JP2016030124A - 血液浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停電等により電源からの電力供給が遮断された際、バッテリによる電力供給を長時間継続して行わせることができる血液浄化装置を提供する。
【解決手段】体外循環する血液を浄化するための血液浄化器が取り付け可能とされた血液浄化装置本体２と、ポンプ手段１４の動作を制御し得る制御手段１３と、ＡＣ電源からの電力供給が遮断されたことを判定し得る電力供給判定手段１１と、血液浄化装置本体２に搭載され、電力供給判定手段１１にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際に電力供給可能なバッテリ９とを備えた血液浄化装置において、制御手段１３は、電力供給判定手段１１にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、バッテリ９によるポンプ手段１４に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得るものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、透析治療等の血液浄化治療を行うための血液浄化装置に関するものである。

例えば血液透析装置（血液浄化装置）は、ダイアライザ（血液浄化器）が形成された血液回路（動脈側血液回路及び静脈側血液回路）と、ダイアライザに透析液を供給しつつその透析液を回収する治療装置本体とから主に構成されており、血液回路の先端に取り付けられた穿刺針を患者に穿刺して、当該血液回路にて患者の血液を体外循環させつつダイアライザにて血液浄化及び除水等を行っている。

従来の血液浄化装置として、例えば特許文献１にて開示されているように、地震等の災害や送電の不具合等で停電し、電源からの電力供給が遮断した際、血液浄化治療を継続して行わせるべく電力供給可能なバッテリを内蔵したものが提案されている。かかるバッテリは、通常時、商用電源からの電力供給で蓄電されるとともに、停電等で当該電源からの電力供給が遮断されると、血液浄化装置が具備する血液ポンプ等に対して電力供給可能とされている。

特開２００８−２８３９９６号公報

しかしながら、上記従来技術においては、停電時、バッテリによる電力供給にて血液ポンプ等が駆動を継続可能とされているものの、当該バッテリの容量には限界がある故、血液浄化治療を正常に終了させる前にバッテリの容量がなくなってしまう虞があった。例えば、停電等により電源からの電力供給が遮断された際、血液浄化治療を終了させて血液回路にある血液を患者に返血する前にバッテリの容量がなくなってしまうと、手動にて血液ポンプを回転させて返血する必要があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、停電等により電源からの電力供給が遮断された際、バッテリによる電力供給を長時間継続して行わせることができる血液浄化装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、患者の血液を体外循環させる血液ポンプを含むポンプ手段を有するとともに、その体外循環する血液を浄化するための血液浄化器が取り付け可能とされた血液浄化装置本体と、該血液浄化装置本体に設けられ、前記ポンプ手段の動作を制御し得る制御手段と、電源からの電力供給が遮断されたことを判定し得る電力供給判定手段と、前記血液浄化装置本体に搭載され、前記電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際に電力供給可能なバッテリとを備えた血液浄化装置において、前記制御手段は、前記電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、前記バッテリによる前記ポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得ることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の血液浄化装置において、前記制御手段は、前記電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、電力供給が遮断される前の電力より予め設定された電力の方が小さい場合に限り、前記バッテリによる前記ポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の血液浄化装置において、前記制御手段は、前記バッテリによる電力供給時間、又は当該バッテリの電圧低下に応じて前記予め設定された電力を逐次変更可能又は電力供給を停止可能とされたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の血液浄化装置において、前記血液浄化装置本体は、前記ポンプ手段に加え、液体の流路をクランプ可能なクランプ手段、血液の体外循環を監視する監視手段、及び治療に関わる表示が可能な表示手段を具備するとともに、当該ポンプ手段、クランプ手段、監視手段及び表示手段について前記血液ポンプの優先度が最も高く設定された優先順位を予め設定可能とされ、当該優先順位が低い順から前記バッテリによる電力供給を逐次低下又は停止させることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１つに記載の血液浄化装置において、前記制御手段は、前記電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された時点から所定時間経過したことを条件として、前記バッテリによる前記ポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得ることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、制御手段は、電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、バッテリによるポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得るので、比較的消費電力が大きなポンプ手段に対する電力供給を抑制することができ、停電等により電源からの電力供給が遮断された際、バッテリによる電力供給を長時間継続して行わせることができる。

請求項２の発明によれば、制御手段は、電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、電力供給が遮断される前の電力より予め設定された電力の方が小さい場合に限り、バッテリによるポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせるので、バッテリによる電力供給を通常時より常に低減させることができる。

請求項３の発明によれば、制御手段は、バッテリによる電力供給時間、又は当該バッテリの電圧低下に応じて予め設定された電力を逐次変更可能又は電力供給を停止可能とされたので、停電等により電源からの電力供給が遮断された際、バッテリによる電力供給をより長時間継続して行わせることができる。

請求項４の発明によれば、ポンプ手段、クランプ手段、監視手段及び表示手段について血液ポンプの優先度が最も高く設定された優先順位を予め設定可能とされ、当該優先順位が低い順からバッテリによる電力供給を逐次低下又は停止させるので、優先度に応じて電力供給を継続又は停止させることができる。

請求項５の発明によれば、制御手段は、電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された時点から所定時間経過したことを条件として、バッテリによるポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得るので、瞬間的に電力供給が遮断された場合（瞬停）に、予め設定された電力による電力供給に変更されてしまうのを回避することができる。

本発明の実施形態に係る血液浄化装置を示す斜視図 同血液浄化装置の構成を示すブロック図 同血液浄化装置の制御手段による制御内容を示すフローチャート 同血液浄化装置の電力供給判定手段による判定方法を説明するためのグラフ

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る血液浄化装置１は、患者が着座又は横臥し得る治療台としてのベッド近傍に配置されてその患者に血液透析治療（血液浄化治療）を施すための透析治療装置に適用されたものであり、図１に示すように、透析装置本体２（血液浄化装置本体）と、血液ポンプ３と、シリンジポンプ４と、モニタ画面５と、警報ランプ６と、血液濃度センサ７と、気泡検出器８とを有して構成されている。

透析装置本体２は、患者の血液を体外循環させつつ浄化するための各種治療手段を具備したもので、例えば血液回路が接続されたダイアライザを取り付け可能とされるとともに、そのダイアライザに対して透析液を導入及び導出するためのポートや流路等が配設されている。かかる透析装置本体２には、しごき型ポンプから成る血液ポンプ３が配設されており、当該血液ポンプ３を駆動させることにより、血液回路にて患者の血液を体外循環させるよう構成されている。

また、透析装置本体２には、図２に示すように、制御手段１３と、ポンプ手段１４と、クランプ手段１５と、監視手段１６と、表示手段１７とを有しており、制御手段１３によって、ポンプ手段１４、クランプ手段１５、監視手段１６及び表示手段１７に対する電力供給及び制御が行われるようになっている。制御手段１３は、透析装置本体２に搭載されたＣＰＵ等から成り、ポンプ手段１４及びクランプ手段１５の動作、並びに監視手段１６及び表示手段１７の作動を制御し得るものである。

ポンプ手段１４は、通電により送液可能な主にアクチュエータ類から成るもので、患者の血液を体外循環させる血液ポンプ３の他、通電により送液可能な他のポンプ類（抗凝固剤等の薬剤を体外循環する血液に注入可能なシリンジポンプ４、透析液をダイアライザに送液するための送液ポンプ、除水のための除水ポンプ、及び補液のための補液ポンプ等）から成るものである。クランプ手段１５は、通電によって開閉し、血液、透析液又は生理食塩液流路等から成る液体の流路をクランプ可能なもので、血液回路の先端部を開閉するクランプ手段、生理食塩液の供給路を開閉するクランプ手段、血液回路から延設されたオーバーフローラインを開閉するクランプ手段等から成るものである。

監視手段１６は、血液の体外循環を監視するセンサ類から成るもので、血液濃度センサ７及び気泡検出器８の他、静脈圧監視センサ、脱血圧監視センサ、ダイアライザ入口圧監視センサ、血液判別器、血圧計等の各種センサ類及び計測機器等から成るものである。表示手段１７は、通電により治療に関わる表示が可能なもので、モニタ画面５及び警報ランプ６等から成るものである。なお、本実施形態に係るモニタ画面５は、タッチパネルから成り、治療に関わる表示に加え、種々の入力が可能とされている。

さらに、透析装置本体２は、電力供給判定手段１１及びバッテリ電圧監視手段１２を有したパワーユニット１０と、バッテリ９とを具備しており、当該パワーユニット１０にＡＣ電源（商用電源）が接続されるよう構成されている。電力供給判定手段１１は、ＡＣ電源からの電力供給が遮断されたことを判定し得るもので、例えば図４に示すように、ＡＣ電源からの電力供給に伴って生じる波形において０（Ｖ）になる時点（ゼロクロスα）を検出し、当該ゼロクロスαが検出されるとパルス出力し得る回路構成を有している。そして、パルス出力が検出されなくなったことを条件として、ＡＣ電源からの電力供給が遮断されたと判定するよう構成されている。

バッテリ９は、透析装置本体２に搭載され、電力供給判定手段１１にてＡＣ電源からの電力供給が遮断したと判定された際に、ポンプ手段１４、クランプ手段１５、監視手段１６、表示手段１７等に電力供給可能なもので、充電及び放電可能な所謂二次電池と称されるものである。なお、ＡＣ電源からの電力供給がある通常時においては、当該ＡＣ電源による電力供給にてバッテリ９が充電されるようになっている。

バッテリ電圧監視手段１２は、バッテリ９と接続され、当該バッテリ９の残り容量（電圧低下）を監視し得るものである。かかるバッテリ電圧監視手段１２で検出されたバッテリ９の残り容量及び電力供給判定手段１１による判定は、制御手段１３に対してリアルタイムに送信されるよう構成されている。しかして、制御手段１３は、電力供給判定手段１１にてＡＣ電源からの電力供給が遮断したと判定された際、バッテリ９による電力供給に切り替えるよう構成されており、バッテリ電圧監視手段１２にて検出されたバッテリ９の残り容量により当該バッテリ９の状態を把握し得るようになっている。

ここで、本実施形態に係る制御手段１３は、電力供給判定手段１１にてＡＣ電源からの電力供給が遮断したと判定された際、バッテリ９によるポンプ手段１４に対する電力供給を予め設定された電力（所定電圧による電力供給）にて行わせ得るよう構成されている。すなわち、停電等によりＡＣ電源からの電力供給が遮断されると、バッテリ９による電力供給に切り替えられるとともに、比較的消費電力が大きいポンプ手段１４に対しては、予め設定した電力を供給するよう構成されているのである。この予め設定する電力は、通常供給される電力より低く設定されるものとされ、ポンプ手段１４がポンプ機能を発揮し得る最低限のものとするのが好ましい。

また、本実施形態に係る制御手段１３は、電力供給判定手段１１にてＡＣ電源からの電力供給が遮断したと判定された際、電力供給が遮断される前の電力より予め設定された電力の方が小さい場合に限り、バッテリ９によるポンプ手段１４に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせるものとされている。すなわち、停電等によりＡＣ電源からの電力供給が遮断された際、その遮断される前にポンプ手段１４に供給された電力が予め設定された電力より小さい場合、予め設定された電力の供給には切り替わらず、遮断される前の電力が引き続きポンプ手段１４に供給されるよう構成されているのである。

さらに、本実施形態に係る制御手段１３は、バッテリ９による電力供給時間（すなわち、停電等によりＡＣ電源からの電力供給が遮断され、バッテリ９による電力供給に切り替わった後の経過時間）、又はバッテリ電圧監視手段１２にて監視されるバッテリ９の電圧低下に応じて予め設定された電力を逐次変更可能又は電力供給を停止可能とされている。これにより、停電等によりＡＣ電源からの電力供給が遮断された際、バッテリ９による電力供給をより長時間継続して行わせることができる。

またさらに、本実施形態係る血液浄化装置１においては、ポンプ手段１４、クランプ手段１５、監視手段１６及び表示手段１７について血液ポンプ３の優先度が最も高く設定された優先順位を予め設定可能とされ、当該優先順位が低い順からバッテリ９による電力供給を逐次低下又は停止させるよう構成されている。すなわち、透析装置本体２が具備する電力供給が必要な構成において、電力供給が遮断された非常時であっても治療を完全に終了させるために必要なもの（特に、血液ポンプ３が最も必要とされる。）以外の電力供給を逐次低下又は停止（例えば、優先順位が低いものから順次供給する電力を低下させ或いは停止）させることにより、バッテリ９による電力供給をより長時間行わせ得ることができるのである。なお、電力供給の逐次低下の方法の１つとして、ＣＰＵ等のクロック周波数を下げる方法を採用することもできる。

また、本実施形態に係る制御手段１３は、電力供給判定手段１１にて電源からの電力供給が遮断したと判定された時点から所定時間経過したことを条件として、バッテリ９によるポンプ手段１４に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得るよう構成されている。すなわち、ＡＣ電源からの電力供給が遮断されたと判定された時点から所定の遅延時間を有してバッテリ９によるポンプ手段１４に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせることにより、瞬間的に電力供給が遮断された場合（瞬停）に、予め設定された電力による電力供給に変更されてしまうのを回避することができるのである。

次に、本実施形態に係る制御手段１３による血液ポンプ３の制御方法について図３のフローチャートに基づいて説明する。
透析治療が行われているとき、電力供給判定手段１１からの信号により、ＡＣ電源による電力供給が行われているか否かが判定され（Ｓ１）、電力供給が行われていると判定されると、Ｓ２に進み、装置の運転が続行されるとともに、電力供給が行われていないと判定されると、Ｓ３に進み、バッテリ９による電力供給に切り替えられる。

その後、Ｓ４にてバッテリ９による電力供給に切り替えられてから所定時間経過したか否かが判断され、所定経過していない場合は、Ｓ５にて経過時間に１（ｓ）を加算する。そして、Ｓ４にて所定時間経過したと判断されると、ＡＣ電源からの電力供給が遮断される前の電力Ｑ_Ｂと、予め設定された電力Ｑ_ＢＢとの比較が行われ、電力Ｑ_ＢＢの方が電力Ｑ_Ｂより小さいと判断されると、Ｓ７に進み、ポンプ手段１４に供給する電力を予め設定された電力Ｑ_ＢＢに変更する。

一方、Ｓ６にて、電力Ｑ_ＢＢの方が電力Ｑ_Ｂより大きいと判断されると、Ｓ８に進み、ポンプ手段１４に供給する電力は、ＡＣ電源からの電力供給が遮断される前の電力Ｑ_Ｂに保持されて動作が継続される。そして、Ｓ７にてポンプ手段１４に供給する電力が電力Ｑ_ＢＢに変更された後、或いはＳ８にてポンプ手段１４に供給する電力が電力Ｑ_Ｂに保持された後、Ｓ９にて、バッテリ９による電力供給時間又は当該バッテリ９の電圧低下と予め設定された優先順位（血液ポンプ３の優先度が最も高く設定された優先順位）との比較が行われる。

すなわち、バッテリ９による電力供給時間又は当該バッテリ９の電圧低下が所定の閾値を超えたか否かをＳ９にて判断し、当該閾値を超えていない場合は、Ｓ１０にて経過時間に１（ｓ）を加算又はバッテリ電圧を０．５（Ｖ）減算するとともに、当該閾値を超えた場合、Ｓ１１に進み、予め設定された優先順位の低い順から供給電圧をＱ_ＢＢ’（但し、Ｑ_ＢＢ＞Ｑ_ＢＢ’）に変更又は電力供給を停止する。以上で一連の制御が終了することとなる。なお、電力供給判定手段１１にてＡＣ電源からの電力供給が復帰したと判定されると、バッテリ９による電力供給からＡＣ電源による電力供給に切り替わることとなる。

上記実施形態によれば、制御手段１３は、電力供給判定手段１１にてＡＣ電源からの電力供給が遮断したと判定された際、バッテリ９によるポンプ手段１４に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得るので、比較的消費電力が大きなポンプ手段１４に対する電力供給を抑制することができ、停電等により電源からの電力供給が遮断された際、バッテリによる電力供給を長時間継続して行わせることができる。

さらに、本実施形態に係る制御手段１３は、電力供給判定手段１１にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、電力供給が遮断される前の電力（Ｑ_Ｂ）より予め設定された電力（Ｑ_ＢＢ）の方が小さい場合に限り、バッテリによるポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせるので、バッテリによる電力供給を通常時より常に低減させることができる。

また、ポンプ手段１４、クランプ手段１５、監視手段１６及び表示手段１７について血液ポンプの優先度が最も高く設定された優先順位（電力供給が遮断された非常時であっても治療を完全に終了させるために必要なものの優先順位）を予め設定可能とされ、当該優先順位が低い順からバッテリによる電力供給を逐次低下又は停止させるので、優先度に応じて電力供給を継続又は停止させることができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば電力供給判定手段１１にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、バッテリ９によるポンプ手段１４に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせるとともに、他の手段（クランプ手段１５、監視手段１６又は表示手段１７）に対する電力供給を停止させるものとしてもよい。また、適用される血液浄化装置は、本実施形態の如き透析装置の他、患者の血液を体外循環させつつ浄化し得る他の血液浄化装置に適用してもよい。

なお、制御手段は、電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断した際、バッテリによるポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得る構成に代えて、予め設定された動作速度に変更し得る構成としてもよい。

電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、バッテリによるポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得る制御手段を具備した血液浄化装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

１ 血液浄化装置
２ 透析装置本体（血液浄化装置本体）
３ 血液ポンプ
４ シリンジポンプ
５ モニタ画面
６ 警報ランプ
７ 血液濃度センサ
８ 気泡検出器
９ バッテリ
１０ パワーユニット
１１ 電力供給判定手段
１２ バッテリ電圧監視手段
１３ 制御手段
１４ ポンプ手段
１５ クランプ手段
１６ 監視手段
１７ 表示手段

Claims (5)

1. 患者の血液を体外循環させる血液ポンプを含むポンプ手段を有するとともに、その体外循環する血液を浄化するための血液浄化器が取り付け可能とされた血液浄化装置本体と、
   該血液浄化装置本体に設けられ、前記ポンプ手段の動作を制御し得る制御手段と、
   電源からの電力供給が遮断されたことを判定し得る電力供給判定手段と、
   前記血液浄化装置本体に搭載され、前記電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際に電力供給可能なバッテリと、
   を備えた血液浄化装置において、
   前記制御手段は、前記電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、前記バッテリによる前記ポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得ることを特徴とする血液浄化装置。
2. 前記制御手段は、前記電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された際、電力供給が遮断される前の電力より予め設定された電力の方が小さい場合に限り、前記バッテリによる前記ポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせることを特徴とする請求項１記載の血液浄化装置。
3. 前記制御手段は、前記バッテリによる電力供給時間、又は当該バッテリの電圧低下に応じて前記予め設定された電力を逐次変更可能又は電力供給を停止可能とされたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の血液浄化装置。
4. 前記血液浄化装置本体は、前記ポンプ手段に加え、液体の流路をクランプ可能なクランプ手段、血液の体外循環を監視する監視手段、及び治療に関わる表示が可能な表示手段を具備するとともに、当該ポンプ手段、クランプ手段、監視手段及び表示手段について前記血液ポンプの優先度が最も高く設定された優先順位を予め設定可能とされ、当該優先順位が低い順から前記バッテリによる電力供給を逐次低下又は停止させることを特徴とする請求項３記載の血液浄化装置。
5. 前記制御手段は、前記電力供給判定手段にて電源からの電力供給が遮断したと判定された時点から所定時間経過したことを条件として、前記バッテリによる前記ポンプ手段に対する電力供給を予め設定された電力にて行わせ得ることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の血液浄化装置。

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