JP2007222668A - Hemodialyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透析器の洗浄操作が簡便でかつ洗浄性が良好な血液透析装置に関するものである。特に、透析患者体内に入るプライミング液の清浄性に優れた血液透析装置に関する。 The present invention relates to a hemodialysis apparatus that is simple in washing operation of a dialyzer and good in washing performance. In particular, the present invention relates to a hemodialysis apparatus excellent in cleanliness of a priming solution entering a dialysis patient.
中空糸膜型血液透析器を用いた血液透析治療においては、治療開始前に必ず血液が流通する部分、すなわち、透析器中空糸膜内側と動脈血回路および静脈血回路(以下、この3者が接続された状態を血液回路と総称する)を洗浄し、かつ血液回路中の空気を追い出しながらプライミング液を充填・置換する、プライミングと呼ばれる操作が行なわれる。このプライミングは、血液が接触する回路内面に残存している異物を洗い流すことにより、異物の体内への混入を防止するとともに、異物との接触による血液溶解を防止するためである。また、同時に中空糸膜や血液回路内に存在した空気を全て追い出し、人体への空気混入を防止するためでもある。なお、このプライミング操作後に回路内に残留したプライミング液は人体血液に還流されるものであり、高度の清浄性を必要とされる。 In hemodialysis treatment using a hollow fiber membrane hemodialyzer, the part where blood circulates before the start of treatment, that is, the inside of the dialyzer hollow fiber membrane, the arterial blood circuit and the venous blood circuit (hereinafter these three members are connected) An operation called priming is performed in which the priming liquid is filled and replaced while flushing out air in the blood circuit. This priming is for washing out the foreign matters remaining on the inner surface of the circuit in contact with the blood, thereby preventing foreign matters from entering the body and preventing blood from being dissolved by contact with the foreign matters. At the same time, all the air present in the hollow fiber membrane and blood circuit is expelled to prevent air from entering the human body. Note that the priming liquid remaining in the circuit after the priming operation is returned to the human blood and requires a high degree of cleanliness.
このプライミング操作は、血液回路内面の洗浄とともに血液回路中の空気をプライミング液で完全に追い出すため、医療スタッフにとって多大の手間と時間を要する。なぜなら、微小な空気(気泡)でも存在すると、これが人体の血液に混入した時に血液の流れを阻止し、血液の流れを阻止(梗塞)する等の重大な医療事故をもたらす恐れがあるためである。
そのため医療スタッフは動脈血回路及び静脈血回路の先端の針を患者血管に挿入する前に、動脈血回路の針は輸液バッグに刺し、静脈血回路は開放して、輸液を血液回路に流しながら血液透析器を叩くあるいは振り回し、更には鉗子で血液回路を頻回に閉塞・開放し、その圧力ショックで気泡を静脈血回路から完全に追い出している。
This priming operation requires a great deal of labor and time for the medical staff because the air in the blood circuit is completely expelled by the priming liquid while the inner surface of the blood circuit is cleaned. This is because the presence of even minute air (bubbles) may cause a serious medical accident such as blocking blood flow (infarction) when mixed with human blood. .
Therefore, before inserting the needle at the tip of the arterial blood circuit and the venous blood circuit into the patient's blood vessel, the medical staff inserts the needle of the arterial blood circuit into the infusion bag, opens the venous blood circuit, and hemodialyzes while flowing the infusion into the blood circuit. The blood circuit is frequently closed and opened with forceps, and the air bubbles are completely expelled from the venous blood circuit by the pressure shock.
更に一般的には、動脈血回路及び静脈血回路はドライ(充填液がない)であっても、血液透析器内は充填液で充満されたウエットタイプが普及しているが、最近は中空糸膜内外ともに充填液がないドライタイプの血液透析器が提供されている。この場合は、中空糸膜内側に多量の空気が存在しているわけであるが、これが抜け難いために上記操作を一層難しいものにしている。 More generally, even if the arterial blood circuit and the venous blood circuit are dry (no filling liquid), a wet type filled with a filling liquid is widely used in hemodialyzers. There is provided a dry type hemodialyzer having no filling liquid inside and outside. In this case, a large amount of air is present inside the hollow fiber membrane, but the above operation is made more difficult because it is difficult to escape.
特に、血液透析は多数の患者を対象に一斉に治療が開始されるわけであり、その手技的な難しさのみならず、迅速さを要求され、かつ医療安全の確保と絡んで医療スタッフの負担は大変なものである。 In particular, hemodialysis is started for a large number of patients at the same time, requiring not only technical difficulties but also promptness, and the burden on medical staff in connection with ensuring medical safety. Is tough.
これを改善するものとして、透析液供給回路にエンドトキシンカットフィルターを設置し、当該フィルターを透過した透析液を中空糸膜の外側から内側へ逆濾過させ、プライミングを実施するようにして、当該操作を自動化した装置が提案されている(特許文献1)。 In order to improve this, an endotoxin cut filter is installed in the dialysate supply circuit, the dialysate that has permeated the filter is back-filtered from the outside to the inside of the hollow fiber membrane, and priming is performed, so that the operation is performed. An automated apparatus has been proposed (Patent Document 1).
しかし、かかる装置ではエンドトキシンカットフィルターと言う高価な装置を必要とするだけでなく、エンドトキシンカットフィルターの管理が十分でなかったり、あるいは中空糸膜リークが発生した場合は、このプライミング液が清浄であるとの保証はなく、清浄でないようなプライミング液が体内に混入するという重大な潜在的リスクを有している。
本発明は、十分な回路洗浄性と空気排除性を維持しながら、同時に血液透析開始時のプライミング液を確実に清浄な状態に保持した、自動プライミング装置を提供せんとするものである。 The present invention is intended to provide an automatic priming device that maintains a sufficient circuit cleaning property and air evacuation property and at the same time ensures that the priming solution at the start of hemodialysis is kept clean.
かかる目的を達成する本発明の血液透析装置は、以下の通りの構成を有するものである。 The hemodialysis apparatus of the present invention that achieves such an object has the following configuration.
すなわち、中空糸膜型血液透析器と、前記透析器の中空糸膜内側を流通させるようにして血液回路の流入側に接続された動脈血回路、及び流出側に接続された静脈血回路と、前記動脈血回路の途中に接続された輸液注入回路と、前記輸液注入回路と前記動脈血回路の接合点から前記透析器の間に設置された血液ポンプと、前記静脈血回路の途中から分岐された滞留液系外排出回路と、前記透析器内の中空糸膜外側を透析液が流通するようになした実質的に密閉循環回路を形成した透析液流通回路と、前記透析液流通回路途中に系外から新しい透析液を供給する透析液注入回路で構成されてなり、かつ、前記動脈血回路の上流端と前記静脈血回路の下流端を連結して血液循環回路が形成され、前記透析液注入回路を通して系外から透析液を前記透析液流通回路に注入して前記透析器の中空糸膜を介して透析液側から血液側に透析液を流入させ、該流入した透析液を前記血液ポンプで前記血液循環回路中を循環させながら、余剰の流入透析液を前記滞留液系外排出回路から溢流させ、予め定められた液量だけ前記血液循環回路を循環した後に透析液注入回路からの透析液の流入を停止し、代わりに前記輸液注入回路から輸液を注入して前記血液循環回路内の滞留透析液を前記滞留液系外排出回路から排出して、血液循環回路内の透析液を前記輸液注入回路から注入される輸液に置き換えるように構成されてなることを特徴とする血液透析装置であり、さらに好ましくは、当該透析装置が前記静脈血回路の途中に設けられた静脈血クランプを有するものである。 That is, a hollow fiber membrane hemodialyzer, an arterial blood circuit connected to the inflow side of the blood circuit so as to circulate inside the hollow fiber membrane of the dialyzer, and a venous blood circuit connected to the outflow side, An infusion infusion circuit connected in the middle of the arterial blood circuit, a blood pump installed between the dialyser from the junction of the infusion infusion circuit and the arterial blood circuit, and a staying fluid branched from the middle of the venous blood circuit An outside drain circuit, a dialysate circulation circuit in which a dialysate substantially circulates outside the hollow fiber membrane in the dialyzer, and a dialysate circulation circuit formed from outside the system in the middle of the dialysate circulation circuit A dialysate injection circuit for supplying a new dialysate, and a blood circulation circuit is formed by connecting the upstream end of the arterial blood circuit and the downstream end of the venous blood circuit; Dialysate from outside The dialysis fluid is poured into the blood flow side from the dialysis fluid side through the hollow fiber membrane of the dialyzer and injected into the analysis fluid circulation circuit, and the dialysis fluid is circulated in the blood circulation circuit with the blood pump. , The excess inflow dialysate overflows from the staying fluid system drain circuit, and after circulating through the blood circulation circuit by a predetermined amount, stops the inflow of dialysate from the dialysate injection circuit, instead The infusion fluid is injected from the infusion fluid injection circuit, the retained dialysate in the blood circulation circuit is discharged from the retention fluid outside drain circuit, and the dialysate in the blood circulation circuit is injected into the infusion fluid injected from the infusion fluid injection circuit. It is a hemodialysis apparatus configured to be replaced, and more preferably, the dialysis apparatus has a venous blood clamp provided in the middle of the venous blood circuit .
かかる本発明の血液透析装置によれば、大量の透析液を血液透析器内の中空糸膜の外側から内側に流入させるため、血液回路内面の十分な洗浄効果が得られ、また、回路内の流速アップにより、空気の排除性も良好である。 According to the hemodialysis apparatus of the present invention, a large amount of dialysate is allowed to flow from the outside to the inside of the hollow fiber membrane in the hemodialyzer, so that a sufficient cleaning effect on the inner surface of the blood circuit can be obtained. Air evacuation is also good due to the increased flow rate.
更に、回路洗浄と空気排除終了後に、清浄な輸液(一般的には、生理食塩水である)で置換されるため、従来方法に見られた清浄度の保証のない高価なエンドトキシンカットフィルターを出た透析液が体内に混入することはないものである。 Furthermore, after circuit cleaning and air exclusion, it is replaced with a clean infusion solution (generally, saline), so that an expensive endotoxin cut filter with no guarantee of cleanliness as found in conventional methods is produced. The dialysate is not mixed into the body.
本発明によれば、血液回路の洗浄、回路内の空気排出が短時間で確実に、かつ人手を要することなく自動で実施できるとともに、透析治療に先立って生理食塩水に置換することにより、体内に導入される回路滞留液の清浄度を維持することができるものである。 According to the present invention, washing of the blood circuit and air discharge in the circuit can be performed automatically in a short time and without human intervention, and by replacing with physiological saline prior to dialysis treatment, It is possible to maintain the cleanliness of the circuit staying liquid introduced into the circuit.
以下、図面等に基づいて、さらに詳しく本発明の血液透析装置について説明をする。 Hereinafter, the hemodialysis apparatus of the present invention will be described in more detail based on the drawings and the like.
図1は、本発明に係る血液透析装置の全体構成概略図である。 FIG. 1 is an overall schematic diagram of a hemodialysis apparatus according to the present invention.
図2から図5は、本発明に係る血液透析装置の動作ステップを説明するモデル図である。 2 to 5 are model diagrams for explaining the operation steps of the hemodialysis apparatus according to the present invention.
図6は、本発明に係る血液透析装置の他の実施態様例を説明する全体構成概略図である。 FIG. 6 is an overall schematic diagram illustrating another embodiment of the hemodialysis apparatus according to the present invention.
図1において、中空糸膜型血液透析器1内には約1万本の中空糸膜が収納されている。該中空糸膜を介して中空糸の内側には血液が、外側には透析液が流れる。透析中には、動脈血回路2はコネクタAの先端(動脈血回路上流端)に取り付けられる動脈針(図示せず)により患者上腕動脈に穿針され、動脈血回路2を経て透析器1に導入される。
In FIG. 1, about 10,000 hollow fiber membranes are accommodated in a hollow
透析器1内で中空糸膜を介して透析液により浄化処理された血液は、静脈血回路3、コネクタBの先端(静脈血回路下流端)に取り付けられる静脈針(図示せず)を経て、患者上腕静脈に還流される。
The blood purified by dialysate through the hollow fiber membrane in the
輸液注入回路4は、輸液バッグ11内の輸液(一般的には生理食塩水)が、輸液切れ検知器12、輸液クランプ13を経て、回路2の血液ポンプ14の入側C点に注入される。15および16は各々動脈血回路、静脈血回路に設けられたドリップチャンバであり、ここで、気泡を一時的に捕捉するとともに、PS(Pressure Switch:圧力スイッチ)によりその内圧を監視する。
In the infusion
静脈血回路中の静脈血回路ドリップチャンバ16の上部には、滞留液系外排出回路5が設けられており、その途中に排出液クランプ17が設置されている。更に、ドリップチャンバ16出の静脈血回路3中には気泡検知器18、静脈血クランプ19が設けられ、万一のときの空気の患者への混入を監視、阻止している。
In the upper part of the venous blood
透析液流通回路6は、透析器1の透析液入口、出口と接続され、例えば、特許公報1363767号に記載された等量化チャンバ20および送液ポンプ21で、実質的な密閉循環回路を形成している。チャンバ20内には、可撓性隔膜22が収納され、チャンバ20から透析器1に送液された新鮮透析液と全く等量の使用済透析液がチャンバ20の反対側に還流する。実際には、このチャンバ20は2基設けられ、交互に切替えて連続運転される。透析液流通回路6の透析器1入側には密閉循環回路外からの新鮮な透析液注入回路7が接続され、回路途中には遮断弁23および圧力調節弁24が設置されている。
The
次に、図2以降で動作を説明する。 Next, the operation will be described with reference to FIG.
図2は、プライミング操作に関するステップ1である。まず、コネクタA、Bを連結した後に、血液ポンプ14を停止したままでクランプ13、17、19を開放する。すると、輸液バッグ11内の生理食塩水が自然落下により回路4に充填される。ほぼ回路4が充填された時点でステップ1は終える。
FIG. 2 is
図3のステップ2においては、クランプ13は閉止され、生理食塩水の供給は停止される。それに代わって血液ポンプ14が稼動する。
In
更に透析液ポンプ21が稼動し、回路6内を透析液が流れる。同時に遮断弁23が開放され、圧力調節弁24を経て設定された圧力の透析液が回路7より注入される。回路6は上述したごとく実質的に密閉循環回路であるため、回路7より注入された透析液は、透析器1内の中空糸膜を経て血液側に移行する。血液ポンプ14が駆動しているので、矢印の方向に透析液は透析器1、回路3、2を図の方向に流通しながら、全血液回路に透析液を満たす。回路5からは、最初は回路3、2内の空気が押し出されて排出されるが、ほぼ全量排出された後は、引続き回路7から供給される透析液分が余剰の透析液として排出されることになるものである。
Furthermore, the
十分に血液回路内の空気が排出された後に図4のステップ3に移行するが、遮断弁23は閉止され回路7からの透析液の供給は停止される。従って、中空糸膜を介した血液回路への透析液の流れもなくなる。クランプ19は閉止される。代わって、改めてクランプ13が開放され、生理食塩水が血液ポンプ14により回路4より引出され、血液循環回路中にあった滞留透析液は、矢印のように動脈血回路2の下流側、透析器1、静脈血回路3の上流側を経て、回路5より排出される。
After the air in the blood circuit is sufficiently exhausted, the process proceeds to
上述した回路が生理食塩水で置換された時点で、図5のステップ4に移行する。このとき、血液ポンプ14は停止し、代わってクランプ19が開放される。そのため矢印のように血液回路2の上流側、コネクタA、B、血液回路3の下流側、回路5へ生理食塩水が流れ、プライミングに使われた透析液と置換される。
When the circuit described above is replaced with physiological saline, the process proceeds to step 4 in FIG. At this time, the
このステップ3、4により、全血液回路内の滞留透析液が全量生理食塩水に置換されたことになり、次には、例えばクランプ13、17、19を閉止し、透析工程への待機に入るものである。
By these
なお、血液ポンプにより循環される透析液量は予め設定されるが、これは血液透析液の易洗浄性や、透析液側から血液側に流入させる透析液流量によるものである。通常、流入される透析液量は1L程度であるが、洗浄性が悪い透析器においては更に大量の透析液を流入させてて洗浄性の向上を図る。この循環透析液量は、血液ポンプ14の総吐出量を監視してもよいし、また血液ポンプ流量を例えば300ml/分に設定すれば、動作時間で規定することもできる。 更に遮断弁23及び圧力調節弁24に代えて定量ポンプを用い、その動作時間を規制すれば、系外から透析液流通回路6に注入される透析液量を正確に規定できる。
The amount of dialysate circulated by the blood pump is set in advance, which depends on the ease of washing of the dialysate and the flow rate of the dialysate flowing from the dialysate side to the blood side. Usually, the amount of dialysate to be introduced is about 1 L, but in a dialyzer with poor cleaning performance, a larger amount of dialysate is introduced to improve the cleaning performance. The amount of the circulating dialysate may be monitored by the total discharge amount of the
また、置換する生理食塩水量は、透析器1と動脈血回路2および静脈血回路3の合計内容積量が目安となり、それより著しく少ないのは本発明の所期の目的からして好ましくなく、また、ピストンフロー的な液置換が可能であるため、必要以上に生理食塩水を使用することもない。
In addition, the amount of physiological saline to be replaced is based on the total internal volume of the
以下に、本発明の他の実施形態を説明する。 Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.
すなわち、他の態様として、図3のステップ2の後に、図4のステップ3に移行せず、遮断弁23を閉止した状態で、血液循環回路に透析液を循環させることも可能である。
That is, as another aspect, it is possible to circulate dialysate in the blood circulation circuit after
このとき、静脈血回路3中のクランプ19を1〜5秒の間隔で遮断、開放を30回以上繰り返すことが有効である。この繰り返し回数は、血液循環回路中に存在した気泡が、回路内を一巡するに必要な時間から決定される。例えば、クランプ19の開閉時間をT、開閉回数をF、全血液循環回路(透析器1を含む)の容量がV、血液ポンプ14の送液量をQ、開閉とした場合、Fは下記が目安となる。
F=V÷(T×Q)
このクランプ19の開閉で発生する圧力振動により、回路内の空気の排除性は格段に向上できる。
At this time, it is effective to shut off and open the
F = V ÷ (T × Q)
Due to the pressure vibration generated when the
この気泡検知器18とクランプ19の組み合わせは、通常の透析において、患者への空気混入を防止するために標準的に取り付けられているものであり、当該空気排出促進のための特別な装置は必要でない。更に、この組み合わせはドリップチャンバ16の後に設置されているため、開閉による圧力ショックが緩和され、透析器1内の中空糸膜の破損リークに繋がるようなことはない。
The combination of the
さらに、図6に示す如く、回路4と回路2の結合点Cを、動脈針に接続されるコネクタAの直後にすると一層本発明の効果は向上する。なぜならば、透析終了に伴い、回路2、3及び透析器1内の残存血液は患者に返血されねばならない。このとき、空気混入を避けるため、輸液バッグ11からの生理食塩水による押し出しが指導されているが、結合点Cが動脈針のすぐ後にあれば、動脈針点Aから結合点C間の滞留血液の回収は無視できる。
Further, as shown in FIG. 6, the effect of the present invention is further improved if the connection point C between the
この量は、例えばA〜C間の距離が5cmであれば、わずか1mlにもならないためである。従来は、このC点が動脈針から遠く離れていたため、この動脈血を正常時の流れとは逆に動脈側に返血する必要があった。しかし、動脈回路では血栓が発生しやすいため、この血栓が患者動脈に返血されて医療事故を引起す可能性も指摘されていた。 This is because, for example, if the distance between A and C is 5 cm, it will not be as small as 1 ml. Conventionally, since the point C is far from the arterial needle, it has been necessary to return the arterial blood to the artery side, contrary to the normal flow. However, since thrombus is likely to occur in the arterial circuit, it has been pointed out that this thrombus may be returned to the patient's artery and cause a medical accident.
本実施例では、この廃棄されるA〜C間の血液は、血液分析のための採血に使用される量より少なく、問題となるレベルではない。また、このとき、図6のように結合点Cの上流にある動脈血回路2および輸液注入回路4には、回路(一般的には可撓性のある塩ビチューブ)を押し潰して閉塞できる動脈血回路クレンメ101、輸液回路クレンメ102が必要である。
In this embodiment, the discarded blood between A and C is less than the amount used for blood collection for blood analysis, and is not a problem level. At this time, as shown in FIG. 6, the
透析中は101が開、102が閉となり、動脈血の輸液回路4への侵入を阻止し、返血時には101が閉、102が開となり、動脈血の回路2への流出を阻止する。特にクレンメ102は結合点Cにできるだけ近いことが望ましい。
During dialysis, 101 is open and 102 is closed, preventing entry of arterial blood into the
なお、この場合、上腕に留置された動脈針の直後から2本の回路(輸液バッグ11へ至る輸液注入回路4と透析器1に至る動脈血回路2)が並走することとなり、患者にとっては煩わしいのみならず、回路が何かに引っかかって針が抜けるなどのトラブルを起こす懸念がある。
In this case, two circuits (an
これに対して、結合点Cは、コネクタ103の如くY(あるいはy)型とし、結束バンド104により、患者ベッドから十分に離れるまでは実質的に2本の回路を一体化することが望ましい。
On the other hand, it is desirable that the connection point C is Y (or y) type like the
また、結束バンド104は、図示したような蛇状の一本ものではなく、独立したリング状のものを数箇所に取り付けて結束してもよい。
Further, the binding
1:透析器
2:動脈血回路
3:静脈血回路
4:輸液注入回路
5:滞留液系外排出回路
6:透析液流通回路
7:透析液注入回路
11:輸液バッグ
12:輸液切れ検知器
13:輸液クランプ
14:血液ポンプ
15:動脈血回路ドリップチャンバ
16:静脈血回路ドリップチャンバ
17:排出液クランプ
18:気泡検知器
19:静脈血クランプ
20:等量化チャンバ
21:送液ポンプ
22:可撓性隔膜
23:遮断弁
24:圧力調節弁
101:動脈血クレンメ
102:輸液クレンメ
103:コネクタ
104:結束バンド
1: dialyzer 2: arterial blood circuit 3: venous blood circuit 4: infusion infusion circuit 5: retention fluid out-drain circuit 6: dialysate circulation circuit 7: dialysate infusion circuit 11: infusion bag 12: infusion outage detector 13: Infusion clamp 14: Blood pump 15: Arterial blood circuit drip chamber 16: Venous blood circuit drip chamber 17: Drainage clamp 18: Bubble detector 19: Venous blood clamp 20: Equalization chamber 21: Infusion pump 22: Flexible diaphragm 23: Shut-off valve 24: Pressure control valve 101: Arterial blood clamp 102: Infusion clamp 103: Connector 104: Cable tie
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