JP6912515B2 - 体腔液処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、体腔液処理装置に関する。

難治性腹水症の治療法として、患者から腹水を取り出し、当該腹水から細菌やがん細胞などの病因物質を除去し、アルブミンなどの有用成分を残した状態で除水し、当該濃縮液を体内に戻す腹水濾過濃縮再静注法（Cell-free and Concentrated Ascites Reinfusion Therapy）がある。

かかる治療法には、一般的に腹水処理装置が用いられている。この腹水処理装置には、腹水バッグと、濾過器と、濃縮器と、濃縮腹水バッグをこの順番で直列的に接続し、落差或いはポンプにより腹水を流して腹水を濾過、濃縮するものが用いられている。濾過器には、中空糸膜などの濾過膜が用いられている。

ところで、腹水には、濾過器で除去すべき多くの除去物質が含まれているため、上述の腹水処理装置を用いて行われる腹水処理において、濾過器の濾過膜が短時間で目詰まりを起こす場合がある。このため、腹水処理装置に濾過器の濾過膜を洗浄する機能を設けることが提案されている（引用文献１参照）。

特開２０１５−１２６７６３号公報

しかしながら、上述の濾過膜の洗浄機能を有する腹水処理装置では、濾過器の濾過膜が目詰まりを起こして洗浄が必要となるタイミングを正確に把握することが難しい。濾過膜の洗浄のタイミングが遅れると、濾過膜に過度の圧力がかかり、濾過膜の劣化や破損を招く恐れがある。また、濾過膜の洗浄を行う際には、その都度医療従事者が洗浄のための操作を行う必要があり、時間と手間がかかる。

本出願はかかる点に鑑みてなされたものであり、濾過器の洗浄のタイミングを正確に把握し、なおかつ自動で濾過器の洗浄を行うことが可能な腹水処理装置などの体腔液処理装置を提供することをその目的の一つとする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、体腔液処理装置に、洗浄装置、第１の圧力測定装置、第２の圧力測定装置、制御装置等を設けることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の態様を含む。
（１）濾過膜を有し、前記濾過膜を通過させて体腔液を濾過する濾過器と、前記濾過器の濾過膜の入口側に連通し、前記濾過膜に体腔液を流す第１のラインと、前記濾過器の濾過膜の出口側に連通し、前記濾過膜を通過した濾過体腔液を流す第２のラインと、前記第１のラインに設けられ、前記濾過器に体腔液を供給するためのポンプと、前記第２のラインに接続されており、洗浄液を前記第２のラインを通じて前記濾過膜の出口側に供給し前記濾過膜を通過させて前記濾過膜を洗浄する洗浄装置と、前記濾過器の入口側に連通し、前記濾過膜を通過した洗浄液を排出する第３のラインと、前記濾過器の濾過膜の入口側の圧力を測定する第１の圧力測定装置と、前記第３のラインに設けられた第１の開閉装置と、前記第２のラインにおける前記洗浄装置が接続された位置よりも下流側に設けられた第２の開閉装置と、前記第１の圧力測定装置により測定された圧力に基づいた値が所定の閾値を超えた場合に、前記ポンプを停止させ、前記第２の開閉装置を閉鎖し、前記第１の開閉装置を開放した状態で、前記洗浄装置により前記洗浄液を前記第２のラインを通じて前記濾過膜に供給させる制御装置と、を少なくとも備えた、体腔液処理装置。なお、「前記ポンプを停止させ、前記第２の開閉装置を閉鎖し、前記第１の開閉装置を開放した状態」とは、少なくとも、洗浄装置により洗浄液を第２のラインを通じて濾過膜に供給させる際にその状態となっていればよく、予めその状態になっている場合も、その時にその状態にする場合も含まれる。また、「第１の圧力測定装置により測定された圧力に基づいた値」には、第１の圧力測定装置により測定された圧力値のみならず、第１の圧力測定装置により測定された圧力値を用いて算出された値も含まれる。
（２）前記濾過器の濾過膜の出口側の圧力を測定する第２の圧力測定装置をさらに備え、前記圧力に基づいた値は、前記第１の圧力測定装置により測定された圧力と前記第２の圧力測定装置により測定された圧力との圧力差である、（１）に記載の体腔液処理装置。
（３）前記洗浄装置は、洗浄液を貯留する洗浄液貯留部と、前記洗浄液貯留部と前記第２のラインを接続する洗浄ラインと、前記洗浄ラインに設けられ、前記洗浄液を供給する洗浄ポンプと、を有する、（１）又は（２）に記載の体腔液処理装置。
（４）前記濾過器の濾過膜の出口側に残存する濾過体腔液を前記第２のラインを通じて回収する回収装置をさらに備えた、（１）〜（３）のいずれかに記載の体腔液処理装置。
（５）前記回収装置は、前記濾過膜の出口側に流体を供給し前記濾過膜の出口側の濾過体腔液を前記第２のラインに押し出す流体供給装置を有する、（４）に記載の体腔液処理装置。
（６）前記流体は、気体であり、前記第２のラインには、気体検出装置が設けられている、（５）に記載の体腔液処理装置。
（７）前記制御装置は、前記圧力に基づいた値が前記閾値を超えた場合の初めの少なくとも１回は、前記ポンプの流量を減らして前記体腔液の前記濾過器への供給を継続し、その後前記圧力に基づいた値が前記閾値を超えた場合に、前記ポンプを停止させ、前記第２の開閉装置を閉鎖し、前記第１の開閉装置を開放した状態で、前記洗浄装置により前記洗浄液を前記濾過膜に供給させる、（１）〜（６）のいずれかに記載の体腔液処理装置。
（８）前記制御装置は、前記ポンプの流量が所定の最低流量に到達し、前記圧力に基づいた値が前記閾値を超えた場合に、前記ポンプを停止させ、前記第２の開閉装置を閉鎖し、前記第１の開閉装置を開放した状態で、前記洗浄装置により前記洗浄液を前記濾過膜に供給させる、（７）に記載の体腔液処理装置。
（９）前記制御装置は、前記ポンプを停止させ、前記第１の開閉装置と前記第２の開閉装置を閉鎖した状態で、前記洗浄装置により前記洗浄液を前記濾過膜の出口側に供給させ前記濾過膜の出口側の圧力を所定の圧力以上に上昇させ、その後前記第１の開閉装置を開放して前記洗浄液を前記濾過膜に通過させる、（１）〜（８）のいずれかに記載の体腔液処理装置。
（１０）前記制御装置は、前記濾過器の濾過膜の出口側の圧力を所定の圧力以上に上昇させ、その後前記洗浄液を前記濾過膜に通過させることを、複数回繰り返す、（９）に記載の体腔液処理装置。
（１１）前記制御装置は、前記濾過器の濾過膜の出口側の圧力を所定の値以上に上昇させ、その後前記洗浄液を前記濾過膜を通過させることを複数回繰り返した後、前記ポンプを停止させ、前記第１の開閉装置を開放し、前記第２の開閉装置を閉鎖した状態で、前記洗浄装置により前記洗浄液を前記濾過膜の出口側に供給させ前記濾過膜の出口側の圧力を前記所定の値以上に上昇させずに前記洗浄液を前記濾過膜を通過させる、（１０）に記載の体腔液処理装置。
（１２）前記濾過膜は、中空糸膜であり、前記濾過膜の入口側が前記中空糸膜の内側領域であり、前記濾過膜の出口側が前記中空糸膜の外側領域である、（１）〜（１１）のいずれかに記載の体腔液処理装置。
（１３）前記濾過膜は、中空糸膜であり、前記濾過膜の出口側が前記中空糸膜の内側領域であり、前記濾過膜の入口側が前記中空糸膜の外側領域である、（１）〜（１１）のいずれかに記載の体腔液処理装置。
（１４）前記第２のラインの濾過体腔液を濃縮する濃縮システムを備えた、（１）〜（１３）のいずれかに記載の体腔液処理装置。
（１５）前記濃縮システムは、前記第２のラインの濾過体腔液を濃縮する濃縮器と、前記濃縮器で濃縮された濃縮体腔液を流す濃縮ラインと、前記濃縮器で除去された水分を排出する排水ラインと、前記濃縮ライン又は前記排水ラインの少なくとも一方に設けられた濃縮ポンプと、を有する、（１４）に記載の体腔液処理装置。
（１６）前記濃縮システムは、前記濃縮体腔液を貯留する濃縮体腔液貯留部と、前記濃縮体腔液貯留部の濃縮体腔液を前記第２のラインに戻す循環ラインと、をさらに有する、（１５）に記載の体腔液処理装置。

本発明によれば、濾過器の洗浄のタイミングを正確に把握し、なおかつ自動で濾過器の洗浄を行うことができる体腔液処理装置を提供することができる。

第１の実施の形態における腹水処理装置の構成の概略を示す説明図である。 再濃縮工程の腹水処理装置の様子を示す説明図である。 腹水処理の主な制御フローを示す説明図である。 回収工程の腹水処理装置の様子を示す説明図である。 洗浄工程の腹水処理装置の様子を示す説明図である。 第２の実施の形態における腹水処理装置の構成の概略を示す説明図である。 回収工程の腹水処理装置の様子を示す説明図である。 洗浄工程の腹水処理装置の様子を示す説明図である。 第１の実施の形態におけるパルス洗浄時の腹水処理装置の様子を示す説明図である。 第２の実施の形態におけるパルス洗浄時の腹水処理装置の様子を示す説明図である。 膜間圧力差とポンプの流量との関係を示す説明図である。 第３のラインを第１のラインに接続した場合の腹水処理装置の構成の概略を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、特に限定するものではない。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る体腔液処理装置としての腹水処理装置１の構成の概略を示す説明図である。

腹水処理装置１は、腹水貯留部としての腹水バッグ１０と、濾過器１１と、第１のライン１２と、第２のライン１３と、第３のライン１４と、第４のライン１５と、第１の圧力測定装置１６と、第２の圧力測定装置１７と、ポンプ１８と、第１の開閉装置１９と、第２の開閉装置２０と、洗浄装置３０と、回収装置４０と、制御装置５０と、濃縮システム６０等を備えている。

腹水バッグ１０は、患者から採取された腹水を収容することができる。

濾過器１１は、例えば円筒形状を有している。濾過器１１は、長手方向の両端部に通液口１１ａ、１１ｂを有し、側面に２つの通液口１１ｃ、１１ｄを有している。

濾過器１１は、例えば細菌やがん細胞などの所定の病因物質を除去し、アルブミンなどの所定の有用成分を通過させる中空糸膜などの濾過膜７０を備えている。濾過膜７０の内側領域は、通液口１１ａ、１１ｂに通じ、濾過膜７０の外側領域は、通液口１１ｃ、１１ｄに通じている。

第１のライン１２は、腹水バッグ１０と濾過器１１を接続している。第１のライン１２の下流側の端部は、濾過器１１の通液口１１ａに接続されている。

第２のライン１３は、濾過器１１と濃縮システム６０の後述の濃縮器１１０を接続している。第２のライン１３の上流側の端部は、濾過器１１の通液口１１ｃに接続されている。

第３のライン１４は、一端が濾過器１１の通液口１１ｂに接続されている。第３のライン１４の他端は、例えば図示しない排液部に接続されている。

第４のライン１５は、一端が濾過器１１の通液口１１ｄに接続されている。第４のライン１５は、他端が大気開放されている。なお、第１〜第４のライン１２〜１５には、軟質性のチューブが用いられることが多いが特に限定するものではない。

第１の圧力測定装置１６は、第１のライン１２に設けられ、濾過器１１の濾過膜７０の一次側（入口側）の圧力を測定できる。第２の圧力測定装置１７は、第４のライン１５に設けられ、濾過器１１の濾過膜７０の二次側（出口側）の圧力を測定できる。第１の圧力測定装置１６と第２の圧力測定装置１７の圧力測定結果は、制御装置５０に出力される。

ポンプ１８は、第１のライン１２に設けられている。ポンプ１８には、例えばチューブを扱いてチューブ内の腹水を圧送するチューブポンプが用いられている。なお、ポンプ１８は、停止時に第１のライン１２を閉鎖するものでもあり、開閉装置（流量調整装置）としても機能する。チューブポンプの他にも遠心ポンプ等、腹水を送液できるものであれば特に限定するものではない、停止時に第１のライン１２を閉塞する機能を有さない場合には、別途第１のライン１２に開閉手段（図示せず）を設けてもよい。

第１の開閉装置１９は、例えば開閉バルブであり、第３のライン１４に設けられている。第２の開閉装置２０は、例えば開閉バルブであり、第２のライン１３に設けられている。

洗浄装置３０は、例えば洗浄液を貯留する洗浄液貯留部８０と、洗浄液貯留部８０と第２のライン１３を接続する洗浄ライン８１と、洗浄ライン８１に設けられた洗浄ポンプ８２を有している。

洗浄液貯留部８０は、例えば軟質性のバッグであり、所定量の洗浄液を貯留できる。洗浄液には、例えば食塩水が用いられる。洗浄ライン８１は、例えば第２のライン１３における第２の開閉装置２０よりも上流側（濾過器１１側）に接続されている。洗浄ライン８１には、例えば軟質性のチューブが用いられている。洗浄ポンプ８２には、例えばチューブポンプが用いられている。洗浄装置３０は、洗浄液貯留部８０の洗浄液を洗浄ポンプ８２により洗浄ライン８１及び第２のライン１３を通じて濾過膜７０の出口側に供給しさらに濾過膜７０を通過させて濾過膜７０を洗浄することができる。ここで、濾過した腹水を希釈して再濃縮する手法なども提唱されており、洗浄の目的以外にも洗浄装置３０は腹水の希釈目的に使用するなど、その用途を特に限定するものではない。

回収装置４０は、濾過器１１の濾過膜７０の出口側に残存する濾過腹水（濾過された腹水）を第２のライン１３を通じて回収するものである。回収装置４０は、例えば流体供給装置を有し、例えば一端が濾過膜７０の通液口１１ｄに接続され、他端が大気開放された第４のライン１５と、第４のライン１５に設けられたポンプ９０を備えている。これにより、回収装置４０は、濾過膜７０の出口側に気体（大気）を供給し濾過膜７０の出口側の濾過腹水を第２のライン１３に押し出すことができる。

第２のライン１３には、気体検出装置９１が設けられている。気体検出装置９１は、洗浄ライン８１の接続部分よりも上流側（濾過器１１側）に設けられている。これにより、回収装置４０により濾過膜７０の出口側が気体に置換され、濾過膜７０の出口側にあった濾過腹水が第２のライン１３に排出されたことを検出できる。

制御装置５０は、例えばＣＰＵ、メモリ等を有するマイクロコンピュータである。制御装置５０は、ポンプ１８、第１の開閉装置１９、第２の開閉装置２０、洗浄装置３０、第１の圧力測定装置１６、第２の圧力測定装置１７、回収装置４０のポンプ９０、気体検出装置９１、濃縮システム６０等の各装置の動作を制御して腹水処理を実行できる。制御装置５０は、例えば予めメモリに記憶されたプログラムを実行して腹水処理を実施できる。

具体的には、例えば制御装置５０は、第１の圧力測定装置１６により測定された圧力と第２の圧力測定装置１７により測定された圧力との圧力差に基づいて、圧力差が所定の閾値を超えた場合に、ポンプ１８を停止させ、第２の開閉装置２０を閉鎖し、第１の開閉装置１９を開放し、洗浄装置３０により洗浄液を第２のライン１３を通じて濾過膜７０に供給させることができる。本実施の形態において、第１の圧力測定装置１６により測定された圧力と第２の圧力測定装置１７により測定された圧力との圧力差が、「第１の圧力測定装置により測定された圧力に基づいた値」となる。

濃縮システム６０は、濃縮器１１０と、濃縮腹水貯留部としての濃縮腹水バッグ１１１と、濃縮ライン１１２と、排水ライン１１３と、循環ライン１１４と、濃縮ポンプ１１５と、循環ポンプ１１６と、第３の圧力測定装置１１７と、第４の圧力測定装置１１８等を有している。

濃縮器１１０は、例えば円筒形状を有している。濃縮器１１０は、長手方向の両端部に通液口１１０ａ、１１０ｂを有し、側面に２つの通液口１１０ｃ、１１０ｄを有している。例えば濃縮器１１０の通液口１１０ａには、第２のライン１３が接続されている。

濃縮器１１０は、例えば第２のライン１３から供給された濾過腹水から水分を除去して濾過腹水を濃縮する中空糸膜などの濃縮膜１２０を備えている。濃縮膜１２０の内側領域は、通液口１１０ａ、１１０ｂに通じ、濃縮膜１２０の外側領域は、通液口１１０ｃ、１１０ｄに通じている。なお、本実施の形態において通液口１１０ｄは閉鎖されている。

濃縮腹水バッグ１１１は、濃縮器１１０で濃縮された濃縮腹水を収容することができる。濃縮ライン１１２は、濃縮器１１０の通液口１１０ｂと濃縮腹水バッグ１１１を接続している。排水ライン１１３は、一端が濃縮器１１０の通液口１１０ｃに接続され、他端が図示しない排水部に接続されている。

循環ライン１１４は、例えば濃縮腹水バッグ１１１と第２のライン１３を接続している。循環ライン１１４は、第２のライン１３の第２の開閉装置２０よりも下流側（濃縮器１１０側）に接続されている。濃縮ライン１１２、排水ライン１１３及び循環ライン１１４には、例えば軟質性のチューブが用いられている。

濃縮ポンプ１１５は、例えば濃縮ライン１１２に設けられている。循環ポンプ１１６は、循環ライン１１４に設けられている。濃縮ポンプ１１５及び循環ポンプ１１６には、例えばチューブポンプが用いられている。

第３の圧力測定装置１１７は、例えば第２のライン１３に設けられ、濃縮器１１０の濃縮膜１２０の一次側（入口側）の圧力を測定できる。第４の圧力測定装置１１８は、排水ライン１１３に設けられ、濃縮器１１０の濃縮膜１２０の二次側（出口側）の圧力を測定できる。なお、濃縮膜１２０の二次側（出口側）の圧力は、排水ライン１１３出口との落差圧に代えることもでき、第４の圧力測定装置１１８を省略することもできる。第３の圧力測定装置１１７と第４の圧力測定装置１１８の圧力測定結果は、制御装置５０に出力される。制御装置５０は、濃縮システム６０の濃縮ポンプ１１５と、循環ポンプ１１６と、第３の圧力測定装置１１７と、第４の圧力測定装置１１８等の各装置の動作を制御して腹水処理を実行できる。

次に、上述の腹水処理装置１を用いて行われる腹水処理について説明する。

先ず、図１に示すように患者から採取した腹水を収容した腹水バッグ１０が第１のライン１２に接続される。次に、腹水の濾過、濃縮工程が開始される。第１の開閉装置１９が閉鎖され、第２の開閉装置２０が開放された状態で、ポンプ１８及び濃縮ポンプ１１５が作動する。なお、洗浄ポンプ８２、回収装置４０のポンプ９０、循環ポンプ１１６は停止した状態を維持する。

これにより、腹水バッグ１０の腹水は、第１のライン１２を通じて濾過器１１に送られる。腹水は、濾過器１１の通液口１１aから濾過膜７０の入口側（内側領域）に流入し、濾過膜７０を通過して、濾過膜７０の出口側（外側領域）に流出する。このとき、腹水から所定の病因物質が除去される。濾過膜７０の出口側に流出した濾過腹水は、濾過器１１から第２のライン１３に流出し、第２のライン１３を通って濃縮器１１０に送られ、濃縮器１１０の濃縮膜１２０の入口側に流入する。ここで、ポンプ１８と濃縮ポンプ１１５との間の圧力差（流量差）により、例えば濾過腹水の一部の水分が、濃縮膜１２０を通過し濃縮膜１２０の出口側に流出する。これにより、濾過腹水から水分が除去され、濾過腹水が濃縮される。濃縮器１１０で濃縮された濃縮腹水は、濃縮ライン１１２を通って濃縮腹水バッグ１１１に収容される。濃縮腹水バッグ１１１に所定量の濃縮腹水が貯留されると、または濃縮腹水バッグ１１１の最大貯留量に到達するとポンプ１８が停止し、濾過、濃縮工程が終了する。

次に、例えば再濃縮工程が行われる。このとき、図２に示すように第２の開閉装置２０が閉鎖された状態で、循環ポンプ１１６及び濃縮ポンプ１１５が作動する。これにより、濃縮腹水バッグ１１１の濃縮腹水が、循環ライン１１４及び第２のライン１３を通じて濃縮器１１０に送られ、濃縮器１１０から濃縮ライン１１２を通って濃縮腹水バッグ１１１に戻され、循環する。こうして濃縮腹水が再濃縮され、所望の濃度の濃縮腹水が生成される。

上述の腹水の濾過、濃縮工程において、第１の圧力測定装置１６、第２の圧力測定装置１７が作動し、濾過器１１の濾過膜７０の入口側の圧力、出口側の圧力がモニタリングされている。そして、図３に示すように例えば濾過器１１における濾過膜７０の入口側の圧力Ｐ１と出口側の圧力Ｐ２の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）（膜間圧力差）が、所定の閾値Ｄを超えた場合には、濾過膜７０が目詰まりを起こしているとみなされ、ポンプ１８が停止し、腹水の濾過、濃縮工程が停止される。このとき、ポンプ１８は所定の流量で連続運転をしても、段階的に所定の閾値Ｄに到達するまで流量を上げる方式を採用してもよく、特にその運転方法を限定するものではない。なお、閾値Ｄは、予め設定される。図３には、洗浄工程を行う際の主な制御フローを示す。

次に、例えば図４に示すように濾過器１１の濾過膜７０の出口側に残存する濾過腹水が回収される（図３の回収工程）。このとき、ポンプ１８、洗浄ポンプ８２及び循環ポンプ１１６が停止し、第２の開閉装置２０が開放された状態で、回収装置４０のポンプ９０と濃縮ポンプ１１５が作動する。このとき、大気が第４のライン１５を通じて濾過器１１の濾過膜７０の出口側に流入し、残存する濾過腹水が第２のライン１３に押し出される。濾過腹水は、第２のライン１３及び濃縮器１１０を通過し濃縮されて濃縮腹水バッグ１１１に収容される。

次に、例えば濾過器１１の濾過膜７０の出口側に流入した気体が、濾過膜７０の出口側の濾過腹水を押し出し、第２のライン１３の気体検出装置９１に到達すると、気体検出装置９１により気体が検出される。気体が検出されると、ポンプ９０及び濃縮ポンプ１１５が停止する。

次に濾過膜７０の洗浄工程が行われる。図５に示すようにポンプ１８とポンプ９０が停止し、第２の開閉装置２０が閉鎖され、第１の開閉装置１９が開放された状態で、洗浄装置３０の洗浄ポンプ８２が作動する。これにより、洗浄液貯留部８０の洗浄液が、洗浄ライン８１を通って第２のライン１３に流入し、第２のライン１３を通って濾過器１１の濾過膜７０の出口側に流入する。そして、洗浄液が、濾過膜７０の出口側から濾過膜７０を通って濾過膜７０の入口側に流出する。このとき、濾過膜７０に付着して目詰まりの原因となっていた付着物が、濾過膜７０から離脱する。洗浄液は、付着物とともに濾過器１１の入口側から第３のライン１４に流出し、第３のライン１４を通って排液部に排液される。こうして、濾過膜７０が洗浄される（図３の洗浄工程）。そして、予め設定された所定量の洗浄液が濾過器１１に供給されたところで、洗浄ポンプ８２が停止し、濾過膜７０の洗浄工程が終了する。このとき、洗浄ポンプ８２の流量は予め決められた所定の流量でも、洗浄中に第２の圧力測定装置１７にて測定される圧力が所定の圧力を超えないよう洗浄ポンプ８２の流量を調整する方式でもよく、特にその運転方法を限定するものではない。

濾過膜７０の洗浄工程が終了すると、図１に示すようにポンプ９０、洗浄ポンプ８２及び循環ポンプ１１６が停止し、第１の開閉装置１９が閉鎖され、第２の開閉装置２０が開放された状態で、ポンプ１８及び濃縮ポンプ１１５が作動し、腹水の濾過、濃縮工程が再開される。

濾過器１１における濾過膜７０の入口側の圧力Ｐ１と出口側の圧力Ｐ２の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が、所定の閾値Ｄを超えるたびに、腹水の濾過、濃縮処工程が停止され、濾過腹水の回収工程と濾過膜７０の洗浄工程が行われる。

なお、腹水の濾過、濃縮工程において、第３の圧力測定装置１１７及び第４の圧力測定装置１１８が作動し、濃縮器１１０の濃縮膜１２０の入口側の圧力、出口側の圧力がモニタリングされる。そして、例えば濃縮器１１０における濃縮膜１２０の入口側の圧力Ｐ３と出口側の圧力Ｐ４の圧力差（Ｐ３−Ｐ４）が、所定の閾値Ｆを超えた場合には、濃縮膜１２０が目詰まりを起こしているとみなされ、ポンプ１８、濃縮ポンプ１１５の流量を加速／減速、再循環ポンプ１１６を減速するなどを行い、圧力差を下げ、濾過・濃縮工程を継続する。各ポンプの流量が最大／最低流量に到達し、かつ圧力差が所定の閾値Ｆを超えた場合には、腹水の濾過、濃縮工程を停止する。

本実施の形態によれば、腹水処理装置１が、洗浄装置３０、第１の圧力測定装置１６、第２の圧力測定装置１７、第１の開閉装置１９、第２の開閉装置２０、制御装置５０等を有し、制御装置５０が、第１の圧力測定装置１６により測定された圧力Ｐ１と第２の圧力測定装置１７により測定された圧力Ｐ２との圧力差（Ｐ１−Ｐ２）に基づいて、圧力差が所定の閾値Ｄを超えた場合に、ポンプ１８を停止させ、第２の開閉装置２０を閉鎖し、第１の開閉装置１９を開放した状態で、洗浄装置３０により洗浄液を第２のライン１３を通じて濾過膜７０に供給させている。これにより、濾過膜７０の洗浄のタイミングを正確に把握し、なおかつ自動で濾過膜７０の洗浄を行うことができる。

洗浄装置３０は、洗浄液を貯留する洗浄液貯留部８０と、洗浄液貯留部８０と第２のライン１３を接続する洗浄ライン８１と、洗浄液を供給する洗浄ポンプ８２を有するので、洗浄液の供給を自動で正確に行うことができる。

腹水処理装置１が、濾過器１１の濾過膜７０の出口側に残存する濾過腹水を第２のライン１３を通じて回収する回収装置４０を備えているので、濾過器１１の濾過膜７０の出口側に残存する濾過腹水を、濾過膜７０の洗浄が開始される前に回収できる。このため、濾過膜７０の洗浄の際に濾過腹水が無駄になることを防止できる。

回収装置４０は、濾過膜７０の出口側に流体を供給し濾過膜７０の出口側の濾過体腹水を第２のライン１３に押し出す流体供給装置を有するので、濾過器１１に残存した濾過腹水の回収を好適に行うことができる。

濾過膜７０の出口側に供給される流体が気体であり、第２のライン１３には、気体検出装置９１が設けられているので、気体を用いて簡単に濾過腹水の回収を行うことができる。また気体が第２のライン１３の下流側、例えば濃縮器１１０や濃縮腹水バッグ１１１に入り込むことを防止できる。

濾過膜７０が中空糸膜であり、濾過膜７０の入口側が中空糸膜の内側領域であり、濾過膜７０の出口側が中空糸膜の外側領域である（内圧式濾過）ので、腹水を中空糸膜の内側領域から外側領域に流出させて、腹水の濾過を効果的に行うことができる。

腹水処理装置１は、第２のライン１３の濾過腹水を濃縮する濃縮システム６０を備えているので、腹水の濾過と濃縮を好適に行うことができる。

また、濃縮システム６０は、濃縮腹水を貯留する濃縮腹水バッグ１１１と、濃縮腹水バッグ１１１の濃縮腹水を第２のライン１３に戻す循環ライン１１４とをさらに備えているので、濃縮腹水の再濃縮を行い、所望の濃縮率の濃縮腹水を生成できる。

（第２の実施の形態）
上記実施の形態は、濾過膜７０の入口側が中空糸膜の内側領域であり、濾過膜７０の出口側が中空糸膜の外側領域（内圧式濾過）であったが、濾過膜の出口側が中空糸膜の内側領域であり、濾過膜の入口側が中空糸膜の外側領域（外圧式濾過）であってもよい。かかる場合の腹水処理装置１の一例を第２の実施の形態として説明する。

図６は、第２の実施の形態における腹水処理装置１の構成の概略を示す。腹水処理装置１において、濾過器１１の濾過膜７０の外側領域（入口側）は、通液口１１ｃ、１１ｄに通じ、濾過膜７０の内側領域（出口側）は、通液口１１a、１１ｂに通じている。

第１のライン１２の下流側の端部は、濾過器１１の通液口１１ｄに接続されている。第２のライン１３の上流側の端部は、濾過器１１の通液口１１ａに接続されている。第３のライン１４は、濾過器１１の通液口１１ｃに接続され、第４のライン１５は、濾過器１１の通液口１１ｂに接続されている。第１の圧力測定装置１６は、第１のライン１２に設けられ、濾過器１１の濾過膜７０の入口側（外側領域）の圧力を測定する。第２の圧力測定装置１７は、第２のライン１３に設けられ、濾過器１１の濾過膜７０の出口側（内側領域）の圧力を測定する。なお、第２の実施の形態における腹水処理装置１のその他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、同じ符号を用いて説明を省略する。

そして、腹水の濾過、濃縮工程の際には、ポンプ９０、洗浄ポンプ８２及び循環ポンプ１１６が停止し、第１の開閉装置１９が閉鎖され、第２の開閉装置２０が開放された状態で、ポンプ１８と濃縮ポンプ１１５が作動する。腹水バッグ１０の腹水は、濾過器１１の通液口１１ｄから、中空糸膜の外側領域である濾過膜７０の入口側に流入し、濾過膜７０の外側から内側に流入して濾過される。濾過膜７０を通過した濾過腹水は、通液口１１ａから第２のライン１３に流出して、濃縮システム６０に送られ、濃縮される。また、再濃縮工程では、第２の開閉装置２０が閉鎖され、循環ポンプ１１６が作動し、濃縮腹水バッグ１１１の濃縮腹水が、循環ライン１１４及び第２のライン１３を通じて濃縮器１１０に送られ、濃縮器１１０から濃縮ライン１１２を通って濃縮腹水バッグ１１１に戻され、循環する。こうして濃縮腹水が再濃縮される。

腹水の濾過、濃縮工程において、第１の圧力測定装置１６により測定された濾過膜７０の入口側（外側領域）の圧力Ｐ１と第２の圧力測定装置１７により測定された濾過膜７０の出口側（内側領域）の圧力Ｐ２の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が、所定の閾値Ｄを超えた場合には、濾過腹水の回収工程、濾過膜７０の洗浄工程が開始される。

濾過腹水の回収工程では、図７に示すようにポンプ１８、洗浄ポンプ８２及び循環ポンプ１１６が停止し、回収装置４０のポンプ９０と濃縮ポンプ１１５が作動する。大気が第４のライン１５を通じて濾過器１１の通液口１１ｂから濾過膜７０の出口側（内側領域）に流入し、残存する濾過腹水が通液口１１ａから第２のライン１３に押し出される。第２のライン１３に押し出された濾過腹水は、濃縮器１１０を通過して濃縮され、濃縮腹水バッグ１１１に収容される。

濾過器１１の濾過膜７０の出口側に流入した気体が第２のライン１３の気体検出装置９１に到達し、気体検出装置９１により気体が検出されると、ポンプ９０及び濃縮ポンプ１１５が停止される。

次の濾過膜７０の洗浄工程では、図８に示すようにポンプ１８とポンプ９０が停止し、第２の開閉装置２０が閉鎖され、第１の開閉装置１９が開放された状態で、洗浄装置３０の洗浄ポンプ８２が作動する。これにより、洗浄液貯留部８０の洗浄液が、洗浄ライン８１を通って第２のライン１３に流入し、第２のライン１３を通って濾過器１１の濾過膜７０の出口側（内側領域）に流入する。この洗浄液は、濾過膜７０の出口側から濾過膜７０を通って濾過膜７０の入口側（外側領域）に流出し、濾過器１１の通液口１１ｃから第３のライン１４に排出され、第３のライン１４を通って排液部に排液される。こうして、濾過膜７０が洗浄される。所定量の洗浄液が濾過器１１に供給されると、洗浄ポンプ８２が停止し、濾過膜７０の洗浄工程が終了する。

濾過膜７０の洗浄工程が終了すると、ポンプ９０、洗浄ポンプ８２及び循環ポンプ１１６が停止し、第１の開閉装置１９が閉鎖され、第２の開閉装置２０が開放された状態で、ポンプ１８及び濃縮ポンプ１１５が作動し、腹水の濾過、濃縮工程が再開される。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に濾過膜７０の洗浄のタイミングを正確に把握し、なおかつ自動で濾過膜７０の洗浄を行うことができる。また、濾過膜７０の入口側が中空糸膜の内側領域であり、濾過膜７０の出口側が中空糸膜の外側領域であるので、洗浄液を中空糸膜の内側領域から外側領域に流出させて、濾過膜７０の洗浄を効果的に行うことができる。

以上の第１の実施の形態及び第２の実施の形態において、図９及び図１０に示すように濾過膜７０の洗浄工程の際に、制御装置５０は、ポンプ１８とポンプ９０を停止させ、第１の開閉装置１９と第２の開閉装置２０を閉鎖した状態で、洗浄装置３０の洗浄ポンプ８２を作動させ、洗浄液貯留部８０の洗浄液を洗浄ライン８１と第２のライン１３を通じて濾過膜７０の出口側に供給し濾過膜７０の出口側の圧力を所定の値Ｂ以上に上昇させ、その後第１の開閉装置１９を開放して洗浄液を濾過膜７０に通過させるようにしてもよい（パルス洗浄）。このとき、濾過膜７０の出口側の圧力は、第２の圧力測定装置１７によりモニタリングされ、第２の圧力測定装置１７により測定された圧力が、所定の値Ｂ以上になったときに、第１の開閉装置１９が開放される。こうすることにより、濾過膜７０に付着した付着物が、濾過膜７０から剥がれやすくなり、濾過膜７０の洗浄が効果的に行われる。なお、第１の開閉装置１９が開放される際の濾過膜７０の出口側の所定の圧力の値Ｂは、例えば２００ｍｍＨｇ以上に設定される。

さらに、制御装置５０は、上述の濾過器１１の濾過膜７０の出口側の圧力を所定の値Ｂ以上に上昇させ、その後洗浄液を濾過膜７０に通過させること（パルス洗浄）を、複数回繰り返すようにしてもよい（繰り返しパルス洗浄）。このとき、第１の開閉装置１９を開放して洗浄液を濾過膜７０に通過させた後、第１の開閉装置１９を閉鎖し、洗浄装置３０の洗浄ポンプ８２を作動させ、洗浄液貯留部８０の洗浄液を洗浄ライン８１と第２のライン１３を通じて濾過膜７０の出口側に供給して、再び、濾過膜７０の出口側の圧力を所定の値Ｂ以上に上昇させる。かかる例によれば、濾過膜７０の洗浄をさらに効果的に行うことができる。なお、パルス洗浄の回数は、例えば１回以上が好ましい。

制御装置５０は、濾過器１１の濾過膜７０の出口側の圧力を所定の値Ｂ以上に上昇させ、その後洗浄液を濾過膜７０を通過させることを複数回繰り返した（繰り返しパルス洗浄）後、図５及び図８に示したように第１の開閉装置１９を開放し、第２の開閉装置２０を閉鎖した状態で、所定時間、洗浄装置３０により洗浄液を濾過膜７０の出口側に供給し濾過膜７０の出口側の圧力を所定の値Ｂ以上に上昇させずに洗浄液を濾過膜７０に通過させる（連続洗浄）。こうすることにより、濾過膜７０から剥離した付着物を、濾過器１１内に滞留させることなく確実に濾過器１１から排出することができる。この連続洗浄は、例えば濾過器１１の一次側のプライミングボリューム以上行うとよい。

以上の実施の形態において、さらに、濾過膜７０の洗浄工程を行う前の腹水の濾過、濃縮工程において、制御装置５０は、濾過器１１における濾過膜７０の入口側の圧力Ｐ１と出口側の圧力Ｐ２の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が、所定の閾値Ｄを超えた場合の初めの少なくとも１回は、ポンプ１８の流量を減らして腹水の濾過器１１への供給を継続し、その後圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値Ｄを超えた場合に、回収工程及び洗浄工程に移行し、洗浄工程においてポンプ１８を停止させ、第２の開閉装置２０を閉鎖し、第１の開閉装置１９を開放した状態で、洗浄装置３０により洗浄液を濾過膜７０に供給させるようにしてもよい。図１１に示すようにポンプ１８の流量Ｑを減らすと、濾過膜７０の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が一旦小さくなり、濾過膜７０の負担が低減される。よって、かかる場合、濾過膜７０の洗浄工程の実行を遅らせ、洗浄工程の回数や、洗浄工程にかかるトータルの時間を減らすことができる。よって、腹水の濾過、濃縮工程を効率的に行うことができる。

さらに、制御装置５０は、圧力差（Ｐ１―Ｐ２）に基づきポンプ１８の減速を繰り返し、ポンプ１８の流量Ｑが所定の最低流量Ｌに到達し、圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値Ｄを超えた場合に、回収工程及び洗浄工程に移行し、洗浄工程においてポンプ１８を停止させ、第２の開閉装置２０を閉鎖し、第１の開閉装置１９を開放した状態で、洗浄装置３０により洗浄液を濾過膜７０に供給させるようにしてもよい。かかる場合、さらに洗浄工程の実行を遅らせることでトータルの時間を減らすと共に、有用物質の排出を最低限に抑えることができる。なお、有用物質の排出を最低限に抑える手法として、ポンプ１８を停止する前に、最低量の腹水を処理するようにしてもよい。かかる場合、過度なろ過と洗浄の繰り返しにより有用物質が排出されることを防ぐことができる。

以上の実施の形態において、腹水の濾過、濃縮工程において圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が閾値Ｄを超えた場合に回収工程に移行していたが、回収工程を行わずに、直接洗浄工程に移行してもよい。

以上の実施の形態において、腹水の濾過、濃縮工程を終了した後に、再濃縮工程を行っていたが、再濃縮工程は行わなくてもよい。

以上の実施の形態において、第１の圧力測定装置１６により測定された圧力Ｐ１と第２の圧力測定装置１７により測定された圧力Ｐ２との圧力差（Ｐ１−Ｐ２）に基づいて、圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が所定の閾値Ｄを超えた場合に、濾過膜７０の洗浄工程を行っていたが、第１の圧力測定装置１６により測定された圧力Ｐ１に基づいて、圧力Ｐ１が所定の閾値Ｅを超えた場合に、濾過膜７０の洗浄工程を行ってもよい。かかる場合も、濾過膜７０に目詰まりが生じたことを確実に検出できる。なお、閾値Ｅは、予め設定される。また、かかる場合、圧力Ｐ１が、「第１の圧力測定装置により測定された圧力に基づいた値となる。

以上の第１の実施の形態及び第２の実施の形態において、第１の圧力測定装置１６は、第１のライン１２又は第３のライン１４のいずれかに設けられていてもよい。第２の圧力測定装置１７は、第２のライン１３又は第４のライン１５のいずれかに設けられていてもよい。第３のライン１４は、濾過器１１の通液口１１ｂ、１１ｃに接続されていたが、濾過器１１の入口側に連通し、濾過膜７０を通過した洗浄液を排出するものであれば、例えば図１２に示すように第１のライン１２に接続されていてもよい。このとき第３のライン１４は、第１のライン１２におけるポンプ１８と濾過器１１の間に接続されている。かかる場合、濾過膜７０を通過した洗浄液は、第１のライン１２と第３のライン１４を通って排液部に排液される。

洗浄装置３０は、他の構成を有するものであってもよい。洗浄装置３０は、例えば洗浄ポンプ８２を備えず、バルブを有し、洗浄液貯留部８０の洗浄液を自由落下により濾過器１１の濾過膜７０の出口側に供給するものであってもよい。または第３のライン１４に洗浄ポンプを設け、洗浄ライン８１に洗浄開閉装置を設けていてもよい。

回収装置４０は、第４のライン１５とポンプ９０を有するものであったが、他の構成を有するものであってもよい。回収装置４０は、大気開放された第４のライン１５と、その第４のライン１５を開閉するバルブを有するものであってもよい。かかる場合、バルブを開くことにより、大気が第４のライン１５に流入し、第４のライン１５を通って濾過器１１の濾過膜７０の出口側に送られる。また、回収装置４０は、濾過器１１の濾過膜７０の出口側に液体を供給するものであってもよい。なお、腹水処理装置１は、必ずしも回収装置４０を備えている必要はない。

濾過器１１は、円筒状で４つの通液口を有するものである必要はなく、他の構成を有するものであってもよい。濾過膜７０は、中空糸膜である必要はなく、他の種類の濾過膜であってもよい。

濃縮システム６０の構成も上記実施の形態のものに限られない。例えば濃縮ポンプ１１５は、濃縮ライン１１２に設けられていてもよいし、排水ライン１１３に設けられていてもよい。第４の圧力測定装置１１８は、濃縮ライン１１２に設けられていてもよい。循環ライン１１４は、あってもなくてもよい。さらに、本発明は、濃縮システム６０を備えない腹水処理装置にも適用できる。かかる場合、例えば第２のライン１３に濾過腹水収容部が接続され、濾過器１１を通過した濾過腹水は、第２のライン１３を通って濾過腹水収容部に収容されてもよい。

腹水処理装置１は、腹水、濾過された腹水、濃縮された腹水、洗浄液などを加温する加温器（図示せず）を有していてもよい。加温器は例えば第１のライン１２、第２のライン１３、洗浄ライン８１、濃縮ライン１１２、循環ライン１１４などに設けられる。またはろ過器１１、濃縮膜１１０を直接加温するものであってもよい。

以上の実施の形態において、腹水処理装置１は、腹水バッグ１０の腹水を濾過、濃縮して濃縮腹水バッグ１１１に収容するものであったが、患者から直接第１のライン１２に腹水を取り出し、濾過、濃縮するものであってもよい。また、濾過、濃縮した濃縮腹水を直接患者に戻すものであってもよい。よって、腹水処理装置１は、腹水バッグ１０、濃縮腹水バッグ１１１を備えないものであってもよい。

以上の実施の形態は、本発明を腹水を処理する腹水処理装置１に適用した例であったが、本発明は、胸水などの他の体腔液を処理する体腔液処理装置にも適用できる。

本発明は、濾過器の洗浄のタイミングを正確に把握し、なおかつ自動で濾過器の洗浄を行うことができる体腔液処理装置を提供する際に有用である。

１ 腹水処理装置
１０ 腹水バッグ
１１ 濾過器
１２ 第１のライン
１３ 第２のライン
１４ 第３のライン
１５ 第４のライン
１６ 第１の圧力測定装置
１７ 第２の圧力測定装置
１８ ポンプ
１９ 第１の開閉装置
２０ 第２の開閉装置
３０ 洗浄装置
４０ 回収装置
５０ 制御装置
６０ 濃縮システム
７０ 濾過膜
８０ 洗浄液貯留部
８１ 洗浄ライン
８２ 洗浄ポンプ
１１０ 濃縮器
１１１ 濃縮腹水バッグ
１１２ 濃縮ライン
１１３ 排水ライン
１１４ 循環ライン
１１５ 濃縮ポンプ
１１６ 循環ポンプ

Claims (5)

1. 濾過膜を有し、前記濾過膜を通過させて体腔液を濾過する濾過器と、
   前記濾過膜を通過した濾過体腔液を濃縮する濃縮器と、
   前記濾過器の濾過膜の入口側に連通し、前記濾過膜に体腔液を流す第１のラインと、
   前記濾過器の濾過膜の出口側から前記濃縮器に連通し、前記濾過膜を通過した濾過体腔液を前記濃縮器に流す第２のラインと、
   前記濃縮器で濃縮された濃縮体腔液を流す濃縮ラインと、
   前記濃縮器で除去された水分を排出する排水ラインと、
   前記濃縮ライン又は前記排水ラインの少なくとも一方に設けられた濃縮ポンプと、
   前記第１のラインに設けられ、前記濾過器に体腔液を供給するためのポンプと、
   前記第２のラインに接続されており、洗浄液を前記第２のラインを通じて前記濾過膜の出口側に供給し前記濾過膜を通過させて前記濾過膜を洗浄する洗浄装置と、
   前記濾過器の入口側に連通し、前記濾過膜を通過した洗浄液を排出する第３のラインと、
   前記第３のラインに設けられた第１の開閉装置と、
   前記第２のラインにおける前記洗浄装置が接続された位置よりも下流側に設けられた第２の開閉装置と、
   前記濾過器の濾過膜の入口側の圧力と出口側の圧力との圧力差が所定の閾値を超えた場合に、前記ポンプを停止させ、前記第２の開閉装置を閉鎖し、前記第１の開閉装置を開放した状態で、前記洗浄装置により前記洗浄液を前記第２のラインを通じて前記濾過膜に供給させる制御装置と、を少なくとも備えた、体腔液処理装置。
2. 前記洗浄装置は、洗浄液を貯留する洗浄液貯留部と、前記洗浄液貯留部と前記第２のラインを接続する洗浄ラインと、前記洗浄ラインに設けられ、前記洗浄液を供給する洗浄ポンプと、を有する、請求項１に記載の体腔液処理装置。
3. 前記制御装置は、前記圧力差が前記閾値を超えた場合の初めの少なくとも１回は、前記ポンプの流量を減らして前記体腔液の前記濾過器への供給を継続し、その後前記圧力差が前記閾値を超えた場合に、前記ポンプを停止させ、前記第２の開閉装置を閉鎖し、前記第１の開閉装置を開放した状態で、前記洗浄装置により前記洗浄液を前記濾過膜に供給させる、請求項１又は２に記載の体腔液処理装置。
4. 前記濃縮体腔液を貯留する濃縮体腔液貯留部と、
   前記濃縮体腔液貯留部の濃縮体腔液を前記第２のラインに戻す循環ラインと、をさらに有する、請求項１〜３のいずれかに記載の体腔液処理装置。
5. 前記第２の開閉装置は、前記第２のラインにおける前記循環ラインが接続された位置よりも上流側に設けられている、請求項４に記載の体腔液処理装置。

Images