JP6960906B2 - 原液処理装置、ローラーポンプ装置およびバッグの配置方法 - Google Patents
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Description
しかも、特定の成分しか供給できないので、失われた成分のうち偏った成分しか補給できないため、低栄養や易感染性などの問題が生じる可能性もある。
第1発明のローラーポンプ装置は、ハウジングの内面との間にチューブが配置されたローラーを備えたローラーポンプ装置であって、一つの駆動軸と、該駆動軸に取り付けられ該駆動軸の回転力によって回転する複数のローラーと、を備えており、該複数のローラーは、回転伝達部を介して前記駆動軸に取り付けられた正転ローラーと逆転ローラーとを備えており、前記回転伝達部は、前記駆動軸が正転した場合にのみ前記駆動軸からの回転力を前記正転ローラーに伝達する正転側回転伝達部と、前記駆動軸が逆転した場合にのみ前記駆動軸からの回転力を前記逆転ローラーに伝達する逆転側回転伝達部と、を備えており、前記複数のローラーは、前記駆動軸に対する相対的な回転が固定された固定ローラーおよび/または前記ハウジングに対する相対的な回転が固定されたクランプローラーを備えていることを特徴とする。
第2発明のローラーポンプ装置は、第1発明において、前記複数のローラーは、前記チューブ内における液体の自由な移動を許容するフリーローラーを備えていることを特徴とする。
第3発明のローラーポンプ装置は、第1または第2発明において、前記ローラーに配置されるチューブを複数本備えており、該複数本のチューブが並んで配置されたチューブ回路を備えており、該チューブ回路は、該チューブ回路を前記ローラーに配置した際に、該ローラーが配置されるローラー配置部を複数備えており、前記複数本のチューブは、各ローラー配置部に前記ローラーが配置された際に前記駆動軸の軸方向と交差する方向に該ローラー配置部を横断し、かつ、前記ローラーを配置する前記ローラー配置部を変更することによって該複数本のチューブにおける送液状態が変更されるように配設されていることを特徴とする。
第4発明のローラーポンプ装置は、ハウジングの内面との間にチューブが配置されたローラーを備えたローラーポンプ装置であって、駆動軸と、該駆動軸に取り付けられた複数のローラーと、を備えており、該複数のローラーは、回転伝達部を介して前記駆動軸に取り付けられた正転ローラーと逆転ローラーとを備えており、前記回転伝達部は、前記駆動軸が正転した場合にのみ前記駆動軸からの回転力を前記正転ローラーに伝達する正転側回転伝達部と、前記駆動軸が逆転した場合にのみ前記駆動軸からの回転力を前記逆転ローラーに伝達する逆転側回転伝達部と、を備えており、前記ハウジングは、前記駆動軸の軸端部に対して接近離間可能であって、前記チューブを前記駆動軸の軸方向に沿って移動させて前記ハウジングの内面と前記ローラーとの間から着脱するための開口を開閉するカバーを備えていることを特徴とする。
第5発明のローラーポンプ装置は、第4発明において、前記ローラーに配置されるチューブを複数本備えており、前記複数本のチューブは、各チューブ間の相対的な位置を保持する連結部材によって連結されていることを特徴とする。
第6発明のローラーポンプ装置は、第4または第5発明において、前記ローラーに配置されるチューブを複数本備えており、該複数本のチューブが、前記駆動軸の軸方向および/または前記駆動軸の軸方向と直交する方向において反転可能に設けられていることを特徴とする。
第7発明のローラーポンプ装置は、第1、第2、第3、第4、第5または第6発明において、前記ローラーおよび/または前記ローラーに配置されているチューブが、前記駆動軸の軸方向に沿って移動可能に設けられていることを特徴とする。
第8発明のローラーポンプ装置は、第1、第2、第3、第4、第5、第6または第7発明において、前記複数のローラーのうち、一つまたは複数のローラーには、一つのローラーに複数本のチューブが配置されていることを特徴とする。
第9発明のローラーポンプ装置は、第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7または第8発明において、前記ローラーに配置されるチューブを複数本備えており、該複数本チューブが、流路面積が異なるチューブを有していることを特徴とする。
第10発明のローラーポンプ装置は、第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明において、医療用機器や測定用検査機器において送液に使用することを特徴とする。
(原液処理装置)
第11発明の原液処理装置は、胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、前記原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、該濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、該原液供給部と前記濾過器の原液供給口とを繋ぐ給液チューブと、前記濾過器に接続された濾過器洗浄液回収チューブと、前記濾過器に接続された濾過器洗浄液供給チューブと、前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、前記給液チューブと前記濾過器洗浄液回収チューブとが異なるローラーに配置された第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明のローラーポンプ装置からなる第1ローラーポンプ装置と、前記廃液チューブまたは前記濃縮液チューブと前記濾過器洗浄液供給チューブとが異なるローラーに配置された第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明のローラーポンプ装置からなる第2ローラーポンプ装置と、を備えていることを特徴とする。
第12発明の原液処理装置は、胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、前記原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、該濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、該原液供給部と前記濾過器の原液供給口とを繋ぐ給液チューブと、前記濾過器に接続された濾過器洗浄液回収チューブと、前記濾過器に接続された濾過器洗浄液供給チューブと、前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、前記給液チューブと前記濾過器洗浄液供給チューブとが異なるローラーに配置された第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明のローラーポンプ装置からなる第1ローラーポンプ装置と、前記廃液チューブまたは前記濃縮液チューブと前記濾過器洗浄液回収チューブとが異なるローラーに配置された第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明のローラーポンプ装置からなる第2ローラーポンプ装置と、を備えていることを特徴とする。
第13発明の原液処理装置は、胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、前記原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、該濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、送液を行う第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明のローラーポンプ装置と、前記ローラーポンプ装置のローラーに配置されている、送液のための複数本のチューブと、を備えており、前記複数本のチューブは、該複数本のチューブが並んで配置されたチューブ回路に取り付けられており、該チューブ回路は、該チューブ回路を前記ローラーポンプ装置のローラーに配置した際に、該ローラーポンプ装置のローラーが配置されるローラー配置部を複数備えており、前記複数本のチューブは、各ローラー配置部に前記ローラーポンプ装置のローラーが配置された際に該ローラーポンプ装置の駆動軸の軸方向と交差する方向に該ローラー配置部を横断し、かつ、前記ローラーポンプ装置のローラーを配置する前記ローラー配置部を変更することによって該複数本のチューブにおける送液状態が変更されるように配設されていることを特徴とする。
第14発明の原液処理装置は、第13発明において、前記複数本のチューブが、前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、を備えており、前記濃縮液チューブまたは前記廃液チューブは、前記チューブ回路におけるローラー配置部に配置された部分が、配置されるローラー配置部によって異なる流路面積となっていることを特徴とする。
第15発明の原液処理装置は、第13または第14発明において、前記ローラーポンプ装置は、前記濾過器の濾過液排出口と前記濃縮器の濾過液供給口との間を連通する濾過液供給チューブ内の圧力の絶対値、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブ内の圧力の絶対値、両者の合計圧力の絶対値、または両者の差圧の絶対値が、一定または一定値以下になるように、廃液流量および/または濃縮液流量を調整するものであることを特徴とする。
第16発明の原液処理装置は、第13、第14または第15発明において、前記濾過器の原液供給口に連通された給液チューブと、前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、を備えており、前記給液チューブの流路面積は、前記濃縮液チューブの流路面積によって前記給液チューブの流路面積を割った値が、または、前記給液チューブの流路面積によって前記廃液チューブの流路面積を割った値を1から引いた値の逆数が、前記濃縮器における濃縮割合と一致するように調整されていることを特徴とする。
第17発明の原液処理装置は、胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、前記原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、前記濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、送液を行うローラーポンプ装置と、を備えており、前記ローラーポンプ装置が、第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明のローラーポンプ装置であって、前記駆動軸の一端から他端に向かって、固定ローラーまたは正転ローラー、逆転ローラーの順で並ぶように駆動軸に設けられた第1ローラー群と、第1ローラー群よりも前記駆動軸の他端側に、該駆動軸の一端から他端に向かって、逆転ローラー、正転ローラーの順で並ぶように駆動軸に設けられた第2ローラー群と、前記第1ローラー群と前記第2ローラー群の間に設けられたフリーローラーと、を備えており、前記第1ローラー群には、前記駆動軸の一端から他端に向かって、前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、前記濃縮器の濾過液供給口に接続された再濃縮液供給チューブが、この順で配置されており、前記第2ローラー群には、前記駆動軸の一端から他端に向かって、前記濾過器の洗浄液供給口に接続された濾過器洗浄液供給チューブと、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブが、この順で配置されており、前記濃縮液チューブ、前記再濃縮液供給チューブ、前記濾過器洗浄液供給チューブおよび前記廃液チューブは、前記駆動軸および/または前記チューブを移動させた際に、異なるローラーに配置された状態となるように配設されていることを特徴とする。
第18発明の原液処理装置は、第17発明において、前記第1ローラー群が、前記逆転ローラーとの間に前記正転ローラーを挟む位置に第2逆転ローラーを備えており、前記濃縮液チューブと前記再濃縮液供給チューブは、前記駆動軸および/または前記両チューブを移動させると、前記第1ローラー群の各ローラーと前記フリーローラーのうち、互いに隣接しない2つのローラーに配置された状態となるように配設されており、前記濾過器洗浄液供給チューブと前記廃液チューブは、前記駆動軸および/または前記両チューブを移動させると、前記第2ローラー群における前記逆転ローラーと、前記第2ローラー群における他のローラーまたは前記フリーローラーに配置された状態となるように配設されていることを特徴とする。
第19発明の原液処理装置は、第17または第18発明において、前記ローラーポンプ装置は、前記濾過器の濾過液排出口と前記濃縮器の濾過液供給口との間を連通する濾過液供給チューブ内の圧力の絶対値、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブ内の圧力の絶対値、両者の合計圧力の絶対値、または両者の差圧の絶対値が、一定または一定値以下になるように、廃液流量および/または濃縮液流量を調整するものであることを特徴とする。
第20発明の原液処理装置は、第17、第18または第19発明において、前記濾過器の原液供給口に連通された給液チューブを備えており、該給液チューブの流路面積は、前記濃縮液チューブの流路面積によって前記給液チューブの流路面積を割った値が、または、前記給液チューブの流路面積によって前記廃液チューブの流路面積を割った値を1から引いた値の逆数が、前記濃縮器における濃縮割合と一致するように調整されていることを特徴とする。
第21発明の原液処理装置は、胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、前記原液を濾過する中空糸膜を備えた濾過器と、該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、該濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、送液を行うローラーポンプ装置と、を備えており、前記濾過器が、前記原液供給口と連通された洗浄液供給口を備えており、前記ローラーポンプ装置が、第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明のローラーポンプ装置であり、前記原液供給部と前記濾過器の原液供給口との間を連通する給液チューブまたは前記濾過器の濾過液排出口と前記濃縮器の濾過液供給口との間を連通する濾過液供給チューブと、前記濃縮器の濃縮液排出口と濃縮液バッグとの間を連通する濃縮液チューブまたは前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、が前記正転ローラーに配置されており、前記逆転ローラーには、前記濾過器の洗浄液供給口に連通された濾過器洗浄液給液チューブと、前記濾過器の原液供給口に連通された濾過器洗浄液回収チューブの両方が配置されていることを特徴とする。
第22発明の原液処理装置は、第21発明において、前記給液チューブの流路面積は、前記濃縮液チューブの流路面積によって前記給液チューブの流路面積を割った値が、または、前記給液チューブの流路面積によって前記廃液チューブの流路面積を割った値を1から引いた値の逆数が、前記濃縮器における濃縮割合と一致するように調整されていることを特徴とする。
第23発明の原液処理装置は、第22発明において、前記濃縮液チューブまたは廃液チューブをそれぞれ複数本備えており、該複数本の濃縮液チューブまたは該複数本の廃液チューブが、前記駆動軸の軸方向に沿って移動可能に設けられていることを特徴とする。
第24発明の原液処理装置は、第21、第22または第23発明において、前記濾過器の原液排出口と該濾過器の原液供給口とを連通する濾過器循環チューブが設けられており、前記ローラーポンプが、第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明のローラーポンプ装置であって、前記駆動軸に対する相対的な回転が固定された固定ローラーを備えており、該濾過器循環チューブは、前記ローラーポンプ装置の固定ローラーに配置されていることを特徴とする。
第25発明の原液処理装置は、第21、第22、第23または第24発明において、前記濃縮器の濃縮液排出口と該濃縮器の濾過液供給口とを連通する濃縮器循環チューブが設けられており、前記ローラーポンプが、第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8または第9発明のローラーポンプ装置であって、前記駆動軸に対する相対的な回転が固定された固定ローラーを備えており、該濃縮器循環チューブは、前記ローラーポンプ装置の固定ローラーに配置されていることを特徴とする。
(バッグ配置)
第26発明のバッグの配置方法は、胸腹水や血漿などの原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して濃縮液を形成する濃縮器と、送液を行うローラーポンプ装置と、を備えた、原液を濃縮して濃縮液を形成する原液処理装置において、該原液処理装置には、前記濾過器に供給する原液を収容した原液バッグ、前記濃縮器で濃縮された濃縮液が回収される濃縮液バッグ、前記濃縮器において前記濃縮液から分離された廃液が回収される廃液バッグが設けられており、前記原液バッグ、前記濃縮液バッグおよび前記廃液バッグの全てのバッグ、または、これらのバッグのうちいくつかのバッグを同じ高さに配置することを特徴とする。
第27発明のバッグの配置方法は、第26発明において、前記濾過器および/または前記濃縮器を洗浄する洗浄液を収容した洗浄液バッグと、前記濾過器および/または前記濃縮器を洗浄した洗浄液が回収される洗浄液回収バッグと、が接続されており、前記洗浄液バッグおよび/または前記洗浄液回収バッグが、前記原液バッグ、前記濃縮液バッグおよび前記廃液バッグの全てのバッグ、または、いくつかのバッグと同じ高さに配置されていることを特徴とする。
第28発明のバッグの配置方法は、第26または第27発明において、前記原液処理装置が、第11、第12、第13、第14、第15、第16、第17、第18、第19、第20、第21、第22、第23、第24または第25発明の原液処理装置であることを特徴とする。
第1、第2発明によれば、駆動軸の回転方向を変化させれば、正転ローラーのみまたは逆転ローラーのみに回転力を供給することができる。すると、一つの駆動源で2つのローラーを独立して駆動させることも可能となるので、各ローラーに配置されたチューブからそれぞれ独立して送液することができる。チューブを配置するローラーを調整すれば、ローラーポンプ装置による送液を自由に調整することができる。
第3発明によれば、チューブ回路のローラー配置部にローラーを配置すれば、複数本のチューブから同時に送液をすることができる。また、各ローラー配置部においてチューブの配列を変更しておけば、ローラーを配置するローラー配置部を変更することによって、複数本のチューブからの送液状態を変更することができる。そして、ローラーを配置するローラー配置部を変更するだけで送液状態を変更することができるので、送液状態の変更を容易かつ確実に行うことができる。
第4発明によれば、駆動軸の回転方向を変化させれば、正転ローラーのみまたは逆転ローラーのみに回転力を供給することができる。すると、一つの駆動源で2つのローラーを独立して駆動させることも可能となるので、各ローラーに配置されたチューブからそれぞれ独立して送液することができる。また、カバーを開閉すればチューブを着脱できるので、ローラーに対するチューブの配置を変更することができる。
第5、第6発明によれば、チューブ内を流れる液体の送液状態を簡単に変更することができる。
第7発明によれば、ローラーおよび/またはチューブを駆動軸の軸方向に沿って移動させれば、チューブが配置されているローラーを変更できるので、送液状態の変更が容易になる。
第8、第9発明によれば、一つのローラーを回転させた場合でも、異なる流量の送液ができる。
第10発明によれば、ポンプやその駆動源を少なくできるので、医療用機器や測定用検査機器をコンパクトな構成とすることができる。
(原液処理装置)
第11、第12発明によれば、第1ローラーポンプ装置と第2ローラーポンプ装置の作動を調整すれば、給液チューブと廃液チューブまたは濃縮液チューブの流量を調整できるので、濾過濃縮状態を変更することができる。しかも、給液チューブと廃液チューブまたは濃縮液チューブの送液がそれぞれ別々のローラーポンプ装置によって実施されるので、濾過濃縮状態の調整の自由度が高くなる。そして、ローラーに配置するチューブの位置を変更すれば、準備洗浄や濾過濃縮等の作業を切り替えることができる。
(原液処理装置)
第13発明によれば、ローラーを配置するローラー配置部を変更するだけで、濾過濃縮や洗浄等の作業を切り替えることができる。したがって、各作業を切り替える際に、切り換え作業が簡素化できるし、切り換えの自動化も可能になる。
第14発明によれば、ローラーを配置するローラー配置部を変更するだけで、濃縮割合を変更できるので、濃縮割合の変更が容易になる。
第15発明によれば、濾過作業および濃縮作業において、濾過器や濃縮器に過剰な圧力が加わることを防ぐことができる。すると、原液中の細胞や液体成分および濾過液中の液体成分に過剰な刺激が加わることを防止できるので、副作用や目詰りを起こす原因となる成分の産生を抑えることができ、容易に安全な濾過濃縮を実施することができる。
第16発明によれば、濾過器に対する原液の供給と濃縮器からの廃液の排出を同じポンプで実施でき、所定の濃縮割合の濃縮液を得ることができる。
(原液処理装置)
第17または第18発明によれば、ローラーまたはチューブを駆動軸の軸方向に沿って移動させるだけで、濾過濃縮や洗浄等の作業を切り替えることができる。したがって、各作業を切り替える際に、切り換え作業が簡素化できるし、切り換えの自動化も可能になる。
第19発明によれば、濾過作業および濃縮作業において、濾過器や濃縮器に過剰な圧力が加わることを防ぐことができる。すると、原液中の細胞や液体成分および濾過液中の液体成分に過剰な刺激が加わることを防止できるので、副作用や目詰りを起こす原因となる成分の産生を抑えることができ、容易に安全な濾過濃縮を実施することができる。
第20発明によれば、濾過器に対する原液の供給と濃縮器からの廃液の排出を同じポンプで実施でき、所定の濃縮割合の濃縮液を得ることができる。
(原液処理装置)
第21発明によれば、濾過器に対する原液の供給と、濃縮液から分離された液体の濃縮器からの排出を、一つのポンプで行うことができるので、装置を小型化することができる。正転ローラーを回転させれば濾過および濃縮を実施でき、逆転ローラーを回転させれば濾過器の洗浄を実施することができる。そして、正転ローラーおよび逆転ローラーを駆動する駆動源を一つにできるので、装置をよりコンパクトにできる。また、回転力が供給されていない状態では、正転ローラーおよび逆転ローラーをチューブの流れを止めるクランプ等として機能させることができる。すると、チューブの流れを制御するクランプ等を設ける数を少なくできるので、装置の構成を簡素化できる。
第22発明によれば、濾過器に対する原液の供給と濃縮器からの廃液の排出を同じポンプで実施でき、所定の濃縮割合の濃縮液を得ることができる。
第23発明によれば、ローラーに配置するチューブの本数を調整すれば、濃縮液の濃縮割合を調整することができる。
第24発明によれば、濾過器に入る液体を循環させることによって濾過器の目詰まりを防止することができる。また、濾過液から分離された分離液を再度濾過できるので、濾過効率を高めることができ、濾過器の目詰まりも防止することができる。しかも、濾過器に対する原液の供給と濃縮器からの廃液の排出とともに、分離液の循環も一つのポンプで実施することが可能となるので、装置をより小型化することができる。
第25発明によれば、濃縮器に入る液体を循環させることによって濃縮器の目詰まりを防止することができる。また、濾過器への濾過器に対する原液の供給と濃縮器からの廃液の排出とともに、濃縮液の循環も一つのポンプで実施することが可能となるので、装置をより小型化することができる。
(バッグ配置)
第26〜第28発明によれば、原液処理装置における全てのバッグまたはいくつかのバッグが同じ高さに配置されているので、ローラーポンプにおけるチューブの圧迫が解除されてチューブ内の液体の移動が可能な状態となっても、移動する液体の量を少なくすることができる。
図1および図2に基づいて、本実施形態の原液処理装置1を説明する。
なお、以下では、処理対象となる原液が胸腹水である場合を代表として説明する。
符号10は、原液バッグUBから胸腹水が供給され、この胸腹水を濾過する濾過器を示している。つまり、この濾過器10は、濾過部材が内部に収容されており、この濾過部材によって胸腹水を濾過して、濾過液と細胞等を含む分離液に分離するものである。例えば、濾過器10には、CARTに使用されている腹水濾過器や、血漿交換に使用される血漿分離器、血漿成分分離器などを使用することができる。
また、洗浄液バッグSBから洗浄液供給口10bを通して濾過器10内に洗浄液を供給すれば、洗浄液によって濾過部材を洗浄でき、洗浄後の洗浄液を原液供給口10aから排出して洗浄液回収バッグFBに回収することができる。
内圧濾過方式とは中空糸膜の内部から中空糸膜の外部に原液が透過する際に原液が濾過される方式であり、外圧濾過方式とは中空糸膜の外部から中空糸膜の内部に原液が透過する際に原液が濾過される方式である。
したがって、内圧濾過方式の装置では、中空糸膜の内部に原液が供給されるので、原液供給口10aは中空糸膜の内部の空間に連通される。
一方、外圧濾過方式の場合には、中空糸膜の周囲の空間に原液が供給されるので、原液供給口10aは中空糸膜の周囲に形成される空間に連通される。
符号20は、濾過器10から濾過液が供給され、この濾過液を濃縮する濃縮器を示している。この濃縮器20は、濾過液から水分を分離して濃縮液とする機能を有している。この濃縮器20は、装置の構造は前述した濾過器10と実質的に同様の構造を有しており、機能が相違する部分の構成が濾過器10と異なっている。つまり、濃縮器20は、濾過器10の分離部材に代えて、濾過液から水分を分離する機能を有する水分分離部材が内部に収容された構造を有している。かかる濃縮器20には、例えば、CARTに使用されている腹水濃縮器や、透析に使用される透析用フィルター、二重濾過血漿交換療法に用いられる膜型血漿成分分離器などを使用することができる。
図1および図2に示すように、本実施形態の原液処理装置1はローラーポンプ装置30を備えており、このローラーポンプ装置30によって原液などを送液するようになっている。このローラーポンプ装置30は、本実施形態のローラーポンプ装置であり、基本構造は公知のローラーポンプと実質同等の構造を有している。
なお、以下では、ローラーポンプ装置30を単にポンプ30という。
まず、ハウジング31は、略円筒状の内面31sを有する空間を備えており、この空間に、2つのローラー33,34が並列で配置されている。ハウジング31は、その内面31sから立設した3つの軸受部31jを備えている。3つの軸受部31jは、ハウジング31の幅方向(図3(B)では左右方向)において、互いに間隔を空けた状態で並んで配置されている。この3つの軸受部31jは、駆動軸32を回転可能かつその軸方向には移動しないように保持するものである。より具体的には、駆動軸32の中心軸と、内面31sの中心軸(曲率中心が位置する軸)が同軸となるように、3つの軸受部31jは駆動軸32を保持している。
また、ローラー33を回転させたときには、原液などが濾過器洗浄液供給チューブ7aや濾過器洗浄液回収チューブ7bに流れないようにしなければならない。このため、通常は、作業者がチューブに設けられたクランプや別途準備したクランプなどを操作して濾過器洗浄液供給チューブ7aや濾過器洗浄液回収チューブ7bを閉塞させる必要がある。しかし、上述したように濾過器洗浄液供給チューブ7aや濾過器洗浄液回収チューブ7bがローラー34に配置されていれば、駆動軸32を正転させた場合にはローラー34は回転しないので、ローラー34とハウジング31は、濾過器洗浄液供給チューブ7aおよび濾過器洗浄液回収チューブ7bに対してクランプのように機能する。つまり、作業者がチューブに設けられたクランプや別途準備したクランプなどを操作しなくても、濾過器洗浄液供給チューブ7aや濾過器洗浄液回収チューブ7bを自動で閉塞させることができる。すると、クランプなどを設けなくてもよいので、送液のためのユニットや原液処理装置1を簡素化できる。また、作業者がクランプなどを操作しないので、操作ミスなどが生じることを防ぐことができる。さらに、電磁弁を使用した場合に問題となる、電磁干渉などによるクランプの誤作動や操作ミスによるアクシデントが生じることを防ぐことができる。
ポンプ30は、上述したように、一つの駆動軸32に正転ローラー33と逆転ローラー34が取り付けられていれば、駆動源を少なくでき、送液のためのユニットや原液処理装置1をコンパクトにできるという利点が得られる。しかし、正転ローラー33と逆転ローラー34は、それぞれ別々の駆動軸に取り付けられていてもよい。つまり、正転ローラー33を駆動する駆動源と、逆転ローラー34を駆動する駆動源と、をそれぞれ別々に設けてもよい。この場合でも、一つのローラー33,34に2つのチューブを配置しているので、チューブごとにローラーを設ける場合に比べて装置を小型化できる。また、送液する液体やその用途に合わせて、ローラー33,34毎に適切な駆動源を選択できるという利点が得られる。
ポンプ30として、正転ローラー33と逆転ローラー34を有する2つのポンプ30A,Bを使用してもよい。この場合、ポンプ30A,Bの作動(つまり回転方向)と、ポンプ30A,Bにおけるチューブ配置を調整すれば、各チューブ内を流れる液体の送液状態を簡単に変更することができる。すると、濾過器10や濃縮器20に対するチューブのつなぎ替え等をしなくても、簡単かつ確実に原液処理装置1Eにおける作業を変更することができる。
図21には、準備洗浄作業におけるポンプ30A,Bの作動状態を示している。なお、準備洗浄作業では、ポンプ30A,Bのチューブ配置は図24(A)、(B)の状態とする。つまり、ポンプ30Aにおいて、正転ローラー33には濾過器洗浄液回収チューブ7bを配置し、逆転ローラー34には給液チューブ2を配置する。一方、ポンプ30Bにおいて、正転ローラー33には濾過器洗浄液供給チューブ7aを配置し、逆転ローラー34には濃縮液チューブ4を配置する。
図22には、濾過濃縮作業におけるポンプ30A,Bの作動状態を示している。なお、濾過濃縮作業では、ポンプ30A,Bのチューブ配置は図24(A)、(C)の状態とする。つまり、ポンプ30Aのチューブ配置は準備洗浄作業と同じ状態に維持される。一方、ポンプ30Bでは、正転ローラー33には濃縮液チューブ4を配置し、逆転ローラー34には濾過器洗浄液供給チューブ7aを配置する。つまり、ポンプ30Bでは、濾過濃縮作業を行う場合、準備洗浄作業からチューブ配置を反転させる。
図23には、濾過器洗浄作業におけるポンプ30A,Bの作動状態を示している。なお、濾過器洗浄作業では、ポンプ30A,Bのチューブ配置は図24(A)、(C)の状態とする。つまり、ポンプ30Aのチューブ配置は準備洗浄作業および濾過濃縮作業と同じ状態に維持され、ポンプ30Bのチューブ配置は濾過濃縮作業と同じ状態に維持される。
なお、上記例では、ポンプ30Bにおいて、チューブ配置を反転させて濾過器洗浄液供給チューブ7aおよび濃縮液チューブ4内を液体が流れる方向を変化させた。濾過器洗浄液供給チューブ7aおよび濃縮液チューブ4内を液体が流れる方向を変化させる方法として、以下のような方法を採用してもよい。
上述したように、チューブを反転してポンプ30Bにおけるチューブの配置を変更する場合、一旦、ポンプ30Bのハウジング31とローラー33,34の間からチューブを取り外す必要がある。例えば、ポンプ30Bを以下のような構造とすれば、ポンプ30Bのハウジング31とローラー33,34の間からチューブを取り外して、チューブを反転した後、チューブをポンプ30A,Bのハウジング31とローラー33,34の間に取り付けることができる。なお、以下では代表としてポンプ30Bについて説明するが、ポンプ30Aも同様の構造としてもよい。
原液処理装置は、図8に示すようなレイアウトを有する原液処理装置1Bとしてもよい。なお、図8の原液処理装置1Bでは、原液処理装置1と同じ機能・構成の部分には同じ符号を付している。以下の説明でも、原液処理装置1と同じ機能・構成の部分については、適宜説明を割愛する。
かかる濾過器循環チューブ8および濃縮器循環チューブ9を設けた原液処理装置1Bでは、上述したポンプ30を使用することもできるが、送液のためのポンプとして、以下の構成のポンプ40(図5参照)を採用することもできる。かかるポンプ40を採用すれば、上述したような複数本のチューブを設けても、一つの駆動源で適切に送液することが可能となる。
上述した4つのローラー43〜46aには、チューブ2〜9がそれぞれ配置されている。各ローラー43〜46に配置されているチューブは、それぞれ以下のとおりである。
図8の原液処理装置1Bでは、以下のように駆動軸42を回転させることによって、濾過濃縮と、濾過器10の洗浄を実施することができる。
まず、各チューブによって濾過器10および濃縮器20と各バッグを接続した状態で、駆動軸42を正転させる。すると、正転ローラー43が送液状態になるので、給液チューブ2を通って原液バッグUBから原液が濾過器10に圧送される。すると、原液は濾過器10で濾過され、濾過された濾過液は濃縮器20に供給される。
このとき、固定ローラー45は正転での送液状態であるので、濾過器循環チューブ8内には原液排出口10dから給液チューブ2に向かう流れが発生する。
このとき、固定ローラー45は正転での送液状態であるので、濃縮器循環チューブ9内には、濃縮液排出口20bから濾過液供給口20aに向かう流れが発生する。
一方、図9に示すように、駆動軸42を逆転させると、正転ローラー43はクランプ状態になり、逆転ローラー44が送液状態になるので、濾過器洗浄液供給チューブ7aを通って洗浄液バッグSBから洗浄液が濾過器10に圧送される。すると、洗浄液によって濾過器10が洗浄され、洗浄液は原液供給口10aから排出されて、濾過器洗浄液供給チューブ7aを通って、洗浄液回収バッグFB(または、原液バッグUB)に回収される。
上述した原液処理装置1Bにおいて、ポンプ40に配置されている濃縮液チューブ4は、複数本設けてもよい。この場合、正転ローラー43と固定ローラー45の間に、第1クランプローラー46aと同様に、駆動軸42に対して回転自在であるが、回転自体は固定されている第2クランプローラー46bを設け、複数本の濃縮液チューブ4が駆動軸42の軸方向に移動できるように設ける(図6参照)。つまり、複数本の濃縮液チューブ4が正転ローラー43と第2クランプローラー46bの間を移動できるようにする。すると、正転ローラー43に配置される濃縮液チューブ4の本数によって濃縮割合を調整することができる。例えば、図6に示すように、濃縮液チューブ4を3本設けて、濃縮液チューブ4の流路面積を濾過液供給チューブ3の流路面積の10分の1としておく。すると、正転ローラー43に配置される濃縮液チューブ4を変化させれば、濃縮割合を10倍(1本配置の場合)、5倍(2本配置の場合)、3.3倍(3本配置の場合)に変化させることができる。
さらに、図示しないが、濃縮液バッグCBと濃縮器20を連通する再濃縮液供給チューブ3bを設けてもよい。この再濃縮液供給チューブ3bを設ければ、濃縮液バッグCBに回収された濃縮液を再度濃縮することができる。この場合、図7に示すように、正転ローラー43において駆動軸42の一端側(図7では上端側)に、第1、第2クランプローラー46a,46bと同様に、駆動軸42に対して回転自在であるが、回転自体は固定されている第3クランプローラー46cを設ける。また、給液チューブ2を、正転ローラー43において第3クランプローラー46c近傍に配置する。このような構成にしておけば、ハウジング41を正転ローラー43および第3クランプローラー46cから離間させれば、給液チューブ2と再濃縮液供給チューブ3bとを入れ替えることも可能となる。両チューブ入れ換えれば、給液チューブ2は第3クランプローラー46cに配置された状態となり、再濃縮液供給チューブ3bは正転ローラー43に配置された状態となる。すると、駆動軸42を正転させれば、濃縮液バッグCBに回収された濃縮液を濃縮器20に供給して再度濃縮することが可能となる。なお、駆動軸42を正転させた場合には、再濃縮液供給チューブ3bと濃縮液チューブ4以外のチューブは全てクランプされた状態に維持されるので、他の部分に影響を与えることなく、再度濃縮を実施することができる。
図8および図9では、濾過器循環チューブ8と濃縮器循環チューブ9の両方を設けた場合を説明した。しかし、必ずしも両方を設ける必要はなく、濾過器循環チューブ8だけ、または、濃縮器循環チューブ9だけ、を設けてもよい。
また、濾過器循環チューブ8と濃縮器循環チューブ9を設けない場合でも、ポンプ40を採用できる。その場合には、固定ローラー45は設けなくてもよい。
また、原液処理装置は、図11に示すようなレイアウトを有する原液処理装置1Cとしてもよい。原液処理装置1Cでは、ポンプ50の構成と、ポンプ50において各ローラー53〜57に各チューブ3b〜7aを配置するローラーが異なる点、濾過器循環チューブ8および濃縮器循環チューブ9を設けていない点で、原液処理装置1Bと異なる。
しかし、他の構成は実質的に原液処理装置1Bと同様の構成を有しているので、以下では、ポンプ50および、ポンプ50のローラー53〜57に配置する各チューブ3b〜7aについて説明する。
また、原液処理装置1Cでは、濾過器循環チューブ8および濃縮器循環チューブ9を設けていないが、原液処理装置1Bと同様に、濾過器循環チューブ8および濃縮器循環チューブ9を設けてもよい。
原液処理装置1Cでは、送液のためのポンプとして、以下の構成のポンプ50(図10参照)を採用している。このポンプ50では、7つのローラー53a〜57にチューブ3b〜7aが配置されており、このチューブ3b〜7aとポンプ50の7つのローラー53a〜57の相対的な位置が、駆動軸52の軸方向に沿って移動するように設けられている。
上述したように、チューブ3b〜7aは、同じタイミングで同じ量だけ、7つのローラー53a〜57に対して移動できるようになっている。以下では、原液処理装置1Cにおける各作業の際に、7つのローラー53〜57にチューブ3b〜7aがどのように配置されるかを説明する。
準備洗浄作は、原液処理装置1Cによる原液の処理を実施する前に、原液処理装置1Cの各部を生理食塩水等の洗浄液によって洗浄する作業である。
図10(A)に示すように、この準備洗浄では、第1逆転ローラー54aには、濃縮液チューブ4が配置される。また、第2逆転ローラー54bには、再濃縮液供給チューブ3bが配置され、第3逆転ローラー54cには、廃液チューブ5が配置される。そして、フリーローラー57には、濾過器洗浄液供給チューブ7aが配置される。したがって、駆動軸52が逆転すると、第1〜第3逆転ローラー54a〜54cに配置されている上記各チューブによって送液される状態となり、濾過器洗浄液供給チューブ7aおよび供給チューブ2内には自由に液体が流れることができる状態となる。
濾過濃縮作業では、原液処理装置1Cによる原液の処理、つまり、原液の濾過濃縮が実施される。
図10(B)に示すように、濾過濃縮作業では、準備洗浄の状態からチューブ3b〜7aが移動されて、以下のようにチューブ3b〜7aが配置されるローラーが変化する。
まず、濃縮液チューブ4は、第1正転ローラー53aに配置される。また、再濃縮液供給チューブ3bは、クランプローラー56に配置され、廃液チューブ5は、第2正転ローラー53bに配置される。そして、濾過器洗浄液供給チューブ7aは、第3逆転ローラー54cに配置される。したがって、駆動軸52が正転すると、第1、第2正転ローラー53a,53bに配置されている濃縮液チューブ4および廃液チューブ5によって送液される状態となる。一方、クランプローラー56および第3逆転ローラー54cに配置されている再濃縮液供給チューブ3bおよび濾過器洗浄液供給チューブ7aはクランプされた状態となる。
濾過器洗浄作業では、原液処理装置1Cによる原液の処理を実施した濾過器10の洗浄が実施される。
図10(C)に示すように、濾過器洗浄作業では、濾過濃縮作業の状態のままで、駆動軸52の回転方向だけが変化する。したがって、第1、第2正転ローラー53a,53bおよびクランプローラー56に配置されている濃縮液チューブ4、廃液チューブ5および再濃縮液供給チューブ3bはクランプ状態となる。一方、第3逆転ローラー54cに配置されている濾過器洗浄液供給チューブ7aだけが送液状態となる。
再濃縮作業では、原液処理装置1Cによって濾過濃縮された濃縮液を再度濃縮する処理が実施される。
図10(D)に示すように、再濃縮作業では、濾過濃縮作業(濾過器洗浄作業)の状態からチューブ3b〜7aが移動されて、以下のようにチューブ3b〜7aが配置されるローラーが変化する。
まず、濃縮液チューブ4は、第1正転ローラー53aに配置された状態に維持される。また、再濃縮液供給チューブ3bは、フリーローラー57に配置される。そして、廃液チューブ5および濾過器洗浄液供給チューブ7aは、それぞれ、第2正転ローラー53bおよび第3逆転ローラー54cに配置された状態に維持される。したがって、駆動軸52が正転すると、第1正転ローラー53aに配置されている濃縮液チューブ4および、第2正転ローラー53bに配置されている廃液チューブ5によって送液される状態となる。一方、再濃縮液供給チューブ3b内には自由に液体が流れることができる状態となる。第3逆転ローラー54cに配置されている濾過器洗浄液供給チューブ7aはクランプされた状態となる。
図11の原液処理装置1Cでは、以下のように駆動軸52の回転を変化させ、かつ、チューブ3b〜7aを移動させることによって、各作業を実施することができる。以下、図11〜図14に基づいて、各作業を説明する。
原液処理装置1Cによる原液の処理を実施する前に、原液処理装置1Cの各部が生理食塩水等の洗浄液によって洗浄される(図11)。
また、準備洗浄作業と同様の作業を実施すれば、濾過濃縮作業が終了した原液処理装置1Cを洗浄することも可能である。
準備洗浄作業が終了すると、濃縮液チューブ4および再濃縮液供給チューブ3bには、洗浄液バッグSBに代えて、濃縮液バッグCBが接続される。また、供給チューブ2には、原液バッグUBが接続される。濾過器洗浄液供給チューブ7aには、洗浄液バッグSBが接続される。さらに、廃液チューブ5には、洗浄液バッグSBに代えて、廃液バッグDBが接続される。そして、チューブ3b〜7aは、図10(A)に示す準備洗浄作業を実施する位置から、図10(B)に示す濾過濃縮作業を実施する位置に移動される。
濾過器の目詰まりが生じ、濾過器洗浄作業を実施する場合には、図10(C)に示すチューブ3b〜7aの移動は実施されず、濾過器洗浄液供給チューブ7aに洗浄液バッグSBを接続した状態で、駆動軸52が逆転される。すると、濾過器洗浄液供給チューブ7aを通して、洗浄液バッグSBから洗浄液が濾過器10に供給される。このとき、濃縮液チューブ4および再濃縮液供給チューブ3bは第1正転ローラー53aおよびクランプローラー56によってクランプされた状態になっており、廃液チューブ5は第2正転ローラー53bによってクランプされた状態になっている。したがって、濾過器洗浄液供給チューブ7aから濾過器10に供給された洗浄液は、濾過器10と供給チューブ2を通って原液バッグUBに回収される。つまり、濾過器10と供給チューブ2だけを洗浄することができる(図13)。
濃縮液バッグCBに回収された濃縮液が十分に濃縮されていない場合、また、さらに濃縮する場合には、再濃縮作業が実施される。再濃縮作業は、濾過濃縮作業の後すぐに実施されてもよいし、また、濃縮液バッグCBに保存されていた濃縮液を再度濃縮する際に実施してもよい。
以下では、濾過濃縮作業の後、すぐに再濃縮作業を実施する場合を説明する。
濾過濃縮の工程が進むと、原液中に含まれる細胞成分(癌細胞、マクロファージ、白血球、赤血球、血小板など)、細菌、凝血塊、フィブリン塊、蛋白質、脂質などによって、濾過器10や濃縮器20の目詰りが生じる。原液処理装置1Cでは、濾過液供給チューブ3内の圧力(図11〜図14のP1)と廃液チューブ5内の圧力(図11〜図14のP2)を測定し、P1とP2の合計圧力の絶対値が一定または一定値以下になるように制御する。かかる圧力は、ポンプ50の駆動軸52の回転数を制御し、流量を調節することによって制御することができる。P1とP2の合計圧力の絶対値が一定または一定値以下になるようにポンプ50の駆動軸52の回転数を制御することによって、濾過器10や濃縮器20に過剰な圧力が加わることを防ぐことができる。すると、濾過器10や濃縮器20の目詰りの原因となった原液中の細胞成分、細菌、凝血塊、フィブリン塊などに過剰な刺激が加わることを防止できるので、濃縮液を患者に再投与したときに発熱などの副作用を引き起こす原因物質(サイトカインやエンドトキシンなど)が産生することを抑えることができるし、目詰りの原因物質(凝固因子など)の活性化を抑えることができる。言い換えれば、ポンプ50の駆動軸52の回転数を調整するだけで、濾過器10や濃縮器20の目詰りを抑え、副作用のより少ない安全な濃縮液を製造できる濾過濃縮を実施することができる。
原液処理装置1Cでは、濾過濃縮作業の際には、濃縮器20から濃縮液バッグCBおよび廃液バッグDBに各液が圧送される状態となっている。すると、各チューブ3b〜7aを流れる液体には、濃縮液バッグCBおよび廃液バッグDBに向かって流れるように力が加わることになる。すると、濃縮液バッグCBや廃液バッグDBは、必ずしも原液バッグUBよりも低い位置に配置しなくても、液体の逆流は生じない。すると、各バッグを配置する位置に制約がなくなるので、作業の際の負担を軽減できるし、装置の形状などの自由度を高くできる。
上述した原液処理装置1Cでは、上述したポンプ50に代えて、後述するようなポンプ60を使用しても、同様の作業を実施することができる。
なお、図15は、ポンプ60のブロック図であり、駆動軸62a,62bと5つのローラー62a〜67の配置、チューブ3b〜7aの配置のみを記載している。
上述したポンプ50と同様に、チューブ3b〜7aは、同じタイミングで同じ量だけ、5つのローラー62a〜67に対して移動できるようになっている。以下では、原液処理装置1Cにおける各作業の際に、5つのローラー62a〜67にチューブ3b〜7aがどのように配置されているかを説明する。
図15(A)に示すように、準備洗浄作業では、固定ローラー65には、濃縮液チューブ4が配置される。また、第1逆転ローラー64aには、再濃縮液供給チューブ3bが配置され、第2逆転ローラー64bには、廃液チューブ5が配置される。そして、フリーローラー67には、濾過器洗浄液供給チューブ7aが配置される。したがって、駆動軸62a,62bが逆転すると、第1、第2逆転ローラー64a,64bおよび固定ローラー65に配置されている上記各チューブによって送液される状態となり、濾過器洗浄液供給チューブ7a内には自由に液体が流れることができる状態となる。
図15(B)に示すように、濾過濃縮作業では、準備洗浄の状態からチューブ3b〜7aが移動されて、以下のようにチューブ3b〜7aが配置されるローラーが変化する。
まず、濃縮液チューブ4および再濃縮液供給チューブ3bは、固定ローラー65および第1逆転ローラー64aに配置された状態に維持される。一方、濾過器洗浄液供給チューブ7aは、第2逆転ローラー64bに配置され、廃液チューブ5は、正転ローラー63に配置される。したがって、駆動軸62a,62bが正転すると、固定ローラー65および正転ローラー63に配置されている濃縮液チューブ4および廃液チューブ5によって送液される状態となる。一方、第1、第2逆転ローラー64a,64bに配置されている再濃縮液供給チューブ3bおよび濾過器洗浄液供給チューブ7aはクランプされた状態となる。
図15(C)に示すように、濾過器洗浄作業では、濾過濃縮作業の状態のままで、駆動軸62aの回転が停止され、駆動軸62bの回転方向だけが変化する。したがって、固定ローラー65および正転ローラー63に配置されている濃縮液チューブ4および廃液チューブ5はクランプ状態となる。また、第1逆転ローラー64aに配置されている再濃縮液供給チューブ3bもクランプ状態となる。一方、第2逆転ローラー64bに配置されている濾過器洗浄液供給チューブ7aは送液状態となる。
図15(D)に示すように、再濃縮作業では、濃縮液チューブ4は、固定ローラー65に配置された状態に維持される。再濃縮液供給チューブ3bは、フリーローラー67に配置される。一方、濾過器洗浄液供給チューブ7aは、第2逆転ローラー64bに配置され、廃液チューブ5は、正転ローラー63に配置される。したがって、駆動軸62a,62bが正転すると、固定ローラー65に配置されている濃縮液チューブ4および正転ローラー63に配置されている廃液チューブ5によって送液される状態となる。また、フリーローラー67に配置されている再濃縮液供給チューブ3b内には自由に液体が流れることができる状態となる。一方、第2逆転ローラー64bに配置されている濾過器洗浄液供給チューブ7aはクランプされた状態となる。
図12の原液処理装置1Cにポンプ60を採用した場合には、チューブ3b〜7aを移動させて、駆動軸62a,62bの正転逆転、停止を切り替えれば、ポンプ50の場合と同様に、各作業を実施することができる。
また、原液処理装置1Dは、図16に示すようなレイアウトを有する原液処理装置1Dとしてもよい。原液処理装置1Dでは、原液処理装置1Bや原液処理装置1Cに対して、ポンプの構成が異なっている。そして、原液処理装置1Dでは、後述するようなポンプ70を使用することによって、原液処理装置1、原液処理装置1B、原液処理装置1Cよりも、簡単かつ正確に作業を変更することができるようになっている。
図20に示すように、ポンプ70は、6つのローラー73a〜77を備えており、作動させるローラーを切り替えることによって、配置されている各チューブの送液を制御している。
図20は、ポンプ70のブロック図であり、駆動軸72とローラー73a〜77、チューブ回路80におけるチューブ2〜7bの配置のみを記載している。
チューブ回路80には、7つのローラー配置部81〜87が設けられている。この7つのローラー配置部81〜87は、開口部となっている。そして、ローラー配置部81〜87は、その軸方向(図20では上下方向)とポンプ70の駆動軸72の軸方向を平行にすれば、ポンプ70の全てのローラー73a〜77をローラー配置部81〜87内に収容できる大きさに形成されている。
準備洗浄作業では、ローラー73a〜77はローラー配置部81に配置される。すると、クランプローラー76には再濃縮液供給チューブ3bが配置される。また、フリーローラー77には、給液チューブ2、濾過器洗浄液供給チューブ7aが配置される。また、第1逆転ローラー74a、第2逆転ローラー74bには、濃縮液チューブ4、廃液チューブ5がそれぞれ配置される。さらに、第1正転ローラー73aに、濾過器洗浄液回収チューブ7bが配置される。したがって、駆動軸72が逆転すると、第1逆転ローラー74a,74bに配置されている濃縮液チューブ4および廃液チューブ5によって送液される状態となり、給液チューブ2、濾過器洗浄液供給チューブ7a内には自由に液体が流れることができる状態となる。さらに、駆動軸72が正転すると、第1正転ローラー73aに配置されている濾過器洗浄液回収チューブ7bによって送液される状態となり、給液チューブ2、濾過器洗浄液供給チューブ7a内には自由に液体が流れることができる状態となる。
濾過濃縮作業では、ローラー73a〜77はローラー配置部82〜84に配置される。すると、再濃縮液供給チューブ3bおよび給液チューブ2は、クランプローラー76およびフリーローラー77に配置された状態になる。一方、濾過器洗浄液供給チューブ7aはフリーローラー77から第1逆転ローラー74aに配置が変更され、濾過器洗浄液回収チューブ7bは第1正転ローラー73aから第2逆転ローラー74bに配置が変更される。一方、濃縮液チューブ4、廃液チューブ5は、第1逆転ローラー74a、第2逆転ローラー74bから第1正転ローラー73a、第1正転ローラー73bにそれぞれ配置が変更される。
したがって、駆動軸72が正転すると、第1、第2正転ローラー73a,73bに配置されている濃縮液チューブ4、廃液チューブ5によって送液される状態となり、給液チューブ2内には自由に液体が流れることができる状態となる。一方、第1逆転ローラー74a、第2逆転ローラー74bに配置されている濾過器洗浄液供給チューブ7a、濾過器洗浄液回収チューブ7bはクランプされた状態となる。
濾過器洗浄作業では、濾過濃縮作業の状態のままで、駆動軸72の回転方向だけが変化する。したがって、クランプローラー76および第1、第2正転ローラー73a,73bに配置されている再濃縮液供給チューブ3b、濃縮液チューブ4および廃液チューブ5はクランプ状態となる。一方、第1、第2逆転ローラー74a,74bに配置されている濾過器洗浄液供給チューブ7aおよび濾過器洗浄液回収チューブ7bは送液状態となる。
再濃縮作業では、ローラー73a〜77はローラー配置部85〜87に配置される。すると、濾過濃縮作業に対して、再濃縮液供給チューブ3bと給液チューブ2の配置されているローラーが入れ替わる。つまり、クランプローラー76には給液チューブ2が掛けられた状態になり、フリーローラー77には再濃縮液供給チューブ3bが配置された状態になる。一方、濾過器洗浄液供給チューブ7a、濾過器洗浄液回収チューブ7b、濃縮液チューブ4、廃液チューブ5は、濾過濃縮作業と同じローラーに配置された状態になる。したがって、駆動軸72が正転すると、第1、第2正転ローラー73a,73bに配置されている濃縮液チューブ4、廃液チューブ5によって送液される状態となり、フリーローラー77に配置されている再濃縮液供給チューブ3b内には自由に液体が流れることができる状態となる。一方、第1、第2逆転ローラー74a,74bに配置されている濾過器洗浄液供給チューブ7aと濾過器洗浄液回収チューブ7b、および、クランプローラー76に配置されている給液チューブ2はクランプされた状態となる。
図20の原液処理装置1Dにポンプ70を採用した場合には、ローラー73a〜77を配置するローラー配置部85〜87を変更して、駆動軸72の正転逆転、停止を切り替えれば、各作業を実施することができる。
以下、図16〜図19に基づいて、各作業を説明する。
原液処理装置1Dによる原液の処理を実施する前に、原液処理装置1Dの各部が生理食塩水等の洗浄液によって洗浄される(図16)。
準備洗浄作業が終了すると、ローラー配置部82(またはローラー配置部83,84)にローラー73a〜77が配置されるように、チューブ回路80が移動される。そして、供給チューブ2には、原液バッグUBが接続される。廃液チューブ5には、洗浄液バッグSBに代えて、廃液バッグDBが接続される。また、濾過器洗浄液回収チューブ7bには、洗浄液バッグSBに代えて、洗浄液回収バッグFBが接続される。さらに、濃縮液チューブ4には、洗浄液バッグSBに代えて、濃縮液バッグCBが接続される。また、濾過器洗浄液供給チューブ7aには、洗浄液バッグSBが接続される。なお、再濃縮液供給チューブ3bは、濃縮液バッグCBに接続される。
濾過濃縮作業の終了後、濾過器洗浄作業を実施する場合には、チューブ回路80の移動は実施されず、濾過器洗浄液供給チューブ7aに洗浄液バッグSBを接続した状態で、駆動軸72が逆転される。すると、濾過器洗浄液供給チューブ7aを通して、洗浄液バッグSBから洗浄液が濾過器10に供給される。このとき、濃縮液チューブ4は第1正転ローラー73aによってクランプされた状態になっており、廃液チューブ5は第2正転ローラー73bによってクランプされた状態になっている。したがって、濾過器洗浄液供給チューブ7aから濾過器10に供給された洗浄液は、濾過器10と供給チューブ2、濾過器洗浄液回収チューブ7bを通って洗浄液回収バッグFBに回収される。つまり、濾過器10を洗浄することができる(図18)。
濃縮液バッグCBに回収された濃縮液が十分に濃縮されていない場合、また、濃縮液をさらに濃縮する場合には、再濃縮作業が実施される。再濃縮作業は、濾過濃縮作業の後すぐに実施されてもよいし、また、濃縮液バッグCBに保存されていた濃縮液を再度濃縮する際に実施してもよい。
以下では、濾過濃縮作業の後、すぐに再濃縮作業を実施する場合を説明する。
本実施形態の原液処理装置では、各チューブに作業に合わせて、バッグが接続される。つまり、原液バッグUBや濃縮液バッグCB、廃液バッグDB、洗浄液バッグSB、洗浄液回収バッグFB、が接続される。これらのバッグは、点滴スタンド等に吊り下げて保持されるが、各バッグの高さはとくに限定されない。
2 給液チューブ
3 濾過液供給チューブ
3b 再濃縮液供給チューブ
4 濃縮液チューブ
5 廃液チューブ
6a 濃縮器洗浄液供給チューブ
6b 濃縮器洗浄液回収チューブ
7a 濾過器洗浄液供給チューブ
7b 濾過器洗浄液回収チューブ
10 濾過器
20 濃縮器
30 ポンプ
40 ポンプ
50 ポンプ
60 ポンプ
UB 原液バッグ
CB 濃縮液バッグ
DB 廃液バッグ
SB 洗浄液バッグ
FB 洗浄液回収バッグ
GB 濃縮器洗浄液回収バッグ
Claims (28)
- ハウジングの内面との間にチューブが配置されたローラーを備えたローラーポンプ装置であって、
一つの駆動軸と、該駆動軸に取り付けられ該駆動軸の回転力によって回転する複数のローラーと、を備えており、
該複数のローラーは、
回転伝達部を介して前記駆動軸に取り付けられた正転ローラーと逆転ローラーとを備えており、
前記回転伝達部は、
前記駆動軸が正転した場合にのみ前記駆動軸からの回転力を前記正転ローラーに伝達する正転側回転伝達部と、
前記駆動軸が逆転した場合にのみ前記駆動軸からの回転力を前記逆転ローラーに伝達する逆転側回転伝達部と、を備えており、
前記複数のローラーは、
前記駆動軸に対する相対的な回転が固定された固定ローラーおよび/または前記ハウジングに対する相対的な回転が固定されたクランプローラーを備えている
ことを特徴とするローラーポンプ装置。 - 前記複数のローラーは、
前記チューブ内における液体の自由な移動を許容するフリーローラーを備えている
ことを特徴とする請求項1記載のローラーポンプ装置。 - 前記ローラーに配置されるチューブを複数本備えており、
該複数本のチューブが並んで配置されたチューブ回路を備えており、
該チューブ回路は、
該チューブ回路を前記ローラーに配置した際に、該ローラーが配置されるローラー配置部を複数備えており、
前記複数本のチューブは、
各ローラー配置部に前記ローラーが配置された際に前記駆動軸の軸方向と交差する方向に該ローラー配置部を横断し、かつ、前記ローラーを配置する前記ローラー配置部を変更することによって該複数本のチューブにおける送液状態が変更されるように配設されている
ことを特徴とする請求項1または2記載のローラーポンプ装置。 - ハウジングの内面との間にチューブが配置されたローラーを備えたローラーポンプ装置であって、
駆動軸と、該駆動軸に取り付けられた複数のローラーと、を備えており、
該複数のローラーは、
回転伝達部を介して前記駆動軸に取り付けられた正転ローラーと逆転ローラーとを備えており、
前記回転伝達部は、
前記駆動軸が正転した場合にのみ前記駆動軸からの回転力を前記正転ローラーに伝達する正転側回転伝達部と、
前記駆動軸が逆転した場合にのみ前記駆動軸からの回転力を前記逆転ローラーに伝達する逆転側回転伝達部と、を備えており、
前記ハウジングは、
前記駆動軸の軸端部に対して接近離間可能であって、前記チューブを前記駆動軸の軸方向に沿って移動させて前記ハウジングの内面と前記ローラーとの間から着脱するための開口を開閉するカバーを備えている
ことを特徴とするローラーポンプ装置。 - 前記ローラーに配置されるチューブを複数本備えており、
前記複数本のチューブは、
各チューブ間の相対的な位置を保持する連結部材によって連結されている
ことを特徴とする請求項4記載のローラーポンプ装置。 - 前記ローラーに配置されるチューブを複数本備えており、
該複数本のチューブが、
前記駆動軸の軸方向および/または前記駆動軸の軸方向と直交する方向において反転可能に設けられている
ことを特徴とする請求項4または5記載のローラーポンプ装置。 - 前記ローラーおよび/または前記ローラーに配置されているチューブが、前記駆動軸の軸方向に沿って移動可能に設けられている
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5または6記載のローラーポンプ装置。 - 前記複数のローラーのうち、一つまたは複数のローラーには、一つのローラーに複数本のチューブが配置されている
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6または7記載のローラーポンプ装置。 - 前記ローラーに配置されるチューブを複数本備えており、
該複数本のチューブが、流路面積が異なるチューブを有している
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のローラーポンプ装置。 - 医療用機器や測定用検査機器において送液に使用する
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載のローラーポンプ装置。 - 胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、
前記原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、
該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、
該濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、
該原液供給部と前記濾過器の原液供給口とを繋ぐ給液チューブと、
前記濾過器の原液供給口に接続された濾過器洗浄液回収チューブと、
前記濾過器の洗浄液供給口に接続された濾過器洗浄液供給チューブと、
前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、
前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、
前記給液チューブと前記濾過器洗浄液回収チューブとが異なるローラーに配置された請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のローラーポンプ装置からなる第1ローラーポンプ装置と、
前記廃液チューブまたは前記濃縮液チューブと前記濾過器洗浄液供給チューブとが異なるローラーに配置された請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のローラーポンプ装置からなる第2ローラーポンプ装置と、を備えている
ことを特徴とする原液処理装置。 - 胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、
前記原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、
該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、
該濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、
該原液供給部と前記濾過器の原液供給口とを繋ぐ給液チューブと、
前記濾過器の原液供給口に接続された濾過器洗浄液回収チューブと、
前記濾過器の洗浄液供給口に接続された濾過器洗浄液供給チューブと、
前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、
前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、
前記給液チューブと前記濾過器洗浄液供給チューブとが異なるローラーに配置された請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のローラーポンプ装置からなる第1ローラーポンプ装置と、
前記廃液チューブまたは前記濃縮液チューブと前記濾過器洗浄液回収チューブとが異なるローラーに配置された請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のローラーポンプ装置からなる第2ローラーポンプ装置と、を備えている
ことを特徴とする原液処理装置。 - 胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、
前記原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、
該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、
該濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、
送液を行う請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のローラーポンプ装置と、
前記ローラーポンプ装置のローラーに配置されている、送液のための複数本のチューブと、を備えており、
前記複数本のチューブは、
該複数本のチューブが並んで配置されたチューブ回路に取り付けられており、
該チューブ回路は、
該チューブ回路を前記ローラーポンプ装置のローラーに配置した際に、該ローラーポンプ装置のローラーが配置されるローラー配置部を複数備えており、
前記複数本のチューブは、
各ローラー配置部に前記ローラーポンプ装置のローラーが配置された際に該ローラーポンプ装置の駆動軸の軸方向と交差する方向に該ローラー配置部を横断し、かつ、前記ローラーポンプ装置のローラーを配置する前記ローラー配置部を変更することによって該複数本のチューブにおける送液状態が変更されるように配設されている
ことを特徴とする原液処理装置。 - 前記複数本のチューブが、
前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、を備えており、
前記濃縮液チューブまたは前記廃液チューブは、
前記チューブ回路におけるローラー配置部に配置された部分が、配置されるローラー配置部によって異なる流路面積となっている
ことを特徴とする請求項13記載の原液処理装置。 - 前記ローラーポンプ装置は、
前記濾過器の濾過液排出口と前記濃縮器の濾過液供給口との間を連通する濾過液供給チューブ内の圧力の絶対値、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブ内の圧力の絶対値、両者の合計圧力の絶対値、または両者の差圧の絶対値が、一定または一定値以下になるように、廃液流量および/または濃縮液流量を調整するものである
ことを特徴とする請求項13または14記載の原液処理装置。 - 前記濾過器の原液供給口に連通された給液チューブと、前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、を備えており、
前記給液チューブの流路面積は、
前記濃縮液チューブの流路面積によって前記給液チューブの流路面積を割った値が、または、前記給液チューブの流路面積によって前記廃液チューブの流路面積を割った値を1から引いた値の逆数が、前記濃縮器における濃縮割合と一致するように調整されている
ことを特徴とする請求項13、14または15記載の原液処理装置。 - 胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、
前記原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、
該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、
前記濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、
送液を行うローラーポンプ装置と、を備えており、
前記ローラーポンプ装置が、
請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のローラーポンプ装置であって、
前記駆動軸の一端から他端に向かって、固定ローラーまたは正転ローラー、逆転ローラーの順で並ぶように駆動軸に設けられた第1ローラー群と、
第1ローラー群よりも前記駆動軸の他端側に、該駆動軸の一端から他端に向かって、逆転ローラー、正転ローラーの順で並ぶように駆動軸に設けられた第2ローラー群と、
前記第1ローラー群と前記第2ローラー群の間に設けられたフリーローラーと、を備えており、
前記第1ローラー群には、
前記駆動軸の一端から他端に向かって、前記濃縮器の濃縮液排出口に接続された濃縮液チューブと、前記濃縮器の濾過液供給口に接続された再濃縮液供給チューブが、この順で配置されており、
前記第2ローラー群には、
前記駆動軸の一端から他端に向かって、前記濾過器の洗浄液供給口に接続された濾過器洗浄液供給チューブと、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブが、この順で配置されており、
前記濃縮液チューブ、前記再濃縮液供給チューブ、前記濾過器洗浄液供給チューブおよび前記廃液チューブは、前記駆動軸および/または前記チューブを移動させた際に、異なるローラーに配置された状態となるように配設されている
ことを特徴とする原液処理装置。 - 前記第1ローラー群が、
前記逆転ローラーとの間に前記正転ローラーを挟む位置に第2逆転ローラーを備えており、
前記濃縮液チューブと前記再濃縮液供給チューブは、
前記駆動軸および/または前記両チューブを移動させると、前記第1ローラー群の各ローラーと前記フリーローラーのうち、互いに隣接しない2つのローラーに配置された状態となるように配設されており、
前記濾過器洗浄液供給チューブと前記廃液チューブは、
前記駆動軸および/または前記両チューブを移動させると、前記第2ローラー群における前記逆転ローラーと、前記第2ローラー群における他のローラーまたは前記フリーローラーに配置された状態となるように配設されている
ことを特徴とする請求項17記載の原液処理装置。 - 前記ローラーポンプ装置は、
前記濾過器の濾過液排出口と前記濃縮器の濾過液供給口との間を連通する濾過液供給チューブ内の圧力の絶対値、前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブ内の圧力の絶対値、両者の合計圧力の絶対値、または両者の差圧の絶対値が、一定または一定値以下になるように、廃液流量および/または濃縮液流量を調整するものである
ことを特徴とする請求項17または18記載の原液処理装置。 - 前記濾過器の原液供給口に連通された給液チューブを備えており、
該給液チューブの流路面積は、
前記濃縮液チューブの流路面積によって前記給液チューブの流路面積を割った値が、または、前記給液チューブの流路面積によって前記廃液チューブの流路面積を割った値を1から引いた値の逆数が、前記濃縮器における濃縮割合と一致するように調整されている
ことを特徴とする請求項17、18または19記載の原液処理装置。 - 胸腹水や血漿などの原液を濃縮して濃縮液を形成する装置であって、
前記原液を濾過する中空糸膜を備えた濾過器と、
該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して前記濃縮液を形成する濃縮器と、
該濾過器に前記原液を供給する原液供給部と、
送液を行うローラーポンプ装置と、を備えており、
前記濾過器が、
前記原液供給口と連通された洗浄液供給口を備えており、
前記ローラーポンプ装置が、
請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載のローラーポンプ装置であり、
前記原液供給部と前記濾過器の原液供給口との間を連通する給液チューブまたは前記濾過器の濾過液排出口と前記濃縮器の濾過液供給口との間を連通する濾過液供給チューブと、
前記濃縮器の濃縮液排出口と濃縮液バッグとの間を連通する濃縮液チューブまたは前記濃縮器の廃液排出口に接続された廃液チューブと、が前記正転ローラーに配置されており、
前記逆転ローラーには、前記濾過器の洗浄液供給口に連通された濾過器洗浄液給液チューブと、前記濾過器の原液供給口に連通された濾過器洗浄液回収チューブの両方が配置されている
ことを特徴とする原液処理装置。 - 前記給液チューブの流路面積は、
前記濃縮液チューブの流路面積によって前記給液チューブの流路面積を割った値が、または、前記給液チューブの流路面積によって前記廃液チューブの流路面積を割った値を1から引いた値の逆数が、前記濃縮器における濃縮割合と一致するように調整されている
ことを特徴とする請求項21記載の原液処理装置。 - 前記濃縮液チューブまたは廃液チューブをそれぞれ複数本備えており、
該複数本の濃縮液チューブまたは該複数本の廃液チューブが、
前記駆動軸の軸方向に沿って移動可能に設けられている
ことを特徴とする請求項22記載の原液処理装置。 - 前記濾過器の原液排出口と該濾過器の原液供給口とを連通する濾過器循環チューブが設けられており、
前記ローラーポンプが、
請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載のローラーポンプ装置であって、前記駆動軸に対する相対的な回転が固定された固定ローラーを備えており、
該濾過器循環チューブは、
前記ローラーポンプ装置の固定ローラーに配置されている
ことを特徴とする請求項21、22または23記載の原液処理装置。 - 前記濃縮器の濃縮液排出口と該濃縮器の濾過液供給口とを連通する濃縮器循環チューブが設けられており、
前記ローラーポンプが、
請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載のローラーポンプ装置であって、前記駆動軸に対する相対的な回転が固定された固定ローラーを備えており、
該濃縮器循環チューブは、
前記ローラーポンプ装置の固定ローラーに配置されている
ことを特徴とする請求項21、22、23または24記載の原液処理装置。 - 胸腹水や血漿などの原液を濾過する濾過部材を備えた濾過器と、該濾過器によって濾過された濾過液が供給され、該濾過液を濃縮して濃縮液を形成する濃縮器と、送液を行うローラーポンプ装置と、を備えた、原液を濃縮して濃縮液を形成する原液処理装置において、
該原液処理装置には、
前記濾過器に供給する原液を収容した原液バッグ、前記濃縮器で濃縮された濃縮液が回収される濃縮液バッグ、前記濃縮器において前記濃縮液から分離された廃液が回収される廃液バッグが設けられており、
前記原液バッグ、前記濃縮液バッグおよび前記廃液バッグの全てのバッグ、または、これらのバッグのうちいくつかのバッグを同じ高さに配置する
ことを特徴とするバッグの配置方法。 - 前記濾過器および/または前記濃縮器を洗浄する洗浄液を収容した洗浄液バッグと、前記濾過器および/または前記濃縮器を洗浄した洗浄液が回収される洗浄液回収バッグと、が接続されており、
前記洗浄液バッグおよび/または前記洗浄液回収バッグが、前記原液バッグ、前記濃縮液バッグおよび前記廃液バッグの全てのバッグ、または、いくつかのバッグと同じ高さに配置されている
ことを特徴とする請求項26記載のバッグの配置方法。 - 前記原液処理装置が、
請求項11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24または25記載の原液処理装置である
ことを特徴とする請求項26または27記載のバッグの配置方法。
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