CN103765184B - 液体流路的压力检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压力检测装置，该压力检测装置能够抑制流通液体的停滞，并且能够使液体流路的制造成本及容量(灌注量)减少。液体流路的压力检测装置包括检测被挤压管1a的直径方向位移的负载传感器18，该液体流路的压力检测装置用来检测动脉侧血液回路1的压力，该动脉侧血液回路1有一部分连接于被挤压管1a，且由能使规定液体流通的可挠性管形成，该被挤压管1a在直径方向上受到血液泵4的滚轮10压缩且在长边方向上受到挤压而能使内部的液体流动。

Description

液体流路的压力检测装置
技术领域
本发明涉及一种用来检测液体流路的阻塞的液体流路的压力检测装置，该液体流路在一部分连接有被挤压管，且由能使规定液体流通的可挠性管形成，该被挤压管在直径方向上受到挤压型泵的挤压部压缩且在长边方向受到挤压而能使内部的液体流动。
背景技术
血液透析治疗时所使用的一般血液回路主要的结构包含在前端安装动脉侧穿刺针的动脉侧血液回路、与在前端安装静脉侧穿刺针的静脉侧血液回路，并能将透析器等血液净化器连接在所述动脉侧血液回路及静脉侧血液回路的各底端。动脉侧血液回路设有挤压型的血液泵，通过将动脉侧穿刺针及静脉侧穿刺针一并穿刺到患者的状态下使该血液泵驱动，能自动脉侧穿刺针采取血液，并且使该血液在动脉侧血液回路内流动并引导到透析器，使通过该透析器净化之后的血液在静脉侧血液回路内流动，经过静脉侧穿刺针返回到患者体内而进行透析治疗。
另外，在动脉侧血液回路中比血液泵更靠上游侧，通常连接有用来检测负压的负压检测装置(压力检测装置)。现有的负压检测装置由在内部具有规定容量空间的可挠性中空状构件所构成的所谓枕状物(pillow)的构件形成，如果在动脉侧血液回路内流动的血液变为负压，则表面部与背面部会向接近的方向挠曲(例如参照专利文献1)。从而，例如能够通过使负压检测器的测头抵接在该表面部与背面部来检测该负压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-265601号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
然而，对于上述现有的压力检测装置而言，需要将具有规定容量空间的可挠性中空状构件连接在血液所流经的血液回路(动脉侧血液回路)，因此存在血液容易在该可挠性中空状构件内停滞的问题。另外，由于需要将其它可挠性中空状构件连接于血液回路，因此也存在导致血液回路的制造成本增加，并且导致该血液回路中的液体流路的容量(灌注量)增加的问题。另外，该种问题并不限于血液回路中的压力检测装置，在能够检测能使规定液体流通的流体流路的压力的压力检测装置均会产生，因此需要解决该问题。
本发明为了解决上述问题，提供了能够抑制流通液体的停滞，并且能够使液体流路的制造成本及容量减少的压力检测装置。
解决问题的技术手段
本发明提供了一种液体流路的压力检测装置，用来检测液体流路的压力，其中，该液体流路在一部分连接有被挤压管，且由能使规定液体流通的可挠性管形成，该被挤压管在直径方向上受到挤压型泵的挤压部压缩且在长边方向上受到挤压而能使内部的液体流动，该液体流路的压力检测装置具有位移检测机构，该位移检测机构检测所述被挤压管的直径方向位移。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述挤压型泵包括用来抓持所述被挤压管的抓持机构，所述被挤压管安装于该挤压型泵，并且所述位移检测机构能够检测被该抓持机构所抓持的部位的直径方向位移。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述抓持机构包括：抓持片，其能在直径方向上推压所述被挤压管而进行抓持；以及施压机构，其向所述被挤压管侧对该抓持片施压，并且所述位移检测机构检测对该施压机构的固定端侧施加的负载，且根据该检测出的负载而检测所述被挤压管的直径方向位移。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述抓持机构包括：抓持片，其能在直径方向上推压所述被挤压管而进行抓持；以及施压机构，其向所述被挤压管侧对该抓持片施压，并且所述位移检测机构配设在隔着所述被挤压管而与所述抓持片相对向的部位，检测对受到该抓持片推压的被挤压管的侧面施加的压力，且根据该检测出的压力而检测所述被挤压管的直径方向位移。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述抓持机构包括抓持所述被挤压管的上游侧的上游侧抓持机构、与抓持该被挤压管的下游侧的下游侧抓持机构，并且所述位移检测机构根据所述液体流路中的进行压力检测的部位，配设在所述上游侧抓持机构或下游侧抓持机构中的任意一个抓持机构。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述被挤压管连接在动脉侧血液回路的中间，该动脉侧血液回路用来在血液净化治疗时使患者的血液进行体外循环，并且所述挤压型泵由能使该动脉侧血液回路内的血液流动的血液泵构成。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述的装置包括除血状态检测机构，该除血状态检测机构能根据血液体外循环时由所述位移检测机构检测出的所述被挤压管的直径方向位移，推断从所述动脉侧血液回路的前端到该被挤压管的所述液体流路的压力变化而检测出除血状态。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述除血状态检测机构包括除血不良率运算机构，该除血不良率运算机构根据所述位移检测机构的检测值，求出所述被挤压管的直径方向位移率，并且使用预先获得的所述被挤压管的直径方向位移率与除血不良率的关系，由该被挤压管的直径方向位移率求出除血不良率。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述的装置包括实际血液流量运算机构，该实际血液流量运算机构根据由所述除血不良率运算机构求出的除血不良率、与根据所述血液泵的设定驱动速度而求出的设定血液流量，求出因该血液泵驱动而实际流通的血液流量。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述的装置包括通知机构，该通知机构能以由所述除血不良率运算机构求出的除血不良率或由所述实际血液流量运算机构求出的实际的血液流量已超过预先设定的设定值为条件而进行通知。
上述的液体流路的压力检测装置，其中，所述被挤压管连接在补充液流通路径的中间，该补充液流通路径用来在血液净化治疗时使补充液流通，并且所述挤压型泵由能使该补充液流通路径内的补充液流动的补充液泵构成。
本发明还提供了一种挤压型泵，其中，所述的挤压型泵包括权利要求1至11中任一项所述的液体流路的压力检测装置。
本发明提供的一种血液净化装置，其中，所述的装置包括权利要求12所述的挤压型泵。
发明的效果
根据上述的发明，能够通过检测被挤压管的直径方向位移的位移检测机构来检测液体流路的压力，因此，不需要将检测压力的其它机构连接于液体流路，能够抑制流通液体的停滞，并且能够使液体流路的制造成本及容量减少。
根据上述的发明，挤压型泵包括抓持机构，该抓持机构用来抓持安装在该挤压型泵的被挤压管，并且位移检测机构能够检测被该抓持机构所抓持的部位的直径方向位移，因此，通过将被挤压管安装在挤压型泵且由抓持机构抓持该被挤压管，将被挤压管安装于压力检测装置而能够减轻医疗从业者等的作业负担。
根据上述的发明，抓持机构具有：能在直径方向上推压被挤压管而进行抓持的抓持片；以及向被挤压管侧对该抓持片施压的施压机构，并且位移检测机构检测对该施压机构的固定端侧施加的负载，且根据该检测出的负载而检测被挤压管的直径方向位移，因此，挤压型泵中的施压机构能够兼具对于被挤压管产生抓持力的功能、及检测液体流路的压力的功能。
根据上述的发明，抓持机构具有：能在直径方向上推压被挤压管而进行抓持的抓持片；以及向被挤压管侧对该抓持片施压的施压机构，并且位移检测机构配设在隔着被挤压管而与抓持片相对向的部位，检测对受到该抓持片推压的被挤压管的侧面所施加的压力，且根据该检测出的压力而检测被挤压管的直径方向位移，因此，挤压型泵中的位移检测机构能够兼具承受对于被挤压管的推压力的功能、及检测流体流路的压力的功能。
根据上述的发明，抓持机构具有抓持被挤压管的上游侧的上游侧抓持机构、与抓持该被挤压管的下游侧的下游侧抓持机构，并且位移检测机构根据液体流路中进行压力检测的部位，配设在上游侧抓持机构或下游侧抓持机构中的任意一个抓持机构，因此，能够以更佳的精度检测出流体流路中的所需部位的压力。
根据上述的发明，被挤压管连接在动脉侧血液回路的中间，该动脉侧血液回路用来在血液净化治疗时使患者的血液进行体外循环，并且挤压型泵由能使该动脉侧血液回路内的血液流动的血液泵构成，因此，能够监视动脉侧血液回路中的血液泵上游侧或下游侧所产生的压力。
根据上述的发明，能根据血液体外循环时由位移检测机构检测出的被挤压管的直径方向位移，由除血状态检测机构推断从动脉侧血液回路的前端到该被挤压管的液体流路的压力变化而检测出除血状态，因此，能够监视除血状态变得不良而导致血液净化效率下降的情形，并且能够不用将监视除血状态的其它机构连接在液体流路而精度良好地监视血液净化治疗时的除血状态。
根据上述的发明，除血状态检测机构具有除血不良率运算机构，该除血不良率运算机构根据位移检测机构的检测值而求出被挤压管的直径方向位移率，并且使用预先获得的被挤压管的直径方向位移率与除血不良率的关系，由该被挤压管的直径方向位移率求出除血不良率，因此，能够确实地掌握除血状态不良时的除血不良程度。
根据上述的发明，由于具有实际血液流量运算机构，该实际血液流量运算机构根据由除血不良率运算机构求出的除血不良率、与血液泵的设定驱动速度而求出的设定血液流量，求出因该血液泵驱动而实际流通的血液流量，因此，能够精度更高且顺利地监视除血状态。
根据上述的发明，由于包括能以由除血不良率运算机构求出的除血不良率或由实际血液流量运算机构求出的实际的血液流量已超过预先设定的设定值为条件而进行通知的通知机构，因此，能够尽早将除血不良通知周围的医疗从业者而能够更顺利地进行后续的处理。
根据上述的发明，由于被挤压管连接于用来在血液净化治疗时使补充液流通的补充液流通路径的中间，并且挤压型泵由能使该补充液流通路径内的补充液流动的补充液泵构成，因此，能够监视补充液流通路径中的补充液泵上游侧或下游侧所产生的压力。
根据上述的发明，能够提供包括权利要求1至11中任一项所述的液体流路的压力检测装置的挤压型泵。
根据上述的发明，能够提供包括权利要求12所述的挤压型泵的血液净化装置。
附图说明
图1表示应用了本发明实施例1的液体流路的压力检测装置的血液回路的示意图。
图2表示配设有上述压力检测装置的血液泵的立体图。
图3表示配设有上述压力检测装置的血液泵的俯视图。
图4表示配设在上述血液泵的压力检测装置的剖面示意图。
图5表示配设有本发明实施例2的液体流路的压力检测装置的血液泵的立体图。
图6表示配设在上述血液泵的压力检测装置的剖面示意图。
图7表示本发明实施例3的液体流路的压力检测装置的方块图。
图8表示上述液体流路的压力检测装置所使用的标准曲线的曲线图。
图9表示上述液体流路的压力检测装置的监视方法的流程图。
图10表示应用了本发明其它实施例的液体流路的压力检测装置的血液回路的示意图。
符号说明
1 动脉侧血液回路(液体流路)
1a 被挤压管
2 静脉侧血液回路
3 透析器(血液净化器)
4、4' 血液泵(挤压型泵)
5 动脉侧气阱室
6 静脉侧气阱室
7 收容机构
8 定子
9 转子
10 滚轮(挤压部)
11 导销
12、12' 上游侧抓持机构
13 下游侧抓持机构
14 抓持片
15 扭簧(施压机构)
16 抓持片
17 扭簧
18 负载传感器(位移检测机构)
19 压力转换器(位移检测机构)
20 补充液泵(挤压型泵)
21 除血不良率运算机构
22 实际血液流量运算机构
23 判定机构
24 通知机构
L4 补充液流通路径
L4a 被挤压管
具体实施方式
以下，将参照附图具体地说明本发明的实施形态。
实施例1的压力检测装置是用来检测使患者的血液进行体外循环而进行血液净化治疗(例如血液透析治疗)的血液回路(具体而言，比配设血液泵的部位更靠上游侧)的压力，如图1所示，该被应用的血液回路主要包含动脉侧血液回路1、静脉侧血液回路2、以及作为血液净化器的透析器3。另外，动脉侧血液回路1相当于本发明的“在一部分连接有被挤压管1a的液体流路”。
动脉侧血液回路1是构成由能使规定液体流通的可挠性管形成的液体流路，动脉侧穿刺针a能够经过连接器c而安装在该动脉侧血液回路1的前端，并且用于除泡的动脉侧气阱室5是连接在该动脉侧血液回路1的中间。生理盐水供给管路L3经过T字管T而连接在该动脉侧血液回路1，该生理盐水供给管路L3的前端连接有被称为生理盐水袋的收容机构7。该生理盐水供给管路L3能够通过图中未示出的电磁阀或钳子而任意地开闭，且能将收容机构7内的生理盐水供给到血液回路内。
另外，被挤压管1a连接在动脉侧血液回路1的中间(T字管T与动脉侧气阱室5之间)，能够将该被挤压管1a安装于血液泵4。被挤压管1a在直径方向上受到后文中详述的血液泵4(挤压型泵)的滚轮10(挤压部)压缩且在长边方向上受到挤压而能使内部的液体沿着转子9的旋转方向流动，且该被挤压管1a由比构成动脉侧血液回路1的其它可挠性管更柔软且管径更大的可挠性管构成。
静脉侧血液回路2构成由能使规定液体流通的可挠性管形成的液体流路，静脉侧穿刺针b能够经过连接器d而安装在该静脉侧血液回路2的前端，并且用于除泡的静脉侧气阱室6连接在该静脉侧血液回路2的中间。因此，构成静脉侧血液回路2的可挠性管的材质及尺寸与构成动脉侧血液回路1的可挠性管的材质及尺寸大致相同。而且，于动脉侧血液回路1与静脉侧血液回路2之间连接有透析器3。
透析器3是将形成有微小孔(pore)的若干条中空纤维收容在框体部而成，在该框体部形成有血液导入口3a、血液导出口3b、透析液导入口3c及透析液导出口3d，其中，动脉侧血液回路1的底端连接在血液导入口3a，静脉侧血液回路2的底端连接于血液导出口3b。另外，透析液导入口3c及透析液导出口3d分别与从透析装置本体(未图标)延伸设置的透析液导入管路L1及透析液排出管路L2连接。
而且，导入至透析器3的患者的血液在内部的中空纤维膜内(血液流路)通过且从血液排出口3b排出，另一方面，从透析液导入口3c导入的透析液在该中空纤维膜外(透析液流路)通过且从透析液排出口3d排出。因此，能够使通过血液流路的血液中的废物等向透析液侧透过而进行净化，而能够使该洁净的血液经过静脉侧血液回路2而返回到患者体内。
这里，如图2～图4所示，本实施例的血液泵4主要包含定子8、能够在定子8内旋转驱动的转子9、形成在该转子9的滚轮10(挤压部)、上下一对导销11、上游侧抓持机构12、下游侧抓持机构13、及作为位移检测机构的负载传感器18。另外，在同图中省略了将血液泵4中的定子8的上部加以覆盖的盖体。
定子8形成有安装被挤压管1a的安装凹部8a，沿着形成该安装凹部8a的内周壁面来安装被挤压管1a。在安装凹部8a的大致中央，配设有能够通过马达而旋转驱动的转子9。在该转子9的侧面(与安装凹部8a的内周壁面相对向的面)配设有一对滚轮10与导销11。
滚轮10能够以形成在转子9的外缘侧的旋转轴M为中心而旋转，一面在直径方向上对安装在安装凹部8a的被挤压管1a进行压缩，一面随着该转子9的旋转而在长边方向(血液的流动方向)上进行挤压，因此，能使血液在动脉侧血液回路1内流动。也就是说，将被挤压管1a安装在安装凹部8a内且使转子9旋转驱动之后，该被挤压管1a在滚轮10与安装凹部8a的内周壁面之间受到压缩，并且能随着转子9的旋转驱动而在该旋转方向(长边方向)上受到挤压。通过该挤压作用，动脉侧血液回路1内的血液沿着转子9的旋转方向流动，因此，能够在该血液回路1内进行体外循环。
如图2所示，导销11是由从转子9的上端侧及下端侧向安装凹部8a的内周壁面分别突出形成的上下一对插销状构件构成，被挤压管1a保持在所述上下一对导销11之间。也就是说，当转子9驱动时，通过上下一对导销11使被挤压管1a保持在正常位置，并且通过上侧的导销11使被挤压管1a不会向上方脱离安装凹部8a。
上游侧抓持机构12用来抓持被挤压管1a的上游侧(连接动脉侧血液回路1的前端侧的部位)，该被挤压管1a安装在血液泵4中的定子8的安装凹部8a，如图2～图4所示，该上游侧抓持机构12具有：能在直径方向上推压被挤压管1a而进行抓持的抓持片14；以及向被挤压管1a侧对该抓持片14施压的扭簧15(施压机构)。
如图4所示，抓持片14是由能够以摇动轴La为中心而摇动的零件构成，在抓持方向上由扭簧15较强地施压，该抓持片14能够通过推压且牢固地夹持被挤压管1a上游侧的部位来进行固定。如同图所示，扭簧15安装在摇动轴La而对抓持片14施压，并且具有位于定子8的固定部(在本实施例中为安装在定子8的负载传感器18)的固定端15a与推压抓持片14的推压端15b。另外，也可代替扭簧15而采用对抓持片14施压的其它施压机构。
下游侧抓持机构13是用来抓持安装在血液泵4中的定子8的安装凹部8a的被挤压管1a的下游侧(连接动脉侧血液回路1的底端侧的部位)，该下游侧抓持机构13具有：能在直径方向上推压被挤压管1a而进行抓持的抓持片16；以及向被挤压管1a侧对该抓持片16施压的扭簧17。
与上游侧抓持机构12的抓持片14同样地，抓持片16是由能够以摇动轴Lb为中心而摇动的零件形成，在抓持方向上由扭簧17较强地施压，通过推压且牢固地夹持被挤压管1a下游侧的部位来进行固定。扭簧17是与上游侧抓持机构12的扭簧15同样地，安装在摇动轴Lb而对抓持片16施压，并且具有位于定子8的固定部的固定端与推压抓持片16的推压端。
作为位移检测机构的负载传感器18能够检测被挤压管1a的被上游侧抓持机构12抓持的部位的直径方向位移，在本实施例中，是检测对扭簧15(施压机构)的固定端15a侧施加的负载，且根据该检测出的负载而检测被挤压管1a的直径方向位移。该负载传感器18能产生对应于所施加的负载的电信号。
也就是说，在治疗时，在动脉侧血液回路的前端安装有动脉侧穿刺针a，因此，当从患者采取血液且使该血液在动脉侧血液回路1中流动时(在图1中，向表示血液泵4的驱动方向的箭头方向流动)，会使该动脉侧血液回路1的前端与血液泵4之间产生负压。如果产生该负压，则被挤压管1a内的液压会下降，且该被挤压管1a的被上游侧抓持机构12抓持的部位会在直径方向上移位(直径变小)，因此，负载传感器18所检测出的负载下降。通过检测该负载的下降，能够检测出动脉侧血液回路1中产生了负压。
根据上述实施例1，能够通过检测被挤压管1a的直径方向位移的作为位移检测机构的负载传感器18来检测动脉侧血液回路1(液体流路)的压力，因此，无需将用来检测压力的其它机构连接在动脉侧血液回路1，能够抑制流通液体的停滞，并且能够使作为流体流路的动脉侧血液回路1(血液回路)的制造成本及容量(灌注量)减少。
另外，血液泵4包括用来抓持安装于该血液泵4的被挤压管1a的抓持机构(上游侧抓持机构12及下游侧抓持机构13)，并且作为位移检测机构的负载传感器18能够检测被上游侧抓持机构12抓持的部位的直径方向位移，因此，通过将被挤压管1a安装于血液泵4且由上游侧抓持机构12抓持该被挤压管1a，将被挤压管1a安装在压力检测装置而能够减轻医疗从业者等的作业负担。
而且，上游侧抓持机构12具有：能在直径方向上推压被挤压管1a而进行抓持的抓持片14；以及向被挤压管1a侧对该抓持片14施压的扭簧15(施压机构)，并且作为位移检测机构的负载传感器18检测对该扭簧15的固定端15a侧施加的负载，且根据该检测出的负载而检测被挤压管1a的直径方向位移，因此，血液泵4中的扭簧15能够兼具对于被挤压管1a产生抓持力的功能、及检测动脉侧血液回路1的压力的功能。
另外，被挤压管1a连接用来在血液净化治疗(血液透析治疗)时，使患者的血液进行体外循环的动脉侧血液回路1的中间，并且所应用的挤压型泵由能使该动脉侧血液回路1内的血液流动的血液泵4构成，因此，能够监视动脉侧血液回路1中的血液泵4的上游侧所产生的负压。
其次，说明本发明的实施例2。
本实施例的压力检测装置是用来检测使患者的血液进行体外循环而进行血液净化治疗(例如血液透析治疗)的血液回路(具体而言，比配设血液泵的部位更靠上游侧)的压力，该被应用的血液回路是与上述实施例1相同的血液回路。另外，所应用的血液回路(液体流路及被挤压管1a)与实施例1的图1中所示的血液回路相同，因此省略说明。
如图5、图6所示，本实施例的血液泵4'(挤压型泵)主要包含定子8、能够在定子8内旋转驱动的转子9、形成在该转子9的滚轮10(挤压部)、上下一对导销11、上游侧抓持机构12'、下游侧抓持机构13、及作为位移检测机构的压力转换器19。另外，对血液泵4'中与实施例1相同的构成零件标记相同符号，且省略该构成零件的说明。
上游侧抓持机构12'用来抓持安装在血液泵4'中的定子8的安装凹部8a的被挤压管1a的上游侧(连接动脉侧血液回路1的前端侧的部位)，如图5所示，该上游侧抓持机构12'具有：能在直径方向上推压被挤压管1a而进行抓持的抓持片14；以及向被挤压管1a侧对该抓持片14施压的扭簧15(施压机构)。
作为位移检测机构的压力转换器19能够检测被挤压管1a的被上游侧抓持机构12'抓持的部位的直径方向位移，在本实施例中，配设在隔着被挤压管1a而与抓持片14相对向的部位，检测对受到该抓持片14推压的被挤压管1a的侧面施加的压力，且根据该检测出的压力而检测被挤压管1a的直径方向位移。
也就是说，当从患者采取血液且使该血液在动脉侧血液回路1中流动时，如果该动脉侧血液回路1的前端与血液泵4'之间产生负压，则被挤压管1a内的液压会下降，该被挤压管1a被上游侧抓持机构12'抓持的部位会在直径方向上移位(直径会变小)，因此，与压力转换器19接触的面积变小，该压力转换器19所检测出的压力下降。通过检测该压力的下降，能够检测出动脉侧血液回路1中产生了负压。
根据上述实施例2，能够通过检测被挤压管1a的直径方向位移的作为位移检测机构的压力转换器19来检测动脉侧血液回路1(液体流路)的压力，因此，无需将检测压力的其它机构连接在动脉侧血液回路1，能够抑制流通液体的停滞，并且能够使作为流体流路的动脉侧血液回路1(血液回路)的制造成本及容量(灌注量)减少。
另外，血液泵4'包括用来抓持安装在该血液泵4'的被挤压管1a的抓持机构(上游侧抓持机构12'及下游侧抓持机构13)，并且作为位移检测机构的压力转换器19能够检测被上游侧抓持机构12'抓持的部位的直径方向位移，因此，通过将被挤压管1a安装在血液泵4'且由上游侧抓持机构12'抓持该被挤压管1a，将被挤压管1a安装在压力检测装置而能够减轻医疗从业者等的作业负担。
而且，上游侧抓持机构12'具有：能在直径方向上推压被挤压管1a而进行抓持的抓持片14；以及向被挤压管1a侧对该抓持片14施压的扭簧15(施压机构)，并且作为位移检测机构的压力转换器19配设在隔着被挤压管1a而与抓持片14相对向的部位，检测对受到该抓持片14推压的被挤压管1a的侧面施加的压力，且根据该检测出的压力而检测被挤压管1a的直径方向位移，因此，血液泵4'中的位移检测机构(压力转换器19)能够兼具承受对于被挤压管1a的推压力的功能、及检测动脉侧血液回路1的压力的功能。
另外，根据本实施例可知本发明并不限于在液体流路中的位移检测机构所处的部位如实施例1一样实际上在直径方向上移位的形态，也包含例如抓持机构限制且夹住管的两侧面等，即使在直径方向上移位的力发挥作用，却因侧面受到限制而不会移位的型态。也就是说，本发明只要能直接或间接地检测被挤压管1a的直径方向位移即可，如本实施例一样，即使不进行限制，也能检测位移。
另外，被挤压管1a连接在用来在血液净化治疗(血液透析治疗)时使患者的血液进行体外循环的动脉侧血液回路1的中间，并且所应用的挤压型泵由能使该动脉侧血液回路1内的血液流动的血液泵4'构成，因此，能够监视动脉侧血液回路1中的血液泵4'的上游侧所产生的负压。
根据上述实施例1及实施例2，能够提供包括动脉侧血液回路1(液体流路)的压力检测装置的挤压型泵(血液泵4、4')，并且能够提供包括该挤压型泵(血液泵4、4')的血液净化装置。也就是说，根据本发明的挤压型泵(血液泵4、4')或包括该挤压型泵(血液泵4、4')的血液净化装置，能够具有实施例1及实施例2所能发挥的效果。另外，血液回路侧无需包括用于压力检测的部位等，因此，能够使用不具有所谓枕状物的负压检测部的血液回路。
而且，通过检测体外循环血液回路中的软质(也就是说，极具可挠性的性质)且管径较大的被挤压管1a的位移来检测压力，因此，能够将检测范围设定为较广的范围而能够进一步提高压力检测的精度。另外，能够以非接液方式(不使测头等与在内部流通的液体接触)检测被挤压管1a的位移。
另外，根据实施例1及实施例2，将被挤压管安装在血液泵4、4'且由抓持机构(上游侧抓持机构及下游侧抓持机构)抓持该被挤压管，从而完成向压力检测装置的设置，因此，能够不增加作业者的负担而进行压力检测。也就是说，对于现有的负压检测器(压力检测器)而言，需要将血液回路或压力检测构件安装到测定血液回路内的压力的装置的另外的安装作业，特别在血液透析院所中，一般具有10台～50台左右的透析装置，因此，如果对这些装置逐一实施安装作业，则会耗费安装时间而造成医疗从业者的负担，且成为诱发安装失误的原因，而本实施例能够省略所述另外的安装作业而能够减轻作业者的负担。另外，本发明并不限于如实施例1及实施例2一样，将压力检测机构配设在挤压型泵，压力检测装置也可与所述挤压型泵分开。
另外，根据实施例1及实施例2，不仅能够检测负压，也能够检测正压。也就是说，通过检测被挤压管的直径方向位移中的直径变小的位移及直径变大的位移，能够检测出动脉侧血液回路1(液体流路)已变为正压。因此，例如在如上述实施例一样，应用血液泵4、4'的情形时，能够检测出该血液泵4、4'正转驱动时的动脉侧血液回路1(血液泵4、4'与动脉侧穿刺针a之间的液体流路)的负压，并且能够检测出倒转驱动时的动脉侧血液回路1(血液泵4、4'与动脉侧穿刺针a之间的液体流路)的正压。
接下来，说明本发明的实施例3。
本实施例的压力检测装置用来检测使患者的血液进行体外循环而进行血液净化治疗(例如血液透析治疗)的血液回路中的动脉侧血液回路的除血状态(具体而言为比配设血液泵的部位更靠上游侧的压力)，该被应用的血液回路是与上述实施例1、2相同的血液回路。另外，所应用的血液回路(作为液体流路的动脉侧血液回路1及被挤压管1a)与实施例1的图1中所示的血液回路相同，因此省略该血液回路的详细说明。
具体而言，如图7所示，本实施例的压力检测装置具有配设在血液泵4、4'的位移检测机构25、与例如配设在透析装置本体的除血状态检测机构26。其中，位移检测机构25如实施例1的负载传感器18(参照图4)或实施例2的压力转换器19(参照图6)一样，配设在血液泵4、4'，且能够检测被挤压管1a的被上游侧抓持机构12、12'抓持的部位的直径方向位移。
也就是说，当从患者采取血液且使该血液在动脉侧血液回路1中流动(将其称为“除血”)，并使该血液在所述动脉侧血液回路1及静脉侧血液回路2中进行体外循环时，如果该动脉侧血液回路1的前端与血液泵4之间产生负压，则被挤压管1a内的液压会下降，且该被挤压管1a的被上游侧抓持机构12、12'抓持的部位会在直径方向上移位(直径变小)，因此，负载传感器18所检测出的负载、或压力转换器19所检测出的压力下降。
因此，如果被挤压管1a中被上游侧抓持机构12、12'抓持的部位在直径方向移位，则输出电压会发生变化，因此，能够检测出该直径方向位移。根据该种输出电压的变化而检测负载或压力的下降，因此，能够检测出动脉侧血液回路1中的该动脉侧血液回路1的前端与被挤压管1a之间产生了负压。
另外，位移检测机构25并不限定于实施例1、2的负载传感器18或压力转换器19，只要能直接或间接地检测被挤压管1a的直径方向位移，则也可为其它通用的位移检测机构。另外，实施例1、2的负载传感器18或压力转换器19通过检测被上游侧抓持机构12、12'抓持的部位相对于直径方向的位移来检测被挤压管1a的直径方向位移，但也可检测被挤压管1a的其它部位的直径方向位移。
除血状态检测机构26由与位移检测机构25电连接的例如微电脑等构成，能根据血液体外循环时由位移检测机构25检测出的被挤压管1a的直径方向位移，推断自动脉侧血液回路1的前端到该被挤压管1a的液体流路的压力变化而检测出除血状态。如图7所示，该除血状态检测机构26具有除血不良率运算机构21、实际血液流量运算机构22、及判定机构23。
除血不良率运算机构21根据位移检测机构25的检测值，求出被挤压管1a的直径方向位移率，并且使用预先获得的被挤压管1a的直径方向位移率与除血不良率的关系，由该被挤压管1a的直径方向位移率求出除血不良率。在这里，当将被挤压管1a安装在血液泵4、4'的安装凹部8a，将由上游侧抓持机构12、12'抓持该被挤压管1a的上游侧的状态(除血之前的状态)下的位移检测机构25的输出电压(零点)设为V0，且将血液泵4、4'驱动而对患者的血液进行了除血的状态(患者的血液正在血液回路中进行体外循环)下的输出电压设为V1时，利用以下的表达式求出被挤压管1a的直径方向位移率(%)。
被挤压管1a的直径方向位移率(%)＝(V1/V0)×100…(式1)
另外，在本实施例中，预先获得的被挤压管1a的直径方向位移率与除血不良率的关系是由预先进行的实验的结果(该实验为实际地使血液在与动脉侧血液回路1及被挤压管1a同等的液体流路中流动而呈除血状态，获得相当于该被挤压管1a的液体流路的直径方向位移率与除血不良率的关系)获得。例如，如图8所示，通过在横轴设为直径方向位移率(%)及纵轴设为除血不良率(%)的曲线图中描绘实验所得的值，在本实施例中的情形，能够利用基于以下的式2的二次曲线，求出表示被挤压管1a的直径方向位移率与除血不良率的关系的标准曲线。
除血不良率(%)＝(10.47(X/100)2－20.941(X/100)＋10.47)×100(X为被挤压管1a的直径方向位移率(%))…(式2)
另外，在本实施例中，虽是根据预先进行的实验的结果，获得被挤压管1a的直径方向位移率(由上述(式1)求出的位移率(%))与除血不良率(由上述(式2)求出的除血不良率(%))的关系，但也可取代为根据基于被挤压管1a或动脉侧血液回路1的尺寸及材质、或者血液的黏性等的理论值来获得该关系。另外，被挤压管1a的直径方向位移率与除血不良率的关系并不限定于如本实施例一样由标准曲线表示，例如也可由表示被挤压管1a的直径方向位移率与除血不良率的关系的映射等来表示。
因此，除血不良率运算机构21通过将由上述(式1)求出的被挤压管1a的直径方向位移率(%)导入至表示标准曲线的上述(式2)的参数X，能够求出除血不良率(%)。另外，除血不良率(%)为如下值，在血液泵4、4'驱动且由滚轮10(挤压部)挤压被挤压管1a的情形下，当动脉侧血液回路1的前端与被挤压管1a之间完全未产生负压且流动有设定流量的血液时，该值为0，随着该部位的负压增强(变大)且血液的流量低于设定流量，该值变大。
实际血液流量运算机构22根据由除血不良率运算机构21求出的除血不良率(%)、及根据血液泵4、4'的设定驱动速度(所设定的转子9的旋转速度)而求出的设定血液流量，求出因该血液泵4、4'驱动而实际流通的血液流量(实际血液流量)。例如，根据血液泵4、4'的设定驱动速度而求出设定血液流量(ml/min)之后，能够利用以下的表达式求出实际血液流量(ml/min)。
实际血液流量(ml/min)＝(1－除血不良率(%)/100)×设定血液流量(ml/min)…(式3)
判定机构23判定由除血不良率运算机构21根据上述(式2)求出的除血不良率(%)或由实际血液流量运算机构22根据上述(式3)求出的实际的血液流量(实际血液流量(ml/min)是否已超过预先设定的设定值，且能在该除血不良率(%)或实际血液流量(ml/min)已超过设定值的情形时，对通知机构24发送规定的信号，使该通知机构24输出警报等。
通知机构24是由例如配设在透析装置本体的显示机构(LCD等)、扬声器或外部显示灯等形成，其能以由除血不良率运算机构21求出的除血不良率(%)或由实际血液流量运算机构22求出的实际的血液流量(ml/min)已超过预先设定的设定值为条件而进行通知(显示在显示机构，自扬声器输出警报，使外部显示灯点亮或熄灭等)。
例如，当位移检测机构25的输出电压V0(零点)为1.988(V)，输出电压V1为1.815(V)，设定血液流量为200(ml/min)，用于通知的设定值为190(ml/min)时，通过(1.815/1.988)×100的表达式(参照上述(式1))，求出被挤压管1a的直径方向位移率为91.3(%)，且通过上述标准曲线(参照上述(式2))，求出除血不良率为7.8(%)。而且，通过(1－91.3/100)×200的表达式(参照上述(式3))，求出实际血液流量为184(ml/min)，因此，该实际血液流量已低于用于通知的设定值即190(ml/min)。在该情形时，由通知机构24输出警报，从而通知周围的医疗从业者。
接下来，根据图9的流程图，说明本实施例的流体流路的压力检测装置的监视方法。
在透析治疗(血液净化治疗)开始之前，首先进行液体置换步骤S1，将透析液充填到透析装置本体内的配管内，并且实施配管的泄漏诊断或测试等自诊断。然后，前进到透析准备步骤S2，设定透析条件，将动脉侧血液回路1中的被挤压管1a安装在血液泵4，及对血液回路或补充液回路进行灌注(置换液的充填作业)等。另外，也能与透析准备步骤S2并行地对透析器3的透析液流路侧进行灌注(气体冲洗)。
所述透析准备步骤S2结束之后，过渡到校正步骤S3，预先获得来自位移检测机构25的输出电压(零点)V0。然后，将动脉侧穿刺针a及静脉侧穿刺针b穿刺到患者，并且驱动血液泵4而使转子9旋转驱动，从而开始除血(除血开始S4)，使患者的血液经过动脉侧血液回路1及静脉侧血液回路2而进行体外循环。因此，体外循环过程中的血液由透析器3净化而实现透析治疗(血液净化治疗)。
接着，在除血开始之后，通过除血状态检测机构26求出除血不良率(%)或实际血液流量(ml/min)(S5)。也就是说，在S5中，检测除血开始之后的位移检测机构25的输出电压V1，根据该输出电压V1与校正步骤S3中所获得的输出电压V0，求出被挤压管1a的直径方向位移率之后，使用预先获得的标准曲线(参照图8)，因此，能够由除血不良率运算机构21算出除血不良率(%)，并且能够根据该除血不良率(%)与根据血液泵4、4'的设定驱动速度而求出的设定血液流量，由实际血液流量运算机构22算出实际血液流量(ml/min)。
然后，由判定机构23判定S5中所算出的除血不良率(%)或实际的血液流量(实际血液流量)(ml/min)是否已超过预先设定的设定值(S6)，在已超过设定值的情形下时，过渡到S7，由通知机构24进行规定的通知，并且在未超过该设定值的情形下时，过渡到S8，判定透析治疗是否已结束。如果在该S8中判定为透析治疗尚未结束，则返回到S5，再次进行S5、S6的运算及判定。
另一方面，如果在S8中判定为透析治疗已结束，则过渡到S9，经过回血步骤S9(使血液回路内的血液返回到患者体内的步骤)之后进行排液步骤S10，然后一系列的控制结束，该排液步骤S10排出透析器3的液体。经过上述一系列的步骤，能够在透析治疗(血液净化治疗)中，根据除血不良率或实际的血液流量来监视除血状态。另外，对于每种透析治疗(血液净化治疗)，在校正步骤S3中进行校正，因此，能够抑制由被挤压管1a及位移检测机构25(例如实施例1的负载传感器18或实施例2的压力转换器19)等的个体差引起的误差、或将被挤压管1a安装至血液泵4时所产生的安装误差。
根据上述实施例3，能根据血液体外循环时由位移检测机构25检测出的被挤压管1a的直径方向位移，由除血状态检测机构26推断从动脉侧血液回路1的前端到该被挤压管1a的液体流路的压力变化而检测出除血状态，因此，能够监视除血状态变得不良而导致血液净化效率下降的情形，并且能够不将监视除血状态的其它机构连接在液体流路而精度良好地监视血液净化治疗时的除血状态。
另外，本实施例的除血状态检测机构26具有根据位移检测机构25的检测值而求出被挤压管1a的直径方向位移率，并且使用预先获得的被挤压管1a的直径方向位移率与除血不良率的关系，根据该被挤压管1a的直径方向位移率而求出除血不良率的除血不良率运算机构21，因此，能够确实地掌握除血状态不良时的除血不良程度。
而且，根据本实施例，由于具有根据由除血不良率运算机构21求出的除血不良率、与根据血液泵4、4'的设定驱动速度而求出的设定血液流量，求出因该血液泵4、4'驱动(也就是说，伴随转子9的旋转驱动的挤压作用)而实际流通的血液流量的实际血液流量运算机构22，因此，能够精度更高且顺利地监视除血状态。
另外，根据本实施例，由于包括能以由除血不良率运算机构21求出的除血不良率运算机构21或由实际血液流量运算机构22求出的实际的血液流量(实际血液流量)已超过预先设定的设定值为条件而进行通知的通知机构24，因此，能够尽早将除血不良通知周围的医疗从业者而能够更顺利地进行后续的处理。
以上，虽已说明了本实施例，但本发明并不限定于这些实施例，例如能够应用其它挤压型泵来代替实施例1、2的血液泵(然而，在实施例3中限于血液泵)。例如，如图10所示，被挤压管L4a连接在用来在血液净化治疗(例如血液透析治疗)时，使补充液流通的补充液流通路径L4的中间，并且挤压型泵也可由能使该补充液流通路径L4内的补充液流动的补充液泵20构成。因此，能够通过驱动补充液泵20，经过补充液流通路径L4而将补充液(生理盐水或透析液等)供给到动脉侧血液回路1，并且能够监视补充液流通路径L4a中的补充液泵20的上游侧所产生的负压。
另外，虽然在上述实施例中，位移检测机构由负载传感器18或压力转换器19构成，该位移检测机构检测负载或压力，且根据该检测出的负载或压力而检测被挤压管1a的直径方向位移，但本发明并不限定于此，例如也可采用能直接检测被挤压管1a的位移(尺寸变化)的位移检测机构。而且，虽然在上述实施例中，所应用的液体流路为动脉侧血液回路1，但只要在一部分连接有被挤压管，则也可应用其它形态的液体流路。
另外，虽然在上述实施例中，都采用能检测出挤压型泵(血液泵4、4'或补充液泵20)上游侧的负压的压力检测装置，但也可采用检测该挤压型泵上游侧或下游侧的任意负压的压力检测装置。例如，挤压型泵的抓持机构也可具有抓持被挤压管的上游侧的上游侧抓持机构、与抓持该被挤压管的下游侧的下游侧抓持机构，并且位移检测机构(压力转换器或能检测被挤压管的位移的其它机构)根据液体流路(动脉侧血液回路1或连接被挤压管的其它液体流路)中的进行压力检测的部位，配设在上游侧抓持机构或下游侧抓持机构中的任意一个抓持机构。在该情形下时，能够精度更高地检测出流体流路中的所需部位的压力。
产业上的可利用性
只要是包括检测被挤压管的直径方向位移的位移检测机构的液体流路的压力检测装置，则也能够应用外观形状不同的压力检测装置或附加有其它功能的压力检测装置等。

Claims (11)

1.一种液体流路的压力检测装置，用来检测血液净化装置的液体流路的压力；其特征在于，所述液体流路有一部分连接于被挤压管，且由能使规定液体流通的可挠性管形成，所述被挤压管在直径方向上受到挤压型泵的挤压部压缩且在长边方向上受到挤压而能使内部的液体流动，
其中，所述液体流路的压力检测装置具有位移检测机构及除血状态检测机构，所述位移检测机构检测位于所述挤压型泵的上游侧的所述被挤压管的直径方向位移，所述除血状态检测机构能根据血液体外循环时由所述位移检测机构检测出的所述被挤压管的直径方向位移，推断从动脉侧血液回路的前端到所述被挤压管的所述液体流路的压力变化而检测出除血状态，
所述除血状态检测机构包括除血不良率运算机构，所述除血不良率运算机构根据所述位移检测机构的检测值，求出所述被挤压管的直径方向位移率，并且使用预先获得的所述被挤压管的直径方向位移率与除血不良率的关系，由所述被挤压管的直径方向位移率求出除血不良率。
2.如权利要求1所述的液体流路的压力检测装置，其特征在于，所述挤压型泵包括用来抓持所述被挤压管的抓持机构，所述被挤压管安装于所述挤压型泵，并且所述位移检测机构能够检测被所述抓持机构所抓持的部位的直径方向位移。
3.如权利要求2所述的液体流路的压力检测装置，其特征在于，所述抓持机构包括：抓持片，其能在直径方向上推压所述被挤压管而进行抓持；以及施压机构，其向所述被挤压管侧对所述抓持片施压，并且所述位移检测机构检测对所述施压机构的固定端侧施加的负载，且根据检测出的负载而检测所述被挤压管的直径方向位移。
4.如权利要求2所述的液体流路的压力检测装置，其特征在于，所述抓持机构包括：抓持片，其能在直径方向上推压所述被挤压管而进行抓持；以及施压机构，其向所述被挤压管侧对所述抓持片施压，并且所述位移检测机构配设于隔着所述被挤压管而与所述抓持片相对向的部位，检测对受到所述抓持片推压的所述被挤压管的侧面施加的压力，且根据检测出的压力而检测所述被挤压管的直径方向位移。
5.如权利要求2至4中任一项所述的液体流路的压力检测装置，其特征在于，所述抓持机构包括抓持所述被挤压管的上游侧的上游侧抓持机构、与抓持所述被挤压管的下游侧的下游侧抓持机构，并且所述位移检测机构根据所述液体流路中的进行压力检测的部位，配设在所述上游侧抓持机构或下游侧抓持机构中的任一个抓持机构。
6.如权利要求2至4中任一项所述的液体流路的压力检测装置，其特征在于，所述被挤压管连接在动脉侧血液回路的中间，所述动脉侧血液回路用来在血液净化治疗时使患者的血液进行体外循环，并且所述挤压型泵由能使所述动脉侧血液回路内的血液流动的血液泵构成。
7.如权利要求6所述的液体流路的压力检测装置，其特征在于，所述的装置包括实际血液流量运算机构，所述实际血液流量运算机构根据由所述除血不良率运算机构求出的除血不良率、与根据所述血液泵的设定驱动速度而求出的设定血液流量，求出因所述血液泵驱动而实际流通的血液流量。
8.如权利要求7所述的液体流路的压力检测装置，其特征在于，所述的装置包括通知机构，所述通知机构能以由所述除血不良率运算机构求出的除血不良率或由所述实际血液流量运算机构求出的实际的血液流量已超过预先设定的设定值为条件而进行通知。
9.如权利要求2至4中任一项所述的液体流路的压力检测装置，其特征在于，所述被挤压管连接在补充液流通路径的中间，所述补充液流通路径用来在血液净化治疗时使补充液流通，并且所述挤压型泵由能使所述补充液流通路径内的补充液流动的补充液泵构成。
10.一种挤压型泵，其特征在于：其包括如权利要求1至9中任一项所述的液体流路的压力检测装置。
11.一种血液净化装置，其特征在于：所述的装置包括如权利要求10所述的挤压型泵。
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