JP2023075575A - 体腔液処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】濾過器の洗浄過程で廃棄される体腔液量を低減することが可能な体腔液処理システムを提供する。
【解決手段】実施形態の一例である体腔液処理システムは、濾過器と、原液容器と、回収容器と、原液容器と濾過器の入口をつなぐ第１ラインと、濾過器の出口と回収容器をつなぐ第２ラインと、第１および第２ラインを含む流路を開閉する開閉装置とを備える。当該システムは、濾過器に洗浄液を供給する洗浄手段と、制御装置とをさらに備え、制御装置は、濾過器の洗浄前に、濾過器の出口側に存在する処理済み体腔液を回収容器に回収するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、濾過器を備えた体腔液処理システムに関する。

従来、腹水等の体腔液を患者から採取し、細菌、がん細胞などを取り除き、アルブミンなどの有用なタンパク成分を含む処理済みの体腔液を静注により患者に戻す治療法が知られている。特に、患者の腹腔に溜まった腹水を採取し、これを濾過濃縮して患者に戻す腹水濾過濃縮再静注法（ＣＡＲＴ：Cell-free and Concentrated Ascites Reinfusion Therapy）は、多くの実績がある。

特許文献１には、濾過器と、濃縮器と、濾過器を洗浄する洗浄装置と、制御装置とを備えた体腔液処理システムが開示されている。特許文献１のシステムは、ローラーポンプを用いて体腔原液を一定の流量で濾過器に供給する定速式の処理システムである。また、特許文献１には、濾過器の自動洗浄方法が開示されている。濾過器の自動洗浄は、濾過器の上流側および下流側にそれぞれ設置された圧力計により測定された圧力の差が所定の閾値を超えた場合に、濾過器の出口に接続された流路である第２ラインを介して濾過器に洗浄液を供給することにより行われる。

特開２０１９－１３４９８４号公報

特許文献１のシステムでは、ローラーポンプを逆回転させることにより、濾過器の出口に接続された第２ラインを介して洗浄液が濾過器に供給されて濾過器の洗浄が行われるが、この場合、ライン中に存在する体腔液が廃棄されるという問題がある。同様に、濾過器内の体腔液も洗浄過程で廃棄されることになる。

また、従来のシステムでは、流路や濾過器等のシステム内に廃液が逆流しないように、また外気が流入しないように、クランプ等の開閉装置を慎重に操作する必要があり、ユーザーの作業負担軽減が望まれている。

本発明の目的は、上記課題の少なくとも一方を解決することが可能な体腔液処理システムを提供することである。

本発明の一態様である体腔液処理システムは、濾過器と、体腔原液を貯留する原液容器と、前記濾過器を通過した処理済み体腔液を回収する回収容器と、前記原液容器と前記濾過器の入口をつなぐ第１ラインと、前記濾過器の出口と前記回収容器をつなぐ第２ラインと、前記第１および前記第２ラインを含む流路を開閉する開閉装置とを備えた体腔液処理システムであって、前記濾過器に洗浄液を供給する洗浄手段と、制御装置とをさらに備え、前記制御装置は、前記濾過器の洗浄前に、前記濾過器の出口側に存在する前記処理済み体腔液を前記回収容器に回収するように構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、濾過器の出口側に存在する処理済みの体腔液が回収容器に回収されるので、洗浄廃液として廃棄される処理済みの体腔液量を低減できる。

本発明の他の一態様である体腔液処理システムは、濾過器と、体腔原液を貯留する原液容器と、前記濾過器を通過した処理済み体腔液を回収する回収容器と、前記原液容器と前記濾過器の入口をつなぐ第１ラインと、前記濾過器の出口と前記回収容器をつなぐ第２ラインと、前記第１および前記第２ラインを含む流路を開閉する開閉装置とを備えた体腔液処理システムであって、前記濾過器に洗浄液を供給する洗浄手段と、制御装置とをさらに備え、前記制御装置は、前記濾過器の洗浄前に、前記濾過器の入口側に存在する前記体腔原液を前記原液容器に戻すように構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、濾過器の入口側に存在する体腔液が原液容器に戻されるので、洗浄廃液として廃棄される体腔液量を低減できる。

本発明に係る体腔液処理システムにおいて、前記洗浄手段は、前記洗浄液の供給源と、前記供給源と前記濾過器の出口側をつなぐ流路である第３ラインとを有し、前記制御装置は、前記開閉装置および前記洗浄手段を制御して、前記濾過器の洗浄前に、前記第３ラインを介して前記第２ラインに前記洗浄液を供給し、前記処理済み体腔液を前記回収容器に回収することが好ましい。

上記構成によれば、濾過器内および第２ライン内に存在する処理済みの体腔液を洗浄液で押し流すことができ、体腔液の回収率が向上する。

本発明に係る体腔液処理システムにおいて、前記洗浄手段は、前記洗浄液の供給源と、前記供給源と前記濾過器の入口側をつなぐ流路である第４ラインとを有し、前記制御装置は、前記開閉装置および前記洗浄手段を制御して、前記濾過器の洗浄前に、前記第４ラインを介して前記第１ラインに前記洗浄液を供給し、前記体腔原液を前記原液容器に戻す構成としてもよい。

上記構成によれば、濾過器内および第１ライン内に存在する体腔原液を洗浄剤で押し流すことができ、体腔原液の回収率が向上する。

本発明に係る体腔液処理システムにおいて、前記洗浄手段は、前記洗浄液の供給源と、前記供給源と前記濾過器の出口側をつなぐ流路である第３ラインとを有し、前記制御装置は、前記開閉装置および前記洗浄手段を制御して、前記濾過器の洗浄前に、前記第３ラインを介して前記第１ラインに前記洗浄液を供給し、前記体腔原液を前記原液容器に戻す構成としてもよい。

上記構成によれば、濾過器の出口側に接続された第３ラインを用いて、濾過器内および第１ライン内に存在する体腔原液を洗浄剤で押し流して原液容器に戻すことができる。この場合、濾過膜に詰まった細胞成分を押し流さないように、濾過膜の洗浄を行う場合よりも洗浄剤の供給速度を遅くすることが好ましい。

また、前記供給源から前記濾過器に前記洗浄液を供給する前記洗浄手段の洗浄ラインは、外部に開放されない閉鎖系ラインであって、前記閉鎖系ラインには、ローラーポンプが設置されていることが好ましい。前記制御装置は、前記洗浄ラインの上流側の圧力が所定の閾値を超えたときに、前記ローラーポンプを制御して前記濾過器への前記洗浄液の供給速度を下げてもよい。

上記構成によれば、洗浄ラインからシステム内に外気が流入することが防止される。また、洗浄ラインにローラーポンプを設置することで、例えば、濾過器に高い圧力が加わらない条件で洗浄液を安定に供給できる。

また、前記第２ラインにおいて前記濾過器と前記回収容器の間に設置された濃縮器と、前記濃縮器から出る除水廃液を回収する廃液容器と、前記濃縮器と前記廃液容器をつなぐ廃液ラインとをさらに備え、前記廃液ラインには、逆止弁が設置され、前記洗浄ラインを含む、前記原液容器から前記回収容器および前記逆止弁までの区域が閉鎖空間として構成されていることが好ましい。

上記構成によれば、濾過器、回収容器、濃縮器、および各流路等に、外気や廃液が流入することをより確実に抑制できる。

本発明の他の一態様である体腔液処理システムは、濾過器と、体腔原液を貯留する原液容器と、前記濾過器を通過した処理済み体腔液を回収する回収容器と、前記原液容器と前記濾過器の入口をつなぐ第１ラインと、前記濾過器の出口と前記回収容器をつなぐ第２ラインと、前記第１および前記第２ラインを含む流路を開閉する開閉装置と、前記第２ラインにおいて前記濾過器と前記回収容器の間に設置された濃縮器と、前記濃縮器から出る除水廃液を回収する廃液容器と、前記濃縮器と前記廃液容器をつなぐ廃液ラインと、前記濾過器に洗浄液を供給する洗浄手段と、制御装置とを備え、前記濾過器に前記洗浄液を供給する前記洗浄手段の洗浄ラインは、外部に開放されない閉鎖系ラインであって、当該閉鎖系ラインには、ローラーポンプが設置され、前記廃液ラインには、逆止弁が設置され、前記洗浄ラインを含む、前記原液容器から前記回収容器および前記逆止弁までの区域が閉鎖空間として構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、洗浄ラインおよび廃液ラインからシステム内に外気や廃液が流入することが防止される。また、洗浄ラインにローラーポンプを設置することで、例えば、濾過器に高い圧力が加わらない条件で洗浄液を安定に供給できる。

本発明に係る体腔液処理システムによれば、濾過器の洗浄過程で廃棄される体腔液量を低減することができ、或いはシステム内への廃液や外気の流入を容易に防止することが可能である。本発明に係る体腔液処理システムによれば、かかる効果の少なくとも一方を実現できる。

実施形態の一例である体腔液処理システムの構成を示す模式図である。 実施形態の他の一例である体腔液処理システムの構成を示す模式図である。 制御装置および制御装置に接続された装置の構成を示すブロック図である。 濾過器の洗浄プロセスの一例を示すフローチャートである。 濾過器の洗浄プロセスの他の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る体腔液処理システムの実施形態の一例について詳細に説明する。以下で説明する実施形態はあくまでも一例であって、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、以下で説明する複数の実施形態、変形例を選択的に組み合わせてなる形態は本発明に含まれている。

図１は、実施形態の一例である体腔液処理システム１の全体構成を模式的に示す図である。図１に示すように、体腔液処理システム１は、体腔液を濾過する濾過器１０を備える。体腔液処理システム１は、濾過器１０に一定の流量で体腔液が供給される定速式のシステムであってもよいが、本実施形態では、体腔液に作用する圧力が所定値以下であり、かつ当該圧力が一定、若しくは圧力変動が所定範囲内に制御された状態で体腔液を処理するものとする。体腔液処理システム１は、例えば、体腔液に作用する圧力が実質的に一定である定圧式のシステムである。体腔液処理システム１によれば、体腔液に過剰な圧力がかかるような事態を防止でき、より良質な処理済み体腔液を提供できる。

上記所定値は、好ましくは－５００～＋５００ｍｍＨｇ、より好ましくは－３００～＋３００ｍｍＨｇである。上記所定範囲は、設定圧力に到達するまでの初動の圧力変化等が生じる状態を除く、定常運転状態において、±２０ｋＰａが好ましく、±１０ｋＰａがより好ましい。

詳しくは後述するが、体腔液処理システム１は、濾過器１０に洗浄液を供給する洗浄手段と、制御装置５０（後述の図３参照）とを備える。制御装置５０は、体腔液の処理を制御すると共に、濾過器１０の目詰まりが発生したときに、濾過器１０の洗浄を自動で行うように構成されている。体腔液処理システム１によれば、適切なタイミングで濾過器１０の洗浄を実施でき、また濾過器１０の洗浄過程で廃棄される体腔液量を低減することが可能である。

体腔液処理システム１は、さらに、体腔原液を貯留する原液容器１１と、濾過器１０を通過した処理済み体腔液を回収する回収容器１２と、原液容器１１、濾過器１０、および回収容器１２をつなぐ流路２０と、流路２０を開閉する開閉装置とを備える。また、体腔液処理システム１は、流路２０の下流側に接続されたポンプ１５を備える。ポンプ１５には、例えば、ローラーポンプが用いられる。ポンプ１５は、制御装置５０の制御下で動作し、体腔液に作用する圧力が実質的に一定になるように、原液容器１１から体腔液を濾過器１０に供給する。流路２０には、例えば、可撓性のチューブが用いられる。

体腔液処理システム１により処理される体腔液は、患者の体腔に溜まった体液であって、腹腔に溜まる腹水、胸腔に溜まる胸水などが挙げられる。本実施形態では、体腔液として、特に腹水を例に挙げて説明する。体腔液処理システム１は、腹水を濾過濃縮して患者に戻す腹水濾過濃縮再静注法（ＣＡＲＴ）に好適である。

体腔液処理システム１は、さらに、濾過器１０で処理された体腔液を濃縮する濃縮器１３と、濃縮器１３により除水された廃液を回収する廃液容器１４とを備える。濃縮器１３は、流路２０を構成する第２ライン２２において濾過器１０と回収容器１２の間に配置されている。原液容器１１から供給される体腔液は、濾過器１０および濃縮器１３で濾過濃縮され、回収容器１２に回収される。濃縮器１３から出る除水廃液は、濃縮器１３に接続された廃液ライン２５を介して廃液容器１４に送液される。

流路２０には、原液容器１１と濾過器１０の入口をつなぐ第１ライン２１、および濾過器１０の出口と回収容器１２をつなぐ第２ライン２２が含まれている。言い換えると、濾過器１０の第１ライン２１が接続される部分が、体腔原液が濾過器１０に導入される入口であり、濾過器１０の第２ライン２２が接続される部分が、処理済みの体腔液が濾過器１０から導出される出口である。また、流路２０には、濃縮器１３と廃液容器１４をつなぐ廃液ライン２５が含まれている。本実施形態では、廃液ライン２５にポンプ１５が設置されている。

体腔液処理システム１は、上述の通り、濾過器１０の洗浄手段と、制御装置５０とを備える。洗浄手段は、洗浄液の供給源である洗浄液容器４０と、使用済みの洗浄液（洗浄廃液）を回収する洗浄廃水容器４１とを有する。制御装置５０は、濾過器１０を通過した体腔液の流量、濾過器１０に供給される体腔液の流量、濾過器１０を通過した体腔液の処理量、および濾過器１０に供給される体腔液の処理量の少なくとも１つをモニタリングする。そして、当該体腔液量のモニタリング情報に基づいて、濾過器１０の洗浄に関する処理を実行するように構成されている。

ここで、濾過器１０の洗浄に関する処理には、濾過器１０の自動洗浄に関する処理に限定されず、ユーザーの手動操作に基づく洗浄に関する処理も含まれる。後者の処理の具体例としては、上記体腔液量のモニタリング情報に基づき、所定の報知処理により濾過器１０の洗浄を促す情報を出力することが挙げられる。所定の報知処理は、例えば、体腔液処理システム１に設けられたモニター、ランプ等を用いたユーザーへの報知、ブザー音、音声等の出力によるユーザーへの報知、通信手段を介した情報端末への通知などである。また、制御装置５０は、体腔液量のモニタリング情報（例えば、体腔液の流量、処理量）を出力してもよい。

上記洗浄手段は、洗浄液容器４０と濾過器１０の出口側をつなぐ流路である第３ライン２３と、濾過器１０の入口側と洗浄廃水容器４１をつなぐ流路である洗浄廃液ライン２６とを有する。洗浄液容器４０から濾過器１０に洗浄液を供給する洗浄手段の洗浄ラインは、外部に開放されない閉鎖系ラインであって、洗浄ラインには、濾過器１０に洗浄液を供給するためのローラーポンプ４２が設置されている。この場合、洗浄ラインからシステム内に外気が流入することが防止され、またローラーポンプ４２を用いて洗浄液を供給することで、例えば、濾過器１０に高い圧力が加わらない条件で洗浄液を安定に供給できる。

体腔液処理システム１は、流路２０を開閉する開閉装置として、第１ライン２１に設置された開閉装置３０、および第２ライン２２に設置された開閉装置３１を備える。さらに、洗浄ラインを構成する第３ライン２３に設置された開閉装置４３、および洗浄廃液ライン２６に設置された開閉装置４４を備える。また、廃液ライン２５には、廃液容器１４からの廃液の逆流を防止するための逆止弁３２が設置されている。逆止弁３２は、濃縮器１３から廃液容器１４に向かって液が流れ、反対方向には液が流れないように設置される。なお、開閉装置４４の代わりに、洗浄廃水容器４１からの洗浄廃水の逆流を防止する逆止弁が設置されていてもよい。この場合、洗浄廃液ライン２６の逆止弁までの区域が閉鎖空間であってもよい。

詳しくは後述するが、制御装置５０は、開閉装置を制御して濾過器１０と原液容器１１および回収容器１２につながる流路２０を閉じた後、濾過器１０に洗浄液の供給を開始するように構成されていてもよい。また、洗浄液の供給量に基づいて洗浄液の供給を停止し、体腔原液の処理を再開するように構成されていてもよい。体腔液処理システム１の開閉装置には、手動式のクランプ等を用いてもよく、制御装置５０により制御可能な電磁弁等の電動装置を用いてもよい。流路２０の開閉を含む濾過器１０の自動洗浄機能を有する場合は、電動式の開閉装置３０，３１，４３，４４が用いられる。

また、制御装置５０は、各開閉装置および洗浄手段を制御して、濾過器１０の洗浄前に、第３ライン２３を介して第２ライン２２に洗浄液を供給し、処理済み体腔液を回収容器１２に回収するように構成されていてもよい。或いは、制御装置５０は、各開閉装置および洗浄手段を制御して、濾過器１０の洗浄前に、第３ライン２３を介して第１ライン２１に洗浄液を供給し、体腔原液を原液容器１１に戻すように構成されていてもよい。

本実施形態では、廃液ライン２５に逆止弁３２が設置され、洗浄手段を構成する洗浄ラインを含む、原液容器１１から回収容器１２および逆止弁３２までの区域が閉鎖空間として、即ち外部に開放されない密閉空間として構成されている。このため、濾過器１０、原液容器１１、回収容器１２、濃縮器１３、および流路２０に、廃液ライン２５から外気や廃液が流入することが防止される。

なお、定圧式の体腔液処理システム１は、体腔液に作用する圧力が一定範囲の圧力となるようにポンプ１５を用いて体腔液の流速を制御することによって実現できるが、ポンプ１５の代わりに吸引機を用いることによっても実現できる。或いは、落差圧を利用して体腔液を流す方法、原液容器１１を加圧して体腔液を流す方法によっても、体腔液に作用する圧力が一定、若しくは圧力変動が抑制されたシステムを実現可能である。

図２は、実施形態の他の一例である体腔液処理システム２の構成を模式的に示す図である。図２では、濾過器１０およびその近傍の構成を図示しているが、その他の構成は図１に示す形態と同じである。

図２に示すように、体腔液処理システム２は、濾過器１０と、原液容器１１と、流路２０と、洗浄液容器４０等を含む洗浄手段とを備える点で、図１に示す体腔液処理システム１と共通する。他方、体腔液処理システム２の洗浄手段は、洗浄液容器４０と濾過器１０の入口側をつなぐ流路である第４ライン２４を有する点で、体腔液処理システム１の洗浄手段と異なる。図２に示す例では、第４ライン２４が第３ライン２３から分岐し、洗浄廃液ライン２６に接続されている。

体腔液処理システム２によれば、第４ライン２４および洗浄廃液ライン２６を介して、濾過器１０の入口側に洗浄液を供給することができる。詳しくは後述するが、この場合、濾過器１０内および第１ライン２１内に存在する体腔液を原液容器１１に戻すことが可能になる。ローラーポンプ４２は、第３ライン２３と第４ライン２４の分岐点よりも洗浄液容器４０側に設置されている。この場合、ローラーポンプ４２を作動させることにより、各ラインを介して洗浄液を濾過器１０の入口側、出口側の両方に供給することができる。

第４ライン２４には、開閉装置４５が設置されている。開閉装置４５には、例えば、電動式の開閉装置が用いられる。濾過器１０の洗浄を行う際には、第３ライン２３を介して濾過器１０の出口側に洗浄液が供給され、洗浄廃液ライン２６を介して洗浄廃水容器４１に洗浄廃液が流れるため、濾過器１０の洗浄中は開閉装置４５が閉じられている。これにより、洗浄廃液が第４ライン２４を介して洗浄ラインの上流側に逆流することが防止される。

以下、体腔液処理システム１の各構成要素について、特に濾過器１０、洗浄手段、および制御装置５０の構成について、さらに詳説する。

［原液容器］
原液容器１１は、患者から採取された腹水等の体腔原液を収容する容器である。原液容器１１の形態は特に限定されないが、原液容器１１の一例としては、可撓性の樹脂製バッグが挙げられる。原液容器１１には、濾過器１０の入口につながる第１ライン２１が接続されている。第１ライン２１には開閉装置３０が設置され、開閉装置３０を開くことで、原液容器１１に収容された体腔原液が濾過器１０に供給される。

［回収容器］
回収容器１２は、濾過濃縮された体腔液を収容する容器である。回収容器１２の形態は特に限定されないが、回収容器１２の一例としては、可撓性の樹脂製バッグが挙げられる。回収容器１２には、濃縮器１３の出口につながる第２ライン２２の下流側部分２２ｂが接続されている。下流側部分２２ｂには、濾過濃縮済みの体腔液を回収容器１２にスムーズに流すための補助ポンプ１６が設置されている。

［濾過器］
濾過器１０は、体腔原液に含まれる細菌や、がん細胞、血球、フィブリン等の細胞成分を取り除き、アルブミンなどの有用タンパク成分を通過させる濾過膜を有する。濾過膜の好適な一例は、中空糸膜である。濾過器１０は、例えば、円筒形状を有し、軸方向両端部に通液口が形成されている。当該通液口は、濾過膜の内側領域に連通している。また、濾過器１０の側面には２つの通液口が形成され、１つの通液口に第１ライン２１が接続されている。第１ライン２１を介して濾過器１０に供給される体腔原液は、濾過器１０の側面の通液口から濾過器１０に導入され、濾過膜の外側領域から内側領域に浸透する。

濾過器１０は、濾過膜の内側から外側に体腔原液を通す内圧濾過方式で使用することも可能であるが、膜断面積の有効活用、中空糸内部の閉塞抑制等の観点から、濾過膜の外側から内側に体腔原液を通す外圧濾過方式で使用されることが好ましい。濾過器１０の軸方向端部の通液口には、濃縮器１３につながる第２ライン２２の上流側部分２２ａが接続されている。濾過膜を通過して細胞成分が取り除かれた濾過処理済みの体腔液は、第２ライン２２を介して濃縮器１３に供給される。

濾過器１０に所定量の体腔原液が供給されて濾過膜の目詰まりがひどくなると、濾過膜を通過する体腔液の流量が減少し、処理能力が大きく低下する。このため、定期的に濾過膜の洗浄を行う必要があり、濾過器１０には、上記洗浄手段の洗浄ラインが接続されている。濾過器１０に洗浄液を供給する第３ライン２３は、濾過器１０の軸方向端部の通液口のうち、第２ライン２２が接続される通液口と反対側の通液口に接続されている。濾過器１０の側面に形成された２つの通液口には、一方に第１ライン２１が、他方に濾過器１０から洗浄廃液を回収する洗浄廃液ライン２６が、それぞれ接続されている。

本実施形態では、濾過器１０の近傍に流路２０を開閉する開閉装置が配置されている。体腔液の処理を行う際には、第３ライン２３に設置された開閉装置４３、および洗浄廃液ライン２６に設置された開閉装置４４が閉じられる。他方、濾過膜の洗浄を行う際には、第１ライン２１に設置された開閉装置３０、および第２ライン２２に設置された開閉装置３１が閉じられる。

［濃縮器］
濃縮器１３は、濾過器１０を通過して細菌やがん細胞が取り除かれた処理済みの体腔液から余分な水分および電解質を除去して体腔液を濃縮する濃縮膜を有する。濃縮膜の好適な一例は、中空糸膜である。濃縮器１３は、例えば、円筒形状を有し、軸方向両端部に通液口が形成されている。当該各通液口は濃縮膜の内側領域に連通し、一方の通液口に第２ライン２２の上流側部分２２ａが、他方の通液口に第２ライン２２の下流側部分２２ｂが、それぞれ接続されている。また、濾過器１０の側面には２つの通液口が形成され、一方の通液口に廃液ライン２５が接続され、他方の通液口は閉じられている。

濃縮器１３に供給される濾過処理済みの体腔液は、濾過器１０の軸方向一端側の通液口から濃縮器１３に導入され、濃縮膜の内側領域を通って軸方向他端側の通液口から導出される。濃縮膜の中を通過する際、余分な水分が濃縮膜の外側に浸透して排出され、体腔液が濃縮される。体腔液から除去された水は、廃液ライン２５を介して廃液容器１４に回収される。濃縮器１３は軸方向が鉛直方向に沿うように配置され、体腔液は、落差圧および補助ポンプ１６により濃縮膜内を通過して第２ライン２２の下流側部分２２ｂに流れる。

［ポンプ］
ポンプ１５は、原液容器１１から体腔原液を濾過器１０および濃縮器１３に供給するための装置である。ポンプ１５は、制御装置５０による制御の下、体腔液に作用する圧力が実質的に一定となるように濾過器１０に供給される体腔原液の流速を調整する。なお、ポンプ１５の代わりに吸引機を用いることもできる。吸引機は、体腔液処理システム１の専用設備であってもよく、当該システムが使用される医療施設において他のシステムと兼用されていてもよい。吸引機につながる吸引ラインは、廃液容器１４又は廃液ライン２５に接続される。吸引ラインが廃液ライン２５に接続される場合、吸引ラインは逆止弁３２よりも廃液容器１４側に接続される。これにより、システム内への外気の流入をより確実に抑制できる。

［洗浄手段］
洗浄手段は、濾過器１０に洗浄液を供給して濾過器１０の洗浄を行うためのユニットである。洗浄手段は、上述のように、洗浄剤を収容する洗浄液容器４０と、洗浄廃液を収容する洗浄廃水容器４１と、洗浄液を濾過器１０に供給するためのローラーポンプ４２と、洗浄液容器４０から濾過器１０を経て洗浄廃水容器４１までつながった洗浄ラインとを有する。洗浄剤には、一般的に、生理食塩水が用いられる。

上記洗浄ラインには、洗浄液容器４０と濾過器１０の出口側の通液口をつなぐ第３ライン２３、および濾過器１０の入口側の通液口と洗浄廃水容器４１をつなぐ洗浄廃液ライン２６が含まれる。ローラーポンプ４２は、第３ライン２３に設置されていることが好ましい。第３ライン２３と洗浄廃液ライン２６には、開閉装置４３，４４がそれぞれ設置され、濾過器１０の洗浄を行う際に開操作される。

上記洗浄ラインは、洗浄液容器４０と濾過器１０の入口側の通液口をつなぐ第４ライン２４を含んでいてもよい。図２に示す例では、第３ライン２３のローラーポンプ４２が設置された部分の下流側から第４ライン２４が分岐し、洗浄廃液ライン２６を介して濾過器１０の入口側の通液口に接続されている。第４ライン２４には、洗浄廃液ライン２６からの洗浄廃液の流入を防止するための開閉装置４５が設置されている。なお、開閉装置４５の代わりに逆止弁が用いられてもよい。

［制御装置］
図３は、制御装置５０および制御装置５０に接続される装置の構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置５０は、プロセッサ５１およびメモリ５２を含むコンピュータで構成され、体腔液の濾過濃縮処理を実行すると共に、濾過器１０の自動洗浄を実行する。メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等により構成される。制御装置５０は、１つのコンピュータで構成されていてもよく、複数のコンピュータで構成されていてもよい。また、制御装置５０の機能の一部または全部が、通信網を介して接続されるサーバー等に存在していてもよい。

制御装置５０は、体腔液の濾過濃縮処理を実行する第１処理部５３を含む。また、制御装置５０は、濾過器１０の自動洗浄に関する処理を実行する処理部として、第２処理部５４、第３処理部５５、および第４処理部５６を含む。メモリ５２には、これらの処理の実行に必要な設定情報と制御プログラムが記憶されている。プロセッサ５１は、当該制御プログラムを読み出して実行することにより、各処理部の機能を実現する。

制御装置５０は、ポンプ１５および補助ポンプ１６を制御し、原液容器１１から体腔原液を吸引して濾過器１０および濃縮器１３に供給する。体腔液の濾過濃縮処理を行う際には、開閉装置３０，３１が開、開閉装置４３，４４が閉となっている。本実施形態では、これらの開閉装置の動作が制御装置５０により制御される。体腔液は濾過器１０で濾過され濃縮器１３で濃縮されて、回収容器１２に回収される。濃縮器１３から出る除水廃液は、廃液容器１４に回収される。体腔液を濾過濃縮する一連の処理は、第１処理部５３の機能により実行される。

制御装置５０は、上述のように、体腔液の濾過濃縮処理において体腔液量をモニタリングし、当該体腔液量のモニタリング情報に基づいて濾過器１０の洗浄に関する処理を実行する。本実施形態では、制御装置５０の機能により、開閉装置およびローラーポンプ４２が制御され、洗浄液容器４０から洗浄液が濾過器１０に供給されて濾過器１０の自動洗浄が行われる。体腔液量のモニタリング、モニタリング情報に基づく洗浄開始の判断、および濾過器１０の自動洗浄は、第２処理部５４の機能により実行される。

体腔液処理システム１は、体腔液量のモニタリングに使用される監視装置６０を備える。なお、体腔液処理システム１は、体腔液に作用する圧力が実質的に一定である定圧式のシステムであるから、体腔液の濾過濃縮処理において体腔液量を計測する必要はない。即ち、監視装置６０は、主に濾過器１０の自動洗浄を実行する目的でシステムに搭載されている。監視装置６０による計測情報は、制御装置５０に送信され、濾過器１０の洗浄を行うか否かの判断に使用される。

監視装置６０は、例えば、濾過器１０を通過した体腔液の流量、濾過器１０に供給される体腔液の流量、濾過器１０を通過した体腔液の処理量、および濾過器１０に供給される体腔液の処理量の少なくとも１つを計測する。ここで、流量とは、単位時間当たりに流れる体腔液の量を意味し、処理量とは、濾過処理される体腔液の総量を意味する。監視装置６０は、流路２０に設置される流速計であってもよく、原液容器１１の重量等を計測する計量計であってもよい。

監視装置６０は、原液容器１１、回収容器１２、および廃液容器１４の少なくとも１つの重量を計測するように構成されていてもよい。なお、補助ポンプ１６により濃縮器１３から一定の流量で処理済みの体腔液が回収容器１２に回収される場合、原液容器１１の重量減少と、回収容器１２と廃液容器１４の重量増加の関係は略一定となる。このため、上記いずれかの容器の重量を計測することで、濾過器１０を通過する体腔液量を正確にモニタリングできる。また、各容器の重量から、濾過器１０を通過する体腔液の流量が算出されてもよい。

制御装置５０は、監視装置６０を用いて体腔液量をモニタリングし、当該モニタリング情報に基づいて濾過器１０の洗浄を行うタイミングを判断する。制御装置５０は、例えば、体腔液の流量が所定の閾値以下になったことを条件として、濾過器１０の自動洗浄を開始する。或いは、体腔液の処理量が所定の閾値以上になったことを条件として、濾過器１０の自動洗浄を開始してもよい。

制御装置５０は、濾過器１０の洗浄前に、濾過器１０の出口側に存在する処理済み体腔液を回収容器１２に回収するように構成されている。言い換えると、制御装置５０は、処理済み体腔液の回収容器１２への回収が完了した後、濾過器１０の自動洗浄を開始するように構成されている。この場合、濾過器１０の洗浄プロセスで洗浄廃液として廃棄される処理済みの体腔液量を低減できる。回収容器１２への処理済み体腔液の回収は、第３処理部５５の機能により実行される。

制御装置５０は、開閉装置３０を閉じて濾過器１０への体腔原液の供給を停止した後、ポンプ１５の駆動を所定時間継続することにより、濾過器１０の出口側に存在する処理済み体腔液を回収容器１２に回収してもよい。或いは、開閉装置および洗浄手段を制御し、第３ライン２３を介して第２ライン２２に洗浄液を供給することにより、処理済み体腔液を回収容器１２に回収してもよい。洗浄液を用いて処理済み体腔液を濃縮器１３に流す場合、体腔液を迅速に回収できると共に、体腔液の回収量が増加する。

制御装置５０は、濾過器１０の洗浄前に、濾過器１０の入口側に存在する体腔原液を原液容器１１に戻すように構成されている。言い換えると、制御装置５０は、体腔原液の原液容器１１への回収が完了した後、濾過器１０の自動洗浄を開始するように構成されている。この場合、濾過器１０の洗浄プロセスで洗浄廃液として廃棄される体腔液量を低減できる。原液容器１１への体腔原液の回収は、第４処理部５６の機能により実行される。

制御装置５０は、洗浄ラインに第４ライン２４が存在する場合、開閉装置および洗浄手段を制御し、第４ライン２４を介して第１ライン２１に洗浄液を供給し、体腔原液を原液容器１１に戻すように構成されている。本実施形態では、第４ライン２４から洗浄廃液ライン２６を介して濾過器１０の入口側に洗浄液を供給することにより、濾過器１０の入口側に溜まった体腔原液を洗浄液で押し流し、第１ライン２１を介して原液容器１１に戻す。このとき、洗浄液が洗浄廃水容器４１に流れないように、開閉装置４４が閉じられていることが好ましい。

或いは、制御装置５０は、開閉装置および洗浄手段を制御し、第３ライン２３を介して第１ライン２１に洗浄液を供給することにより、体腔原液を原液容器１１に戻してもよい。即ち、濾過膜の洗浄プロセスと同じ経路で洗浄剤を濾過器１０の入口側に供給して、濾過器１０の入口側に存在する体腔原液を原液容器１１に戻す。このとき、洗浄剤が第２ライン２２および洗浄廃水容器４１に流れないように、開閉装置３１，４４が閉じられている。

制御装置５０は、第３ライン２３からの洗浄剤の供給を利用して体腔原液を原液容器１１も戻す場合、ローラーポンプ４２を制御して、原液容器１１への体腔原液の回収時に濾過器１０に供給される洗浄剤の流速（供給速度）を、濾過膜の洗浄時に濾過器１０に供給される洗浄剤の流速よりも遅くすることが好ましい。この場合、濾過膜に詰まった細胞成分が外れ難くなり、体腔原液中の細胞成分の増加を抑制できる。

濾過器１０の洗浄を行う際には、開閉装置３０，３１，４５が閉、開閉装置４３，４４が開の状態で、ローラーポンプ４２を動作させることにより、洗浄液容器４０の洗浄液が第３ライン２３を介して濾過器１０の出口側から濾過膜の内側領域に供給される。そして、洗浄液は濾過膜に詰まった細胞成分を濾過膜の外側領域に押し流し、洗浄廃液が洗浄廃液ライン２６を介して洗浄廃水容器４１に回収される。

制御装置５０は、例えば、濾過器１０に供給される洗浄液量が所定の閾値以上になったことを条件として、洗浄液の供給を停止し、濾過器１０の洗浄を終了する。洗浄液量は、ローラーポンプ４２の設定流量から求められる。或いは、洗浄液容器４０の重量減少、又は洗浄廃水容器４１の重量増加を計測して洗浄液量を求めることも可能である。制御装置５０は、濾過器１０の洗浄終了後、開閉装置４３，４４を閉じ、開閉装置３０，３１を開いて、体腔液の濾過濃縮処理を自動的に再開することが好ましい。

制御装置５０は、洗浄ラインの上流側の圧力が所定の閾値を超えたときに、ローラーポンプ４２を制御して濾過器１０への洗浄液の供給速度を下げてもよい。この場合、濾過器１０に高い圧力が加わることが抑制され、濾過膜の損傷を防止できる。例えば、第３ライン２３に圧力計が設置され、当該圧力計の計測値に基づいてローラーポンプ４２が制御される。

以下、図４および図５のフローチャートを参照しながら、濾過器１０の洗浄プロセスの一例について説明する。

図４に示すように、体腔液処理システム１，２では、体腔液の濾過濃縮処理において体腔液量をモニタリングしている（ステップＳ１）。体腔液の濾過濃縮処理は定圧条件で行われるため、体腔液量のモニタリング情報は濾過器１０の自動洗浄を実行するために使用される。制御装置５０は、監視装置６０から体腔液量に関する計測値を取得し、体腔液量と所定の閾値を比較する（ステップＳ２）。所定の閾値は、濾過器１０の洗浄が適切なタイミングで実行されるように、実験、シミュレーション等により決定される。

ステップＳ２において、体腔液の流量が所定の閾値以下であるか否かを判定する。体腔液の流量が閾値以下になった場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、原液容器１１からの体腔原液の供給を停止し、所定の流路２０を開閉して、濾過器１０に洗浄液の供給を開始する（ステップＳ３～Ｓ５）。即ち、制御装置５０は、体腔液量のモニタリング情報から濾過器１０の目詰まりの状態を把握して洗浄のタイミングを判断し、体腔液の濾過濃縮処理を中断して濾過器１０の洗浄を自動的に開始する。

ステップＳ２では、体腔液の流量と閾値を比較しているが、流量の代わりに体腔液の処理量を用いてもよい。ステップＳ３では、ポンプ１５を停止することにより、或いは原液容器１１と吸引ラインの間で流路２０を閉じることにより、濾過器１０への体腔原液の供給を停止する。ステップＳ４では、開閉装置３０，３１を閉操作して第１ライン２１と第２ライン２２を閉じた後、開閉装置４３，４４を開操作して第３ライン２３と洗浄廃液ライン２６を開く。これにより、洗浄液が洗浄液容器４０から濾過器１０を経て洗浄廃水容器４１まで流通可能になる。

ステップＳ５では、ローラーポンプ４２を駆動させて洗浄液容器４０から濾過器１０の出口側に洗浄液を供給する。洗浄液は、濾過膜の内側領域に連通した通液口から濾過器１０に導入され、濾過膜に詰まった細菌やがん細胞等の細胞成分を濾過膜の外側領域（濾過器１０の入口側）に押し出す。第１ライン２１は開閉装置３０により閉じられているので、細胞成分を含む洗浄廃水は、洗浄廃液ライン２６を介して洗浄廃水容器４１に回収される。

ステップＳ６～Ｓ９において、制御装置５０は、濾過器１０の洗浄を終了し、体腔液の濾過濃縮処理を再開する。ステップＳ６では、洗浄液の供給量に基づいて洗浄の終点を判断している。洗浄液の供給量は、例えば、ローラーポンプ４２の設定流量から算出できる。洗浄液の供給量が所定の閾値以上となった場合（ステップＳ６のＹｅｓ）に、ローラーポンプ４２を停止して洗浄液の供給を停止する（ステップＳ７）。所定の閾値は、濾過器１０の洗浄レベルが目標とするレベルに達するように、実験、シミュレーション等により決定される。

ステップＳ８では、開閉装置４３，４４を閉操作して第３ライン２３と洗浄廃液ライン２６を閉じた後、開閉装置３０，３１を開操作して第１ライン２１と第２ライン２２を開く。そして、ステップＳ３でポンプ１５を停止している場合には、ポンプ１５を再稼働させ、体腔原液の供給を再開する（ステップＳ９）。なお、ポンプ１５を停止していない場合には、ステップＳ８で第１ライン２１と第２ライン２２を開くことにより、体腔液の濾過濃縮処理が再開されてもよい。

図５に示すプロセスは、図４のステップＳ４とＳ５の間に、ステップＳ１０，Ｓ１１が追加されたものである。ステップＳ１０，Ｓ１１を設けることにより、濾過器１０内および流路２０に存在する処理済みの体腔液および未処理の体腔原液が、洗浄廃液として廃棄される量を低減できる。なお、ステップＳ１０，Ｓ１１の一方のみを行うことも可能である。また、ステップＳ１０，Ｓ１１の順序は逆であってもよい。

ステップＳ１０では、濾過器１０の洗浄を開始する前に、濾過器１０の下流側に存在する処理済みの体腔液を回収容器１２に回収する。このとき、開閉装置３０，４４を閉じ、開閉装置３１，４３を開として（ステップＳ４）、ローラーポンプ４２を駆動させて洗浄液を濾過器１０の出口側（濾過膜の内側領域）に供給することが好ましい。洗浄液は、濾過器１０内に存在する処理済みの体腔液を濾過器１０から押し出し、第２ライン２２を介して濃縮器１３に供給する。そして、濃縮器１３で濃縮された体腔液が回収容器１２に回収される。ステップＳ１０では、第３ライン２３を介して第２ライン２２に洗浄液を供給することにより、処理済み体腔液が回収容器１２に回収される。

ステップＳ１１では、濾過器１０の洗浄を開始する前に、濾過器１０の上流側に存在する未処理の体腔原液を原液容器１１に戻す。このとき、開閉装置３１，４３，４４を閉じ、開閉装置３０，４５を開として（ステップＳ４）、ローラーポンプ４２を駆動させて洗浄液を濾過器１０の入口側（外側領域）に供給することが好ましい。洗浄液は、濾過器１０内に存在する体腔原液を濾過器１０から押し出し、第１ライン２１を介して原液容器１１に戻す。ステップＳ１１では、第４ライン２４を介して第１ライン２１に洗浄液を供給することにより、体腔原液が原液容器１１に回収される。

ステップＳ１１では、濾過膜の洗浄プロセスと同じ経路で、即ち第３ライン２３を介して洗浄剤を濾過器１０の入口側に供給し、濾過器１０の入口側に存在する体腔原液を原液容器１１に戻すことも可能である。この場合、濾過膜に詰まった細胞成分が押し流されないように、濾過器１０への洗浄剤の供給速度を、濾過器１０の洗浄プロセス（図４のステップＳ５）における洗浄剤の供給速度よりも遅くすることが好ましい。体腔原液の回収時における洗浄剤の供給速度は、例えば、濾過器１０の洗浄時における洗浄剤の供給速度の０．５倍以下である。

以上のように、上述の構成を備えた体腔液処理システム１，２によれば、濾過器１０の洗浄前に、濾過器１０および流路２０内に存在する処理済みの体腔液を回収容器１２に回収でき、未処理の体腔原液を原液容器１１に戻すことができる。このため、濾過器１０の洗浄過程で廃棄される体腔液量を大幅に低減できる。特に、濾過器内および流路内に存在する体腔液を洗浄液で押し流すことにより、体腔液の回収率が向上する。

また、定圧式の体腔液処理システム１，２によれば、体腔液の濾過濃縮処理において、体腔液に高い圧力が加わらず副作用の発生を十分に抑制できる。そして、処理される体腔液量をモニタリングすることにより、適切なタイミングで濾過器１０の洗浄を自動で行うことができる。体腔液処理システム１，２によれば、例えば、濾過器１０の洗浄および洗浄後の体腔液の処理の再開が自動で行われる。このため、ユーザーの作業負担が大きく軽減される。

なお、上述の実施形態は本発明の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。例えば、上述の実施形態では、洗浄液容器４０とローラーポンプ４２を有する洗浄手段を例示したが、洗浄液の供給源および供給手段には、シリンジとシリンジポンプなど、他の構成を適用することも可能である。また、ローラーポンプ４２の代わりに、洗浄液の供給手段としてポンプ１５又は追加の吸引機を用いてもよい。

上述の実施形態では、濾過器１０の洗浄に関する処理として、自動洗浄を行う場合を例示したが、上述のように、体腔液量のモニタリング情報に基づき、濾過器１０の洗浄を促す情報をユーザーに報知してもよい。この場合、体腔液処理システムには、濾過器１０の洗浄を開始させる洗浄ボタンが設置されていてもよい。

上述の実施形態では、洗浄ラインを構成する第３ライン２３が濾過器１０の出口側の通液口に接続されているが、洗浄ラインは第２ライン２２に接続されていてもよい。この場合、第２ライン２２の一部を介して濾過器１０の出口側に洗浄剤が供給される。なお、濃縮器１３に洗浄剤が流れないように、第２ライン２２には、洗浄ラインの接続部と濾過器１３の間に開閉装置が設置される。

１ 体腔液処理システム、１０ 濾過器、１１ 原液容器、１２ 回収容器、１３ 濃縮器、１４ 廃液容器、１５ ポンプ、１６ 補助ポンプ、２０ 流路、２１ 第１ライン、２２ 第２ライン、２３ 第３ライン、２４ 第４ライン、２５ 廃液ライン、２６ 洗浄廃液ライン、３０，３１，４３，４４，４５ 開閉装置、３２ 逆止弁、４０ 洗浄液容器、４１ 洗浄廃水容器、４２ ローラーポンプ、５０ 制御装置、５１ プロセッサ、５２ メモリ、５３ 第１処理部、５４ 第２処理部、５５ 第３処理部、５６ 第４処理部、６０ 監視装置

Claims (9)

1. 濾過器と、体腔原液を貯留する原液容器と、前記濾過器を通過した処理済み体腔液を回収する回収容器と、前記原液容器と前記濾過器の入口をつなぐ第１ラインと、前記濾過器の出口と前記回収容器をつなぐ第２ラインと、前記第１および前記第２ラインを含む流路を開閉する開閉装置とを備えた体腔液処理システムであって、
   前記濾過器に洗浄液を供給する洗浄手段と、制御装置とをさらに備え、
   前記制御装置は、前記濾過器の洗浄前に、前記濾過器の出口側に存在する前記処理済み体腔液を前記回収容器に回収するように構成されている、体腔液処理システム。
2. 濾過器と、体腔原液を貯留する原液容器と、前記濾過器を通過した処理済み体腔液を回収する回収容器と、前記原液容器と前記濾過器の入口をつなぐ第１ラインと、前記濾過器の出口と前記回収容器をつなぐ第２ラインと、前記第１および前記第２ラインを含む流路を開閉する開閉装置とを備えた体腔液処理システムであって、
   前記濾過器に洗浄液を供給する洗浄手段と、制御装置とをさらに備え、
   前記制御装置は、前記濾過器の洗浄前に、前記濾過器の入口側に存在する前記体腔原液を前記原液容器に戻すように構成されている、体腔液処理システム。
3. 前記洗浄手段は、前記洗浄液の供給源と、前記供給源と前記濾過器の出口側をつなぐ流路である第３ラインとを有し、
   前記制御装置は、前記開閉装置および前記洗浄手段を制御して、前記濾過器の洗浄前に、前記第３ラインを介して前記第２ラインに前記洗浄液を供給し、前記処理済み体腔液を前記回収容器に回収する、請求項１に記載の体腔液処理システム。
4. 前記洗浄手段は、前記洗浄液の供給源と、前記供給源と前記濾過器の入口側をつなぐ流路である第４ラインとを有し、
   前記制御装置は、前記開閉装置および前記洗浄手段を制御して、前記濾過器の洗浄前に、前記第４ラインを介して前記第１ラインに前記洗浄液を供給し、前記体腔原液を前記原液容器に戻す、請求項２に記載の体腔液処理システム。
5. 前記洗浄手段は、前記洗浄液の供給源と、前記供給源と前記濾過器の出口側をつなぐ流路である第３ラインとを有し、
   前記制御装置は、前記開閉装置および前記洗浄手段を制御して、前記濾過器の洗浄前に、前記第３ラインを介して前記第１ラインに前記洗浄液を供給し、前記体腔原液を前記原液容器に戻す、請求項２に記載の体腔液処理システム。
6. 前記供給源から前記濾過器に前記洗浄液を供給する前記洗浄手段の洗浄ラインは、外部に開放されない閉鎖系ラインであって、
   前記閉鎖系ラインには、ローラーポンプが設置されている、請求項３～５のいずれか一項に記載の体腔液処理システム。
7. 前記制御装置は、前記洗浄ラインの上流側の圧力が所定の閾値を超えたときに、前記ローラーポンプを制御して前記濾過器への前記洗浄液の供給速度を下げる、請求項６に記載の体腔液処理システム。
8. 前記第２ラインにおいて前記濾過器と前記回収容器の間に設置された濃縮器と、前記濃縮器から出る除水廃液を回収する廃液容器と、前記濃縮器と前記廃液容器をつなぐ廃液ラインとをさらに備え、
   前記廃液ラインには、逆止弁が設置され、
   前記洗浄ラインを含む、前記原液容器から前記回収容器および前記逆止弁までの区域が閉鎖空間として構成されている、請求項６又は７に記載の体腔液処理システム。
9. 濾過器と、体腔原液を貯留する原液容器と、前記濾過器を通過した処理済み体腔液を回収する回収容器と、前記原液容器と前記濾過器の入口をつなぐ第１ラインと、前記濾過器の出口と前記回収容器をつなぐ第２ラインと、前記第１および前記第２ラインを含む流路を開閉する開閉装置と、前記第２ラインにおいて前記濾過器と前記回収容器の間に設置された濃縮器と、前記濃縮器から出る除水廃液を回収する廃液容器と、前記濃縮器と前記廃液容器をつなぐ廃液ラインと、前記濾過器に洗浄液を供給する洗浄手段と、制御装置とを備えた体腔液処理システムであって、
   前記濾過器に前記洗浄液を供給する前記洗浄手段の洗浄ラインは、外部に開放されない閉鎖系ラインであって、当該閉鎖系ラインには、ローラーポンプが設置され、
   前記廃液ラインには、逆止弁が設置され、
   前記洗浄ラインを含む、前記原液容器から前記回収容器および前記逆止弁までの区域が閉鎖空間として構成されている、体腔液処理システム。
   

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