CN111295573B - 超声波流量计及血液净化装置 - Google Patents

超声波流量计及血液净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明目的在于提供一种在血液净化装置中使用的、即使在测定不同种类液体的情况下也保持测定精度的超声波流量计。超声波流量计在血液净化装置(100A)中使用并具备超声波收发器(10A、10B)和基于超声波信号测定液体的流量的流量测定电路(20A)，流量测定电路(20A)具备：发送超声波信号的发送部(21)、接收超声波信号的接收部(22)、判定血液净化装置(100A)处于哪个工序的判定部(24)、预先存储与液体的种类对应的多个校正参数的存储部(25)以及流量算出部(26)，其算出基于发送的超声波信号、利用接收部接收到的超声波信号以及在利用判定部(24)判定出的工序中流动的液体的种类所对应的存储于存储部(25)的校正参数校正得到的流量。

Description

超声波流量计及血液净化装置
技术领域
本发明涉及在血液净化装置中使用的超声波流量计。
背景技术
在血液透析或血浆置换、吸附疗法等治疗所使用的血液净化装置中，使用血液泵使血液、预冲液等液体在连接有血液净化机构的血液导管中流动，但由于液体不一定如血液泵的设定流量那样流动，所以为了掌握实际流动的流量(实际流量)，使用了超声波流量计(参照专利文献1和2)。
另外，在血液净化装置中，实施在治疗开始前清洗血液导管等的预冲工序、从患者抽取血液的抽血工序、使用血液净化机构实施治疗的治疗工序以及使血液返回到患者的返血工序等各种工序(参照专利文献3)。
在这些工序中，在血液导管中流动的液体的种类不同。例如，在预冲工序中，用透析器(血液净化机构)反向过滤得到的反向过滤透析液或生理盐水等预冲液流动，在治疗工序中，主要是血液流动。另外，在抽血工序、返血工序中，生理盐水或反向过滤透析液与血液混合而成的状态下的液体流动。
这样，在血液净化装置中，需要在各工序中持续地测定不同种类液体的流量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-253768号公报
专利文献2：日本特开2008-023269号公报
专利文献3：日本特开2014-188219号公报
发明内容
发明要解决的课题
在液体的种类不同的情况下，会产生如下问题：当使用超声波流量计测定时，由于液体的比重或粘度不同，根据液体的种类的不同，测定误差变大。
因此，本发明的目的在于提供一种在血液净化装置中使用的、即使在测定不同种类液体的情况下也保持测定精度的超声波流量计。
用于解决课题的手段
本发明涉及一种超声波流量计，其在血液净化装置中使用，所述血液净化装置具备血液导管和用于使液体在该血液导管中流动的血液泵，所述血液净化装置实施在所述血液导管中流动的液体的种类不同的多个工序，所述超声波流量计具备：超声波收发器，与供液体流动的所述血液导管的外侧接触地安装并收发超声波信号；和流量测定电路，基于用所述超声波收发器收发的超声波信号测定液体的流量，所述流量测定电路具备：发送部，向所述超声波收发器发送超声波信号；接收部，从所述超声波收发器接收超声波信号；存储部，预先存储与液体的种类对应的多个校正参数；判定部，判定所述血液净化装置处于所述多个工序中的哪个工序；以及流量算出部，算出基于利用所述发送部发送的超声波信号、利用所述接收部接收到的超声波信号、与在利用所述判定部判定出的工序中流动的液体的种类对应地存储于所述存储部的所述校正参数校正得到的流量。
另外，优选的是，所述血液净化装置具备控制部，所述控制部切换所述多个工序并进行控制，所述判定部通过从所述控制部接收所述血液净化装置实施的工序信息从而进行工序的判定。
另外，优选的是，所述多个工序包含流动的液体的种类逐渐变化的变化工序，所述流量算出部在利用所述判定部判定出的工序为所述变化工序的情况下，算出根据该变化工序中的液体的种类的变化切换所述校正参数而校正得到的流量。
另外，优选的是，所述超声波流量计具备在流经所述血液导管的液体的流动方向上隔开预定距离地配置的至少一对所述超声波收发器，所述超声波收发器相对于液体的流动方向斜向地收发超声波信号。
另外，本发明涉及一种具备上述任一种超声波流量计、血液导管以及用于使液体在该血液导管中流动的血液泵的血液净化装置。
发明的效果
根据本发明的超声波流量计，通过判定在血液净化装置中实施哪个工序，并算出使用校正参数校正测定流量得到的流量，其中所述校正参数与在该工序中在血液导管中流动的液体的种类对应，从而即使在作为测定对象的液体的种类发生变化的情况下也能够保持测定精度。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的结构的说明图。
图2是示出血液净化装置的概略结构的图。
图3A是示出在血液净化装置中实施的预冲工序的图。
图3B是示出在血液净化装置中实施的预冲工序的图。
图4是示出在血液净化装置中实施的抽血工序的图。
图5是示出在血液净化装置中实施的治疗工序的图。
图6是示出在血液净化装置中实施的返血工序的图。
图7是示出本发明的第二实施方式的结构的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的超声波流量计和血液净化装置的各优选实施方式。在本发明中，作为一例，使用进行血液透析的血液净化装置进行说明，在所述血液透析中，净化肾功能不全患者或药物中毒患者的血液，并且除去血液中的多余的水分。
<第一实施方式>
图1是示出本发明的第一实施方式的血液净化装置100A和在该装置中使用的超声波流量计1A的结构的说明图，图2是示出血液净化装置100A的概略结构的图。
首先，参照图2说明血液净化装置100A的结构。
血液净化装置100A具备：作为血液净化机构的透析器110、血液导管120、配置于该血液导管120的超声波流量计1A、透析液导管140、透析液送液部150以及控制部160。
透析器110具备形成为筒状的容器主体111和收容在该容器主体111的内部的透析膜(未图示)，容器主体111的内部由透析膜划分为血液侧流路和透析液侧流路(均未图示)。在容器主体111中形成有与血液导管120连通的血液导入口112a和血液导出口112b、与透析液导管140连通的透析液导入口113a和透析液导出口113b。
血液导管120具有动脉侧管路121、静脉侧管路122、药剂管路123以及排液管路124。动脉侧管路121、静脉侧管路122、药剂管路123以及排液管路124均以液体能够流通的具有挠性的软质管为主体而构成。
动脉侧管路121的一端侧与透析器110的血液导入口112a连接。在动脉侧管路121上配置有动脉侧连接部121a、动脉侧气泡检测器121b、血液泵130以及后述的超声波流量计1A。
动脉侧连接部121a配置在动脉侧管路121的另一端侧。在动脉侧连接部121a上连接有穿刺到患者的血管中的针。
动脉侧气泡检测器121b检测管内有无气泡。
血液泵130配置在动脉侧管路121中的动脉侧气泡检测器121b的下游侧。血液泵130通过用辊挤压构成动脉侧管路121的管，从而送出动脉侧管路121内部的液体。
超声波流量计1A配置在动脉侧管路121中的血液泵130的上游侧。超声波流量计1A包含收发超声波信号的超声波收发器10A、10B、基于用超声波收发器收发的超声波信号测定液体的流量的流量测定电路20A而构成，测定在动脉侧管路121中流动的液体的流量(参照图1)。
超声波流量计1A可以安装在血液导管120上的任意的位置，但在本实施方式中，将超声波流量计1A安装在动脉侧管路121中的血液泵130的上游侧。通过安装在该位置，从而难以受到透析器110的除水或注水的影响，因此能够减小测定误差。进一步而言，优选超声波流量计1A的安装部位设为动脉侧气泡检测器121b的上游侧的接近动脉侧连接部121a的位置。通过将测量设备安装在与血管的连接部接近的部位，从而能够得到更接近生物体的血流的测定值。
需要说明的是，血液导管120(动脉侧管路121)以在安装有超声波流量计1A的部位处、液体的流动方向成为大致铅垂的方式被保持，从而使会给流量的测定带来影响的血液导管120内的气泡不滞留。另外，优选将液体的流动方向上的上游侧配置在下部，将下游侧配置在上部，从而气泡能够迅速地上升，在本实施方式中，以在血液净化装置100A实施的全部工序中的需要最长时间的治疗工序中液体(血液)流动的方向为基准决定上游侧和下游侧即可。
后面将说明超声波流量计1A的详细情况。
静脉侧管路122的一端侧与透析器110的血液导出口112b连接。在静脉侧管路122上配置有静脉侧连接部122a、静脉侧气泡检测器122b、滴注器122c以及静脉侧夹持件122d。
静脉侧连接部122a配置在静脉侧管路的另一端侧。在静脉侧连接部122a上连接有穿刺到患者的血管中的针。
静脉侧气泡检测器122b检测管内有无气泡。
滴注器122c配置在静脉侧气泡检测器122b的上游侧。为了除去混入静脉侧管路122的气泡或凝固的血液等，并且为了测定静脉压，滴注器122c积存一定量的血液。
静脉侧夹持件122d配置在静脉侧气泡检测器122b的下游侧。根据静脉侧气泡检测器122b的气泡的检测结果控制静脉侧夹持件122d，对静脉侧管路122的流路进行开闭。
药剂管路123向动脉侧管路121供给血液透析期间所需的药剂。药剂管路123的一端侧与送出药剂的药液泵123a连接，另一端侧与动脉侧管路121连接。另外，在药剂管路123上设置有未图示的夹持机构，除注入药剂时以外是利用夹持部件封闭流路的状态。在本实施方式中，药剂管路123的另一端侧与动脉侧管路121中的超声波流量计1A的下游侧连接。
排液管路124与滴注器122c连接。在排液管路124上配置有排液管路用夹持件124a。排液管路124是用于在后述的预冲工序中排出预冲液的管路。
根据以上的透析器110、血液导管120以及血液泵130，利用血液泵130使从对象者(透析患者)的动脉取出的血液在动脉侧管路121中流通并导入透析器110的血液侧流路。导入透析器110的血液经由透析膜被在后述的透析液导管140中流通的透析液而净化。在透析器110中被净化的血液在静脉侧管路122中流通并返回到对象者的静脉。
在本实施方式中，透析液导管140由所谓的密闭容量控制方式的透析液管路构成。该透析液导管140具备透析液供给管路141、透析液导入管路142、透析液导出管路143以及透析液排液管路144。
透析液送液部150具备透析液腔151、旁通管路152以及除水/反向过滤泵153。
透析液腔151由能够收容一定容量(例如300ml～500ml)的透析液的硬质容器构成，该容器的内部用软质的隔膜(diaphragm)划分，并划分为送液收容部151a和排液收容部151b。
旁通管路152将透析液导出管路143与透析液排液管路144连接。
除水/反向过滤泵153配置在旁通管路152中。除水/反向过滤泵153由能够向下述方向送液地驱动的泵构成，所述方向为使旁通管路152内部的透析液向透析液排液管路144侧流通的方向(除水方向)和向透析液导出管路143侧流通的方向(反向过滤方向)。
透析液供给管路141的基端侧与透析液供给装置(未图示)连接，前端侧与透析液腔151连接。透析液供给管路141向透析液腔151的送液收容部151a供给透析液。
透析液导入管路142将透析液腔151与透析器110的透析液导入口113a连接，并将收容在透析液腔151的送液收容部151a中的透析液导入透析器110的透析液侧流路。
透析液导出管路143将透析器110的透析液导出口113b与透析液腔151连接，并将从透析器110排出的透析液导出到透析液腔151的排液收容部151b。
透析液排液管路144的基端侧与透析液腔151连接，并将收容在排液收容部151b中的透析液的排液排出。
根据以上的透析液导管140和透析液送液部150，通过利用软质的隔膜(diaphragm)将构成透析液腔151的硬质容器的内部划分，从而能够将来自透析液腔151的透析液的导出量(向送液收容部151a的透析液的供给量)和回收到透析液腔151(排液收容部151b)的排液的量设为等量。
由此，在使除水/反向过滤泵153停止的状态下，能够将导入透析器110的透析液的流量与从透析器110导出的透析液(排液)的量设为等量(参照图3B)。
另外，以向反向过滤方向送液的方式使除水/反向过滤泵153驱动的情况下，从透析液腔151排出的排液的一部分通过旁通管路152和透析液导出管路143，再次回收到透析液腔151。因此，从透析器110导出的透析液的量成为从回收到透析液腔151的量(即在透析液导入管路142中流通的透析液的量)减去在旁通管路152中流通的透析液的量得到的量。由此，从透析器110导出的透析液的量比在透析液导入管路142中流通的透析液的流量少，少的量与通过旁通管路152再次回收到透析液腔151的透析液(排液)的量对应。即，以向反向过滤方向送液的方式使除水/反向过滤泵153驱动的情况下，在透析器110中，向血液导管120注入(反向过滤)预定量的透析液(参照图3A)。
另一方面，以向除水方向送液的方式使除水/反向过滤泵153驱动的情况下，在透析液导出管路143中流通的透析液的量成为回收到透析液腔151的透析液的量(即在透析液导入管路142中流通的透析液的量)加上在旁通管路152中流通的透析液的量得到的量。由此，在透析液导出管路143中流通的透析液的量比在透析液导入管路142中流通的透析液的量多，多的量与通过旁通管路152排出到透析液排液管路144的透析液(排液)的量对应。即，以向除水方向送液的方式使除水/反向过滤泵153驱动的情况下，在透析器110中，从血液进行预定量的除水(参照图4和5)。
控制部160由信息处理装置(计算机)构成，通过执行控制程序，从而控制血液净化装置100A的工作。
具体而言，控制部160控制配置于血液导管120和透析液导管140的各种泵、夹持件等的工作，执行利用血液透析装置1进行的各种工序例如预冲工序、抽血工序、治疗工序以及返血工序等。
以下，参照图3～图6说明各种工序。
图3A和3B所示的预冲工序是清洗透析器110和血液导管120使它们清洁化，并且除去内部的空气的准备工序。
在本实施方式中，作为预冲工序，按顺序进行图3A所示的预冲两侧工序和图3B所示的预冲循环工序。
在预冲两侧工序中，如图3A所示，将排液管路用夹持件124a设为打开状态，将静脉侧夹持件122d设为打开状态。另外，动脉侧连接部121a与静脉侧连接部122a预先设为短路状态。
未图示的透析液供给装置例如以500ml/min的送液量对透析液腔151供给和排出透析液，并使除水/反向过滤泵153以向反向过滤方向送液的方式工作。通过将除水/反向过滤泵153的供应量设为400ml/min，从而从透析液导入管路142经由透析器110向血液导管120注入400ml/min的反向过滤透析液(预冲液)。
使血液泵130以如下方式工作：以200ml/min的送液量从透析器110侧向动脉侧连接部121a侧输送血液导管120内的反向过滤透析液。
经由透析器110注入血液导管120的反向过滤液分别以200ml/min的流量从血液导出口112b向静脉侧管路122流动，另外，从血液导入口112a向动脉侧管路121流动，并通过排液管路124排出。
接着，在预冲循环工序中，如图3B所示，将排液管路用夹持件124a从打开状态设为关闭状态，保持未图示的透析液供给装置以500ml/min的送液量对透析液腔151供给和排出透析液的状态，使除水/反向过滤泵153停止。另外，使送液方向从动脉侧连接部121a侧变为透析器110侧，并以200ml/min的送液量使血液泵130工作。
这样，反向过滤透析液以200ml/min的流量在血液导管120内循环。
接着，参照图4说明抽血工序。
抽血工序是在穿刺后从动脉侧连接部121a和静脉侧连接部122a双方吸引患者的血液并使血液填充到动脉侧管路121和静脉侧管路122的工序。
在抽血工序中，如图4所示，动脉侧连接部121a和静脉侧连接部122a分别与穿刺到患者的血管中的针连接，排液管路用夹持件124a为关闭状态，静脉侧夹持件122d为打开状态。
未图示的透析液供给装置以500ml/min的送液量对透析液腔151供给和排出透析液，并使除水/反向过滤泵153以向除水方向送液的方式工作。通过将除水/反向过滤泵153的供应量设为100ml/min，从而在透析器110中进行100ml/min的除水。
血液泵130以40～50ml/min的低流量从动脉侧连接部121a侧向透析器110侧送液。在本实施方式中设为50ml/min。
在透析器110内，反向过滤透析液然后血液以50ml/min的流量从血液导入口112a流入，反向过滤透析液然后血液以50ml/min的流量从血液导出口112b流入。另外，反向过滤透析液被从透析液导出口113b导出。这样，透析器110内和血液导管120内由血液填充。
接着，参照图5说明治疗工序。
治疗工序紧接着抽血工序进行约4小时，从动脉侧连接部121a导入的患者的血液通过动脉侧管路121并用透析器110净化，通过静脉侧管路122从静脉侧连接部122a返回患者。
在治疗工序中，如图5所示，动脉侧连接部121a和静脉侧连接部122a为分别与穿刺到患者的血管中的针连接的状态，排液管路用夹持件124a为关闭状态，静脉侧夹持件122d为打开状态。
未图示的透析液供给装置以500ml/min的送液量对透析液腔151供给和排出透析液，并使除水/反向过滤泵153以向除水方向送液的方式工作。作为一例，通过将除水/反向过滤泵153的供应量设为10ml/min，从而在透析器110中进行10ml/min的除水。
血液泵130使流量从治疗工序开始时的40～50ml/min逐渐增加到例如200ml/min左右，并从动脉侧连接部121a侧向透析器110侧送出血液。
在透析器110内，血液以200ml/min的流量从血液导入口112a流入，以10ml/min的流量被除水，以190ml/min的流量从血液导出口112b导出。另外，反向过滤透析液被从透析液导出口113b导出。
接着，参照图6说明返血工序。
返血工序是治疗工序结束后使血液导管120内和透析器110内的血液返回患者体内的工序。
在返血工序中，如图6所示，动脉侧连接部121a和静脉侧连接部122a为分别与穿刺到患者的血管中的针连接的状态，排液管路用夹持件124a为关闭状态，静脉侧夹持件122d为打开状态。
未图示的透析液供给装置例如以500ml/min的送液量对透析液腔151供给和排出透析液，并使除水/反向过滤泵153以向反向过滤方向送液的方式工作。通过将除水/反向过滤泵153的供应量设为100ml/min，从而在透析器110中进行100ml/min的注水。
血液泵130以40～50ml/min的低流量从透析器110侧向动脉侧连接部121a侧送液。在本实施方式中设为50ml/min。
注入透析器110内的反向过滤透析液分别以50ml/min的流量从血液导入口112a和血液导出口112b流出，向动脉侧连接部121a和静脉侧连接部122a流动。这样，透析器110内和血液导管120内的血液返回患者体内。
如以上说明地，在用血液净化装置100A实施的多个工序中，在血液导管120中流动的液体的种类会变化。
在预冲工序中，反向过滤透析液作为预冲液流动，在抽血工序中，反向过滤透析液与血液的混合液流动。具体而言，抽血开始后，反向过滤透析液流动，接着反向过滤透析液与血液混合而成的液体流动，接着血液流动。在治疗工序中，主要是血液流动。在返血工序中，血液与反向过滤透析液的混合液流动。具体而言，返血开始后，血液流动，接着血液与反向过滤透析液混合而成的液体流动，接着反向过滤透析液流动。
另外，示出了在预冲工序、返血工序中使用反向过滤透析液的例子，但也可以使用生理盐水。
接着，参照图1详细地说明本实施方式的超声波流量计1A。
超声波流量计1A具备一对超声波收发器10A和10B、测定液体的流量的流量测定电路20A，超声波流量计1A安装于血液净化装置100A具备的血液导管120。
超声波收发器10A和10B分别包含压电元件11和压电元件罩12而构成。超声波收发器10A和10B在流经血液导管120的液体的流动方向上隔开预定距离配置，与血液导管120的外侧接触并斜向相向地安装，并能够收发超声波信号。
在压电元件11的两个面上分别安装有未图示的电极，能够将输入的电信号转换为机械振动，另外，将传递来的机械振动转换为电信号并输出。压电元件11埋入配置在利用硬质聚氯乙烯或改性聚苯醚、聚碳酸酯、丙烯酸等树脂形成的压电元件罩12的内部。作为压电元件的材料，能够应用锆钛酸铅等压电陶瓷、氧化锌等压电薄膜、偏二氟乙烯等压电高分子膜等。在本实施方式中，使用锆钛酸铅作为压电元件的材料，使用银和铂作为电极。
流量测定电路20A具备发送部21、接收部22、收发切换部23、判定部24、存储部25以及流量算出部26A。流量测定电路20A能够基于用一对超声波收发器10A和10B收发的超声波信号，测定液体的流量。
发送部21经由收发切换部23与超声波收发器10A或10B的压电元件11连接，并发送超声波信号。
接收部22经由收发切换部23与超声波收发器10A或10B的压电元件11连接，接收超声波信号并将接收到的超声波信号放大。
收发切换部23将超声波收发器10A和10B的一方切换为发送部21，将另一方切换为接收部22。由此，收发切换部23能够测定从超声波收发器10A发送超声波信号并用超声波收发器10B接收时的传播时间、从超声波收发器10B发送超声波信号并用超声波收发器10A接收时的传播时间。
判定部24判定处于血液净化装置100A实施的多个工序中的哪个工序。
例如，判定部24与血液净化装置100A的控制部160连接。然后，判定部24通过从控制部160接收工序信息从而判定血液净化装置100A处于哪个工序。这样，通过从血液净化装置100A侧取得工序信息，从而能够简化判定部24的电路结构。
存储部25存储多个校正参数，所述多个校正参数与在用血液净化装置100A实施的各工序中在血液导管120中流动的液体的种类对应。
如上所述，在血液净化装置100A中，在各工序中流动的液体不同。通过按反向过滤透析液(或生理盐水)、血液以及二者的混合液等液体的种类对测定流量和实际流量进行比较，从而预先确定各校正参数，并将预先确定的多个校正参数存储于存储部25。
流量算出部26A基于利用发送部21发送的超声波信号、利用接收部22接收到的超声波信号以及在利用判定部24判定出的工序中流动的液体的种类所对应的存储于存储部25的校正参数，算出流量。
在本实施方式中，作为一例，使用传播时间差法，按以下方式算出流量Q和用校正参数校正得到的校正流量Q’。超声波收发器10A和10B相对于液体的流动方向斜向地收发超声波信号。具体而言，以收发超声波信号的方向与液体的流动方向形成的角成为预定角度φ的方式与血液导管120的外侧相向地配置，交替地收发超声波信号，并测定超声波信号的传播所需的时间。
将超声波信号从超声波收发器10A向10B传播的时间设为TAB，将超声波信号从超声波收发器10B向10A传播的时间设为TBA，将超声波信号传播的距离设为L，将音速设为C，将血液导管120内的液体的流速设为V。
在血液导管120内充满液体的状态下，实际流量为零即流速V为零的情况下，TAB与TBA相等，并成为下式。
TAB＝TBA＝L/C…(a)
如图1所示，液体以流速V从超声波收发器10A侧向超声波收发器10B侧流动的情况下，成为下式。
TAB＝L/(C+Vcosφ)…(b)
TBA＝L/(C-Vcosφ)…(c)
当根据这些(b)和(c)式的关系取各个传播时间TAB、TBA之差时，由于流速V的平方与音速C的平方相比充分小，所以近似地成为下式。
TAB-TBA＝(2LVcosφ)/(C2-V2cos2φ)
≈(2LVcosφ)/C2…(d)
根据(d)式求出流速V时，成为下式。
V＝C2/(2Lcosφ)×(TBA-TAB)…(e)
根据(e)式，通过测定超声波信号的传播时间，从而能够算出流速V。
能够在(e)式中将血液导管120的截面积A乘以流速V而算出流量Q。
Q＝V×A…(f)
在此，当将作为测定对象的液体的种类所对应的校正参数设为a时，校正流量Q’能够用下式算出。
Q’＝a×Q…(g)
根据以上说明的第一实施方式的超声波流量计1A和血液净化装置100A，达到以下效果。
(1)将超声波流量计1A设为：具备超声波收发器10A和10B、流量测定电路20A，流量测定电路20A具备：发送超声波信号的发送部21、接收超声波信号的接收部22、判定血液净化装置100A处于多个工序中的哪个工序的判定部24、预先存储与多个工序分别对应的多个校正参数的存储部25A以及基于利用超声波收发器10A和10B收发的超声波信号和校正参数算出流量的流量算出部26。由此，即使在血液净化装置100A实施的工序切换而在血液导管120中流动的液体的种类变化的情况下，由于能够算出基于液体的种类所对应的校正参数校正得到的校正流量Q’，所以也能够减小测定误差而保持测定精度。
(2)血液净化装置100A具备控制部160，所述控制部160切换在血液导管120中流动的液体的种类不同的多个工序并进行控制，判定部24通过从控制部160接收血液净化装置100A实施的工序信息从而进行工序的判定。由此，由于能够从血液净化装置100A侧取得工序信息，所以能够简化判定部24的电路结构。
(3)将超声波流量计1A设为具备一对超声波收发器10A和10B，所述一对超声波收发器10A和10B在流经血液导管120的液体的流动方向上隔开预定距离地配置。由此，能够以测定线为1条的简易结构来测定液体的流量，与测定线为多条的结构相比，能够减少制造成本。
(4)血液导管120(动脉侧管路121)以在安装有超声波流量计1A的部位处、液体的流动方向成为大致铅垂的方式被保持。由此，由于能够使血液导管120内的气泡不滞留，所以能够减小气泡给流量的测定带来的影响。
(5)血液导管120(动脉侧管路121)以在安装有超声波流量计1A的部位处使液体的流动方向上的上游侧成为下部且使下游侧成为上部的方式配置。由此，由于流量测定部位的血液导管120内的气泡能够迅速地上升，所以能够减小气泡给流量的测定带来的影响。
<第二实施方式>
接着，参照图7说明第二实施方式。
图7是示出本发明的第二实施方式的血液净化装置100B和在该装置中使用的超声波流量计1B的结构的说明图。对于与第一实施方式相同的结构，标注相同的附图标记并省略说明。
血液净化装置100B具备超声波流量计1B、透析器110、血液导管120、血液泵130、透析液导管140、透析液送液部150、控制部160以及控制基板170。
由于在血液净化装置100B中实施的各工序与第一实施方式的情况下相同，所以省略说明。
超声波流量计1B具备一对超声波收发器10A和10B、测定液体的流量的流量测定电路20B，超声波流量计1B安装于血液净化装置100B具备的血液导管120。
超声波收发器10A和10B分别包含压电元件11和压电元件罩12而构成。超声波收发器10A和10B在流经血液导管120的液体的流动方向上隔开预定距离地配置。另外，超声波收发器10A和10B与血液导管120的外侧接触并安装于相同侧，能够收发在血液导管120反射的超声波信号。
流量测定电路20B具备发送部21、接收部22、收发切换部23、判定部24、存储部25以及流量算出部26B。流量测定电路20B能够基于用一对超声波收发器10A和10B收发的超声波信号，测定液体的流量。
流量算出部26B基于利用发送部21发送的超声波信号、利用接收部22接收到的超声波信号以及在利用判定部24判定出的工序中流动的液体的种类所对应的存储于存储部25的校正参数，算出流量。
本实施方式的流量算出部26B对于用血液净化装置100B实施的各工序中的、一种液体流动的预冲工序和治疗工序，对每一个工序使用一个校正参数算出流量。
另外，对流动的液体的种类逐渐变化的抽血工序和返血工序等变化工序，对每一个工序使用多个校正参数，根据液体的种类的变化切换校正参数并算出流量。
作为一例，变化工序中的多个校正参数的切换可以根据变化工序开始起的经过时间进行。例如，在抽血工序中，从抽血工序开始起10秒钟，使用反向过滤透析液所对应的校正参数，从抽血工序开始起10秒～20秒期间，使用反向过滤透析液与血液的混合液所对应的校正参数，抽血工序开始后20秒以后，使用与血液对应的校正参数，算出流量。
另外，可以使用红外线传感器等测定液体的颜色的变化，在检测到在血液导管120中流动的液体的种类变化时切换校正参数。
控制基板170组入血液净化装置100B的主体内部，并在该控制基板170上安装有构成流量测定电路20B和控制部160的电路。因此，能够在同一基板上进行流量测定电路20B具备的判定部24与控制部160的信号的收发。
根据以上说明的第二实施方式的超声波流量计1B和血液净化装置100B，除了上述效果(1)～(5)，还达到以下效果。
(6)血液净化装置100B中的多个工序包含流动的液体的种类逐渐变化的变化工序，流量算出部26B在利用判定部24判定出的工序为变化工序的情况下，算出根据变化工序中的液体的种类的变化切换校正参数而校正得到的流量。由此，即使在变化工序内液体的种类发生变化，也能够减小测定误差而保持测定精度。
需要说明的是，在抽血工序、返血工序等变化工序中，与预冲工序、治疗工序相比，液体以低流量流动，所以在使用超声波流量计的测定中，测定误差容易变大，但如果使用第二实施方式的超声波流量计1B，则在低流量下也能够保持测定精度。因此，能够根据测定流量的变化正确地检测在抽血工序初期容易发生的抽血不良、在返血工序中容易发生的由血栓导致的返血问题等的发生。
(7)血液净化装置100B具备的控制基板170组入血液净化装置100B的主体内部，并安装有构成流量测定电路20B和控制部160的电路。由此，由于能够在同一基板上进行流量测定电路20B具备的判定部24与控制部160的信号的收发，所以能够减少判定部24与控制部160之间的信息传递的延迟，能够使流量的测定精度提高。另外，通过将电路汇总安装在同一基板上，从而能够使制造成本降低。
(8)将一对超声波收发器10A和10B设为：在流经血液导管120的液体的流动方向上隔开预定距离地配置，与血液导管120的外侧接触并安装在相同侧。由此，与斜向相向地配置一对超声波收发器的结构相比，超声波信号传播的距离L变长，所以能够使作为测定对象的超声波信号的传播时间TAB和TBA的测定精度提高。因此，也能够使基于传播时间TAB和TBA算出的流量的测定精度提高。
以上，说明了本发明的超声波流量计和血液净化装置的优选的各实施方式和各实施例，但本发明不限于上述实施方式和实施例，能够适当变更。
例如，在上述实施方式中，使用进行血液透析(HD)的透析装置作为血液净化装置的一例来进行说明，但也能够应用于血液过滤(HF)、血液过滤透析(HDF)等血液透析疗法、血浆置换疗法或血液吸附疗法等。
另外，关于超声波流量计中的流量的算出方法，示出传播时间倒数差法作为一例，但能够使用传播时间差法、回振法、多普勒法等已知的算出方法。
另外，关于超声波流量计的向血液导管的配置方法，在第一实施方式中示出使一对超声波收发器斜向相向并配置，在第二实施方式中示出将一对超声波收发器安装在相同侧的例子，但不限于此。例如，可以使两对超声波收发器分别斜向地相向并安装，也可以是使用一个超声波收发器进行超声波信号的收发的结构。
另外，超声波流量计的向血液导管的配置位置不限于第一实施方式和第二实施方式的配置，依存于超声波流量计向管的安装的容易性等。例如，超声波流量计可以位于图2所示的动脉侧管路121中的药剂管路123与动脉侧管路121的连接部分的血液导入口112a侧，也可以是血液泵130与动脉侧气泡检测器121b之间。另外，可以是静脉侧管路122中的滴注器122c与静脉侧气泡检测器122b之间，可以是静脉侧夹持件122d与静脉侧连接部122a之间。也就是说，超声波流量计配置在能够检测出动脉侧或静脉侧的流量降低的位置即可。
另外，在第一实施方式中，可以使血液净化装置100A的控制部160有意地生成血液泵130在治疗工序期间停止的定时(例如每1小时停止约1～30秒)。由此，能够在血液净化期间进行流量零的判定和校正，即使在需要数小时的治疗工序中，也能够保持较高的测定精度。
附图标记的说明
1A、1B 超声波流量计
10A、10B 超声波收发器
20A、20B 流量测定电路
21 发送部
22 接收部
23 收发切换部
24 判定部
25 存储部
26A、26B 流量算出部
100 血液净化装置
110 血液净化机构(透析器)
120 血液导管
130 血液泵
140 透析液导管
160 控制部
170 控制基板

Claims (4)

1.超声波流量计，其在血液净化装置中使用，所述血液净化装置具备血液导管和用于使液体在该血液导管中流动的血液泵，所述血液净化装置实施在所述血液导管中流动的液体的种类不同的多个工序，所述超声波流量计具备：
超声波收发器，其与供液体流动的所述血液导管的外侧接触地安装并收发超声波信号；和
流量测定电路，其基于用所述超声波收发器收发的超声波信号测定液体的流量，
所述流量测定电路具备：
发送部，向所述超声波收发器发送超声波信号；
接收部，从所述超声波收发器接收超声波信号；
存储部，预先存储与液体的种类对应的多个校正参数；
判定部，判定所述血液净化装置处于所述多个工序中的哪个工序；以及
流量算出部，算出基于利用所述发送部发送的超声波信号、利用所述接收部接收到的超声波信号、以及与在利用所述判定部判定出的工序中流动的液体的种类对应地存储于所述存储部的所述校正参数校正得到的流量，
所述血液净化装置还具备控制基板和控制部，所述控制基板组入所述血液净化装置的主体内部，所述控制部切换所述多个工序并进行控制，
所述判定部通过从所述控制部接收所述血液净化装置实施的工序信息从而进行工序的判定，
在所述控制基板上安装有构成所述流量测定电路和所述控制部的电路。
2.根据权利要求1所述的超声波流量计，其中，
所述多个工序包含流动的液体的种类逐渐变化的变化工序，
所述流量算出部在利用所述判定部判定出的工序为所述变化工序的情况下，算出根据该变化工序中的液体的种类的变化切换所述校正参数而校正得到的流量。
3.根据权利要求1或2所述的超声波流量计，其中，
所述超声波流量计具备在流经所述血液导管的液体的流动方向上隔开预定距离地配置的至少一对所述超声波收发器，
所述超声波收发器相对于液体的流动方向斜向地收发超声波信号。
4.血液净化装置，其中，
具备权利要求1～3中任一项所述的超声波流量计、血液导管以及用于使液体在该血液导管中流动的血液泵。
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