JP2008167935A - 腹膜透析装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】腹膜透析装置と腹腔との位置関係によらず、正確に注入した腹膜透析液の量を測定可能な腹膜透析装置を提供する。
【解決手段】本発明は、腹膜透析液を腹腔に注入するためのカセットが装着される腹膜透析装置であって、前記カセットに配置され、内部に含まれる腹膜透析液をヒータによって加温するための加温チューブと、前記加温チューブに腹膜透析液を送液して、前記加温チューブにおいて加温された前記腹膜透析液を、前記カセットに接続されたチューブを通じて腹腔に注入するポンプと、前記腹膜透析液の送液が終了した後に、前記加温チューブ内から流れ出た腹膜透析液の量に基づいて、注入された腹膜透析液の量を測定する流量測定部とを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、腹膜透析の際に注入した腹膜透析液の量を測定する腹膜透析装置に関する。

腹膜透析装置は、腹膜透析液を腹腔に注入する際に、当該腹膜透析液を加温する。これは、注入する腹膜透析液の温度が低すぎることによって、患者に対して思わぬ副作用を引き起こしてしまうことを防止するために行われる。このため、腹膜透析装置は、流れている腹膜膜透析液が加温される加温流路を有している。加温流路は、腹膜透析液を加温するためのヒータを有しており、適度な温度に加温するため、一定の長さを有する必要がある。

特許文献１は、ダイアフラム、加温部が一体的に形成された使い捨てカセットを用い、流路切替え動作が静かで、加温能力が高い、小型の腹膜透析装置を示している。また、特許文献１に記載の腹膜透析装置では、加温部分がポリエチレン等のソフトな材質で形成されている。
特開２００３−０００７０４号公報

腹膜透析において、注入した腹膜透析液の量を正確に測定することは、治療効果を向上させるために重要なことである。しかしながら、上述した従来技術では、加温流路がソフトな材質で構成されているため、腹膜透析を行った際に、腹膜透析装置に対する腹腔の位置によって加温流路内から流れ出す腹膜透析液の量が異なる。加温流路内に腹膜透析液の送液が継続されている場合、加温流路内の腹膜透析液は、新たな腹膜透析液によって押し出されるように流れ出る。しかしながら、送液が終了した時点で、加温流路内に残留している腹膜透析液は、腹腔に腹膜透析液が注入された量だけ、加温流路が変形（収縮）することで流れ出すこととなる。この現象は、加温流路が密閉された状態であり、かつ、ソフトな材質で構成されているため発生する。したがって、腹膜透析装置より腹腔の方が下に位置するほど、重力の関係に基づいて、加温流路内から流れ出す腹膜透析液の量が異なる。このため、腹膜透析装置が送液する腹膜透析液の量と、実際に腹腔に注入される腹膜透析液の量とが一致せず、透析量の正確な測定が困難である。

本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、腹膜透析装置と腹腔との位置関係によらず、正確に注入した腹膜透析液の量を測定可能な腹膜透析装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための一の形態に対応する本発明は、腹膜透析液を腹腔に注入するためのカセットが装着される腹膜透析装置であって、前記カセットに配置され、内部に含まれる腹膜透析液をヒータによって加温するための加温チューブと、前記加温チューブに腹膜透析液を送液して、前記加温チューブにおいて加温された前記腹膜透析液を、前記カセットに接続されたチューブを通じて腹腔に注入するポンプと、前記腹膜透析液の送液が終了した後に前記加温チューブ内から流れ出た腹膜透析液の量に基づいて、注入された腹膜透析液の量を測定する流量測定部とを含むことを特徴とする。

本発明は、腹膜透析装置と腹腔との位置関係によらず、正確に注入した腹膜透析液の量を測定可能な腹膜透析装置を提供できる。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に記載された発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

本発明の腹膜透析装置は、腹膜透析装置と患者の腹腔との位置関係に影響を受けず、腹腔に注入される腹膜透析液（以下、透析液と称す。）の量を正確に測定する。具体的に、本腹膜透析装置は、透析液の送液が終了した後に加温チューブ内から流れ出た透析液の量を測定する。これにより、本腹膜透析装置は、腹膜透析の際に送液した透析液の量と、腹膜透析を行った後に加温チューブ内から流れ出た透析液の量に基づいて、実際に腹腔に注入された透析液の量を測定する。

以下では、図１乃至図１０を参照して、具体的な実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る腹膜透析装置の一例を示す図である。ここでは、本発明に関する部分についてのみ説明を記載する。

腹膜透析装置１００には、腹膜透析液を腹腔に注入するためのカセット１０１が装着される。また、腹膜透析装置１００は、カセット装着部１０６、操作部１０７ａ、１０７ｂ及び表示部１０８を含む。カセット１０１は、ポンプであるダイアフラムポンプ１０２、加温チューブ１０３、切替部１０４及び接続チューブ１０５を含む。接続チューブ１０５についての詳細は、図２を用いて後述する。

カセット装着部１０６には、図１に示す矢印１１０のように、カセット１０１が装着される。操作部１０７ａ、１０７ｂは、例えば、ユーザ（患者）が腹膜透析を開始する際の開始指示や、腹膜透析を終了する際の終了指示を入力するために使用される。表示部１０８は、ユーザ（患者）に情報を報知するものであり、例えば、腹膜透析装置１００の動作状態を報知する。ここで、動作状態とは、例えば、腹腔に透析液を注入する注入処理や腹腔から透析液を排液する排液処理の実施中、終了などの状態を示す。

ダイアフラムポンプ１０２は、ポンプとして機能し、伸縮膨張することにより透析液を送液する。ダイアフラムポンプ１０２は、フランジ部材により密閉状態で収容され、空気圧で加圧又は減圧される。これにより、ダイアフラムポンプ１０２は、透析液を送液するために、加圧すると収縮し、減圧すると膨張するように構成されている。加圧及び減圧を行う構成については、図３を用いて後述する。

カセット１０１の加温部分には、注液処理用の加温チューブ１０３及び排液処理用のチューブを含み、注液処理用の加温チューブ１０３内を流れる透析液を加温する。そのため、加温部分には、不図示のヒータと伝熱部材（例えば、アルミ部材）とをさらに有する。また、ヒータは、注液処理用のチューブを挟み込むように上面ヒータ及び下面ヒータを含むことで、効率的に透析液を加温することができる。加温チューブ１０３内には、例えば、最大で４０ｍｌ程度の透析液が収容される。

切替部１０４は、カセット１０１に張り巡らされたチューブにおいて、透析液の流路を切替える。主に、切替部１０４は、注液処理用又は排液処理用の流路に切替える。注液処理用の流路とは、例えば、後述する透析液バッグに収容されている透析液を注入する場合、透析液バッグ、ダイアフラムポンプ１０２、加温チューブ１０３、カセット１０１に接続された透析カテーテルの順で通じる流路となる。一方、排液処理用の流路とは、上記透析カテーテル、加温部分の排液処理用のチューブ、ダイアフラムポンプ１０２、後述する排液処理タンクの順で通じる流路となる。

さらに、本実施形態によれば、切替部１０４は、加温チューブ１０３からチューブに腹膜透析液が流れ出る流出口を開口又は遮断する。具体的に、切替部１０４は、腹膜透析を行う場合に当該流出口を開口し、腹膜透析が終了した後に当該流出口を遮断する。この遮断は、加温チューブ１０３内に透析液を充填させるために行われる。本実施形態に係る腹膜透析装置１００は、腹膜透析が終了した後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量を測定して、実際に腹腔に注入された透析液の量を測定する。このように、流路を開口又は遮断する切替部１０４は、例えば、クランプによって形成されてもよい。しかしながら、本発明による切替部１０４は、流路を開口又は遮断するクランプ以外の構成であってもよい。

上述したダイアフラムポンプ１０２、加温チューブ１０３、及びカセット１０１に張り巡らされたチューブの構成材料としては、それぞれ、軟質の樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリ−（４−メチルペンテンー１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の各種熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。

図２は、本実施形態に係る腹膜透析装置に装着されるカセットを示す図である。ここでは、図１で説明した構成に加えて、接続チューブ１０５に接続される要素について説明する。したがって、図１と同一の要素については、同一の番号を付し、説明を省略する。

カセット１０１には、接続チューブ１０５によって、透析カテーテル２０１、透析液バッグ２０３ａ、２０３ｂ及び排液処理タンク２０２が接続される。透析カテーテル２０１は、カセット１０１に接続された一方の端部と、腹腔２０４に接続されるように構成された他方の端部とを有するチューブである。カセット１０１は、この透析カテーテル２０１を介して、腹腔２０４に透析液を注入する注液処理及び腹腔２０４から透析液を排出する排液処理を行う。透析液バッグ２０３ａ、２０３ｂは、患者の腹腔２０４内に注入される透析液を収容する。排液処理タンク２０２は、患者の腹腔２０４内から排出される透析液を収容する。

次に、図３を参照して、ダイアフラムポンプ１０２に加圧及び減圧する構成について説明する。図３は、本実施形態に係るダイアフラムポンプをポンピング作動させるエア回路の一例を示す図である。

エア回路（エア加減圧回路）３００は、腹膜透析装置１００に配置され、カセット１０１を腹膜透析装置１００に装着したときに、エア回路３００の一端がダイアフラムポンプ１０２のポンプ室３１４に連通するように構成されている。このポンプ室３１４には液漏れ検出機能を有するセンサブロック３０３と大気開放用バルブ３０４を中継して、切替弁３０５で切替えられる一対の分岐エア回路３０６、３０７が分岐接続されている。分岐エア回路３０６の他端部には、圧力センサ３０８を接続した空気圧発生装置３０１が接続されており、他方の分岐エア回路３０７には、圧力センサ３０９を接続した真空圧発生装置（減圧装置）３０２が接続されている。分岐エア回路３０６、３０７の開放端には、真空ポンプ３１３の吸気側と排気側とサイレンサ３１２に切替えるバルブ３１０、３１１が接続されている。

以上の構成により、切替弁３０５は、エア回路３００と一方の分岐エア回路３０６とが連通した加圧状態と、エア回路３００と他方の分岐エア回路３０７とが連通した減圧状態との間で切替を行う。これにより、腹膜透析装置１００は、ポンプ室３１４内部を加圧状態又は減圧状態に変化させることでダイアフラムポンプ１０２による送液を行う。例えば、注液処理を行う場合、エア回路３００は、透析液バッグ２０３ａとダイアフラムポンプ１０２とが切替部１０４によって連通された状態で、減圧を行う。これにより、ダイアフラムポンプ１０２には、透析液バッグ２０３ａから透析液が流れ込む。次に、エア回路３００は、ダイアフラムポンプ１０２と加温チューブ１０３とが切替部１０４によって連通された状態で、加圧する。これにより、ダイアフラムポンプ１０２内に蓄積された透析液が流れ出し、送液が行われる。

次に、図４を参照して、腹膜透析装置１００の機能ブロックについて説明する。図４は、本実施形態に係る腹膜透析装置における機能ブロックの一例を示す図である。ここでは、腹膜透析装置１００の主要な機能ブロックについてのみ説明を記載する。即ち、本発明の腹膜透析装置１００は、以下で説明する機能ブロックに限定されず、他の機能ブロックを含んでもよい。

腹膜透析装置１００は、ＣＰＵ４０１、操作部１０７ａ、１０７ｂ、電源回路４０３、流量制御部４０４、記憶部４０５、流量測定部４０６、切替制御部４０８、ヒータ制御部４０９及びポンピング作動部４１０を含む。ＣＰＵ４０１は、以下で説明する各機能ブロックを統括的に制御する。

操作部１０７ａ、１０７ｂは、図１に示すように、腹膜透析装置１００の外面に配置され、操作者からの入力を受け付けて、ＣＰＵ４０１に通知する。例えば、操作部１０７ａ、１０７ｂは、腹膜透析を開始する際に、操作者によって治療の開始を指示するために使用される。電源回路４０３は、ＣＰＵ４０１へ電力を供給する。流量制御部４０４は、予め定められた量の透析液をダイアフラムポンプ１０２によって送液させるように制御する。記憶部４０５は、腹膜透析を行うために必要となる各パラメータ、例えば、注入する透析液の温度を予め記憶している。切替制御部４０８は、切替部１０４を制御することにより、透析液の流路を制御する。ヒータ制御部４０９は、加温チューブ１０３に含まれる上面ヒータ４１１ａ、下面ヒータ４１１ｂを制御する。ポンピング作動部４１０は、エア回路３００によって加圧又は減圧させることにより、ダイアフラムポンプ１０２を制御して、透析液を送液させる。したがって、流量制御部４０４は、腹膜透析の際に送液する透析液の量に応じて、ポンピング作動部４１０にダイアフラムポンプ１０２の制御を指示することとなる。

本実施形態によれば、流量測定部４０６は、透析液を送液した後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量に基づいて、実際に腹腔に注入された透析液の量を測定する。このため、流量測定部４０６は、第１及び第２の測定部として機能する測定部４０７を含む。測定部４０７は、透析液の腹腔への注入開始から注入終了までに、ダイアフラムポンプ１０２から送液された透析液の量を測定する。さらに、測定部４０７は、透析液の送液が終了した後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量を測定する。したがって、流量測定部４０６は、測定部４０７の測定結果から、即ち、送液された新たな透析液の量及び送液後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量に基づいて、実際に注入された透析液の量を測定する。

また、ＣＰＵ４０１には、カセット１０１に配置された温度センサ４１２及び気泡センサ４１３からの信号が入力される。温度センサ４１２は、例えば、上面ヒータ４１１ａ、下面ヒータ４１１ｂ及び透析カテーテル２０１へ透析液が送液される出口付近に配置される。ここで、透析液の出口付近に設けられる温度センサ４１２は、応答速度が極めて速いサーモパイル型赤外線センサ（非接触型の温度センサ）を用いることが望ましい。これにより、上面ヒータ４１１ａ、下面ヒータ４１１ｂの温度を高精度に制御することができる。気泡センサ４１３は、切替部１０４における透析液の入り口側及び出口側に配置され、透析液中の気泡を検知する。

次に、図５及び図６を用いて注液処理時における腹膜透析装置１００と腹腔２０４との位置関係による実際に注入される透析液の量の違いについて説明する。図５は、腹膜透析装置が腹腔よりも低い位置に配置された一例を示す図である。図６は、腹膜透析装置が腹腔よりも高い位置に配置された一例を示す図である。

図５では、腹膜透析装置１００が腹腔２０４から長さＬ１だけ低い位置に配置されている様子を示している。このように、腹膜透析装置１００が腹腔２０４より低い位置に配置された状態で腹膜透析を行うと、腹膜透析装置１００の位置が腹腔２０４の位置と同じ場合或いは高い場合と比較して、実際に腹腔２０４に注入される透析液の量は少なくなる。これは、図５に示すように、送液後に加温チューブ１０３内から流れ出る透析液の量が少なくなるため、当該加温チューブ１０３内に残留する透析液の量が多くなるということを意味する。

加温チューブ１０３内に透析液の送液が継続されている場合、加温チューブ１０３内の透析液は、新たな透析液によって押し出されるように流れ出る。しかしながら、送液が終了した時点で、加温チューブ１０３内に残留している透析液は、腹腔２０４に透析液が注入された量だけ、加温チューブ１０３が変形（収縮）することで流れ出すこととなる。この現象は、加温チューブ１０３及び透析カテーテル２０１が密閉された状態であり、かつ、ソフトな材質で構成されているため発生する。したがって、腹膜透析装置１００より腹腔２０４の方が下に位置するほど、重力の関係に基づいて、加温チューブ１０３内から流れ出す透析液の量が異なる。

一方、図６では、腹膜透析装置１００が腹腔２０４から長さＬ２だけ高い位置に配置されている様子を示している。このように、腹膜透析装置１００が腹腔２０４より高い位置に配置された状態で腹膜透析を行うと、送液された透析液は、腹腔２０４の位置が下方に位置するため、加温チューブ１０３内から容易に流れ出ることとなる。したがって、腹膜透析装置１００が腹腔２０４より高い位置に配置される場合は、送液した量と、腹腔２０４に注入された量とがほぼ一致することとなる。よって、図６に示すように、腹膜透析装置１００が腹腔２０４より高い位置に配置される場合は、腹膜透析が終了した後に、加温チューブ１０３内から透析液が流れ出しやすいため、当該加温チューブ１０３内に透析液が残留しづらい。

このように、腹膜透析装置１００と、腹腔２０４との位置関係によって、同じ量の透析液が送液された場合であっても、実際に腹腔２０４に注入される透析液の量は異なる。しかしながら、治療を安全に行うため、或いは、治療効果を維持するためには、１回の腹膜透析によって実際に腹腔２０４に注入された透析液の量を正確に測定する必要がある。加温チューブ１０３内には、例えば、最大で４０ｍｌの透析液が収容される。したがって、実際に注入された透析液の量を正確に測定するためには、送液後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量を測定する必要がある。本実施形態による、流量測定部４０６は、腹膜透析を行った後に、加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量を測定することによって、実際に腹腔２０４に注入された透析液の量を正確に測定する。

次に、図７及び図８を用いて、腹膜透析が終了した後に、実際に腹腔２０４に注入された透析液の量を測定する方法について説明する。ここでは、図６と同様に腹膜透析装置１００が腹腔２０４よりも高い位置に配置された場合を一例として、送液後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量を測定する方法について説明する。しかしながら、本実施形態に係る腹膜透析装置１００は、当該腹膜透析装置１００と腹腔２０４との位置関係に左右されず、どのような位置関係であっても以下で説明する方法を用いて、送液後に流れ出た透析液の量を測定することができる。図７は、腹膜透析が行われている様子を示す図である。

腹膜透析装置１００は、透析液の注液処理を行っている間、ダイアフラムポンプ１０２のポンピング動作に応じて、送液した透析液の量を測定する。これは、ボイル・シャルルの法則に従って導出される。詳細については、図９を用いて後述する。ここで、１回の注液処理で送液された透析液の量をＶｔとする。また、本実施形態に係る腹膜透析装置１００は、加温チューブ１０３内に透析液が充填された状態から注液処理を開始している。したがって、実際に注入されるはずの透析液の量は、加温チューブ１０３内における容量を量Ｖｔに加算した値となる。しかしながら、実際には、全ての透析液が注入されず、一部の透析液は、加温チューブ１０３内に残留することとなる。

図８は、腹膜透析が行われた後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量を測定する様子を示す図である。矢印８０１に示すように、腹膜透析装置１００は、まず、切替部１０４によって、加温チューブ１０３から透析カテーテル２０１に透析液が流れ出る流出口を遮断する。次に、図８に示すように、腹膜透析装置１００は、加温チューブ１０３内を透析液で充填させるために、ポンピング作動部４１０によって透析液を送液させる。ここで、測定部４０７は、加温チューブ１０３内を充填させるために送液された透析液の量を測定する。なお、測定された量をΔＶとする。この測定された量ΔＶは、注液処理が行われる前に、予め加温チューブ１０３内に充填されていた透析液の量から、送液処理後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量と等しくなる。したがって、本実施形態によれば、実際に腹腔２０４に注入された透析液の量は、Ｖｔ＋ΔＶで導出されることとなる。

次に、図９を参照して、ダイアフラムポンプ１０２から送液された透析液の量を測定する方法について説明する。図９は、本実施形態に係るダイアフラムポンプ及びポンプ室の断面図を示す図である。図９は、説明を容易にするため、ダイアフラムポンプ１０２及びポンプ室３１４を概念的に図示している。

カセット１０１を腹膜透析装置１００に装着すると、図３で示したように、ポンプ室３１４に対して、エア回路３００が空気圧による加圧及び減圧を行うように構成されている。また、ダイアフラムポンプ１０２には、透析液９０３を供給又は送液するためのチューブ９０１が接続されている。チューブ９０１内では、矢印９０４に示すように、供給する場合と送液する場合とで透析液９０３の流れが変わる。

図９（ａ）は、ダイアフラムポンプ１０２内に透析液９０３が充填された様子を示す。透析液９０３の充填は、ダイアフラムポンプ１０２と透析液バッグ２０３ａとが連通した状態で、エア回路３００が減圧することで行われる。ダイアフラムポンプ１０２は、ソフトな材質で形成された膜９０２を含む。したがって、ダイアフラムポンプ１０２内に透析液９０３が充填されると、図９（ａ）に示すように、膜９０２が膨張するため、ダイアフラムポンプ１０２内の体積は増大し、ポンプ室３１４内の体積はＶ１となる。透析液９０３が充填されると、ダイアフラムポンプ１０２と加温チューブ１０３とが連通した状態で、エア回路３００は、圧力（空気圧）Ｐ１を加えることにより、加温チューブ１０３内に透析液９０３を送液する。ここで、圧力Ｐ１が加えられると、点線９０６で示すように、ポンプ室３１４は、密閉された状態となる。

図９（ｂ）は、ダイアフラムポンプ１０２内に充填された透析液９０３を送液した後の様子を示す。圧力Ｐ１が加えられると、膜９０２は、透析液９０３が充填されたダイアフラムポンプ１０２内の方に押されて、透析液９０３を矢印９０５の方向へ送り出す。また、膜９０２の位置が移動することによって、図９（ｂ）に示すように、ポンプ室３１４内の体積がＶ２となる。

ここで、Ｖ１＜Ｖ２という条件式が成り立つ。また、ボイル・シャルルの法則では、ＰＶ／Ｔは常に一定となる。さらに、腹膜透析を行う際のダイアフラムポンプ１０２付近の温度は、ほぼ一定となる。したがって、絶対温度Ｔが一定であるとすると、ＰＶが一定（ボイルの法則）となる。即ち、ポンプ室３１４内の体積がＶ１からＶ２に増大すると、圧力Ｐ１は、圧力Ｐ２に低下することとなる。

この原理を利用して、測定部４０７は、送液した透析液の量を測定する。具体的に手順を説明すると、測定部４０７は、送液が実施されている間、加圧した圧力を圧力センサ３０８、３０９を用いて測定している。上述したように、圧力Ｐ１は、ダイアフラムポンプ１０２内に透析液９０３が充填されている状態で、加圧した時点の圧力となる。また、圧力Ｐ２は、ダイアフラムポンプ１０２内の透析液９０３が全て流れ出た状態の圧力Ｐ１から低下した圧力となる。したがって、測定部４０７は、圧力センサ３０８、３０９が圧力Ｐ２を検出すると、ダイアフラムポンプ１０２内の体積に相当する容量の透析液９０３を送液したと測定する。

また、Ｐ１＞Ｐ３＞Ｐ２の条件式が成り立つ圧力Ｐ３が検出されて、それ以上の圧力の低下が検出されない場合、測定部４０７は、圧力Ｐ３から求まる体積Ｖ３により、送液された透析液の量を導出することができる。この圧力Ｐ３の状態で送液された透析液の量を測定することは、本発明において、送液処理が終了した後に、加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量を測定するために必要となる。

送液後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量を測定する場合、上述したように測定部４０７は、加温チューブ１０３内を透析液で充填させるために送液された透析液の量を測定する。ここで重要となることは、加温チューブ１０３内が透析液で充填されたか否かを判定することである。そのため、測定部４０７は、圧力センサ３０８、３０９を用いて、圧力Ｐ１の低下を監視する。具体的に、測定部４０７は、加圧した圧力Ｐ１が圧力Ｐ２に低下する前に、即ち圧力Ｐ３の状態でそれ以上の圧力の低下が検出されない場合に、加温チューブ１０３内が透析液で充填されたと判定する。これは、加温チューブ１０３内が透析液で充填されると、ダイアフラムポンプ１０２からそれ以上の透析液が流れ出さないため、ポンプ室３１４の体積が一定となり、圧力も一定となるためである。

この圧力Ｐ３が検出された状態でダイアフラムポンプ１０２から送液された透析液の量をＸｍｌとし、さらに、ダイアフラムポンプ１０２内の最大容量がＹｍｌであると仮定する。また、このポンピング動作がＮ回目であると仮定する。この場合、測定部４０７は、加温チューブ１０３内を充填させるために送液された透析液の量を、（Ｎ−１）＊Ｙ＋Ｘの式で導出することができる。

本実施形態によれば、例えば、腹膜透析装置１００は、圧力Ｐ１を第１の所定値、例えば、１４０ｍｍＨｇ（１８．７ｋＰａ）とし、圧力Ｐ２を第２の所定値、例えば、５０ｍｍＨｇ（６．７ｋＰａ）として、記憶部４０５に予め格納している。したがって、測定部４０７は、格納されている圧力Ｐ１及び圧力Ｐ２の間で、圧力の変化を監視することとなる。

厳密に言えば、送液後に透析カテーテル２０１から流れ出た透析液の量も考慮して、実際に腹腔２０４に注入された透析液の量を測定することが望ましい。この場合、腹腔２０４と透析カテーテル２０１との間の所定の位置でチューブを遮断して流れ出た量を測定することとなる。しかしながら、この場合であっても、本発明の測定方法は、使用可能である。

次に、図１０を用いて、本実施形態に係る腹膜透析装置が腹膜透析を行った際に、注入された透析液を測定する手順について説明する。図１０は、本実施形態に係る注入された透析液の量を測定する手順を示すフローチャートである。以下に記載される手順は、ＣＰＵ４０１が統括的に制御を行う。また、ここでは、上述したように、注液処理が開始される前に、予め加温チューブ１０３内に透析液が充填されていることとする。

腹膜透析が開始されると、ステップＳ１００１において、ポンピング作動部４１０は、エア回路３００を制御して、例えば、透析液バッグ２０３ａに収容された透析液を加温チューブ１０３に予め定められた量だけ送液する。ここで、加温チューブ１０３は、上面ヒータ４１１ａ及び下面ヒータ４１１ｂを制御して、送液されてきた透析液を加温する。また、ポンピング作動部４１０によって継続して透析液が送液されてくるため、加温チューブ１０３内では、加温された透析液が新たに送液されてきた透析液に押し出されるようにして、透析カテーテル２０１へ流出する。さらに、流出した透析液は、透析カテーテル２０１を介して腹腔２０４に注入される。

さらに、ステップＳ１００２において、測定部４０７は、ダイアフラムポンプ１０２を監視して、送液された透析液の量を測定する。上述したように、この測定は、ボイル・シャルルの法則に従って導出される。なお、この測定は、注液処理が終了するまで行われる。ここで、測定された値は、上述した量Ｖｔとして使用される。

注液処理が終了すると、ステップＳ１００３において、切替制御部４０８は、切替部１０４を制御して透析液の流路を切替える。具体的に、切替部１０４は、加温チューブ１０３から透析カテーテル２０１に透析液が流れ出す流出口を遮断する。これは、送液後に加温チューブ１０３内から流れ出た透析液の量を測定する前処理となる。続いて、ステップＳ１００４において、ポンピング作動部４１０は、ダイアフラムポンプ１０２を制御して、再び加温チューブ１０３内に透析液を送液させる。この処理は、加温チューブ１０３内が透析液で充填されるまで継続される。

さらに、ステップＳ１００５において、測定部４０７は、Ｓ１００２と同様に、Ｓ１００４でダイアフラムポンプ１０２によって送液された透析液の量を測定する。ここで、測定された値は、上述した量ΔＶとなる。最後に、ステップＳ１００６において、流量測定部４０６は、Ｖｔ＋ΔＶを求めることで、実際に腹腔２０４に注入された透析液の量を測定する。

以上、説明したように、本実施形態に係る腹膜透析装置は、透析液を送液した後に、加温チューブから流れ出た腹膜透析液の量に基づいて、実際に腹腔に注入された透析液の量を測定する。したがって、本腹膜透析装置は、当該腹膜透析装置と、腹腔との位置関係によって異なる送液後に加温チューブから流れ出た透析液の量に影響を受けることなく正確に注入された透析液の量を測定することができる。よって、本腹膜透析装置は、より安全な腹膜透析を実行するとともに、注入される透析液の量がばらつくことによる治療効果の低下を抑制しうる。

なお、本発明は、上記実施形態に限らず様々な変形が可能となる。本実施形態に係る腹膜透析装置は、実際に注入された透析液の量を測定するために、注液処理時にポンプから送液された透析液の量と、送液処理後に加温チューブから流れ出た透析液の量とを測定する。これにより、本腹膜透析装置は、注液処理後に加温チューブに残留する透析液に影響を受けることなく、正確に注入された腹膜透析液の量を容易に測定することができる。

また、本実施形態に係る腹膜透析装置は、送液処理後に加温チューブから流れ出た透析液の量を測定するために、加温チューブから透析カテーテルに透析液が流れ出る流出口を遮断して、加温チューブに透析液を充填させる。これにより、本腹膜透析装置は、加温チューブが充填されるまでに送液された透析液を測定することによって、送液後に加温チューブから流れ出た透析液の量を正確に測定することができる。

本実施形態に係る腹膜透析装置の一例を示す図である。 本実施形態に係る腹膜透析装置に装着されるカセットを示す図である。 本実施形態に係るダイアフラムポンプをポンピング作動させるエア回路の一例を示す図である。 本実施形態に係る腹膜透析装置における機能ブロックの一例を示す図である。 腹膜透析装置が腹腔よりも低い位置に配置された一例を示す図である。 腹膜透析装置が腹腔よりも高い位置に配置された一例を示す図である。 腹膜透析が行われている様子を示す図である。 腹膜透析が行われた後に加温チューブから流れ出た透析液の量を測定する様子を示す図である。 本実施形態に係るダイアフラムポンプ及びポンプ室の断面図を示す図である。 本実施形態に係る注入された透析液の量を測定する手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００：腹膜透析装置
１０１：カセット
１０２：ダイアフラムポンプ
１０３：加温チューブ
１０４：切替部
１０７ａ、ｂ：操作部
４０１：ＣＰＵ
４０３：電源回路
４０４：流量制御部
４０５：記憶部
４０６：流量測定部
４０７：測定部
４０８：切替制御部
４０９：ヒータ制御部
４１０：ポンピング作動部
４１１ａ：上面ヒータ
４１１ｂ：下面ヒータ
４１２：温度センサ
４１２：気泡センサ

Claims (4)

1. 腹膜透析液を腹腔に注入するためのカセットが装着される腹膜透析装置であって、
   前記カセットに配置され、内部に含まれる腹膜透析液をヒータによって加温するための加温チューブと、
   前記加温チューブに腹膜透析液を送液して、前記加温チューブにおいて加温された前記腹膜透析液を、前記カセットに接続されたチューブを通じて腹腔に注入するポンプと、
   前記腹膜透析液の送液が終了した後に前記加温チューブ内から流れ出た腹膜透析液の量に基づいて、注入された腹膜透析液の量を測定する流量測定部と
   を含むことを特徴とする腹膜透析装置。
2. 前記流量測定部は、
   前記腹膜透析液の送液開始から送液終了までに、前記ポンプから送液された腹膜透析液の量を測定する第１測定部と、
   前記腹膜透析液の送液が終了した後に前記加温チューブ内から流れ出た腹膜透析液の量を測定する第２測定部とを含み、
   前記第１及び前記第２測定部によって測定された腹膜透析液の量から、注入された腹膜透析液の量を測定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の腹膜透析装置。
3. 前記加温チューブから前記チューブに腹膜透析液が流れ出る流出口を開口又は遮断する切替部をさらに含み、
   前記切替部は、前記腹膜透析液の注入が終了すると、前記流出口を遮断し、
   前記ポンプは、前記流出口が遮断された状態で腹膜透析液を送液することで、前記加温チューブ内に腹膜透析液を充填させ、
   前記第２測定部は、前記加温チューブを充填するために前記ポンプから送液された腹膜透析液の量を測定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の腹膜透析装置。
4. 腹膜透析液を腹腔に注入するためのカセットが装着される腹膜透析装置の制御方法であって、
   前記カセットに配置される加温チューブ内に含まれる前記腹膜透析液を加温するステップと、
   前記加温チューブに腹膜透析液を送液して、前記加温チューブにおいて加温された前記腹膜透析液を、前記カセットに接続されたチューブを通じて腹腔に注入するステップと、
   前記腹膜透析液の送液が終了した後に前記加温チューブ内から流れ出た腹膜透析液の量に基づいて、注入された腹膜透析液の量を流量測定部が測定するステップと
   を含むことを特徴とする制御方法。

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