JP2009112486A - 血液透析装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】微細な接続不良をも検出して治療中の空気混入・失血等の医療事故を未然に防止する血液透析装置を提供すること。
【解決手段】血液透析器D、透析液供給ラインL1、透析液排液ラインL2、動脈側血液ラインL3、静脈側血液ラインL4、第1送液手段P1、第2送液手段P2、第3送液手段P3、血液ポンプP4、静脈側チャンバーC、オーバーフローラインL5、静脈圧モニタラインL6、透析液圧計測手段M、静脈圧計測手段M、クランプCLL4、CLL5、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにCLL5を閉止するとともにP3を逆濾過方向または除水方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにCLL5を開放する制御手段G1、及びCLL5を閉止している時間における透析液圧または静脈圧の圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する判定手段J1を備えた血液透析装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、血液透析、持続血液濾過、血漿交換等の血液の体外循環を伴う治療に使用する装置である血液透析装置に関し、特に、治療を開始する準備段階または治療を開始する直前段階において、血液等が循環する体外循環回路の密閉度を確認することにより回路接続の正常性を判定して、治療中の空気混入あるいは失血等の医療事故を未然に防止することができる血液透析装置に関する。
血液透析装置は、腎不全患者や薬物中毒患者等の血液を体外循環させて血液浄化を行う医療用機器の一種であり、一般には、(1)半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する血液透析器D、(2)前記血液透析器Dに透析液を供給する透析液供給ラインL1、前記血液透析器Dから透析液を排液する透析液排液ラインL2等を主に備える透析液給排液系、および、(3)前記血液透析器Dに患者から導出した血液を流入させる動脈側血液ラインL3、前記血液透析器Dから流出した血液を患者に戻す静脈側血液ラインL4等を主に備える血液回路の3つの部分から構成される。
透析液給排液系としては、血液透析器Dに透析液供給ラインL1や透析液排液ラインL2が各々接続される以外に、透析液供給ラインL1には、血液透析器Dに透析液を送液する第1送液手段P1が接続される一方、透析液排液ラインL2には、血液透析器Dから透析液を吸液する第2送液手段P2が各々接続される。また、前記第1送液手段P1と第2送液手段P2のいずれか一方または双方には、その上流側と下流側を連絡するバイパスラインが形成され、当該バイパスラインには、血液透析器Dを介して逆濾過で透析液を血液回路内へ移行させる、また、血液透析器D内の血液を除水等する第3送液手段P3が設けられる。
血液回路は、主に静脈側血液回路と動脈側血液回路の2つの回路から構成される。前者の静脈側血液回路としては、血液透析器Dに静脈側血液ラインL4が接続される以外に、当該静脈側血液ラインL4には静脈側チャンバーCが、さらに、当該静脈側チャンバーCにはオーバーフローラインL5が接続される。後者の動脈側血液回路としては、血液透析器Dに動脈側血液ラインL3が接続される以外に、当該動脈側血液ラインL3には血液等を循環させる血液ポンプP4が接続される。また、動脈側血液ラインL3に動脈側チャンバーCが接続される形態もある。
さらには、透析液排液ラインL2には、当該透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧である透析液圧を計測する透析液圧計測手段Mが、また、静脈側チャンバーCに連結された静脈圧モニタラインL6には、静脈側血液ラインL4内の圧力である静脈圧を計測する静脈圧計測手段Mが接続される。
このように血液透析装置は極めて多数の装置物品から構成され、その内部には患者体内から導出した血液、および体外循環で浄化された血液等が循環することから、仮に体外循環回路に接続不良がある場合には、体外循環回路に空気を吸い込んで患者体内に空気混入を生じる場合や、逆に体外循環回路中の血液が体外循環回路外へ排出され、失血による意識喪失、死亡等の重篤な事故が発生する可能性がある。
したがって、医療従事者は、このような多数の装置物品から構成される血液透析装置を用いた治療に際しては、プライミング等の治療開始前のみならず、治療実施中においても体外循環回路の正常性について細心の注意を払わなければならず、また、少しでも事故の発生を抑制するためにクランプまたは鉗子を二重で行う等の極めて慎重な対応が要求されている。
このため、患者に対して事故のない安全な透析治療を提供するために、そして、医療従事者の精神的負担ないし肉体的負担を軽減するために、従来から血液透析装置等の医療用機器の接続不良を検出する方法が幾つか提案されてきた(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示された検出方法は、少なくとも血液透析器Dと、動脈側血液回路と、静脈側血液回路と、透析液給排液系と、前記動脈側血液回路、静脈側血液回路および透析液給排液系の少なくとも一つに接続された圧力測定ラインと、当該圧力測定ラインに接続された圧力測定手段と、圧力測定ラインよりも末端側に接続された液体供給手段を備えた血液浄化装置における回路の接続不良を検出する方法である。
当該検出方法の原理は、液体流通路のプライミングを行う際には静脈側血液回路の末端からプライミング液として清浄な生理食塩水を通水することから、当該プライミング液の落差圧を検出すれば、簡便に回路の接続不良を検出できるという技術的知見に基づく。そして、これを実現するために当該検出方法においては、液体供給手段を圧力測定手段よりも高い位置に配置して、動脈側血液回路および透析液給排液系における液体の流通を遮断した後に、液体供給手段と圧力測定手段との落差圧を圧力測定手段で検出することによって回路の接続不良を検出している。
しかしながら、液体供給手段を圧力測定手段よりも高い位置に配置することによって印加できる圧力は、せいぜい150mmHg程度でしかない。このため、当該検出方法では、外観では正常に接続されているように見えるが回路接続部にわずかな隙間が生じており、当該隙間から極めて少しずつ液体が漏洩する所謂スローリークについては検出することができない。
特開2005−218709号公報
本発明の解決すべき課題は、治療を開始する準備段階または治療を開始する直前段階において、所謂スローリークに代表される医療従事者による目視検査によっては検出することができない微細な接続不良をも検出して、治療中の空気混入あるいは失血等の医療事故を未然に防止することができる血液透析装置を提供することである。
本発明者は、前記課題を解決すべく様々な実験的検討および理論的検討を重ねた結果、以下の技術的知見を得た。
図1は本発明に係る血液透析装置の第1の形態を示す図であり、(a)はプライミング開始から所定の時間が経過するまでの動作状態を示す図、(b)はその後の動作状態の一例を示す図である。
なお、図1に示す数値は回路接続が正常である場合の各ラインを流れる透析液の流量速度を、矢印は透析液の流れる方向を示している。以下、図1(a)を用いてプライミングについて簡単に説明する。
プライミングとは、一般には生理食塩水を用いて透析治療開始前の体外循環回路を洗浄することであるが、本発明に係る血液透析装置では生理食塩水ではなく透析液を用いて体外循環回路を洗浄する。
当該透析液を用いたプライミングの一例としては、図1(a)に示すように第1送液手段P1と第2送液手段P2を500ml/minの流量速度で動作させた状態で、第3送液手段P3を逆濾過方向に100ml/minで動作させる。そうすると、血液透析器Dに押し込まれる透析液の流量速度は引き込まれる流量速度よりも100ml/min大きくなるので、血液透析器D内部においては当該流量速度の差分によって中空糸の外側を流れていた透析液が中空糸の内側に押し込まれる逆濾過現象が発生する。図1に例示する本発明に係る血液透析装置は、この逆濾過を通じて血液透析器Dを洗浄するものである。
さらには、当該逆濾過が進行している状態で血液ポンプP4を逆回転方向(時計方向)に50ml/minで動作させているので、逆濾過によって血液透析器D内の中空糸内側に押し込まれた透析液は、血液ポンプP4の流量速度と同じ流量速度である50ml/minで動脈側血液ラインL3内を流れるともに、静脈側血液ラインL4内を50ml/minの流量速度で流れる。なお、静脈側血液ラインL4内の流量速度は、血液透析器Dに押し込まれる透析液の流量速度500ml/minと血液透析器Dから引き込まれる透析液の流量速度400ml/minとの差分である100ml/minから、動脈側血液ラインL3内を流れる透析液の流量速度50ml/minを差し引いた値である。
そして、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4を洗浄した透析液は静脈側チャンバーCで合流し、最終的には静脈側チャンバーCに連結されたオーバーフローラインL5から排出される。このように、逆濾過によって血液透析器D内の中空糸内側に押し込まれた透析液が動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4を流れることによって、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4が洗浄される。以上が、透析液を用いたプライミングの動作概要である。
(A)次に、このようなプライミング工程を利用した正常性判定について本発明者が得た複数の技術的知見について説明する。
図2はプライミング工程を利用した判定原理の一例を模式的に示す図であり、透析液排液ラインL2に設けられた透析液圧計測手段Mによって計測された透析液圧の推移を示している。
なお、図中のラインAは回路接続が正常である場合、ラインBは血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部にわずかな隙間が生じている場合、ラインCは血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部に目視検査によっても検出できる程度の明らかな接続不良が生じている場合の透析液圧の推移を示している。
図2および図1(b)に示すように、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときに、オーバーフローラインL5に設けたクランプCLL5を閉止するとともに逆濾過方向に動作させていた第3送液手段P3の動作を継続させる。
そうすると回路接続が正常である場合には、プライミング時にオーバーフローラインL5から排出されていた透析液は行き場を失い、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が上昇し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧も上昇する。これを実機によって検証したものが図2に示すラインAであり、例えば、図1(b)に示した条件下においては、クランプCLL5を閉止している5secで透析液圧が200mmHg上昇することを確認することができる。
一方、血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部にわずかな隙間が生じている場合には、当該隙間から透析液がリークする分だけ静脈側血液ラインL4を流れる透析液の流量が減少するので、透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧は正常時ほどには上昇しない。これを実機によって検証したものが図2に示すラインBである。
また、血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部に目視検査によっても検出できる程度の明らかな接続不良が生じている場合には、当該箇所から透析液が流出して、動脈側血液ラインL3にはほとんど透析液が流れないので、透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧はほとんど変化しない。これを実機によって検証したものが図2に示すラインCである。
以上の検証結果から、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、上記動作時の透析液圧の圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておけば、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定することができる。これが本発明者が得た技術的知見の一つである。
(B)また、本発明者は、図示しないが上記動作を行うと、回路接続が正常であるならば、静脈圧モニタラインL6に設けられた静脈圧計測手段Mによって計測される静脈圧が、透析液圧計測手段Mによって計測される透析液圧と同様の推移を示すことを実機によって検証した。これもプライミング工程を利用した正常性判定について本発明者が得た技術的知見の一つである。
したがって、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させたときの透析液圧または静脈圧の圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておけば、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによっても回路接続の正常性を判定することができる。
(C)なお、図1および図2を用いて説明した回路接続の正常性を判定するための上記動作は、クランプCLL5を閉止するとともに逆濾過方向に動作させていた第3送液手段P3の動作を所定の時間継続させる動作であるが、図3に示すように、第3送液手段P3を除水方向に動作させることによっても回路接続の正常性を判定することができる。
図4はこの判定原理の一例を模式的に示す図であり、透析液排液ラインL2に設けられた透析液圧計測手段Mによって計測された透析液圧の推移を示している。
なお、図中のラインEは回路接続が正常である場合、ラインFは血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部にわずかな隙間が生じている場合、ラインGは血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部に目視検査によっても検出できる程度の明らかな接続不良が生じている場合の透析液圧の推移を示している。
図4および図3に示すように、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに、プライミング時に逆濾過方向に動作させていた第3送液手段P3を除水方向に動作させる。
そうすると回路接続が正常である場合には、血液透析器Dに押し込まれる透析液の流量速度は引き込まれる流量速度よりも100ml/min小さくなるので、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が下降し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧も下降する。これを実機によって検証したものが図4に示すラインEであり、例えば、図3に示す条件下においては、クランプCLL5を閉止している5secで透析液圧が200mmHg下降することを確認することができる。
なお、図3に示す数値は回路接続が正常である場合の各ラインを流れる透析液の流量速度を、矢印は透析液の流れる方向を示している。前記したように回路接続が正常である場合には第3送液手段P3による除水動作によって、血液透析器Dに押し込まれる透析液の流量速度は引き込まれる流量速度よりも100ml/min小さくなるところ、血液透析器Dは当該差分である100ml/minの透析液を動脈側血液ラインL3、あるいは静脈側血液ラインL4から引き込もうとする。しかしながら、血液ポンプP4は逆回転方向(時計方向)に50ml/minで動作しているので、動脈側血液ラインL3から透析液を引き込むことはできない(血液透析器Dの上側に図示した0ml/min)。このため、血液透析器Dは静脈側血液ラインL4から100ml/minの透析液を引き込むことになるが、プライミングによって静脈側血液ラインL4内に充填された透析液には限りがあるため、やがては0ml/minとなる(血液透析器Dの下側に図示した100→0ml/min)。
一方、血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部にわずかな隙間が生じている場合には、当該隙間から空気が混入する分だけ図3に記載する矢印方向とは逆に血液ポンプP4に引っ張られて空気が動脈側血液ラインL3に混入し、血液透析器Dへ流入するボリューム(透析液と混入した空気の総量)も増加するので、透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧は正常時ほどには下降しない。これを実機によって検証したものが図4に示すラインFである。
また、血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部に目視検査によっても検出できる程度の明らかな接続不良が生じている場合には、当該箇所から血液透析器D、動脈側血液ラインL3へ空気が流入する。すなわち、図3に記載する矢印方向とは逆に血液ポンプP4に引っ張られて空気が動脈側血液ラインL3へ大量に流入し、血液透析器Dへ流入するボリューム(透析液と混入した空気の総量)も大幅に増加するので、透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧はほとんど変化しない。これを実機によって検証したものが図4に示すラインGである。
また、本発明者は、図示しないが第3送液手段P3を除水方向に動作させた場合についても、回路接続が正常であるならば、静脈圧モニタラインL6に設けられた静脈圧計測手段Mによって計測される静脈圧が、透析液圧計測手段Mによって計測される透析液圧と同様の推移を示すことを実機によって検証した。
以上の検証結果から、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときに、クランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させたときの透析液圧または静脈圧の圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておけば、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定することができる。これも本発明者が得た技術的知見の一つである。
(D)ここで、図1および図3に例示した血液透析装置は、静脈側血液ラインL4に静脈側チャンバーCを備え、圧力計測手段として透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧である透析液圧を計測する透析液圧計測手段Mと、静脈側血液ラインL4内の圧力である静脈圧を計測する静脈圧計測手段Mを備えた形態であるが、本発明者は、動脈側血液ラインL3に動脈側チャンバーCを備え、圧力計測手段として動脈側血液ラインL3内の圧力である動脈圧を計測する動脈圧計測手段Mを備えた図5に示す形態の血液透析装置についても、上記と同様の結果になることを実機によって検証した。
すなわち、本発明者は、図示しないが上記動作を行うと、回路接続が正常であるならば、静脈圧モニタラインL6に設けられた静脈圧計測手段Mによって計測される静脈圧、ならびに動脈圧モニタラインL7に設けられた動脈圧計測手段Mによって計測される動脈圧が、透析液圧計測手段Mによって計測される透析液圧と同様の推移を示すことを実機によって検証した。
したがって、回路接続の正常性を確認済みの図5に示す形態の血液透析装置について、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときに、クランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させたときの透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておけば、正常性を確認すべき図5に示す形態の血液透析装置について上記動作時の透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定することができる。以上が、プライミング工程を利用した正常性判定に関して本発明者が得た技術的知見である。
(E)次に、プライミングの次の工程である脱血工程を利用した正常性判定について本発明者が得た複数の技術的知見について説明する。
図6は本発明に係る血液透析装置の第3の形態を示す図であり、(a)は脱血を開始するまでの所定のあいだ第3送液手段P3を停止させた状態を示す図、(b)は患者に穿刺された留置針に血液回路を接続して脱血開始操作をした後の動作状態の一例を示す図である。
なお、図6に示す数値は回路接続が正常である場合の各ラインを流れる透析液の流量速度を、矢印は透析液の流れる方向を示している。
また、図7は脱血工程を利用した判定原理の一例を模式的に示す図であり、透析液排液ラインL2に設けられた透析液圧計測手段Mによって計測された透析液圧の推移を示している。
なお、図中のラインHは回路接続が正常である場合、ラインIは血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部にわずかな隙間が生じている場合、ラインJは血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部に目視検査によっても検出できる程度の明らかな接続不良が生じている場合の透析液圧の推移を示している。
図7および図6(b)に示すように、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときに、静脈側チャンバーCの下流側に設けたクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向に動作させる。
そうすると回路接続が正常である場合には、血液透析器Dから引き込まれる透析液の流量速度は血液透析器Dに押し込まれる流量速度よりも大きくなるとともに血液ポンプP4が停止していることから、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4内に残留していた透析液が血液透析器Dに流入して、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が下降し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧は下降する。これを実機によって検証したものが図7に示すラインHであり、例えば、図6(b)に示す条件下においては、クランプCLL4を閉止している10secで透析液圧が200mmHg下降することを確認することができる。
なお、図7は、上記動作の一例として、脱血開始操作と同時に、静脈側チャンバーCの下流側に設けたクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向に動作させたときの透析液圧の推移を示している。
一方、血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部にわずかな隙間が生じている場合には、当該隙間から血液透析器Dに空気が流入するので、透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧は正常時ほどには下降しない。これを実機によって検証したものが図7に示すラインIである。
また、血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部に目視検査によっても検出できる程度の明らかな接続不良が生じている場合には、当該箇所から血液透析器Dに大量の空気が流入するので、透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧はほとんど変化しない。これを実機によって検証したものが図7に示すラインJである。
以上の検証結果から、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、上記動作時の透析液圧の圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておけば、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定することができる。これが本発明者が得た技術的知見の一つである。
(F)また、本発明者は、図示しないが上記動作を行うと、回路接続が正常であるならば、静脈圧モニタラインL6に設けられた静脈圧計測手段Mによって計測される静脈圧が、透析液圧計測手段Mによって計測される透析液圧と同様の推移を示すことを実機によって検証した。これも脱血工程を利用した正常性判定について本発明者が得た技術的知見の一つである。
したがって、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときに、クランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向に動作させたときの透析液圧または静脈圧の圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておけば、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによっても回路接続の正常性を判定することができる。
(G)なお、図6および図7を用いて説明した回路接続の正常性を判定するための上記動作は、クランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向に動作させるものであるが、図8に示すように、第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させることによっても回路接続の正常性を判定することができる。
図9はこの判定原理の一例を模式的に示す図であり、透析液排液ラインL2に設けられた透析液圧計測手段Mによって計測された透析液圧の推移を示している。
なお、図中のラインLは回路接続が正常である場合、ラインMは血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部にわずかな隙間が生じている場合、ラインNは血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部に目視検査によっても検出できる程度の明らかな接続不良が生じている場合の透析液圧の推移を示している。
図9および図8に示すように、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときに、クランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させる。
そうすると回路接続が正常である場合には、逆濾過によって動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4の双方に注入された透析液は行き場がないので、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が上昇し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧も上昇する。これを実機によって検証したものが図9に示すラインLであり、例えば、図8に示す条件下においては、クランプCLL4を閉止している10secで透析液圧が200mmHg上昇することを確認することができる。
なお、図9は、上記動作の一例として、脱血開始操作と同時に、静脈側チャンバーCの下流側に設けたクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させたときの透析液圧の推移を示している。
一方、血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部にわずかな隙間が生じている場合には、逆濾過によって動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4の双方に注入された透析液が当該隙間からリークするので、透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧は正常時ほどには上昇しない。これを実機によって検証したものが図9に示すラインMである。
また、血液透析器Dと動脈側血液ラインL3との接続部に目視検査によっても検出できる程度の明らかな接続不良が生じている場合には、逆濾過によって動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4の双方に注入された透析液が当該隙間から大量にリークするので、透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧はほとんど変化しない。これを実機によって検証したものが図9に示すラインNである。
また、本発明者は、図示しないが第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させた場合についても、回路接続が正常であるならば、静脈圧モニタラインL6に設けられた静脈圧計測手段Mによって計測される静脈圧が、透析液圧計測手段Mによって計測される透析液圧と同様の推移を示すことを実機によって検証した。
以上の検証結果から、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときに、クランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させたときの透析液圧または静脈圧の圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておけば、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定することができる。これも本発明者が得た技術的知見の一つである。
(H)ここで、図6および図8に例示した血液透析装置は、静脈側血液ラインL4に静脈側チャンバーCを備え、圧力計測手段として透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧である透析液圧を計測する透析液圧計測手段Mと、静脈側血液ラインL4内の圧力である静脈圧を計測する静脈圧計測手段Mを備えた形態であるが、本発明者は、動脈側血液ラインL3に動脈側チャンバーCを備え、圧力計測手段として動脈側血液ラインL3内の圧力である動脈圧を計測する動脈圧計測手段Mを備えた図10に示す形態の血液透析装置についても、上記と同様の結果になることを実機によって検証した。
すなわち、本発明者は、図示しないが上記動作を行うと、回路接続が正常であるならば、静脈圧モニタラインL6に設けられた静脈圧計測手段Mによって計測される静脈圧、ならびに動脈圧モニタラインL7に設けられた動脈圧計測手段Mによって計測される動脈圧が、透析液圧計測手段Mによって計測される透析液圧と同様の推移を示すことを実機によって検証した。
したがって、回路接続の正常性を確認済みの図10に示す形態の血液透析装置について、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させたときの透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておけば、正常性を確認すべき図10に示す形態の血液透析装置について上記動作時の透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定することができる。以上が、脱血工程を利用した正常性判定に関して本発明者が得た技術的知見である。
上記の知見に基づき、本発明者は、所謂スローリークに代表される医療従事者による目視検査によっては検出することができない微細な接続不良をも検出して、治療中の空気混入あるいは失血等の医療事故を未然に防止することができる血液透析装置に想到した。その要旨とするところは以下の通りである。
(1)半透膜を介して血液と透析液とを接触させ血液を浄化する血液透析器Dと、前記血液透析器Dに透析液を供給する透析液供給ラインL1と、前記血液透析器Dから透析液を排液する透析液排液ラインL2と、前記血液透析器Dに患者から導出した血液を流入させる動脈側血液ラインL3と、前記血液透析器Dから流出した血液を患者に戻す静脈側血液ラインL4と、前記透析液供給ラインL1に設けた第1送液手段P1と、前記透析液排液ラインL2に設けた第2送液手段P2と、前記第1送液手段P1と第2送液手段P2のいずれか一方または双方の上流側と下流側を連絡するバイパスラインに設けた正逆回転可能な第3送液手段P3と、前記動脈側血液ラインL3に設けた血液ポンプP4と、前記静脈側血液ラインL4に設けた静脈側チャンバーCと、前記静脈側チャンバーCに連結されたオーバーフローラインL5と、前記静脈側チャンバーCに連結された静脈圧モニタラインL6と、前記透析液排液ラインL2に設けた、当該透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧である透析液圧を計測する透析液圧計測手段Mと、前記静脈圧モニタラインL6を接続して、前記静脈側血液ラインL4内の圧力である静脈圧を計測する静脈圧計測手段Mと、前記静脈側チャンバーCの下流側に設けたクランプCLL4と、前記オーバーフローラインL5に設けたクランプCLL5と、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を開放する制御手段G1と、クランプCLL5を閉止している時間における透析液圧または静脈圧の圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する判定手段J1を備えた血液透析装置。
(2)半透膜を介して血液と透析液とを接触させ血液を浄化する血液透析器Dと、前記血液透析器Dに透析液を供給する透析液供給ラインL1と、前記血液透析器Dから透析液を排液する透析液排液ラインL2と、前記血液透析器Dに患者から導出した血液を流入させる動脈側血液ラインL3と、前記血液透析器Dから流出した血液を患者に戻す静脈側血液ラインL4と、前記透析液供給ラインL1に設けた第1送液手段P1と、前記透析液排液ラインL2に設けた第2送液手段P2と、前記第1送液手段P1と第2送液手段P2のいずれか一方または双方の上流側と下流側を連絡するバイパスラインに設けた正逆回転可能な第3送液手段P3と、前記動脈側血液ラインL3に設けた血液ポンプP4と、前記静脈側血液ラインL4に設けた静脈側チャンバーCと、前記静脈側チャンバーCに連結されたオーバーフローラインL5と、前記静脈側チャンバーCに連結された静脈圧モニタラインL6と、前記透析液排液ラインL2に設けた、当該透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧である透析液圧を計測する透析液圧計測手段Mと、前記静脈圧モニタラインL6を接続して、前記静脈側血液ラインL4内の圧力である静脈圧を計測する静脈圧計測手段Mと、前記動脈側血液ラインL3に設けた動脈側チャンバーCと、前記動脈側チャンバーCに連結された動脈圧モニタラインL7と、前記動脈圧モニタラインL7を接続して、前記動脈側血液ラインL3内の圧力である動脈圧を計測する動脈圧計測手段Mと、前記静脈側チャンバーCの下流側に設けたクランプCLL4と、前記オーバーフローラインL5に設けたクランプCLL5と、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を開放する制御手段G1と、クランプCLL5を閉止している時間における透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する判定手段J2を備えた血液透析装置。
(3)前記(1)に記載の制御手段G1に代えて、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を開放する制御手段G2を備え、前記(1)に記載の判定手段J1に代えて、クランプCLL4を閉止している時間における透析液圧または静脈圧の圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する判定手段J3を備えた前記(1)に記載の血液透析装置。
(4)前記(2)に記載の制御手段G1に代えて、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を開放する制御手段G2を備え、前記(2)に記載の判定手段J2に代えて、クランプCLL4を閉止している時間における透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する判定手段J4を備えた前記(2)に記載の血液透析装置。
(1)図1と図3に例示した制御手段G1と判定手段J1を備える本発明に係る血液透析装置は、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させたときの透析液圧または静脈圧の圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておく。
したがって、当該血液透析装置は、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を確実に判定することができる。
(2)図5に例示した制御手段G1と判定手段J2を備える本発明に係る血液透析装置は、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させたときの透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておく。
したがって、当該血液透析装置は、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を確実に判定することができる。
(3)図6と図8に例示した制御手段G2と判定手段J3を備える本発明に係る血液透析装置は、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させたときの透析液圧または静脈圧の圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておく。
したがって、当該血液透析装置は、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を確実に判定することができる。
(4)図10に例示した制御手段G2と判定手段J4を備える本発明に係る血液透析装置は、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させたときの透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測・記録して、これを基準値として設定しておく。
したがって、当該血液透析装置は、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を確実に判定することができる。
(5)すなわち、上記(1)〜(4)に示した態様の本発明に係る血液透析装置によれば、治療を開始する準備段階または治療を開始する直前段階において、所謂スローリークに代表される医療従事者による目視検査によっては検出することができない微細な接続不良をも検出することができ、これにより治療中の空気混入あるいは失血等の医療事故を未然に防止することができる。これは、事故のない安全な透析治療の提供ないし医療従事者の精神的負担ないし肉体的負担の軽減に資するものであり、その産業上利用性は極めて甚大である。
以下、図1〜図14を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図1および図3は本発明に係る血液透析装置の第1の形態を示す図である。
第1の形態は、プライミング工程を利用して回路接続の正常性を判定する態様のものであり、図1および図3に示すように透析液圧計測手段M、静脈圧計測手段M、制御手段G1、および判定手段J1を備える。
透析液排液ラインL2に設けられた透析液圧計測手段Mは、透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧である透析液圧を計測し、静脈圧モニタラインL6に設けられた静脈圧計測手段Mは、静脈側血液ラインL4内の圧力である静脈圧を計測する。
制御手段G1は、所定の記録手段に記録された情報に基づいて、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を開放する。図1(b)は第3送液手段P3を逆濾過方向に、図3は第3送液手段P3を除水方向に動作させたときの状態図である。
そして、判定手段J1が、クランプCLL5を閉止した時間における透析液圧または静脈圧の圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する。
ここで、予め設定した基準値とは、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させたときの透析液圧または静脈圧の圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測して、これをメモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておいたものを言う。
例えば、図1(b)に示すように第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させたときは、回路接続が正常である場合には、プライミング時にオーバーフローラインL5から排出されていた透析液は行き場を失い、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が上昇し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧も上昇し、図1(b)に示す条件下においては、図2に示すラインAのようにクランプCLL5を閉止している5secで透析液圧が200mmHg上昇する。
また、静脈圧についても血液透析器Dの半透膜を介して通じているので、図1(b)に示す条件下においては、図示しないが図2に示すラインAのようにクランプCLL5を閉止している5secで静脈圧が200mmHg上昇する。
一方、図3に示すように第3送液手段P3を除水方向に動作させたときは、回路接続が正常である場合には、血液透析器Dに押し込まれる透析液の流量速度は引き込まれる流量速度よりも小さくなるので、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が下降し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧も下降し、図3に示す条件下においては、図4に示すラインEのようにクランプCLL5を閉止している5secで透析液圧が200mmHg下降する。
また、静脈圧についても血液透析器Dの半透膜を介して通じているので、図3に示す条件下においては、図示しないが図4に示すラインEのようにクランプCLL5を閉止している5secで静脈圧が200mmHg下降する。
このように、透析液圧または静脈圧の圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測して、これをメモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておいたものが予め設定した基準値である。
そして、第1の形態においては、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定する。
プライミング開始からクランプCLL5を閉止するまでの時間としては、特に限定されるものではないが、動脈側血液ラインL3を洗浄した透析液と静脈側血液ラインL4を洗浄した透析液がオーバーフローラインL5から排出された後に、クランプCLL5を閉止するのが望ましい。換言すると、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4が透析液によって満たされた後にクランプCLL5を閉止するのが望ましい。
したがって、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、プライミング開始から動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4が透析液によって満たされるまでの時間を計測して、これをプライミング開始からクランプCLL5を閉止するまでの予め設定した所定の時間として、メモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておくのが望ましい。
クランプCLL5を閉止している時間としても、特に限定されるものではないが、第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させるときは図2に示すように血液透析器Dに正圧を、第3送液手段P3を除水方向に動作させるときは図4に示すように血液透析器Dに負圧を印加することになるので、血液透析器Dが耐圧破壊を起こさない範囲で実施するのが望ましい。
例えば、図2に示すラインAは回路接続が正常である場合の透析液圧の推移を示すものであるが、このときに使用した血液透析器Dの耐圧は500mmHg(一般的には500mmHg程度のものが多い)なので、余裕を持たせて透析液圧が100mmHgから300mmHgに上昇するまでの5秒間において正圧を印加している。
また、図2に示すラインDも回路接続が正常である場合の透析液圧の推移を示すものであるが、このときに使用した血液透析器Dは透水性が低いので、クランプCLL5を閉止する前にすでに透析液圧が250mmHgに達しており、この状態においてラインAと同じように正圧を5秒間印加してしまうと血液透析器Dが耐圧破壊を起こすおそれがある。したがって、この場合には、透析液圧が250mmHgから350mmHgに上昇するまでの2.5秒間において正圧を印加している。
このようにクランプCLL5を閉止する前の透析液圧や、クランプCLL5を閉止している時間における透析液圧の圧力変化量は、使用する血液透析器D、特にその透水性によって変わってくるので、当該血液透析器Dを使用する回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、透析液圧または静脈圧が、例えば100mmHgから300mmHgに上昇するまでの時間を計測して、これをクランプCLL5を閉止してから開放するまでの予め定めた所定の時間として、メモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておくのが望ましい。
ここで、第1の形態において回路接続が正常である場合とは、下記に示す全ての箇所が正常である場合を言い、該当箇所を図11に示す。換言すると、第1の形態は、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって、下記箇所の正常性を確実に判定することができる。
イ :血液透析器Dと動脈側血液ラインL3が正常に接続されている。
ロ :血液透析器Dと静脈側血液ラインL4が正常に接続されている。
ハ :静脈圧計測手段Mが正常に接続されている。
ニ :中継ジョイント2が正常に接続されている。
ホ :クランプCLL5が正常に装着されている。
ト :バイパスジョイント3が正常に接続されている。
図5は本発明に係る血液透析装置の第2の形態を示す図である。
第2の形態も、第1の形態と同じようにプライミング工程を利用して回路接続の正常性を判定する態様のものであり、図5に示すように透析液圧計測手段M、静脈圧計測手段M、動脈圧計測手段M、制御手段G1、および判定手段J2を備える。なお、透析液圧計測手段M、静脈圧計測手段M、および制御手段G1は第1の形態と同じものである。
動脈圧モニタラインL7に設けられた動脈圧計測手段Mは、動脈側血液ラインL3内の圧力である動脈圧を計測する。
制御手段G1は、第1の形態と同じように所定の記録手段に記録された情報に基づいて、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を開放する。図5(a)はプライミング開始から所定の時間が経過するまでの動作状態を示す図、図5(b)はその後の動作状態の一例を示す図であり、第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させたときの状態図である。
そして、判定手段J2が、クランプCLL5を閉止した時間における透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する。
ここで、予め設定した基準値とは、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させたときの透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測して、これをメモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておいたものを言う。
例えば、図5(b)に示すように第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させたときは、回路接続が正常である場合には、プライミング時にオーバーフローラインL5から排出されていた透析液は行き場を失い、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が上昇し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧も上昇し、図5(b)に示す条件下においては、図示しないが図2に示すラインAのようにクランプCLL5を閉止している5secで透析液圧が200mmHg上昇する。
また、静脈圧および動脈圧については血液透析器Dの半透膜を介して通じているので、図5(b)に示す条件下においては、図示しないが図2に示すラインAのようにクランプCLL5を閉止している5secで静脈圧および動脈圧が200mmHg上昇する。
一方、図示しないが第3送液手段P3を除水方向に動作させたときは、回路接続が正常である場合には、血液透析器Dに押し込まれる透析液の流量速度は引き込まれる流量速度よりも小さくなるので、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が下降し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧も下降し、この条件下においては、図示しないが図4に示すラインEのようにクランプCLL5を閉止している5secで透析液圧が200mmHg下降する。
また、静脈圧および動脈圧については血液透析器Dの半透膜を介して通じているので、この条件下においては、図示しないが図4に示すラインEのようにクランプCLL5を閉止している5secで静脈圧および動脈圧が200mmHg下降する。
このように、透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量をプライミング条件ごとにあらかじめ計測して、これをメモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておいたものが予め設定した基準値である。
そして、第2の形態においては、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定する。
プライミング開始からクランプCLL5を閉止するまでの時間、およびクランプCLL5を閉止している時間は、第1の形態と同じである。
ここで、第2の形態において回路接続が正常である場合とは、下記に示す全ての箇所が正常である場合を言い、該当箇所を図12に示す。換言すると、第2の形態は、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって、下記箇所の正常性を確実に判定することができる。
イ :血液透析器Dと動脈側血液ラインL3が正常に接続されている。
ロ :血液透析器Dと静脈側血液ラインL4が正常に接続されている。
ハ :静脈圧計測手段Mが正常に接続されている。
ニ :中継ジョイント2が正常に接続されている。
ホ :クランプCLL5が正常に装着されている。
ト :バイパスジョイント3が正常に接続されている。
チ :動脈圧計測手段Mが正常に接続されている。
図6および図8は本発明に係る血液透析装置の第3の形態を示す図である。
第3の形態は、脱血工程を利用して回路接続の正常性を判定する態様のものであり、図6および図8に示すように透析液圧計測手段M、静脈圧計測手段M、制御手段G2、および判定手段J3を備える。なお、透析液圧計測手段M、および静脈圧計測手段Mは第1の形態と同じものである。
制御手段G2は、所定の記録手段に記録された情報に基づいて、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を開放する。図6(a)は脱血を開始するまでの所定のあいだ第3送液手段P3を停止させた状態を示す図、図6(b)は患者に穿刺された留置針に血液回路を接続して脱血開始操作をした後の動作状態の一例を示す図であり、第3送液手段P3を除水方向に動作させたときの状態図、図8は第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させたときの状態図である。
そして、判定手段J3が、クランプCLL4を閉止した時間における透析液圧または静脈圧の圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する。
ここで、予め設定した基準値とは、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させたときの透析液圧または静脈圧の圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測して、これをメモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておいたものを言う。
例えば、図6(b)に示すように第3送液手段P3を除水方向に動作させたときは、回路接続が正常である場合には、血液透析器Dから引き込まれる透析液の流量速度は血液透析器Dに押し込まれる流量速度よりも大きくなるとともに血液ポンプP4が停止していることから、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4内に残留していた透析液が血液透析器Dに流入して、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が下降し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧は下降し、図6(b)に示す条件下においては、図7に示すラインHのようにクランプCLL4を閉止している10secで透析液圧が200mmHg下降する。
また、静脈圧についても血液透析器Dの半透膜を介して通じているので、図6(b)に示す条件下においては、図示しないが図7に示すラインHのようにクランプCLL4を閉止している10secで静脈圧が200mmHg下降する。
一方、図8に示すように第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させたときは、回路接続が正常である場合には、逆濾過によって動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4の双方に注入された透析液は行き場がないので、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が上昇し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧も上昇し、図8に示す条件下においては、図9に示すラインLのようにクランプCLL4を閉止している10secで透析液圧が200mmHg上昇する。
また、静脈圧についても血液透析器Dの半透膜を介して通じているので、図8に示す条件下においては、図示しないが図9に示すラインLのようにクランプCLL4を閉止している10secで静脈圧が200mmHg上昇する。
このように、透析液圧または静脈圧の圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測して、これをメモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておいたものが予め設定した基準値である。
そして、第3の形態においては、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定する。
脱血開始操作からクランプCLL4を閉止するまでの時間としては、特に限定されるものではないが、穿刺された留置針に血液回路を接続した患者の負担を軽減する観点から、脱血開始操作と同時にクランプCLL4を閉止するのが望ましい。
ここで、脱血開始操作とは、患者に穿刺された留置針に血液回路を接続した後、血液透析装置を操作する医療従事者が脱血開始の準備が整ったことを確認して、第3送液手段P3を除水方向に、血液ポンプP4を正回転方向に動作させる指示を当該血液透析装置に与える操作を言い、例えば、医療従事者が血液透析装置に備えられた脱血開始ボタンを押すことにより、第3送液手段P3が除水方向に、血液ポンプP4が正回転方向に動作して、患者からの脱血が開始される。なお、正回転方向とは透析治療中に血液ポンプが回転する方向を言い、逆回転方向とは正回転方向の逆方向を言う。
クランプCLL4を閉止している時間としても、特に限定されるものではないが、第3送液手段P3を除水方向に動作させるときは図7に示すように血液透析器Dに負圧を、第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させるときは図9に示すように血液透析器Dに正圧を印加することになるので、血液透析器Dが耐圧破壊を起こさない範囲で実施するのが望ましい。
例えば、図7に示すラインHは回路接続が正常である場合の透析液圧の推移を示すものであるが、このときに使用した血液透析器Dの耐圧は500mmHgなので、余裕を持たせて透析液圧が50mmHgから−150mmHgに下降するまでの10秒間において負圧を印加している。
また、図7に示すラインKも回路接続が正常である場合の透析液圧の推移を示すものであるが、このときに使用した血液透析器Dは透水性が低いので、クランプCLL4を閉止する前にすでに透析液圧が−100mmHgに達しており、この状態においてラインHと同じように負圧を10秒間印加してしまうと血液透析器Dが耐圧破壊を起こすおそれがある。したがって、この場合には、透析液圧が−100mmHgから−200mmHgに下降するまでの5秒間において負圧を印加している。
このようにクランプCLL4を閉止する前の透析液圧や、クランプCLL4を閉止している時間における透析液圧の圧力変化量は、使用する血液透析器D、特にその透水性によって変わってくるので、当該血液透析器Dを使用する回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、透析液圧または静脈圧が、例えば50mmHgから−150mmHgに下降するまでの時間を計測して、これをクランプCLL4を閉止してから開放するまでの予め定めた所定の時間として、メモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておくのが望ましい。
ここで、第3の形態において回路接続が正常である場合とは、下記に示す全ての箇所が正常である場合を言い、該当箇所を図13に示す。換言すると、第3の形態は、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧または静脈圧の圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって、下記箇所の正常性を確実に判定することができる。
イ :血液透析器Dと動脈側血液ラインL3が正常に接続されている。
ロ :血液透析器Dと静脈側血液ラインL4が正常に接続されている。
ハ :静脈圧計測手段Mが正常に接続されている。
ニ :中継ジョイント2が正常に接続されている。
ホ :クランプCLL5が正常に装着されている。
ヘ :クランプCLL4が正常に装着されている。
図10は本発明に係る血液透析装置の第4の形態を示す図である。
第4の形態も、第3の形態と同じように脱血工程を利用して回路接続の正常性を判定する態様のものであり、図10に示すように透析液圧計測手段M、静脈圧計測手段M、動脈圧計測手段M、制御手段G2、および判定手段J4を備える。なお、透析液圧計測手段M、静脈圧計測手段M、および制御手段G2は第3の形態と同じものである。また、動脈圧計測手段Mは第2の形態と同じものである。
制御手段G2は、第3の形態と同じように所定の記録手段に記録された情報に基づいて、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を開放する。図10(a)は脱血を開始するまでの所定のあいだ第3送液手段P3を停止させた状態を示す図、図10(b)は患者に穿刺された留置針に血液回路を接続して脱血開始操作をした後の動作状態の一例を示す図であり、第3送液手段P3を除水方向に動作させたときの状態図である。
そして、判定手段J4が、クランプCLL4を閉止した時間における透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する。
ここで、予め設定した基準値とは、回路接続の正常性を確認済みの血液透析装置について、脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させたときの透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測して、これをメモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておいたものを言う。
例えば、図10(b)に示すように第3送液手段P3を除水方向に動作させたときは、回路接続が正常である場合には、血液透析器Dから引き込まれる透析液の流量速度は血液透析器Dに押し込まれる流量速度よりも大きくなるとともに血液ポンプP4が停止していることから、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4内に残留していた透析液が血液透析器Dに流入して、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が下降し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧は下降し、図10(b)に示す条件下においては、図示しないが図7に示すラインHのようにクランプCLL4を閉止している10secで透析液圧が200mmHg下降する。
また、静脈圧および動脈圧については血液透析器Dの半透膜を介して通じているので、図10(b)に示す条件下においては、図示しないが図7に示すラインHのようにクランプCLL4を閉止している10secで静脈圧および動脈圧が200mmHg下降する。
一方、図示しないが第3送液手段P3を逆濾過方向に動作させたときは、回路接続が正常である場合には、逆濾過によって動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4の双方に注入された透析液は行き場がないので、動脈側血液ラインL3と静脈側血液ラインL4双方における透析液圧が上昇し、これに伴い透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧も上昇し、この条件下においては、図示しないが図9に示すラインLのようにクランプCLL4を閉止している10secで透析液圧が200mmHg上昇する。
また、静脈圧および動脈圧については血液透析器Dの半透膜を介して通じているので、この条件下においては、図示しないが図9に示すラインLのようにクランプCLL4を閉止している10secで静脈圧および動脈圧が200mmHg上昇する。
このように、透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を脱血条件ごとにあらかじめ計測して、これをメモリー、ハードディスク等の所定の記録手段に記録しておいたものが予め設定した基準値である。
そして、第4の形態においては、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって回路接続の正常性を判定する。
脱血開始操作からクランプCLL4を閉止するまでの時間、およびクランプCLL4を閉止している時間は、第3の形態と同じである。
ここで、第4の形態において回路接続が正常である場合とは、下記に示す全ての箇所が正常である場合を言い、該当箇所を図14に示す。換言すると、第4の形態は、正常性を確認すべき血液透析装置について上記動作時の透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を計測して、これを前記基準値と比較することによって、下記箇所の正常性を確実に判定することができる。
イ :血液透析器Dと動脈側血液ラインL3が正常に接続されている。
ロ :血液透析器Dと静脈側血液ラインL4が正常に接続されている。
ハ :静脈圧計測手段Mが正常に接続されている。
ニ :中継ジョイント2が正常に接続されている。
ホ :クランプCLL5が正常に装着されている。
ヘ :クランプCLL4が正常に装着されている。
チ :動脈圧計測手段Mが正常に接続されている。
半透膜を介して血液と透析液とを接触させ血液を浄化する血液透析器Dとしては、中空糸タイプを用いるのが望ましい。
血液透析器Dに透析液を供給する透析液供給ラインL1、および血液透析器Dから透析液を排液する透析液排液ラインL2には、シリコンチューブを用いるのが望ましい。
また、血液透析器Dに患者から導出した血液を流入させる動脈側血液ラインL3、および血液透析器Dから流出した血液を患者に戻す静脈側血液ラインL4には、可塑性の化学合成材料を用いるのが望ましい。
血液透析器Dに透析液を送液する第1送液手段P1、および血液透析器Dから透析液を吸液する第2送液手段P2としては、ダイヤフラムポンプや複式ポンプ等を用いるのが望ましい。
また、血液透析器Dを介して逆濾過で透析液を血液回路内へ移行させる、また、血液透析器D内の血液を除水等する第3送液手段P3としては、正逆回転可能な定量ポンプを用いるのが望ましい。
また、血液等を循環させる血液ポンプP4としては、ローラー式チュービングポンプを用いるのが望ましい。
静脈側血液ラインL4に設ける静脈側チャンバーC、および動脈側血液ラインL3に設ける動脈側チャンバーCには、可塑性の化学合成材料を用いるのが望ましい。
また、静脈側チャンバーCに連結されるオーバーフローラインL5、同じく静脈側チャンバーCに連結される静脈圧モニタラインL6、そして動脈側チャンバーCに連結される動脈圧モニタラインL7には、可塑性の化学合成材料を用いるのが望ましい。
透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧である透析液圧を計測する透析液圧計測手段M、静脈側血液ラインL4内の圧力である静脈圧を計測する静脈圧計測手段M、および動脈側血液ラインL3内の圧力である動脈圧を計測する動脈圧計測手段Mとしては、圧力トランスデューサーを用いるのが望ましい。
静脈側チャンバーCの下流側に設けるクランプCLL4、およびオーバーフローラインL5に設けるクランプCLL5としては、ソレノイド式を用いるのが望ましい。
制御手段G1、制御手段G2としては、コンピュータ(電子計算機)を用いるのが望ましい。
また、判定手段J1、判定手段J2、判定手段J3、および判定手段J4としては、コンピュータ(電子計算機)を用いるのが望ましい。
本発明に係る血液透析装置の第1の形態を示す図であり、(a)はプライミング開始から所定の時間が経過するまでの動作状態を示す図、(b)はその後の動作状態の一例を示す図である。 プライミング工程を利用した判定原理の一例を模式的に示す図であり、透析液圧計測手段Mによって計測された透析液圧の推移を示す図である。 プライミング開始から所定の時間が経過した後の動作状態の別の一例を示す図である。 プライミング工程を利用した判定原理の別の一例を模式的に示す図であり、透析液圧計測手段Mによって計測された透析液圧の推移を示す図である。 本発明に係る血液透析装置の第2の形態を示す図であり、(a)はプライミング開始から所定の時間が経過するまでの動作状態を示す図、(b)はその後の動作状態の一例を示す図である。 本発明に係る血液透析装置の第3の形態を示す図であり、(a)は脱血を開始するまでの所定のあいだ第3送液手段P3を停止させた状態を示す図、(b)は患者に穿刺された留置針に血液回路を接続して脱血開始操作をした後の動作状態の一例を示す図である。 脱血工程を利用した判定原理の一例を模式的に示す図であり、透析液圧計測手段Mによって計測された透析液圧の推移を示す図である。 患者に穿刺された留置針に血液回路を接続して脱血開始操作をした後の動作状態の別の一例を示す図である。 脱血工程を利用した判定原理の別の一例を模式的に示す図であり、透析液圧計測手段Mによって計測された透析液圧の推移を示す図である。 本発明に係る血液透析装置の第4の形態を示す図であり、(a)は脱血を開始するまでの所定のあいだ第3送液手段P3を停止させた状態を示す図、(b)は患者に穿刺された留置針に血液回路を接続して脱血開始操作をした後の動作状態の一例を示す図である。 第1の形態がその正常性を確認できる接続箇所を示した図である。 第2の形態がその正常性を確認できる接続箇所を示した図である。 第3の形態がその正常性を確認できる接続箇所を示した図である。 第4の形態がその正常性を確認できる接続箇所を示した図である。
符号の説明
1:血液透析装置 2:中継ジョイント
3:バイパスジョイント 4:鉗子
5:鉗子 6:患者
:動脈側チャンバー C:静脈側チャンバー
CLL4:静脈側チャンバーCの下流側に設けたクランプ
CLL5:オーバーフローラインL5に設けたクランプ
D:血液透析器
G1、G2:制御手段
J1、J2、J3、J4:判定手段
L1:透析液供給ライン L2:透析液排液ライン
L3:動脈側血液ライン L4:静脈側血液ライン
L5:オーバーフローライン L6:静脈圧モニタライン
L7:動脈圧モニタライン
:動脈圧計測手段 M:透析液圧計測手段
:静脈圧計測手段
P1:第1送液手段 P2:第2送液手段
P3:第3送液手段 P4:血液ポンプ

Claims (4)

  1. 半透膜を介して血液と透析液とを接触させ血液を浄化する血液透析器Dと、
    前記血液透析器Dに透析液を供給する透析液供給ラインL1と、
    前記血液透析器Dから透析液を排液する透析液排液ラインL2と、
    前記血液透析器Dに患者から導出した血液を流入させる動脈側血液ラインL3と、
    前記血液透析器Dから流出した血液を患者に戻す静脈側血液ラインL4と、
    前記透析液供給ラインL1に設けた第1送液手段P1と、
    前記透析液排液ラインL2に設けた第2送液手段P2と、
    前記第1送液手段P1と第2送液手段P2のいずれか一方または双方の上流側と下流側を連絡するバイパスラインに設けた正逆回転可能な第3送液手段P3と、
    前記動脈側血液ラインL3に設けた血液ポンプP4と、
    前記静脈側血液ラインL4に設けた静脈側チャンバーCと、
    前記静脈側チャンバーCに連結されたオーバーフローラインL5と、
    前記静脈側チャンバーCに連結された静脈圧モニタラインL6と、
    前記透析液排液ラインL2に設けた、当該透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧である透析液圧を計測する透析液圧計測手段Mと、
    前記静脈圧モニタラインL6を接続して、前記静脈側血液ラインL4内の圧力である静脈圧を計測する静脈圧計測手段Mと、
    前記静脈側チャンバーCの下流側に設けたクランプCLL4と、
    前記オーバーフローラインL5に設けたクランプCLL5と、
    プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を開放する制御手段G1と、
    クランプCLL5を閉止している時間における透析液圧または静脈圧の圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する判定手段J1を備えた血液透析装置。
  2. 半透膜を介して血液と透析液とを接触させ血液を浄化する血液透析器Dと、
    前記血液透析器Dに透析液を供給する透析液供給ラインL1と、
    前記血液透析器Dから透析液を排液する透析液排液ラインL2と、
    前記血液透析器Dに患者から導出した血液を流入させる動脈側血液ラインL3と、
    前記血液透析器Dから流出した血液を患者に戻す静脈側血液ラインL4と、
    前記透析液供給ラインL1に設けた第1送液手段P1と、
    前記透析液排液ラインL2に設けた第2送液手段P2と、
    前記第1送液手段P1と第2送液手段P2のいずれか一方または双方の上流側と下流側を連絡するバイパスラインに設けた正逆回転可能な第3送液手段P3と、
    前記動脈側血液ラインL3に設けた血液ポンプP4と、
    前記静脈側血液ラインL4に設けた静脈側チャンバーCと、
    前記静脈側チャンバーCに連結されたオーバーフローラインL5と、
    前記静脈側チャンバーCに連結された静脈圧モニタラインL6と、
    前記透析液排液ラインL2に設けた、当該透析液排液ラインL2を流れる透析液の液圧である透析液圧を計測する透析液圧計測手段Mと、
    前記静脈圧モニタラインL6を接続して、前記静脈側血液ラインL4内の圧力である静脈圧を計測する静脈圧計測手段Mと、
    前記動脈側血液ラインL3に設けた動脈側チャンバーCと、
    前記動脈側チャンバーCに連結された動脈圧モニタラインL7と、
    前記動脈圧モニタラインL7を接続して、前記動脈側血液ラインL3内の圧力である動脈圧を計測する動脈圧計測手段Mと、
    前記静脈側チャンバーCの下流側に設けたクランプCLL4と、
    前記オーバーフローラインL5に設けたクランプCLL5と、
    プライミング開始から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を閉止するとともに第3送液手段P3を逆濾過方向または除水方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL5を開放する制御手段G1と、
    クランプCLL5を閉止している時間における透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する判定手段J2を備えた血液透析装置。
  3. 請求項1に記載の制御手段G1に代えて、
    脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を開放する制御手段G2を備え、
    請求項1に記載の判定手段J1に代えて、
    クランプCLL4を閉止している時間における透析液圧または静脈圧の圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する判定手段J3を備えた請求項1に記載の血液透析装置。
  4. 請求項2に記載の制御手段G1に代えて、
    脱血開始操作から予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を閉止するとともに第3送液手段P3を除水方向または逆濾過方向に動作させ、次いで予め設定した所定の時間が経過したときにクランプCLL4を開放する制御手段G2を備え、
    請求項2に記載の判定手段J2に代えて、
    クランプCLL4を閉止している時間における透析液圧、静脈圧、および動脈圧のうちのいずれかの圧力変化量を予め設定した基準値と比較して回路接続の正常性を判定する判定手段J4を備えた請求項2に記載の血液透析装置。
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