JP6828436B2 - 圧力測定部を有する血液回路 - Google Patents

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Description

この発明は、圧力測定部を有する血液回路に関して、より特定的には、可撓性膜を利用した圧力測定部を有する血液回路に関するものである。
従来、血液回路は、たとえば実開昭58−153841号公報(特許文献1)、特開昭61−143069号公報(特許文献2)、米国特許第6526357号明細書(特許文献3)、特開平5−23393号公報(特許文献4)、特開平9−24026号公報(特許文献5)および米国特許第8092414号明細書(特許文献6)において開示されている。
実開昭58−153841号公報 特開昭61−143069号公報 米国特許第6526357号明細書 特開平5−23393号公報 特開平9−24026号公報 米国特許第8092414号明細書
特許文献1に記載の血液回路には、圧力検知チャンバが設けられる。圧力検知チャンバは、可撓性膜を有しており、可撓性膜はチャンバ内を2つの空間に分割する。流体管路は、一方の空間に連通し、一方の空間は他方の空間から隔離されている。他方の空間が圧力測定装置と接続される。
特許文献1のように1つの膜で陽圧・陰圧を測定しようとすると膜の変動可能な容積が必然的に大きくなり、圧力測定部自体のサイズが大きくなっ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するためになされたものであり、高精度で血圧を測定することが可能な血液回路を提供することを目的とする。
この発明の1つの局面に従った血液回路は、圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、血液が加圧されるポンピングセグメントの下流側に設けられる第一測定部と、ポンピングセグメントの上流側に設けられる第二測定部とを備え、第一測定部は、筒状の第一ハウジングと、筒状の第一ハウジング内に設けられた筒状の第一可撓性膜とを備え、第一可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて第一可撓性膜が変位することで血液の圧力変動を測定することができ、第二測定部は、筒状の第二ハウジングと、筒状の第二ハウジング内に設けられた筒状の第二可撓性膜とを備え、第二可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて第二可撓性膜が変位することで血液の圧力変動を測定することができ、血液を流す前の初期状態において、第一可撓性膜と第一ハウジングとの間の隙間は、第二可撓性膜と第二ハウジングとの間の隙間よりも大きい。
このように、筒状の可撓性部膜を用いることで、可撓性膜の変形可能な部分を軸方向に長くすることができるため、血液の滞留が生じ難い構成とすることができる。また、このように、圧力測定部を陽圧測定用と陰圧測定用とで隙間容積が異なる構成にすることで、圧力測定部を小型化することができる。
圧力測定部が小型化されることで、取り回し改善、輸送コストや樹脂削減などのコスト効果が見込める。
また、筒状の可撓性膜が小型化されることで、可撓性膜と血液の接触面積が小さくなり、摩擦による圧力損失が減少される。従来構造品に比べ精度よく圧力変動を測定することができる。なお、圧力損失が大きい場合、ライン上の圧力と測定部上の圧力とが変わってしまい、ワースト圧力値であるポンプ付近のライン上の圧力値と圧力測定部によって測定される圧力値との差が大きくなってしまったり、患者に戻される流量が低下してしまったりする。
さらに、従来構造品に比べ筒状の可撓性膜の断面積が小さくできるため、血液の滞留を減少させることができる。
好ましくは第一可撓性膜は、第一ハウジングとの間に隙間を形成して設けられた筒状で少なくとも一部の断面が非円形部分を備え、第一可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて第一可撓性膜の非円形部分が筒外方向に変形して第一ハウジングとの間の隙間を減少させることで血液の圧力変動を測定することができ、第二可撓性膜は第二ハウジングに近接して設けられている。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路では、断面が非円形の第一可撓性膜を有する第一測定部で陽圧を測定し、第二ハウジングに近接する第二可撓性膜を有する第二測定部で陰圧を測定する。各々の可撓性膜を陽圧および陰圧測定に適した形状とすることで、一つの可撓性膜で陽圧および陰圧を測定する場合と比較して、精度よく圧力変動を測定することができる。円形断面からなる筒状可撓性膜の場合、弾性変形でしか膨らまない。すると、弾性力が液室の圧力を一部吸収してしまうので、圧力誤差が生じてしまう。非円形断面を少なくとも一部有する筒状可撓性膜であれば、このような圧力誤差を抑えることができる。さらに、陰圧測定用圧力測定部における筒状可撓性膜とハウジングとが近接していることで、圧力測定部のサイズを極力抑えることができる。圧力誤差とは、弾性力による圧力吸収により実際の圧力と違う圧力が出てしまうことをいう。圧力損失とは、流路内で流体と何かが干渉し合い、ライン上の圧力と圧力測定部上の圧力とが異なってしまうことをいう。
この発明のさらに別の局面に従った血液回路は、圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、筒状のハウジングと、筒状のハウジング内にハウジングに近接して設けられた筒状の可撓性膜とを備え、可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて可撓性膜が筒内方向に変形してハウジングとの間に隙間を増加させることで血液の圧力変動を測定することができる。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、可撓性膜がハウジングに近接しているため、ハウジングをコンパクトにすることができる。近接とは、密着或いは若干離れている状態を示す。さらに、陰圧測定において、精度よく陰圧を測定することができる。
好ましくは、可撓性膜は、血液を流す前の初期状態において、軸方向に一定の内径および外径を有する円筒状である。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、血液に対する流動抵抗が小さくなり、血液の滞留が防止できることになる。
好ましくは、可撓性膜は、血液を流す前の初期状態において、断面形状が略真円形状であり、かつ、ハウジングは、軸方向に一定の内径および外径を有する断面形状が略真円形状の円筒状である。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、血液の滞留を防止しつつ圧力測定部が可能な限り小型化されたものとなる。
好ましくは、可撓性膜の変形可能な部分の血液を流す前の初期状態における軸方向長さをXとし、可撓性膜の変形可能な部分の血液を流す前の初期状態における外径をYとした場合に、軸方向長さXおよび外径Yは、4.0≦X/Y≦8.0の条件を満たし、可撓性膜の変形可能な部分の血液を流す前の初期状態における厚みをTとした場合に、厚みTは、0.2mm≦T≦0.6mmの条件を満たし、可撓性膜のショアA硬度は、20以上60以下である。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、可撓性膜の内部を血液が流れるに際して、円筒状の可撓性膜が筒内方向に向けて変位することで、その断面が各辺が凹んだ略三角形状に変形することになるため、変動可能な容積が大きく確保できる。また、可撓性膜が上記略三角形状の断面を有するように変形することで、その断面における中心部において必ず隙間が残ることになるため、可撓性膜が閉塞されてしまうことが防止でき、血液の流れを確保することができる。
好ましくは、ハウジングの軸方向の一端に組付けられた第一ジョイント部品と、ハウジングの軸方向の他端に組付けられた第二ジョイント部品とをさらに備えており、第一ジョイント部品および第二ジョイント部品の少なくとも一方は、筒状の可撓性膜の端部をハウジングとによって軸方向に挟み込むことで固定している。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路にあっては、可撓性膜の少なくとも一方の端部が軸方向において圧縮されることになるため、当該部分においてシール性が確保できる。また、可撓性膜の当該端部を径方向に圧縮して固定した場合に比べ、少なくとも当該端部においていわゆる無理嵌めを行なう必要がなくなり、ハウジングおよび第一ジョイント部品ならびに第二ジョイント部品に対する可撓性膜の組付け位置に位置ずれが生じるリスクを低減することができる。
好ましくは、第一ジョイント部品は、筒状の可撓性膜の一方の端部をハウジングとによって軸方向に挟み込むことで固定しており、第二ジョイント部品は、筒状の可撓性膜の他方の端部をハウジングとによって径方向に挟み込むことで固定している。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、その製造の際に、可撓性膜の一方の端部に第一ジョイント部品を組付けた状態でこれをハウジングに圧入し、さらにその後、第二ジョイント部品をハウジングに組付けるという簡便な方法にて組み立てができるものとなるため、製造コストの削減が可能になる。
この発明のさらに別の局面に従った圧力測定部を有する血液回路は、圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、筒状のハウジングと、筒状のハウジング内にハウジングとの間に隙間を形成して設けられた筒状で少なくとも一部の断面が非円形の可撓性膜と、を備え、可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて可撓性膜の非円形部分が筒外方向に変形してハウジングとの間の隙間を減少させることで血液の圧力変動を測定することができる。
このように構成された血液回路では、可撓性膜の断面が非円形状であるため、当該非円形部分が略円形となるように筒外方向に変形することになる。その際、当該構成を採用することにより、断面が真円形状の円筒状の可撓性膜より強度が低下して可撓性膜を筒外方向へ変形しやすくすることができる。その結果、可撓性膜が容易に筒外方向に変形し、微小な圧の変化を精度よく測定することができる。
好ましくは、可撓性膜の表面には複数の凹部が形成されており、複数の凹部が互いに平行に延びる。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、血液に対する流動抵抗が小さくなり、血液の滞留が防止できることになる。
好ましくは、血液を流す前の初期状態において、ハウジングの軸方向と直交する断面であってかつ可撓性膜の変形可能な部分を含む任意の断面において、可撓性膜の変形可能な部分の外周縁の長さは、ハウジングの内周縁の長さと同じかそれ以下である。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、可撓性膜の内部を血液が流れることによって可撓性膜の変形可能な部分が筒外方向に向けて変形することで略円筒状になるため、変動可能な容積が大きく確保できる。また、可撓性膜の変形が可撓性膜自体およびハウジングによって阻害されてしまうことが防止できるため、可撓性膜がスムーズに略円筒状に変形することになり、血液の滞留を防止することができる。
好ましくは、互いに平行に延びる凹部の数は、2個から4個のいずれかである。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、特に、変動可能な容積が大きく確保されたものとなる。
好ましくは、可撓性膜が、血液を流す前の初期状態において、その内周面がいずれの部分においても非接触に構成されている。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、初期状態においても可撓性膜の内周面同士が接触することで生じる狭小な血液の流路を有さないため、血液の滞留を防止することができる。
好ましくは、血液を流す前の初期状態において、可撓性膜の変形可能な部分の両端部における可撓性膜の筒内の断面積の各々は、可撓性膜の変形可能な部分の中央部における可撓性膜の筒内の断面積よりも大きい。
好ましくは、血液を流す前の初期状態において、可撓性膜の筒内の断面積は、可撓性膜の変形可能な部分の両端部から可撓性膜の変形可能な部分の中央部に近づくにつれて徐々に小さくなる。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、特に、可撓性膜の一対の端部間において、当該一対の端部よりも流路が大きくなる部分がないため、より確実に血液の滞留が防止できる。
好ましくは、ハウジングの軸方向の一端に組付けられた第一ジョイント部品と、ハウジングの軸方向の他端に組付けられた第二ジョイント部品とをさらに備えており、第一ジョイント部品および第二ジョイント部品の少なくとも一方は、筒状の可撓性膜の端部をハウジングとによって軸方向に挟み込むことで固定している。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路にあっては、可撓性膜の少なくとも一方の端部が軸方向において圧縮されることになるため、当該部分においてシール性が確保できる。また、可撓性膜の当該端部を径方向に圧縮して固定した場合に比べ、少なくとも当該端部においていわゆる無理嵌めを行なう必要がなくなり、ハウジングおよび第一ジョイント部品ならびに第二ジョイント部品に対する可撓性膜の組付け位置に位置ずれが生じるリスクを低減することができる。
好ましくは、第一ジョイント部品は、筒状の可撓性膜の一方の端部をハウジングとによって軸方向に挟み込むことで固定しており、第二ジョイント部品は、筒状の可撓性膜の他方の端部をハウジングとによって径方向に挟み込むことで固定している。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、その製造の際に、可撓性膜の一方の端部に第一ジョイント部品を組付けた状態でこれをハウジングに圧入し、さらにその後、第二ジョイント部品をハウジングに組付けるという簡便な方法にて組み立てができるものとなるため、製造コストの削減が可能になる。
この発明のさらに別の局面に従った圧力測定部を有する血液回路は、圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、軸方向に一端および他端を有する筒状のハウジングと、筒状のハウジング内に設けられた筒状の可撓性膜と、ハウジングの一端に組付けられた第一ジョイント部品と、ハウジングの他端に組付けられた第二ジョイント部品と、を備え、可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて可撓性膜が変位することで血液の圧力変動を測定することができ、第一ジョイント部品および第二ジョイント部品の少なくとも一方は、筒状の可撓性膜の端部をハウジングとによって軸方向に挟み込むことで固定している。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路にあっては、可撓性膜の少なくとも一方の端部が軸方向において圧縮されることになるため、当該部分においてシール性が確保できる。また、可撓性膜の当該端部を径方向に圧縮して固定した場合に比べ、少なくとも当該端部においていわゆる無理嵌めを行なう必要がなくなり、ハウジングおよび第一ジョイント部品ならびに第二ジョイント部品に対する可撓性膜の組付け位置に位置ずれが生じるリスクを低減することができる。
好ましくは、第一ジョイント部品は、筒状の可撓性膜の一方の端部をハウジングとによって軸方向に挟み込むことで固定しており、第二ジョイント部品は、筒状の可撓性膜の他方の端部をハウジングとによって径方向に挟み込むことで固定している。
このように構成された圧力測定部を有する血液回路は、その製造の際に、可撓性膜の一方の端部に第一ジョイント部品を組付けた状態でこれをハウジングに圧入し、さらにその後、第二ジョイント部品をハウジングに組付けるという簡便な方法にて組み立てができるものとなるため、製造コストの削減が可能になる。
本発明によれば、高精度で血圧を測定することが可能な血液回路を提供することができる。
この発明の実施の形態に従った圧力測定部が設けられる血液回路の模式図である。 実施の形態1に従った陰圧測定用の圧力測定部の正面図である。 実施の形態1に従った陰圧測定用の圧力測定部の平面図である。 図3中のIV−IV線に沿った断面図である。 図4中のVで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。 実施の形態1に従った陰圧測定用の圧力測定部の側面図である。 実施の形態1に従った陰圧測定用の圧力測定部の分解斜視図である。 実施の形態1に従った陰圧測定用の圧力測定部のハウジングの平面図である。 図8中のIX−IX線に沿った断面図である。 実施の形態1に従った陰圧測定用の圧力測定部のハウジングの側面図である。 実施の形態1に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の正面図である。 図11中のXII−XII線に沿った断面図である。 実施の形態1に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の側面図である。 実施の形態1に従った陰圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の正面図である。 図14中のXV−XV線に沿った断面図である。 実施の形態2に従った陰圧測定用の圧力測定部におけるハウジング、可撓性膜およびジョイント部品の嵌合部分を拡大して示す断面図である。 実施の形態3に従った陰圧測定用の圧力測定部の平面図である。 図17中のXVIII−XVIII線に沿った断面図である。 図18中のXIX−XIX線に沿った断面図である。 実施の形態3に従った陰圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の正面図である。 図20中のXXI−XXI線に沿った断面図である。 実施の形態4に従った陰圧測定用の圧力測定部の平面図である。 図22中のXXIII−XXIII線に沿った断面図である。 実施の形態4に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の正面図である。 実施の形態4に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の側面図である。 実施の形態4に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の斜視図である。 実施の形態5に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の正面図である。 実施の形態5に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の側面図である。 実施の形態5に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の斜視図である。 実施の形態6に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の正面図である。 実施の形態6に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の側面図である。 実施の形態6に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の斜視図である。 実施の形態7に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の正面図である。 実施の形態7に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の側面図である。 実施の形態7に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の斜視図である。 実施の形態8に従った陰圧測定用の圧力測定部の正面図である。 実施の形態8に従った陰圧測定用の圧力測定部の平面図である。 図37中のXXXVIII−XXXVIII線に沿った断面図である。 実施の形態9に従った陰圧測定用の圧力測定部の正面図である。 実施の形態10に従った陰圧測定用の圧力測定部の正面図である。 実施の形態10に従った陰圧測定用の圧力測定部の平面図である。 図41中のXLII−XLII線に沿った断面図である。 比較例に従った陽圧測定用の圧力測定部の正面図である。 比較例に従った陽圧測定用の圧力測定部の平面図である。 図44中のXLV−XLV線に沿った断面図である。 (A)は実施の形態11に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の正面図、(B)は実施の形態11に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 (A)は実施の形態11に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の平面図、(B)は図47(A)中のXLVIIB−XLVIIB線に沿った断面図、(C)は図47(A)中のXLVIIC−XLVIIC線に沿った断面図である。 実施の形態11に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の斜視図である。 実施の形態12に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の正面図である。 実施の形態12に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態12に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の斜視図である。 実施の形態13に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態14に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態15に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態16に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態17に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態18に従った陰圧測定用の圧力測定部の平面図である。 図57中のLVIII−LVIII線に沿った断面図である。 図58および76中のLIXで囲んだ部分の拡大断面図である。 図58中のLXで囲んだ部分の拡大断面図である。 実施の形態18に従った陰圧測定用の圧力測定部のハウジングの平面図である。 図61中のLXII−LXII線に沿った断面図である。 図62中のLXIIIで囲んだ部分の拡大断面図である。 図62中のLXIVで囲んだ部分の拡大断面図である。 実施の形態18に従った陰圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の平面図である。 図65中のLXVI−LXVI線に沿った断面図である。 図66中のLXVIIで囲んだ部分の拡大断面図である。 図66中のLXVIIIで囲んだ部分の拡大断面図である。 実施の形態18に従った陰圧測定用の圧力測定部の入口側のジョイント部品の平面図である。 図69中のLXX−LXX線に沿った断面図である。 図70中のLXXIで囲んだ部分の拡大断面図である。 実施の形態18に従った陰圧測定用の圧力測定部の出口側のジョイント部品の平面図である。 図72中のLXXIII−LXXIII線に沿った断面図である。 図73中のLXXIVで囲んだ部分の拡大断面図である。 実施の形態19に従った陰圧測定用の圧力測定部の平面図である。 図75中のLXXVI−LXXVI線に沿った断面図である。 実施の形態20に従った陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態20に従った変形例に係る陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態20に従ったさらに他の変形例に係る陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態20に従ったさらに他の変形例に係る陽圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の側面図である。 実施の形態21に従った陰圧測定用の圧力測定部の平面図である。 (A)は、図81中のLXXXII−LXXXII線に沿った初期状態における断面図であり、(B)は、図81中のLXXXII−LXXXII線に沿った圧力測定時における断面図である。 (A)は、図82(A)に示す状態における可撓性膜の斜視図であり、(B)は、図82(B)に示す状態における可撓性膜の斜視図である。 (A1)〜(A3)は、それぞれ図82(A)中のLXXXIVA1−LXXXIVA1線〜LXXXIVA3−LXXXIVA3線に沿った断面図であり、(B1)〜(B3)は、それぞれ図82(B)中のLXXXIVB1−LXXXIVB1線〜LXXXIVB3−LXXXIVB3線に沿った断面図である。 検証試験の結果を示すグラフである。 図82(A)中のLXXXVIで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。 図82(A)中のLXXXVIIで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。 (A)〜(C)は、図81に示す陰圧測定用の圧力測定部の組み立て方法を説明するための模式図である。 実施の形態21に従った変形例に係る陰圧測定用の圧力測定部の一端側の組付構造を示す断面図である。 実施の形態21に従った変形例に係る陰圧測定用の圧力測定部の他端側の組付構造を示す断面図である。 実施の形態22に従った陽圧測定用の圧力測定部の平面図である。 (A)は、図91中のXCII−XCII線に沿った初期状態における断面図であり、(B)は、図91中のXCII−XCII線に沿った圧力測定時における断面図である。 (A)は、図92(A)に示す状態における可撓性膜の斜視図であり、(B)は、図92(B)に示す状態における可撓性膜の斜視図である。 (A1)〜(A3)は、それぞれ図92(A)中のXCIVA1−XCIVA1線〜XCIVA3−XCIVA3線に沿った断面図であり、(B1)〜(B3)は、それぞれ図92(B)中のXCIVB1−XCIVB1線〜XCIVB3−XCIVB3線に沿った断面図である。 実施の形態22に従った第1変形例に係る陽圧測定用の圧力測定部の断面図である。 実施の形態22に従った第2変形例に係る陽圧測定用の圧力測定部の断面図である。 図92(A)中のXCVIIで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。 図92(A)中のXCIVIIで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。 (A)〜(C)は、図92に示す陽圧測定用の圧力測定部の組み立て方法を説明するための模式図である。 実施の形態22に従った変形例に係る陰圧測定用の圧力測定部の一端側の組付構造を示す断面図である。 実施の形態22に従った変形例に係る陰圧測定用の圧力測定部の他端側の組付構造を示す断面図である。
(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11、静脈圧測定部位11の血圧を測定する圧力トランスデューサー12、血液を患者に戻すための血液導出口13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10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を参照して、圧力測定部100は、陰圧部位である図1における脱血圧測定部位2に設けられる。圧力測定部100は、ハウジング110と、ハウジング110に接続される血液ライン210,220とを備える。
ハウジング110は、血液が導入される入口側のジョイント部品111と、血液が排出される出口側のジョイント部品112とが接続されている。入口側のジョイント部品111には血液ライン210が、出口側のジョイント部品112には血液ライン220が各々挿入されている。なお、実施形態においては、一部材でハウジングが形成されているが、半割れ状の二部材を合わせて形成してもよい。
ハウジング110には圧力測定ポート140が設けられており、圧力測定ポート140には圧力モニターライン240が接続されている。圧力モニターライン240の先端のコネクタ241は圧力トランスデューサーに接続される。圧力モニターライン240にはクリップ242が取り付けられており、圧力モニターライン240を閉塞させることが可能である。
図3を参照して、ハウジング110に設けられる入口側のジョイント部品111および出口側のジョイント部品112は同一直線上に設けられており、入口側のジョイント部品111から出口側のジョイント部品112へ向かってスムーズに血液が流れることができる。
円筒形状のハウジング110は、入口側のジョイント部品111から出口側のジョイント部品112に向かう方向にそって長い。ハウジング110には、入口側のジョイント部品111から出口側のジョイント部品112へ向かう方向と直交するように延在する圧力測定ポート140が設けられている。圧力測定ポート140が入口側のジョイント部品111および出口側のジョイント部品112と非平行に配置される。
図4を参照して、ハウジング110内は空洞であり、その空間は、入口側のジョイント部品111から出口側のジョイント部品112まで延びている。ハウジング110の両端には、入口側および出口側のジョイント部品111,112と係合する係合部113,114が設けられている。
ハウジング110の内周面と可撓性膜120との距離は、およそ0〜2mmの間にある。可撓性膜120は、ハウジングにより構成されるチャンバ102を2つの空間に分割する。チャンバ102は血液が通過する血液室150と、圧力測定用の空気が存在する空気室160とに分割される。
血液室150には、入口側のジョイント部品111から血液が導入され、血液室150の血液は出口側のジョイント部品112から排出される。可撓性膜120は弾性を有しており、変形が可能であるため、血液室150の体積は可変である。
空気室160は、図4では可撓性膜120とハウジング110との間にわずかな隙間に形成されている。可撓性膜120は、筒内方向に変形可能であるため、空気室160の体積も可変である。
円筒形状の可撓性膜120の中心軸は、入口側のジョイント部品111から出口側のジョイント部品112へ向かう線111aと平行である。
圧力測定ポート140は、空気室160に連通しているが、血液室150には連通していない。血液室150内の血液の流れに応じて可撓性膜120が変位して空気室160の体積が変化すると、この体積変化はトランスデューサーに伝達されるため、トランスデューサーにより血圧を測定することが可能である。
ハウジング110の内周面には、複数のリブが設けられていてもよい。このリブは、ハウジング110の強度を高めてハウジング110の姿勢を安定させる働きを有する。
さらに、リブを設けることで可撓性膜120をハウジング110に挿入しやすくなる。可撓性膜120はハウジング110の内周面に近接しており密着していない。
図5を参照して、出口側のジョイント部品112は、ハウジング110の係合部114と係合している。出口側のジョイント部品112とハウジング110の筒状部分との間には、可撓性膜120が挟みこまれる。これによって、可撓性膜120がハウジング110に固定される。図5の固定方法のメリットは、シール面が多くリークリスクが少ない点である。
図6を参照して、入口側のジョイント部品111は係合部113と嵌りあっている。係合部113よりも外周側へ圧力測定ポート140が突出している。この図では、係合部113の外形は円形であるが、多角形状であってもよい。
図7を参照して、ハウジング110内のチャンバ102に可撓性膜120が挿入される。可撓性膜120の自然長はハウジング110の長さよりも長く、可撓性膜120の端部は折り返されて係合部113と入口側のジョイント部品111との間、および、係合部114と出口側のジョイント部品112との間に挟まれて固定される。
図8から10を参照して、ハウジング110は、筒状部材の両端側にリング状の係合部113,114が取り付けられた形状を有する。そして、係合部113と係合部114との間に圧力測定ポート140が配置されている。筒状の圧力測定ポート140がハウジング110のチャンバ102に連通しており、圧力測定ポート140からチャンバ102内の圧力を測定することができる。
図11から13を参照して、入口側のジョイント部品111には隔壁111wが設けられており、隔壁111wには貫通穴111hが設けられている。入口側のジョイント部品111と血液室とは貫通穴111hにより連通している。出口側のジョイント部品にも同様の隔壁および貫通穴が設けられている。
図14および15を参照して、可撓性膜120はほぼ円筒形状であり、その内部を血液が流れる。この実施の形態では、可撓性膜120は円筒形状であるが、必ずしも円筒である必要はなく、角筒であってもよい。さらに楕円筒であってもよい。
さらに、この実施の形態では可撓性膜120の外径および内径は一定であるが、必ずしも一定である必要はなく、外径および内径が不均一に構成されていてもよい。
(実施の形態2)
図16を参照して、実施の形態2に従ったハウジング110および出口側のジョイント部品112には、可撓性膜120を確実に固定および保持してシール性を高めるためのリブ119が設けられている。
この実施の形態では、リブ119は、ハウジング110および出口側のジョイント部品112の各々に設けられているが、ハウジング110のみ、または出口側のジョイント部品112のみにリブ119が設けられていてもよい。なお、入口側のジョイント部品111にリブ119が設けられていてもよい。
(実施の形態3)
図17から21を参照して、実施の形態3に従った圧力測定部100では、可撓性膜120の端部が立体的に成形されて厚膜部121が設けられている。厚膜部121の厚みは他の部分の厚みよりも厚い。厚膜部121が存在することで、可撓性膜120の端部が入口および出口のジョイント部品111,112ならびにハウジング110と係合しやすくなる。その結果、端部におけるシール性を向上させることができる。図17の固定方法のメリットは、図5に比べ組立易い点である。
なお、この実施の形態では、ハウジング110にリブ119を設けてリブ119で厚膜部121を押圧することで、シール性をさらに高めている。入口側および出口側のジョイント部品111,112にリブ119を設けてもよい。
(実施の形態4)
図22および23を参照して、実施の形態4に従った圧力測定部100では、可撓性膜120に閉塞抑制部材115が設けられている。
ハウジング110には、入口側のジョイント部品111から出口側のジョイント部品112まで閉塞抑制部材115延在する。閉塞抑制部材115は、可撓性膜120が血液の流れを遮ることを防止するためのものである。可撓性膜120間に閉塞抑制部材115が存在するために、対向する可撓性膜120間に隙間が生じる。この隙間を血液が流れるため、血液の滞留を防止することができる。血液が滞留すると血小板が破壊されるため血液の滞留を抑制する必要がある。
図23で示されるように、入口側のジョイント部品111には閉塞抑制部材115が設けられており、閉塞抑制部材115が可撓性膜120内に挿入され、出口側のジョイント部品112には閉塞抑制部材115が設けられており、閉塞抑制部材115が可撓性膜120内に挿入されている。
図24から26を参照して、この実施の形態に従った閉塞抑制部材115では、中心部から3枚の板状部材116が半径方向に延在しており、板状部材116の間に血液の流路が形成されている。
可撓性膜120の中に2つの閉塞抑制部材115が挿入されているが、一方の閉塞抑制部材115を延長することで、一つの閉塞抑制部材115のみが可撓性膜120内に設けられていてもよい。
さらに、入口側のジョイント部品111に設けられる閉塞抑制部材115と出口側のジョイント部品に設けられる閉塞抑制部材115の長さが図23では等しく記載されているが、これに限られず、一方の閉塞抑制部材115が他方の閉塞抑制部材115よりも長く形成されていてもよい。各々の板状部材116は平面形状であるが、曲面形状であってもよい。
(実施の形態5)
図27から29を参照して、実施の形態5で用いられる入口側のジョイント部品111では、閉塞抑制部材115の板状部材116の外周端に、円周方向に延在する壁面115aが設けられている。
壁面115aは平面であってもよく、曲面であってもよい。壁面115aは可撓性膜120に当接して血液の流路を確保するものであるから、可撓性膜120にダメージを与えない形状とされる。なお、出口側のジョイント部品112でも図27から29で示す壁面115aを採用してもよい。
(実施の形態6)
図30から32を参照して、実施の形態6で用いられる入口側のジョイント部品111では、閉塞抑制部材115は4つの板状部材116を有し、各々の板状部材116が90度の角度を隔てて配置されている。
板状部材116は平面形状であってもよく、曲面形状であってもよい。なお、出口側のジョイント部品112でも図30から32で示す板状部材116を採用してもよい。さらに、出口側のジョイント部品では図30から32と異なる形状の板状部材116を採用してもよい。
(実施の形態7)
図33から35を参照して、実施の形態7で用いられる入口側のジョイント部品111では、閉塞抑制部材115の板状部材116の外周端に、円周方向に延在する壁面115aが設けられている。
壁面115aは平面であってもよく、曲面であってもよい。壁面115aは可撓性膜120に当接して血液の流路を確保するものであるから、可撓性膜120にダメージを与えない形状とされる。なお、出口側のジョイント部品112でも図33から35で示す壁面115aを採用してもよい。
(実施の形態8)
図36から38を参照して、実施の形態8に従った圧力測定部100では、圧力測定ポート140が入口側のジョイント部品111および出口側のジョイント部品112とを結ぶ線111aと鋭角をなしている。圧力測定ポート140が傾斜して設けられることにより、圧力測定ポート140の小型化が可能である。
(実施の形態9)
図39を参照して、実施の形態9に従った圧力測定部100では液面調整ライン250が圧力モニターライン240に接続されており、圧力モニターライン240内の液面を調整することができる。液面調整ライン250にはクリップ252およびコネクタ251が設けられている。
(実施の形態10)
図40から42を参照して、実施の形態10に従った圧力測定部100ではハウジング110に液面調整ポート141が設けられている。図39で示す液面調整ライン250が液面調整ポート141に接続されており、圧力モニターライン240内の液面を調整することができ、かつ、液面調整ライン250にはクリップ252およびコネクタ251が設けられている。
(実施の形態11)
比較例である図43から45を参照して、陽圧測定用の圧力測定部1100では円筒形状かつ断面が円形である可撓性膜1120が膨張するため可撓性膜1120とハウジング1110との間に大きな隙間が形成されて空気室160を構成している。可撓性膜1120が膨張するためには、可撓性膜1120を引き伸ばす必要がある。陽圧が大きい場合であればこの陽圧で可撓性膜1120を引き伸ばすことができる。しかしながら陽圧の一部が可撓性膜1120を引き伸ばすために用いられており、補正なしでは正しい陽圧を測定することができない。
図46および47を参照して、可撓性膜1120の中央部が十字形状にされている。可撓性膜1120は、圧力で変形するが、その圧力がなくなれば元の形状に再び戻る。なお、変形した場合にもとに戻らないものであってもよい
なおクセ付けするのではなく、ハウジング1110よりも長い可撓性膜1120がハウジング1110に取り付けられてもよい。ハウジング1110よりも長い可撓性膜は、ハウジング1110内で可撓性膜1120が変形した状態で位置決めされる。可撓性膜1120があらかじめ変形しているため、陽圧により容易に可撓性膜1120を変形させることができる。
図48を参照して、可撓性膜1120の十字部分の径は可撓性膜1120の中央部および端部で一定である。なお、中央部で径が小さく、端部で径が大きい形状とされていてもよい。可撓性膜1120の形状はこれに限られるものではなく、中央部で径が大きく端部で径が大きい形状とされていてもよい。
さらに、ハウジング1110よりも長い可撓性膜1120を容易にハウジング1110内に収納するために可撓性膜1120を捩じってハウジング1110内に収納してもよい。この場合、捩じりの角度により可撓性膜1120の長さを調整することができる。
陽圧測定用の圧力測定部1100は陽圧部位である図1におけるPD(Pre-dialyzer)圧測定部位5または静脈圧測定部位11に設けられる。
(実施の形態12)
図49から51を参照して、実施の形態12に従った圧力測定部における可撓性膜1120には凸部126と凹部127とが設けられており、可撓性膜1120の凹部127が可撓性膜1120内の陽圧により容易に筒外方向に変形することができる。その結果、高い精度で陽圧を測定することが可能となる。この実施の形態では凹部127および凸部126は、可撓性膜1120の一方端から他方端まで軸方向にそって延びているが、可撓性膜1120の少なくとも一部分に凹部127および凸部126が設けられていればよく、必ずしも端部まで延びている必要はない。
凸部126の頂点をハウジング1110に近接させると空気室の容積が大きくならずコンパクトに圧力測定部を構成することができる。
(実施の形態13)
図52を参照して、実施の形態13に従った圧力測定部における可撓性膜1120には凸部126と凹部127とがそれぞれ2つずつ設けられている点で、実施の形態12に従った可撓性膜1120と異なる。
(実施の形態14)
図53を参照して、実施の形態14に従った圧力測定部における可撓性膜1120には凸部126と凹部127とがそれぞれ1ずつ設けられている点で、実施の形態12に従った可撓性膜1120と異なる。
(実施の形態15)
図54を参照して、実施の形態15に従った圧力測定部における可撓性膜1120には実施の形態14と同様に凸部126と凹部127とがそれぞれ1つずつ設けられているが、実施の形態14と比較して浅い凹部127が形成されている点で、実施の形態14に従った可撓性膜1120と異なる。
(実施の形態16)
図55を参照して、実施の形態16に従った圧力測定部における可撓性膜1120には実施の形態13と同様に凸部126と凹部127とがそれぞれ2つずつ設けられているが、2つの凹部127の幅が異なる点で、実施の形態13に従った可撓性膜1120と異なる。
(実施の形態17)
図56を参照して、実施の形態17に従った圧力測定部における可撓性膜1120には凸部126と凹部127とがそれぞれ4つずつ不均等に設けられている。
実施の形態12〜17の中で最も好ましい形態は、体積変動と滞留性を考慮すると実施の形態12(三角タイプ)である。実施の形態13についても変動率は最も良い傾向になる。メリットとしては変動率が大きいのでコンパクト(短く)にできる。また、図50や52のように、左右対称の断面となる方が、血液の流れがよく、滞留防止効果がある。
(実施の形態18)
図57から60を参照して、実施の形態18に従った陰圧測定用の圧力測定部100では、入口側のジョイント部品111と出口側のジョイント部品112との形状が異なる。入口側のジョイント部品111(第一ジョイント部品)では組み立てを簡単にするために、ジョイント部品111の溝111bに可撓性膜120のリブ122を挿入した後、ハウジング110にジョイント部品111を挿入可能な形状とされている。これに対して、出口側のジョイント部品112(第二ジョイント部品)では、可撓性膜120を支えるためのリブ112aが設けられている。さらに、可撓性膜120の厚膜部121が存在することにより、可撓性膜120が位置ずれしてシール性が低下してしまうことを防止している。
図61から64を参照して、ハウジング110には、ジョイント部品112と嵌合するための凸部110aが設けられている。凸部110aがジョイント部品112と嵌合して外れることを防止する。入口側のジョイント部品111が嵌合する側には、凸部が設けられていない。
図65から68を参照して、可撓性膜120において、入口側のジョイント部品111側にはリブ122が設けられており、出口側のジョイント部品112には、厚膜部121が設けられている。リブ122は内周側に突出しており、厚膜部121は外周側に突出している。
図69から71を参照して、入口側のジョイント部品111には、可撓性膜120のリブ122と嵌合するための環状の溝111bが形成されている。環状の溝111bに可撓性膜120のリブ122が嵌りあうことで、可撓性膜120がジョイント部品111から脱落することを防止できる。
図72から74を参照して、出口側のジョイント部品112には、リブ112aが設けられている。リブ112aは環状に設けられており、リブ112aが厚膜部121と当接して厚膜部121が内周側へ落ち込むことを防止できる。
なお、この実施の形態では入口側のジョイント部品111が第一ジョイント部品であり、出口側のジョイント部品が第二ジョイント部品であったが、入口側が第二ジョイント部品であり、出口側が第一ジョイント部品であってもよい。
(実施の形態19)
図75および76を参照して、実施の形態19では、入口側のジョイント部品111および出口側のジョイント部品112がともに第二ジョイント部品である。この場合には、ジョイント部品にチューブを挿入しにくいが、ジョイント部品を第二ジョイント部品で統一してジョイント部品の種類を減らすことができる。なお、入口側のジョイント部品111および出口側のジョイント部品112をともに第一ジョイント部品としてもよい。
(実施の形態20)
図77を参照して、陽圧測定用の圧力測定部1100では、凹部127の円弧とハウジング1110の円弧とは、直線4000に対して対称である。直線4000は、凹部127の一方の端部と他方の端部とを結んでいる。凹部127の円弧とハウジング1110の円弧とが直線4000に対して対称であるため、凹部127を構成する可撓性膜1120が外周側へスムーズに広がることができる。
図78を参照して、陽圧測定用の圧力測定部1100では、凹部127の円弧とハウジング1110の円弧とは、直線4000に対して非対称である。直線4000は、凹部127の一方の端部と他方の端部とを結んでいる。凹部127の円弧とハウジング1110の円弧とが直線4000に対して非対称であり、直線4000よりもハウジング1110側の面積が広いため、凹部127はハウジング1110側へ広がったとしてもハウジング1110に接触することができない。また、可撓性膜1120内の血液の流路が狭いため、血液滞留が生じやすい。
図79を参照して、陽圧測定用の圧力測定部1100では、凹部127の円弧とハウジング1110の円弧とは、直線4000に対して対称である。直線4000は、凹部127の一方の端部と他方の端部とを結んでいる。凹部127の円弧とハウジング1110の円弧とが直線4000に対して対称であるため、凹部127を構成する可撓性膜1120が外周側へスムーズに広がることができる。変形する凹部127の円弧の長さが短く、余分な応力をうけにくい。しかしながら、可撓性膜1120で構成される血液流路の体積変動率が小さく、チューブ長を長くする必要がある。図77および79のように可撓性膜1120の凸部126の幅が広いと、血液滞留が生じにくい。
図80を参照して、陽圧測定用の圧力測定部1100では、凹部127の円弧とハウジング1110の円弧とは、直線4000に対して非対称である。直線4000は、凹部127の一方の端部と他方の端部とを結んでいる。凹部127の円弧とハウジング1110の円弧とが直線4000に対して非対称であり、直線4000よりもハウジング1110側の面積が狭いため、凹部127はハウジング1110側へ広がってハウジング1110に接触する。この時ハウジング1110と可撓性膜1120とが干渉して、余計な応力が生じる可能性がある。
陽圧測定用の可撓性膜1120は凹んだ形状とされており、図77、79、80の通り、ハウジング1110に可撓性膜1120接するまでは測定に影響がでるレベルでは弾性変形せず、圧力誤差が生じにくい。よって、精度良く測定可能である。可撓性膜120,1120の肉厚は、圧力測定に影響しないように、2mm以下、より好ましくは1mmが好適である。
(実施の形態1〜20の変形例)
圧力測定部の下面側に台座を設け、安定性をもたせてもよい。陽圧用圧力測定部或いは陰圧用圧力測定部のみを備えた血液回路であってもよい。ジョイント、ハウジング、可撓性膜の組み立てにおいて、ジョイントとハウジングとを嵌合固定させる仕様でもよいし、超音波溶着や接着剤を用いて接合固定させる仕様であってもよい。
(実施の形態21)
この実施の形態における圧力測定部は、陰圧部位である図1における脱血圧測定部位2に好適に設けられるものである。
図81および図82に示すように、圧力測定部100は、ハウジング110と、第一ジョイント部品としてのジョイント部品111と、第二ジョイント部品としてのジョイント部品112と、可撓性膜120とを備えている。ハウジング110には、圧力測定ポート140が設けられている。ジョイント部品111は、血液が導入される側の端部であるハウジング110の軸方向の一端に組付けられており、ジョイント部品112は、血液が排出される側の端部であるハウジング110の軸方向の他端に組付けられている。
この実施の形態においても、上述した実施の形態1の場合と同様に、ハウジング110は略円筒状であり、可撓性膜120も略円筒状である。特に、可撓性膜120の変形可能な部分は、軸方向に一定の内径および外径を有しており、断面が略真円形状の円筒状であり、可撓性膜120の変形可能な部分に対応する部分のハウジング110も、軸方向に一定の内径および外径を有しており、断面が略真円形状の円筒状である。
図82に示すように、ハウジング110内は空洞であり、その空間は、入り口側のジョイント部品111から出口側のジョイント部品112まで延びている。可撓性膜120は、ハウジング110内の空間に配置されている。可撓性膜120は、その外周面がハウジング110の内周面に対向するようにハウジング110に近接して設けられている。
ここで、ハウジング110の内周面と可撓性膜120の外周面との間の距離は、おおよそ0〜2mmの範囲である。好適には、当該距離は、0.5mm以上1mm以下の範囲とされ、本実施の形態においては1mmとされている。ここで、ハウジング110の内周面と可撓性膜120の外周面との間の距離が上記範囲を満たすことにより、可撓性膜120の筒内方向に向けての変形可能な範囲を大きく確保することができる。
可撓性膜120は、その一方の端部がハウジング110とジョイント部品111とによって挟持されており、その他方の端部がハウジング110とジョイント部品112とによって挟持されている。これにより、可撓性膜120は、ハウジング110内を血液室150と空気室160とに区画しており、血液室150を流れる血液の圧力に応じて筒内方向に変形することができる。
図82(A)および図83(A)に示すように、可撓性膜120は、血液を流す前の初期状態において、上述したように略円筒状の形状を有しており、血液の流入に伴って変形することが可能な部分である円筒状部120aと、その一方の端部に設けられたリブ122(図86参照)と、その他方の端部に設けられた厚膜部121とを含んでいる。厚膜部121の端面には、可撓性膜120の軸方向に沿って突出する環状突起121aが設けられている。なお、可撓性膜120は、後述するように各種の材料を用いて形成することができるが、好適には樹脂材料を用いた射出成形によって形成され、樹脂材料としては、スチレン系エラストマーが特に好適に利用できる。
図82(B)および図83(B)に示すように、可撓性膜120は、ポンピングセグメントである血液ポンプ4(図1参照)が動作することによって、当該可撓性膜120の内部の空間である血液室150に血液が流入した状態において、上述した血液ポンプ4の作用によって血液室150の圧力が空気室160の圧力よりも低い圧力となることにより、この圧力差に伴って筒内方向に変形する。その際、円筒状部120aには、互いに平行に延びる3つの窪み部128が形成されるように形状変化が発生する。
この3つの窪み部128は、円筒状部120aの周方向に沿って略均等に形成されるものであり、そのそれぞれが円筒状部120aの軸方向に沿って延びるように形成される。ここで、この3つの窪み部128は、後述する検証試験から導き出された条件を満たすことにより、血液室150と空気室160との間の圧力差に伴って自然発生するものである。
上述した3つの窪み部128が形成されることにより、可撓性膜120には、図84において示す如くの形状変化が発生する。ここで、図84(A1)および(B1)は、可撓性膜の上述した一方の端部近傍(すなわち、血液の流入側近傍)における血液の流入前後での形状変化を示しており、図84(A2)および(B2)は、可撓性膜の軸方向の中央部における血液の流入前後での形状変化を示しており、図84(A3)および(B3)は、可撓性膜の上述した他方の端部近傍(すなわち、血液の排出側近傍)における血液の流入前後での形状変化を示している。
図84(A1)〜(A3)に示すように、血液の流入前の初期状態において円筒状であった可撓性膜120は、図84(B1)〜(B3)に示すように、血液の流入後の圧力測定時において周方向の3カ所で筒内方向に向けて(すなわち、図中に示す矢印方向に向けて)窪むように変形する。これに伴い、血液室150の容積が減少し、空気室160の容積が増大する。その際、血液が流入する前の初期状態において可撓性膜120がハウジング110の内周面に近接配置されていることにより、可撓性膜120の変形しろが大きく確保できることになり、血液室150の変動可能な容積が大きく確保できることになる。
なお、可撓性膜120の変形は、可撓性膜120の軸方向の中央部において最大となり、可撓性膜120の両端部において最小となり、また可撓性膜120の軸方向の両端部から中央部に向かうにつれて徐々に大きくなる。そのため、可撓性膜120の内部に軸方向に沿って極端な断面積の変化が生じないことになるため、血液の滞留が発生することが防止できる。
ここで、図84(B1)〜(B3)に示すように、窪み部128は、可撓性膜120の周方向に沿って略均等に形成される。そのため、可撓性膜120は、その断面が各辺が凹んだ略三角形状に変形することになる。これにより、当該断面における中心部において必ず隙間(図中において符号Rで示す部分)が残ることになるため、可撓性膜120が閉塞されてしまうことが防止でき、血液の流れを確保することもできる。
検証試験においては、可撓性膜の寸法を種々変更した場合に可撓性膜の変形性や変形形状にどのような違いが生じるかを確認し、これに基づいて、上述した3つの窪み部が再現性良く現われる条件を導き出した。当該検証試験においては、可撓性膜として、図83(A)において示す円筒状部120aの軸方向長さXと外径Yとの比率が異なるサンプルを準備した。なお、当該サンプルは、いずれもスチレン系エラストマー製のものである。
図85に示すように、比率X/Yが3.0である場合には、可撓性膜の変形性が低くなり、比率X/Yが4.0以上10.0以下である場合には、可撓性膜の変形性が高くなることが確認された。また、比率X/Yが3.0以上8.0以下である場合には、可撓性膜の変形形状が上述したその断面が各辺が凹んだ略三角形状(すなわち、上述した3つの窪み部128が生じた形状)になり、比率X/Yが8.0以上10.0以下である場合には、可撓性膜がほぼ完全に閉塞してしまう一文字状の形状になることが確認された。
なお、ここではその詳細については説明を省略するが、上記検証試験においてさらに可撓性膜の膜厚(すなわち、図82(A)において符号Tで示す厚み)や可撓性膜のショアA硬度についても、これを種々変化させて同様の検証を行なった。その結果、上記膜厚Tが0.2mm≦T≦0.6mmの条件を満たすことで上述した3つの窪み部128が再現性良く現われることが確認されるとともに、上記ショアA硬度が20以上60以下である場合に上述した3つの窪み部128が再現性良く現われることが確認された。
以上の結果に基づけは、図85において総合評価として示すように、比率X/Yが、4.0≦X/Y≦8.0の条件を満たすことにより、上述した3つの窪み部128が再現性良く現われることが分かる。したがって、当該条件を満たすことにより、血液室の変動可能な容積が大きく確保できるとともに血液の滞留の発生が防止でき、さらには血液の流れを確保することが可能になることが理解される。
図86および図87に示すように、この実施の形態における圧力測定部においては、以下において説明する組付構造が採用されている。
図86に示すように、入口側のジョイント部品111には、外周面の所定位置に周方向に沿って延びる環状形状の溝111bが設けられており、可撓性膜120の上述した一方の端部(すなわち、血液の流入側の端部)には、筒内方向に向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状形状のリブ122が設けられている。可撓性膜120のリブ122は、ジョイント部品111の溝111bに嵌合している。
ここで、ジョイント部品111は、ハウジング110の上述した一端(すなわち、血液の導入側の端部)に嵌まっている。これにより、可撓性膜120の上述した一方の端部近傍は、ハウジング110の内周面とジョイント部品111の外周面とにそれぞれ当接しており、これらハウジング110とジョイント部品111とによって挟持されている。
また、ハウジング110の内周面の所定位置には、径方向内側に向けて突出する環状形状の凸部110cが設けられており、入口側のジョイント部品111の外周面の所定位置には、環状形状の凹部111cが設けられている。ハウジング110に設けられた環状形状の凸部110cは、ジョイント部品111に設けられた環状形状の凹部111cに嵌合している。これにより、ハウジング110およびジョイント部品111が相対的に軸方向に移動してしまうことが制限されており、その脱落が防止されている。
さらに、上述した環状形状の凸部110cおよび環状形状の凹部111cからなる係合部が位置する部分よりも軸方向内側の部分には、回転防止機構170が設けられている。回転防止機構170は、ハウジング110の内周面に設けられた凹凸部と、これに嵌り合うようにジョイント部品111の外周面に設け有れた凹凸部とからなるローレットによって構成されている。これら凹凸部は、いずれも、軸方向に沿って当該凹凸のそれぞれが延在するとともに、周方向に沿って当該凹凸が交互に位置するように配置されており、これにより互いの凹凸部が噛み合うことにより、ハウジング110およびジョイント部品111が相対的に回転してしまうことが制限されている。
また、図87に示すように、出口側のジョイント部品112には、ハウジング110の上述した他端(すなわち、血液の排出側の端部)の外周面に重なるとともに、ハウジング110の上述した他端の端面を覆う被せ部112bが設けられており、可撓性膜120の上述した他方の端部(すなわち、血液の排出側の端部)には、径方向外側に向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状形状の厚膜部121が設けられている。
ここで、ジョイント部品112の被せ部112bは、ハウジング110の上述した他端に嵌まっている。これにより、可撓性膜120の厚膜部121は、ハウジング110の上述した他端の端面とジョイント部品112の被せ部112bの内面とに当接しており、これらハウジング110とジョイント部品112とによって挟持されている。
また、ハウジング110の内周面の所定位置には、径方向内側に向けて突出する環状形状の凸部110dが設けられており、出口側のジョイント部品112の外周面の所定位置には、環状形状の凹部112dが設けられている。ハウジング110に設けられた環状形状の凸部110dは、ジョイント部品112に設けられた環状形状の凹部112dに嵌合している。これにより、ハウジング110およびジョイント部品112が相対的に軸方向に移動してしまうことが制限されており、その脱落が防止されている。
さらに、上述した環状形状の凸部110dおよび環状形状の凹部112dからなる係合部が位置する部分よりも軸方向内側の部分には、回転防止機構180が設けられている。回転防止機構180は、ハウジング110の内周面に設けられた凹凸部と、これに嵌り合うようにジョイント部品112の外周面に設け有れた凹凸部とからなるローレットによって構成されている。これら凹凸部は、いずれも、軸方向に沿って当該凹凸のそれぞれが延在するとともに、周方向に沿って当該凹凸が交互に位置するように配置されており、これにより互いの凹凸部が噛み合うことにより、ハウジング110およびジョイント部品112が相対的に回転してしまうことが制限されている。
以上により、可撓性膜120の上述した一方の端部は、径方向においてハウジング110とジョイント部品111とによって挟み込まれることで固定され、可撓性膜120の上述した他方の端部は、軸方向においてハウジング110とジョイント部品112とによって挟み込まれることで固定されている。
なお、可撓性膜120の厚膜部121に設けられた環状突起121a(図83参照)は、ジョイント部品112の被せ部112bの内面によって押し潰されており、これにより当該部分のシール性が確保されている。また、図87に示すように、ハウジング110の上述した他端の端面には、軸方向外側に向けて環状形状のリブ119が突設されており、当該リブ119が可撓性膜120の厚膜部121に食い込むことにより、当該部分のシール性が確保されている。
以上において説明した組付構造を採用することにより、以下において説明するように、組み立て作業が容易化する効果が得られる。
すなわち、まず図88(A)に示すように、可撓性膜120のリブ122をジョイント部品111の溝111bに嵌合させることで可撓性膜120にジョイント部品111を組付け、さらに図88(B)に示すように、これをハウジング110の内部に挿入する。その際、可撓性膜120およびジョイント部品111をハウジング110の上述した一端にハウジングの内部からから圧入するようにする。
その際、上述した回転防止機構170としてのローレットを構成する凹凸部同士を互いに噛み合わせつつ、環状形状の凸部110cが環状形状の凹部111cに嵌まり合うようにすることにより、ハウジング110に対するジョイント部品111の固定が行なわれる。
次に図88(C)に示すように、可撓性膜120の厚膜部121をハウジング110の上述した他端の端面との間で挟み込むように、ハウジング110の上述した他端にジョイント部品112を嵌め込む。
その際、上述した回転防止機構180としてのローレットを構成する凹凸部同士を互いに噛み合わせつつ、環状形状の凸部110dが環状形状の凹部112dに嵌まり合うようにすることにより、可撓性膜120が位置ずれを起こすことなく、ハウジング110に対するジョイント部品112の固定が行なわれる。以上により、圧力測定部100の製造が完了する。
このように、この実施の形態における圧力測定部100の如くの組付構造を採用することにより、非常に簡便な組み立て方法にて圧力測定部100の製造が可能になるため、製造コストの削減が可能になる。
なお、上述したように、この実施の形態においては、回転防止機構180をハウジング110とジョイント部品112との係合部よりも軸方向内側に設けた場合を例示して説明を行なったが、これとは逆に、ハウジング110とジョイント部品112との係合部よりも軸方向外側に回転防止機構180を設けることも可能である。その場合の態様の一例を図89および図90において変形例として示している。
図89に示すように、本変形例においては、ハウジング110の一端側における組付構造は、図86において示した組付構造に準じている。
一方、図90に示すように、本変形例においては、ハウジング110の上述した他端(すなわち、血液の排出側の端部)に、出口側のジョイント部品112の外周面に重なるとともに、ジョイント部品112の入口側の端面を覆う被せ部110bが設けられており、可撓性膜120の上述した他方の端部(すなわち、血液の排出側の端部)には、径方向外側に向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状形状の厚膜部121が設けられている。
ここで、ハウジング110の被せ部110bには、ジョイント部品112が嵌まっている。これにより、可撓性膜120の厚膜部121は、ハウジング110の上述した被せ部110bの内側に位置する軸方向端面とジョイント部品112の入口側の端面とに当接しており、これらハウジング110とジョイント部品112とによって挟持されている。
また、ハウジング110の被せ部110bの内周面の所定位置には、径方向内側に向けて突出する環状形状の凸部110dが設けられており、出口側のジョイント部品112の外周面の所定位置には、環状形状の凹部112dが設けられている。ハウジング110に設けられた環状形状の凸部110dは、ジョイント部品112に設けられた環状形状の凹部112dに嵌合している。これにより、ハウジング110およびジョイント部品112が相対的に軸方向に移動してしまうことが制限されており、その脱落が防止されている。
さらに、上述した環状形状の凸部110dおよび環状形状の凹部112dからなる係合部が位置する部分よりも軸方向外側の部分には、回転防止機構180が設けられている。回転防止機構180は、ハウジング110の内周面に設けられた凹凸部と、これに嵌り合うようにジョイント部品112の外周面に設け有れた凹凸部とからなるローレットによって構成されている。これら凹凸部は、いずれも、軸方向に沿って当該凹凸のそれぞれが延在するとともに、周方向に沿って当該凹凸が交互に位置するように配置されており、これにより互いの凹凸部が噛み合うことにより、ハウジング110およびジョイント部品112が相対的に回転してしまうことが制限されている。
このように構成した場合にも、組み立て作業が容易化する等の上述した効果と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態22)
この実施の形態における圧力測定部は、陽圧部位である図1におけるPD(Pre-dialyzer)圧測定部位5または静脈圧測定部位11に好適に設けられるものである。
図91および図92に示すように、圧力測定部1100は、ハウジング1110と、第一ジョイント部品としてのジョイント部品111と、第二ジョイント部品としてのジョイント部品112と、可撓性膜1120とを備えている。ハウジング1110には、圧力測定ポート140が設けられている。ジョイント部品111は、血液が導入される側の端部であるハウジング1110の軸方向の一端に組付けられており、ジョイント部品112は、血液が排出される側の端部であるハウジング1110の軸方向の他端に組付けられている。
この実施の形態においても、上述した実施の形態12の場合と同様に、ハウジング1110は略円筒状であり、可撓性膜1120は、その表面に互いに平行に延びる3つの凹部127が形成された筒状である。
図92に示すように、ハウジング1110内は空洞であり、その空間は、入り口側のジョイント部品111から出口側のジョイント部品112まで延びている。可撓性膜1120は、ハウジング1110内の空間に配置されている。
可撓性膜1120は、その一方の端部がハウジング1110とジョイント部品111とによって挟持されており、その他方の端部がハウジング1110とジョイント部品112とによって挟持されている。これにより、可撓性膜1120は、ハウジング1110内を血液室150と空気室160とに区画しており、血液室150を流れる血液の圧力に応じて筒外方向に変形することができる。
図92(A)および図93(A)に示すように、可撓性膜1120は、血液を流す前の初期状態において、上述したようにその表面に互いに平行に延びる3つの凹部127が形成された筒状の形状を有しており、血液の流入に伴って変形することが可能な部分である筒状部120bと、その一方の端部に設けられたリブ122(図97参照)と、その他方の端部に設けられた厚膜部121とを含んでいる。厚膜部121の端面には、可撓性膜1120の軸方向に沿って突出する環状突起121aが設けられている。なお、可撓性膜1120は、後述するように各種の材料を用いて形成することができるが、好適には樹脂材料を用いた射出成形によって形成され、樹脂材料としては、スチレン系エラストマーが特に好適に利用できる。
図92(B)および図93(B)に示すように、可撓性膜1120は、ポンピングセグメントである血液ポンプ4(図1参照)が動作することによって、当該可撓性膜1120の内部の空間である血液室150に血液が流入した状態において、上述した血液ポンプ4の作用によって血液室150の圧力が空気室160の圧力よりも高い圧力となることにより、この圧力差に伴って筒外方向に変形する。その際、筒状部120bには、より円筒状に近い形に変形するように、互いに平行に延びる3つの凹部127が減少または消滅するように形状変化が発生する。なお、以下の説明においては、理解を容易とするために、互いに平行に延びる3つの凹部127が消滅するように形状変化する場合を特に例示して説明を行なう。
上述した3つの凹部127が消滅することにより、可撓性膜1120には、図92において示す如くの形状変化が発生する。ここで、図94(A1)および(B1)は、可撓性膜の上述した一方の端部近傍(すなわち、血液の流入側近傍)における血液の流入前後での形状変化を示しており、図94(A2)および(B2)は、可撓性膜の軸方向の中央部における血液の流入前後での形状変化を示しており、図94(A3)および(B3)は、可撓性膜の上述した他方の端部近傍(すなわち、血液の排出側近傍)における血液の流入前後での形状変化を示している。
図94(A1)〜(A3)に示すように、可撓性膜1120は、血液の流入前において、その断面が各辺が凹んだ略三角形状を有している。ここで、図92(A)、図93(A)および図94(A1)〜(A3)に示すように、可撓性膜1120の筒状部120bの両端部における可撓性膜1120の筒内の断面積の各々は、可撓性膜1120の筒状部120bの中央部における可撓性膜1120の筒内の断面積よりも大きい。また、可撓性膜1120の筒内の断面積は、上記両端部から上記中央部に近づくにつれて徐々に小さくなっている。
このように構成することにより、可撓性膜1120の内部に軸方向に沿って極端な断面積の変化が生じないことになるため、血液の滞留が発生することが防止できる。
図94(A1)〜(A3)に示すように、血液の流入前の初期状態において、互いに平行に延びる3つの凹部127を有する筒状であった可撓性膜1120は、図94(B1)〜(B3)に示すように、血液の流入後の圧力測定時において、これら3つの凹部を規定する部分が筒外方向に向けて(すなわち、図中に示す矢印方向に向けて)膨らむ方向に変形する。これに伴い、血液室150の容積が増大し、空気室160の容積が減少する。その際、血液が流入する前の初期状態において可撓性膜1120に上述した3つの凹部127が形成されていることにより、可撓性膜1120の変形しろが大きく確保できることになり、血液室150の変動可能な容積が大きく確保できることになる。
ここで、図94(A1)〜(A3)に示すように、ハウジング1110の軸方向と直交する断面であってかつ可撓性膜1120の変形可能な部分である筒状部120bを含む任意の断面において、可撓性膜1120の上記筒状部120bの外周縁の長さ(図中において符号L1で示す長さ)は、ハウジング1110の内周縁の長さ(図中において符号L0で示す長さ)と同じかそれ以下である(すなわち、L1≦L0)。
このように構成することにより、可撓性膜1120の変形が可撓性膜1120自体およびハウジング1110によって阻害されてしまうことが防止できるため、可撓性膜1120がスムーズに略円筒状に変形することになり、結果として血液の滞留を防止することができる。換言すれば、仮に、上記筒状部120bの外周縁の長さL1と上記ハウジング1110の内周縁の長さL0とが、L1>L0の条件を満たした場合には、圧力測定時において可撓性膜1120に余剰の膨張部分が発生することになり、これが可撓性膜1120の他の部分やハウジング1110に干渉することで可撓性膜1120の形状が歪な形となり、血液の流動抵抗が大きくなって血液の滞留が発生してしまう。
このように可撓性膜1120の変形が可撓性膜1120自体およびハウジング1110によって阻害されてしまうことを防止しつつ、血液室150の変動可能な容積を確保するためには、初期状態において可撓性膜1120に形成されている互いに平行に延びる凹部127の数が2から4個であることが好ましい。
図95に示す第1変形例は、当該凹部127が2個である場合を示しており、図96に示す第2変形例は、当該凹部127が4個である場合を示している。これら第1変形例および第2変形例の場合においても、上述したL1≦L0の条件を満たすことにより、血液室150の変動可能な容積を確保しつつ、血液の滞留を防止することができる。
なお、初期状態において可撓性膜1120に形成されている互いに平行に延びる凹部127の数が5個以上である場合には、上述したL1≦L0の条件を満たしつつ、血液室150の変動可能な容積を十分に確保することが困難になるため、血液の滞留を十分に防止することが困難になる。
図94(A)〜(C)および図95ならびに図96を参照して、初期状態において可撓性膜1120は、その内周面がいずれの部分においても非接触に構成されている。すなわち、筒状の可撓性膜1120に互いに平行に延びる凹部127を形成する場合においては、可撓性膜1120の内周面の一部と当該内周面の一部とは異なる部分の内周面の一部とを接触させるように構成することも可能ではあるが、そのように構成することは好ましくない。これは、可撓性膜1120の内周面同士がいずれかの部分において接触している場合に、当該部分において血液の滞留が発生する可能性があるためである。
そのため、可撓性膜1120に形成されている互いに平行に延びる凹部127間に位置する部分の空間の距離は、0.5〜2.0mm程度確保されていることが好ましく、本実施の形態においては、当該距離が1.0mm確保されている。
図97および図98に示すように、この実施の形態における圧力測定部においては、以下において説明する組付構造が採用されている。
図97に示すように、入口側のジョイント部品111には、外周面の所定位置に周方向に沿って延びる環状形状の溝111bが設けられており、可撓性膜1120の上述した一方の端部(すなわち、血液の流入側の端部)には、径方向内側に向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状形状のリブ122が設けられている。可撓性膜1120のリブ122は、ジョイント部品111の溝111bに嵌合している。
ここで、ジョイント部品111は、ハウジング1110の上述した一端(すなわち、血液の導入側の端部)に嵌まっている。これにより、可撓性膜1120の上述した一方の端部近傍は、ハウジング1110の内周面とジョイント部品111の外周面とにそれぞれ当接しており、これらハウジング1110とジョイント部品111とによって挟持されている。
また、ハウジング1110の内周面の所定位置には、径方向内側に向けて突出する環状形状の凸部110cが設けられており、入口側のジョイント部品111の外周面の所定位置には、環状形状の凹部111cが設けられている。ハウジング1110に設けられた環状形状の凸部110cは、ジョイント部品111に設けられた環状形状の凹部111cに嵌合している。これにより、ハウジング1110およびジョイント部品111が相対的に軸方向に移動してしまうことが制限されており、その脱落が防止されている。
さらに、上述した環状形状の凸部110cおよび環状形状の凹部111cからなる係合部が位置する部分よりも軸方向内側の部分には、回転防止機構170が設けられている。回転防止機構170は、ハウジング1110の内周面に設けられた凹凸部と、これに嵌り合うようにジョイント部品111の外周面に設け有れた凹凸部とからなるローレットによって構成されている。これら凹凸部は、いずれも、軸方向に沿って当該凹凸のそれぞれが延在するとともに、周方向に沿って当該凹凸が交互に位置するように配置されており、これにより互いの凹凸部が噛み合うことにより、ハウジング1110およびジョイント部品111が相対的に回転してしまうことが制限されている。
また、図98に示すように、出口側のジョイント部品112には、ハウジング1110の上述した他端(すなわち、血液の排出側の端部)の外周面に重なるとともに、ハウジング1110の上述した他端の端面を覆う被せ部112bが設けられており、可撓性膜1120の上述した他方の端部(すなわち、血液の排出側の端部)には、径方向外側に向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状形状の厚膜部121が設けられている。
ここで、ジョイント部品112の被せ部112bは、ハウジング1110の上述した他端に嵌まっている。これにより、可撓性膜1120の厚膜部121は、ハウジング1110の上述した他端の端面とジョイント部品112の被せ部112bの内面とに当接しており、これらハウジング1110とジョイント部品112とによって挟持されている。
また、ハウジング1110の内周面の所定位置には、径方向内側に向けて突出する環状形状の凸部110dが設けられており、出口側のジョイント部品112の外周面の所定位置には、環状形状の凹部112dが設けられている。ハウジング1110に設けられた環状形状の凸部110dは、ジョイント部品112に設けられた環状形状の凹部112dに嵌合している。これにより、ハウジング1110およびジョイント部品112が相対的に軸方向に移動してしまうことが制限されており、その脱落が防止されている。
さらに、上述した環状形状の凸部110dおよび環状形状の凹部112dからなる係合部が位置する部分よりも軸方向内側の部分には、回転防止機構180が設けられている。回転防止機構180は、ハウジング1110の内周面に設けられた凹凸部と、これに嵌り合うようにジョイント部品112の外周面に設け有れた凹凸部とからなるローレットによって構成されている。これら凹凸部は、いずれも、軸方向に沿って当該凹凸のそれぞれが延在するとともに、周方向に沿って当該凹凸が交互に位置するように配置されており、これにより互いの凹凸部が噛み合うことにより、ハウジング1110およびジョイント部品112が相対的に回転してしまうことが制限されている。
以上により、可撓性膜1120の上述した一方の端部は、径方向においてハウジング1110とジョイント部品111とによって挟み込まれることで固定され、可撓性膜1120の上述した他方の端部は、軸方向においてハウジング1110とジョイント部品112とによって挟み込まれることで固定されている。
なお、可撓性膜1120の厚膜部121に設けられた環状突起121a(図93参照)は、ジョイント部品112の被せ部112bの内面によって押し潰されており、これにより当該部分のシール性が確保されている。また、図98に示すように、ハウジング1110の上述した他端の端面には、軸方向外側に向けて環状形状のリブ119が突設されており、当該リブ119が可撓性膜1120の厚膜部121に食い込むことにより、当該部分のシール性が確保されている。
以上において説明した組付構造を採用することにより、以下において説明するように、組み立て作業が容易化する効果が得られる。
すなわち、まず図99(A)に示すように、可撓性膜1120のリブ122をジョイント部品111の溝111bに嵌合させることで可撓性膜1120にジョイント部品111を組付け、さらに図99(B)に示すように、これをハウジング1110の内部に挿入する。その際、可撓性膜1120およびジョイント部品111をハウジング1110の上述した一端にハウジングの内部からから圧入するようにする。
その際、上述した回転防止機構170としてのローレットを構成する凹凸部同士を互いに噛み合わせつつ、環状形状の凸部110cが環状形状の凹部111cに嵌まり合うようにすることにより、ハウジング1110に対するジョイント部品111の固定が行なわれる。
次に図99(C)に示すように、可撓性膜1120の厚膜部121をハウジング1110の上述した他端の端面との間で挟み込むように、ハウジング1110の上述した他端にジョイント部品112を嵌め込む。
その際、上述した回転防止機構180としてのローレットを構成する凹凸部同士を互いに噛み合わせつつ、環状形状の凸部110dが環状形状の凹部112dに嵌まり合うようにすることにより、可撓性膜1120が位置ずれを起こすことなく、ハウジング1110に対するジョイント部品112の固定が行なわれる。以上により、圧力測定部1100の製造が完了する。
このように、この実施の形態における圧力測定部1100の如くの組付構造を採用することにより、非常に簡便な組み立て方法にて圧力測定部1100の製造が可能になるため、製造コストの削減が可能になる。
なお、上述したように、この実施の形態においては、回転防止機構180をハウジング1110とジョイント部品112との係合部よりも軸方向内側に設けた場合を例示して説明を行なったが、これとは逆に、ハウジング1110とジョイント部品112との係合部よりも軸方向外側に回転防止機構180を設けることも可能である。その場合の態様の一例を図100および図101において変形例として示している。
図100に示すように、本変形例においては、ハウジング1110の一端側における組付構造は、図97において示した組付構造に準じている。
一方、図101に示すように、本変形例においては、ハウジング1110の上述した他端(すなわち、血液の排出側の端部)に、出口側のジョイント部品112の外周面に重なるとともに、ジョイント部品112の入口側の端面を覆う被せ部110bが設けられており、可撓性膜120の上述した他方の端部(すなわち、血液の排出側の端部)には、径方向外側に向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状形状の厚膜部121が設けられている。
ここで、ハウジング1110の被せ部110bには、ジョイント部品112が嵌まっている。これにより、可撓性膜120の厚膜部121は、ハウジング1110の上述した被せ部110bの内側に位置する軸方向端面とジョイント部品112の入口側の端面とに当接しており、これらハウジング1110とジョイント部品112とによって挟持されている。
また、ハウジング1110の被せ部110bの内周面の所定位置には、径方向内側に向けて突出する環状形状の凸部110dが設けられており、出口側のジョイント部品112の外周面の所定位置には、環状形状の凹部112dが設けられている。ハウジング1110に設けられた環状形状の凸部110dは、ジョイント部品112に設けられた環状形状の凹部112dに嵌合している。これにより、ハウジング1110およびジョイント部品112が相対的に軸方向に移動してしまうことが制限されており、その脱落が防止されている。
さらに、上述した環状形状の凸部110dおよび環状形状の凹部112dからなる係合部が位置する部分よりも軸方向外側の部分には、回転防止機構180が設けられている。回転防止機構180は、ハウジング1110の内周面に設けられた凹凸部と、これに嵌り合うようにジョイント部品112の外周面に設け有れた凹凸部とからなるローレットによって構成されている。これら凹凸部は、いずれも、軸方向に沿って当該凹凸のそれぞれが延在するとともに、周方向に沿って当該凹凸が交互に位置するように配置されており、これにより互いの凹凸部が噛み合うことにより、ハウジング1110およびジョイント部品112が相対的に回転してしまうことが制限されている。
このように構成した場合にも、組み立て作業が容易化する等の上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、上記の実施の形態では、陰圧測定用の圧力測定部100および陽圧測定用の圧力測定部1100をそれぞれ単独で説明したが、一つの血液回路に本願における圧力測定部100,1100が設けられていてもよい。その場合には、血液回路は、血液が加圧されるポンピングセグメントの下流側に設けられる第一測定部としての圧力測定部1100(実施の形態11−17,20,22)と、ポンピングセグメントの上流側に設けられる第二測定部としての圧力測定部100(実施の形態1−10、18,19,21)との両方を備える。血液を流す前の初期状態において血液が流れていない状態では、可撓性膜1120とハウジング1110との間の隙間は、可撓性膜120とハウジング110との間の隙間よりも大きい。
可撓性膜120,1120は、ショアA硬度80以下が好ましい。構成材料としては、特に限定されず、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、シリコーンゴムのような各種ゴム材料、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、オレフィン系、スチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、架橋型エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド等の各種樹脂が挙げられ、これらを単独であるいは任意に組み合わせて用いることができる。成形方法は特に限定されず射出成形、押出成形、コンプレッション成形、トランスファー成形が挙げられ、適当な方法を用いる。押出成形であればシリコーンゴム、射出成形であればスチレン系エラストマーが製造しやすい。
陰圧用チューブ(可撓性膜120)は、陽圧用チューブ(可撓性膜1120)と違い、筒内方向に変形されるチューブである。筒外方向への変形と筒内方向への変形とでは筒内方向への変形の方が弾性力が生じにくいので、陰圧用チューブは断面が円形状の円筒状でも精度良く測定可能である。
陰圧チューブについては、上記の実施の形態に従った陰圧用チューブは断面が円形状である。本実施形態の場合、陰圧チューブで陰圧のみを測定する。従来のチューブは陰圧および陽圧を測定するため、陽圧測定時に筒外方向へ膨張する必要があり、径が小さい場合には十分に膨張することができない。そのため径が大きくなるという問題があった。これに対して、実施の形態に従った陰圧用チューブは小径化することができる。各所で流体の乱流を防止し、流体どうしの干渉を抑制し、圧力損失を低減することができる。
実施の形態に従った陰圧測定用の圧力測定部において、特許文献1より優れた点として、小型化以外に、下記効果がある。
第一に、ハウジングと膜との間に大きな空間がないため、陰圧測定範囲が大きくなっている。
第二に、実施の形態に従った圧力測定部では、特許文献1のハウジングのように中央が膨らんだかたちではないので、血液の滞留が生じにくい。
第三に、測定部における流路が円筒状なので、特許文献6に比べてプライミング時の気泡抜けが良い。
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。
1 血液導入口、2 脱血圧測定部位、3,6,12 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 透析装置本体、11 静脈圧測定部位、13 血液導出口、100,1100 圧力測定部、102 チャンバ、110,1110 ハウジング、110b 被せ部、110c,110d 凸部、111,112 ジョイント部品、111a 線、111b 溝、111c 凹部、111h 貫通穴、111w 隔壁、112b 被せ部、112d 凹部、113,114 係合部、115 閉塞抑制部材、115a 壁面、116 板状部材、119 リブ、120,1120 可撓性膜、120a 円筒状部、120b 筒状部、121 厚膜部、121a 環状突起、122 リブ、126 凸部、127 凹部、128 窪み部、140 圧力測定ポート、141 液面調整ポート、150 血液室、160 空気室、170,180 回転防止機構、210,220 血液ライン、240 圧力モニターライン、241,251 コネクタ、242,252 クリップ、250 液面調整ライン。

Claims (10)

  1. 圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、
    前記圧力測定部は、陰圧測定部を含み、
    前記陰圧測定部は、筒状のハウジングと、前記筒状のハウジング内に前記ハウジングに近接して設けられた筒状の可撓性膜とを備えており、前記可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて前記可撓性膜が筒内方向に変形して前記ハウジングとの間に隙間を増加させることで血液の圧力変動を測定することができるものであり、
    前記可撓性膜が、血液を流す前の初期状態において、軸方向に一定の内径および外径を有する断面形状が略真円形状の円筒状であり、
    前記可撓性膜の変形可能な部分の血液を流す前の初期状態における軸方向長さをXとし、前記可撓性膜の変形可能な部分の血液を流す前の初期状態における外径をYとした場合に、前記軸方向長さXおよび前記外径Yが、4.0≦X/Y≦8.0の条件を満たすとともに、前記可撓性膜の変形可能な部分の血液を流す前の初期状態における厚みをTとした場合に、前記厚みTが、0.2mm≦T≦0.6mmの条件を満たし、かつ、前記可撓性膜のショアA硬度が、20以上60以下であることにより、前記可撓性膜の筒内に血液を流した状態において、前記可撓性膜の変形可能な部分の周方向に沿った略均等な位置に、前記可撓性膜の軸方向に沿って互いに平行に延びる3つの窪み部が形成される、圧力測定部を有する血液回路。
  2. 前記ハウジングが、軸方向に一定の内径および外径を有する断面形状が略真円形状の円筒状である、請求項1に記載の圧力測定部を有する血液回路。
  3. 圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、
    前記圧力測定部は、陽圧測定部を含み、
    前記陽圧測定部は、筒状のハウジングと、少なくとも前記ハウジングの軸方向と直交する一部の断面が血液を流す前の初期状態において内部に空間を有する非円形で、前記筒状のハウジング内に前記ハウジングとの間に隙間を形成して設けられた筒状の可撓性膜とを備えており、前記可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて前記可撓性膜の非円形部分が筒外方向に変形して前記ハウジングとの間の隙間を減少させることで生じる体積変動によって血液の圧力変動を測定することができるものであり、
    前記可撓性膜の前記非円形部分が、血液を流す前の初期状態において内側に向けて弛んだ形状の凹部を当該可撓性膜の周方向に複数有し、
    前記可撓性膜の筒内に血液を流した状態において、前記可撓性膜が、複数の前記凹部が減少または消滅するように形状変化する、圧力測定部を有する血液回路。
  4. 数の前記凹部が互いに平行に延びる、請求項3に記載の圧力測定部を有する血液回路。
  5. 血液を流す前の初期状態において、前記ハウジングの軸方向と直交しかつ前記可撓性膜の変形可能な部分の断面において、前記可撓性膜の外周縁の長さが、前記ハウジングの内周縁の長さと同じかそれ以下である、請求項4に記載の圧力測定部を有する血液回路。
  6. 前記凹部の数が、2個から4個のいずれかである、請求項4または5に記載の圧力測定部を有する血液回路。
  7. 前記可撓性膜が、血液を流す前の初期状態において、その内周面がいずれの部分においても非接触に構成されている、請求項3から6のいずれか1項に記載の圧力測定部を有する血液回路。
  8. 血液を流す前の初期状態において、前記可撓性膜の変形可能な部分の両端部における前記可撓性膜の筒内の断面積の各々が、前記可撓性膜の変形可能な部分の中央部における前記可撓性膜の筒内の断面積よりも大きい、請求項3から7のいずれか1項に記載の圧力測定部を有する血液回路。
  9. 前記初期状態において、前記可撓性膜の筒内の断面積が、前記両端部から前記中央部に近づくにつれて徐々に小さくなる、請求項8に記載の圧力測定部を有する血液回路。
  10. 圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、
    前記圧力測定部は、軸方向に一端および他端を有する筒状のハウジングと、前記筒状のハウジング内に設けられた筒状の可撓性膜と、前記ハウジングの前記一端に組付けられた第一ジョイント部品と、前記ハウジングの前記他端に組付けられた第二ジョイント部品とを備えており、前記可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて前記可撓性膜が変位することで血液の圧力変動を測定することができるものであり、
    前記第一ジョイント部品の少なくとも一部が前記ハウジングの前記一端の径方向内側に嵌め込まれることにより、前記筒状の可撓性膜の一方の端部が、前記ハウジングの内周面と前記第一ジョイント部品の外周面とにそれぞれ当接することで径方向に挟み込まれて固定されており、
    前記筒状の可撓性膜の他方の端部が、前記第二ジョイント部品と前記ハウジングとによって軸方向に挟み込まれて固定されている、圧力測定部を有する血液回路。
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