JP2019092643A - 単針式血液浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単針式血液浄化装置において、有効血流量を増加させる。【解決手段】圧力駆動手段用血液チャンバ６は、返血相で空気Ａを供給して貯留する血液Ｂを圧力駆動手段用血液チャンバ６の出口62から押し出し、脱血相で空気Ａを排出して血液を圧力駆動手段用血液チャンバ６の入口61から吸い込ませるピストンポンプ63を設け、圧力駆動手段用血液チャンバ６の入口61の上流側に、脱血相で開放し、返血相で閉鎖する脱血用電磁弁21を設け、圧力駆動手段用血液チャンバ６の出口62の下流側に、脱血相で閉鎖し、返血相で開放する返血用電磁弁31を設けたことを特徴とする単針式血液浄化装置１である。【選択図】図１

Description

本発明は、血液透析、血漿交換、吸着療法等の体外循環治療に用いられる単針式血液浄化装置に関する。

血液透析、血漿交換、吸着療法等の体外循環治療に用いられる血液浄化装置は、脱血及び返血の留置針を別々に有する複針式と、前記脱血及び返血の留置針を兼ねた単針式とがある。例えば血液透析に用いられる単針式血液浄化装置は、１本の留置針から脱血側管路（動脈側部分）と返血側管路（静脈側部分）とが分岐し、前記脱血側管路を血液浄化器（血液透析器）の入口に接続し、前記返血側管路を前記血液浄化器の出口に接続して、脱血側管路又は返血側管路に血液チャンバ（動脈側リザーバー、静脈側リザーバー）を備える（特許文献１・［0005］）。血液を送る手段は、脱血側管路に備えたポンプであり、通常、ローラポンプが利用される。

特許文献１が開示する単針式血液浄化装置は、脱血側管路及び返血側管路それぞれに１基ずつ血液チャンバを有する。両血液チャンバは、連動して血液が増減するので、以下では一体の血液チャンバとして説明する。脱血相（動脈ステージ）では脱血側クランプを開き、返血側クランプを閉じてポンプを作動させ、血液チャンバに血液を貯留する。血液チャンバは、貯留する血液により内部の圧力が高められる（特許文献１・［0006］。返血相（静脈ステージ）ではポンプを停止して脱血側クランプを閉じ、返血側クランプを開いて、高められた内部の圧力を利用して血液チャンバから留置針へ血液を送り出す（特許文献１・［0007］。

特開平04-317659号公報

従来の単針式血液浄化装置は、脱血相こそポンプを用いるものの、返血相に血液チャンバの内部の圧力を利用して血液を送り出すだけなので、有効血流量（血液浄化器を通過して浄化される血流量）が少なく、透析効率が低くかった。しかし、単針式血液浄化装置は、穿刺が１本で済むほか、不意に抜針されても大量出血しない利点がある。また、近年、望ましいと考えられてきている長時間透析（６時間以上の透析）は、昼間の実施が難しい。こうした事情から、抜針による大量出血の恐れが少ないために夜間の実施に好適な単針式血液浄化装置が見直され始めている。そこで、単針式血液浄化装置において、有効血流量を増加させることを目的として検討した。

検討の結果、１本の留置針から脱血側管路と返血側管路とが分岐し、前記脱血側管路を血液浄化器の入口に接続し、前記返血側管路を前記血液浄化器の出口に接続して、脱血側管路又は返血側管路に血液チャンバを備えた単針式血液浄化装置において、血液チャンバは、返血相で圧力媒体を供給して貯留する血液を血液チャンバの出口から押し出し、脱血相で圧力媒体を排出して血液を血液チャンバの入口から吸い込ませる圧力駆動手段を設け、血液チャンバの入口の上流側に、脱血相で開放し、返血相で閉鎖する脱血用開閉手段を設け、血液チャンバの出口の下流側に、脱血相で閉鎖し、返血相で開放する返血用開閉手段を設けたことを特徴とする単針式血液浄化装置を開発した。

血液浄化器は、血液から特定成分や不純物を取り除く器具であり、例えば透析治療であればダイアライザ（人工腎臓）、血漿交換や吸着療法であれば血漿分離器となる。脱血側管路及び返血側管路は、血液を流すことのできる管路であれば構わないが、一般に可撓性のある樹脂チューブが用いられる。また、脱血側管路は、従来見られるように、必要に応じて血液凝固剤注入器を接続してもよい。

血液チャンバは、少なくとも脱血側管路又は返血側管路いずれかに１基備えていればよく、圧力駆動手段は前記１基の血液チャンバに設ける。脱血側管路及び返血側管路の双方に合計２基の血液チャンバを備える場合、脱血側管路又は返血側管路いずれかの血液チャンバに圧力駆動手段を設ければよい。また、脱血側管路及び返血側管路双方に合計２基の血液チャンバを備える場合、両血液チャンバに圧力駆動手段をそれぞれ設け、血液の流れを妨げないように、両方の圧力駆動手段を連動させるようにしてもよい。

圧力駆動手段を設ける血液チャンバは、圧力監視のために圧力センサ（例えば圧力トランスデューサ）を設ける血液チャンバと兼ねてもよいし、前記圧力センサを設ける血液チャンバと別に用意しても構わない。圧力センサを設けた血液チャンバに圧力駆動手段を設ける場合、圧力センサの接続管路と別に圧力駆動手段の接続管路を設けても良いし（並列構成）、圧力センサの接続管路を圧力駆動手段の接続管路として共用し、接続管路途中に圧力センサを設けるようにしてもよい（直列構成）。

脱血用開閉手段を血液チャンバの入口の上流側に設けるとは、血液チャンバに血液を送り込んでくる管路に脱血用開閉手段を設けることを意味する。同様に、返血用開閉手段を血液チャンバの出口の下流側に設けるとは、血液チャンバから血液を送り出す管路に脱血用開閉手段を設けることを意味する。例えば圧力駆動手段を設けた血液チャンバを脱血側管路に備える構成の場合、脱血用開閉手段を血液チャンバの入口の上流側である脱血側管路に設けると共に、返血用開閉手段を血液チャンバの出口の下流側である脱血側管路又は返血側管路に設けることができる。

脱血用開閉手段及び返血用開閉手段は、従来公知のクランプや脱血側管路及び返血側管路に設けた電磁弁を例示できる。クランプや電磁弁は、脱血側管路及び返血側管路を互い違いに開放及び閉鎖し、圧力駆動手段により作られる血液の流れを留置針から血液浄化器を経て留置針に戻る方向に制限する。このほか、脱血用開閉手段及び返血用開閉手段は、脱血側管路及び返血側管路に介在させた逆止弁（一方弁）でもよい。逆止弁は、血液の逆流を防止することにより、クランプや電磁弁と同様、圧力駆動手段により作られる血液の流れを留置針から血液浄化器を経て留置針に戻る方向に制限する。

本発明の単針式血液浄化装置は、血液を送る手段として、脱血側管路に備えたローラポンプに代えて、血液チャンバに設けた圧力駆動手段を用いる。圧力駆動手段は、脱血相では血液チャンバから圧力媒体を排出させて前記血液チャンバの内部の圧力を下げることにより血液を吸い込ませ、留置針から脱血させる。また、圧力駆動手段は、返血相では血液チャンバに圧力媒体を供給して前記血液チャンバの内部の圧力を上げることにより血液を押し出し、留置針から返血させる。特に、圧力媒体の圧力を利用して血液チャンバから血液を従来に比べて短時間で押し出せるため、返血相に要する時間が短くなり、単位時間あたりの有効血流量を増加させることができる。

血液は、圧力媒体が排出されて血液チャンバの内部の圧力が低下する場合より、圧力媒体が供給されて血液チャンバの内部の圧力が高い状態から低下する場合の方が、流れ始めの流体圧力が大きい。これから、圧力駆動手段は、圧力媒体の供給により、血液の流れの抵抗となる血液浄化器に向けて血液を流せるように、前記血液浄化器より上流側にある方が好ましい。具体的に、圧力駆動手段は、脱血側管路に備えた血液チャンバに設けられるとよい。血液チャンバは、血液に混入した空気や血栓を捕捉させたり、脱血側管路や返血側管路の圧力に比例する内部の圧力を測定させたりする働きがあるため、返血側管路にも備えられてもよい。脱血側管路及び返血側管路双方に血液チャンバが備えられている場合、脱血側管路の血液チャンバに圧力駆動手段を設けるか、連動する圧力駆動手段を脱血側管路及び返血側管路双方の血液チャンバに設ける。

本発明の単針式血液浄化装置は、圧力駆動手段による血液チャンバの内部の圧力を強制的に加減することにより、血液の流れを形成する。そこで、圧力駆動手段の圧力媒体の供給及び排出による内圧の変動を最大限に活かす観点から、血液チャンバは、血液チャンバの入口に脱血用開閉手段を、血液チャンバの出口に返血用開閉手段を設けるとよい。これにより、圧力駆動手段により供給又は排出される圧力媒体は、血液チャンバの内部の圧力を増減させることに集中できるから、血液の流れを形成する前記内部の圧力の変動をより大きくできる。

圧力媒体は、血液と混合したり、変質させたりしなければ、液体及び気体を問わず利用できる。しかし、血液と混合したり、変質させたりしない観点から、圧力駆動手段は、圧力媒体である気体を血液チャンバに供給又は排出するとよい。現在の血液チャンバも、貯留する血液以外は空気で満たされている。本発明の圧力駆動手段は、前記血液チャンバ内の空気を増減する形で、圧力媒体としての空気を供給又は排出する構成にするとよい。圧力媒体としての空気は、入手が容易で、仮に漏れ出しても人体に害がない点も利点である。

圧力駆動手段は、定量の圧力媒体を供給及び排出する観点から容積式ポンプが好ましい。容積式ポンプは、圧力媒体の供給及び排出の切替機構を付加すれば回転ポンプも利用できる。しかし、圧力媒体の供給及び排出を切り替える観点から、圧力駆動手段は、血液チャンバに接続された往復ポンプ（ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ等）であると好ましい。往復ポンプは、血液チャンバとの間で外部と遮断された空間を形成し、圧力媒体を血液チャンバとの間でやり取りするだけで、前記血液チャンバの内部の圧力を増減できる。このため、往復ポンプは、最初に圧力媒体から異物を取り除いておけば、血液に異物を混入させる恐れがない利点がある。

本発明の単針式血液浄化装置は、血液チャンバの内部の圧力を、圧力駆動手段により強制的に上昇又は下降させることにより、前記血液チャンバへ血液を吸い込ませて脱血し、また前記血液チャンバから血液を送り出して返血する。これにより、本発明の単針式血液浄化装置における有効血流量が増加し、血液の浄化効率（例えば透析装置であれば、透析効率）の高まることを意味する。単針式血液浄化装置は、脱血相及び返血相が同時に実行される複針式血液浄化装置と比べ、脱血相と返血相とを交互に実行しなければならないため、脱血相及び返血相が同じ時間割合で実行されても血液の浄化効率が最大１/２にしかならないが、従来の単針式血液浄化装置よりも浄化効率が前記１/２に近づくことで、夜間だけでの血液浄化を十分に可能にする。

圧力駆動手段は、脱血側管路に備えた血液チャンバに設けられると、血液浄化器の抵抗を超えて血液を送り出せるようになり、本発明の単針式血液浄化装置による血液の流れをより円滑にする。また、血液チャンバは、血液チャンバの入口に脱血用開閉手段を、血液チャンバの出口に返血用開閉手段を設けると、圧力駆動手段の圧力媒体の供給及び排出による内部の圧力の変動を最大限に活かし、本発明の単針式血液浄化装置による血液の流れをより円滑にする。これから、圧力駆動手段は、脱血側管路に備えた血液チャンバに設け、前記血液チャンバの血液チャンバの入口に脱血用開閉手段を、血液チャンバの出口に返血用開閉手段を設ける構成が本発明に好適となる。

圧力駆動手段の圧力媒体が気体であれば、圧力媒体が血液と混合したり、変質させたりすることがない。特に圧力媒体が空気であれば、入手が容易で、本発明の単針式血液浄化装置の製造及び運用に掛かるコストを低減でき、万一漏れ出しても人体に害がなく、本発明の単針式血液浄化装置の安全性が高められる。圧力駆動手段が容積式ポンプのうち、特に往復ポンプであると、圧力媒体の供給及び排出の制御がしやすいほか、往復ポンプと血液チャンバとで外部と遮断された空間を形成するため、血液に異物を混入させる恐れがなく、本発明の単針式血液浄化装置の安全性が高められる。

本発明を適用した単針式透析装置の一例を表すブロック図である。 本例の単針式透析装置において、脱血相での血液の流れを表すブロック図である。 本例の単針式透析装置において、返血相での血液の流れを表すブロック図である。 本例の単針式透析装置による血流量及びチャンバ圧の変化を表すグラフである。 従来の単針式透析装置による血流量及びチャンバ圧の変化を表すグラフである。 本発明を適用した単針式透析装置の別例１を表すブロック図である。 本発明を適用した単針式透析装置の別例２を表すブロック図である。 本発明を適用した単針式透析装置の別例３を表すブロック図である。 本発明を適用した単針式透析装置の別例４を表すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。本発明の単針式血液浄化装置は、例えば図１に見られる単針式透析装置１として構成される。本例の単針式透析装置１は、従来同様、脱血側管路２及び返血側管路３それぞれに脱血側血液チャンバ７及び返血側血液チャンバ８を備え、圧力駆動手段であるピストンポンプ63を前記脱血側血液チャンバ７に設け、更に前記脱血側血液チャンバ７を挟んで脱血用電磁弁21及び返血用電磁弁31を共に脱血側管路２に設けている。

脱血側管路２は、脱血用電磁弁21を介在させ、留置針４の共用部分41から分岐して脱血側血液チャンバ７の入口71に繋がる管路と、返血用電磁弁31を介在させ、脱血側血液チャンバ７の出口72からダイアライザ５の入口51に繋がる管路とから構成される。本例の脱血側管路２は、脱血側血液チャンバ７の出口72からダイアライザ５の入口51に繋がる管路に返血用電磁弁31が介在する。留置針４の共用部分41も、脱血相では脱血側管路２の一部を構成する。

返血側管路３は、ダイアライザ５の出口52から返血側血液チャンバ８の入口81に繋がる管路と、返血側血液チャンバ８の出口82から留置針４から延びる共用部分41に繋がる管路とから構成される。本例の返血側管路３は、従来と同じ構成である。留置針４から延びる共用部分41も、返血相では脱血側管路２の一部を構成する。脱血用電磁弁21及び返血用電磁弁31は、制御部９と制御線により接続され、前記制御部９により開閉が制御される。本例の脱血用電磁弁21及び返血用電磁弁31は、ピストンポンプ63に連動して、互い違いに開閉する。

本例の脱血用電磁弁21は、脱血側血液チャンバ７の入口71から短い管路を挟んで設けられている。既存構成の脱血側血液チャンバ７を鑑みた場合、入口71に対して脱血用電磁弁21を設けるには短い管路を挟まざるを得ない。しかし、返血相において、ピストンポンプ63による脱血側血液チャンバ７の内部の圧力変動を出口72側に集中させるため、脱血用電磁弁21は、入口71に近い位置、できれば入口71に直結又は内蔵させることが望ましい。返血用電磁弁31も、脱血用電磁弁21同様、出口72に近い位置、できれば脱血側血液チャンバ７の出口71に直結又は内蔵させることが望ましい。

脱血側血液チャンバ７は、側面上部に入口71を、底面に出口72を備えた略密閉容器で、上面から延びる圧力導入菅731に圧力トランスデューサ73を接続している。脱血側血液チャンバ７は、上部に空気Ａを、下部に血液Ｂを貯留している。これにより、入口71から吸い込まれた血液Ｂは、混在する空気Ａを脱血側血液チャンバ７の上部に貯留された空気Ａに逃し、混在する異物を前記脱血側血液チャンバ７の下部に貯留された血液Bに捉えて、出口72から出さないようにする。

圧力トランスデューサ73は、脱血側血液チャンバ７の上部に貯留された空気Ａの圧力を検知し、前記圧力を電気信号として制御部９に伝達する。制御部９は、前記電気信号から、脱血側血液チャンバ７の下部に貯留される血液Ｂの圧力を計算し、前期圧力が所定の範囲（例えば-200mmHg〜+250mmHg）内に収まっているかを監視する。本例の単針式透析装置１は、圧力トランスデューサ73の圧力導入菅731から分岐して延びる気導管631に、圧力駆動手段としてピストンポンプ63を接続している。本例のピストンポンプ63の圧力媒体は、空気Ａである。

ピストンポンプ63は、ピストンを前進（図１中下へ移動）させると気導管631及び圧力導入菅731を通じて脱血側血液チャンバ７に空気Ａを供給する。脱血側血液チャンバ７に貯留される血液Ｂは、供給された空気Ａによる圧力が上昇し、脱血側血液チャンバ７の入口71又は出口72から押し出される力が加えられる。また、ピストンポンプ63は、ピストンを後退（図１中上へ移動）させると気導管631を通じて脱血側血液チャンバ７から空気Ａを排気する。脱血側管路２に繋がる入口71及び出口72の血液Bは、排気された空気Ａの圧力が低下し、脱血側血液チャンバ７へ吸い込まれる力が加えられる。

返血側血液チャンバ８は、脱血側血液チャンバ７同様、側面上部に入口81を、底面に出口82を備えた略密閉容器で、上面から延びる圧力導入菅831に圧力トランスデューサ83を接続している。返血側血液チャンバ８は、上部に空気Ａを、下部に血液Ｂを貯留している。これにより、入口71から送り込まれた血液Ｂは、混在する空気Ａを脱血側血液チャンバ７の上部に貯留された空気Ａに逃し、混在する返血側血液チャンバ８の下部に貯留された血液Bに捉えて、出口82から出さないようにする。

圧力トランスデューサ83は、返血側血液チャンバ８の上部に貯留された空気Ａの圧力を検知し、前記圧力を電気信号として制御部９に伝達する。制御部９は、前記電気信号から、空気Ａの圧力が所定の範囲内に収まっているかを監視する。返血側血液チャンバ８は、圧力駆動手段であるピストンポンプ63を接続していない。しかし、血液Ｂが流れ込むことにより、貯留された空気Ａの圧力が前記所定の範囲内で増減する。このため、従来同様、返血側血液チャンバ８においても、圧力トランスデューサ83を用いて空気Ａの圧力を監視する。

制御部９は、脱血側電磁弁21及び返血側電磁弁31の開閉操作やピストンポンプ63のピストンの進退操作のほか、圧力トランスデューサ73,83の電気信号を受けて脱血管路２及び返血管路７の圧力を監視する。脱血側電磁弁21及び返血側電磁弁31の開閉操作とピストンポンプ63のピストンの進退操作とは、制御部９により連動させる。また、制御部９は、圧力トランスデューサ73,83からの異常な電気信号を受けると、前記異常を外部に報知したり、脱血側電磁弁21及び返血側電磁弁31やピストンポンプ63を停止させたりする。制御部９は、単針式透析装置１専用の装置であってもよいし、例えばパソコンを利用して構成してもよい。

本例の単針式透析装置１の動作を説明する。脱血相は、制御部９が脱血用電磁弁21を開き、返血用電磁弁31を閉じた状態で、ピストンポンプ63により脱血側血液チャンバ７の内部の空気Ａを吸い出して排気する。ピストンポンプ63が脱血側血液チャンバ７の内部の空気Ａを排気されると、前記空気Ａにより吸い込まれる力が前記脱血側血液チャンバ７の入口71及び出口72に働く。しかし、脱血用電磁弁21は開いているが、返血用電磁弁31は閉じているため、図２に見られるように、脱血側血液チャンバ７を挟んで流れる血液Bfと流れない血液Bsとが発生する。

留置針４の共用管路41から脱血側血液チャンバ７の入口71に至る管路は、脱血用電磁弁21が開いているため、脱血側血液チャンバ７の内部の空気Ａにより吸い込まれる力が留置針４まで及ぶ。これにより、血液Ｂfは、留置針４から脱血側血液チャンバ７に向けて流れ、入口71から吸い込まれ、脱血側血液チャンバ７に貯留される。これに対し、脱血側血液チャンバ７の出口72からダイアライザ５に向かう管路は、返血用電磁弁31が閉じているため、脱血側血液チャンバ７の内部の空気Ａにより吸い込まれる力が返血用電磁弁31までしか及ばない。このため、血液Ｂsは、出口72から吸い込まれることなく、返血用電磁弁31までの管路に止まっている。

返血用電磁弁31からダイアライザ５までの管路や、前記ダイアライザ５と留置針４の共用管路41とを結ぶ返血側管路３は、前記共用管路41から分岐して脱血側血液チャンバ７の入口71に至る管路と連通しており、脱血側血液チャンバ７の内部の空気Ａにより吸い込まれる力の影響を多少受ける。しかし、返血用電磁弁31からダイアライザ５までの管路や、前記ダイアライザ５と留置針４の共用管路41とを結ぶ返血側管路３に止まっている血液Bsを引っ張るほどの影響を受けず、前記血液Bsを留置針４に向けて返血させることはない。

また、仮に留置針４の共用管路41から返血側血液チャンバ８の出口72に至る管路に止まっている血液Bsがわずかでも引っ張られると、前記返血側血液チャンバ８の内部の空気Ａが体積を若干増加させるだけで、やはり血液Bsの流れが作り出されることがない。こうして脱血相は、脱血用電磁弁21を開き、返血用電磁弁31を閉じた状態でピストンポンプ63により脱血側血液チャンバ７の内部の空気Ａを排気することで、留置針４から取り込んだ血液Ｂfを前記脱血側血液チャンバ７に貯留する。このため、脱血側血液チャンバ７に貯留される血液Ｂfの液面が上昇する。

返血相は、制御部９が脱血用電磁弁21を閉じ、返血用電磁弁31を開いた状態で、ピストンポンプ63により脱血側血液チャンバ７の内部へ空気Ａを送り込む。ピストンポンプ63が脱血側血液チャンバ７の内部へ空気Ａを送り込むと、前記空気Ａにより押し出される力が前記脱血側血液チャンバ７の入口71及び出口72に働く。しかし、脱血用電磁弁21は閉じ、返血用電磁弁31は開いているため、図３に見られるように、脱血側血液チャンバ７を挟んで流れない血液Bsと流れる血液Bfとが発生する。

留置針４の共用管路41から脱血側血液チャンバ７の入口71に至る管路は、脱血用電磁弁21が閉じているため、脱血側血液チャンバ７の内部の空気Ａにより押し出される力が前記脱血用電磁弁21までしか及ばない。後述するように、返血側管路３の血液Ｂfは、留置針４へと流れていくため、共用管路41に接する脱血側管路２の始端の血液Bsを多少引っ張るが、流れを形成するほどではない。こうして、留置針４の共用管路41から脱血側血液チャンバ７の入口71に至る管路の血液Bsは、そのまま止まっている。

脱血側血液チャンバ７の出口72からダイアライザ５までの管路は、返血用電磁弁31が開いているため、脱血側血液チャンバ７と連通した状態にある。これにより、脱血側血液チャンバ７に貯留されていた血液Ｂfは、前記脱血側血液チャンバ７の内部の空気Ａにより押し出される力の影響を受けて、前記脱血側血液チャンバ７の出口72からダイアライザ５までの管路へ流れ出ていく。脱血側血液チャンバ７に貯留される血液Ｂfの液面は下降する。こうしてダイアライザ５へ送られた血液Ｂfは、ダイアライザ５を通過する際、不純物や特定成分が除去され、浄化される。

ダイアライザ５を通過した血液Bfは、返血側血液チャンバ８に流れ込む。このとき、返血側血液チャンバ８の内部の空気Ａは、所定の範囲内で体積を変化させるだけである。空気Ａの体積を変化させる以上に入口81から返血側血液チャンバ８に流れ込んだ血液Ｂfは、出口82から出ていく。こうして、ピストンポン63が脱血側血液チャンバ７に供給した空気Ａにより押し出される力は、返血側血液チャンバ８を介在させながらも、ダイアライザ５と留置針４の共用管路41とを結ぶ返血側管路３にも及び、前記返血側管路３を通って流れてくる血液Ｂfを留置針４から返血させる。

本例の単針式透析装置１における血流量及びチャンバ圧（脱血側血液チャンバ７の内部における空気の圧力）の変化は、図４aに表される。脱血相は、チャンバ圧が基準圧（例えば大気圧（通常760mmHg））から陰圧（例えば-150mmHg〜-50mmHg）に低下することにより、脱血側血液チャンバ７に血液が吸い込まれる。チャンバ圧は、ピストンポンプ63の作動直後に大きく血液に影響するが、その後影響が緩慢になるため、折れ曲がった変化を見せる。返血相は、チャンバ圧が基準圧に対して陽圧（例えば+150mmHg〜+250mmHg）に転じ、脱血側血液チャンバ７に貯留された血液がダイアライザ５を通って留置針４から戻される。有効血流量は、脱血相で脱血側血液チャンバ７に貯留され、返血相で前記脱血側血液チャンバ７から押し出される血液の量である（図４a中四角枠参照）。

本例に相当する従来の単針式透析装置における血流量及びチャンバ圧の変化は、図４bに表される。従来の単針式透析装置は、基準圧より高い上限値及び下限値の範囲で、血液の貯留のみによりチャンバ圧を変化させ、前記上限値及び下限値の差圧を利用して脱血側血液チャンバ７に貯留した血液を送り出す。仮に本例と同量の血液が脱血側血液チャンバ７に貯留されたとした場合、脱血側血液チャンバ７に貯留された血液が全て流れ出せば、本例同等の有効血液量が得られる。しかし、従来の単針式透析装置は、脱血側血液チャンバ７に貯留された血液がチャンバ圧の低下に合わせて自然に流れ出ていくだけなので、本例同等の有効血液量（図４b中横長枠参照）を実現する返血相が長い。これから理解されるように、往復ポンプ（本例のピストンポンプ63）が強制的に血液の流れを作る本発明は、返血相に掛かる時間を短縮し、単位時間あたりの有効血流量を増加させる。

本発明は、別例１〜別例４の単針式透析装置１を構成できる。別例１の単針式透析装置１は、図５に見られるように、ピストンポンプ63の血液を流す働きと、圧力トランスデューサ73の圧力監視の働きとを分けるため、脱血側血液チャンバ７の上流に、圧力駆動手段用血液チャンバ６を設けた構成である。脱血用電磁弁21は、前記圧力駆動手段用血液チャンバ６の入口61に、返血用電磁弁31は、前記圧力駆動手段用血液チャンバ６の出口62にそれぞれ設けている。ピストンポンプ63は、気導管631を圧力駆動手段用血液チャンバ６に直接接続している。

別例１の単針式透析装置１は、ピストンポンプ63により空気Ａが供給又は排気される圧力駆動手段用血液チャンバ６と圧力測定のための脱血側血液チャンバ７とを分離している。このため、脱血側血液チャンバ７に設けた圧力トランスデューサ73は、ピストンポンプ63による空気Ａの増減の影響を受けることなく、より正確な圧力測定のできる利点がある。別例１の単針式透析装置１は、圧力駆動手段用血液チャンバ６と脱血側血液チャンバ７とを分けた以外の構成が上記例示（図１〜図３参照）と同じであり、脱血相及び返血相の制御も同じであるため、その余の説明は省略する。

別例２の単針式透析装置１は、図６に見られるように、上記例示（図１〜図３参照）に比較して、返血用電磁弁31を留置針４近傍の返血側管路３に設けた構成である。従来多くの透析装置は、脱血用開閉手段及び返血用開閉手段であるクランプが留置針４を挟む位置関係で設けられている。別例２の単針式透析装置１は、従来の透析装置に構成に対して本発明が適用できることを表す。別例２の単針式透析装置１は、返血用電磁弁31を留置針４近傍の返血側管路３に設けた以外の構成が上記例示（図１〜図３参照）と同じであり、脱血相及び返血相の制御も同じであるため、その余の説明は省略する。

別例３の単針式透析装置１は、図７に見られるように、留置針４を挟んで脱血用電磁弁21及び返血用電磁弁31を配置し、返血側血液チャンバ８の圧力トランスデューサ83から分岐させた気導管631にピストンポンプ63を接続した構成である。このように、本発明の圧力駆動手段は、留置針４及びダイアライザ５を結ぶ脱血側管路２又は返血側管路３のいずれかに配置されれば、血液の流れを作り出すことができる。別例３の単針式透析装置１は、ピストンポンプ63を返血側血液チャンバ８に設けた以外の構成が上記別例２（図６参照）と同じで、脱血相及び返血相の制御は上記例示（図１〜図３参照）と同じであるため、その余の説明は省略する。

別例４の単針式透析装置１は、図８に見られるように、ピストンポンプ63を設けた返血側血液チャンバ８を挟んで脱血用電磁弁21及び返血用電磁弁31を配置した構成である。これにより、返血相において、ピストンポンプ63が返血側血液チャンバ８に供給する空気Ａの圧力が、前記返血側血液チャンバ８の入口81に設けた脱血用電磁弁21で遮断され、ほとんどを返血側血液チャンバ８の出口82から留置針４に向けて血液Bを流すことに利用できる。別例４の単針式透析装置１は、返血側血液チャンバ８を挟んで脱血用電磁弁21及び返血用電磁弁31を配置した以外の構成が上記別例３（図７参照）と同じで、脱血相及び返血相の制御は上記例示（図１〜図３参照）と同じであるため、その余の説明は省略する。

１ 単針式血液浄化装置
２ 脱血側管路
21 脱血用電磁弁
３ 返血側管路
31 返血用電磁弁
４ 留置針
41 共用管路
５ ダイアライザ
51 入口
52 出口
６ 圧力駆動手段用血液チャンバ
61 入口
62 出口
63 ピストンポンプ
７ 脱血側血液チャンバ
71 入口
72 出口
73 圧力トランスデューサ
８ 返血側血液チャンバ
81 入口
82 出口
83 圧力トランスデューサ
９ 制御部
Ａ 空気
Ｂ 血液
Ｂf 流れている血液
Ｂs 止まっている血液

Claims (5)

1. １本の留置針から脱血側管路と返血側管路とが分岐し、前記脱血側管路を血液浄化器の入口に接続し、前記返血側管路を前記血液浄化器の出口に接続して、脱血側管路又は返血側管路に血液チャンバを備えた単針式血液浄化装置において、
   血液チャンバは、
   返血相で圧力媒体を供給して貯留する血液を血液チャンバの出口から押し出し、脱血相で圧力媒体を排出して血液を血液チャンバの入口から吸い込ませる圧力駆動手段を設け、
   血液チャンバの入口の上流側に、脱血相で開放し、返血相で閉鎖する脱血用開閉手段を設け、
   血液チャンバの出口の下流側に、脱血相で閉鎖し、返血相で開放する返血用開閉手段を設けたことを特徴とする単針式血液浄化装置。
2. 圧力駆動手段は、脱血側管路に備えた血液チャンバに設けられた請求項１記載の単針式血液浄化装置。
3. 血液チャンバは、血液チャンバの入口に脱血用開閉手段を、血液チャンバの出口に返血用開閉手段を設けた請求項１又は２いずれか記載の単針式血液浄化装置。
4. 圧力駆動手段は、圧力媒体である気体を血液チャンバに供給又は排出する請求項１〜３いずれか記載の単針式血液浄化装置。
5. 圧力駆動手段は、血液チャンバに接続された往復ポンプである請求項１〜４いずれか記載の単針式血液浄化装置。
   
   

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