JP3193295B2 - 透析装置 - Google Patents

透析装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般に、透析装
置に関するものであり、より特定的には、体内で発生す
る活性酸素を消去する力のある、医療用の水を透析液と
して利用する、透析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現代の医学の進歩には、目を見張るもの
があり、毎年新薬として発売される薬品も数多くなって
いる。また、医療器械の開発も進み、より正確に、身体
の状態を把握し、適確な治療ができるようになってい
る。さらに、医科大学の卒業生も、毎年多く、社会に巣
立っており、医療技術等は進歩している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、現代
の医学は進歩している。しかしながら、このような医学
の進歩に伴って、本来なら少しずつでも病人の数が減少
して当然であるにもかかわらず、依然として病人の数は
増えつづけ、医療費は増大する一方である。この原因
は、疾病の症状を、対症療法的に治療しているのであ
り、根本的な治療にはなっていないことに起因するので
はないかと考えられる。
【０００４】さて、最近の、医療分野では、諸疾病の発
生の引金となっているのは、人体内に発生した活性酸素
（Ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ Ａｎｉｏｎ Ｒａｄｉｃａ
ｌ：Ｏ２ −・）であることが確認されている。諸疾病の
原因となるこのような活性酸素は、血液中に溶け込んで
いる酸素が、虚血再灌流、体内細菌、血液中の尿酸、中
性脂肪、糖などの作用を受けて、還元されて、または好
虫球によって、できると考えられている。
【０００５】したがって、血液中に尿酸、中性脂肪、糖
等が多い患者の血液中または疾病をもった患者の血液中
には多くの活性酸素が含まれている。活性酸素は、体内
のＤＮＡ等と反応し、アレルギー性皮膚炎等の諸疾病を
生み出す。
【０００６】現在、この血液中の活性酸素の消去方法に
ついて、全世界の医者または医療機関で注目を集めてい
る。
【０００７】活性酸素を消去する代表的なものとして、
従来より、β−カロチン、ビタミンＣ、ビタミンＥおよ
びＳＯＤ（スーパーオキサイド・ディスムターゼ）食品
等が報告されている。しかしながら、これらのものは、
摂取過多になると、酸化作用等の反作用があり、これが
問題となっている。
【０００８】それゆえに、この発明の目的は、このよう
な、諸疾病の発生の引金となっている活性酸素を消去す
る力を有する、医療用の水を透析液として利用する、透
析装置を提供することである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【課題を解決するための手段】 この発明の第１の局面に
従う透析装置は、水を電気分解する電解水生成手段と、
上記電解液貯蔵タンクから送られてくる陰極水を濾過す
る濾過手段と、上記濾過手段より導かれた陰極水を透析
液として供給する透析液供給手段と、を備える。
【００１７】この発明の第１の局面に従う透析装置によ
れば、電解水生成手段を備えているので、諸疾病の原因
となっている活性酸素を除去できる陰極水を、透析液と
して、人体に供給できるので、血液透析の効果に加え
て、患者の血液中の活性酸素を除去することができる。
【００１８】この発明の第２の局面に従う透析装置は、
水を電気分解する電解水生成手段と、上記電解水生成手
段から送られてきた陰極水を煮沸させる煮沸手段と、上
記煮沸手段から導かれた陰極水を透析液として供給する
透析液供給手段とを備える。
【００１９】この発明の第２の局面に従う透析装置によ
れば、煮沸手段を備えているので、陰極水中に含まれて
いる菌を殺菌することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態１ 図１は、本発明に係る医療用の水を製造する、電解水生
成器の概念図である。電解水生成器（ＨＤ−３０）は、
陰極１を含む陰極室２と陽極３を含む陽極室４とを備え
る。陰極室２と陽極室４とは隔膜５により分離されてい
る。陰極室２には、陰極液を取出す陰極液取出管６が接
続されており、陽極室４には、陽極水を外部に排出する
排水管７が接続されている。陰極室２および陽極室４の
それぞれには、給水管８が接続されており、水道水、地
下水、井戸水等の、少なくともナトリウム、カリウム、
マグネシウム、カルシウムを含む原水が、供給されるよ
うになっている。
【００２１】陰極室２および陽極室４に、水道水および
地下水、井戸水等の原水を送込み、陰極１と陽極３との
間に、電極２枚と１枚の隔膜当たり、０．１６ｍＡ／ｃ
ｍ2〜３．２ｍＡ／ｃｍ2 の範囲内にある電流を、０．
５秒以上５秒以下、室温（１８℃〜２２℃）で、通電す
ると、原水は、電気分解され、次のような特性を有す
る、陰極水である医療用の水が得られた。なお、本明細
書中で示される酸化還元電位（ＯＲＰ）は、東亜電波
（株）製のＯＲＰ測定器（ＲＭ−１２Ｐ）を用い、白金
電極を使用して測定された実測値である。
【００２２】ＰＨ８．０〜９．５ ＯＲＰ（酸化還元電位）：±０ｍＶ〜−１５０ｍＶ 次に、種々の特性を有する陰極水を製造して、血液中の
活性酸素の消去力を調べてみた。
【００２３】図２は、７２歳の男性患者から、血液を採
取し、この血液と上記陰極水とを混合した、混合血液中
の活性酸素の量の経時変化をグラフで示したものであ
る。図２中において、横軸は時間であり、縦軸は、活性
酸素の量を表わしている。図中、右縦軸に“control ”
と表記された曲線は、上記陰極水を加えなかった場合の
データである。右縦軸に、１°、２°、３°、４°と記
された曲線は、試験番号（ＰＢＳ）に対応するデータを
表わしている。
【００２４】図３は、３８歳の男性患者から採取した血
液を用いて、同様の試験を行なった結果を表わしたもの
である。
【００２５】図２と図３から、酸化還元電位（ＯＲＰ）
が−１５０ｍＶ〜０ｍＶの、陰極水が、活性酸素を除去
する力が大であることが見出された。
【００２６】図４は、本願発明に係る陰極水と、急性す
い臓炎患者から採取した血液を用いて、これらを混合
し、活性酸素の量の経時的変化を追跡したものである。
Tap water と記された直線は、水道水を血液に混合した
場合のデータであり、Reducedwater と記された直線
は、本願発明に係る陰極水を血液と混合した場合の結果
である。水道水では、活性酸素の量は減少せず、一方、
本願発明に係る陰極水では、活性酸素の量が顕著に減少
することがわかった。
【００２７】なお、水道水のＰＨは５．８〜８．６であ
り、その酸化還元電位（ＯＲＰ）は＋２００ｍＶ〜＋７
００ｍＶであった。
【００２８】実施例１ 次に、種々の電解電流（Ａ）（電流密度（ｍＡ／ｃ
ｍ2 ）で表わすのが一般的である。）の下で、電気分解
（通電時間０．５〜５秒）を行なったときの、生成した
水のＰＨと酸化還元電位（ＯＲＰ）の値を、表１にまと
める。電流密度は、電極（２枚）と隔膜１枚との１対当
たりの値を表わしている。これらの実験を通して、電流
密度は、０．１６ｍＡ／ｃｍ2 〜３．２ｍＡ／ｃｍ2 で
あるのが好ましく、特に、０．２２４ｍＡ／ｃｍ2 〜
１．６ｍＡ／ｃｍ2 が好ましいことがわかった。
【００２９】
【表１】
【００３０】実施例２ 次に、上述のようにして得られた陰極水中に含まれる細
菌を殺菌させるために、陰極水を煮沸する実験も行なっ
てみた。その結果、煮沸後の陰極水は、活性酸素を消去
する力を失なっていないことが見い出された。
【００３１】詳細に説明すると、酸化還元電位が０ｍＶ
および−１５０ｍＶの２種の電解水を煮沸し、５分間沸
騰状態を維持し、その後２０分間冷却し、そのＰＨとＯ
ＲＰを測定した。結果を表２と表３に示す。
【００３２】表２は、高知市の水を用いて高知市で測定
を行なったときのデータであり、表３は京都市の水を用
いて京都市で測定したときのデータである。陰極水を煮
沸すると、酸化還元実測値が−６８ｍＶ〜＋５５ｍＶの
範囲内にある、殺菌された医療用の水が得られることが
わかった。
【００３３】
【表２】
【００３４】
【表３】
【００３５】このようにして得られた陰極水（煮沸前お
よび煮沸後）は、８０時間以上安定であり、密封すれ
ば、１年ほど特性を劣化させることなく保存できる。
【００３６】発明の実施の形態２ 本発明の実施の形態は、上述した特性を有する陰極水
を、透析液として用いることができるように改良された
透析装置に係るものである。
【００３７】本発明を説明する前に、まず、従来の透析
装置について説明する。図５は、従来の透析装置の概念
図である。図５を参照して、水道水（原水）を沈澱プレ
フィルタ１に通し、塵を除き、軟水化装置２で、軟水化
し、活性炭濾過装置３により、クロリン・クロラミン・
エンドトキシンを除去し、ＵＶ殺菌灯４を通して、逆浸
透装置５に送込む。逆浸透装置５には、加圧して水が送
り込まれるが、透過するのは１／２位であり、残りは排
水として処理される。透過した水は、無菌の純水であ
り、その後ＲＯ水タンク６に蓄えられ、ＵＶ殺菌灯７で
殺菌され、ミリポアフィルタ８を通して、透析液供給装
置９に送り込まれる。ここで、処理された水は重曹原液
と電解原液と所定の割合で混合され、脱気装置を通し
て、透析液として、人体１０に供給される。
【００３８】透析装置によって行なわれる血液透析と
は、体内循環した患者血液と透析液（電解質液の１種）
とをダイアライザと呼ばれる透析器において膜を介して
物質交換させる治療であり、血液中の溶質の除去および
供給、過剰水分の除去を行なうことを言う。慢性腎不全
患者は、通常、週３回、１回４時間程度の血液透析を受
ける。透析器に供給される透析液の流量は、通常５００
ｍｌ／分であるので、１回の治療に使用される透析液の
量は、一人あたり５００ｍｌ×２４０分＝１２万ｍｌ＝
１２０ｌにも及ぶ。このように血液透析とは、大量の水
によって行なわれる治療であるため、患者にとって血液
透析に使用される水の影響が大である。本発明の実施の
形態はこれに着目したものであり、上述した、特有の組
成を有する陰極水を、透析装置に利用することに関す
る。
【００３９】図６は、発明の実施の形態２に係る透析装
置の概念図である。発明の実施の形態２に係る透析装置
が、図５に示す従来の透析装置と異なる点は、ＵＶ殺菌
灯４と、逆浸透装置５との間に、電解水生成装置ａと電
解水貯蔵タンクｂとを組込んだ点である。
【００４０】水道水（原水）を沈澱プレフィルタ１を通
して塵を除き、軟水化装置２で軟水化し、活性炭濾過装
置３により、クロリン・クロラミン・エンドトキシンを
除去し、ＵＶ殺菌灯４を通した水を、電解水生成装置ａ
に送込み、これを電気分解する。電気分解によって得ら
れた陰極水を、電解水貯蔵タンクｂに貯蔵し、逆浸透装
置５に送込む。このとき、送り込まれた水の１／２が通
過し、通過できなかった残りは、逆浸透装置５と電解水
貯蔵タンクとｂの間に設けられた戻し用管路１１を通っ
て、ポンプＰにより、電解水貯蔵タンクｂへと戻され
る。逆浸透装置５を通過した水は無菌のほとんど純水で
あり、ＲＯ水タンク６に溜め、ＵＶ殺菌灯７、ミリポア
フィルタ８を通して、透析液供給装置９に送られる。こ
こで、処理された水は重曹原液および電解質原液と所定
の割合で混合され、脱気装置を通して、透析液として、
人体１０に供給される。
【００４１】図７は、図６に示した、活性炭濾過装置
３、電解水生成装置（ＨＤ−３０）ａ、電解水貯蔵タン
クｂおよび逆浸透装置５の部分を抜き出して、さらに詳
細に図示したものである。
【００４２】本発明の実施の形態では、電解水生成器
（ＨＤ−３０）を、４個設けた場合を例示したが、この
発明は、これに限られるものではない。
【００４３】また、上記発明の実施の形態に係る透析装
置では、電解液貯蔵タンクを設置する場合を例示した
が、この発明はこれに限られるものでなく、電解液貯蔵
タンクは必ずしも必要でなく、電解水生成装置ａから、
直接、逆浸透装置５に水を供給してもよい。
【００４４】また、上記発明の実施の形態では、陰極水
の濾過するための装置として、逆浸透濾過装置を例示し
たが、この発明はこれに限られるものでなく、中空糸膜
濾過装置で、濾過してもよい。
【００４５】発明の実施の形態２に係る透析装置を用い
ると、従来の血液透析の効果に加えて、患者の血液中の
活性酸素を除去することができる。その結果、慢性腎不
全等の患者に対して透析頻度が軽減され、また、透析時
間の短縮等により、透析器に拘束される時間を少なくす
ることができるという効果を奏する。
【００４６】発明の実施の形態３ 図８は、発明の実施の形態３に係る透析装置の概念図で
ある。図８に示された透析装置は、図６に示された透析
装置と、以下の点を除いて、同一であるので、同一また
は相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明を
繰返さない。
【００４７】図８に示す透析装置が図６に示す透析装置
と異なる点は次のとおりである。すなわち、発明の実施
の形態３に係る透析装置は、ＵＶ殺菌灯、逆浸透装置、
ＲＯ水タンク、ＵＶ殺菌灯、ミリポアフィルタ等のよう
な殺菌手段を備えず、煮沸手段であるボイラー１２を備
えている点である。電解水貯蔵タンクｂからボイラー１
２へ移された水は、煮沸され、殺菌され、その後、透析
液供給装置９に送られ、患者１０に適用される。殺菌手
段をこのようなボイラー１２で代替すると、ＵＶ殺菌灯
等の殺菌手段を用いる場合に比べて、コストおよびメン
テナンスの面で有利となる。
【００４８】なお、上記発明の実施の形態１〜３では、
上記特性を有する医療用の水を血液の清浄用として用い
る場合を例示したが、この発明はこれに限られるもので
なく、リンゲル液、手術用洗浄水のように用いることも
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１に係る医療用の水、を製造
するための電解水生成器の概念図である。
【図２】７２歳の男性患者の血液を用いて、発明の実施
の形態１に係る医療用の水の、活性酸素の消去力を調べ
た結果を示した図である。
【図３】３８歳の男性患者の血液を用いて、発明の実施
の形態１に係る医療用の水の、活性酸素の消去力を調べ
た結果を示した図である。
【図４】急性すい臓炎患者の血液を用いて、本発明に係
る水の効果を調べた結果を示す図である。
【図５】発明の実施の形態２に係る透析装置を説明する
ための、従来の透析装置の概念図である。
【図６】発明の実施の形態２に係る透析装置の概念図で
ある。
【図７】発明の実施の形態２に係る透析装置の、特徴部
分の詳細図である。
【図８】発明の実施の形態３に係る透析装置の概念図で
ある。
【符号の説明】
５ 逆浸透装置、９ 透析液供給装置、ａ 電解水生成
装置、ｂ 電解水貯蔵タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−108064（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−336589（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−312016（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−171212（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−312184（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−50978（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−24550（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61M 1/14 A61K 33/00 B01D 61/24 C02F 1/46

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水を電気分解する電解水生成手段と、 前記電解水生成手段から送られてくる陰極水を濾過する
    濾過手段と、 前記濾過手段より導かれた陰極水を透析液として供給す
    る透析液供給手段と、を備えた透析装置。
  2. 【請求項２】 前記陰極水は、白金電極を用いて測定さ
    れた酸化還元電位実測値が−１５０ｍＶ〜０ｍＶの範囲
    内にある水を含む、請求項１に記載の透析装置。
  3. 【請求項３】 前記陰極水はエレクトロンとプロトンを
    含む、請求項１に記載の透析装置。
  4. 【請求項４】 前記陰極水は、下記反応式に示される反
    応機構により、Ｏ2 -・をＨ2Ｏに変えるに十分な量の前
    記エレクトロンとプロトンを含む、請求項３に記載の、
    透析装置。 Ｏ2 -・＋ｅ-＋２Ｈ+→Ｈ2Ｏ2 Ｈ2Ｏ2＋ｅ-→ＨＯ・＋ＨＯ- ＨＯ・＋ｅ-＋Ｈ+→Ｈ2Ｏ
  5. 【請求項５】 前記濾過手段に設けられ、前記電解水生
    成手段から過剰に送られてきた前記陰極水を排水する排
    水手段をさらに備える請求項１に記載の透析装置。
  6. 【請求項６】 前記排水手段は、 前記電解水生成手段と前記濾過手段との間に設けられ、
    前記濾過手段から過剰に送られてきた前記陰極水を前記
    電解水生成手段に戻す戻し用管路と、 前記戻し用管路内に設けられたポンプと、を含む、請求
    項５に記載の透析装置。
  7. 【請求項７】 水を電気分解する電解水生成手段と、 前記電解水生成手段から送られてきた陰極水を煮沸させ
    る煮沸手段と、 前記煮沸手段から導かれた陰極水を透析液として供給す
    る透析液供給手段と、を備えた透析装置。
  8. 【請求項８】 前記陰極水は、白金電極を用いて測定さ
    れた酸化還元電位実測値が−１５０ｍＶ〜０ｍＶの範囲
    内にある水である、請求項７に記載の透析装置。
  9. 【請求項９】 前記陰極水はエレクトロンとプロトンを
    含む、請求項７に記載の透析装置。
  10. 【請求項１０】 前記陰極水は、下記反応式に示される
    反応機構により、Ｏ2 -・をＨ2Ｏに変えるに十分な量の
    エレクトロンとプロトンを含む、請求項９に記載の透析
    装置。 Ｏ2 -・＋ｅ-＋２Ｈ+→Ｈ2Ｏ2 Ｈ2Ｏ2＋ｅ-→ＨＯ・＋ＨＯ- ＨＯ・＋ｅ-＋Ｈ+→Ｈ2Ｏ
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