(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透析器へ透析液と血液を供給し、透析器内に設けられた半透膜を介し透析液と血液を接触させ、血液から老廃物及び水分を除去する血液透析装置において、前記透析器に流入する透析液の流量と前記透析器から流出する透析液の流量を等しく保つための閉回路式透析液供給手段と、前記閉回路式透析液供給手段の閉回路部から所定の流量で透析液を閉回路外へ排出する除水手段と、前記透析器の血液側圧力を所定の圧に調節する圧力調節手段とを有し、前記圧力調節手段により調節された血液側圧力と前記除水手段で発生する圧力損失で決定される前記閉回路部内の透析液圧力を陽圧に保つよう制御することで、透析液の脱気機構を不要とすることを特徴とする血液透析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腎不全患者の治療に用いられる血液透析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
血液透析装置は腎不全の患者の治療を行う装置として広く普及している。透析療法は単に血液中の老廃物を除去するだけではなく、尿の出ない透析患者から飲食した水分をも除去する、いわゆる除水の役割も果たしている。従って、通常、血液透析装置には透析器に透析液を供給する機能に付加して任意の量の除水を行う機能が備わっている。図５は一般的な血液透析装置の透析液供給及び除水の原理を示している。隔膜チャンバ１６は、変位可能な隔膜１７で給液室１８と廃液室１９に分割された変形不能な容器である。まず給液室１８が新鮮透析液で満たされ、隔膜１７が廃液室１９側に限界まで変位した状態で電磁弁１２、１５を閉、電磁弁１３、１４を開にし、送液ポンプ９を停止、送液ポンプ１０を運転したときの動作を考える。但しここでは除水ポンプ１１は無いものとする。給液室１８内の透析液は送液ポンプ１０により吸引され透析器２の透析液室５を通って廃液室１９に移動する。この時透析液の流路は透析器２から見て閉回路となっているため給液室１８から透析液室５に流れ込む透析液流量と透析液室５から流れ出し廃液室１９に流れ込む透析液流量は等しくなる。やがて給液室１８の透析液は全て廃液室１９に移動し、隔膜１７は給液室１８側に限界まで変位した状態となる。そこで、電磁弁１２、１５を開、電磁弁１３、１４を閉にし、送液ポンプ９を運転、送液ポンプ１０を停止すれば透析器２への透析液の供給は中断され、廃液室１９の使用済み透析液が捨てられると同時に給液室１８は新鮮透析液で満たされ、再度隔膜１７が廃液室１９側に限界まで変位した状態になる。以降、この動作を繰り返せば透析器２に断続的に一定量の透析液を供給でき、透析器２に対する透析液の入出量を等しく保った状態で血液透析を行うことができる。次に除水ポンプ１１が加わった状態を説明する。前述のように透析液の流路は透析器２から見て常に閉回路を保っているので、除水ポンプ１１を所定の流量で運転した場合その送液量は透析器２の半透膜３を介して血液室４から補われることになる。即ち、血液中の水分が除水ポンプ１１によって体外に排出される。以上から、一定量の透析液を供給しながら所定の量の除水を行うことができるシステムを構成することができる。但し図５のシステムでは透析器２に対する透析液の供給は間欠的になるため実際には、特公昭５６−８２号公報に示されるように隔膜チャンバを２個並列に接続しお互いを補いながら連続的に透析液を供給するシステムや、特開平５−１４６５０６号公報に示されるように隔膜チャンバに直列にバッファを接続して連続的に透析液を供給するシステムが考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら以上に示した従来技術においては、閉回路から除水ポンプによって発生する吸引力によって除水を行うために閉回路内が陰圧になりがちであり、そのために透析液に溶存する気体（酸素や二酸化炭素）が気泡となって発生し、透析器の半透膜へ付着して透析効率の低下を招いたり、発生した気泡が排出されることで等量の除水誤差が生じるため、閉回路の上流で脱気する必要がある。脱気には陰圧を発生するポンプと発生させた気泡を集めて外部へ排出する機構が必要であり、結果として血液透析装置を複雑で大型なものにしていた。また、脱気することで透析液中の二酸化炭素も抜けて透析液のｐＨが上がり、炭酸カルシウムが沈殿しやすくなり、煩雑に炭酸カルシウムの除去を行わなければならないという欠点もあった。
以上の点に鑑み、本発明は透析液の脱気を必要とすることなく血液透析が行え、従来技術の問題点を改善した血液透析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】
本発明は、透析器へ透析液と血液を供給し、透析器内に設けられた半透膜を介し透析液と血液を接触させ、血液から老廃物及び水分を除去する血液透析装置において、前記透析器に流入する透析液の流量と前記透析器から流出する透析液の流量を等しく保つための閉回路式透析液供給手段と、前記閉回路式透析液供給手段の閉回路部から所定の流量で透析液を閉回路外へ排出する除水手段と、前記透析器の血液側圧力を所定の圧に調節する圧力調節手段とを有し、前記圧力調節手段により調節された血液側圧力と前記除水手段で発生する圧力損失で決定される前記閉回路部内の透析液圧力を陽圧に保つよう制御することで、透析液の脱気機構を不要とすることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】
以上のような構成にしたことにより、複雑な脱気手段を用いることなく透析器を含む透析液閉回路内での気泡発生を抑えることができ、なお且つ炭酸カルシウムの沈殿をも抑えることができる。
【０００６】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。図１は本発明の第１の実施例の構成を示すものである。透析液の供給は１個の隔膜チャンバ１６による閉回路方式により間欠的に行われ、除水はその閉回路から除水ポンプ１１により吸引されることで行われるが、詳しくは前述しているのでここでは省略する。患者１の血液は血液ポンプ２０にて透析器２に送られ再度患者１に返血される。本例では返血路に絞り２２を設けることで流路抵抗を持たせ、透析器２の血液室４における圧力を調節できるようにしている。今、透析器２にＵＦＲ（単位圧力差を与えたときの単位時間当りの除水量）１０ｍｌ／ｍｍＨｇ／ｈのものを使用し、１時間あたり１０００ｍｌの除水を行うものとする。すると透析器２の血液室４透析液室５との間に発生する差圧（以下ＴＭＰと呼ぶ）は１００ｍｍＨｇとなる。従って、絞り２２を調整して圧力計２１が１００ｍｍＨｇ以上を示すようにすれば透析液室５の圧力、即ち閉回路内の透析液圧力を陽圧に保つことができる。
図２は本発明の第２の実施例である。閉回路内の透析液圧を圧力計２３で測定し、この値が陰圧であればコントローラ２４は絞り２２の調節軸に接続されたモーターを駆動し、血液回路を絞って流路抵抗を増加させる。その結果、血液側の圧力が上がると同時に透析液圧も上昇する。そして透析液圧が陽圧になったところで絞り２２は固定される。また、透析液圧が過度に陽圧になった場合は絞り２２は血液回路の流路抵抗を減少させる方向に調節され、透析液圧が適切な陽圧になったところで固定される。
図３は本発明の第３の実施例である。本例ではコントローラを介することなく絞りを調節できるように圧力調整機構２５を設けている。圧力調整機構２５の詳細を図４に示す。透析器２から出た透析液は圧力調整機構２５の透析液入口２６から入って透析液出口２７から出て行く。この時透析液圧がベロー２８に加わるがベロー２８の内側は大気圧に開放されると同時にバネ３２で支えられており、その結果ペロー２８は透析液圧＝大気圧＋バネ圧となる位置まで移動して止まる。一方ベロー２８の収縮は軸２９で伝達されチューブ押さえ３０で血液回路チューブ３１を絞り、血液回路の流路抵抗を変化させる。即ち、透析液圧が下がればベロー２８が下方へ移動し血液回路チューブ３１を絞って血液回路内の圧力及び透析液圧を上昇させ、透析液圧が上がれば逆に血液回路チューブ３１を開放して透析液圧を低下させるように働くため、透析液圧を陽圧で一定圧に保つことができる。
これらの実施例は、１個の隔膜チャンバによる閉回路方式の透析液供給システムを基本にしているが、特公昭５６−８２号公報に示される２個の隔膜チャンバを並列に接続したシステムや、特開平５−１４６５０６号公報に示される隔膜チャンバにバッファを接続したシステムにも適用できることは容易に考え得ることである。
【０００７】
【発明の効果】
以上のように本発明では、血液回路上に圧力調整手段を設けて透析液の閉回路内の圧力を陽圧に保つことにより、従来必要であった透析液の脱気機構を不要とし、なお且つ、炭酸カルシウムの沈殿を押さえて頻繁な洗浄作業を軽減することが可能となった。その結果、信頼性、経済性そして保守性の高い透析装置を供給することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の血液透析装置の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の血液透析装置の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明の血液透析装置の第３の実施例を示す図である。
【図４】本発明の血液透析装置の第３の実施例における圧力調整機構の詳細を示す図である。
【図５】従来の血液透析装置における閉回路式透析液供給方法及び除水方法を示す図である。
【符号の説明】
１  患者
２  透析器
３  半透膜
４  血液室
５  透析液室
６  透析液供給ライン
７  透析液廃液ライン
８  除水ライン
９，１０  送液ポンプ
１１  除水ポンプ
１２，１３，１４，１５  電磁弁
１６  隔膜チャンバ
１７  隔膜
１８  給液室
１９  廃液室
２０  血液ポンプ
２１，２３  圧力計
２２  絞り
２４  コントローラ
２５  圧力調整機構
２６  透析液入口
２７  透析液出口
２８  ベロー
２９  軸
３０  チューブ押さえ
３１  血液回路チューブ
３２  バネ
【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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