CN107683151B - 血液净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种可抑制血液泵的吸入压力的变动造成的排出量的误差的血液净化装置。一种血液净化装置,该血液净化装置包括:血液回路(1),该血液回路(1)可使患者的血液体外循环;透析器(2),该透析器(2)分别与动脉侧血液回路(1a)和静脉侧血液回路(1b)的基端连接,通过血液回路(1),对体外循环的血液进行净化;被挤压管(C),该被挤压管(C)与动脉侧血液回路(1a)连接;血液泵(3),该血液泵(3)通过一边于径向而压缩被挤压管(C),一边于纵向对其进行挤压,可使该被挤压管(C)的内部的液体流动;压力检测机构(10),该压力检测机构(10)安装于动脉侧血液回路(1a)中的血液泵(3)的设置位置的前端侧(1aa)的规定部位,可检测血液泵(3)的吸入压力,该血液净化装置包括控制机构(12),该控制机构(12)对应于通过压力检测机构(10)而检测的血液泵(3)的吸入压力,控制血液泵(3)的驱动速度。

Description

血液净化装置
技术领域
本发明涉及一种血液净化装置,该血液净化装置包括:血液回路,该血液回路包括在前端可连接穿刺针的动脉侧血液回路和静脉侧血液回路,该血液回路可使患者的血液体外循环;血液净化机构,该血液净化机构分别与动脉侧血液回路和静脉侧血液回路的基端连接,通过血液回路,对进行体外循环的血液进行净化;血液泵,该血液泵通过一边于径向而压缩与动脉侧血液回路连接的被挤压管,一边于纵向对其进行挤压,可使该被挤压管的内部的液体流动;压力检测机构,该压力检测机构安装于动脉侧血液回路中的血液泵的设置位置的前端侧的规定部位,可检测该血液泵的吸入压力。
背景技术
用于血液透析治疗的场合的普通的血液回路主要由动脉侧血液回路和静脉侧血液回路构成,在该动脉侧血液回路的前端,安装动脉侧穿刺针,在静脉侧血液回路的前端,安装静脉侧穿刺针,该普通的血液回路按照可在该动脉侧血液回路和静脉侧血液回路的各前端,连接透析器等的血液净化器的方式构成。在动脉侧血液回路中,设置血液泵,该动脉侧血液回路按照下述方式构成,该方式为:在将动脉侧穿刺针和静脉侧穿刺针一起地穿刺于患者中的状态,驱动该血液泵,由此,从动脉侧穿刺针采取血液,并且使该血液在动脉侧血液回路的内部流动,导向到透析器,在静脉侧血液回路的内部,使该透析器的净化后的血液流动,经由静脉侧穿刺针,将该血液返回到患者的体内进行透析治疗。
血液泵一般通过下述挤压型泵(蠕动泵)构成,该挤压型泵具有辊,该辊通过一边于径向而压缩与动脉侧血液回路连接的被挤压管,压紧流路,一边于纵向对其进行挤压,可使该被挤压管的内部的液体流动。在这样的血液泵中,由于通过辊的每圈的排出量与单位时间的转数,求出进行体外循环的血液量,故为了有效并且良好地进行血液净化治疗,必须要求使血液泵的排出量维持一定。
但是,在过去,比如通过采用调节辊和定子之间的间隙尺寸用的夹具,按照设定程度那样(像与所安装的被挤压管相对应的设定程度那样)调整该间隙尺寸,确实地进行被挤压管安装于定子中时的辊的流路的压紧(即,通过辊的按压的流路的关闭)。由此,可将血液泵的排出量维持一定,可有效并且良好地进行血液净化治疗。另外,由于已有技术不涉及文献公知的发明的技术,故没有应记载的已有技术文献信息。
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述过去的血液净化装置中,即使在正确地调整血液泵的间隙尺寸的情况下,比如,在具有补充管线的场合,该补充管线仍可将规定的补充液补充到动脉侧血液回路中的血液泵的设置位置的前端侧,此时,具有对应于由补充管线而补充的补充液的流量、液压等,血液泵的吸入压力变化,排出量产生误差的问题。另外,这样的问题不限于具有补充管线的场合,在血液泵的吸入压力变化的各种形态的全部血液净化装置中产生。
本发明是针对这样的情况而提出的,本发明提供一种血液净化装置,其可抑制血液泵的吸入压力的变动造成的排出量的误差。
用于解决课题的技术方案
权利要求1所述的发明涉及一种血液净化装置,该血液净化装置包括:血液回路,该血液回路包括在前端可连接穿刺针的动脉侧血液回路和静脉侧血液回路,该血液回路可使患者的血液体外循环;血液净化机构,该血液净化机构分别与上述动脉侧血液回路和静脉侧血液回路的基端连接,通过上述血液回路,对体外循环的血液进行净化;被挤压管,该被挤压管与该动脉侧血液回路连接;血液泵,该血液泵通过一边于径向而压缩上述被挤压管,一边于纵向对其进行挤压,可使该被挤压管的内部的液体流动;压力检测机构,该压力检测机构安装于上述动脉侧血液回路中的上述血液泵的设置位置的前端侧的规定部位,可检测该血液泵的吸入压力,其特征在于该血液净化装置包括控制机构,该控制机构可对应于通过上述压力检测机构而检测的上述血液泵的吸入压力,控制该血液泵的驱动速度。
权利要求2所述的发明涉及权利要求1所述的血液净化装置,其特征在于其包括补充管线,该补充管线与上述动脉侧血液回路中的上述血液泵的设置位置的前端侧连接,可将规定的补充液补充到该动脉侧血液回路中,并且上述控制机构可按照上述血液泵的吸入压力为预定的规定值的方式控制从上述补充管线而补充的补充液的流量。
权利要求3所述的发明涉及权利要求2所述的血液净化装置,其特征在于上述控制机构可对应于上述被挤压管的排出量特性,控制该血液泵的驱动速度。
权利要求4所述的发明涉及权利要求1所述的血液净化装置,其特征在于上述控制机构将通过上述压力检测机构而检测的上述血液泵的吸入压力反馈,控制该血液泵的驱动速度。
权利要求5所述的发明涉及权利要求1~4中的任何一项所述的血液净化装置,其特征在于上述压力检测机构安装于上述血液泵上,该压力检测机构包括:位移检测机构,该位移检测机构检测该被挤压管的径向的位移;压力计算机构,该压力计算机构可根据通过该位移检测机构而检测的上述被挤压管的径向的位移,计算上述液体流路的压力。
发明的效果
按照权利要求1所述的发明,由于具有控制机构,该控制机构可对应于通过压力检测机构而检测的血液泵的吸入压力,控制该血液泵的驱动速度,故可抑制血液泵的吸入压力的变动造成的排出量的误差。
按照权利要求2所述的发明,由于包括补充管线,该补充管线与动脉侧血液回路中的血液泵的设置位置的前端侧连接,可将规定的补充液补充到该动脉侧血液回路中,并且控制机构可按照血液泵的吸入压力为预定的规定值的方式控制从补充管线而补充的补充液的流量,故可进一步快速并且顺利地抑制血液泵的吸入压力的变动造成的排出量的误差。
按照权利要求3所述的发明,由于控制机构可对应于被挤压管的排出量特性,控制血液泵的驱动速度,故可更加简单并且顺利地抑制血液泵的吸入压力的变动造成的排出量的误差,并且可形成考虑了被挤压管的直径的血液泵的驱动速度。
按照权利要求4所述的发明,由于控制机构将通过压力检测机构而检测的血液泵的吸入压力反馈,控制该血液泵的驱动速度,故可更加正确地抑制血液泵的吸入压力的变动造成的排出量的误差。
按照权利要求5所述的发明,由于压力检测机构安装于血液泵上,该压力检测机构包括:位移检测机构,该位移检测机构检测被挤压管的径向的位移;压力计算机构,该压力计算机构可根据通过该位移检测机构而检测的被挤压管的径向的位移,计算液体流路的压力,故不必在血液泵以外的部位单独地新设置压力检测机构,操作容易。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施方式的血液净化装置的示意图;
图2为表示适用于该血液净化装置的血液泵的立体图;
图3为表示该血液泵的俯视图;
图4为表示设置于该血液泵中的压力检测机构的剖面示意图;
图5为表示该血液净化装置中的平时的血液泵的驱动状态的示意图;
图6为表示该血液净化装置中的补偿时的血液泵的驱动状态(补液动作)的示意图;
图7为表示该血液净化装置中的控制的流程图;
图8为表示该血液净化装置的技术优先性的实验结果(采用小直径的取样,吸入压力为0mmHg的实验)的表;
图9为基于图8的表的曲线图;
图10为表示该血液净化装置的技术优先性的实验结果(采用大直径的取样,吸入压力为0mmHg的实验)的表;
图11为基于图10的表的曲线图;
图12为表示该血液净化装置的技术优先性的实验结果(采用小直径的取样,吸入压力为-150mmHg的实验)的表;
图13为基于图12的表的曲线图;
图14为表示该血液净化装置的技术优先性的实验结果(采用大直径的取样,吸入压力为-150mmHg的实验)的表;
图15为基于图14的表的曲线图;
图16为表示该血液净化装置的技术优先性的实验结果(采用小直径的取样,吸入压力为+150mmHg的实验)的表;
图17为基于图16的表的曲线图;
图18为表示该血液净化装置的技术优先性的实验结果(采用大直径的取样,吸入压力为+150mmHg的实验)的表;
图19为基于图18的表的曲线图;
图20为表示本发明的第2实施方式的血液净化装置的示意图;
图21为表示本该血液净化装置的控制的流程图;
图22为表示本发明的还一实施方式的血液净化装置的示意图;
图23为表示本发明的又一实施方式的血液净化装置的示意图;
图24为表示本发明的再一实施方式的血液泵的示意图;
图25为表示设置于该血液泵中的压力检测机构的剖面示意图。
具体实施方式
下面参照附图,具体地对本发明的实施方式进行说明。
第1实施方式的血液净化装置用于使患者的血液进行体外循环,进行血液净化治疗(比如,血液透析治疗),如图1所示那样,其包括:血液回路1,该血液回路1具有动脉侧血液回路1a和静脉侧血液回路1b,在该动脉侧血液回路1a的前端1aa,可连接动脉侧穿刺针(在图中未示出),在该静脉侧血液回路1b的前端1ba,可连接静脉侧穿刺针(在图中未示出),该血液回路1可使患者的血液进行体外循环;透析器2(血液净化机构),该透析器2分别连接于动脉侧血液回路1a和静脉侧血液回路1b的基端,对流过血液回路1的血液进行净化;血液泵3,该血液泵3设置于动脉侧血液回路1a中;与动脉侧血液回路1a连接的动脉侧空气捕获腔4;静脉侧空气捕获腔5,该静脉侧空气捕获腔5连接于静脉侧血液回路1b中;透析液导入管线L1,该透析液导入管线L1将透析液导入到透析器2中;透析液排出管线L2,该透析液排出管线L2从透析器2排出液体;补充管线L8;选择机构11;控制机构12。
在动脉侧血液回路1a的前端1aa,连接连接器(在图中未示出),可经由该连接器连接动脉侧穿刺针,并且于其中途设置挤压型的血液泵3和动脉侧空气捕获腔4。在动脉侧血液回路1a的前端部和静脉侧血液回路1b的前端部,设置可关闭流路的夹持机构(比如,电磁阀V8和V9等)。另一方面,在静脉侧血液回路1b的前端1ba,连接连接器(在图中未示出),可经由该连接器连接静脉侧穿刺针,并且于其中途连接静脉侧空气捕获腔5。
另外,在动脉侧空气捕获腔4和静脉侧空气捕获腔5中,分别安装压力传感器(P1、P2),该传感器(P1、P2)可检测各腔的上部(空气层)的压力,通过动脉侧空气捕获腔4的压力传感器P1,可检测动脉侧血液回路1a中的相应部位的压力(液压),通过静脉侧空气捕获腔5的压力传感器P2,可检测静脉侧血液回路1a的相应部位的压力(液压)。
接着,如果在与动脉侧血液回路1a的前端1aa连接的动脉侧穿刺针和与静脉侧血液回路1b的前端1ba连接的静脉侧穿刺针穿刺于患者中的状态,驱动(正旋转驱动)血液泵3,则对于患者的血液,一边通过动脉侧空气捕获腔4进行除泡(气泡的去除),一边通过动脉侧血液回路1a到达透析器2,在通过该透析器2进行血液净化后,一边通过静脉侧空气捕获腔5进行除泡(气泡的去除),一边通过静脉侧血液回路1b返回到患者的体内。由此,可一边使患者的血液从血液回路1的动脉侧血液回路1a的前端1aa到静脉侧血液回路1b的前端1ba而进行体外循环,一边通过透析器2而对其进行净化。
另外,可在动脉侧血液回路1a的中途连接被挤压管C,可在血液泵3上安装该被挤压管C。被挤压管C可一边通过在后面具体描述的血液泵3(挤压泵)的辊15(挤压部)于径向进行压缩,压紧流路,一边于纵向而受到挤压,可使内部的液体于转子14的旋转方向而流动,被挤压管C由柔性管构成,该柔性管比构成动脉侧血液回路1a的另一柔性管柔软,并且其直径比该另一柔性管大。
在透析器2中,在外壳部上,形成血液导入口2a(血液导入端口)、血液导出口2b(血液导出端口)、透析液导入口2c(透析液流路入口:透析液导入端口)和透析液导出口2d(透析液流路出口:透析液导出端口),在其中的血液导入口2a处,连接动脉侧血液回路1a,在血液导出口2b处,连接静脉侧血液回路1b。另外,透析液导入口2c和透析液导出口2d分别与透析液导入管线L1和透析液排出管线L2连接。
在透析器2的内部,接纳有多根中空丝膜(在图中没有示出),该中空丝构成用于对血液进行净化的血液净化膜。在该透析器2的内部,形成经由血液净化膜而使患者的血液流动的血液流路(血液导入口2a和血液导出口2b之间的流路)与使透析液流动的透析液流路(透析液导入口2c和透析液导出口2d之间的流路)。通常,血液在中空丝的内侧流动,而透析液在中空丝的外侧流动。此外,按照下述方式构成,该方式为:在构成血液净化膜的中空丝膜中,形成多个贯穿其外周面和内周面的微小孔,形成中空丝膜,经由该膜,血液中的杂质等能透过到透析液的内部。
此外,在本实施方式的动脉侧血液回路1a的前端部和静脉侧血液回路1b的前端部,连接可检测在血液净化治疗中于动脉侧血液回路1a或静脉侧血液回路1b中流动的血液中的气体(气泡)的气泡检测器(D1、D2)。气泡检测器(D1、D2)与比如在图中未示出的血液判断器和夹持机构(V8、V9)一起地安装于规定的单元内部。
气泡检测器(D1、D2)由传感器构成,该传感器可检测流过构成动脉侧血液回路1a或静脉侧血液回路1b的柔性管的气泡(空气),比如,其包括由压电元件构成的超声波振动元件,与由压电元件构成的超声波接收元件。另外,可朝向构成动脉侧血液回路1a或静脉侧血液回路1b的柔性管,从超声波振动元件照射超声波,并且可通过超声波接收元件而接收该振动。
该超声波接收元件按照对应于该已接收的振动,电压变化的方式构成,按照可检测因所检测的电压超过规定的阈值,气泡流动的情况的方式构成。即,由于与血液、置换液相比较,气泡的超声波的衰减率较高,故通过检测透过液体的超声波,检测因已检测的电压超过规定的阈值、气泡(气体)流动的情况。
另一方面,在透析液导入管线L1和透析液排出管线L2上,连接复式泵6,该复式泵6一边将以规定浓度而调制的透析液送到透析器2,一边从透析器2将代谢物等(排液)与透析液一起地排出。即,跨过透析液导入管线L1和透析液排出管线L2设置复式泵6,可按照通过驱动该复式泵6,通过透析液导入管线L1,将透析液导入透析器2中,相对透析器2,通过透析液排出管线L2将排液排出的方式构成。
另外,在透析液导入管线L1上连接电磁阀V1、V3和过滤器F1、F2,导入透析器2的透析液可通过过滤器F1、F2而过滤,并且可通过电磁阀V1、V3,于任意时刻隔断或开放流路。此外,透析液导入管线L1通过旁路管线L4、L5与透析液排出管线L2连接,在这些旁路管线L4、L5上分别连接电磁阀V4、V5。但是,图中的符号H表示用于对供给到透析器2或血液回路1的透析液进行加热的加热机构(加热器)。
此外,在透析液排出管线L2上连接迂回绕过复式泵6的迂回管线L3、L6,在迂回管线L6上连接电磁阀V6,并且在迂回管线L3上连接除水泵7。另外,通过在借助血液回路1,使患者的血液进行体外循环的过程中驱动除水泵7,可从流过透析器2的血液中去除水分,进行除水。
还有,在透析液排出管线L2中的复式泵6的上游侧(图1中的左侧),连接加压泵8,该加压泵8进行该复式泵6中的透析液排出管线L2的液压调整,从该加压泵8和复式泵6之间,经由脱气腔9,延伸设置开放管线L7。在透析液排出管线L2和从其而形成分支的开放管线L7上,分别连接电磁阀V2、V7,可于任意时刻而隔断或开放透析液的流路。
补充管线L8由下述流路构成,该流路的一端与形成于透析液导入管线L1的规定部位(在本实施方式中,电磁阀V1和过滤器F2之间)的采取口P(取样端口)连接,并且其另一端与动脉侧血液回路1a(压力检测机构10的设置位置的前端1aa侧)连接,可将透析液导入管线L1的透析液供给到动脉侧血液回路1a。在该补充管线L8上连接夹持机构V10,通过使该夹持机构V10处于打开状态,可将透析液导入管线L1的透析液供给到血液回路1(动脉侧血液回路1a),并且通过使该夹持机构V10处于关闭状态,可关闭流路。
但是,本实施方式的血液泵3如图2~图4所示那样,主要由下述部件构成:定子13;转子14,该转子14可在该定子13的内部旋转驱动;辊15(挤压部),该辊15形成于该转子14上;上下一对的导向销16;上游侧持握机构17;下游侧持握机构18;构成压力检测机构的荷载传感器10a(位移检测机构)和计算机构10b(参照图4)。另外,在该图中,覆盖血液泵3中的定子13的上部的外罩省略。
由于在定子13中形成安装凹部13a,在该安装凹部13a中安装被挤压管C,故定子13按照沿形成该安装凹部13a的内周壁面,安装被挤压管C的方式构成。在安装凹部13a的基本中间处,设置可通过电动机而旋转驱动的转子14。在该转子14的侧面(与安装凹部13a的内周壁面面对的面)上,设置一对辊15与导向销16。
辊15可以形成于转子14的外缘侧的旋转轴M为中心而旋转,一边于径向而压缩安装于安装凹部13a中的被挤压管C,压紧流路,一边伴随该转子14的旋转,于纵向(血液的流动方向)对其进行挤压,由此,可在动脉侧血液回路1a的内部使血液等的液体流动。即,如果将被挤压管C安装于安装凹部13a的内部,旋转驱动转子14,则在辊15和安装凹部13a的内周壁面之间压缩该挤压管C,压紧(封闭)流路,并且伴随转子14的的旋转驱动,可于其旋转方向(纵向)对其进行挤压。由于通过该挤压作用,动脉侧血液回路1a内的血液于转子14的旋转方向而排出,故可在该血液回路1的内部进行体外循环。
导向销16如图2所示那样,由上下一对的销状部件构成,其从转子14的上端侧和下端侧,朝向安装凹部13a的内周壁面而分别突出地形成,在该上下一对的销状部件16之间,保持被挤压管C。即,在转子14的驱动时,通过上下一对的销状部件16,将被挤压管C保持在正规的位置,并且通过上侧的导向销16,被挤压管C不会相对安装凹部13a而向上方脱离。
上游侧持握机构17用于持握安装于血液泵3中的定子13的安装凹部13a中的被挤压管C中的上游侧(连接动脉侧血液回路1a的前端1aa侧的部位),如图2~图4所示那样,其包括:可于径向而按压,来持握被挤压管C的持握片19;扭力弹簧20(偏置机构),该扭力弹簧20使该持握片19偏置于被挤压管C侧。
持握片19如图4所示那样,由可以摆动轴La为中心而摆动的部件构成,通过扭力弹簧20,于持握方向较强地偏置,按压被挤压管C的上游侧的部位,牢固地夹持它,由此可将其固定。扭力弹簧20如该图4所示那样,安装于摆动轴La上,使持握片19偏置,并且包括固定端20a,该固定端20a位于定子13的固定部(在本实施方式中,安装于定子13上的荷载传感器10a)上;按压端20b,该按压端20b按压持握片19。另外,还可代替扭力弹簧20,而采用使持握片19偏置的其它的偏置机构。
下游侧持握机构18用于持握安装于血液泵3的定子13的安装凹部13a上的被挤压管C中的下游侧(连接动脉侧血液回路1a的基端侧(透析器2侧)的部位),其包括:持握片21,该持握片21可于径向按压而持握被挤压管C;扭力弹簧22,该扭力弹簧22使该持握片21偏置于被挤压管C侧。
持握片21与上游侧持握机构17的持握片19相同,由可以摆动轴Lb为中心的部件构成,通过扭力弹簧22,于持握方向较强地使其偏置,按压被挤压管C的下游侧的部位,对其牢固地夹持,由此可将其固定。扭力弹簧22与上游侧持握机构17的扭力弹簧20相同,安装于摆动轴Lb上,使持握片21偏置,扭力弹簧22包括:固定端,该固定端位于定子13的固定部;按压端,该按压端按压持握片。
作为位移检测机构的荷载传感器10a,可检测通过被挤压管C中的上游侧持握机构17而持握的部位的径向的位移,在本实施方式中,检测施加给扭力弹簧20(偏置机构)的固定端20a侧的荷载,根据该已检测的荷载,检测被挤压管C的径向的位移。该荷载传感器10a可产生与已施加的荷载相对应的电信号。
即,由于在治疗时,在动脉侧血液回路1a的前端1aa,安装动脉侧穿刺针,故在从患者中采取血液,通过动脉侧血液回路1a而流动时,在该动脉侧血液回路1a的前端1aa和血液泵3之间产生负压。如果产生该负压,由于被挤压管C内的液压降低,该被挤压管C中的通过上游侧持握机构17而持握的部位于径向发生位移(直径变小),故通过荷载传感器10a而检测的荷载降低。通过检测该荷载的降低,可检测到在动脉侧血液回路1a中产生负压的情况。
本实施方式的荷载传感器10a(位移检测机构)通过延伸设置布线等与压力计算机构10b电连接。该压力计算机构10b由比如设置于透析装置主体中的微型控制器等构成,其按照可根据通过荷载传感器10a(位移检测机构)而检测的被挤压管C的径向位移,计算动脉侧血液回路1a(液体流路)的压力的方式构成。即,荷载传感器10a和压力计算机构10b构成本发明的压力检测机构,如果通过荷载传感器10a检测被挤压管C的径向的位移,则将与该位移相对应的规定的电信号发送给压力计算机构10b,通过该压力计算机构10b,计算动脉侧血液回路1b(在本实施方式中,从动脉侧血液回路1a的前端1aa,到设置荷载传感器10a的部位之间)的压力(血液净化治疗时的脱血压力)。
但是,由于压力检测机构10安装于动脉侧血液回路1a中的血液泵3的设置位置的前端侧的规定部位,故可检测该血液泵3的吸入压力(吸入侧的压力)。即,由于血液泵3吸入上游侧的液体,将其向下游侧排出,故如果上游侧的流路的压力(液压)变动,因对应于此,吸入压力也变动,可通过压力检测机构10检测该压力。
另外,在透析治疗中(血液净化治疗中),如图5所示那样,如果驱动血液泵3,则辊15以规定速度而旋转,挤压被挤压管C,通过动脉侧血液回路1a和静脉侧血液回路1b,使患者的血液进行体外循环,并且通过驱动复式泵6,一边将透析液供给到透析器2,一边排出液体,通过透析器2对进行体外循环的血液进行净化处理。另外,在进行紧急补液等处理时,通过使夹持机构V10处于打开状态,经由补充管线L8,将透析液供给到动脉侧血液回路1a的血液泵3的上游侧(前端1aa侧)。
选择机构11可针对安装于血液泵3上的被挤压管C,对小直径的被挤压管C或大直径的被挤压管C中的哪个进行选择,选择机构11按照根据比如在血液净化治疗前的设定时输入的信息而进行选择的方式构成。该选择机构11与控制机构12电连接,可向该控制机构12发送安装于血液泵3上的被挤压管C是小直径还是大直径的信息。
控制机构12由微型计算机构成,该微型计算机与血液净化装置所具有的各种促动器、传感器等电连接,其按照下述方式进行控制,该方式为:比如,按照通过透析液而充满透析液导入管线L1、透析液排出管线L2等的透析液管内的液置换步骤;将血液回路1内部和透析器2内的血液流路置换为预充液(生理食盐液或透析液等)而进行填充的预充步骤;通过透析液而充满透析器2内的透析液流路的气体冲洗步骤;将患者的血液取出到血液回路1内的脱血步骤;一边通过血液回路1使患者的血液进行体外循环,一边通过透析器2而对其进行净化的透析步骤(血液净化治疗步骤);将血液回路1内的血液返回到患者中的返血步骤;将血液回路1内的液体和/或透析器2内的液体排出到透析液排出管线L2中的排液步骤;对透析装置的管内进行清洗和消毒的清洗消毒步骤;在进行下次的液置换步骤之前进行等待的预设步骤的顺序,进行各步骤。
在这里,本实施方式的控制机构12与压力检测机构10电连接,其按照可对应于通过该压力检测机构10而检测的血液泵3的吸入压力,控制该血液泵3的驱动速度的方式构成。特别是,本实施方式的控制机构12可按照通过压力检测机构10而检测的血液泵3的吸入压力为预定的规定值的方式,控制从补充管线L8而补充的补充液的流量,可对应于该血液泵3的吸入压力(规定值),控制该血液泵3的驱动速度。
比如,在紧急补液时,如图6所示那样,在通过使夹持机构V10处于打开状态,从补充管线L8而补充透析液的场合,驱动复式泵6,并且使电磁阀V1、V2、V4与V7处于关闭状态,而且使V3、V5与V6处于打开状态,由此,控制从补充管线L8而补充的补充液的流量,使通过压力检测机构10而检测的血液泵3的吸入压力为预定的规定值(比如,0mmHg)。
在这样的状态,通过对血液泵3的驱动速度(辊15的旋转速度)进行补偿(比如,将规定转数与规定的比例相乘,或将规定转数与规定的值进行加、减运算等),由此,可抑制吸入压力的变动造成的排出量的误差。另外,本实施方式的控制机构12按照可对应于被挤压管C的直径,控制血液泵3的驱动速度的方式构成。即,通过对应于借助选择机构11而选择的被挤压管C的排出量特性(与被挤压管C的直径、壁厚、或材料有关的被挤压管C的排出量特性),变更血液泵3的驱动速度的补偿的程度,比如,如果为小直径的被挤压管C,则可使设定转数降低10%,如果为大直径的被挤压管C,则可使设定转数降低5%。
另外,由于小直径的被挤压管C的壁厚小(薄)于大直径的被挤压管C,故在吸入压力变动的场合,更加容易变形,排出量的误差大。于是,最好采用小直径的被挤压管C时的场合与采用大直径的被挤压管C的场合相比较,增加血液泵3的驱动速度的降低或增加的程度。显然,也可在采用小直径的被挤压管C的场合与采用大直径的被挤压管C的场合,使血液泵3的驱动速度的降低或增加的程度相同。
下面根据图7的流程图,对本实施方式的控制机构12的控制进行说明。
在使夹持机构V10处于打开状态,进行补液时,通过比如驱动复式泵6,使电磁阀V1、V2、V4和V7处于关闭状态,并且使V3、V5和V6处于打开状态,控制由补充管线L8所补充的补充液的流量、液压,使通过压力检测机构10所检测的血液泵3的吸入压力为预定的规定值(比如,0mmHg)(S1)。
然后,对血液泵3的驱动速度(辊15的旋转速度)进行补偿(比如,设定转数与规定的比例相乘,或将设定转数减去规定的值等)(S2)。此时,如已描述的那样,通过对应于通过选择机构11而选择的被挤压管C的直径(小直径或大直径),变更血液泵3的驱动速度的补偿的程度,比如,如果为小直径的被挤压管C,则使设定转数降低10%,如果为大直径的被挤压管C,则使设定转数降低5%。
按照本实施方式,由于包括控制机构12,该控制机构12可对应于通过压力检测机构10而检测的血液泵3的吸入压力,控制该血液泵3的驱动速度,故可抑制血液泵3的吸入压力的变动造成的排出量的误差。特别是,在本实施方式中,包括补充管线L8,该补充管线L8与动脉侧血液回路1a中的血液泵3的设置位置的前端侧连接,可将规定的补充液补充到该动脉侧血液回路1a中,并且控制机构12可按照通过压力检测机构10而检测的血液泵3的吸入压力为预定的规定值的方式,控制由补充管线L8而补充的补充液的流量、液压,由此,可更快地并且顺利地抑制血液泵3的吸入压力的变动造成的排出量的误差。
还有,由于本实施方式的控制机构12可对应于被挤压管C的排出量特性(直径),控制血液泵3的驱动速度,故可更加简单并且顺利地抑制血液泵3的吸入压力的变动造成的排出量的误差,并且可形成考虑了被挤压管C的直径的血液泵3的驱动速度。另外,在本实施方式中,可对应于属于小直径、大直径中的哪个被挤压管C,控制血液泵3的驱动速度,但是,也可对应于安装于血液泵3上的被挤压管C的直径的尺寸,控制血液泵3的驱动速度。
再有,本实施方式的压力检测机构10包括:位移检测机构10a,该位移检测机构10a安装于血液泵3上,检测被挤压管C的径向的位移;压力计算机构10b,该压力计算机构10b可根据通过该位移检测机构10a而检测的被挤压管C的径向的位移,计算液体流路的压力,故不必要求在血液泵3以外的部位分别新设置压力检测机构,操作容易。
下面对表示本发明的技术优先性的实验结果进行说明。
如图8、图9所示那样,针对小直径的被挤压管C的取样1~6,使吸入压力为0mmHg,并且使血液泵3的驱动速度相对设定速度降低10%,由此,可全面地抑制排出量(即流量)相对设定流量的误差。另外,如图10、图11所示那样,针对大直径的被挤压管C的取样1~6,使吸入压力为0mmHg,并且使血液泵3的驱动速度相对设定速度降低10%,由此,可全面地抑制排出量(即流量)相对设定流量的误差。
另外,如图12、图13所示那样,针对小直径的被挤压管C的取样1~6,使吸入压力为0mmHg,并且使血液泵3的驱动速度相对设定速度增加15%,由此,可全面地抑制排出量(即流量)相对设定流量的误差。另外,如图14、图15所示那样,针对大直径的被挤压管C的取样1~6,使吸入压力为-150mmHg,并且使血液泵3的驱动速度相对设定速度增加5%,由此,可全面地抑制排出量(即流量)相对设定流量的误差。
此外,如图16、图17所示那样,针对小直径的被挤压管C的取样1~6,使吸入压力为+150mmHg,并且使血液泵3的驱动速度相对设定速度降低15%,由此,可全面地抑制排出量(即流量)相对设定流量的误差。还有,如图18、图19所示那样,针对大直径的被挤压管C的取样1~6,使吸入压力为+150mmHg,并且使血液泵3的驱动速度相对设定速度降低10%,由此,可全面地抑制排出量(即流量)相对设定流量的误差。
下面对本发明的第2实施方式进行说明。
本实施方式的血液净化装置与第1实施方式相同,用于使患者的血液进行体外循环,进行血液净化治疗(比如,血液透析治疗),如图20所示那样,其包括:血液回路1,该血液回路1具有动脉侧血液回路1a和静脉侧血液回路1b,该血液回路1可使患者的血液进行体外循环;透析器2(血液净化机构),该透析器2分别连接于动脉侧血液回路1a和静脉侧血液回路1b的基端,对流过血液回路1的血液进行净化;血液泵3,该血液泵3设置于动脉侧血液回路1a中;与动脉侧血液回路1a连接的动脉侧空气捕获腔4;静脉侧空气捕获腔5,该静脉侧空气捕获腔5连接于静脉侧血液回路1b中;透析液导入管线L1,该透析液导入管线L1将透析液导入透析器2中;透析液排出管线L2,该透析液排出管线L2从透析器2中排出液体;补充管线L8;控制机构12’。另外,与第1实施方式相同的结构元件采用同一标号,省略它们的具体的说明。
本实施方式的控制机构12’按照下述方式构成,该方式为:反馈由压力检测机构10而检测的血液泵3的吸入压力,控制该血液泵3的驱动速度,比如,在通过压力检测机构10而检测到负压(即,血液泵3的吸入压力为负压)的场合,由于排出量减少,故增加血液泵3的驱动速度,并且在压力检测机构10而检测到正压(即,血液泵3的吸入压力为正压)的场合,由于排出量增加,故降低血液泵3的驱动速度。
下面根据图21的流程图,对本实施方式的控制机构12’的控制进行说明。
首先,在驱动血液泵3通过血液回路1使血液进行体外循环后(S1),判断通过压力检测机构10而检测的血液泵3的吸入压力是否为规定值(比如,0mmHg)(S2)。接着,如果在S2,判定血液泵3的吸入压力为规定值,则通过S4,维持血液泵3的驱动速度,如果在S2,判定血液泵3的吸入压力不为规定值,则在S3,对血液泵3的驱动速度进行补偿。
此时的血液泵3的驱动速度的补偿如已描述的那样,在通过压力检测机构10而检测到负压(即,血液泵3的吸入压力为负压)的场合,增加血液泵3的驱动速度,并且在通过压力检测机构10而检测到正压(即,血液泵3的吸入压力为正压)的场合,降低血液泵3的驱动速度。
按照本实施方式,由于具有控制机构12’,该控制机构12’可对应于通过压力检测机构10而检测的血液泵3的吸入压力,控制该血液泵3的驱动速度,故可抑制血液泵3的吸入压力的变动造成的排出量的误差。特别是,由于控制机构12’反馈通过压力检测机构10而检测的血液泵3的吸入压力,控制该血液泵3的驱动速度,故可更正确地抑制血液泵3的吸入压力的变动造成的排出量的误差。
以上对本实施方式进行说明,但是,本发明不限于它们,比如,如图22所示那样,还可为下述形式,其包括:第1动脉侧空气捕获腔4a,该第1动脉侧空气捕获腔4a在动脉侧血液回路1a中,与血液泵3的下游侧(透析器2侧)连接;第2动脉侧空气捕获腔4b,该第2动脉侧空气捕获腔4b与该血液泵3的上游侧(前端1aa侧)连接,将检测第2动脉侧空气捕获腔4b内的压力(液体压力)的压力传感器P3作为压力检测机构。在该场合,在血液泵3中不必具有压力检测机构,可采用通用的血液泵。
另外,也可如图23所示那样,适用于下述的场合,其中,其包括补偿管线L9,补偿管线L9与动脉侧血液回路1a中的血液泵3的设置位置的前端1aa侧连接,可将生理食盐液(规定的补充液)补充到该动脉侧血液回路1a中。按照下述方式构成,该方式为:该补充管线L9与以规定量而接纳生理食盐液的接纳袋B连接,使电磁阀V11处于打开状态,由此,将接纳袋B内的生理食盐液供给到动脉侧血液回路1a中。另外,还可适用于不具有补充管线L8、L9的场合。
此外,如图24、图25所示那样,也可为下述的血液泵3’,该血液泵3’包括:定子13;转子14,该转子14可在该定子13的内部进行旋转运动;辊15(挤压部),其形成于该转子14中;上下一对的导向销16;上游侧持握机构17’;下游侧持握机构18;作为位移检测机构的压力传感器10a’。另外,对于血液泵3’中的与在先实施方式相同的结构部件,采用同一标号,省略对它们的说明。
上游侧持握机构17’用于持握安装于血液泵3’中的定子13的安装凹部13a中的被挤压管C中的上游侧(连接动脉侧血液回路1a的前端侧的部位),如图25所示那样,其包括:持握片19,该持握片19可于径向而按压,持握被挤压管C;扭力弹簧20(偏置机构),其使该持握片19偏置于被挤压管C侧。
作为位移检测机构的压力传感器10a’可检测被挤压管C中的通过上游侧持握机构17’而持握的部位的径向的位移,在本实施方式中,压力传感器10a’设置于夹持被挤压管C而与持握片19面对的部位,检测施加给通过该持握片19而按压的被挤压管C的侧面的压力,根据该检测的压力,检测被挤压管C的径向的位移。
即,在从患者而采取血液,通过动脉侧血液回路1a而使其流动时,如果在该动脉侧血液回路1a的前端1aa与血液泵3’之间产生负压,由于被挤压管C内的液压降低,该被挤压管C中的通过上游侧持握机构17’而持握的部位会于径向而位移(直径变小),故相对压力传感器10a’的接触面积小,通过该压力传感器10a’而检测的压力降低。通过检测该压力的降低,可检测在动脉侧血液回路1a中产生负压的情况。
本实施方式的压力传感器10a’(位移检测机构)与第1实施方式相同,通过延伸设置布线等与压力计算机构10b电连接。该压力计算机构10b由比如设置于透析装置主体中的微型控制器等构成,按照可根据通过压力传感器10a’(位移检测机构)而检测的被挤压管C的径向的位移,计算动脉侧血液回路1a(液体流路)的压力的方式构成。即,通过压力传感器10a’(位移检测机构)和压力计算机构10b构成本发明的压力检测机构。
此外,与在先的实施方式相同,按照通过作为压力检测机构的压力传感器10a’(位移检测机构)和压力计算机构10b,可检测血液泵3’的吸入压力的方式构成。由于像这样,持握机构(上游侧持握机构17’)包括:持握片19,该持握片19可于径向按压而持握被挤压管C;扭力弹簧20(偏置机构),该扭力弹簧20将该持握片19偏置于被挤压管C侧,并且位移检测机构设置于夹持被挤压管C而与持握片19面对的部位,检测施加给通过该持握片19而按压的被挤压管C的侧面的压力,根据该检测的压力,检测被挤压管C的径向的位移,故可兼顾承受血液泵3’的位移检测机构对被挤压管C的按压力的功能,与检测动脉侧血液回路1a中的血液泵3的前端1aa侧的流体流路的压力的功能。
产业上的利用可能性
如果为下述血液净化装置,该血液净化装置包括:控制机构,该控制机构可对应于通过压力检测机构而检测的血液泵的吸入压力,控制该血液泵的驱动速度,则还可适用于外观形状不同的类型或附加其它的功能的类型等。
标号的说明:
标号1表示血液回路(液体流路);
标号1a表示动脉侧血液回路;
标号1b表示静脉侧血液回路;
标号2表示透析器(血液净化机构);
标号3、3’表示血液泵(挤压型泵);
标号4表示动脉侧空气捕获腔;
标号5表示静脉侧空气捕获腔;
标号6表示复式泵;
标号7表示除水泵;
标号8表示加压泵;
标号9表示脱气腔;
标号10表示压力检测机构;
标号11表示选择机构;
标号12、12’表示控制机构;
标号13表示定子;
标号14表示转子;
标号15表示辊(挤压部);
标号16表示导向销;
标号17、17’表示上游侧持握机构;
标号18表示下游侧持握机构;
标号19表示持握片;
标号20表示扭力弹簧(偏置机构);
标号21表示持握片;
标号22表示扭力弹簧;
符号C表示被挤压管。

Claims (4)

1.一种血液净化装置,该血液净化装置包括:
血液回路,该血液回路包括在前端能连接穿刺针的动脉侧血液回路和静脉侧血液回路,该血液回路能使患者的血液体外循环;
血液净化机构,该血液净化机构分别与上述动脉侧血液回路和静脉侧血液回路的基端连接,通过上述血液回路,对体外循环的血液进行净化;
被挤压管,该被挤压管与该动脉侧血液回路连接;
血液泵,该血液泵通过一边于径向而压缩上述被挤压管,一边于纵向对其进行挤压,可使该被挤压管的内部的液体流动;
压力检测机构,该压力检测机构安装于上述动脉侧血液回路中的上述血液泵的设置位置的前端侧的规定部位,可检测该血液泵的吸入压力;
其特征在于该血液净化装置包括控制机构,该控制机构能对应于通过上述压力检测机构而检测的上述血液泵的吸入压力,控制该血液泵的驱动速度;
还包括补充管线,该补充管线与上述动脉侧血液回路中的上述血液泵的设置位置的前端侧连接,能将规定的补充液补充到该动脉侧血液回路中,并且上述控制机构能按照上述血液泵的吸入压力为预定的规定值的方式控制从上述补充管线而补充的补充液的流量。
2.根据权利要求1所述的血液净化装置,其特征在于上述控制机构能对应于上述被挤压管的排出量特性,控制该血液泵的驱动速度。
3.根据权利要求1所述的血液净化装置,其特征在于上述控制机构将通过上述压力检测机构而检测的上述血液泵的吸入压力反馈,控制该血液泵的驱动速度。
4.根据权利要求1~3中任何一项所述的血液净化装置,其特征在于上述压力检测机构安装于上述血液泵上,并且该压力检测机构包括:位移检测机构,该位移检测机构检测该被挤压管的径向的位移;压力计算机构,该压力计算机构能根据通过该位移检测机构而检测的上述被挤压管的径向的位移,计算液体流路的压力。
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