重量計１９に取り付けられ、排液容器１０は排液重量計２０に取り付けられている。該重量計により測定された透析・補充液重量２１と排液重量２２の総重量値から血液処理開始時の初期総重量測定値を減じた数値と、除水設定器２３により設定された除水量に従い処理時間に比例して増大する除水目標量とを比較しながら両者の差が零となるまで補正ポンプ１８を正逆転させる信号を制御回路２４から発信して補正ポンプ１８を駆動させ、持続緩徐式血液透析の除水制御を高精度に行う。
【０００９】
例３
図３で血液導入管１は途中で血液ポンプ２にセットされ、その後血液処理器３の入口に接続される。また血液処理器３の出口には血液導出管４が接続され、血液導入管１から血液導出管４までで血液循環回路を形成する。
上記血液処理器３には濾過液出口７が設けてあり、その濾過液出口７には濾過液排出路１３が接続され、濾過液排出路１３は途中補液ポンプ１４にセットされた後、排液容器１０に装着されている。さらに補液ポンプ１４には補充液容器  １５に接続された補充液供給路１６がセットされ、補液ポンプ１４から出てきた補充液供給路１６は血液導出管４に接続されている。この補充液供給路１６にはヒーターなどが装着されている。
上記濾過液排出路１３と補充液供給路１６は同じ補液ポンプ１４にセットすることにより、濾過液と補充液との同量置換を行う。
一方補液ポンプ１４を含む濾過液排出路１３をバイパスする流路１７中に正回転逆回転可能な補正ポンプ１８がセットされている。
補充液容器１５は透析・補充液重量計１９に取り付けられ、排液容器１０は排液重量計２０に取り付けられている。該重量計により測定された透析・補充液重量２１と排液重量２２の総重量値から血液処理開始時の初期総重量測定値を減じた数値と、除水設定器２３により設定された除水量に従い処理時間に比例して増大する除水目標量とを比較しながら両者の差が零となるまで補正ポンプ１８を正逆転させる信号を制御回路２４から発信して補正ポンプ１８を駆動させ、持続緩徐式血液濾過の除水制御を高精度に行う。
【００１０】
例４
人体の替わりに水タンク２５を用いた水モデルについて、血液ポンプ流量１００ｍｌ／分、補液ポンプ流量８ｍｌ／分、除水処理設定５００ｍｌ／時にて、図４に示す血液処理回路で連続約１２時間の持続緩徐式濾過を行ったところ、除水予定量が５７２５ｇであったのに対して、排液容器１０に除水された量を、計算式［現時点での総重量（透析・補充液重量２１＋排液重量２２）−処理開始時の総重量（透析・補充液重量２１＋排液重量２２）］により求めると５７０４ｇであり、その誤差は−０．３６７％であった。
一方、従来の血液処理装置を用いた水モデルについて、血液ポンプ流量１００ｍｌ／分、補液ポンプ流量８ｍｌ／分、除水ポンプ２６の流量設定８ｍｌ／分にて、図５に示す血液処理回路で連続約１２時間の持続緩徐式濾過を行ったところ、除水予定量が５７６０ｍｌであったのに対して、実際に除水された量は６３２０ｍｌであり、その誤差は＋９．７％であった。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、
ａ．除水量制御精度の向上、
ｂ．ポンプを減らすことにより、共有化した血液回路の実現と操作性の向上、
ｃ．除水量の実測をなくすることによる作業性の向上、
を達成する高性能で高信頼性の血液処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の血液処理装置の一態様である持続緩徐式血液濾過透析装置のフロー図である。
【図２】本発明の血液処理装置の一態様である持続緩徐式血液透析装置のフロー図である。
【図３】本発明の血液処理装置の一態様である持続緩徐式血液濾過装置のフロー図である。
【図４】本発明の血液処理装置を用いて、水モデルを用いて実際に持続緩徐式濾過を行ったフロー図である。
【図５】従来の血液処理装置を用いて、水モデルを用いて実際に持続緩徐式濾過を行ったフロー図である。
【符号の説明】
１    血液導入管
２    血液ポンプ
３    血液処理器
４    血液導出管
５    透析液入口
６    透析液出口
７    濾過液出口
８    透析液排出路
９    透析ポンプ
１０    排液容器
１１    透析液容器
１２    透析液供給路
１３    濾過液排出路
１４    補液ポンプ
１５    補充液容器
１６    補充液供給路
１７    バイパス流路
１８    補正ポンプ
１９    透析・補充液重量計
２０    排液重量計
２１    透析・補充液重量
２２    排液重量
２３    除水設定器
２４    制御回路
２５    水タンク
２６    除水ポンプ
【図１】
0004053154.tif 000002
【図２】
0004053154.tif 000003
【図３】
0004053154.tif 000004
【図４】
0004053154.tif 000005
【図５】
0004053154.tif 000006