JP2005168536A - 血液浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一般病棟などの狭い空間でも使用できるように、装置の小型化、軽量化、および低価格化を図り、かつ濾過液の調整が簡便かつ正確にできることを可能とする血液浄化装置を提供する。
【解決手段】患者の血液を濾過処理する血液濾過器１１と、該血液濾過器に血液を導入する動脈ライン２１と、該動脈ライン上の血液を送液するための血液ポンプ１と、前記血液濾過器で処理された血液を患者に戻す静脈ライン２２と、前記血液濾過器によって濾過した濾過液を血液濾過器の濾過液出口より排出する濾過ライン２３と、該濾過ラインの前記血液濾過器と反対側の末端である濾過ライン排出口に接続された濾過液貯留容器２５とを有する血液浄化装置において、血液濾過器における限外濾過圧制御のために、前記濾過ライン排出口と前記血液濾過器の濾過液出口との水頭差を調節する機構を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、体外循環方式の血液浄化療法において使用する血液浄化装置に関するものである。さらに具体的には、血液を血液濾過器に導入して血液中の不要物質を取り除く血液濾過法、血液透析法あるいは血液濾過透析法において好適な血液浄化装置に関するものである。

血液濾過療法は、患者の血液を血液濾過器に通して、濾過膜により血液濾過液を分離し、その濾過液分離後の血液を患者の体内に戻すものである。濾過膜によって分離された血液濾過液は、外部に排出される。この治療に用いられる血液浄化装置は一般的に、血液濾過器と血液を循環させるためのチューブ及び濾過液を排出させるためのチューブ、及び血液を循環させるチュービングポンプと血液濾過器から血液濾過液を排出するためのチュービングポンプが備えられており、血液濾過液を排出するチュービングポンプの吸引力および吐出力によって血液濾過液を排出するのが一般的である。

またＷＯ０１／８９５９９号によれば、血液濾過用装置として、血液濾過液の調整をチュ−ビングポンプによるもののほか、濾過ラインの途中にバルブを設けた装置が開示されている。

ＷＯ０１／８９５９９号（Ｆｉｇｕｒｅ２）

従来の一般的な血液浄化装置の概略構成図を図３に示す。回転式のチュービングポンプである血液ポンプ１によって、患者の体内から血液が取り出される。その血液は動脈ライン21を通り、濾過膜12を収容した血液濾過器11に導入されてから、静脈ライン22を通って再び患者の体内に戻される。これらのライン21、22によって、血液循環路が形成されている。血液濾過器11の濾過膜12によって濾過された血液濾過液は、濾過ライン23中に介在する濾過ポンプ51によって外部に排液される。即ち、従来の血液浄化装置では、複数のローラでチューブをしごきながら送液するチュービングポンプはステッピングモータなどの駆動源が必要であり、そのようなチュービングポンプを複数個設置する必要があったため、装置の小型化、軽量化の妨げであった。

また上記特許文献１においては、濾過ラインに設けたバルブによって濾過液の流量を調整する機構を備え、使用する血液濾過器の濾過性能と膜間圧力差(Transmembrane pressure)を測定すれば単位時間当たりの濾過量が計算できるので、バルブの開閉を制御することで、一定な流速の濾過が可能とされている。しかし、血液性状は個々の人により異なるので、狙い通りの濾過速度を得られないという問題が考えられる。

本発明の目的は、一般病棟などの狭い空間でも使用できるように、装置の小型化、軽量化、および低価格化を図り、かつ濾過液の調整が簡便かつ正確にできることを可能とする血液浄化装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る血液浄化装置の代表的な構成は、患者の血液を濾過処理する血液濾過器と、該血液濾過器に血液を導入する動脈ラインと、該動脈ライン上の血液を送液するための血液ポンプと、前記血液濾過器で処理された血液を患者に戻す静脈ラインと、前記血液濾過器によって濾過した濾過液を血液濾過器の濾過液出口より排出する濾過ラインと、該濾過ラインの前記血液濾過器と反対側の末端である濾過ライン排出口に接続された濾過液貯留容器とを有する血液浄化装置において、血液濾過器における限外濾過圧制御のために、前記濾過ライン排出口と前記血液濾過器の濾過液出口との水頭差を調節する機構を有していることを特徴とする。上記の如く構成することにより、濾過ラインにポンプを設けることなく、血液ポンプ１台だけで血液濾過を構成することができ、装置の小型化、軽量化、および低価格化を図り、かつ濾過液の調整を簡便かつ正確に行うことができる。

また、前記水頭差を調節する機構とは、前記血液濾過器の濾過液出口に対する前記濾過ライン排出口の高さを保持および調整する機構であることを特徴とする。これにより、装置構成の簡略化を図ることができる。

また、前記濾過液貯留容器の容量が500mL以上2000mL以下であることを特徴とする。これにより、濾過液の過剰な排液を防止することができる。

また、前記動脈ライン上に、前記血液濾過器への血液導入流量を調整する機構を備えたことを特徴とする。さらに、前記濾過ライン上に、濾過液流量を制限する機構を有していることを特徴とする。これらにより、さらに細かな濾過液の排出制御を行うことができる。なお、血液濾過器への血液導入流量を制御する機構とは、前記血液ポンプの流量制御手段であることを特徴とする。これにより、装置を追加することなく排出制御を行うことができる。

また、前記濾過ライン上に、点滴筒と、該点滴筒における濾過液の滴下数のカウント手段を備え、単位時間当たりの滴下数が予め定めた数量よりも多いあるいは少ない場合に、報知する機構、または血液濾過器への血液導入流量を制御する機構、もしくは濾過ラインの濾過液流量を制限する機構を設けたことを特徴とする。これにより、濾過液の排出量が異常である場合に、迅速に対応することができる。

また、前記濾過ライン上に逆止弁を備え、濾過液の流れを濾過液貯留容器の方向だけに制限したことを特徴とする。これにより、例えば貯留容器が誤って潰された場合にも、濾過液が患者に混入することを防ぐことができる。

本発明に係る血液浄化装置は、濾過ラインにポンプを設けることなく、血液ポンプ１台だけで血液濾過装置を構成することができ、装置の小型化、軽量化、および低価格化を図り、かつ濾過液の調整を簡便かつ正確に行うことができる。また濾過量の調節を、血液ポンプの流量の調整あるいは濾過ライン排出口の高低の位置調整により行うことにより、容易に行えることができる。さらにまた濾過ラインに設けた点滴筒によって、濾過の状況を短時間で確認することが可能となる。また必要に応じて別のポンプユニットと組み合わせることで、血液透析、血液濾過透析も容易に実現できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る血液浄化装置の概略構成図である。

図において血液浄化装置２は、患者の血液を濾過処理する血液濾過器11と、血液濾過器に血液を導入する動脈ライン21と、動脈ライン上の血液を送液するための血液ポンプ１と、血液濾過器で処理された血液を患者に戻す静脈ライン22と、血液濾過器11によって濾過した濾過液を排出する濾過ライン23と、排出した濾過液を貯留する濾過液貯留容器25とを備えている。また以下において、血液濾過器11の濾過ライン23との接続部を血液濾過器11の濾過液出口11ａと称し、濾過ライン23の血液濾過器11と反対側の末端（濾過ライン23と貯留容器25との接続部）を濾過ライン排出口23ａと称する。

血液ポンプ１は回転式のチュービングポンプであって、患者の体内から血液を取り出す。その血液は動脈ライン21を通り、濾過膜12を収容した血液濾過器11に導入されてから、静脈ライン22を通って再び患者の体内に戻される。これらのライン21、22によって、血液循環路が形成されている。血液濾過器11の濾過膜12によって濾過された血液濾過液は、濾過ライン23を通って、濾過ライン排出口23ａに接続された厚さ0.5mm程度の塩化ビニル等の樹脂製シートを２枚重ねて長方形状に溶着した貯留容器25に排液される。

ここで、濾過ライン排出口23ａと血液濾過器11の濾過液出口11ａとの水頭差ｈを一定にすることにより、静力学的には血液濾過器11の濾過側は濾過圧が一定になり、限外濾過圧は血液濾過器11の血液側内部の圧力に左右されることになる。また、血液濾過器11の血液側は血液濾過器11、静脈ライン22の患者返血穿刺部、静脈ライン22の流動抵抗により陽圧になる。その結果、限外濾過圧が発生して、血液濾過器11の濾過膜12にて濾過が行われる。血液濾過器11の濾過側の圧力は血液濾過器11の血液側の圧力よりも低ければ濾過は行える。

そこで濾過量の制御手段としては、まず、血液流量が一定の場合、濾過ライン排出口23ａの高さを調整することで、血液濾過器11の濾過側の圧力を変化させ、濾過量を制御することができる。また、濾過ライン排出口23ａと血液濾過器11の濾過液出口11ａとの水頭差ｈが一定の場合は、血液ポンプ１にて血液の送液流量を操作することにより、血液濾過器11の血液側の圧力を変化させることで、濾過量を制御することもできる。すなわち血液ポンプ１は、動脈ライン21上における血液濾過器11への血液導入流量を調整する機構となっている。もちろん両者を組み合わせて濾過量を制御することもできる。

水頭差ｈを一定に保つように調節する機構の具体的構成は、例えば血液濾過器11の濾過液出口11ａに対する濾過ライン排出口23ａの高さを保持および調整する機構として実現できる。濾過ライン排出口23ａに接続された貯留容器25は、貯留容器保持具31によって保持されており、また貯留容器保持具31は貯留容器配置具32に接続されている。貯留容器配置具32はＩＶポールなどの垂直のポール（不図示）に容易に取り付けられる構造が望ましい。

上記構成において、貯留容器配置具32の高さ配置を変えることによって、貯留容器保持具31を介して貯留容器25の位置が変更され、ひいては濾過ライン排出口23ａの高さが保持、調整される。静力学的な濾過圧を一定にするには、貯留容器25の上部で濾過ライン排出口23ａを接続する形態が望ましい。濾過ライン排出口23ａが貯留容器25内に貯留した濾過液にひたってしまうと、濾過液の水面が水頭になってしまい、貯留するに従って変化してしまうからである。

この濾過ライン排出口23ａの高さを調整することで、血液濾過器11の濾過側の圧力を変化させ濾過量を制御する方法は、濾過液を濾過ライン23に設けたバルブによって調整する方法に比べ、直接的に濾過圧に反映されるため、望まれる濾過速度に調整する時間を短縮することができる。

貯留容器25の容量は例えば、500mL以上2000mL以下であって、濾過したい量に応じた容量の容器を使用する。例えば1000mLの貯留容器25を使用すれば、それ以上の濾過量を排出する歯止めが掛かり、過剰な排液を抑えることができる。

また、本件発明の装置には、濾過ライン23の途中に滴数を数えることができる点滴筒24を設けている。これにより、点滴筒24内を滴下する血液濾過液の単位時間当たりの滴数を目視によって数えることができ、濾過量を確認することができる。

さらに、自動的に点滴筒24内の滴下数をカウントする手段として、滴下センサ41を設けている。滴下センサ41は、例えば一般的な輸液ポンプで使用している光学的センサなどを用いることができる。滴下センサ41を用いて単位時間辺りの滴下数をカウントすることで、濾過量、つまり濾過流量に換算できる。そして濾過流量を表示部43に常時表示して操作者に状態を知らせたり、濾過流量が予め設定された量よりも多い場合あるいは少ない場合には、異常であることを報知したりすることができる。あるいは、濾過流量を予め設定された流量になるよう血液ポンプ１の流量を制御することも有効である。

図２は、濾過ライン23上に、濾過液流量を制限する機構として開閉器42を設けた例を示す図である。開閉器42は、チューブを機械的に挟み込みチューブ内の流れを調整するクレンメなどの手動による器具のほか、ソレノイドなどの制御可能な装置を用いることができる。

開閉器42は通常の動作時には開放の状態にしておき、濾過ライン23の点滴筒24の滴下数より求められる濾過流量が予め設定された量よりも多い場合には、開閉器42によって濾過ライン23の流量を制限する。特に、滴下センサ41とソレノイドなどの制御可能な装置を用いることにより、滴下センサ41により測定された単位時間当たりの滴下数が予め定めた数量を超えた場合に、濾過ライン23の濾過液流量を自動的に制限する機構を構成することができる。これにより、過剰な濾過液の流出を防ぐことができる。

また、図示しないが、濾過ライン23の途中に逆止弁を設けることも有効である。逆止弁は排液方向（濾過液貯留容器25の方向）には濾過液を通すことが可能だが、逆流方向（血液濾過器11の方向）には濾過液が流れない方向で使用する。これにより、例えば貯留容器25が誤って潰された場合にあっても、濾過液が患者に混入することを防ぐことができる。

本発明に係る血液浄化装置は、血液濾過を中心に血液透析、血液濾過透析を実施する際に用いられる小型、軽量、かつ低価格な装置として有用である。

本実施例に係る血液浄化装置の概略構成図である。 濾過ライン上に、濾過液流量を制限する機構を設けた例を示す図である。 従来の一般的な血液浄化装置の概略構成図である。

符号の説明

ｈ …水頭差
１ …血液ポンプ
２ …血液浄化装置
11 …血液濾過器
11ａ …濾過液出口
12 …濾過膜
21 …動脈ライン
22 …静脈ライン
23 …濾過ライン
23ａ …濾過ライン排出口
24 …点滴筒
25 …貯留容器
31 …貯留容器保持具
32 …貯留容器配置具
41 …滴下センサ
42 …開閉器
43 …表示部
51 …濾過ポンプ

Claims (11)

1. 患者の血液を濾過処理する血液濾過器と、
   該血液濾過器に血液を導入する動脈ラインと、
   該動脈ライン上の血液を送液するための血液ポンプと、
   前記血液濾過器で処理された血液を患者に戻す静脈ラインと、
   前記血液濾過器によって濾過した濾過液を血液濾過器の濾過液出口より排出する濾過ラインと、
   該濾過ラインの前記血液濾過器と反対側の末端である濾過ライン排出口に接続された濾過液貯留容器とを有する血液浄化装置において、
   血液濾過器における限外濾過圧制御のために、前記濾過ライン排出口と前記血液濾過器の濾過液出口との水頭差を調節する機構を有していることを特徴とする血液浄化装置。
2. 前記水頭差を調節する機構とは、前記血液濾過器の濾過液出口に対する前記濾過ライン排出口の高さを保持および調整する機構であることを特徴とする請求項１記載の血液浄化装置。
3. 前記濾過液貯留容器の容量が500mL以上2000mL以下であることを特徴とする請求項１記載の血液浄化装置。
4. 前記動脈ライン上に、前記血液濾過器への血液導入流量を調整する機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の血液浄化装置。
5. 前記濾過ライン上に、濾過液流量を制限する機構を有していることを特徴とする請求項１記載の血液浄化装置。
6. 前記濾過ライン上に点滴筒を備え、該点滴筒における濾過液の滴下数のカウント手段を有していることを特徴とする請求項１記載の血液浄化装置。
7. 前記カウント手段により測定された単位時間当たりの滴下数が、予め定めた数量よりも多いあるいは少ない場合に報知する機構を有していることを特徴とする請求５記載の血液浄化装置。
8. 前記カウント手段により測定された単位時間当たりの滴下数が、予め定めた数量よりも多いあるいは少ない場合に、血液濾過器への血液導入流量を制御する機構を有していることを特徴とする請求項６記載の血液浄化装置。
9. 前記血液濾過器への血液導入流量を制御する機構とは、前記血液ポンプの流量制御手段であることを特徴とする請求項４または請求項８記載の血液浄化装置。
10. 前記カウント手段により測定された単位時間当たりの滴下数が、予め定めた数量を超えた場合に、前記濾過ラインの濾過液流量を制限する機構を有していることを特徴とする請求項６記載の血液浄化装置。
11. 前記濾過ライン上に逆止弁を備え、濾過液の流れを濾過液貯留容器の方向だけに制限したことを特徴とする請求項１記載の血液浄化装置。

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