JP2537845B2 - 流体チユ−ブをチエツクするための検知装置 - Google Patents

流体チユ−ブをチエツクするための検知装置

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、流体チユーブをチエツクするための検知装
置に係る。この検知装置はモニターに連結することがで
き、当該モニターによりチユーブ内の流れを制御するよ
うになつている。検知装置がモニターに組み込まれてい
る場合、信号かまたは好ましくは赤外光のビーム用の発
信器および受信器と、チユーブを通じこのビームを伝達
するための手段とを有している。
本発明に係る検知装置は、とりわけ体外での血液処理
用の装置、例えば透析装置に用いられるようになつてい
る。前記チユーブには血液かまたはいわゆる先導流体、
すなわち生理学的に使用可能な生理食塩溶液が充満して
いる。チユーブに血液が充満しているかどうかを判断で
きるようにするために、前記受信器は、受け取つた信号
値を少なくとも１つの基準値と比較する装置に接続され
ている。
（従来の技術） ガイドモニターに取り付けられた流体チユーブをチエ
ツクするための数多くの装置が知られている。透析モニ
ターにおいて、例えば血液を患者に送り戻せる程度の空
気量であるかどうかをチエツクする空気検知器が知られ
ている。また透析モニターには、いわゆる血液漏洩モニ
ターも周知である。この血液漏洩モニターは、血液が流
通側から透析液側へ漏洩すると警報を鳴らすようになつ
ている。こうした周知の装置の欠点は、実際の用途毎に
適合するように作られていることである。このため一定
の状況の下、例えば透析装置を運転している際かまたは
透析装置の開始運転時に多くのトラブルが発生してい
る。一例として、こうした血液漏洩モニターの運転に際
し、初期の運転位相時に生じる気泡により誤報が発せら
れることがある。従つて、こうした位相中には何ら血液
が漏洩していなくても警報が鳴らされていた。これに対
し前述した空気検知器によれば、特別に空気検知器をバ
イパスさせるようにしなくても、運転初期に警報をいつ
ものように鳴らすことができる。
従つて本発明の目的は、こうした初期の運転位相時で
の取り扱いに特に適している、前述した形式の特殊な検
知装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 前述した目的を達成するために、先に指摘した検知装
置は、一方ではチユーブが正確な位置に取り付けられて
いるかどうかを、また他方では当該チユーブが満たされ
ているかどうかを検知できるようになつている。
本発明が体外での血液処理用の装置、例えば透析装置
に用いられ、その結果、前記チユーブには血液かまたは
先導流体の充填されることがあり、また受信器は、受け
取つた値を少なくとも１つの基準値と比較するための装
置に接続され、このチエツクを行なえるように当該装置
にプログラムが組み込まれ、 ａ） 受け取つた信号が、チユーブが取り付けられてい
ない場合に相当する第１の高い基準値を越えているかど
うかを判定し、 ｂ） 受け取つた信号が、取り付けられたチユーブが空
であるかまたは実質的に色の付いていない流体が充填し
ている場合に相当する第２の低い基準値を越えているか
どうかを判定し、 ｃ） 信号が、取り付けられたチユーブに血液が充満し
ている場合に相当する低い基準値に達しないかどうかを
判定するようになつている。
先に述べた形式のモニターは、臨海限界値を越えるか
または体外での血液処理を行なうには不充分である場合
に、警報を鳴らすようになつている１つまたはそれ以上
の警報機能を有している。これら警報機能の幾つかは状
態ａ）および／またはｂ）で完全に停止されるかまたは
低下するが、状態ｃ）が起こると直ぐに完全な作動状態
にされる。
本発明が、少なくとも幾つかの警報と連係してチユー
ブを圧縮するクランプを備えたモニターに接続して用い
られる場合、チユーブを通じて光ビームを伝達するため
の前記手段は、チユーブを検知装置で検知できる状態に
組み込む際、クランプに装着しなければならないように
当該クランプに直接に連結して取り付けることのできる
別の利点も得られる。
本発明は、チユーブに取り付けられたポンプセグメン
トに作用するようになつている血液ポンプを備えたモニ
ターと接続して用いられる場合、ポンプは状態ａ）では
作動せず、これに対し他方では状態ｂ）で一定の回転数
かまたは限られた時間内で作動することができ、また状
態ｃ）では自由に作動するように構成できる別の利点も
得られる。
前述した形式の発信器と受信器とを備えたモニター
は、一般に当該モニター自体に内蔵されているかまたは
当該モニターの前部に直接取り付けられている。こうし
た構成を採る場合、光ビームを伝達するための前述の手
段はモニターの前部に取り付けられたチユーブホルダー
に都合よく組み込むことができる。前記手段を通じ光は
先ず前部から外向きにほぼ直接的に伝達され、次いでチ
ユーブを通り抜けた後、前部に向けて反対向きに屈折さ
れるようになつている。このようにすれば外部の光の影
響が少なくなり、同時にこのホルダーを非常に単純な構
成にできる。ホルダーは、例えばダイカストによりチユ
ーブ用の円形の通路またはガイドを設けた単一部品に構
成することもできる。チユーブはこのホルダー内に固定
装置を介して挿入することができる。この固定装置は、
チユーブよりも幅の狭いスロツトの形にできる。
好ましくは、発信器から送り出される信号は特定の形
態、例えば周波数の一定したパルス列の形態にされる。
これによりこのパルス列は、受信器で受信された信号に
比較し、障害物を識別できるようになつている。
本発明に係る装置の好ましい実施例では、当該装置は
主要コンピユータを備えている。この主要コンピユータ
は、発信器と受信器を経て前記信号またはビームを２つ
の比較器に送り、コンピユータまたはいわゆる安全コン
ピユータから出すこともできる高いかまたは低い各々の
基準信号と比較するようになつている。好ましくは、第
２のコンピユータであるいわゆる安全コンピユータは、
例えば主要コンピユータに送り込まれた情報に基づいて
既定値に対して読み取つたデータすべてをチエツクし比
較するために設けられている。
以下添付図面に沿つて本発明の一実施例を詳細に説明
する。
（実施例） 本発明は、透析操作の制御に用いるのが最も適してお
り、従つて以下の説明ではこの用途に基づいて解説され
ているが、本発明は他にも、例えば体外での血液処理
や、モニターに連結可能なチユーブを通じて流れる様々
な流体の広範囲な制御にも利用できることが当業者には
明らかである。
第１図には、そうしたチユーブまたはチユーブ装置が
示されている。このチユーブまたはチユーブ装置は全体
を参照番号１で示されており、また一方の端部２は患者
から血液を取り出すためのものである。チユーブまたは
チユーブ装置は、一般に、制御モニターの前部に連結さ
れている。分かり易くするために制御モニターの前部か
ら見て、構成要素の一部だけが第１図に示されている。
すなわち、例えば警報器に連結されていて血液の流れを
止めることのできる動脈クランプ３と、従来形式の動脈
圧制御器４と、ポンプ５と、滴下室７用の組み合わせ式
の空気検知器兼ホルダー６と、従来の静脈クランプ８が
示されている。さらに図中には、本発明に用いられる透
析装置９と検知器10が概略的に示されている。後者の検
知器10は静脈クランプ８に直接に連結して配置され、チ
ユーブを静脈クランプ８に取り付ける際、この検知器に
チユーブを取り付けられるようになつている。参照番号
11は、チユーブまたはチユーブ装置１の反対の端部を指
している。この反対の端部は、血液を透析後に送り戻す
ために患者に連結されている。また第１図の7aは、滴下
室７に連結された静脈圧測定器を指している。動脈圧制
御器４と静脈圧測定器7aはそれぞれが別の圧力測定器に
連結され、またモニターに内蔵のコンピユータに連結さ
れ、特定の圧力限界を越えたりまたは特定の圧力限界に
到達しない場合に警報が出されるようになつている。
第２図には、モニターの前部12に取り付けられた検知
器10が示されている。実際にはチユーブホルダーは円形
の通路かまたはガイド13により形成されている。この円
形の通路またはガイド13内に固定装置14を介してチユー
ブを挿入することができる。固定装置14は、チユーブよ
りも狭くなつたスロツトの形をしている。モニターの前
部には、好ましくは赤外光用の発信器15が同じ光を受け
る受信器16と共に取り付けられている。この光は、光導
体17を経て円形の通路13、チユーブ１が取り付けられた
状態になつていればこのチユーブを通り抜ける。次いで
光は傾斜面18と19で反射され、波長フイルタ20を通り抜
け、受光器16に送られる。また参照番号21は、発信器と
受信器をモニター内部の他の電子装置に連結する方法を
示している。この内蔵の電子装置は第３図に詳しく説明
されている。
内蔵された電子装置は、当然ながら様々な方式から構
成することができる。しかしながら第３図には好ましい
具体例が示されている。この具体例では、主要コンピユ
ータ22はドライバステージ、例えばトランジスタ23を経
て赤外光の発光ダイオード24に信号を送るようになつて
いる。前記発光ダイオード24は、抵抗器25を経てプラス
電極に接続されている。発光ダイオード24からは光ビー
ム26が放出される。この光ビーム26はフオトトランジス
タ27が受け取る。フオトトランジスタ27の一方の側はプ
ラス電極に接続され、反対の側は抵抗器28を経てアース
29に接続されている。受け取つた信号は２つの比較器30
と31に送られる。比較器の各々は、いわゆる安全コンピ
ユータ34から２つのコンバータ32と33を経て基準信号を
受け取る。後者のコンバータ32と33は、安全コンピユー
タ34からのデイジタル信号をアナログ信号に変換する。
このアナログ信号は、フオトトランジスタ27からのアナ
ログ信号と比較することができる。上側のコンバータ32
は、チユーブが完全に欠如している場合に相当する高い
基準信号を発する。これに対し下側のコンバータ33は、
取り付けられたチユーブが空であるかまたは取り付けら
れたチユーブにほぼ透明な流体が充満している場合に相
当する低い基準信号を発する。比較器30と31により、チ
ユーブがホルダー10に取り付けられているかどうか、ま
たこのチユーブに血液が充満しているかどうか判定する
ことができる。
一般に前述した形式のチユーブを構成するプラスチツ
クは、850nmから1000nmの範囲内では実質的な光の吸収
ピークはない。このため、赤外光の波長はこの範囲内に
納まるように選択するとよい。とりわけ940nmの波長を
使用するのが適していることが判明している。これらの
プラスチツクは、実際にはこうした波長域の光は全く吸
収しない。これらプラスチツクの屈折率は、通常、材料
および光の波長に応じ1.4〜1.6の範囲内にある。この屈
折率を用いて、空のチユーブかまたはほぼ透明な流体が
充満したチユーブかを検知することができる。チユーブ
は丸味が付いているためレンズとして作用し、光を屈折
する。この屈折によつて受信側では光の強さが弱まる。
同じ条件で行なう度に常に同じ測定値を得るには、ホル
ダー内でチユーブを変形させてはならず、“弛く”して
おく必要があり、しかも一定の位置に保持しておかなく
てはならない。
検知器の校正を終えてから、チユーブを挿入するのが
よい。この校正は、光伝達装置内の光の脈動（ripple
s）を補償するためのものである。装置を作動する際に
既にチユーブがホルダー10内に取り付けられている場
合、コンピユータ22が最終の校正結果にならないで動き
出すようにもできる。
発信器側の光導体内に設けられる開口の最小径は、用
いられる最小のチユーブの寸法に応じて選択すべきであ
る。実際には、ほぼ1.5mmの直径の円形の開口か、1.5mm
の辺長を持つ矩形の開口か、または1.5mm×5mmの大きさ
の隙間を使用するのが適していることが判明した。こう
した開口に対応する受信器側の開口の最小径は、幾分大
きくすべきである。例えば、対応する開口の直径または
辺長を2mmとすることもできる。このようにして、少な
くとも1.5mmまでの種々の直径のチユーブにも充分な信
頼性が得られる。ただしそうした細い径のチユーブは、
何らかの方法により光ビーム通路内に固定しなくてはな
らない。
当然に、本発明は前述した実施例にだけ限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内で変更することができ
る。例えば、概略的に示した構成要素は、他の方式によ
り構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る装置の最も重要な外部の構成要
素を概略的に示している。 第２図は、装置に組み込まれる検知器を示している。 第３図は、検知器用回路の概略図である。 １……チユーブ装置、２……端部 ３……動脈クランプ、４……動脈圧制御器 ５……ポンプ、６……ホルダー、７……滴下室 7a……静脈圧測定器、８……静脈クランプ ９……透析装置、10……検知器 11……チユーブ装置の反対の端部 12……モニターの前部 13……円形の通路（ガイド）、14……固定装置 15……発信器、16……受信器 17……光導体、18,19……傾斜面 20……波長フイルタ、22……主要コンピユータ 23……トランジスタ、24……発光ダイオード 25……抵抗器、26……光ビーム 27……フオトトランジスタ、28……抵抗器 29……アース、30,31……比較器 32……上側のコンバータ 33……下側のコンバータ 34……安全コンピユータ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】流体が流されるチューブ（１）を含む流体
    流れ装置を監視する装置（12）であって、 前記チューブ（１）を所定の位置に装架する装架装置
    （13、14）と、 前記所定の位置を通して信号を発信する発信装置（15）
    と、 前記所定の位置を通過した前記信号を受信する受信装置
    （16）とを有する監視装置において、該監視装置が 前記受信装置（16）によって受信された前記信号を、第
    １の基準値と比較し、前記チューブ（１）が前記所定位
    置に装架されているか否かを決定すると共に、同じく前
    記受信装置（16）によって受信された前記信号を、第２
    の基準値と比較し、前記チューブ（１）が空気又は透明
    な流体で満たされているか否か及び前記チューブ（１）
    が他の流体で満たされているか否かを決定する比較器
    （30、31）を有する検知装置を有していることを特徴と
    する監視装置。
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