JP7183006B2 - 体液分離システム及び体液分離システムの作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、体液分離システム及び体液分離システムの作動方法に関する。

腹水、血液などの体液から所定成分を分離する処理を行う体液分離システムがある。例えば腹水処理を行う体液分離システムは、腹水を濾過して病因物質を除去し、その濾過された腹水から水分を除去する処理を行う。この種の体液分離システムは、例えば腹水を配送するラインに、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連通した構成を有し、例えば腹水バッグの腹水を濾過器、濃縮器にこの順で流し、その結果できた濃縮された腹水（濃縮腹水）を濃縮腹水バッグに回収している（特許文献１参照）。

特開２０１３－１８８４２７号公報

ところで、上述の体液分離システムの濃縮器のような分離器には、図７に示すような中空糸膜を備えた分離器５００が用いられている。分離器５００は、体液が流入する流入口５０１と、流入口５０１から流入した体液から体液成分を分離する中空糸膜５０２と、中空糸膜５０２の内側領域を通過した体液が流出する第１の流出口５０３と、中空糸膜５０２の外側領域に流出した体液成分が流出する第２の流出口５０４を少なくとも備えている。

また上記体液分離システムは、分離器５００の流入口５０１に接続される第１のライン５１０と、第１のライン５１０上に設けられた第１のポンプ５１１と、第１の流出口５０３に接続される第２のライン５１２と、第２の流出口５０４に接続される第３のライン５１３と、第２のライン５１２上に設けられた第２のポンプ５１４を備えている。

そして、体液分離処理を行う際には、第１のポンプ５１１と第２のポンプ５１４が作動し、体液が、第１のライン５１０を通って分離器５００に送られ、中空糸膜５０２の内側空間を通って第１の流出口５０３から第２のライン５１２に流出する。また、中空糸膜５０２の外側空間に流出した体液成分は、第２の流出口５０４から第３のライン５１３に流出する。第１のポンプ５１１の流量を相対的に大きく、第２のポンプ５１４の流量を相対的に小さくすることで、第３のライン５１３に流出する体液成分の分離が促される。

例えば上述の腹水処理において濾過された腹水（濾過腹水）から水分を分離する場合には、濾過腹水が分離器５００を通り、水分が中空糸膜５０２により除去されて第２の流出口５０４から第３のライン５１３に流出し、水分が除去された濾過腹水（これが濃縮腹水となる。）が第１の流出口５０３から第２のライン５１２に流出する。

ところで、例えば腹水バッグの腹水がなくなって腹水の濾過、濃縮を終了させるときには、第１のライン５１０、分離器５００及び第２のライン５１２内に濾過腹水や濃縮腹水が残る。この残存液は、第２のライン５１２の下流側にある濃縮腹水バッグ等に回収することが望ましい。残存液を回収する際には、エアが第１のライン５１０の上流側から供給され、第１のポンプ５１１及び第２のポンプ５１４により第１のライン５１０、分離器５００及び第２のライン５１２の順に送気される。残存液はこのエアにより押し出されて濃縮腹水バッグに送られる。

しかしながら、このとき単に第１のポンプ５１１と第２のポンプ５１４を稼働し、エアを送気すると、第１のライン５１０や分離器５００内の液体が、相対的に圧縮されやすい気体に置換されることから、分離器５００内に負圧が生じやすくなる。この場合、第３のライン５１３を通じて例えば外気が分離器５００内に逆流する可能性があり、外気が分離器５００内に逆流すると、雑菌などの不要物質が分離器５００に入り込む可能性があり好ましくない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、第１のポンプ及び第２のポンプにより第１のラインから気体を送気し、分離器の残存液を第２のラインを通じて排出する際に、第３のラインを通じて分離器に不要物質が逆流することを防止することができる体液分離システム及び体液分離システムの作動方法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、第１のポンプと第２のポンプの流量を所定の関係になるように制御することにより、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）体液を配送する第１のラインと、前記第１のライン上に設けられ、前記体液を送液する第１のポンプと、前記第１のラインに接続され、前記体液が流入する流入口と、前記流入口から流入した体液から体液成分を分離する中空糸膜と、前記中空糸膜の内側領域を通過した体液が流出する第１の流出口と、前記中空糸膜の外側領域に流出した体液成分が流出する第２の流出口と、を有する分離器と、前記第１の流出口に接続され、前記体液を配送する第２のラインと、前記第２の流出口に接続され、前記体液成分を配送する第３のラインと、前記第２のライン上に設けられ、前記体液を送液する第２のポンプと、前記第１のラインの前記第１のポンプよりも上流側に気体を供給する気体供給部と、前記気体供給部から気体を供給する際に、前記第１のポンプの流量Ｑ１と、前記第２のポンプの流量Ｑ２と、前記第１のラインにおける第１のポンプよりも上流側の圧力Ｐ０と、前記第１のラインにおける第１のポンプよりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する制御装置と、を備える、体液分離システム。
（２）前記第１のラインにおける第１のポンプよりも下流側の圧力Ｐ１を測定する第１の圧力測定装置を、さらに備え、前記制御装置は、前記第１の圧力測定装置により測定された圧力Ｐ１を用いて、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する、（１）に記載の体液分離システム。
（３）前記第１のラインにおける第１のポンプよりも上流側の圧力Ｐ０を測定する第２の圧力測定装置を、さらに備え、前記制御装置は、前記第２の圧力測定装置により測定された圧力Ｐ０を用いて、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する、（１）又は（２）に記載の体液分離システム。
（４）前記第２のラインは、体液回収容器に接続するための接続部を有する、（１）～（３）のいずれか一項に記載の体液分離システム。
（５）前記体液回収容器の重量を測定する重量測定装置を、さらに備える、（４）に記載の体液分離システム。
（６）前記制御装置は、前記重量測定装置が測定する前記体液回収容器の重量の変化が予め定められた値以下となる場合に、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプを停止する、（５）に記載の体液分離システム。
（７）前記第２のラインは、当該第２のラインを患者に接続するための接続部を有する、（１）～（３）のいずれか一項に記載の体液分離システム。
（８）前記第２のラインの気体を検知する第１の気体検出器を、さらに備える、（１）～（７）のいずれか一項に記載の体液分離システム。
（９）前記制御装置は、前記第１の気体検出器が気体を検知した場合に、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプを停止する、（８）に記載の体液分離システム。
（１０）前記第１のラインにおける前記第１のポンプよりも上流側の気体を検知する第２の気体検出器を、さらに備え、前記制御装置は、前記第２の気体検出器が気体を検知した場合に、前記流量Ｑ１と、前記流量Ｑ２と、前記圧力Ｐ０及び前記圧力Ｐ１の関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する、（１）～（９）のいずれか一項に記載の体液分離システム。
（１１）前記制御装置は、前記第２の気体検出器が気体を検知してから、所定時間経過した後に、前記流量Ｑ１と、前記流量Ｑ２と、前記圧力Ｐ０及び前記圧力Ｐ１の関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する、（１０）に記載の体液分離システム。
（１２）前記第３のラインは、体液回収容器に連通している、（１）～（３）のいずれか一項に記載の体液分離システム。
（１３）前記第３のラインは、患者に接続するための接続部に連通している、（１）～（３）のいずれか一項に記載の体液分離システム。
（１４）前記体液は、血液、血漿又は腹水のうちのいずれかである、（１）～（１３）のいずれか一項に記載の体液分離システム。
（１５）体液を配送する第１のラインと、前記第１のライン上に設けられ、前記体液を送液する第１のポンプと、前記第１のラインに接続され、前記体液が流入する流入口と、前記流入口から流入した体液から体液成分を分離する中空糸膜と、前記中空糸膜の内側領域を通過した体液が流出する第１の流出口と、前記中空糸膜の外側領域に流出した体液成分が流出する第２の流出口と、を有する分離器と、前記第１の流出口に接続され、前記体液を配送する第２のラインと、前記第２の流出口に接続され、前記体液成分を配送する第３のラインと、前記第２のライン上に設けられ、前記体液を送液する第２のポンプと、前記第１のラインの前記第１のポンプよりも上流側に気体を供給する気体供給部と、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する制御装置と、を備える体液分離システムの作動方法であって、前記気体供給部から気体を供給する際に、前記制御装置が、前記第１のポンプの流量Ｑ１と、前記第２のポンプの流量Ｑ２と、前記第１のラインにおける第１のポンプよりも上流側の圧力Ｐ０と、前記第１のラインにおける第１のポンプよりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する、体液分離システムの作動方法。

本発明によれば、第１のポンプ及び第２のポンプにより第１のラインから気体を送気し、分離器の残存液を第２のラインを通じて排出する際に、第３のラインを通じて分離器に不要物質が逆流することを防止することができる体液分離システムを提供することができる。

本実施の形態に係る体液分離システムの基本構成を示す模式図である。 第１の実施の形態における腹水処理システムの構成例を示す模式図である。 第１の実施の形態における腹水処理システムの他の構成例を示す模式図である。 第２の実施の形態における腹水処理システムの構成例を示す模式図である。 第３の実施の形態における血漿分離システムの構成例を示す模式図である。 第４の実施の形態における血液処理システムの構成例を示す模式図である。 体液分離システムの構成の一部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。

＜体液分離システムの基本構成＞
まず、本実施の形態に係る体液分離システムの基本構成を説明する。体液分離システムの基本構成１は、図１に示すように、体液を配送する第１のライン１０と、第１のライン１０上に設けられ、体液を送液する第１のポンプ１１と、体液を分離する分離器１２と、体液を配送する第２のライン１３と、体液成分を配送する第３のライン１４と、第２のライン１３上に設けられ、体液を送液する第２のポンプ１５と、第１のライン１０の第１のポンプ１１よりも上流側に気体を供給する気体供給部１６と、制御装置１７とを備えている。

分離器１２は、第１のライン１０に接続され、体液が流入する流入口２０と、流入口２０から流入した体液から体液成分を分離する中空糸膜２１と、中空糸膜２１の内側領域を通過した体液が流出する第１の流出口２２と、中空糸膜２１の外側領域に流出した体液成分が流出する第２の流出口２３と、を有する。

制御装置１７は、気体供給部１６から気体を供給する際に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する機能を有する。なお圧力Ｐ０および圧力Ｐ１は特に断らない限り絶対圧を意味する。

かかる基本構成１を有する体液分離システムによれば、気体供給部１６から気体を供給して分離器１２の残存液を第２のライン１３を通じて排出する際に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する。この結果、第１のライン１０や分離器１２内が体液から気体に置換され、気体の体積が圧縮されても、ボイル・シャルルの法則（圧力Ｐ×体積Ｖは一定）に基づいて（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係が維持されることにより、第２のポンプ１５により排出される体液の体積が、第１のポンプ１１により供給される気体の体積と同じかそれよりも小さくなる。この結果、分離器１２内に負圧が生じることがなく、分離器１２の残存液を第２のライン１３を通じて排出する際に、第３のライン１４を通じて分離器１２に不要物質が逆流することを防止することができる。なお、本明細書において「体液」という用語は、体液の原液のみならず、体液の原液から所定の体液成分が分離されたものや、分離された体液成分に対しても用いられる。以下、上記体液分離システムの基本構成１が適用可能な体液処理システムの例を具体的に説明する。

＜第１の実施の形態＞
本実施の形態では、上記体液分離システムの基本構成１を腹水処理システムに適用した例を説明する。図２は、本実施の形態に係る体液分離システムとしての腹水処理システム５０の構成の概略を示す説明図である。

腹水処理システム５０は、第１のライン１０と、第１のポンプ１１と、第１の分離器１２と、第２ライン１３と、第３のライン１４と、第２のポンプ１５と、気体供給部１６と、制御装置１７と（以上基本構成１）、第４のライン６０と、第５のライン６１と、第２の分離器６２と、第６のライン６３と、第７のライン６４と、重量測定装置６５と、第１の圧力測定装置６６と、第１の気体検出器６７及び第２の気体検出器６８等を備えている。第１のライン１０～第７のライン６４には、例えばチューブが用いられている。

第４のライン６０は、上流側の端部に、腹水バッグ７０に接続するための接続部７１を有している。腹水バッグ７０は、患者から採取された腹水を収容することができる。第４のライン６０の下流側の端部は、第２の分離器６２の後述の流入口８０に接続されている。第４のライン６０には、開閉弁７２が設けられている。

第２の分離器６２は、例えば濾過器として機能する中空糸膜モジュールである。第２の分離器６２は、例えば円筒形状の外形を有し、流入口８０と、流入口８０から流入した腹水から所定成分を分離する中空糸膜８１と、中空糸膜８１の内側領域（一次側）を通過した腹水が流出する第１の流出口８２と、中空糸膜８１の外側領域（二次側）に流出した腹水の所定成分（濾過腹水）が流出する第２の流出口８３と、中空糸膜８１の外側領域に気体としてのエアが流入するエア流入口８４を有している。

中空糸膜８１は、腹水が内側領域から外側領域を通過する際に、腹水中の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ことができる。

第５のライン６１の上流側の端部は、第２の分離器６２の第１の流出口８２に接続されている。第５のライン６１の下流側の端部は、例えば図示しない廃液部に接続されている。第５のライン６１には、開閉弁７３が設けられている。

第６のライン６３の一端部は、第２の分離器６２のエア流入口８４に接続されている。第６のライン６３の他端部は、大気開放され、気体供給部１６を構成している。なお第６のライン６３上には、雑菌などの不要物質が混入することを防ぐためにエアフィルタ（図示せず）などが配置されていてもよい。第６のライン６３には、開閉弁９０が設けられている。

第１のライン１０の上流側の端部は、第２の流出口８３に接続されている。第１のライン１０の下流側の端部は、第１の分離器１２の流入口２０に接続されている。第１のポンプ１１は、第１のライン１０に設けられている。第１のポンプ１１には、例えばチューブを扱いてチューブ中の液体を圧送するチューブポンプが用いられている。なお、第１のポンプ１１は、チューブポンプの他にも遠心ポンプ等、流体を圧送できるものであれば特に限定されるものではない。

第１のライン１０の第１のポンプ１１の下流側には、第１の圧力測定装置６６が接続されている。第１の圧力測定装置６６は、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力を測定することができる。なお、第１の圧力測定装置６６はドリップチャンバ１００等を介して圧力を測定してもよい。

第２の気体検出器６８は、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側に設けられている。第１のライン１０の第１のポンプ１１の上流側には、開閉弁１０１が設けられている。

第１の分離器１２は、例えば濃縮器として機能する中空糸膜モジュールである。第１の分離器１２は、例えば円筒形状の外形を有し、流入口２０と、流入口２０から流入した濾過腹水から所定成分を分離する中空糸膜２１と、中空糸膜２１の内側領域を通過した濾過腹水（これが濃縮腹水となる。）が流出する第１の流出口２２と、中空糸膜２１の外側領域に流出した所定成分（水分）が流出する第２の流出口２３を有している。

中空糸膜２１は、濾過腹水が内側領域を通過する際に、濾過腹水中の水分を外側領域に流出させ分離することで濾過腹水を濃縮することができる。

第３のライン１４の上流側の端部は、第２の流出口２３に接続されている。第３のライン１４の下流側の端部は、例えば図示しない排液部に接続されている。

第２のライン１３の上流側の端部は、第１の流出口２２に接続されている。第２のポンプ１５は、第２のライン１３に設けられている。第２のポンプ１５には、例えばチューブを扱いてチューブ中の液体を圧送するチューブポンプが用いられている。なお、第２のポンプ１５は、チューブポンプの他にも遠心ポンプ等、流体を圧送できるものであれば特に限定されるものではない。

第１の気体検出器６７は、第２のライン１３における第２のポンプ１５よりも下流側に設けられている。

第２のライン１３は、下流側の端部に、体液回収容器としての濃縮腹水バッグ１１０に接続するための接続部１１１を有している。濃縮腹水バッグ１１０は、所定量の濃縮腹水を収容することができる。

第７のライン６４は、濃縮腹水バッグ１１０と第１のライン１０とを接続している。第７のライン６４は、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側であって第２の気体検出器６８及び開閉弁１０１よりも下流側に接続されている。第７のライン６４には、開閉弁１１２が設けられている。

重量測定装置６５は、濃縮腹水バッグ１１０の重量を測定することができる。

制御装置１７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１７は、第１のポンプ１１、第２のポンプ１５、開閉弁７２、７３、９０、１０１、１１２、第１の気体検出器６７、第２の気体検出器６８、第１の圧力測定装置６６、重量測定装置６５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１７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。

具体的に制御装置１７は、気体供給部１６からエアを供給する場合に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する。この制御は、例えば制御装置１７の予めメモリに記憶されたプログラムを実行することにより行われる。

次に、上述の腹水処理システム５０を用いて行われる腹水処理について説明する。

先ず、患者から採取した腹水を収容した腹水バッグ７０が第４のライン６０の接続部７１に接続される。濃縮腹水バッグ１１０が第２のライン１３の接続部１１１に接続される。次に、腹水の濾過、濃縮処理が開始される。開閉弁７２、１０１が開放され、開閉弁７３、９０、１１２が閉鎖された状態で、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５が作動する。また、第１の圧力測定装置６６、第１の気体検出器６７及び第２の気体検出器６８、重量測定装置６５が作動する。このとき、第１のポンプ１１の流量Ｑ１が第２のポンプ１５の流量Ｑ２よりも大きくなるように第１のポンプ１１と第２のポンプ１５が制御される。

腹水バッグ７０の腹水は、第４のライン６０を通じて第２の分離器６２に送られる。腹水は、第２の分離器６２の流入口８０から中空糸膜８１の内側領域に流入し、腹水の一部の成分が中空糸膜８１を通過して、中空糸膜８１の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、腹水が濾過される。中空糸膜８１の外側領域に流出した濾過腹水は、第１のライン１０を通って第１の分離器１２に送られ、第１の分離器１２の流入口２０から中空糸膜２１の内側領域に流入する。ここで、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５との間の流量差により、例えば濾過腹水の一部の水分が、中空糸膜２１を通過して、中空糸膜２１の外側領域に流出する。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。第１の分離器１２で濃縮された濃縮腹水は、第２のライン１３を通って濃縮腹水バッグ１１０に収容される。濃縮腹水バッグ１１０に所定量の濃縮腹水が貯留したり、または濃縮腹水バッグ１１０の貯留量が最大貯留量に到達すると、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５が停止され、濾過、濃縮処理が終了する。

次に、例えば再濃縮処理が行われる。例えば上記濾過、濃縮処理の状態から、開閉弁１０１が閉じられ、開閉弁１１２が開放され、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５が作動する。これにより、濃縮腹水バッグ１１０の濃縮腹水が、第７のライン６４を通じて第１のライン１０に戻され、第１の分離器１２、第２のライン１３を通って濃縮腹水バッグ１１０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。所定時間経過後、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５が停止され、再濃縮処理が終了する。

次に、例えば第１のライン１０、第１の分離器１２、第２のライン１３に残存する濾過腹水や濃縮腹水が回収される（回収処理）。例えば上記再濃縮処理の状態から、開閉弁９０、１０１が開放され、開閉弁１１２が閉鎖され、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５が作動し、気体供給部１６から第１のライン１０にエアが供給される。このとき、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量が制御される。圧力Ｐ０には、図示しない圧力測定装置により測定されて制御装置１７に出力されたものや、予め制御装置１７に入力されたものが用いられる。また圧力Ｐ１には、第１の圧測定装置６６で測定されて制御装置１７に出力されたものが用いられる。

回収処理では、エアが、気体供給部１６から第６のライン６３を通じて第２の分離器６２の外側領域に流入し、第２の分離器６２から第１のライン１０、第１の分離器１２及び第２のライン１３の順に送気される。そして、第１のライン１０、第１の分離器１２及び第２のライン１３に残存していた濾過腹水や濃縮腹水が、エアにより押し出されて濃縮腹水バッグ１１０に回収される。

そして、例えば第１の気体検出器６７が、気体供給部１６から供給され第２のライン１３に到達したエアを検出したときに、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５が停止される。

また、重量測定装置６５が測定する濃縮腹水バッグ１１０の重量の変化が予め定められた値以下となったときに、濃縮腹水バッグ１１０に流入する残存液がなくなったとみなして、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５が停止されてもよい。

本実施の形態によれば、気体供給部１６から気体を供給して分離器１２等の残存液を第２のライン１３を通じて排出する際に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する。この結果、第１のライン１０や分離器１２内が濾過腹水や濃縮腹水の体液からエアに置換され、エアの体積が圧縮されても、ボイル・シャルルの法則（圧力Ｐ×体積Ｖは一定）に基づいて（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係が維持されることにより、第２のポンプ１５により排出される体液の体積が、第１のポンプ１１により供給されるエアの体積と同じかそれよりも小さくなる。この結果、分離器１２内に負圧が生じることがなく、エアを用いて分離器１２の残存液を第２のライン１３を通じて排出する際に、第３のライン１４を通じて分離器１２に外気などの不要物質が逆流することを防止することができる。

制御装置１７は、第１の圧力測定装置６６により測定された圧力Ｐ１を用いて、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御するので、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たす第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を正確に制御することができる。

制御装置１７は、第１の気体検出器６７が気体供給部１６から供給され第２のライン１３に到達したエアを検出したときに、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５を停止するので、濃縮腹水バッグ１１０にエアが入り込むことを抑制することができる。

また制御装置１７が、重量測定装置６５が測定する濃縮腹水バッグ１１０の重量の変化が予め定められた値以下となったときに、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５を停止することができるので、濃縮腹水バッグ１１０にエアが大量に入り込むことを抑制することができる。

上記実施の形態の例では、制御装置１７は、エアの供給開始後直ちに（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たすように第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５を制御していたが、回収処理開始後、第２の気体検出器６８がエアを検知した場合に、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たすように第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御してもよい。この場合、第２の気体検出器６８がエアを検知する前は、例えばＱ１＞Ｑ２となるように第１のポンプ１１と第２のポンプ１５の流量を制御することができる。かかる場合、エアが分離器１２に到達する前に、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５の流量差が十分に確保されるので、分離器１２において残存液である濾過腹水からの除水を十分に行うことができる。

さらに上記例において制御装置１７は、第２の気体検出器６８がエアを検知してから、所定時間Ｔ経過した後に、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たすように第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御してもよい。所定時間Ｔは、例えば第２の気体検出器６８のエアが第１のポンプ１１に到達するまでの時間としてもよい。かかる場合、エアが第１のポンプ１１により近づいてから第１のポンプ１１と第２のポンプ１５の流量を（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係に切り替えることができる。

本実施の形態において、図３に示すように第６のライン６３に第３のポンプ９１が設けられ、第１のライン１０にエアを積極的に供給する場合等には、腹水処理システム５０が、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０を測定する第２の圧力測定装置９２をさらに備え、制御装置１７が、第２の圧力測定装置９２により測定された圧力Ｐ０を用いて、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御するようにしてもよい。かかる場合、例えば第２の圧力測定装置９２は、第６のライン６３における第３のポンプ９１と第２の分離器６２のエア流入口８４と間に設けられてもよい。本例によれば、制御装置１７が、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たす第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を正確に制御することができる。

上記第１の実施の形態では、第２のライン１２は濃縮腹水バッグ１１０に接続されていたが、患者に接続するための接続部を備え、患者に連通していてもよい。第３のライン１３は廃液部に接続されていたが、体液回収容器に接続されていてもよい。第１のライン１０は、腹水バッグ７０の代わりに患者に接続するための接続部を備えていてもよい。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明に係る体液分離システムの基本構成１を他の腹水処理システムに適用した例を説明する。

図４は、本実施の形態にかかる腹水処理システム１５０の構成の概略を示す説明図である。腹水処理システム１５０は、例えば第１のライン１０と、第１のポンプ１１と、第１の分離器１２と、第２ライン１３と、第３のライン１４と、第２のポンプ１５と、気体供給部１６と、制御装置１７と（以上基本構成１）、第２の分離器１６０と、第４のライン１６１と、第３のポンプ１６２と、第５のライン１６３と、第６のライン１６４と、第４のポンプ１６５と、第１の圧力測定装置１６６と、第２の圧力測定装置１６７等を備えている。

第１のライン１０は、上流側の端部に、腹水バッグ１７０に接続するための接続部１７１を有している。第１のライン１０の下流側の端部は、第１の分離器１２の流入口２０に接続されている。第１のポンプ１１は、第１のライン１０に設けられている。

気体供給部１６は、第１のライン１０における第１のポンプ１１の上流側に設けられている。第１の圧力測定装置１６６は、第１のライン１０における第１のポンプ１１の下流側に設けられ、第２の圧力測定装置１６７は、第１のライン１０における第１のポンプ１１の上流側に設けられている。

第１の分離器１２は、例えば濾過器として機能する中空糸膜モジュールである。第１の分離器１２は、例えば円筒形状の外形を有し、流入口２０と、流入口２０から流入した腹水から所定成分を分離する中空糸膜２１と、中空糸膜２１の内側領域を通過した腹水が流出する第１の流出口２２と、中空糸膜２１の外側領域に流出した腹水の所定成分（濾過腹水）が流出する第２の流出口２３を有している。

中空糸膜８１は、腹水が内側領域から外側領域を通過する際に、腹水中の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ことができる。

第２のライン１３の上流側の端部は、第１の流出口２２に接続されている。第２のライン１３は、下流側の端部に、廃液バッグ１８０に接続するための接続部１８１を有している。第２のポンプ１５は、第２のライン１３に設けられている。

第３のライン１４の上流側の端部は、第２の流出口２３に接続されている。第３のライン１４の下流側の端部は、第２の分離器１６０の後述の流入口１９０に接続されている。

第２の分離器１６０は、例えば濃縮器として機能する中空糸膜モジュールである。第２の分離器１６０は、例えば円筒形状の外形を有し、流入口１９０と、流入口１９０から流入した濾過腹水から所定成分を分離する中空糸膜１９１と、中空糸膜１９１の内側領域を通過した濾過腹水（これが濃縮腹水となる。）が流出する第１の流出口１９２と、中空糸膜１９１の外側領域に流出した所定成分（水分）が流出する第２の流出口１９３を有している。

中空糸膜１９１は、濾過腹水が内側領域を通過する際に、濾過腹水中の水分を外側領域に流出させて分離することで濾過腹水を濃縮することができる。

第５のライン１６３の上流側の端部は、第２の流出口１９３に接続されている。第５のライン１６３の下流側の端部は、例えば廃液バッグ２１０に接続されている。

第４のライン１６１の上流側の端部は、第１の流出口１９２に接続されている。第４のライン１６１は、下流側の端部に、濃縮腹水バッグ２００に接続するための接続部２０１を有している。第３のポンプ１６２は、第４のライン１６１に設けられている。

第６のライン１６４は、濃縮腹水バッグ２００と第３のライン１４とを接続している。第４のポンプ１６５は、第６のライン１６４に設けられている。

制御装置１７は、第１のポンプ１１、第２のポンプ１５、第３のポンプ１６２、第４のポンプ１６５、第１の圧力測定装置１６６、第２の圧力測定装置１６７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１７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、制御装置１７は、気体供給部１６からエアを供給する場合に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する。この制御は、例えば制御装置１７の予めメモリに記憶されたプログラムを実行することにより行われる。

腹水処理システム１５０では、濾過、濃縮処理が終了した後、例えば第１のライン１０、第１の分離器１２及び第２のライン１３に腹水や濾過腹水が残存する。この腹水や濾過腹水は、例えば廃液バッグ１８０に廃液（廃液処理）されたり、第３のライン１４、第２の分離器１６０及び第４のライン１６１を通って濃縮腹水バッグ２００に回収（回収処理）される。この場合、例えば第１のポンプ１１と第２のポンプ１５が作動し、気体供給部１６から第１のライン１０にエアが供給される。このとき、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量が制御される。圧力Ｐ０には、第２の圧力測定装置１６７により測定されて制御装置１７に出力されたものが用いられ、圧力Ｐ１には、第１の圧測定装置１６６で測定されて制御装置１７に出力されたものが用いられる。

廃液処理や回収処理では、エアが、気体供給部１６から第１のライン１０、第１の分離器１２及び第２のライン１３の順に送気される。そして、第１のライン１０、第１の分離器１２に残存していた腹水や濾過腹水が、エアにより押し出され、一部が第２のライン１３を通じて廃液バッグ１８０に廃液される。また、一部の腹水が第１の分離器１２の中空糸膜２１の外側領域に流出し、第３のライン１４、第２の分離器１６０及び第４のライン１６１を通って濃縮腹水バッグ２００に回収（回収処理）される。

本実施の形態によれば、気体供給部１６からエアを供給して分離器１２等の残存液を第２のライン１３を通じて排出する際に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する。この結果、第１のライン１０や分離器１２内が腹水や濾過腹水の体液からエアに置換され、エアの体積が圧縮されても、ボイル・シャルルの法則（圧力Ｐ×体積Ｖは一定）に基づいて（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係が維持されることにより、第２のポンプ１５により排出される体液の体積が、第１のポンプ１１により供給されるエアの体積と同じかそれよりも小さくなる。この結果、分離器１２内に負圧が生じることがなく、エアを用いて分離器１２の残存液を第３のライン１４を通じて排出する際に、第３のライン１４と連通する第５のライン１６３を通じて分離器１２に不要物質が逆流することを防止することができる。

以上の第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に第２のライン１３に第１の気体検出器を設け、制御装置１７は、第１の気体検出器が気体供給部１６から供給され第２のライン１３に到達したエアを検出したときに、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５を停止してもよい。

また、第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に第１のライン１０の第１のポンプ１１の上流側に第２の気体検出器を設け、制御装置１７は、第２の気体検出器がエアを検知した場合に、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たすように第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御してもよい。また、制御装置１７は、第２の気体検出器がエアを検知してから、所定時間Ｔ経過した後に、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たすように第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御してもよい。

第４のライン１６１は、濃縮腹水バッグ２００の代わりに患者に接続するための接続部を有していてもよく、かかる場合、第３のライン１４は、第４のライン１６１を介して患者に接続するための接続部に連通されている。第１のライン１０は、腹水バッグ１７０の代わりに患者に接続するための接続部を備えていてもよい。

＜第３の実施の形態＞
本実施の形態では、上記体液分離システムの基本構成１を血漿分離システムに適用した例を説明する。図５は、本実施の形態に係る体液分離システムとしての血漿分離システム２５０の構成の概略を示す説明図である。

血漿分離システム２５０は、例えば第１のライン１０と、第１のポンプ１１と、第１の分離器１２と、第２ライン１３と、第３のライン１４と、第２のポンプ１５と、気体供給部１６と、制御装置１７と（以上基本構成１）、第４のライン２６０、第３のポンプ２６１と、第５のライン２６２、第２の分離器２６３と、第６のライン２６４と、第４のポンプ２６５と、第１の圧力測定装置２６６と、第２の圧力測定装置２６７と、第７のライン２６８等を備えている。

第４のライン２６０は、上流側の端部に、患者に接続するための接続部２７０を有している。第４のライン２６０の下流側の端部は、第２の分離器２６３の後述の流入口２８０に接続されている。第３のポンプ２６１は、第４のライン２６０に設けられている。

第２の分離器２６３は、例えば血液から血漿を分離する中空糸膜モジュールである。第２の分離器２６３は、例えば円筒形状の外形を有し、流入口２８０と、流入口２８０から流入した血液から所定成分を分離する中空糸膜２８１と、中空糸膜２８１の内側領域（一次側）を通過した血液が流出する第１の流出口２８２と、中空糸膜２８１の外側領域（二次側）に流出した血液の所定成分（血漿）が流出する第２の流出口２８３と、中空糸膜２８１の外側領域に気体としてのエアが流入するエア流入口２８４を有している。

中空糸膜２８１は、血液が内側領域を通過する際に、血液中の血漿を外側領域に流出させて分離することができる。

第５のライン２６２の上流側の端部は、第１の流出口２８２に接続されている。第５のライン２６２は、下流側の端部に、患者に接続するための接続部２７１を有している。

第７のライン２６８の一端は、エア流入口２８４に接続されている。第７のライン２６８の他端は、大気開放されており、気体供給部１６を構成している。第７のライン２６８には、開閉弁２７２が設けられている。なお第７のライン２６８上には、雑菌などの不要物質が混入することを防ぐためにエアフィルタ（図示せず）などが配置されていてもよい。

第１のライン１０の上流側の端部は、第２の流入口２８３に接続されている。第１のライン１０の下流側の端部は、第１の分離器１２の流入口２０に接続されている。第１のポンプ１１は、第１のライン１０に設けられている。第１の圧力測定装置２６６は、第１のライン１０における第１のポンプ１１の下流側に設けられ、第２の圧力測定装置２６７は、第１のライン１０における第１のポンプ１１の上流側に設けられている。

第１の分離器１２は、例えば血漿から所定成分（有用な血漿成分）を分離する中空糸膜モジュールである。第１の分離器１２は、例えば円筒形状の外形を有し、流入口２０と、流入口２０から流入した血漿から所定成分を分離する中空糸膜２１と、中空糸膜２１の内側領域を通過した血漿が流出する第１の流出口２２と、中空糸膜２１の外側領域に流出した有用な血漿成分が流出する第２の流出口２３を有している。

中空糸膜２１は、血漿が内側領域を通過する際に、血漿中の有用な血漿成分を外側領域に流出させて分離することができる。

第２のライン１３の上流側の端部は、第１の流出口２２に接続されている。第２のライン１３の下流側の端部は、例えば図示しない廃液部に接続されている。第２のポンプ１５は、第２のライン１３に設けられている。

第３のライン１４の上流側の端部は、第２の流出口２３に接続されている。第３のライン１４の下流側の端部は、第５のライン２６２に接続されている。

第６のライン２６４は、上流側の端部に、置換液バッグ２９０に接続するための接続部２９１を有している。置換液バッグ２９０は、所定量の置換液を収容することができる。第６のライン２６４の下流側の端部は、第３のライン１４に接続されている。第４のポンプ２６５は、第６のライン２６４に設けられている。

制御装置１７は、第１のポンプ１１、第２のポンプ１５、第３のポンプ２６１、第４のポンプ２６５、第１の圧力測定装置２６６、第２の圧力測定装置２６７、開閉弁２７２等の各装置の動作を制御して血漿分離処理を実行できる。制御装置１７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血漿分離処理を実施できる。

具体的には、制御装置１７は、気体供給部１６からエアを供給する際に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する。この制御は、例えば制御装置１７の予めメモリに記憶されたプログラムを実行することにより行われる。

血漿分離処理では、第１のポンプ１１、第２のポンプ１５、第３のポンプ２６１及び第４のポンプ２６５が作動し、患者の血液が第４のライン２６０を通って第２の分離器２６３に送られる。第２の分離器２６３では、中空糸膜２８１により血液から血漿が分離される。第２の分離器２６３において分離された血漿は、第１のライン１０を通って第１の分離器１２に送られる。第２の分離器２６３を通過した血液は、第５のライン２６２を通って患者に戻される。第１の分離器１２では、中空糸膜２１により血漿から病因物質が除去される。中空糸膜２１の内側領域を通過した、病因物質を含む血漿は、第１の流出口２２から第２のライン１３に排出され、廃液部に廃液される。中空糸膜２１の外側領域に流出した有用な血漿成分は、第２の流出口２３から第３のライン１４に流出する。第３のライン１４に流出した血漿成分は、第６のライン２６４から供給された置換液と合流し、第３のライン１４を通じて第５のライン２６２に戻され、その後第５のライン２６２を通じて患者に戻される。

血漿分離処理が終了した後、例えば第１のライン１０、第１の分離器１２及び第２のライン１３に血漿が残存する。この血漿は、例えば第２のライン１３の下流側の廃液部に廃液（廃液処理）されたり、第３のライン１４及び第５のライン２６２を通じて患者に戻される（回収処理）。この場合、例えば開閉弁２７２が開放され、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５が作動し、気体供給部１６から第７のライン２６８及び第１のライン１０にエアが供給される。このとき、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量が制御される。圧力Ｐ０には、第２の圧力測定装置２６７により測定されて制御装置１７に出力されたものが用いられ、圧力Ｐ１には、第１の圧測定装置２６６で測定されて制御装置１７に出力されたものが用いられる。

廃液処理や回収処理では、エアが気体供給部１６から第７のライン２６８、第１のライン１０、第１の分離器１２及び第２のライン１３の順に送気される。そして、第１のライン１０、第１の分離器１２に残存していた血漿が、エアにより押し出され、一部が第２のライン１３を通じて廃液部に廃液される。また、一部の血漿が第１の分離器１２の中空糸膜２１の外側領域に流出し、第３のライン１４、第５のライン２６２を通って患者に戻される。

本実施の形態によれば、気体供給部１６からエアを供給して分離器１２等の残存液を第２のライン１３を通じて排出する際に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する。この結果、第１のライン１０や分離器１２内が血漿の体液からエアに置換され、エアの体積が圧縮されても、ボイル・シャルルの法則（圧力Ｐ×体積Ｖは一定）に基づいて（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係が維持されることにより、第２のポンプ１５により排出される体液の体積が、第１のポンプ１１により供給されるエアの体積と同じかそれよりも小さくなる。この結果、分離器１２内に負圧が生じることがなく、エアを用いて分離器１２の残存液を第２のライン１３を通じて排出する際に、第３のライン１４を通じて分離器１２に患者から体液が逆流することを防止することができる。

以上の第３の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に第２のライン１３に第１の気体検出器を設け、制御装置１７は、第１の気体検出器が気体供給部１６から供給され第２のライン１３に到達したエアを検出したときに、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５を停止してもよい。

また、第３の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に第１のライン１０の第１のポンプ１１の上流側に第２の気体検出器を設け、制御装置１７は、第２の気体検出器がエアを検知した場合に、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たすように第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御してもよい。また、制御装置１７は、第２の気体検出器がエアを検知してから、所定時間Ｔ経過した後に、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たすように第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御してもよい。

第２のライン１３は、廃液部の代わりに、体液回収容器に接続するための接続部を備えていてもよい。また、第３のライン１３は、体液回収容器に接続するための接続部を備えていてもよい。この場合、第３のライン１３は、患者に代わりに体液回収容器に連通する。

＜第４の実施の形態＞
本実施の形態では、上記体液分離システムの基本構成１を血液浄化システムに適用した例を説明する。図６は、本実施の形態に係る体液分離システムとしての血液浄化システム３００の構成の概略を示す説明図である。

血液浄化システム３００は、例えば第１のライン１０と、第１のポンプ１１と、第１の分離器１２と、第２ライン１３と、第３のライン１４と、第２のポンプ１５と、気体供給部１６と、制御装置１７と（以上基本構成１）、第１の圧力測定装置３１０と、第２の圧力測定装置３１１等を備えている。

第１のライン１０は、上流側の端部に、患者に接続するための接続部３２０を有している。第１のライン１０の下流側の端部は、第１の分離器１２の流入口２０に接続されている。第１のポンプ１１は、第１のライン１０に設けられている。

気体供給部１６は、第１のライン１０における第１のポンプ１１の上流側に設けられている。第１の圧力測定装置３１０は、第１のライン１０における第１のポンプ１１の下流側に設けられ、第２の圧力測定装置３１１は、第１のライン１０における第１のポンプ１１の上流側に設けられている。なお気体供給部１６上には、雑菌などの不要物質が混入することを防ぐためにエアフィルタ（図示せず）などが配置されていてもよい。

第１の分離器１２は、例えば血液から不要物質を分離する中空糸膜モジュールである。第１の分離器１２は、例えば円筒形状の外形を有し、流入口２０と、流入口２０から流入した血液から所定成分を分離する中空糸膜２１と、中空糸膜２１の内側領域を通過した血液が流出する第１の流出口２２と、中空糸膜２１の外側領域に流出した不要物質が流出する第２の流出口２３と、流入出口２４を有している。

中空糸膜２１は、血液が内側領域を通過する際に、血液中の不要物質を外側領域に流出させて分離することができる。

第２のライン１３の上流側の端部は、第１の流出口２２に接続されている。第２のライン１３は、下流側の端部に、患者に接続するための接続部３３０を有している。第２のポンプ１５は、第２のライン１３に設けられている。

第３のライン１４の上流側の端部は、第２の流出口２３に接続されている。第３のライン１４の下流側の端部は、血液浄化の種類に応じて異なるが、例えば廃液部などに接続されている。流入出口２４は、閉鎖されていてもよいし、図示しない第４のラインに接続されていてもよい。

制御装置１７は、第１のポンプ１１、第２のポンプ１５、第１の圧力測定装置３１０、第２の圧力測定装置３１１等の各装置の動作を制御して血液浄化処理を実行できる。制御装置１７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血液浄化処理を実施できる。

具体的には、制御装置１７は、気体供給部１６からエアを供給する場合に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する。この制御は、例えば制御装置１７の予めメモリに記憶されたプログラムを実行することにより行われる。

血液浄化処理では、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５が作動し、患者の血液が第１のライン１０を通って第１の分離器１２に送られる。第１の分離器１２では、中空糸膜２１により血液から不要成分が除去される。中空糸膜２１の外側領域に流出した不要成分は、第２の流出口２３から第３のライン１４に流出する。中空糸膜２１の内側領域を通過した、不要成分が除去された血液は、第１の流出口２２から第２のライン１３に排出され、第２のライン１３を通って患者に戻される。

血液処理が終了した後、例えば第１のライン１０、第１の分離器１２及び第２のライン１３に血液が残存する。この血液の一部は、例えば第２のライン１３を通って患者に戻される（血液回収処理）。この場合、例えば第１のポンプ１１と第２のポンプ１５が作動し、気体供給部１６から第１のライン１０にエアが供給される。このとき、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量が制御される。圧力Ｐ０には、第２の圧力測定装置３１１により測定されて制御装置１７に出力されたものが用いられ、圧力Ｐ１には、第１の圧測定装置３１０で測定されて制御装置１７に出力されたものが用いられる。

血液回収処理では、エアが気体供給部１６から第１のライン１０、第１の分離器１２及び第２のライン１３の順に送気される。そして、第１のライン１０、第１の分離器１２及び第２のライン１３に残存していた血液は、エアにより押し出され、第２のライン１３を通じて患者に戻される。なお、この際、エアが患者に入らないように適切な手段、装置が設けられている。

本実施の形態によれば、気体供給部１６からエアを供給して分離器１２等の残存液を第２のライン１３を通じて排出する際に、第１のポンプ１１の流量Ｑ１と、第２のポンプ１５の流量Ｑ２と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも上流側の圧力Ｐ０と、第１のライン１０における第１のポンプ１１よりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御する。この結果、第１のライン１０や分離器１２内が血液の体液からエアに置換され、エアの体積が圧縮されても、ボイル・シャルルの法則（圧力Ｐ×体積Ｖは一定）に基づいて（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係が維持されることにより、第２のポンプ１５により排出される体液の体積が、第１のポンプ１１により供給されるエアの体積と同じかそれよりも小さくなる。この結果、分離器１２内に負圧が生じることがなく、エアを用いて分離器１２の残存液を第２のライン１３を通じて排出する際に、第３のライン１４を通じて分離器１２に不要物質が逆流することを防止することができる。

以上の第４の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に第２のライン１３に第１の気体検出器を設け、制御装置１７は、第１の気体検出器が気体供給部１６から供給され第２のライン１３に到達したエアを検出したときに、第１のポンプ１１と第２のポンプ１５を停止してもよい。

また、第４の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に第１のライン１０の第１のポンプ１１の上流側に第２の気体検出器を設け、制御装置１７は、第２の気体検出器がエアを検知した場合に、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たすように第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御してもよい。また、制御装置１７は、第２の気体検出器がエアを検知してから、所定時間Ｔ経過した後に、（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２の関係を満たすように第１のポンプ１１及び第２のポンプ１５の流量を制御してもよい。

第３のライン１４が透析液排出ラインとなり、流入出口に透析液供給ラインが接続されていてもよい。第３のライン１４は、廃液部の代わりに体液回収容器に接続するための接続部を備えていてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば以上の実施の形態において、腹水処理システム５０、１５０、血漿分離システム２５０、血液浄化システム３００の構成は、他のものであってもよい。本発明は、基本構成１を有するものであれば、他の体液分離システムにも適用できる。本発明に係る体液分離システムで分離される体液は、腹水、濾過腹水、血漿成分や血液の他、例えば胸水などであってもよい。

本発明は、第１のポンプ及び第２のポンプにより第１のラインから気体を送気し、分離器の残存液を第２のラインを通じて排出する際に、第３のラインを通じて分離器に不要物質が逆流することを防止することができる体液分離システムを提供する際に有用である。

１ 体液分離システムの基本構成
１０ 第１のライン
１１ 第１のポンプ
１２ 分離器
１３ 第２のライン
１４ 第３のライン
１５ 第２のポンプ
１６ 気体供給部
１７ 制御装置
２０ 流入口
２１ 中空糸膜
２２ 第１の流出口
２３ 第２の流出口

Claims (15)

1. 体液を配送する第１のラインと、
   前記第１のライン上に設けられ、前記体液を送液する第１のポンプと、
   前記第１のラインに接続され、前記体液が流入する流入口と、前記流入口から流入した体液から体液成分を分離する中空糸膜と、前記中空糸膜の内側領域を通過した体液が流出する第１の流出口と、前記中空糸膜の外側領域に流出した体液成分が流出する第２の流出口と、を有する分離器と、
   前記第１の流出口に接続され、前記体液を配送する第２のラインと、
   前記第２の流出口に接続され、前記体液成分を配送する第３のラインと、
   前記第２のライン上に設けられ、前記体液を送液する第２のポンプと、
   前記第１のラインの前記第１のポンプよりも上流側に気体を供給する気体供給部と、
   前記気体供給部から気体を供給する際に、前記第１のポンプの流量Ｑ１と、前記第２のポンプの流量Ｑ２と、前記第１のラインにおける第１のポンプよりも上流側の圧力Ｐ０と、前記第１のラインにおける第１のポンプよりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する制御装置と、を備える、
   体液分離システム。
2. 前記第１のラインにおける第１のポンプよりも下流側の圧力Ｐ１を測定する第１の圧力測定装置を、さらに備え、
   前記制御装置は、前記第１の圧力測定装置により測定された圧力Ｐ１を用いて、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する、
   請求項１に記載の体液分離システム。
3. 前記第１のラインにおける第１のポンプよりも上流側の圧力Ｐ０を測定する第２の圧力測定装置を、さらに備え、
   前記制御装置は、前記第２の圧力測定装置により測定された圧力Ｐ０を用いて、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する、
   請求項１又は２に記載の体液分離システム。
4. 前記第２のラインは、体液回収容器に接続するための接続部を有する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の体液分離システム。
5. 前記体液回収容器の重量を測定する重量測定装置を、さらに備える、
   請求項４に記載の体液分離システム。
6. 前記制御装置は、
   前記重量測定装置が測定する前記体液回収容器の重量の変化が予め定められた値以下となる場合に、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプを停止する、
   請求項５に記載の体液分離システム。
7. 前記第２のラインは、当該第２のラインを患者に接続するための接続部を有する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の体液分離システム。
8. 前記第２のラインの気体を検知する第１の気体検出器を、さらに備える、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の体液分離システム。
9. 前記制御装置は、
   前記第１の気体検出器が気体を検知した場合に、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプを停止する、
   請求項８に記載の体液分離システム。
10. 前記第１のラインにおける前記第１のポンプよりも上流側の気体を検知する第２の気体検出器を、さらに備え、
    前記制御装置は、
    前記第２の気体検出器が気体を検知した場合に、前記流量Ｑ１と、前記流量Ｑ２と、前記圧力Ｐ０及び前記圧力Ｐ１の関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する、
    請求項１～９のいずれか一項に記載の体液分離システム。
11. 前記制御装置は、
    前記第２の気体検出器が気体を検知してから、所定時間経過した後に、前記流量Ｑ１と、前記流量Ｑ２と、前記圧力Ｐ０及び前記圧力Ｐ１の関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する、
    請求項１０に記載の体液分離システム。
12. 前記第３のラインは、体液回収容器に連通している、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の体液分離システム。
13. 前記第３のラインは、患者に接続するための接続部に連通している、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の体液分離システム。
14. 前記体液は、
    血液、血漿又は腹水のうちのいずれかである、
    請求項１～１３のいずれか一項に記載の体液分離システム。
15. 体液を配送する第１のラインと、
    前記第１のライン上に設けられ、前記体液を送液する第１のポンプと、
    前記第１のラインに接続され、前記体液が流入する流入口と、前記流入口から流入した体液から体液成分を分離する中空糸膜と、前記中空糸膜の内側領域を通過した体液が流出する第１の流出口と、前記中空糸膜の外側領域に流出した体液成分が流出する第２の流出口と、を有する分離器と、
    前記第１の流出口に接続され、前記体液を配送する第２のラインと、
    前記第２の流出口に接続され、前記体液成分を配送する第３のラインと、
    前記第２のライン上に設けられ、前記体液を送液する第２のポンプと、
    前記第１のラインの前記第１のポンプよりも上流側に気体を供給する気体供給部と、
    前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する制御装置と、
    を備える体液分離システムの作動方法であって、
    前記気体供給部から気体を供給する際に、前記第１のポンプの流量Ｑ１と、前記第２のポンプの流量Ｑ２と、前記第１のラインにおける第１のポンプよりも上流側の圧力Ｐ０と、前記第１のラインにおける第１のポンプよりも下流側の圧力Ｐ１との関係が（Ｐ０÷Ｐ１）×Ｑ１≧Ｑ２となるように、前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの流量を制御する前記制御装置が作動する、
    体液分離システムの作動方法。

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