JP2017070605A - Visualization test device and visualization test method of flow of blood purifier and holder used in the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、血液浄化器の流れの可視化試験装置及び可視化試験方法、並びにこれらに用いる保持体に係り、更に詳しくは、血液の濾過や透析の際に血液中の老廃物等を除去する血液浄化器に対し、そのヘッダーの内部空間における血流状態を検証するために用いられる血液浄化器の流れの可視化試験装置及び可視化試験方法、並びにこれらに用いる保持体に関する。 The present invention relates to a flow visualization test apparatus and a visualization test method for a blood purifier, and a holding body used for the same, and more particularly, blood purification that removes wastes and the like in blood during blood filtration and dialysis. The present invention relates to a visualization test apparatus and a visualization test method for a flow of a blood purifier used for verifying a blood flow state in an internal space of a header of the container, and a holder used for these.
血液の濾過や透析の際に血液中の老廃物等を除去するための血液浄化器がある。この血液浄化器は、筒状のケースと、当該ケースの内部に束状に収容された多数の中空糸膜と、ケースの両端側に取り付けられたヘッダーとにより構成されており、一方のヘッダー側の内部空間に流入した血液が、中空糸膜を通過して他方のヘッダーの内部空間から外部に流出する過程で、血液中の老廃物等を中空糸膜で分離して外部に排出することで血液の浄化を行うものである。 There is a blood purifier for removing waste and the like in blood during blood filtration and dialysis. This blood purifier is composed of a cylindrical case, a large number of hollow fiber membranes housed in a bundle inside the case, and headers attached to both ends of the case. In the process of blood flowing into the internal space of the blood passing through the hollow fiber membrane and flowing out from the internal space of the other header, the waste in the blood is separated by the hollow fiber membrane and discharged to the outside. Purifies blood.
ところで、急速に腎機能が低下する急性腎不全等の重症患者に対しては、血液中の老廃物等を人工的に除去するために、長時間に亘って血液を浄化する持続的腎機能代替療法が適用される。この療法では、前記血液浄化器として、持続緩除式血液濾過器(以下、単に「血液濾過器」と称する)が用いられる。この血液濾過器は、慢性腎不全等の患者に適用される透析に用いられる血液浄化器(血液透析器)よりも、長期間に亘って使用されることになる。従って、血液濾過器としては、その内部の血液流路における経時的な血栓の形成を抑制する抗血栓性の長期的な維持が求められる。ところが、例えば、血液濾過器内で流れの淀み領域が発生するとその領域に血栓が発生し易くなる等、血液濾過器内の血流状態により、その抗血栓性が左右されることから、当該血流状態を解析し検証することが、血液濾過器の設計上重要となる。現状では、血液濾過器の抗血栓性の試験として、動物実験が行われているが、動物実験では、個体差等により抗血栓性の比較評価を正確に行うことができないことから、本発明者らは、抗血栓性を左右する血液濾過器内の血流状態の検証を行うための試験装置や試験法について鋭意研究を行っている。 By the way, for severe patients such as acute renal failure whose renal function is rapidly reduced, continuous renal function replacement that purifies blood over a long period of time in order to artificially remove wastes in the blood. Therapy is applied. In this therapy, a continuous loose blood filter (hereinafter simply referred to as “blood filter”) is used as the blood purifier. This blood filter is used for a longer period than a blood purifier (hemodialyzer) used for dialysis applied to patients with chronic renal failure and the like. Accordingly, the blood filter is required to maintain antithrombogenic properties for a long period of time, which suppresses the formation of thrombus over time in the blood flow path inside the blood filter. However, for example, if a stagnation region of a flow occurs in the blood filter, a blood clot is likely to occur in that region, and the antithrombotic property is influenced by the blood flow state in the blood filter. Analyzing and verifying the flow state is important for the design of hemofilters. At present, animal experiments are conducted as an antithrombogenicity test for hemofilters. However, in the animal experiments, it is impossible to accurately perform comparative evaluation of antithrombogenicity due to individual differences and the like. Et al. Have conducted intensive research on test devices and test methods for verifying the blood flow state in a blood filter that affects antithrombogenicity.
ところで、特許文献1には、血液浄化器のリーク試験装置が開示されている。このリーク試験装置は、血液浄化器内に存在する中空繊維膜内に水を通過させて、中空繊維膜の損傷による圧力値の変化により、血液浄化器内を通過する水漏れの有無を検出するものである。
By the way,
しかしながら、前記特許文献1のリーク試験装置にあっては、実際の使用環境とは大きく異なる圧力下で、血液浄化器内を通過する水漏れの有無を検出するものであり、血液浄化器の内部を通過する血液の流れ状態を把握できない。従って、この観点においては、前記試験装置を用いても、抗血栓性に優れた血液浄化器の開発に効果的に寄与できるとは言えない。前述したように、血液浄化器では、一方のヘッダーの内部空間に流入した血液が、中空糸膜を通過して浄化された上で、他方のヘッダーの内部空間から外部に流出される。このことから、血液浄化器内の血液の流路としては、中空糸膜の他に、血液の入口側と出口側の各ヘッダーの内部空間もあり、ヘッダーの形状設計を行う際には、抗血栓性を考慮し、その内部空間の流れ状態も解析する必要がある。
However, the leak test apparatus disclosed in
本発明は、このような課題に着目して案出されたものであり、その目的は、血液浄化器のヘッダーの内部空間の血液の流れ状態を模擬的に検証するのに有用となる血液浄化器の流れの可視化試験装置及び可視化試験方法、並びにこれらに用いる保持体を提供することにある。 The present invention has been devised by paying attention to such a problem, and its purpose is blood purification useful for simulating the blood flow state in the internal space of the header of the blood purifier. An object of the present invention is to provide a visualization test apparatus and a visualization test method for a vessel flow, and a holder used for these.
本発明は、主として、内部に中空糸膜が収容された筒状のケースと、当該ケースの長手方向両端側に取り付けられたヘッダーとを備え、当該ヘッダーの一方側から流入した血液が、その内部空間を通って前記中空糸膜内を通過し、前記ヘッダーの他方側の内部空間を通って外部に流出される過程で血液の浄化を行う血液浄化器に対し、所定の試験用流体を流して、前記ヘッダーの内部空間における血流の可視化試験を模擬的に行うための装置であって、前記ヘッダーを取り外した状態の前記ケースを保持する保持体と、当該保持体を介して前記試験用流体を循環可能に設けられた流体回路とを備え、前記保持体は、前記ヘッダーの代わりに前記ケースに取り付けられるヘッダーモデルを備え、前記ヘッダーモデルは、前記ケースに装着される装着部と、当該装着部に連通し、前記流体回路に対する前記試験用流体の流通を可能に設けられた流体通過部とを備え、前記装着部は、前記ケースに装着されたときに、前記ヘッダーの内部空間を模擬した形状となる模擬空間が形成されるとともに、前記流体回路を循環する前記試験用流体が前記模擬空間内を通過する際の流れの状態を外部から視認可能な透光性材料により形成される、という構成を採っている。 The present invention mainly includes a cylindrical case in which a hollow fiber membrane is accommodated inside, and headers attached to both ends in the longitudinal direction of the case, and blood flowing from one side of the header A predetermined test fluid is passed through a blood purifier that purifies blood in the process of passing through the hollow fiber membrane through the space and flowing out through the internal space on the other side of the header. An apparatus for simulating a blood flow visualization test in the internal space of the header, the holding body holding the case with the header removed, and the test fluid via the holding body A fluid circuit provided to circulate, and the holding body includes a header model attached to the case instead of the header, and the header model is attached to the case An attachment portion and a fluid passage portion that communicates with the attachment portion and is provided to allow the flow of the test fluid to the fluid circuit, and when the attachment portion is attached to the case, the header A translucent material in which a simulated space having a shape simulating the internal space is formed and the flow state when the test fluid circulating in the fluid circuit passes through the simulated space can be visually recognized from the outside It is formed by.
また、本発明は、前記保持体を用い、前記ヘッダーの内部空間における血流の可視化試験を模擬的に行う方法であって、前記血液浄化器から前記ヘッダーを取り外した後、前記ケースに前記装着部を装着してから、前記固定手段により前記ヘッダーモデルを固定して前記模擬空間を形成した状態で、一方の前記ヘッダーモデルの前記流体通過部から前記試験用液体を供給し、前記中空糸膜を通じて他方の前記ヘッダーモデルの前記流体通過部から前記試験用液体を排出する過程で、前記模擬空間内での前記試験用液体の流れを前記ヘッダーモデルの外側から観察し及び/又はカメラで撮像する、という手法を採っている。 The present invention is also a method for simulating a blood flow visualization test in the internal space of the header using the holding body, wherein the header is removed from the blood purifier and then attached to the case. The test liquid is supplied from the fluid passage portion of one of the header models in a state where the header model is fixed by the fixing means and the simulated space is formed, and the hollow fiber membrane The flow of the test liquid in the simulated space is observed from the outside of the header model and / or imaged with a camera in the process of discharging the test liquid from the fluid passage portion of the other header model through , Is adopted.
本発明によれば、ヘッダーモデルには、血液浄化器のヘッダーの内部空間に模擬した模擬空間が形成されており、当該模擬空間は、ヘッダーモデルの外部から視認可能となっている。このため、この模擬空間に試験用流体を流すことで、ヘッダーモデルの外部から模擬空間内の試験用流体の流れ状態を視認することができる。これにより、蛍光粒子等のトレーサを試験用流体に配合し、カメラを用いてヘッダーモデルの外側から模擬空間内を撮像することにより、模擬空間内の試験用流体の流速分布等の流れ状態を経時的に解析可能となる。この解析により、模擬空間と同一形状を有するヘッダーについて、当該内部空間を流れる血液の流れ状態を模擬的に検証可能となり、比較的簡単な実験装置の構成により、抗血栓性に起因する耐久性の観点から、ヘッダーにおける内部形状の設計上の適否を判定可能となる。 According to the present invention, a simulated space is formed in the header model in the internal space of the header of the blood purifier, and the simulated space is visible from the outside of the header model. For this reason, the flow state of the test fluid in the simulation space can be visually recognized from the outside of the header model by flowing the test fluid in the simulation space. As a result, a tracer such as fluorescent particles is added to the test fluid, and the flow state such as the flow velocity distribution of the test fluid in the simulated space is captured over time by imaging the simulated space from the outside of the header model using a camera. Analysis becomes possible. This analysis makes it possible to verify the flow state of the blood flowing through the internal space for the header having the same shape as the simulated space, and the durability of the anti-thrombogenicity due to the relatively simple configuration of the experimental device. From the viewpoint, it is possible to determine the suitability of the internal shape design in the header.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本実施形態に係る血液浄化器の流れの可視化試験装置の構成を表す概念図が示されている。この図において、前記可視化試験装置10は、血液の濾過や透析等の際に血液中から老廃物等を分離する血液浄化器50に対し、所定の試験用流体を用いて、血液浄化器50内の血液の流れの可視化試験を模擬的に行うための装置である。
The conceptual diagram showing the structure of the visualization test apparatus of the flow of the blood purifier concerning this embodiment is shown by FIG. In this figure, the visualization test apparatus 10 uses a predetermined test fluid for the
試験用流体は、所定のトレーサ粒子が配合され、血液と同程度の粘度に調整されている。本実施形態では、トレーサ粒子として、光の照射によって蛍光する蛍光粒子が用いられ、当該蛍光粒子を含有させたグリセリン水溶液が試験用流体として用いられる。なお、本発明においては、後述する可視化試験を行える限りにおいて、血液に近似する流体性質を有する他の液体や血液等を試験用流体として用いることもできる。 Predetermined tracer particles are blended in the test fluid and adjusted to a viscosity comparable to that of blood. In the present embodiment, fluorescent particles that fluoresce when irradiated with light are used as tracer particles, and a glycerin aqueous solution containing the fluorescent particles is used as a test fluid. In the present invention, as long as a visualization test described later can be performed, other liquids having a fluid property similar to blood, blood, or the like can be used as the test fluid.
また、本実施形態では、血液浄化器50として、持続緩徐式血液濾過法による治療時に血液を濾過する血液濾過器を対象として可視化試験を行う態様となっているが、透析に用いられる血液透析器等、他の血液浄化器についても本発明に係る試験対象として適用可能である。
In the present embodiment, the
図2には、同図中上端側部分のみを断面で表した血液浄化器50の部分断面正面図が示されている。この血液浄化器50は、図中上下方向となる延出方向の両端側が開放する円筒状のケース51と、ケース51の開放部分を閉塞するようにその両端側に取り付けられたヘッダー52と、ケース51の内部に束ねて収容された多数の中空糸膜53とにより構成された公知の構造のものが用いられる。
FIG. 2 shows a partial cross-sectional front view of
図2中上側のヘッダー52は、患者から脱血された血液の流入側となっており、その内部空間Sに血液を導く入口側の血液ポート55を備えている。一方、同図中下側のヘッダー52は、外部への血液の流出側となっており、その内部空間Sから血液を外部に流出させる出口側の血液ポート55を備えている。つまり、入口側の血液ポート55からの血液が、同図中上側のヘッダー52の内部空間Sを通って中空糸膜53に入り、中空糸膜53を通過する過程で浄化された血液が、同図中下側のヘッダー52の内部空間Sを通って出口側の血液ポート55から血液浄化器50の外部に流出する。また、中空糸膜53で分離された老廃物等の濾液は、ケース51の周面に設けられた透析液ポート57から血液浄化器50の外部に排出されるようになっている。
The
前記可視化試験装置10は、図1に示されるように、血液浄化器50からヘッダー52(図2参照)を取り除いた状態のケース51のみを保持する保持体11と、保持体11を介して前記試験用流体を循環可能に設けられた流体回路12と、保持体11の近傍に設けられた光照射手段14と、保持体11の近傍に設けられた撮像手段15とを備えている。
As shown in FIG. 1, the visualization test apparatus 10 includes a
図3には、同図中上端側部分のみを断面で表した保持体11の部分断面正面図が示されている。この保持体11は、ケース51の両端側を挟み込むように、同図中上下両側に一対配置されるヘッダーモデル17と、ヘッダーモデル17を固定する固定手段19とにより構成される。
FIG. 3 is a partial cross-sectional front view of the
前記各ヘッダーモデル17は、シリコーン等の透光性材料により形成されており、特に限定されるものではないが、角柱状の外形に設けられている。当該ヘッダーモデル17は、ヘッダー52(図2参照)が取り外されたケース51の端部に装着される装着部21と、装着部21に連通し、流体回路12(図1参照)に対する試験用流体の流通を可能に設けられた流体通過部22とを備えている。
Each
前記装着部21は、ヘッダーモデル17の一端面側を部分的に凹ませてなり、前記ヘッダー52の内部空間S(図2参照)とほぼ同一となる内部形状に設けられており、ケース51に対するヘッダー52の装着状態とほぼ同一の状態でケース51を装着可能になっている。すなわち、装着部21は、可視化試験装置10での可視化試験時に、ヘッダー52の代わりにケース51の両端側に取り付けられるようになっており、当該ケース51に装着された状態で、ヘッダー52の内部空間Sを模擬した形状をなす模擬空間Dが形成されるようになっている。
The
前記流体通過部22は、ヘッダーモデル17における装着部21側と反対側の端面と、装着部21の内部空間とを貫通するように、図3中上下方向に延びる流路として構成されている。
The
ヘッダーモデル17をケース51に装着した状態では、ヘッダーモデル17が透光性材料により形成され、その内部構造を視認可能であることから、装着部21の内壁で囲まれる模擬空間Dと流体通過部22とを通過する試験用流体の流れの様子をその外側から視認可能になる。
In a state where the
なお、ヘッダーモデル17は、模擬空間Dを形成可能な装着部21を備え、模擬空間Dを外側から視認可能な限りにおいて、前記実施形態の角柱状の外形に限定されるものでなく、例えば、円柱状やヘッダー52に相当する外形等、種々の外形を選択することができる。
The
前記固定手段19は、ヘッダーモデル17をケース51の両端側に装着した状態で、各ヘッダーモデル17の図3中上下両側を挟み込む一対のアクリル板24,24と、各ヘッダーモデル17とケース51の外側の空間を使い、これらアクリル板24,24の四隅を連結して図示省略したねじ等で固定するシャフト25とにより構成されている。なお、固定手段19としては、ケース51の同図中上下両側にヘッダーモデル17を装着した状態を維持できる限りにおいて、種々の構造のものを採用することができる。
The fixing means 19 includes a pair of
ケース51を保持した状態の保持体11は、図1に示されるように、流体回路12の途中にセットされる。この状態において、流体回路12からの試験用流体は、同図中上側となる一方のヘッダーモデル17を入口側として、その流体通過部22から模擬空間Dに導かれる。その後、当該試験用流体は、ケース51内の中空糸膜53を通り、同図中下側となる他方のヘッダーモデル17を出口側として、その模擬空間Dを通り流体通過部22から流体回路12に流出されるようになっている。
The holding
前記流体回路12は、試験用流体が貯められた液槽27と、図1中上側のヘッダーモデル17の流体通過部22と液槽27との間に繋がる流入側メイン流路28と、図1中下側のヘッダーモデル17の流体通過部22と液槽27との間に繋がる流出側メイン流路29と、ケース51の透析液ポート57と液槽27との間に繋がるサブ流路30と、流入側メイン流路28の途中で液槽27よりも高い位置に設けられるとともに、液槽27内の試験用流体を流入側のヘッダーモデル17に供給する第1のポンプ32と、サブ流路30の途中で第1のポンプ32とほぼ同一の高さに配置されるとともに、透析液ポート57からの試験用流体を液槽27に戻す第2のポンプ33とを備えている。なお、図1では、同図中下側を設置面Gとし、同図中上方に向かって高い位置となるように各構成要素を配置している。従って、ケース51が保持された状態の保持体11は、第1及び第2のポンプ32,33と設置面Gに設置された液槽27との間の高さ位置に配置されることになる。
The fluid circuit 12 includes a liquid tank 27 in which a test fluid is stored, an inflow-side
前記液槽27には、試験用流体の温度を人体の体温(約37℃程度)に相当する温度に維持制御するためのヒータ等の恒温装置35が設けられている。
The liquid tank 27 is provided with a
また、図1中下側の流出側のヘッダーモデル17の流体通過部22から流出した試験用流体は、重力をも利用して、流出側メイン流路29を通って液槽27に戻されるようになっている。なお、流出側メイン流路29の途中には、当該各メイン流路28,29を流れる試験用流体の圧力や流量を調整するための流路抵抗付与手段37が設けられている。
Further, the test fluid that has flowed out from the
前記第1及び第2のポンプ32,33は、ローラポンプによって構成され、図示しないセンサの測定値に基づき、流入側メイン流路28及びサブ流路30を流れる試験用液体の圧力や流量を所望の状態に調整可能に動作する。例えば、持続緩徐式血液濾過法の治療時における血液浄化器50の濾過環境を模擬し、流入側メイン流路28を流れる試験用流体について、同治療時の平均血液流量に相当する流量(例えば、100ml/min)に設定されるとともに、同治療時の濾過器の入口圧に相当する圧力(例えば、70mmHg)に設定される。また、サブ流路30における試験用流体の流量は、前記治療時の濾液の平均濾過流量に相当する流量(例えば、10ml/min)に設定される。
The first and
前記光照射手段14は、ヘッダーモデル17の内部を通過する試験用流体に含まれる蛍光粒子に、ヘッダーモデル17の外側から光を照射可能に設けられている。本実施形態では、特に限定されるものではないが、光照射手段14としてレーザーシート光源が用いられている。
The light irradiation means 14 is provided so that the fluorescent particles contained in the test fluid passing through the
前記撮像手段15としては、特に限定されるものではないが、ハイスピードカメラが用いられており、外部から視認可能な模擬空間Dをヘッダーモデル17の外側から撮像可能となる位置に設けられている。この撮像手段15では、光照射手段14からの光で蛍光する蛍光粒子の模擬空間Dでの経時的な動作状態が撮像される。これにより、模擬空間D内の試験用流体の各部位の流速等の流れ状態の経時的な変化について、解析や検証が可能になる。
The imaging means 15 is not particularly limited, but a high-speed camera is used, and is provided at a position where the simulated space D that can be visually recognized from the outside can be imaged from the outside of the
次に、前記可視化試験装置10を用いた血液浄化器50の流れの可視化試験方法について説明する。
Next, a visualization test method for the flow of the
まず、試験対象とする血液浄化器50について、ケース51の両端側に固定されたヘッダー52の全部若しくは血液ポート55寄りの端部をケース51から切断によって取り外す。同時に、当該ヘッダー52の内部空間の形状に相当する装着部21の内部形状を有するヘッダーモデル17を用意する。そして、当該ヘッダーモデル17をケース51の両端側に取り付け、固定手段19で固定した上で、ケース51を保持した保持体11を流体回路12にセットする。そして、各第1及び第2のポンプ32,33を駆動して、試験用流体を流体回路12内で循環させ、試験用流体がヘッダーモデル17とケース51を通過する過程で、光照射手段14による試験用流体への光の照射による蛍光粒子の蛍光により、ヘッダーモデル17内の模擬空間Dの蛍光粒子の動きが外部から視認可能となる。そこで、ヘッダーモデル17の外側から、目視で観察するとともに、撮像手段15で模擬空間Dの内部の様子を撮像することにより、模擬空間Dでの蛍光粒子の動きが経時的に分かる。そして、この蛍光粒子の動きから、模擬空間Dでの試験用流体の流れを可視化でき、当該可視化に基づき、模擬空間Dでの試験用流体における流速分布等の流体解析が可能となる。この結果、ヘッダー52の内部空間Sの血液の流れ状態を推定することが可能になる。
First, the
なお、前記実施形態では、ケース51の両端側のヘッダー52をヘッダーモデル17に置き換えて可視化試験を行う場合を図示説明したが、本発明はこれに限らず、ケース51の何れか一方のヘッダー52のみをヘッダーモデル17に置き換え、何れか他方のヘッダー52をそのまま残してケース51に取り付けた状態で、保持体11を流体回路12にセットし、ヘッダーモデル17に交換された部分の流れのみについて模擬的に可視化試験を行うこともできる。この場合、ケース51に取り付けられたままのヘッダー52は、ヘッダーモデル17が接続されていない方の前記各メイン流路28,29の何れかに接続される。
In the above embodiment, the case where the visualization test is performed by replacing the
その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。 In addition, the configuration of each part of the apparatus in the present invention is not limited to the illustrated configuration example, and various modifications are possible as long as substantially the same operation is achieved.
10 可視化試験装置
11 保持体
12 流体回路
17 ヘッダーモデル
19 固定手段
21 装着部
22 流体通過部
27 液槽
28 流入側メイン流路
29 流出側メイン流路
30 サブ流路
32 第1のポンプ
33 第2のポンプ
50 血液浄化器
51 ケース
52 ヘッダー
53 中空糸膜
57 透析液ポート
D 模擬空間
S 内部空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
ところで、急速に腎機能が低下する急性腎不全等の重症患者に対しては、血液中の老廃物等を人工的に除去するために、長時間に亘って血液を浄化する持続的腎機能代替療法が適用される。この療法では、前記血液浄化器として、持続的血液濾過器(以下、単に「血液濾過器」と称する)が用いられる。この血液濾過器は、慢性腎不全等の患者に適用される透析に用いられる血液浄化器(血液透析器)よりも、長期間に亘って使用されることになる。従って、血液濾過器としては、その内部の血液流路における経時的な血栓の形成を抑制する抗血栓性の長期的な維持が求められる。ところが、例えば、血液濾過器内で流れの淀み領域が発生するとその領域に血栓が発生し易くなる等、血液濾過器内の血流状態により、その抗血栓性が左右されることから、当該血流状態を解析し検証することが、血液濾過器の設計上重要となる。現状では、血液濾過器の抗血栓性の試験として、動物実験が行われているが、動物実験では、個体差等により抗血栓性の比較評価を正確に行うことができないことから、本発明者らは、抗血栓性を左右する血液濾過器内の血流状態の検証を行うための試験装置や試験法について鋭意研究を行っている。 By the way, for severe patients such as acute renal failure whose kidney function rapidly decreases, continuous renal function replacement that purifies blood over a long period of time in order to artificially remove waste in the blood Therapy is applied. In this therapy, as the blood purifier, continuous blood filter (hereinafter, simply referred to as "blood filter") is used. This blood filter is used for a longer period than a blood purifier (hemodialyzer) used for dialysis applied to patients with chronic renal failure and the like. Accordingly, the blood filter is required to maintain antithrombogenic properties for a long period of time, which suppresses the formation of thrombus over time in the blood flow path inside the blood filter. However, for example, if a stagnation region of a flow occurs in the blood filter, a blood clot is likely to occur in that region, and the antithrombotic property is influenced by the blood flow state in the blood filter. Analyzing and verifying the flow state is important for the design of hemofilters. At present, animal experiments are conducted as an antithrombogenicity test for hemofilters. However, in the animal experiments, it is impossible to accurately perform comparative evaluation of antithrombogenicity due to individual differences and the like. Et al. Have conducted intensive research on test devices and test methods for verifying the blood flow state in a blood filter that affects antithrombogenicity.
また、本実施形態では、血液浄化器50として、持続的血液濾過法による治療時に血液を濾過する血液濾過器を対象として可視化試験を行う態様となっているが、透析に用いられる血液透析器等、他の血液浄化器についても本発明に係る試験対象として適用可能である。
Further, in the present embodiment, as a
図2中上側のヘッダー52は、患者から脱血された血液の流入側となっており、その内部空間Sに血液を導く入口側の血液ポート55を備えている。一方、同図中下側のヘッダー52は、外部への血液の流出側となっており、その内部空間Sから血液を外部に流出させる出口側の血液ポート55を備えている。つまり、入口側の血液ポート55からの血液が、同図中上側のヘッダー52の内部空間Sを通って中空糸膜53に入り、中空糸膜53を通過する過程で浄化された血液が、同図中下側のヘッダー52の内部空間Sを通って出口側の血液ポート55から血液浄化器50の外部に流出する。また、中空糸膜53で分離された老廃物等の濾液は、ケース51の周面に設けられたポート57から血液浄化器50の外部に排出されるようになっている。
The
前記流体回路12は、試験用流体が貯められた液槽27と、図1中上側のヘッダーモデル17の流体通過部22と液槽27との間に繋がる流入側メイン流路28と、図1中下側のヘッダーモデル17の流体通過部22と液槽27との間に繋がる流出側メイン流路29と、ケース51のポート57と液槽27との間に繋がるサブ流路30と、流入側メイン流路28の途中で液槽27よりも高い位置に設けられるとともに、液槽27内の試験用流体を流入側のヘッダーモデル17に供給する第1のポンプ32と、サブ流路30の途中で第1のポンプ32とほぼ同一の高さに配置されるとともに、ポート57からの試験用流体を液槽27に戻す第2のポンプ33とを備えている。なお、図1では、同図中下側を設置面Gとし、同図中上方に向かって高い位置となるように各構成要素を配置している。従って、ケース51が保持された状態の保持体11は、第1及び第2のポンプ32,33と設置面Gに設置された液槽27との間の高さ位置に配置されることになる。
The fluid circuit 12 includes a liquid tank 27 in which a test fluid is stored, an inflow-side
前記第1及び第2のポンプ32,33は、ローラポンプによって構成され、図示しないセンサの測定値に基づき、流入側メイン流路28及びサブ流路30を流れる試験用液体の圧力や流量を所望の状態に調整可能に動作する。例えば、持続的血液濾過法の治療時における血液浄化器50の濾過環境を模擬し、流入側メイン流路28を流れる試験用流体について、同治療時の平均血液流量に相当する流量(例えば、100ml/min)に設定されるとともに、同治療時の濾過器の入口圧に相当する圧力(例えば、70mmHg)に設定される。また、サブ流路30における試験用流体の流量は、前記治療時の濾液の平均濾過流量に相当する流量(例えば、10ml/min)に設定される。
The first and
10 可視化試験装置
11 保持体
12 流体回路
17 ヘッダーモデル
19 固定手段
21 装着部
22 流体通過部
27 液槽
28 流入側メイン流路
29 流出側メイン流路
30 サブ流路
32 第1のポンプ
33 第2のポンプ
50 血液浄化器
51 ケース
52 ヘッダー
53 中空糸膜
57 ポート
D 模擬空間
S 内部空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (5)
前記ヘッダーを取り外した状態の前記ケースを保持する保持体と、当該保持体を介して前記試験用流体を循環可能に設けられた流体回路とを備え、
前記保持体は、前記ヘッダーの代わりに前記ケースに取り付けられるヘッダーモデルを備え、
前記ヘッダーモデルは、前記ケースに装着される装着部と、当該装着部に連通し、前記流体回路に対する前記試験用流体の流通を可能に設けられた流体通過部とを備え、
前記装着部は、前記ケースに装着されたときに、前記ヘッダーの内部空間を模擬した形状となる模擬空間が形成されるとともに、前記流体回路を循環する前記試験用流体が前記模擬空間内を通過する際の流れの状態を外部から視認可能な透光性材料により形成されていることを特徴とする血液浄化器の流れの可視化試験装置。 A cylindrical case in which a hollow fiber membrane is housed, and headers attached to both ends in the longitudinal direction of the case, and blood that has flowed in from one side of the header passes through the internal space to form the hollow A predetermined test fluid is allowed to flow through a blood purifier that purifies blood in the process of passing through the thread membrane and flowing out through the inner space on the other side of the header. A device for simulating a blood flow visualization test in
A holding body that holds the case with the header removed, and a fluid circuit that is provided so that the test fluid can be circulated through the holding body,
The holding body includes a header model attached to the case instead of the header,
The header model includes a mounting portion that is mounted on the case, and a fluid passage portion that communicates with the mounting portion and is provided to allow the flow of the test fluid to the fluid circuit.
When the mounting portion is mounted on the case, a simulated space having a shape simulating the internal space of the header is formed, and the test fluid circulating in the fluid circuit passes through the simulated space. An apparatus for visualizing the flow of a blood purifier, characterized in that it is made of a light-transmitting material that can be visually recognized from the outside.
前記ヘッダーの代わりに前記ケースに取り付けられるヘッダーモデルと、当該ヘッダーモデルを固定する固定手段とにより構成され、
前記ヘッダーモデルは、前記ケースに装着される装着部と、当該装着部に連通し、前記試験用流体の流通を可能に設けられた流体通過部とを備え、
前記装着部は、前記ケースに装着されたときに、前記ヘッダーの内部空間を模擬した形状の模擬空間が形成されるとともに、前記試験用流体が前記模擬空間内を通過する際の流れの状態を外部から視認可能な透光性材料により形成されていることを特徴とする保持体。 A cylindrical case in which a hollow fiber membrane is housed, and headers attached to both ends in the longitudinal direction of the case, and blood that has flowed in from one side of the header passes through the internal space to form the hollow A predetermined test fluid is allowed to flow through a blood purifier that purifies blood in the process of passing through the fimbriae and flowing out through the inner space on the other side of the header. A holding body for holding the case when performing a blood flow visualization test in
A header model that is attached to the case instead of the header, and a fixing means that fixes the header model,
The header model includes a mounting portion that is mounted on the case, and a fluid passage portion that communicates with the mounting portion and is provided to allow the test fluid to flow.
When the mounting portion is mounted on the case, a simulated space having a shape simulating the internal space of the header is formed, and a flow state when the test fluid passes through the simulated space is formed. A holding body characterized by being formed of a translucent material that is visible from the outside.
前記血液浄化器から前記ヘッダーを取り外した後、前記ケースに前記装着部を装着してから、前記固定手段により前記ヘッダーモデルを固定して前記模擬空間を形成した状態で、一方の前記ヘッダーモデルの前記流体通過部から前記試験用液体を供給し、前記中空糸膜を通じて他方の前記ヘッダーモデルの前記流体通過部から前記試験用液体を排出する過程で、前記模擬空間内での前記試験用液体の流れを前記ヘッダーモデルの外側から観察し及び/又はカメラで撮像することを特徴とする血液浄化器の流れの可視化試験方法。 A method for simulating a blood flow visualization test in the internal space of the header using the holder according to claim 4,
After removing the header from the blood purifier, mounting the mounting portion on the case, and fixing the header model by the fixing means to form the simulated space, one of the header models In the process of supplying the test liquid from the fluid passage portion and discharging the test liquid from the fluid passage portion of the other header model through the hollow fiber membrane, the test liquid in the simulated space is discharged. A blood visualization test method for blood purifier flow, wherein the flow is observed from outside the header model and / or imaged with a camera.
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