JP6724901B2 - 混合用チャンバ - Google Patents

Description

この発明は血液回路上に設けられる、混合用チャンバに関するものである。

従来、チャンバは、たとえば特開２０１２−９５８４１号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２０１２−９５８４１号公報 米国特許第５５０３８０１号明細書 欧州特許出願公開第０７２８５０９号明細書 欧州特許出願公開第２０５５３３１号明細書

オンラインＨＤＦ（Hemo Dialysis Filtration）を行い、血液と透析液（置換液）を混合する場合がある。従来のチャンバでは、置換液をチャンバ内の血液に導入する際に泡立ちが生じてしまうという問題があった。そこで、この発明は上記の問題点を解決可能な混合用チャンバを提供することを目的とするものである。

この発明に従った混合用チャンバは、筒形状の本体部分を備えた混合用チャンバであって、本体部分には筒形状の空間内に液体を導入するための第一の流入口と血液を導入するための第二の流入口とが筒形状の側面に設けられており、第一の流入口から本体部分の最も高い部分までの間に空間が設けられている。

このように構成された混合用チャンバでは、混合用チャンバの使用状態においてチャンバ内の液体の液面を第一の流入口および第二の流入口より高い位置に設定することができる。このため、液体を導入した際に、第一の流入口より上の空間に液体を貯留することが可能であり、第一の流入口が気体を吸い込むことを抑制できる。その結果、第一の流入口およびそれに接続されるラインへ空気が流入することを抑制できる。また、液体を液面に落下させることなく導入することができる。よって、泡立ちを防止できる。

好ましくは、第一の流入口から本体部分内に導入される液体が本体部分の中心からずれた方向に向かうように構成されている。

好ましくは、第一の流入口から本体部分内に導入された液体の流れ方向上の本体部分内面には、液体を回転方向に導くための曲面部が形成されている。

好ましくは、第一の流入口は本体部分の一方側側面の内周面に沿って延び、本体部分の内周面が第一の流入口から本体部分に流入する液体を旋回させるように導く。

好ましくは、第二の流入口は本体部分の一方の側面の内周面に沿って延び、本体部分の内周面が第二の流入口から本体部分に流入する液体を旋回させるように導く。

好ましくは、第一の流入口から第二の流入口までの本体部分の内周面形状は略円筒形状である。

好ましくは、本体部分の内周面は曲面を有し、曲面の接線方向に沿って第一の流入口および第二の流入口の少なくとも１つが延びている。

好ましくは、本体部分は長手方向に延び、本体部分は長手方向と略直交するように延びる第一のポートを有し、第一のポートの一方は第一の流入口に接続されており、第一のポートの他方は置換液ラインに接続されている。

好ましくは、本体部分は長手方向に延び、本体部分は長手方向と略直交するように延びる第二のポートを有し、第二のポートの一方は第二の流入口に接続されており、第二のポートの他方は血液ラインに接続されている。

本体部分の底から第二のポートまでの距離は４０ｍｍ以上である。
好ましくは、第一のポートと第二のポートの間の距離は０．５ｃｍ以上である。

好ましくは、本体部分の側面には第一のポートおよび第二のポートの少なくともいずれかに連なる溝が設けられる。

好ましくは、本体部分において、第一および第二のポートよりも下側に、液体と血液の混合液を濾過するフィルタが設けられており、フィルタは筒状である。

好ましくは、空間の体積は０．５ｃｍ^３以上である。
好ましくは、空間の体積が３−９ｃｍ^３以上であり、内径が１０−３５ｍｍである。

好ましくは、本体部分の内部の各高さ面において、混合液の流れの抵抗が略等しい。
好ましくは、本体部分の内に、渦流を阻害する、横方向に遮断する壁部材が設けられていない。この場合、混合液の滞留を防止することができる。さらに、乱流や逆流などの異常流動が生じ難く、血液成分に与える損傷を軽減することができる。

好ましくは、本体部分は、第一の流入口および第二の流入口が設けられる上部部材と、第一の流入口および第二の流入口が設けられない、上部部材に接触する円筒形状の下部部材とを備える。

実施の形態に従った混合用チャンバが用いられる血液回路の模式図である。 実施の形態１に従った混合用チャンバの正面図である。 実施の形態１に従った混合用チャンバの斜視図である。 実施の形態１に従った混合用チャンバの正面図である。 実施の形態１に従った混合用チャンバの平面図である。 図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 図５中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図５中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 混合用チャンバの本体部分の拡大正面図である。 図９中のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 図９中のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。 混合用チャンバの本体部分の斜視図である。 上部に２つのポートを有する混合用チャンバの本体部分の斜視図である。 上部に１つのポートを有する混合用チャンバの本体部分の斜視図である。 混合用チャンバの写真である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰り返さない。また、各実施の形態を組み合わせることも可能である。

（実施の形態１）
図１を参照して、血液回路は、血液を患者から取り出すための血液導入口１、血液導入口１に接続される脱血圧測定部位２、脱血圧測定部位２の血圧を測定する圧力トランスデューサー３、脱血圧測定部位２から排出された血液を加圧する血液ポンプ４、血液ポンプ４の下流側に位置するＰＤ圧測定部位５、ＰＤ(Pre-dialyzer)圧測定部位５の血圧を測定する圧力トランスデューサー６、ＰＤ圧測定部位５から排出された血液を、ダイアライザー血液導入口７ａを経て受け入れるダイアライザー８、ダイアライザー８のダイアライザー血液導出口７ｂの下流側に位置する静脈圧測定部位１１１、静脈圧測定部位１１１の血圧を測定する圧力トランスデューサー１１２、血液を患者に戻すための血液導出口１１３を有する。

ダイアライザー８は、透析液導出口９ａおよび透析液導入口９ｂを経由して透析装置本体１００と接続されており、透析液を用いて血液中の老廃物の除去、血液中の水分調整を行う。

図２から図４を参照して、混合用チャンバ１５は、本体部分１０と、本体部分１０に接続されるポート２９，３９，４９，５２，６２，７２とを備える。

ポート２９には圧力測定ライン２０が接続される。圧力測定ライン２０にはトランスデューサー保護フィルター２１が設けられている。

ポート４９には液面調整ライン４０が接続される。液面調整ライン４０にはクリップ４１が設けられている。クリップ４１により液面調整ライン４０を閉じることが可能である。

ポート３９には、少量の薬剤を注入するための薬剤注入ライン３０が接続されている。薬剤注入ライン３０にはクリップ３１が設けられている。クリップ３１により薬剤注入ライン３０を閉じることが可能である。

本体部分１０は、上部ハウジングと下部ハウジングとが組み付けられて形成されている。ポート５２には置換液ライン５０が接続されている。ポート６２には血液ライン６０が接続されている。ポート７２には混合液ライン７０が接続されている。ポート５２とポート６２は上部ハウジングに形成されており、このため、ポート５２とポート６２との間は段差が形成されておらず、泡立ちなく滑らかに混合されるように設計されている。また、下部ハウジングの下部に混合液ライン７０が設けられており、混合液ライン７０を囲うように有底筒状のフィルターが配置されている。

オフラインＨＤＦやオンラインＨＤＦ（Hemo Dialysis Filtration）では、血液と液体（生理食塩水または透析液）を混合する必要がある。ＨＤＦとは血液透析および濾過を同時に行う治療をいう。分子量の小さいものから比較的分子量が大きな老廃物までバランスよく除去することができる。

濾過時には大量の水分が抜けてしまうため透析液（置換液）を補液として加える必要がある。透析液を加えて希釈する方法として、前希釈法と後希釈法とがある。前希釈法ではダイアライザ工程より前に血液に置換液を加えて血液を薄める。薄まった血液をダイアライザで濾過する。後希釈法ではダイアライザで血液を濾過した後に透析液を加える。

血液ライン６０には、前希釈法ではダイアライザー８に入る前の血液が導入される。血液ライン６０には、後希釈法ではダイアライザー８から出た後の血液が導入される。置換液ライン５０には、透析装置本体１００から置換液が導入される。置換液はプライミング液を含む。具体的には、プライミング時に置換液であるプライミング液（生理食塩水）が置換液ライン５０から導入される。

この実施の形態では本体部分１０の上側に置換液ライン５０が接続され、下側に血液ライン６０が接続される。しかしながら、本体部分１０の上側に血液ライン６０が接続され、下側に血液ライン６０が接続されてもよい。

図５から図８を参照して、円筒形状の本体部分１０には、溝５１，６１が設けられている。溝５１，６１は本体部分１０の内周面に沿って円弧状に延在している。溝５１，６１は互いに平行に延びている。なお、本体部分１０内面は必ずしも円筒（楕円筒も含む）である必要はなく、例えば、断面四角の四角筒形状であってもよい。四角筒形状ではなく、略円筒形状とすることで、渦流が生じやすく、かつ、滞留を生じにくくすることができる。本体部分１０内面が角筒形状である場合は、円筒状に近づけるように頂点が六つ以上の多角形状であることが好ましく、より好ましくは正多角形であるのが好ましい。なお、本体部分１０内面は曲面を有するのが好ましく、特にポート５２，６２と同じ高さに位置している本体部分１０内面に曲面が形成されていることで、渦流が生じやすい。最適な筒形状は、断面真円の円筒形状である。なお、混合液ライン７０付近の本体部分１０の内面形状は角筒形状であっても血栓のできやすさという点での影響は少ない。しかし、混合液ライン７０付近の本体部分１０内面形状もポート５２，６２付近の本体部分１０内面形状と略同一にすることで血液および置換液の混合性をより均一にすることができる。本体部分１０の内側面は図６の断面において直線状に形成されている。これにより、側面において血液および置換液の混合液の流れが阻害させることがない。また、ポート５２，６２と同じ高さに位置している本体部分１０内面に渦流を阻害する突起物等はなく、血液および置換液の流れが阻害させることがない。

溝５１，６１の深さは一定であってもよい。溝５１，６１の深さは、ポート５２，６２から離れるに従って浅くなってもよい。溝５１，６１は本体部分１０の長手方向と略直交するように延びる。溝５１，６１の底面はハウジングの内面と段差無く接続されている。

ポート５２より上側が上部空間１１である。上部空間１１には主として空気が溜まる。ポート５２，６２が本体部分１０の側面に設けられ、且つ、ポート５２より上側に上部空間があるため、本体部分１０内の血液の液面をポート５２より高くすることができ、ポート５２から導入される置換液と、ポート６２から導入される血液とが本体部分１０内に導入される際に、泡立ちを生じにくくすることができる。また、置換液を導入する第一ポートは血液を導入する第二ポートよりも上側に設けられている。このため、血液より上部に水の層ができやすく、血液と空気とが接触して、血栓が生じる事態を生じにくくできる。

第一の流入口１５０が本体部分１０の中央（本体部分１０の長手方向と直交する断面の中央）にあると（例えば欧州特許出願公開第２０５５３３１号明細書）、第一の流入口１５０から導入された液体は本体部分１０に中心に向かって流れる。その結果、流れが対向する壁にぶつかり、乱流が生じる可能性がある。乱流が生じると、どう流れるか予測しにくくなり、意図しない上方流れが生じるリスクが増す。このような事態が生じないように、本実施形態においては、ポート５２の一方は本体部分１０の一方側側面の内周面に沿って延びるように形成された第一の流入口１５０に接続される。ポート５２の他方はチューブにより構成される置換液ライン５０に接続される。ポート６２の一方は第二の流入口１６０に接続される。ポート６２の他方はチューブにより構成される血液ライン６０に接続される。第一の流入口１５０および第二の流入口１６０は、本体部分１０の円筒形状の内周面の接線方向に延びるように設けられる。第一の流入口１５０および第二の流入口１６０は、本体部分１０の一方の側面の内周面に沿って延びる。この場合、第一の流入口１５０および第二の流入口１６０から導入された液体は、本体部分１０の中心からずれた方向を向いているため、第一の流入口１５０および第二の流入口１６０から導入された液体は、本体部分１０の中心からずれた方向に向かって導入される。さらに、第一の流入口１５０および第二の流入口１６０は本体部分１０のＣ字状の曲線部を向いている。第一の流入口１５０および第二の流入口１６０から導入された液体はその流れ方向上にＣ字状の曲面部があるため、Ｃ字状の曲面に沿って一方向（回転方向）にガイドされる。そのため、第一の流入口１５０および第二の流入口１６０から本体部分１０に流入した液体は渦状の流れを持つ。ポート５２，６２は、本体部分１０の長手方向と略直交するように配置される。

第一の流入口１５０の好適な内径はφ２から５ｍｍである。これは、速い流量で流す場合もあるため細すぎると勢いが強すぎて泡立つ可能性があるため２ｍｍ以上の内径が好ましく、内径が大きすぎると勢いが弱くなるためである。流量は治療方法によって異なるが前希釈法の場合は１５０から３００ｃｍ^３／ｍｉｎ、後希釈法の場合は２０から８０ｃｍ^３／ｍｉｎ程度であり、上記内径は前希釈法の場合に好適である。

第一の流入口１５０と第二の流入口１６０が略円筒状の本体部分１０内部に、円筒の接線方向に形成されている。このため、中心部に軸方向に血液の層ができやすい構成であるが、当該層は混ざった結果生じた層であるため、血液濃度が薄く、血栓リスクは低い。

置換液と血液は各々の流入口から本体部分１０に導入されると、本体部分１０の内側面に沿って流れ、本体部分１０の中心に渦流が形成される。各々の流量を増すことで、本体部分１０内の透析液の液面は中心部分が凹んだ形状を形成する。

置換液と混合された血液は螺旋状に流れる螺旋流となって本体部分１０の内部を流れる。螺旋流となることで混合液の流路が長くなり、置換液と血液を十分に混合することができる。さらに、螺旋流の流れを強くすれば、混合液中に意図せず生じた血栓が遠心力により本体部分１０の壁面に接触する。この時、フィルターが筒状であることで、血栓はフィルター７１より外周側に移動し、フィルタ中央部が血栓で詰まることがない。混合液は、円錐状のフィルター７１を通過した後、混合液ライン７０へ導入される。前希釈法では混合液ライン７０はダイアライザ−入口に接続される。後希釈法では、混合液ライン７０の血液は患者へ導入される。なお、フィルター７１の形状は必ずしも円錐状に限られず、角錐状や、錐の先端が切り落とされた、いわゆる錐台形状であってもよい。また、メッシュシートを２つに折り曲げたものであってもよい。また、本体部分１０内には、混合液の流れを横方向に遮断する壁部材（障害物）が設けられていないのが好ましい。

特に、ポート６２付近の本体部分１０内面において、ハウジング側面に沿った流れを阻害する障害物があると、血液の流れが横方向に遮断されて血液の乱流および局所的な血液の滞留の原因となりえる。ポート６２と同じ高さ位置の本体部分１０内には、渦流を阻害させるような障害物がないことが望ましく、このようにすることで乱流を防ぐことができる。特に、ハウジング側面から中心部分まできれいに渦流を生じさせるためには、ポート６２と同じ高さ位置の本体部分１０内には空間しかないようにすることが好ましい。また、ポート５２付近の本体部分１０内面は、ポート６２付近の本体部分１０の内面と略同寸法の同形状で形成されていることが好ましく、また、血液と同じ回転方向の渦流が生じるように形成されていることが好ましい。このようにすることで、混合性を向上させることができる。また、ポート５２付近の本体部分１０内には流れを阻害する障害物がないことが好ましい。

上部空間１１にはスリットとしてのオリフィス３２が設けられる。オリフィス３２は血液の流入口である第二の流入口１６０よりも高い位置に設けられているのが望ましく、本形態では透析液の流入口である第一の流入口１５０よりも高い位置に設けられている。オリフィス３２が設けられることで、薬剤注入ライン３０中の薬剤はオリフィス３２を経由して本体部分１０へ導入される。

オリフィス３２が設けられることで、薬剤の滴下高さを低くすることができる。混合液の液面１１ａが異常に高くなった場合には、オリフィス３２から排液することも可能である。

オリフィス３２が存在することで、オリフィス３２付近で泡立ちの原因となり得る。そのため、オリフィス３２を削除してもよい。

図６における高さＨは溝５１の中央から本体部分１０の上面までの距離である。高さＸは溝６１の中央から溝５１の中央までの距離である。高さＹは混合用チャンバ１５の底面から溝６１の中央までの高さである。

図９から図１１を参照して、本体部分１０の内周面は円筒形状であり、その円筒の接線方向に第一および第二ポートが延びている（つまり、本体部分１０の中央ではなく、側面側に第一および第二ポートが設けられている）。このため、導入された液体は旋回するように流れる。なお、ポートの延びる方向は本体部分１０の軸方向と略直交する方向であってもよいし、斜めでもあってもよい。

流入口を側面に設ける構成の一例として、ポートをＬ型にし、長手方向に沿ってポートを設け、かつ、本体部分１０の中でＬ型ポートで流れの方向を変更することも考えられる（米国特許第５５０３８０１号明細書、欧州特許出願公開第０７２８５０９号明細書）。しかしながら、ポートをＬ型にすると、下壁に液体がぶつかった際に勢いがそがれてしまうので、流速が遅くなる。

実施の形態に従った混合装置では、ポート５２，６２から流入した液体の流速が速いため、流量が多い。さらに、渦流もできやすい。渦流ができると、流体が本体部分１０の底部に落ちるまでの時間が長くなる。時間が長くなると、複数の液体が混合される機会が増えることで混合性が良くなる。

渦流の回転数が増すと、これも、血液との混合機会が増え、混合性が良い。さらに、第一のポートであるポート５２については、流量が多いと、それだけ濃い濃度の血液が空気に触れにくい。さらに、第二のポートであるポート６２では、液が壁に衝突することがないため、血球へのダメージリスクが少ない。

ポート５２が斜め上方に延びていると、透析液層が厚くなる。過剰に厚くなると、混合性が悪くなる場合がある。

ポート５２が斜め下方に延びていると、液体の速度が低下せずに液体が本体部分１０の底にすぐに到達する。これにより、実施形態に比べて混合性が悪くなる。

血液ポートとしてのポート６２が斜め上方に延びていると、血液が空気にふれやすい。
ポート６２が斜め下方に延びていると、血液が本体部分１０の内部で回転する数（回転数）が少なく、実施形態に比べて混合性が悪い。

本体部分１０は、上部部材１１０と下部部材１２０とを有する。上部部材１１０に下部部材１２０が差し込まれる。本体部分１０を上部部材１１０と下部部材１２０の二つに分けているのは、成形法の複雑化を回避するためである。上部部材１１０にポート５２を設け、下部部材１２０にポート６２を設けると、上部部材１１０および下部部材１２０の両方が複雑な構成を有する。その結果、金型が複雑化する。上記の実施の形態では、上部部材１１０にポート５２，６２を設け、上部部材１１０を複雑な形状とするとともに、下部部材１２０を単純な形状としている。これにより生産性が向上する。

さらに、下部部材１２０にポートを設けず下部部材１２０の内周面を円筒形状とすることで、下部部材１２０内で層流の渦流を発生がしやすい。その結果、下部部材１２０内で乱流が発生した場合と比較して、下部部材１２０内で血液と置換液が混合しやすい。

上部部材１１０と下部部材１２０との接触部分では、下部部材１２０が内側に位置し、上部部材１１０が外側に位置している。下部部材１２０の内周面は円筒形状である。このように構成することで、混合液の流れが下部部材１２０と接触する面積が大きくなり、下部部材１２０で渦流（旋回流）が発生しやすくなる。

図６の寸法Ｙは４０ｍｍ以上であることが好ましい。寸法Ｙが４０ｍｍ以上であれば、混合のための距離が足り、混合性が良くなる。

また、本体部分１０の円筒の接線方向に沿って溝５１，６１が延びている。その結果、溝５１，６１内を流れる液体は速度を低下させつつ、緩やかに方向性を変えられ、滑らかに本体部分１０内の液体と交わるため、泡立ちが生じにくくなる。また、溝５１，６１内を流れる液体は円筒の内周面を旋回するため、本体部分１０内では液体の渦が発生しやすくなる。また、本体部分１０の側面から導入された置換液が旋回するような流れを形成すると、従来に比べて血液と置換液とを交わりやすくすることができる。具体的には、従来、置換液は液面より上方から落とされていたため、置換液は場所によっては早く下降していったり、押し戻されて中々下降しなかったりと、均一ではなかったが、このような事態を防ぐことができる。また、置換液の本体部分１０内での移動距離が長くなるため、血液と混ざりやすくなる。さらに、溝５１，６１を流れた液体が同じ回転方向の渦を形成すると、血液と置換液とが同じ方向に回転しながら均一に徐々に下降していくため、置換液および血液がより均一に混合される。また、乱流が生じにくく、泡立ちが生じにくい仕様とすることができる。なお、第一ポート及び第二ポートにより生じた回転方向が同じ渦は、比重により中心部と周辺部とで成分や気泡が分かれるような渦でなくともよく、渦の強弱は問われない。

本体部分１０内で血液と置換液の混合が行われ、均質な混合液を得ることができる。
図１２から図１４を参照して、上面１９には３つのポート２９，３９，４９が形成されている。３つのポート２９，３９，４９は互いに均等に距離を隔てて配置されている。

図１５を参照して、下側のポート６２から血液を本体部分１０へ導入する。上側のポート５２から置換液を本体部分１０へ導入する。２種類の液体は本体部分１０で旋回する。その結果、置換液および血液が均一に混合される。

補液（置換液）は、血液回路の両端に設けた針を患者に穿刺した後において、血液ポンプと同時に補液ポンプを回すタイミングで、本体部分１０内に導入される。補液ポンプは、透析完了まで継続的に駆動する。透析完了まで補液の層が形成され続けるようにすることが好ましい。

混合用チャンバ１５は、第一のポートがチャンバ側面部から円筒形状の接線方向に延びるように形成されるとともに、第二のポートがチャンバ側面部から、第一のポートにより生じる渦流れの回転方向と同じ回転方向の渦流れが生じるように、円筒形状の接線方向に延びて形成される。結果、置換液および血液が均一に混合されるとともに、混合過程において泡立ちが生じづらい仕様となる。さらに、第一ポートが第二ポートよりも上側に設けられていることで、血液より上部に水の渦層が生じやすく、結果、血液と空気とが接触して、血栓が生じる事態を生じにくくすることができる。また、実施例においては、第一ポートと第二ポートが同じ方向に延びている仕様となっているが、このようにすることにより、チャンバの小型化やポートに接続されるラインのキンク防止が実現できる。なお、第一のポートと第二のポートの方向性により生じる渦流れが逆になるように、第一のポート及び第二のポートを設けてもよく、また、第一のポートや第二のポートをチャンバ中央部に配置したりしてもよい。なお、この場合、乱流が生じやすくなるとともに、渦流れが生じにくくなるため、結果、第一のポートにより生じる渦流れの回転方向と、第二のポートにより生じる渦流れの回転方向とが同じ場合と比べ、泡立ちが生じやすい構成となる。

流入口であるポート５２，６２上の上部空間１１の好適な容積は、０．５ｃｍ^３以上である。図１の血液ポンプはローラーポンプである。ローラーポンプでは逆流(しゃくり)が生じる。そのため、混合用チャンバ１５内の液面が上下する。この際、本体部分１０内の血液の液面がポート５２上端より下方にくると置換液ライン５０内に空気が入り、泡立つ。泡立ちを効果的に抑制するためには上部空間の容積は０．５ｃｍ^３以上であることが好ましい。

置換液および血液の流量を非常に高い流量にすると、混合用チャンバ１５の内圧および液面が上昇し圧力モニターライン２０内に血液が流入する可能性がある。その結果、本体部分１０内で泡立ちが生じる、または、圧力モニターライン２０内または本体部分１０上部で血栓が生じるという問題が生じる。このような問題の発生を抑制するために、上部空間１１が充分な容積を有していることが好ましい。上部空間１１の容積は３ｃｍ^３以上であることが好ましい。上部空間１１の容積が９ｃｍ^３より大きいと、混合用チャンバ１５が大型化する。そのため、上部空間１１の容積は３−９ｃｍ^３であることが好ましい。

内径Ｄは１０−３５ｍｍであることが好ましい。内径Ｄが１０ｍｍより小さい場合、細すぎてエアトラップ効果が低くなる。内径Ｄが３５ｍｍを超えると、プライミングボリュームが大きすぎる。

なお、第一ポートはプライミング時の導入口であってもよい。プライミング時に泡が生じると、プライミング液（生理食塩水）と血液とを置き換える時に、血液と泡が接触して血栓形成の原因となりえるが、本発明であればこのような事態を生じにくくすることができる。

（実施例１）
以下の実施例１では、図６で示す寸法ＸおよびＹを様々に変化させて水と血液との混合の均一性をシミュレーションで調べた。

表１は、前希釈において図６のＸおよびＹを変化させた場合の混合液中の血液の比率を示す。具体的には、表１における「平均」が混合液中の血液の平均比率である。標準偏差とは、平均を求める複数のサンプルのばらつきを示す値である。標準偏差の値が大きいほど、ばらつきが大きい。水と血液の比率は、フィルター７１を通過し混合液ライン７０に入った直後において算出した。

なお、Ｈ＝３０ｍｍ、Ｄ＝１５ｍｍとした。表２は、本体部分１０に導入される血液と水との流量比を示す。流量の単位はｃｍ³／分である。

表１および２では後述の実施例２と比較して、混合液中の血液の比率が小さい。
表１より、混合液は均一な組成を有していることがわかる。

（実施例２）
以下の実施例２では、図６で示す寸法ＸおよびＹを様々に変化させて水と血液との混合の均一性をシミュレーションで調べた。

表３は、後希釈において図６のＸおよびＹを変化させた場合の混合液中の血液の比率を示す。具体的には、表３における「平均」が混合液中の血液の平均比率である。水と血液の比率は、フィルター７１を通過し混合液ライン７０に入った直後において算出した。

なお、Ｈ＝３０ｍｍ、Ｄ＝１５ｍｍとした。表４は、本体部分１０に導入される血液と水との流量比を示す。流量の単位はｃｍ³／分である。

表３および４では前述の実施例１と比較して混合液中の血液の比率が大きい。そのため、実施例２は後希釈と同じ混合条件である。

表３より、混合液は均一な組成を有していることがわかる。
（実施例３）
以下の実施例３では、図６で示す寸法ＸおよびＹを様々に変化させて水と血液との混合の均一性をシミュレーションで調べた。

表５は、血液と置換液の流量が同じ場合において図６のＸおよびＹを変化させた場合の混合液中の血液の比率を示す。具体的には、表５における「平均」が混合液中の血液の平均比率である。標準偏差とは、平均を求める複数のサンプルのばらつきを示す値である。標準偏差の値が大きいほど、ばらつきが大きい。水と血液の比率は、フィルター７１を通過し混合液ライン７０に入った直後の位置において算出した。

なお、Ｈ＝３０ｍｍ、Ｄ＝１５ｍｍとした。表６は、本体部分１０に導入される血液と水との流量比を示す。流量の単位はｃｍ³／分である。

表５より、混合液は均一な組成を有していることがわかる。
（実施例４）
以下の実施例４では、図６で示す寸法ＸおよびＹを様々に変化させて水と血液との混合の均一性をシミュレーションで調べた。

表７は、前希釈において図６のＸおよびＹを変化させた場合の混合液中の血液の比率を示す。具体的には、表７における「平均」が混合液中の血液の平均比率である。水と血液の比率は、液面１１ａの位置において算出した。

なお、Ｈ＝３０ｍｍ、Ｄ＝１５ｍｍとした。表８は、本体部分１０に導入される血液と水との流量比を示す。流量の単位はｃｍ³／分である。

表７から、Ｘ＝５ｍｍ、Ｙ＝２０ｍｍの場合に、液面１１ａにおいて血液の濃度が上昇する場合があることがわかる。

（実施例５）
以下の実施例５では、図６で示す寸法ＸおよびＹを様々に変化させて水と血液との混合の均一性をシミュレーションで調べた。

表９は、後希釈において図６のＸおよびＹを変化させた場合の混合液中の血液の比率を示す。具体的には、表９における「平均」が混合液中の血液の平均比率である。水と血液の比率は、液面１１ａの位置において算出した。

なお、Ｈ＝３０ｍｍ、Ｄ＝１５ｍｍとした。表１０は、本体部分１０に導入される血液と水との流量比を示す。流量の単位はｃｍ³／分である。

表９から、Ｘ＝５ｍｍの場合に、液面１１ａにおいて血液の濃度が上昇する場合があることがわかる。

（実施例６）
以下の実施例６では、図６で示す寸法ＸおよびＹを様々に変化させて水と血液との混合の均一性をシミュレーションで調べた。

表１１は、血液と置換液の流量が同じ場合において図６のＸおよびＹを変化させた場合の混合液中の血液の比率を示す。具体的には、表１１における「平均」が混合液中の血液の平均比率である。水と血液の比率は、液面１１ａの位置において算出した。

なお、Ｈ＝３０ｍｍ、Ｄ＝１５ｍｍとした。表１２は、本体部分１０に導入される血液と水との流量比を示す。流量の単位はｃｍ³／分である。

表１１から、液面１１ａでは血液の濃度が低いことがわかる。
これらの実施の形態および実施例はさまざまに変更することが可能である。まず、液面１１ａの高さに関しては、液面１１ａの高さを調整するために混合用チャンバ１５への液体の流入量および混合用チャンバ１５からの液体の流出量を制御してもよい。

さらに、オンラインＨＤＦに混合用チャンバ１５を用いる例を示したが、オフラインＨＤＦに用いられる混合用チャンバ１５であってもよい。オフラインＨＤＦでは、バッグ内の置換液（透析液）と血液とを混合して混合液を形成する。具体的には、置換液ライン５０は、置換液で満たされたバッグに接続される。

さらに、ＨＤＦでなく、血液透析（ＨＤ）および血液濾過（ＨＦ）にも、上記の混合用チャンバ１５を用いることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、血液と置換液とを混合するチャンバ、特に透析装置とともに用いられるチャンバの分野で利用することができる。

１ 血液導入口、２ 脱血圧測定部位、３，６，１１２ 圧力トランスデューサー、４ 血液ポンプ、５ 圧測定部位、７ａ ダイアライザー血液導入口、７ｂ ダイアライザー血液導出口、８ ダイアライザー、９ａ 透析液導出口、９ｂ 透析液導入口、１０ 本体部分、１１ 上部空間、１１ａ 液面、１５ 混合用チャンバ、１９ 上面、２０ 圧力測定ライン、２１ トランスデューサー保護フィルター、２９，３９，４９，５２，６２，７２ ポート、３０ 薬剤注入ライン、３１，４１ クリップ、３２ オリフィス、４０ 液面調整ライン、５０ 置換液ライン、５１，６１ 溝、６０ 血液ライン、７０ 混合液ライン、７１ フィルター、１００ 透析装置本体、１１０ 上部部材、１１１ 静脈圧測定部位、１１３ 血液導出口、１２０ 下部部材、１５０ 第一の流入口、１６０ 第二の流入口。

Claims (14)

1. 血液回路上に設けられる、筒形状の本体部分を備えた混合用チャンバであって、
   前記本体部分には前記筒形状の空間内に液体を導入するための第一の流入口と血液を導入するための第二の流入口とが前記筒形状の側面に設けられており、前記第一の流入口から前記本体部分の最も高い部分までの間に空間が設けられ、
   前記第一および第二の流入口から前記本体部分内に導入される液体および血液が前記本体部分の中心からずれた方向に向かうように構成され、
   前記本体部分の内周面が前記第一の流入口から前記本体部分に流入する液体を旋回させるように導き、
   前記本体部分の内周面が前記第二の流入口から前記本体部分に流入する血液を旋回させるように導き、
   前記第一および第二の流入口から流入する液体および血液は前記本体部分の表面に沿って一方向に導かれ、前記第一の流入口は前記第二の流入口よりも上方に設けられる、混合用チャンバ。
2. 前記第一の流入口から前記本体部分内に導入された液体の流れ方向上の前記本体部分内面には、液体を回転方向に導くための曲面部が形成されている、請求項１に記載の混合用チャンバ。
3. 前記第一の流入口から前記第二の流入口までの前記本体部分の内周面形状は略円筒形状である、請求項１または２に記載の混合用チャンバ。
4. 前記本体部分の内周面は曲面を有し、前記曲面の接線方向に沿って前記第一の流入口および前記第二の流入口の少なくとも１つが延びている、請求項３に記載の混合用チャンバ。
5. 前記本体部分は長手方向に延び、前記本体部分は前記長手方向と略直交するように延びる第一のポートを有し、前記第一のポートの一方は前記第一の流入口に接続されており、前記第一のポートの他方は置換液ラインに接続されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の混合用チャンバ。
6. 前記本体部分は長手方向に延び、前記本体部分は前記長手方向と略直交するように延びる第二のポートを有し、前記第二のポートの一方は前記第二の流入口に接続されており、前記第二のポートの他方は血液ラインに接続されている、請求項５に記載の混合用チャンバ。
7. 前記本体部分の底から前記第二のポートまでの距離は４０ｍｍ以上である、請求項６に記載の混合用チャンバ。
8. 前記第一のポートと前記第二のポートの間の距離は０．５ｃｍ以上である、請求項６または７に記載の混合用チャンバ。
9. 前記本体部分の側面には前記第一のポートおよび前記第二のポートの少なくともいずれかに連なる溝が設けられる、請求項６から８のいずれか１項に記載の混合用チャンバ。
10. 前記空間の体積は０．５ｃｍ^３以上である、請求項１から９のいずれか１項に記載の混合用チャンバ。
11. 前記空間の体積が３−９ｃｍ^３以上であり、内径が１０−３５ｍｍである、請求項９に記載の混合用チャンバ。
12. 前記本体部分の内部の各高さ面において、混合液の流れの抵抗が略等しい、請求項１から１１のいずれか１項に記載の混合用チャンバ。
13. 前記本体部分の内に、渦流を阻害する、横方向に遮断する壁部材が設けられていない、請求項１から１２のいずれか１項に記載の混合用チャンバ。
14. 前記本体部分は、前記第一の流入口および前記第二の流入口が設けられる上部部材と、前記第一の流入口および前記第二の流入口が設けられない、前記上部部材に接触する円筒形状の下部部材とを備える、請求項１から１３のいずれか１項に記載の混合用チャンバ。