JP4899866B2 - 自動プライミング方法 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液回路に接続された血液浄化器を含む血液浄化回路を自動的にプライミングするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に血液浄化回路はその透析使用に先立って、血液回路内にプライミング液（一般には生理食塩水が用いられる）を導入充填して血液回路内に存在している異物および空気を除去する処理、即ちプライミング処理を行っている。
従来の透析装置では、生理食塩水を用いて手作業にて血液回路のプライミングを実施していたが、最近では自動プライミング装置を用いてプライミングを行っている。
【０００３】
自動プライミング装置として特許文献１には以下のような開示がある。すなわち、ダイアライザーを含む血液回路に血液ポンプを備えた人工透析装置であって、動脈側血液回路と静脈側血液回路を連結して循環回路を形成し、該血液回路のドリップチャンバーの上部にオーバーフロー用のチューブおよび開閉手段を設け、かつ、該チューブを開閉手段を開いた状態で前記血液ポンプを作動させてプライミング液を回路に循環させると共に、プライミング液貯留容器より循環回路にプライミング液を所定の流量で供給することにより、前記オーバーフロー用チューブよりプライミング液の一部を排出してプライミングを行う手段の記述がある。
しかし、この方法でプライミングを実施した場合、入側のドリップチャンバーにエアーが残ったままで、プライミング液（生理食塩水）を充填することができないという問題が生じる。
【０００４】
このような問題を解消するために、特許文献２には、血液浄化回路の自動プライミング処理方法において、血液回路に設けた動脈側チャンバー（上記特許文献１の入側ドリップチャンバーに相当する。）を上下逆に設置してプライミングする方法が提案されている。この方法を採用した場合にその後の透析治療時には設置方向を元に戻す操作が必要である。この操作が行われないと、ドリップチャンバーの目的の一つである気泡のトラップができなくなる。
【特許文献１】
実公平５−１９０７６号公報
【特許文献２】
特開平８−３８５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の技術に対して本発明は、自動プライミングにおける動脈側チャンバーを透析治療中と同じ正位置にしたままプライミングを実施すると共に、その方法として血液ポンプの正逆回転を使用し、とくに逆回転時の速度を調整（比較的低速に）することにより、ダイアライザーへの空気等の混入防止を確実に排除する自動プライミング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、接続部１と、該接続部１と相互に接続された血液ポンプＰ１と、該血液ポンプＰ１と相互に接続された動脈チャンバーＣ２と、該動脈チャンバーＣ２と相互に連結された血液浄化器Ｄとを備えた動脈血液回路Ｌ１と、
接続部２と、該接続部２及び前記血液浄化器Ｄがそれぞれ相互に接続された静脈チャンバーＣ１と、これら接続部２と静脈チャンバーＣ１との間に設けられた、接続部２と静脈チャンバーＣ１との接続を開閉するバルブＰＶ２とを備えた静脈血液回路Ｌ２と、
生理食塩水Ｓ１を貯蔵する貯留容器Ｓ、および前記動脈血液回路Ｌ１における接続部１と血液ポンプＰ１との間の分岐部ａで接続された該容器Ｓに連続する供給管Ｋと、
静脈チャンバーＣ１に接続されたオーバーフローラインＯ、および該オーバーフローラインＯに配設された、オーバーフローラインＯを開閉するバルブＰＶ１と、
を備えた血液浄化回路において、前記動脈血液回路Ｌ１の接続部１と静脈血液回路Ｌ２の接続部２とを接続して循環回路を形成して、以下に規定する
（１）生理食塩水の初期注入工程、（２）オーバーフロー工程、（３）逆方向再循環処理工程からなり、この工程に続いて順方向再循環工程を実施しても良く（オーバーフローラインＯを開閉するバルブＰＶ１および接続部２と静脈チャンバーＣ１との接続を開閉するバルブＰＶ２を開にし、血液ポンプＰ１を正回転で運転して、生理食塩水を供給し、循環しながらオーバーフローラインＯから余剰の生理食塩水を排出する。請求項５記載の工程）、さらに必要に応じ（４）順方向循環処理工程を実施することを特徴とする自動プライミング方法である。
なお、供給管Ｋには液切れ検出器Ｅや供給管開閉用にバルブＰＶ３等が配置されていてもよく、また、各バルブや血液ポンプＰ１には、これらの操作を制御する操作制御部Ｆと接続させていてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上記したプライミング方法によって、チャンバーの設置方向を正位置としているため、逆位置にセットした場合のように、透析治療を実施時にこれを正位置に戻す作業を忘れるなどの不都合がなくなる。また、血液ポンプの正逆回転を使用し、とくに逆回転時の速度を調整（比較的低速）にすることにより、ダイアライザーへの空気の混入を確実に防止することができる。
さらに、初期注液工程から循環工程間での工程は、事前にプログラムで自動的にセットでき、また、血液回路をカセット化するなどにより、安価な回路を提供できる。
【０００８】
以下に本発明にかかる自動プライミング方法を図に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
（イ） 図１（ａ〜Ｃ１までの生食充填）は本発明の生理食塩水を静脈側血液回路Ｌ２に充填する初期液注工程であって、血液ポンプＰ１を停止し、オーバーフローライン開閉手段ＰＶ１（バルブ１）、および静脈回路閉鎖手段ＰＶ２（バルブ２）を開とし、生理食塩水貯留容器Ｓよりの落差圧により、生理食塩水が生食ライン分岐部ａ，ＰＶ２を経由して静脈チャンバーＣ１へ充填し、気泡と共にオーバーフローラインＯおよびＰＶ１を通って排出する工程である。
【０００９】
（ロ） 次に動脈側血液回路の清浄工程、即ちオーバーフローラインＯにより、回路内の気泡および循環生理食塩水の排出を行うオーバーフロー工程の順方向の図を図２に示す。
オーバーフロー工程の順方向ではバルブ１を開きバルブ２を閉じ（バルブ２が閉なのでバルブ２から動脈血液回路Ｌ１−静脈血液回路Ｌ２を経由して分岐点ａまでのラインには生理食塩水が入ったまま）、血液ポンプＰ１をあらかじめ設定した速度１００〜３００ｍＬ／ｍｉｎ、好ましくは２００ｍＬ／ｍｉｎ前後で正回転させ、チャンバーＣ２を通して生理食塩水を送ることで、ａからＣ１までの回路を生理食塩水で充填すると共に、血液回路内の気泡をオーバーフローラインＯ−バルブ１と通して排出する工程である。この工程でのＰ１速度は極低速だと時間が長時間かかるし、あまりにも高速にすると生理食塩水が排出されるオーバーフローラインに圧力がかかってしまったり、ダイアライザーにも圧力がかかりすぎる可能性があるため１００〜３００ｍＬ／ｍｉｎの範囲にするのが望ましい。
【００１０】
（ハ） 図３にオーバーフロー工程の逆方向再循環工程を示す。オーバーフロー工程の逆方向ではバルブ１、２の両方を開き、血液ポンプＰ１を１０〜５０ｍＬ／ｍｉｎ、好ましくは２０ｍＬ／ｍｉｎ前後で逆回転させることで、動脈チャンバーＣ２の上部（および、ダイアライザーＤの上部）でたまった気泡が抜けると同時に血液モータＰ１−動脈血液回路Ｌ１−静脈血液回路Ｌ２を経由してバルブ２から静脈チャンバーＣ１を通り、オーバーフローラインＯからバルブ１へ流れでる。これは、プライミング液が流れる速度（例えば２０ｍＬ／ｍｉｎ）よりも空気が浮き上がる速度の方が速く、動脈チャンバーＣ２において、オーバーフローラインＯのチューブよりもメインラインＭのチューブのほうが下に長くなっているため、循環してきた気泡はメインラインに吸い込まれずにオーバーフローラインＯに吸い込まれ、オーバーフローラインＯの方に流れるようになる。
血液ポンプＰ１の速度を１０〜５０ｍＬ／ｍｉｎとしたのは動脈チャンバーから追い出され、静脈チャンバーへ入ってきた空気が浮力により上昇する速度よりも低速にすることで、空気の再循環を防止するもので、あまり早いと空気の再混入を招き、逆に低速すぎると空気の追い出しに時間がかかりすぎてしまうためである。
図４に静脈チャンバーＣ１の構造を示す。プライミングの（ハ）の工程中は貯留する生理食塩水Ｓの上部に空間があってこの空間はオーバーフローラインＯの先端位置で規定され、確保される。生理生食水（プライミング液）中の気泡、動脈チャンバーから排出された気泡は生理食塩水中に埋没させているメインパイプＭへ吸い込む速度（血液ポンプ速度１０〜５０ｍＬ／ｍｉｎ）よりも浮力によって浮かび上がる速度の方が速いため、メインパイプＭに吸い込まれず、この空間の液面の境界面Ｇまで浮かび上がり、境界面Ｇに位置しているオーバーフローラインＯから排出される。
【００１１】
（ニ） 図５は順方向循環処理工程を示す説明図であり必要に応じて実施する。循環工程において、バルブ１を閉じ、バルブ２を開とし、血液ポンプＰ１を順方向に回転して回路内を循環する。静脈チャンバーＣ１の下のラインからバルブ２を通り、静脈血液回路Ｌ２および動脈血液回路Ｌ１から血液ポンプＰ１へさらに動脈チャンバーＣ２−ダイアライザーＤから静脈チャンバーＣ１へと循環する。Ｃ１下部からＣ２の上のラインにある微小な気泡はＣ２上にたまる。またダイアライザーＤの下のライン−静脈チャンバーＣ１の上にある微小な気泡はＣ１にたまる。
この工程においては微小な気泡をチャンバー（Ｃ１，Ｃ２）に溜める。気泡がライン内にあると透析中に血栓ができやすくなるので、それを防ぎ、また、人体に気泡が混入することも防ぐ必要がある。たまった気泡は逆方向再循環処理工程−順方向循環排出処理工程を再実施することで排出することも可能である。
【００１２】
上記工程に対して本発明はさらに、以下の手段を付加することができる。
（ホ） 請求項１に記載の装置において、供給管Ｋには液切れ検出器Ｅや供給管開閉バルブＰＶ３（バルブ３）を配置すること。
（へ） 各開閉バルブ１，２，３や血液ポンプＰ１には、これらの操作を制御する操作制御部Ｆと接続していること。
（ト） 前記（ハ）工程の後において、バルブ１およびバルブ２を開にし、血液ポンプＰ１を正回転で運転して、プライミング液を供給し、循環しながらオーバーフローラインＯから余剰の液を排出すること。
（チ） 供給管Ｋに液切れ検出器Ｅを設置し、前記（ハ）の工程で液息切れを検出すると同時に、前記（ニ）の工程へ移行する工程を付加すること。
（リ） 供給管Ｋに液切れ検出器Ｅを設け、（ト）の工程で液切れを検出すると同時に前記（ニ）の工程に移行すること。
（ヌ） 供給管Ｋに供給管開閉バルブＰＶ３（バルブ３）を設けたこと。
これらの付加工程は適宜上記した各工程と組み合わせることができる。
【００１３】
以上に示す本発明のプライミング方法によって、チャンバー設置方向の設定操作が不要になり、また、血液回路すべてにプライミングを確実に実施し、異物や気泡を除去することができると共に、血液透析の操作が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の初期注液工程を示す概略図。
【図２】本発明の順方向のオーバーフロー工程を示す概略図。
【図３】本発明の逆方向のオーバーフロー工程を示す概略図。
【図４】本発明の静脈チャンバーを示す概略図。
【図５】本発明の循環工程を示す概略図。
【発明を実施するための最良の形態】
【符号の説明】
【００１５】
ａ ：生食ライン分岐部 Ｃ１：静脈チャンバー
Ｃ２：動脈チャンバー Ｄ ：血液透析器（ダイアライザー）
Ｅ ：液切れ検出器 Ｆ ：操作制御部
Ｇ ：境界面 Ｋ ：供給管
Ｍ ：メインライン Ｌ１：動脈側血液回路
Ｌ２：静脈側血液回路 Ｏ ：オーバーフローライン
Ｐ１：血液ポンプ ＰＶ１：バルブ１
ＰＶ２：バルブ２ ＰＶ３：バルブ３
Ｓ ：生理食塩水貯留器 Ｓ１：生理食塩水
１ ：動脈側接合部 ２ ：静脈側接合部

Claims (7)

1. 接続部１と、該接続部１と相互に接続された血液ポンプＰ１と、該血液ポンプＰ１と相互に接続された動脈チャンバーＣ２と、該動脈チャンバーＣ２と相互に連結された血液浄化器Ｄとを備えた動脈血液回路Ｌ１と、
   接続部２と、該接続部２及び前記血液浄化器Ｄがそれぞれ相互に接続された静脈チャンバーＣ１と、これら接続部２と静脈チャンバーＣ１との間に設けられた、接続部２と静脈チャンバーＣ１との接続を開閉するバルブＰＶ２とを備えた静脈血液回路Ｌ２と、
   生理食塩水Ｓ１を貯蔵する貯留容器Ｓ、および前記動脈血液回路Ｌ１における接続部１と血液ポンプＰ１との間の分岐部ａで接続された該容器Ｓに連続する供給管Ｋと、
   静脈チャンバーＣ１に接続されたオーバーフローラインＯ、および該オーバーフローラインＯに配設された、オーバーフローラインＯを開閉するバルブＰＶ１と、
   を備えた血液浄化回路において、前記動脈血液回路Ｌ１の接続部１と静脈血液回路Ｌ２の接続部２とを接続して循環回路を形成して、以下に規定する
   （１）生理食塩水の初期注入工程、
   （２）オーバーフロー工程、
   （３）逆方向再循環処理工程
   を実施することを特徴とする自動プライミング方法であり、
   （イ）生理食塩水を静脈血液回路Ｌ２に充填する前記初期注入工程は、血液ポンプＰ１を停止し、前記静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２、およびオーバーフローラインＯのバルブＰＶ１を開放とし、前記貯留容器Ｓの落差圧により、生理食塩水を前記分岐部ａ，静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２を経由して静脈チャンバーＣ１へ充填し、気泡と共にオーバーフローラインＯおよびオーバーフローラインＯのバルブＰＶ１を通って排出する工程、
   （ロ）前記オーバーフロー工程は、動脈血液回路Ｌ１の洗浄工程、即ちオーバーフローラインＯにより、回路内の気泡および循環生理食塩水の排出を行う工程であって、オーバーフローラインＯのバルブＳＶ１を開き、静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２を閉じ、血液ポンプＰ１を１００〜３００ｍＬ／ｍｉｎで正回転させ、チャンバーＣ２を通して生理食塩水を送ることで、前記分岐点ａから静脈チャンバーＣ１までの回路を生理食塩水で充填すると共に、該回路内の気泡をオーバーフローラインＯ−オーバーフローラインＯのバルブＰＶ１を通して排出する工程、
   （ハ）前記逆方向再循環処理工程は、オーバーフローラインＯのバルブＳＶ１および静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２の両方を開き、血液ポンプＰ１を１０〜５０ｍＬ／ｍｉｎで逆回転させることで、動脈チャンバーＣ２の上部および、血液浄化器Ｄの上部でたまった気泡が抜けると同時に生理食塩水は血液ポンプＰ１−動脈血液回路Ｌ１−静脈血液回路Ｌ２を経由して静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２から静脈チャンバーＣ１を通り、オーバーフローラインＯからオーバーフローラインＯのバルブＳＶ１へ流れでる工程よりなる。
2. 接続部１と、該接続部１と相互に接続された血液ポンプＰ１と、該血液ポンプＰ１と相互に接続された動脈チャンバーＣ２と、該動脈チャンバーＣ２と相互に連結された血液浄化器Ｄとを備えた動脈血液回路Ｌ１と、
   接続部２と、該接続部２及び前記血液浄化器Ｄがそれぞれ相互に接続された静脈チャンバーＣ１と、これら接続部２と静脈チャンバーＣ１との間に設けられた、接続部２と静脈チャンバーＣ１との接続を開閉するバルブＰＶ２とを備えた静脈血液回路Ｌ２と、
   生理食塩水Ｓ１を貯蔵する貯留容器Ｓ、および前記動脈血液回路Ｌ１における接続部１と血液ポンプＰ１との間の分岐部ａで接続された該容器Ｓに連続する供給管Ｋと、
   静脈チャンバーＣ１に接続されたオーバーフローラインＯ、および該オーバーフローラインＯに配設された、オーバーフローラインＯを開閉するバルブＰＶ１と、
   を備えた血液浄化回路において、前記動脈血液回路Ｌ１の接続部１と静脈血液回路Ｌ２の接続部２とを接続して循環回路を形成して、以下に規定する
   （１）生理食塩水の初期注入工程、
   （２）オーバーフロー工程、
   （３）逆方向再循環処理工程
   （４）順方向循環処理工程
   を実施することを特徴とする自動プライミング方法であり、
   （イ）生理食塩水を静脈血液回路Ｌ２に充填する前記初期注入工程は、血液ポンプＰ１を停止し、前記静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２、およびオーバーフローラインＯのバルブＰＶ１を開放とし、前記貯留容器Ｓの落差圧により、生理食塩水を前記分岐部ａ，静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２を経由して静脈チャンバーＣ１へ充填し、気泡と共にオーバーフローラインＯおよびオーバーフローラインＯのバルブＰＶ１を通って排出する工程、
   （ロ）前記オーバーフロー工程は、動脈血液回路Ｌ１の洗浄工程、即ちオーバーフローラインＯにより、回路内の気泡および循環生理食塩水の排出を行う工程であって、オーバーフローラインＯのバルブＳＶ１を開き、静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２を閉じ、血液ポンプＰ１を１００〜３００ｍＬ／ｍｉｎで正回転させ、チャンバーＣ２を通して生理食塩水を送ることで、前記分岐点ａから静脈チャンバーＣ１までの回路を生理食塩水で充填すると共に、該回路内の気泡をオーバーフローラインＯ−オーバーフローラインＯのバルブＰＶ１を通して排出する工程、
   （ハ）前記逆方向再循環処理工程は、オーバーフローラインＯのバルブＳＶ１および静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２の両方を開き、血液ポンプＰ１を１０〜５０ｍＬ／ｍｉｎで逆回転させることで、動脈チャンバーＣ２の上部および、血液浄化器Ｄの上部でたまった気泡が抜けると同時に生理食塩水は血液ポンプＰ１−動脈血液回路Ｌ１−静脈血液回路Ｌ２を経由して静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２から静脈チャンバーＣ１を通り、オーバーフローラインＯからオーバーフローラインＯのバルブＳＶ１へ流れでる工程及び、
   （ニ）順方向循環処理工程は、オーバーフローラインＯのバルブＳＶ１を閉じ、静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２を開とし、血液ポンプＰ１を順方向に回転させて、生理食塩水を、静脈チャンバーＣ１の下のラインから静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２を通り、静脈血液回路Ｌ２および動脈血液回路Ｌ１から血液ポンプＰ１へさらに動脈チャンバーＣ２−血液浄化器Ｄから静脈チャンバーＣ１へと循環させ、動脈チャンバーＣ２の上のラインにある微小な気泡を動脈チャンバーＣ２上にため、また、血液浄化器Ｄの下のライン−静脈チャンバーＣ１の上にある微小な気泡を静脈チャンバーＣ１にためる工程よりなる。
3. 前記供給管Ｋに供給管開閉バルブＰＶ３を設けたことを特徴とする請求項１或いは２に記載の自動プライミング方法。
4. 前記オーバーフローラインＯのバルブＳＶ１、静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２、供給管開閉バルブＰＶ３、および血液ポンプＰ１は、これらの操作を制御する操作制御部Ｆに接続していることを特徴とする請求項１、２或いは３のいずれかに記載の自動プライミング方法。
5. 前記（ハ）工程の後において、オーバーフローラインＯのバルブＳＶ１および静脈血液回路Ｌ２のバルブＰＶ２を開にし、血液ポンプＰ１を正回転で運転して、生理食塩水を供給し、循環しながらオーバーフローラインＯから余剰の生理食塩水を排出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動プライミング方法。
6. 前記供給管Ｋに液切れ検出器Ｅを設置し、前記（ハ）の工程で液切れを検出すると同時に、前記（ニ）の工程へ移行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の自動プライミング方法。
7. 前記供給管Ｋに液切れ検出器Ｅを設け、請求項５の工程で液切れを検出すると同時に前記（ニ）の工程に移行することを特徴とする請求項５に記載の自動プライミング方法。

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