JP2017035238A - Blood purification system and control method of liquid level of liquid reservation chamber at blood circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、血液透析や血漿分離等の血液浄化治療に用いられる血液回路中に装着されたチャンバーの液面レベルを検出する機能を有する血液浄化システムに関する。さらに、血液回路中に装着されたチャンバーの液面レベルを制御する方法に関する。 The present invention relates to a blood purification system having a function of detecting a liquid level of a chamber mounted in a blood circuit used for blood purification treatment such as hemodialysis and plasma separation. Furthermore, the present invention relates to a method for controlling the liquid level of a chamber mounted in a blood circuit.
血液浄化システムを用いて血液透析や血液ろ過透析などの血液浄化治療を行う場合は、中空糸膜などの血液浄化膜を有する血液浄化器を備えている。また、例えば、血液ポンプにより患者の血液を血液浄化器に送る血液供給回路、血液浄化器から患者に戻す血液返血回路、透析液を血液浄化器に送る透析液回路、血液浄化器から透析液を排出する排液回路を備えている。この血液浄化システムでは、透析液回路から透析液を血液浄化器に供給し、血液浄化器内において血液と透析液とを膜を介して接触させ、血液中の微小な不要成分を透析液内に取り込むことで血液を浄化している。不要成分を取り込んだ透析液は、排液回路に排出される。 When blood purification treatment such as hemodialysis or blood filtration dialysis is performed using a blood purification system, a blood purifier having a blood purification membrane such as a hollow fiber membrane is provided. Also, for example, a blood supply circuit that sends the patient's blood to the blood purifier by a blood pump, a blood return circuit that returns the blood from the blood purifier to the patient, a dialysate circuit that sends dialysate to the blood purifier, and a dialysate from the blood purifier A drainage circuit for discharging the water is provided. In this blood purification system, dialysate is supplied from the dialysate circuit to the blood purifier, the blood and dialysate are brought into contact with each other through a membrane in the blood purifier, and minute unnecessary components in the blood are put into the dialysate. Blood is purified by taking in. The dialysate that has taken in unnecessary components is discharged to the drain circuit.
血液浄化システムを用いて二重濾過血漿交換療法や血漿吸着療法などの血漿交換療法を行う場合は、中空糸膜などの血漿分離器や血漿成分分離機、血漿吸着器等を備えている。また、血液ポンプにより患者の血液を血液浄化器に送る血液供給回路、血液浄化器から患者に戻す血液返血回路、血漿分離器で分離させた血漿が流れる濾液回路を備えている。分離した血漿は治療法によって、廃棄する方法、血漿成分分離器を介してアルブミン等の低分子量成分を体内に戻す方法、血漿成分吸着器を介して選択的に病因物質を除去してから体内に戻す方法などが存在する。 When performing plasma exchange therapy such as double filtration plasma exchange therapy and plasma adsorption therapy using a blood purification system, a plasma separator such as a hollow fiber membrane, a plasma component separator, a plasma adsorber, and the like are provided. In addition, a blood supply circuit that sends the patient's blood to the blood purifier by a blood pump, a blood return circuit that returns the blood from the blood purifier to the patient, and a filtrate circuit through which plasma separated by the plasma separator flows are provided. The separated plasma is disposed of by the treatment method, the low molecular weight component such as albumin is returned to the body through the plasma component separator, the pathogenic substance is selectively removed through the plasma component adsorber, and then the body is put into the body. There is a way to return it.
一般的に、血液浄化治療で用いられる血液回路には、気泡あるいは液体中の凝集物を捕捉するチャンバーが接続されている。チャンバー内が完全な気層になってしまうと、目的を果たせないため、血液浄化システムにはチャンバーの液面レベルを一定レベルに調整できる機能があることが望まれる。また、血液が流れているチャンバーの液面レベルが低いと、チャンバー内の空気が患者の体内に注入されて空気塞栓等の重大事故が発生する恐れがある。特に、血液浄化器より後に存在する血液返血回路のチャンバーでは、チャンバーのすぐ後に患者が繋がっているため、液面レベルを一定に制御する重要性が高い。 In general, a blood circuit used in blood purification treatment is connected to a chamber for capturing bubbles or aggregates in a liquid. If the inside of the chamber becomes a complete air layer, the purpose cannot be achieved. Therefore, it is desirable that the blood purification system has a function capable of adjusting the liquid level of the chamber to a certain level. In addition, if the liquid level in the chamber in which blood is flowing is low, air in the chamber may be injected into the patient's body and serious accidents such as air embolism may occur. In particular, in the chamber of the blood return circuit existing after the blood purifier, since the patient is connected immediately after the chamber, it is highly important to control the liquid level constant.
そこで、チャンバーの液面レベルを適切な範囲に制御する方法が検討されている。例えば、特許文献１や特許文献２では液面センサで液面レベルを検出し、自動的に液面レベルを所定レベルに制御するシステムが開示されている。特許文献３ではチャンバーの気層に接続されたライン上に狭窄部を設けておき、液体がライン上の狭窄部を通過する際に生じる圧力変化を利用して液面レベルを制御する方法が開示されている。 Therefore, a method of controlling the liquid level in the chamber within an appropriate range has been studied. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a system that detects a liquid level with a liquid level sensor and automatically controls the liquid level to a predetermined level. Patent Document 3 discloses a method in which a constriction is provided on a line connected to a gas layer of a chamber, and a liquid level is controlled using a change in pressure generated when liquid passes through the constriction on the line. Has been.
しかしながら、特許文献１や特許文献２の発明には、液面レベルを調整するために液面検知センサが必要であるが、液面検知センサとして使用される静電容量センサや超音波センサは、価格が高い上に、液面センサとチャンバーの距離により検出感度が変動するという問題を有する。特に、超音波センサは、チャンバーに直接接触するように設置する必要があり、使用上の難点を有する。また、特許文献３の発明では、チャンバー上部に接続された狭窄部まで液面を上昇させる必要があり、液面レベルの調整の度に適切な液面レベルから外れるため、治療中に行うには危険性が高い。 However, in the inventions of Patent Document 1 and Patent Document 2, a liquid level detection sensor is necessary to adjust the liquid level, but a capacitance sensor and an ultrasonic sensor used as the liquid level detection sensor are In addition to being expensive, the detection sensitivity varies depending on the distance between the liquid level sensor and the chamber. In particular, the ultrasonic sensor needs to be installed so as to be in direct contact with the chamber, and has a difficulty in use. In addition, in the invention of Patent Document 3, it is necessary to raise the liquid level to the constriction connected to the upper part of the chamber, and since the liquid level deviates from the appropriate level every time the liquid level is adjusted, High risk.
そこで、本発明では、上記従来技術の問題点に鑑み、液面検知センサを必要とせずに、かつ必要以上に液面を上下降させずに、チャンバーの液面レベルを適切な位置に制御できる血液浄化システムを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, in view of the above-described problems of the prior art, the liquid level of the chamber can be controlled to an appropriate position without requiring a liquid level detection sensor and without lowering the liquid level more than necessary. An object is to provide a blood purification system.
本発明の血液浄化システムは、前記チャンバー内の気体の圧力を検出するための圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出した圧力変動に基づき、前記チャンバー内の液面のレベルを検出する液面レベル検出手段とを備えることを特徴とする。 The blood purification system of the present invention comprises a pressure detection means for detecting the pressure of the gas in the chamber, and a liquid level for detecting the level of the liquid level in the chamber based on the pressure fluctuation detected by the pressure detection means. Level detecting means.
上記構成によれば、一般的な血液浄化システムが装備しているチャンバーの圧力検出手段によって得られる圧力変動に基づいて液面レベルを検出するため、チャンバーの液面レベルを制御するための液面検知センサを必要とせずに、液面レベルを制御することができる。また、その際に無駄に液面を上下降させる必要はない。 According to the above configuration, the liquid level for controlling the liquid level of the chamber is detected in order to detect the liquid level based on the pressure fluctuation obtained by the pressure detecting means of the chamber equipped in the general blood purification system. The liquid level can be controlled without requiring a detection sensor. In this case, it is not necessary to raise and lower the liquid level unnecessarily.
本発明によれば、チャンバーの液面レベルを制御するために液面検知センサを必要とせずに、一般的な血液浄化システムが装備しているチャンバーの圧力検出手段によって得られる圧力変動に基づいて液面レベルを検出し、更に制御することによって、返血の際、患者に空気が注入されて重大事故が起こるのを防ぐことができるものである。さらに、その際に必要最低限しか液面を上下降させないため、安全である。 According to the present invention, a liquid level detection sensor is not required to control the liquid level in the chamber, and the pressure is obtained based on the pressure fluctuation obtained by the pressure detection means of the chamber equipped in a general blood purification system. By detecting and further controlling the liquid level, it is possible to prevent a serious accident from occurring due to air being injected into the patient during blood return. Furthermore, since the liquid level is raised and lowered only by the minimum necessary at that time, it is safe.
以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る血液浄化システムを示している。血液浄化システムでは、血液回路の途中にチャンバー１が設置されており、チャンバー１内の気体層と連通した圧力測定ライン２を介して圧力を測定するための圧力検出手段３を有している。圧力測定ライン２はさらに気体配送手段４を有し、チャンバーの液面レベルを自動または手動で所定の高さに調整できる。また、血液浄化システムの制御装置５内には圧力検出手段３から検出した圧力の変動振幅を取得する圧力振幅取得手段６と、検出圧力の変動振幅に基づいてチャンバー１内の液面のレベルを検出する液面レベル検出手段７と、検出した液面レベルに応じて液面レベルを制御する液面レベル制御手段８を有する。
The preferred embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a blood purification system according to an embodiment of the present invention. In the blood purification system, a chamber 1 is installed in the middle of a blood circuit, and has a pressure detection means 3 for measuring pressure through a pressure measurement line 2 communicating with a gas layer in the chamber 1. The pressure measuring line 2 further has a gas delivery means 4 and can adjust the liquid level of the chamber automatically or manually to a predetermined height. Further, in the control device 5 of the blood purification system, the pressure amplitude acquisition means 6 for acquiring the fluctuation amplitude of the pressure detected from the pressure detection means 3, and the level of the liquid level in the chamber 1 based on the fluctuation amplitude of the detected pressure. A liquid level detecting means 7 for detecting and a liquid level control means 8 for controlling the liquid level according to the detected liquid level are provided.
本実施の形態における血液回路は、例えば血液、血漿、リンパ液、腹水、尿等の体液、もしくは透析液等の治療液や生理食塩水を循環させるための導管であり、血液ろ過療法、血液透析療法、血液ろ過透析療法、持続的血液透析療法、持続的血液濾過療法、持続的血液ろ過透析療法、血漿交換療法、血漿吸着療法、二重ろ過血漿交換療法、血液吸着療法、血球成分除去療法、腹水濾過濃縮再静注療法等の体外循環療法等で用いられる回路である。回路の素材には、例えば塩化ビニル、シリコンゴム、オレフィン系樹脂等が使用でき、中でも軟質塩化ビニルが好んで用いられる。一般的な回路の径は、内径0.5〜10mm、厚さ0.2〜3mm程度である。この回路には、例えばチャンバー、ポンプ用チューブ、コネクタ、三方活栓、圧力測定用分岐チューブ、抗凝固剤注入用接続口、補液接続口、プライミング液接続口、濾液排出用チューブ、一時的体液貯留容器、外付けのクランプ、体液のサンプリングポートなどの部品を必要に応じて付属させることができる。 The blood circuit in the present embodiment is, for example, a body fluid such as blood, plasma, lymph, ascites, urine, or a conduit for circulating a therapeutic fluid such as dialysis fluid or physiological saline, and blood filtration therapy or hemodialysis therapy. Hemodialysis therapy, continuous hemodialysis therapy, continuous hemofiltration therapy, continuous hemofiltration dialysis therapy, plasma exchange therapy, plasma adsorption therapy, double filtration plasma exchange therapy, blood adsorption therapy, blood cell depletion therapy, ascites This is a circuit used in extracorporeal circulation therapy such as filtration concentration reinfusion therapy. As the circuit material, for example, vinyl chloride, silicon rubber, olefin resin, or the like can be used. Among them, soft vinyl chloride is preferably used. The diameter of a general circuit is about 0.5 to 10 mm in inner diameter and about 0.2 to 3 mm in thickness. This circuit includes, for example, a chamber, a pump tube, a connector, a three-way stopcock, a pressure measurement branch tube, an anticoagulant injection connection port, a replacement fluid connection port, a priming solution connection port, a filtrate discharge tube, and a temporary body fluid storage container Parts such as an external clamp and a body fluid sampling port can be attached as necessary.
本実施の形態におけるチャンバー１は、液体を貯留して液体層と気体層に分離させるための容器であり、血液回路に付属している。チャンバー１は、液体をチャンバー１内に導入するための液体導入回路９と液体をチャンバー１から導出するための液体導出回路１０の少なくとも二つの回路に連通し、さらに圧力を測定するために圧力測定ライン２に接続している。また、チャンバー１は、薬液を注入する為の回路などの輸液ライン１１に連通していてもよい。チャンバー１の素材には、例えば塩化ビニル、シリコンゴム、オレフィン系樹脂等が使用でき、中でも軟質塩化ビニルが好んで用いられる。 The chamber 1 in the present embodiment is a container for storing a liquid and separating it into a liquid layer and a gas layer, and is attached to the blood circuit. The chamber 1 communicates with at least two circuits of a liquid introduction circuit 9 for introducing a liquid into the chamber 1 and a liquid lead-out circuit 10 for discharging the liquid from the chamber 1, and further measures pressure to measure the pressure. Connected to line 2. The chamber 1 may communicate with an infusion line 11 such as a circuit for injecting a chemical solution. As the material of the chamber 1, for example, vinyl chloride, silicon rubber, olefin resin, or the like can be used. Among them, soft vinyl chloride is preferably used.
本実施の形態における血液浄化システムは血液を血液浄化器に供給する血液供給回路と、血液浄化器により浄化された血液を返血する血液返血回路とを有しており、チャンバーは、血液供給回路と血液返血回路のいずれに配置されても良い。特に、血液返血回路は患者に接続されるため、空気が患者の体内に注入されて起こる事故を未然に防ぐ必要性が高く、チャンバーを配置して液面を適切な値に制御する意義が大きい。したがって、少なくとも血液返血回路には、チャンバーが配置されていることが好ましい。 The blood purification system in the present embodiment has a blood supply circuit that supplies blood to the blood purifier and a blood return circuit that returns blood purified by the blood purifier, and the chamber has a blood supply circuit. It may be arranged in either the circuit or the blood return circuit. In particular, since the blood return circuit is connected to the patient, there is a high need to prevent accidents that occur when air is injected into the patient's body, and it is meaningful to arrange the chamber and control the liquid level to an appropriate value. large. Therefore, it is preferable that a chamber is disposed at least in the blood return circuit.
濾液回路が、血漿成分分離器／血漿成分吸着器を含む場合、チャンバーは、「血液浄化器で濾過された血液成分を送液する回路」と「血漿成分分離器／血漿成分吸着器で分離されなかった血液成分を返送する回路」のいずれに配置されてもよい。 When the filtrate circuit includes a plasma component separator / plasma component adsorber, the chamber is separated by a “circuit for feeding blood components filtered by a blood purifier” and a “plasma component separator / plasma component adsorber”. It may be arranged in any of the “circuits for returning the blood component that has not been present”.
本実施の形態における血液を送るための血液ポンプおよび濾液を送液するための濾液ポンプは、チューブとローラを備えた蠕動ポンプを主に用いることができる。このような蠕動ポンプは、一般的に２〜４つのローラを備えており、３ローラであれば１回転で３回の圧力変動を生じる。しかし、液体配送時に圧力の振幅が発生するものであれば、特にローラの数やポンプの種類を限定するものでは無い。 The peristaltic pump provided with the tube and the roller can mainly be used for the blood pump for sending blood and the filtrate pump for sending filtrate in the present embodiment. Such a peristaltic pump generally includes two to four rollers, and if there are three rollers, the pressure fluctuation occurs three times in one rotation. However, the number of rollers and the type of pump are not particularly limited as long as the pressure amplitude is generated during liquid delivery.
本実施の形態における圧力検出手段３は、例えば−500mmHg〜500mmHg程度の圧力を測定する手段であり、半導体圧力センサ、ブルドン管、マノメータ等が例示できる。中でも半導体圧力センサは、電気出力として圧力データを得ることができ、ポンプ、バルブ等を制御し易いので推奨できる。 The pressure detecting means 3 in the present embodiment is a means for measuring a pressure of, for example, about −500 mmHg to 500 mmHg, and examples thereof include a semiconductor pressure sensor, a Bourdon tube, and a manometer. Among them, a semiconductor pressure sensor can be recommended because it can obtain pressure data as an electric output and can easily control a pump, a valve, and the like.
本実施の形態における気体配送手段４は、チャンバー１に対して空気を出し入れする手段であり、エアーポンプ、蠕動ポンプが例示できるが、これらに限定されるものではない。 The gas delivery means 4 in the present embodiment is means for taking air in and out of the chamber 1 and examples thereof include an air pump and a peristaltic pump, but are not limited thereto.
本発明者は、血液ポンプおよび濾液ポンプで発生する圧力変動を圧力検出手段３で計測した際に、チャンバーの液面レベルと検出した圧力の変動振幅に一定の関係があることに気づき、次のような技術思想に至った。血液ポンプ/濾液ポンプで発生した圧力変動は、チャンバー部に存在する気体層がクッションの役割をして減衰する。したがって、気体層の体積が小さければ大きな圧力変動を検出し、気体層が大きければ小さな圧力変動を検出する。そのため、検出した圧力から変動の大きさ（振幅）を算出することで、気体層の体積を逆算できる。気体層の体積はそのままチャンバーの液面レベルに相当するため、液面レベルの検出が可能となる。 The present inventor notices that when the pressure fluctuation generated in the blood pump and the filtrate pump is measured by the pressure detecting means 3, there is a certain relationship between the liquid level of the chamber and the fluctuation amplitude of the detected pressure. It came to such a technical idea. The pressure fluctuation generated by the blood pump / filtrate pump is attenuated by the gas layer existing in the chamber acting as a cushion. Therefore, a large pressure fluctuation is detected if the volume of the gas layer is small, and a small pressure fluctuation is detected if the gas layer is large. Therefore, the volume of the gas layer can be calculated backward by calculating the magnitude (amplitude) of the fluctuation from the detected pressure. Since the volume of the gas layer corresponds to the liquid level of the chamber as it is, the liquid level can be detected.
圧力の変動振幅からチャンバーの液面レベルを算出するためには、例えば、後述の実施例に示すように、予め実験により、チャンバーの液面レベルが高い状態から低い状態まで複数の状態での圧力の変動振幅を計測し、その結果から圧力振幅と液面レベルとの関係を表す特性曲線（近似式）を作成しておく方法が考えられる。この特性曲線を求めておくことで、実際の治療中には、特性曲線を用いて算出した振幅を液面レベルに換算することで即時に液面レベルを検出できる（液面レベル検出手段７）。 In order to calculate the liquid level of the chamber from the fluctuation amplitude of the pressure, for example, as shown in the examples described later, the pressure in a plurality of states from a high state to a low state of the liquid level of the chamber is experimentally determined in advance. It is conceivable to measure the fluctuation amplitude of the pressure and create a characteristic curve (approximate expression) representing the relationship between the pressure amplitude and the liquid level from the result. By obtaining this characteristic curve, the liquid level can be detected immediately by converting the amplitude calculated using the characteristic curve to the liquid level during actual treatment (liquid level detecting means 7). .
この液面レベルの算出の際には、圧力変動を発生させているポンプの流量や、圧力変動が伝搬する際に影響する液体の粘度や圧力値に大きく影響を受ける。そのため、計測開始後に液体の粘度や圧力値などが変動した場合に圧力振幅に一時的な影響を与えることが考えられるが、治療条件(ポンプの設定流量など)や各種センサ(圧力など)の値、平均圧力値等を変数として振幅値をさらに補正することで正確な液面レベルの検知が可能となる。 The calculation of the liquid level is greatly influenced by the flow rate of the pump generating the pressure fluctuation and the viscosity and pressure value of the liquid that is affected when the pressure fluctuation propagates. For this reason, if the viscosity or pressure value of the liquid fluctuates after the start of measurement, the pressure amplitude may be temporarily affected, but the values of the treatment conditions (pump set flow rate, etc.) and various sensors (pressure, etc.) Further, the liquid level can be accurately detected by further correcting the amplitude value using the average pressure value or the like as a variable.
本実施の形態における圧力振幅取得手段６は、圧力検出手段３によって測定した圧力波形の振幅に相当する値を算出する手段である。本発明において、圧力変動として、圧力波形の最大値と最小値の差（振幅）、データのばらつきを表す分散、標準偏差などを使うことが例示できる。 The pressure amplitude acquisition unit 6 in the present embodiment is a unit that calculates a value corresponding to the amplitude of the pressure waveform measured by the pressure detection unit 3. In the present invention, as the pressure fluctuation, the difference (amplitude) between the maximum value and the minimum value of the pressure waveform, the variance representing the variation of data, the standard deviation, and the like can be exemplified.
本実施の形態における液面レベル制御手段８は、液面レベル検出手段７で検出した液面レベルの値を用いて、所定の液面レベルの範囲から外れた時に、所定の範囲に入るように気体配送手段４を用いて液面のレベルを調整する手段が例示できるが、これに限定されるものではない。 The liquid level control means 8 in the present embodiment uses the value of the liquid level detected by the liquid level detection means 7 so that the liquid level control means 8 enters a predetermined range when it is out of the predetermined liquid level level range. Although the means which adjusts the level of a liquid level using the gas delivery means 4 can be illustrated, it is not limited to this.
続いて、上記構成を有する図１の液面レベル制御システムによりチャンバーの液面レベルを制御する方法の例を説明する。 Next, an example of a method for controlling the liquid level of the chamber by the liquid level control system of FIG. 1 having the above configuration will be described.
チャンバーの液面レベルを精度良く制御するためには、液面レベルが既知である状態での圧力振幅を計測し、その値を基準として較正する方法が考えられる。例えば血液回路は、治療前に生理食塩水や抗凝固剤加生食などを用いて治療前に回路内洗浄(以下、プライミング)を行う必要があり、その際に基準となる圧力振幅を計測することが考えられる。プライミングは、治療時の血液の流れと同じ「血液供給回路→血液浄化器→血液返血回路」の順に洗浄する順方向プライミングと、「血液返血回路→血液浄化器→血液供給回路」の順に洗浄する逆方向プライミングの２つに分類できる。 In order to control the liquid level of the chamber with high accuracy, a method of measuring the pressure amplitude in a state where the liquid level is known and calibrating with reference to the value can be considered. For example, the blood circuit needs to be cleaned in the circuit (hereinafter referred to as priming) before treatment using physiological saline or anticoagulant supplemented food before treatment, and the pressure amplitude used as a reference is measured at that time Can be considered. The priming is the same as the blood flow at the time of treatment, in the order of “primary blood supply circuit → blood purifier → blood return circuit”, and in the order of “blood return circuit → blood purifier → blood supply circuit”. There are two types of reverse priming to be washed.
順方向プライミングでは、例えばチャンバーに液体導入回路９と液体導出回路１０以外に、チャンバー上部又は上部から２/３の高さに配置された第三のライン（輸液ライン１１など）がある場合、第三のラインへ液体を排出させることで、確実にチャンバー上部又は２/３の高さに液面を設定することができる。その液面を基準として、基準値を取ることで自動的に較正が可能となる。加えて、血液浄化システムが血液検知器を有している場合、プライミング後に血液を検知した時の圧力振幅値を計測し、さらに較正することで、血液の粘度を考慮した第二の補正も自動で行うことができる。 In the forward priming, for example, when there is a third line (an infusion line 11 or the like) disposed at a height of 2/3 from the upper part or the upper part of the chamber in addition to the liquid introduction circuit 9 and the liquid lead-out circuit 10 in the chamber, By discharging the liquid to the three lines, the liquid level can be reliably set at the upper part of the chamber or at 2/3 height. Calibration can be automatically performed by taking a reference value based on the liquid level. In addition, when the blood purification system has a blood detector, the pressure correction value when blood is detected after priming is measured and further calibrated, so that the second correction considering the viscosity of the blood is also automatically performed. Can be done.
ここで第三のラインは、チャンバー１上端でも良いし、他の部分から分岐していても液面を所定の位置に設定できるものであれば、どこでも良い。 Here, the third line may be at the upper end of the chamber 1 or may be anywhere as long as the liquid level can be set at a predetermined position even if it is branched from another portion.
逆方向プライミングでは、例えばチャンバーに液体導出回路１０から液体導入回路９へ液体を排出させることで、確実にチャンバーを液体導入回路９の末端の位置に液面を設定することができる。その液面を基準として、基準値を取ることで自動的に較正が可能となる。加えて、血液浄化システムが血液検知器を有している場合、プライミング後に血液を検知した時の圧力振幅値を計測し、さらに較正することで、血液の粘度を考慮した第二の補正も自動で行うことができる。 In the reverse direction priming, the liquid level can be reliably set at the position of the end of the liquid introduction circuit 9 by, for example, discharging the liquid from the liquid lead-out circuit 10 to the liquid introduction circuit 9 in the chamber. Calibration can be automatically performed by taking a reference value based on the liquid level. In addition, when the blood purification system has a blood detector, the pressure correction value when blood is detected after priming is measured and further calibrated, so that the second correction considering the viscosity of the blood is also automatically performed. Can be done.
また、操作者による手技が必要となるが、治療開始時に基準を取得する方法も考えられる。治療を開始した初期に、チャンバー１内の液面レベルが適切であることを確認し、適切で無い場合は気体配送手段４で適切な位置に調整する。次に、圧力検出手段３で圧力を検出し、圧力振幅取得手段６から圧力の変動振幅を取得する。この時の振幅値を基準とすることで較正が可能となる。 Further, although a procedure by the operator is required, a method of acquiring a reference at the start of treatment is also conceivable. At the beginning of treatment, it is confirmed that the liquid level in the chamber 1 is appropriate. If it is not appropriate, the gas delivery means 4 adjusts the liquid level to an appropriate position. Next, the pressure is detected by the pressure detection means 3, and the pressure fluctuation amplitude is acquired from the pressure amplitude acquisition means 6. Calibration is possible by using the amplitude value at this time as a reference.
このように自動又は手動で較正した圧力振幅と液面レベルとの関係を表す特性曲線を用いることで、液面レベルを即時に算出することが可能である。例えば、基準とした液面レベルを0とするならば、予め設定した適正な液面レベルの範囲（たとえば、-20mm〜+10mm）から外れた際に、0に戻す方向に気体配送手段４を駆動させることで、常に液面を適切な位置に自動制御が可能となる。 By using the characteristic curve representing the relationship between the pressure amplitude and the liquid level calibrated automatically or manually as described above, the liquid level can be calculated immediately. For example, if the liquid level as a reference is set to 0, the gas delivery means 4 is set to return to 0 when the liquid level is out of a preset range (for example, -20 mm to +10 mm). By driving, the liquid level can always be automatically controlled to an appropriate position.
以上が、チャンバーの液面レベル制御システムの構成であるが、血液回路に付随するコネクタ類や点滴筒等の仕様については特に限定する必要はなく、血液浄化療法において一般的に用いられるものであれば何でもよい。また、抗凝固剤の注入回路やサンプリングポート等、体外循環回路で当然に用いられる付随品については図示しないが、それぞれ適宜配置すればよい。 The above is the configuration of the liquid level control system of the chamber, but there is no need to particularly limit the specifications of the connectors and the drip tube attached to the blood circuit, and they are generally used in blood purification therapy. Anything is fine. In addition, although not shown in the drawings, accessory items that are naturally used in the extracorporeal circuit, such as an anticoagulant injection circuit and a sampling port, may be appropriately arranged.
図２は、持続的血液ろ過透析療法を模擬した試験系である。９は、血液浄化システムを示しており、血液浄化システム１２には、蠕動ポンプからなる血液ポンプ１３が設けられているとともに、血液回路の途中にはチャンバー１４が設けられている。 FIG. 2 is a test system simulating continuous hemodiafiltration therapy. Reference numeral 9 denotes a blood purification system. The blood purification system 12 is provided with a blood pump 13 including a peristaltic pump, and a chamber 14 is provided in the middle of the blood circuit.
試験液貯留タンク１５に、血液と同等の粘度を有する試験液を貯留し、持続的血液ろ過透析療法で循環させた。透析液、補液の代替には水を使用した。治療条件は表１に示す3通りである。チャンバーに別途圧力検出手段１６を接続し、その出力をノートPC１４で記録し、圧力変動の算出を行った。各治療条件で模擬治療を行い、チャンバーの液面レベルが0, -10, -20, -30 mmの時（チャンバー最上部から10 mm低い位置を0と定義した）の圧力変動を15秒間記録し、15秒間の圧力波形の分散（圧力変動）を算出した。0 mmの時の分散値を100とした分散と液面レベルの関係を図３に示す。 A test liquid having a viscosity equivalent to that of blood was stored in the test liquid storage tank 15 and circulated by continuous blood filtration dialysis therapy. Water was used as an alternative to dialysate and replacement fluid. There are three treatment conditions shown in Table 1. Separately, the pressure detection means 16 was connected to the chamber, and the output was recorded by the notebook PC 14 to calculate the pressure fluctuation. Simulated treatment is performed under each treatment condition, and the pressure fluctuation is recorded for 15 seconds when the liquid level in the chamber is 0, -10, -20, -30 mm (the position 10 mm lower than the top of the chamber is defined as 0) Then, the dispersion (pressure fluctuation) of the pressure waveform for 15 seconds was calculated. FIG. 3 shows the relationship between the dispersion and the liquid level when the dispersion value at 0 mm is 100.
表２においては、各治療条件について、上記実験で得られたデータをy=ax2+bx+cの形の多項式で近似して特性曲線を求め、その時の相関係数をRで表している。 In Table 2, for each treatment condition, the characteristic curve is obtained by approximating the data obtained in the above experiment with a polynomial of the form y = ax 2 + bx + c, and the correlation coefficient at that time is represented by R. .
治療条件について予め特性曲線（近似式）を導出し、実際の結果から算出した分散を、この特性曲線のxに代入すること、液面レベル(y)を算出することが可能となる。また、液面レベルの上限と下限を設定し、上下限に達した時にはチャンバーに連通している気体配送手段で液面レベルを調整することで、液面レベルの制御も可能となる。 It is possible to derive a characteristic curve (approximate expression) for the treatment condition in advance and substitute the variance calculated from the actual result for x of the characteristic curve to calculate the liquid level (y). Further, the upper and lower limits of the liquid level are set, and when the upper and lower limits are reached, the liquid level can be controlled by adjusting the liquid level with the gas delivery means communicating with the chamber.
このように、本発明によれば、チャンバーの検出圧力の変動振幅に基づいて液面レベルを迅速かつ容易に検出および制御することができ、液面検知センサを新たに付加することなく、既存の装置にも容易に本発明を適用することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to quickly and easily detect and control the liquid level based on the fluctuation amplitude of the detected pressure of the chamber. The present invention can be easily applied to an apparatus.
本発明のチャンバーの液面レベル制御方法は、血液ろ過療法、血液透析療法、血液ろ過透析療法、持続的血液透析療法、持続的血液ろ過療法、持続的血液ろ過透析療法、血漿交換療法、血漿吸着療法、二重ろ過血漿交換療法、血液吸着療法、血球成分除去療法、腹水ろ過濃縮再静注療法、経皮的心肺補助療法等の体外循環療法を行う体外循環回路のチャンバーの液面レベル制御方法として好適に使用することができる。 The liquid level control method of the chamber of the present invention includes hemofiltration therapy, hemodialysis therapy, hemofiltration dialysis therapy, continuous hemodialysis therapy, continuous hemofiltration therapy, continuous hemofiltration dialysis therapy, plasma exchange therapy, and plasma adsorption. Level control method of the chamber of the extracorporeal circuit that performs extracorporeal circulation therapy such as therapy, double filtration plasma exchange therapy, blood adsorption therapy, blood cell component removal therapy, ascites filtration concentration reinfusion therapy, percutaneous cardiopulmonary adjuvant therapy Can be suitably used.
１ チャンバー
２ 圧力測定ライン
３ 圧力検出手段
４ 気体配送手段
５ 制御装置
６ 圧力振幅取得手段
７ 液面レベル検出手段
８ 液面レベル制御手段
９ 液体導入回路
１０ 液体導出回路
１１ 輸液ライン
１２ 血液浄化システム
１３ 血液ポンプ
１４ チャンバー
１５ 試験液貯留タンク
１６ 圧力検出手段
１７ ノートPC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chamber 2 Pressure measurement line 3 Pressure detection means 4 Gas delivery means 5 Control apparatus 6 Pressure amplitude acquisition means 7 Liquid level detection means 8 Liquid level control means 9 Liquid introduction circuit 10 Liquid derivation circuit 11 Infusion line 12 Blood purification system 13 Blood pump 14 Chamber 15 Test liquid storage tank 16 Pressure detection means 17 Notebook PC
Claims (11)
血液を浄化する血液浄化器と、
血液を前記血液浄化器に供給する血液供給回路と、
浄化された血液を前記血液浄化器から返血する血液返血回路と、
血液を送液する血液ポンプと、
液体を貯留し、液体層と気体層を形成するチャンバーと、
前記気体層の圧力を測定するための圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出した圧力変動に基づき、前記チャンバー内の液面レベルを検出する液面レベル検出手段とを備える、血液浄化システム。 A blood purification system for circulating blood outside the body,
A blood purifier that purifies the blood;
A blood supply circuit for supplying blood to the blood purifier;
A blood return circuit for returning purified blood from the blood purifier;
A blood pump for delivering blood;
A chamber for storing liquid and forming a liquid layer and a gas layer;
Pressure detecting means for measuring the pressure of the gas layer;
A blood purification system comprising: a liquid level detecting means for detecting a liquid level in the chamber based on a pressure fluctuation detected by the pressure detecting means.
前記チャンバー内の気層の圧力を測定するための圧力検出工程と、
前記圧力検出工程により検出した圧力変動を取得する圧力変動取得工程と、
前記圧力変動取得工程により検出した圧力変動に基づき、前記チャンバーの液面レベルを検出する液面レベル検出工程と、
を有するチャンバーの液面レベル検出方法。 A method for detecting a liquid level in a chamber for storing liquid disposed in a blood purification system for circulating blood outside the body,
A pressure detection step for measuring the pressure of the gas layer in the chamber;
A pressure fluctuation acquisition step of acquiring the pressure fluctuation detected by the pressure detection step;
Based on the pressure fluctuation detected by the pressure fluctuation acquisition step, a liquid level detection step for detecting the liquid level of the chamber;
A method for detecting a liquid level in a chamber.
前記チャンバー内の気層の圧力を測定するための圧力検出工程と、
前記圧力検出工程により検出した圧力変動を取得する圧力変動取得工程と、
前記圧力変動取得工程により検出した圧力変動に基づき、前記チャンバーの液面レベルを検出する液面レベル検出工程と、
前記液面レベル検出工程により検出された液面レベルに基づき、液面レベルを所定の範囲に制御する液面レベル制御工程と、
を有するチャンバーの液面レベル制御方法。 A liquid level control method for a chamber for storing a liquid disposed in a blood purification system for circulating blood outside the body,
A pressure detection step for measuring the pressure of the gas layer in the chamber;
A pressure fluctuation acquisition step of acquiring the pressure fluctuation detected by the pressure detection step;
Based on the pressure fluctuation detected by the pressure fluctuation acquisition step, a liquid level detection step for detecting the liquid level of the chamber;
Based on the liquid level detected by the liquid level detection process, a liquid level control process for controlling the liquid level to a predetermined range;
A liquid level control method for a chamber having
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