JP2012095842A

JP2012095842A - 血液浄化装置のエアートラップチャンバ及び血液浄化装置のプライミング方法

Info

Publication number: JP2012095842A
Application number: JP2010246232A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Futamura; 寛二村; Katsumi Iso; 勝美五十右
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2030-11-02
Also published as: JP5529711B2

Abstract

【課題】簡便な方法で効率的に血液浄化装置のプライミングを行うことのできるエアートラップチャンバを提供する。
【解決手段】円筒形のストレート部７１と、ストレート部７１よりも直径が大きい円筒状の上端部７２と、ストレート部７１と上端部７２とを接続するテーパ部７３とを含む第１本体７０と、上端部７２の外面にその下端側が嵌まり込む円筒形の胴体部８１と、胴体部８１の上端に接続される底板８４とを含む第２本体８０と、第１本体７０のテーパ部７３の側面に設けられる血液入口３３ｂと、第２本体８０の胴体部８１の上端側の側面に設けられる補液入口３３ｅと、第２本体８０の底板８４に設けられる排液口３３ｄと、第２本体８０の底板８４の内面に設けられ、排液口３３ｄと連通し、底板８４の内面から本体７００の長手方向に沿ってその先端８７が補液入口３３ｅと血液入口３３ｂとの間まで延びる排液用内管８６と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、血液浄化装置に用いられるエアートラップチャンバの構造、及びそのチャンバを用いた血液浄化装置のプライミング方法に関する。

透析治療に使用する血液浄化装置は、半透膜である中空糸膜の内部に患者の血液、外面に透析液を流し、中空糸膜を通して血液中の老廃物を透析液に透析させるもので、老廃物を含んだ透析液は透析器から排出され、浄化された血液は患者に戻すように構成されている。また、血液浄化装置には血液に混じって空気が患者に戻されないように血液中の空気を除去して外部に排出するエアートラップチャンバが設けられている。エアートラップチャンバは円筒形の本体の上部に血液の流入ポートが設けられ、下部に血液が流出する血液流出ポートが設けられ、内部の下部にはフィルタが設けられている。そして、血液中から分離した空気は上端の液面調節ラインから排出されるものが用いられている（例えば、特許文１，２参照）

患者の透析治療に使用される前には、このような血液浄化装置の血液流路、透析器、エアートラップチャンバ等の内部には空気等が充填されているので、患者の透析治療にこれらの血液浄化装置を使用する前に、血液回路内に生理食塩水を流して装置内に充填されている空気等を取り除くプライミングを行う必要がある。

一方、透析治療の際に透析器に供給される透析液を用いてプライミングを行う技術が提案されている。例えば、動脈側血液回路先端と静脈側血液回路先端とを接続した後、透析器に透析液を供給し、透析器の中空糸膜の外面側から中空糸膜の内部に向かって透析液を逆濾過させて透析液を各血液回路中に流入させ、各血液回路中に設けられたエアートラップチャンバに接続されたオーバーフローラインから血液浄化装置内に充填されていた空気を外部に排出させてプライミングを行う方法が提案されている（例えば、特許文献３，４参照）。

また、血液透析濾過（ＨＤＦ）を行う場合には、患者の血液から除水しただけ患者の血液に透析液を補液することが必要となる。この場合、透析器に透析液を供給するラインから動脈側血液回路に透析液を補液する補液回路が設けられているものがある。このような補液回路が設けられている血液浄化装置のプライミングを行う場合に、補液回路を血液ポンプの上流側に接続して血液ポンプを正回転させて透析液を動脈側回路から血液ポンプ、透析器、静脈側回路の順に流して静脈穿刺針側から外部に流出させると同時に補液回路の接続点から動脈穿刺針側に向かって透析液を流出させ、透析器と動脈回路、静脈回路のプライミングを行う方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。また、特許文献３では、動脈回路の動脈穿刺針端と静脈回路の静脈穿刺針端とを接続して動脈回路と静脈回路とを循環回路とし、補液回路の接続点の静脈回路側をクランプで閉止しておき、血液ポンプを正回転させて接続点に注入した補液を血液ポンプ、透析器、静脈側回路の順に流して静脈回路に設けられた静脈側エアートラップチャンバの空気排出管から空気を外部に流出させて透析器と動脈回路のプライミングを行った後、クランプの閉止を解除し、血液ポンプを停止させ、接続点から流入させた透析液を静脈側回路に流し、静脈側エアートラップチャンバのプライミングを行う方法が提案されている。

特開２００４−３２９７９３号公報実用新案登録第３１０５７７７号明細書特開２００２−３２５８３７号公報特開２００４−１６６１９号公報特開２００４−３１３５２２号公報

特許文献１，２に記載された従来技術のエアートラップチャンバは血液の入口ポートと出口ポートと液体を排出する液面調節ラインとの３つのノズルしか設けられていないため、プライミングの際には特許文献３，４に記載されているように、エアートラップチャンバ以外の流路に設けた注入点から内部の空気を置換する透析液や生理食塩水を透析器と動脈側血液流路と静脈側血液流路とを連通するように構成した血液回路に注入し、エアートラップチャンバの液体排出ラインから外部に排出している。このため、注入する透析液の量が少ない場合には、透析液の注入点からエアートラップチャンバに向かう両側の流路を一方ずつプライミングすることが必要で、例えば、透析器と静脈側エアートラップチャンバの静脈側回路、その他の静脈側回路と動脈側回路というように部分毎に複数回プライミングを行うことが必要でプライミングに時間がかかるという問題があった。

また、特許文献５の図２に記載された従来技術のプライミング方法では、クランプによって透析液の注入点から動脈回路側のプライミングと透析液の注入点から静脈回路側のプライミングとを切り替えることが必要なため、切替の手間がかかるともに各回路のプライミングを十分に行うために各回路のプライミングを多めに行うために透析液が無駄になる場合があった。

本発明は、簡便な方法で効率的に血液浄化装置のプライミングを行うことのできるエアートラップチャンバを提供することを目的とする。

本発明のエアートラップチャンバは、血液浄化装置に用いられ、血液中の空気を除去するエアートラップチャンバであって、円筒形のストレート部と、前記ストレート部よりも直径が大きい円筒状の上端部と、前記ストレート部と前記上端部とを接続するテーパ部と、前記テーパ部の上端に接続される円筒形の胴体部と、前記胴体部の上端に接続される底板とを含む本体と、前記テーパ部の側面に設けられる血液流入用ポートと、前記胴体部の上端側の側面に設けられる補液流入用ポートと、前記底板に設けられる排液用ポートと、前記底板内面に設けられ、前記排液用ポートと連通し、前記底板内面から前記本体の長手方向に沿ってその先端が前記前記血液流入用ポートの前記本体の長手方向位置の上側まで延びる排液用内管と、を備えることを特徴とする。

本発明のエアートラップチャンバにおいて、前記排液用内管は、前記補液流入用ポートと前記血液流入用ポートとの間まで延びることとしても好適である。

本発明のエアートラップチャンバにおいて、前記補液流入用ポートは、前記胴体部の円周の接線方向に延びるように設けられ、前記血液流入用ポートは、前記テーパ部の円周の接線方向に延びるように設けられていること、としても好適である。

本発明のエアートラップチャンバにおいて、前記排液用ポートと前記排液用内管とは円板状の底板の中心に設けられていること、としても好適である。

本発明の血液浄化装置のプライミング方法は、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透析器と、患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、前記静脈側血液流路に設けられ、円筒形のストレート部と前記ストレート部よりも直径が大きい円筒状の上端部と前記ストレート部と前記上端部とを接続するテーパ部と前記テーパ部の上端に接続される円筒形の胴体部と、前記胴体部の上端に接続される底板とを含む本体と、前記テーパ部の側面に設けられる血液流入用ポートと、前記胴体部の上端側の側面に設けられる補液流入用ポートと、前記底板に設けられる排液用ポートと、前記底板内面に設けられ、前記排液用ポートと連通し、前記底板内面から前記本体の長手方向に沿ってその先端が前記血液流入用ポートの前記本体の長手方向位置の上側まで延びる排液用内管と、を含み血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、を備える血液浄化装置のプライミング方法であって、前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路に滞留している空気を前記静脈側エアートラップチャンバの前記血液流出用ポートから前記静脈側エアートラップチャンバに流入させる工程と、前記空気の流量よりも大きい流量の補液を前記静脈側エアートラップチャンバの前記補液流入ポートから前記静脈側エアートラップチャンバに流入させる工程と、前記静脈側エアートラップチャンバの前記排液用内管を介して前記静脈側エアートラップチャンバの前記排液用ポートから空気を外部に排出する工程と、前記静脈側エアートラップチャンバの前記血液流入用ポートから補液を前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに流出させる工程と、を含むこと、を特徴とする。

本発明は、簡便な方法で効率的に血液浄化装置のプライミングを行うことのできるエアートラップチャンバを提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態におけるエアートラップチャンバを備える血液浄化装置の系統図である。本発明の実施形態におけるエアートラップチャンバの構成を示す縦断面図である。本発明の実施形態におけるエアートラップチャンバの構成を示す横断面図である。本発明の実施形態におけるエアートラップチャンバを備える血液浄化装置のプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。本発明の実施形態におけるエアートラップチャンバのプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。本発明の実施形態におけるエアートラップチャンバのプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。本発明の実施形態におけるエアートラップチャンバのプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。本発明の実施形態におけるエアートラップチャンバのプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の血液浄化装置１００は、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透析器１０と、患者の血液を透析器１０に流入させる動脈側血液流路２０と、動脈側血液流路２０に設けられ、血液中の空気を除去する動脈側エアートラップチャンバ２３と、動脈側血液流路２０に設けられる正逆回転可能な血液ポンプ２１と、透析器１０で浄化した血液を透析器１０から患者に戻す静脈側血液流路３０と、静脈側血液流路３０に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバ３３と、静脈側エアートラップチャンバ３３に接続され、静脈側エアートラップチャンバ３３で除去した空気を外部に排出する排液流路３８と、静脈側エアートラップチャンバ３３に接続され、透析液を静脈側血液流路３０に供給する補液流路４０と、補液流路４０に設けられる補液ポンプ４１と、動脈側血液流路２０の患者側端に設けられた接続プラグ２７と静脈側血液流路３０の患者側端に設けられた接続プラグ３７と、血液ポンプ２１と補液ポンプ４１の流量を変更する制御部６０と、を備えている。また、透析器１０には透析液を供給する透析液供給流路５１と透析器１０から透析液を排出する透析液排出流路５２とが接続されている。透析液供給流路５１には透析液ポンプ５３が設けられている。

透析器１０は、内部に半透膜である中空糸膜を多数配置したもので、上方の血液入口１１から透析器１０に流入した血液は中空糸膜の内部を流れ、下方の血液出口から流出していく。一方、透析器１０の側面の下部には透析液を中空糸膜の外面に流入させる透析液入口１０ａが設けられ、透析器１０の側面の上部には中空糸膜を介して血液中の老廃物を透析した透析後の透析液を外部に流出させる透析液出口１０ｂが設けられている。透析液ポンプ５３によって透析液供給流路５１から透析液入口１０ａに供給された透析液は血液との透析後、透析液出口１０ｂから透析液排出流路５２に排出される。

透析器１０の血液入口１１には動脈側血液流路２０が接続されている。動脈側血液流路２０は、患者の動脈に挿入された穿刺針に接続される接続プラグ２７と、接続プラグ２７と血液ポンプ２１との間を接続する血液ポンプ入口流路２４と、血液ポンプ２１と動脈側エアートラップチャンバ２３との間を接続する動脈側エアートラップチャンバ入口流路２５と、動脈側エアートラップチャンバ２３と透析器１０の血液入口１１を接続する透析器入口流路２６とを含んでいる。血液ポンプ２１はモータ２２によって駆動されるしごき型のポンプで、血液ポンプ２１内部に設けられた可撓性のチューブの外側を所定の方向にしごいて血液を流動させるものである。可撓性のチューブは血液ポンプ２１の内部に設けられていてもよいし、血液ポンプ入口流路２４または動脈側エアートラップチャンバ入口流路２５を可撓性のチューブで構成し、その一部をしごくように構成してもよい。動脈側エアートラップチャンバ２３は、円筒型の容器で上部側面に血液流入用ポートである血液入口２３ｂが設けられ、下部に血液流出用ポートである血液出口２３ｃが設けられ、内部の下方にはメッシュ２３ａが設けられている。

透析器１０の血液出口１２には静脈側血液流路３０が接続されている。静脈側血液流路３０は、透析器１０の血液出口１２と静脈側エアートラップチャンバ３３とを接続する静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５と、静脈側エアートラップチャンバ３３から流出した血液を患者の静脈に戻す血液戻し流路３６と、血液戻し流路３６の先端に設けられ、患者の動脈に挿入された穿刺針に接続される接続プラグ３７とを含んでいる。

静脈側エアートラップチャンバ３３は、円筒型の容器で血液流入用ポートである血液入口３３ｂと、血液流出用ポートである血液出口３３ｃと補液流入ポートである補液入口３３ｅと排液用ポートである排液口３３ｄとを備え、その内部の下方にはメッシュ３３ａが設けられている。より詳細には、図２に示すように、静脈側エアートラップチャンバ３３は、本体７００を含んでおり、本体７００は、第１本体７０と第２本体８０とによって構成されている。第１本体７０は、円筒形のストレート部７１と、ストレート部７１よりも直径が大きい円筒状の上端部７２と、ストレート部７１と上端部７２とを接続するテーパ部７３とを含んでいる。テーパ部７３のストレート部７１側（下側）には内面に向かって突出した突起７４が設けられている。第１本体７０のテーパ部７３の側面には血液流入用ポートである血液入口３３ｂが設けられている。血液入口３３ｂは円筒状のノズルで、図３(ｂ)に示すように、テーパ部７３の外面の円周の接線方向に沿って水平に設けられており、テーパ部７３に設けられた穴７５を介して第１本体７０の内部と連通するよう構成されている。

第２本体８０は、第１本体７０の上端部７２の外面にその下端側が嵌まり込む円筒形の胴体部８１と、胴体部８１の上端に接続される円板状の底板８４とによって構成されており、第２本体８０の胴体部８１は第１本体７０の上端部７２の外側に嵌まり込む下部胴体部８３と、下部胴体部８３よりも少し直径が小さい上部胴体部８２とによって構成されている。第２本体８０の上部胴体部８２は請求項に記載の胴体部である。底板８４は上部胴体部８２の上端に取り付けられている。第２本体８０の上部胴体部８２の側面には補液流入用ポートである補液入口３３ｅが設けられている。補液入口３３ｅは図３(ａ)に示すように、上部胴体部８２の外面の円周の接線方向に沿って水平に設けられており、上部胴体部８２設けられた穴８５を介して第２本体８０の内部と連通するよう構成されている。第２本体８０の底板８４の中心の外面には排液用ポートである排液口３３ｄが設けられており、底板８４の中心の内面には排液口３３ｄと連通し、底板８４の内面から第１本体７０の長手方向に沿ってその先端８７が補液入口３３ｅと血液入口３３ｂとの間まで延びる排液用内管８６を備えている。また、底板８４の上面には圧力センサ８９に圧力を導く圧力検出管８８が設けられている。

本実施形態では、第１本体７０の上端部７２の外側に第２本体８０の下部胴体部８３が嵌まり込むように構成されているとして説明したが、第２本体８０を第１本体７０と一体として成形するようにしてもよい。

図３(ａ)、図３(ｂ)はそれぞれ補液入口３３ｅと血液入口３３ｂの配置の一例を示したもので、各入口３３ｅ，３３ｂは同一方向に向かって延びるように配置されていてもよいし、異なる方向に延びるように配置されていてもよい。また、各入口３３ｅ，３３ｂは図３(ａ)、図３(ｂ)に示すように、円周方向に１８０度ずれた位置に配置され、同一の方向に延びるように配置されていてもよい。また、各入口３３ｅ，３３ｂはそれぞれ上部胴体部８２、テーパ部７３の各外面の各円周の接線方向に沿って水平に設けられていなくともよく、例えば、上部胴体部８２、テーパ部７３の長手方向の中心に向かって設けられていてもよいし、その他の方向に向かって配置されていてもよい。

図１に示すように、補液入口３３ｅには補液流路４０が接続されている。補液流路４０は、補液ポンプ４１と、透析液供給流路５１の分岐点５４と補液ポンプ４１の入口とを接続する補液ポンプ入口流路４３と、補液ポンプ４１と静脈側エアートラップチャンバ３３の補液入口３３ｅを接続する補液供給流路４４とを含んでいる。補液ポンプ４１はモータ４２によって駆動されるしごき型のポンプで、補液ポンプ４１の内部に設けられた可撓性のチューブの外側を所定の方向にしごいて血液を流動させるものである。可撓性のチューブは補液ポンプ４１の内部に設けられていてもよいし、補液ポンプ入口流路４３または補液供給流路４４を可撓性のチューブで構成し、その一部をしごくように構成してもよい。静脈側エアートラップチャンバ３３の上部の排液口３３ｄには、排液流路３８が接続されている。排液流路３８の排出側端部は、図示しないトラップまで延びている。

制御部６０は内部にＣＰＵとメモリとを含む信号処理を行うコンピュータである。血液ポンプ２１のモータ２２と、補液ポンプ４１のモータ４２と、透析液ポンプ５３とは制御部６０に接続され、制御部６０の指令によって動作するよう構成されている。

以上のように構成された、本実施形態の血液浄化装置１００の透析の際の血液、透析液の流れについて説明する。患者の動脈の血液は、接続プラグ２７から血液ポンプ入口流路２４に入り、正方向に回転している血液ポンプ２１によって動脈側エアートラップチャンバ２３に送られる。動脈側エアートラップチャンバ２３に流入した血液は、動脈側エアートラップチャンバ２３で血液に混入している空気分が除去され、動脈側エアートラップチャンバ２３の下方の血液出口２３ｃから透析器入口流路２６に流出し、透析器入口流路２６から透析器１０の血液入口１１を介して透析器１０に配置された中空糸膜の一端からその内部に流入する。一方、透析液ポンプ５３によって透析液供給流路５１から透析液入口１０ａに透析液が供給される。透析液入口１０ａから透析器１０に流入した透析液は中空糸膜の外面を満たして流れる。血液と透析液とは半透膜の中空糸膜を介して接触し、血液中の老廃物は透析液に透析される。

透析によって老廃物が除去された血液は中空糸膜の他端から透析器１０の血液出口１２に流れ、透析器１０から流出する。また、老廃物を含んだ透析液は透析器１０の透析液出口１０ｂから透析液排出流路５２に排出される。透析器１０を流出した血液は、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５から静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する。図２に示すように、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部には血液面９０が形成される。この血液面９０は排液用内管８６の先端８７がわずかに浸かる程度の位置となっている。また、血液面９０の上部には空間ができ、この空間の圧力を圧力センサ８９で検出する。静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した血液は、静脈側エアートラップチャンバ３３で血液に混入している空気分が除去され、静脈側エアートラップチャンバ３３の下方の血液出口３３ｃから流出し、血液戻し流路３６、接続プラグ３７から患者の静脈に戻される。また、静脈側エアートラップチャンバ３３で除去した空気は排液流路３８から外部に排出される。このようにして、本実施形態の血液浄化装置１００は血液の透析を行う。

次に、図４から図１０を参照して本実施形態の血液浄化装置１００のプライミング動作について説明する。以下の説明では、血液浄化装置１００の透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０には空気が充填されており、プライミング動作は、充填されている空気を排出する動作として説明する。まず、動脈側血液流路２０の接続プラグ２７と静脈側血液流路３０の接続プラグ３７とを接続し、動脈側血液流路２０と静脈側血液流路３０と透析器１０とが循環流路を構成するようにする。そして、例えば、操作パネルのプライミング開始のボタンを押す、あるいはスクリーンのプライミング開始のボタンをクリックするなどによって制御部６０にプライミング動作を開始させる。

制御部６０は、プライミング開始の信号が入力されると、血液ポンプ２１を駆動するモータ２２に逆回転の指令を出力する。この指令によってモータ２２は逆方向に回転を開始し、血液ポンプ２１は先に説明した透析動作の際の血液の流れとは逆方向に空気を送り出し始める。また、制御部６０は、補液ポンプ４１を始動する指令を出力する。この指令によって、補液ポンプ４１が始動し、透析液供給流路５１から透析液を静脈側エアートラップチャンバ３３に送り出し始める。制御部６０は、血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１が透析器１０や各血液流路２０，３０のプライミングに必要な流量Ｑ１に設定する指令を出力する。この指令によって血液ポンプ２１を駆動するモータ２２は血液ポンプの送り出し流量がＱ１となる回転数となる。また、制御部６０は、補液ポンプ４１の送り出し流量、つまり、静脈側エアートラップチャンバ３３に供給される透析液の流量が血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１よりも大きい流量Ｑ２に設定する指令を出力する。例えば、流量Ｑ２は、流量Ｑ１よりも１０％から１００％流量が大きいことが好ましく、流量Ｑ１よりも２０％から４０％流量が大きいと更に好ましい。この指令によって補液ポンプ４１を駆動するモータ４２は、補液ポンプ４１の送り出し流量がＱ２となる回転数で回転する。

血液ポンプ２１が送り出し流量Ｑ１で運転されると、図２に示すように、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０、透析器１０の内部に充填されていた空気は、透析器１０から血液ポンプ２１に吸い込まれて静脈側血液流路３０へと流れ、静脈側エアートラップチャンバ３３の下部の血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３に入り込む。そして、静脈側エアートラップチャンバ３３の下部に設けられたメッシュ３３ａを通り抜けて静脈側エアートラップチャンバ３３の下側から静脈側エアートラップチャンバ３３の中に入る。一方、補液ポンプ４１によって静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した透析液は、静脈側エアートラップチャンバ３３の上部側面に設けられた補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３の中に流入する。

図５に示すように、最初は静脈側エアートラップチャンバ３３の内部は空気で満たされており、静脈側エアートラップチャンバ３３の下側から静脈側エアートラップチャンバ３３の中に入った空気は、図中の点線矢印で示すように逆回転している血液ポンプ２１によって血液入口３３ｂから吸引され、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５、透析器１０に向かって再循環していく。また、補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３の中に流入した透析液は、図中の実線矢印で示すように、静脈側エアートラップチャンバ３３の上部から下部に向かって流れていく。静脈側エアートラップチャンバ３３の下部には図４に示すメッシュ３３ａが設けられ、このメッシュ３３ａの隙間から血液ポンプ２１によって送り出された空気が流入しているので、透析液は下部の血液出口３３ｃから流出せず、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に溜まっていく。

図６に示すように静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に透析液が溜まり、その液面９１ができると、図４に示す血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入した空気は、気泡９５となって静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に溜まった透析液の中を上昇し、液面９１から空気となって流出し、血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５、透析器１０を通って血液ポンプ２１に吸い込まれて、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０を再循環する。このため、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部にできる透析液の水位が血液入口３３ｂに達するまでの間、静脈側エアートラップチャンバ３３の下部から流れこんだ空気は、外部にほとんど排出されない。

図７に示すように、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部にできた透析液の水位が血液入口３３ｂより上に達すると、血液入口３３ｂが透析液の中に水没し、透析液が静脈側エアートラップチャンバ３３の血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に流出し始める。図４に示す下部の血液出口３３ｃから流入した空気は、気泡９５となって静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に溜まった透析液の中を上昇していく。補液入口３３ｅは上部胴体部８２の接線方向に向かって設けられているので、補液入口３３ｅから第２本体８０の上部胴体部８２に流入した透析液は、上部胴体部８２の内面に沿って旋回するように流れて液面９１に達する。このため、第１本体７０の上端部７２、テーパ部７３に滞留している透析液には旋回流れが発生し、透析液の第１本体７０の上端部７２、テーパ部７３の外周側の圧力が中心側の圧力よりも高くなり、透析液の中を上昇する気泡９５はテーパ部７３まで上昇するとしだいに第１本体７０の長手方向の中心付近に集まり、透析液は旋回流による遠心力によって外周側に集まる。そして、外周側の液面９１が中心よりもわずかに盛り上がってくる。また、ストレート部７１とテーパ部７３との境目には突起７４が中心側に突き出して流路が狭くなっているので、気泡９５はこの突起７４の部分を通過する際に中心側に寄せられる。

このように、気泡９５は中心側に集まり、透析液は外周側に集まるので、中心側に集まった気泡９５は、中心付近の液面９１から空気となって流出し、そのまま底板８４の中心位置に設けられている排液用内管８６から排液口３３ｄに流れ、図４に示す排液流路３８から外部に排出される。また、上端部７２とテーパ部７３の直径は第１本体７０のストレート部７１よりも大きく、血液入口３３ｂに連通するテーパ部７３に設けられた穴７５はストレート部７１に血液入口３３ｂを設けた場合より第１本体７０の長手方向の中心から離れた位置となっており、気泡９５が血液入口３３ｂから透析液に随伴されて流出しにくい。上記のように、血液入口３３ｂを第１本体７０の長手方向の中心から外周側に離れた位置に配置すると共に、補液入口３３ｅを上部胴体部８２の円周の接線方向に沿って配置して流入した透析液を旋回流とすることにより、下部の血液出口３３ｃから流入した空気は血液入口３３ｂから透析液に随伴されて流出せず、底板８４の中心に設けられた排液用内管８６から排液口３３ｄに流れ、図４に示す排液流路３８から外部に排出される。

補液ポンプ４１の送り出し流量Ｑ２、つまり補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する透析液の流量は、血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１、つまり血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する空気流量よりも大きい。このため、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入した空気がすべて上部の排液流路３８から外部に流出したとしても、静脈側エアートラップチャンバ３３内部の透析液の水位はしだいに上昇する。そして、図８に示すように、透析液の液面９１が排液用内管８６の先端８７よりも上となって、排液用内管８６の先端８７が透析液に浸かる。このように、排液用内管８６の先端８７が透析液に浸かっても、先に図７を参照して説明したように、気泡９５は第１本体７０の長手方向の中心側に集まっているので、そのまま空気となって底板８４の中心位置に設けられている排液用内管８６に流入し、排液口３３ｄから外部に排出される。また、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入する透析液の流量Ｑ２は空気の流量Ｑ１よりも大きいので、その流量差ΔＱ＝（Ｑ２−Ｑ１）分の透析液は血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５、透析器１０に向かって流れずに図８に示す実線矢印のように図８に点線矢印で示す空気と一緒になって排液用内管８６から排液口３３ｄを介して排液流路３８から外部に流出する。また、排液用内管８６の先端８７と底板８４との間の空間には空気が残留するので、透析液が圧力検出管８８に入り込まず、透析の際にも確実に静脈側エアートラップチャンバ３３の圧力を検出することができる。

また、補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する透析液の流量Ｑ２は、血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する空気流量Ｑ１よりも多くなっているので、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入した空気がすべて上部の排液流路３８から外部に流出したとしても、静脈側エアートラップチャンバ３３内部の透析液の水位は低下せず、透析液が常に血液入口３３ｂよりも上にあって血液入口３３ｂから透析器１０に向かって透析液が流れていく。この血液入口３３ｂから透析器１０に向かって流れていく透析液の流量、つまり、透析器１０の洗浄流量はＱ１である。

このように、血液ポンプ２１によって送り出された透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に充填されていた空気は静脈側エアートラップチャンバ３３の排液用内管８６、排液口３３ｄを通って排液流路３８から外部に排出され、補液ポンプ４１によって供給された透析液が透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に流入し、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０は透析液に置換され、血液浄化装置１００がプライミングされる。

以上説明したように、本実施形態の血液浄化装置１００に備えられている静脈側エアートラップチャンバ３３は、血液入口３３ｂを第１本体７０の長手方向の中心から外周側に離れた位置に配置すると共に、補液入口３３ｅを上部胴体部８２の円周の接線方向に沿って配置して流入した透析液を旋回流とすることにより、下部の血液出口３３ｃから流入した空気が血液入口３３ｂから透析液に随伴されて流出せず、底板８４の中心に設けられた排液用内管８６から排液口３３ｄに流れ、排液流路３８からスムーズに外部に排出され、効率的に血液浄化装置１００のプライミングを行うことができる。

本実施形態では、静脈側エアートラップチャンバ３３の構造について詳しく説明したが、動脈側エアートラップチャンバ２３を静脈側エアートラップチャンバ３３と同様の構造とし、血液透析濾過（ＨＤＦ）を行う場合に補液を動脈側エアートラップチャンバ２３に注入するようにしてもよい。

１０透析器、１０ａ透析液入口、１０ｂ透析液出口、１１，２３ｂ，３３ｂ血液入口、１２，２３ｃ，３３ｃ血液出口、２０動脈側血液流路、２１血液ポンプ、２２，４２モータ、２３動脈側エアートラップチャンバ、２３ａ，３３ａメッシュ、２４血液ポンプ入口流路、２５動脈側エアートラップチャンバ入口流路、２６透析器入口流路、２７，３７接続プラグ、３０静脈側血液流路、３３静脈側エアートラップチャンバ、３３ｄ排液口、３３ｅ補液入口、３５静脈側エアートラップチャンバ入口流路、３６血液戻し流路、３８排液流路、４０補液流路、４１補液ポンプ、４３補液ポンプ入口流路、４４補液供給流路、５１透析液供給流路、５２透析液排出流路、５３透析液ポンプ、５４分岐点、６０制御部、７０第１本体、７１ストレート部、７２上端部、７３テーパ部、７４突起、７５，８５穴、８０第２本体、８１胴体部、８２上部胴体部、８３下部胴体部、８４底板、８６排液用内管、８７先端、８８圧力検出管、８９圧力センサ、９０血液面、９１液面、９５気泡、１００血液浄化装置、７００本体。

Claims

血液浄化装置に用いられ、血液中の空気を除去するエアートラップチャンバであって、
円筒形のストレート部と、前記ストレート部よりも直径が大きい円筒状の上端部と、前記ストレート部と前記上端部とを接続するテーパ部と、前記テーパ部の上端に接続される円筒形の胴体部と、前記胴体部の上端に接続される底板とを含む本体と、
前記テーパ部の側面に設けられる血液流入用ポートと、
前記胴体部の上端側の側面に設けられる補液流入用ポートと、
前記底板に設けられる排液用ポートと、
前記底板内面に設けられ、前記排液用ポートと連通し、前記底板内面から前記本体の長手方向に沿ってその先端が前記前記血液流入用ポートの前記本体の長手方向位置の上側まで延びる排液用内管と、
を備えることを特徴とするエアートラップチャンバ。
請求項１に記載のエアートラップチャンバであって、
前記排液用内管は、前記補液流入用ポートと前記血液流入用ポートとの間まで延びることを特徴とするエアートラップチャンバ。
請求項１または２に記載のエアートラップチャンバであって、
前記補液流入用ポートは、前記胴体部の円周の接線方向に延びるように設けられ、
前記血液流入用ポートは、前記テーパ部の円周の接線方向に延びるように設けられていること、
を特徴とするエアートラップチャンバ。
請求項３に記載のエアートラップチャンバであって、
前記排液用ポートと前記排液用内管とは円板状の底板の中心に設けられていること、
を特徴とするエアートラップチャンバ。
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透析器と、
患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、
前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、
前記静脈側血液流路に設けられ、円筒形のストレート部と前記ストレート部よりも直径が大きい円筒状の上端部と前記ストレート部と前記上端部とを接続するテーパ部と前記テーパ部の上端に接続される円筒形の胴体部と、前記胴体部の上端に接続される底板とを含む本体と、前記テーパ部の側面に設けられる血液流入用ポートと、前記胴体部の上端側の側面に設けられる補液流入用ポートと、前記底板に設けられる排液用ポートと、前記底板内面に設けられ、前記排液用ポートと連通し、前記底板内面から前記本体の長手方向に沿ってその先端が前記血液流入用ポートの前記本体の長手方向位置の上側まで延びる排液用内管と、を含み血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、を備える血液浄化装置のプライミング方法であって、
前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路に滞留している空気を前記静脈側エアートラップチャンバの前記血液流出用ポートから前記静脈側エアートラップチャンバに流入させる工程と、
前記空気の流量よりも大きい流量の補液を前記静脈側エアートラップチャンバの前記補液流入ポートから前記静脈側エアートラップチャンバに流入させる工程と、
前記静脈側エアートラップチャンバの前記排液用内管を介して前記静脈側エアートラップチャンバの前記排液用ポートから空気を外部に排出する工程と、
前記静脈側エアートラップチャンバの前記血液流入用ポートから補液を前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに流出させる工程と、を含むこと、
を特徴とする血液浄化装置のプライミング方法。