JP7227459B2

JP7227459B2 - 血液透析装置における補液ポンプの流量校正装置

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Publication number: JP7227459B2
Application number: JP2018219646A
Authority: JP
Inventors: 秀夫竹村
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2023-02-22
Anticipated expiration: 2038-11-22
Also published as: JP2020081337A; EP3656412B1; CN111202878A; EP3656412A1

Description

本発明は血液透析装置に用いられる補液ポンプに関し、より詳しくは、当該補液ポンプの流量を校正する流量校正装置に関する。

従来、血液透析装置として補液ポンプを備えたものが知られている（特許文献１、特許文献２）。
特許文献１に記載された血液透析装置は、ダイアフラムによって供給室と回収室とに区画された透析液チャンバと、上記供給室と透析器とを接続する透析液供給通路と、上記透析器と回収室とを接続する透析液回収通路と、上記透析液回収通路に設けられた透析液ポンプと、上記透析器に接続された血液回路と、上記透析液通路と血液回路とに接続された補液通路と、上記補液通路に設けられた補液ポンプと、上記透析液ポンプおよび補液ポンプを制御する制御手段とを備えている。
特許文献２に記載された血液透析装置は、専用の計量容器を用いることにより補液ポンプの給送量を検出することが開示されている。

特許第５８５８８６８号公報特許第３１８０３０９号公報

上記補液ポンプの流量は、透析治療中に補液を行う際の補液量に直接関係するので、その流量は正確であることが望ましい。
特許文献２では専用の計量容器を用いることによって補液ポンプの給送量を直接検出しているので正確な補液量を把握することができるが、計量容器を用いる分コストアップを招き、また洗浄の手間が増大するという欠点があった。
本発明は格別のコストアップの増大や洗浄の手間の増大を招くことなく、補液ポンプの流量を校正して正確な補液量で補液を行わせることができるようにした血液透析装置における補液ポンプの流量校正装置を提供するものである。

請求項１の発明は、ダイアフラムによって供給室と回収室とに区画された透析液チャンバと、上記供給室と透析器とを接続する透析液供給通路と、上記透析器と回収室とを接続する透析液回収通路と、上記透析液回収通路に設けられた透析液ポンプと、上記透析器に接続された血液回路と、上記透析液供給通路と血液回路とに接続された補液通路と、上記補液通路に設けられた補液ポンプと、上記透析液ポンプおよび補液ポンプを制御する制御手段とを備えた血液透析装置において、
上記制御手段は、
上記透析液ポンプを所定の設定流量で作動して上記供給室内に充満させた透析液がなくなるまでの全量排出時間を得る第１動作と、
上記補液ポンプを所定の設定流量で所定時間だけ作動することにより、上記供給室内に充満された透析液の一部を排出する第２動作と、
上記透析液ポンプを上記第１動作と同じ設定流量で作動して、上記第２動作の終了後に上記供給室内に残存した残存透析液がなくなるまでの残量排出時間を得る第３動作と、
さらに、上記全量排出時間と残量排出時間とから上記補液ポンプの実質流量を演算して、当該補液ポンプの設定流量と実質流量との間に誤差がある場合に当該誤差がなくなるように補液ポンプの設定を調整する補液ポンプの校正動作と、を実行することを特徴とするものである。

請求項１の発明において、制御手段は、先ず透析液ポンプを所定の設定流量で作動して上記供給室内に充満させた透析液がなくなるまでの全量排出時間を得る第１動作を実行する。
次に制御手段は、補液ポンプを所定の設定流量で所定時間だけ作動することにより、上記供給室内に充満された透析液の一部を排出する第２動作を実行し、さらに引き続き、再び上記透析液ポンプを所定の設定流量で作動して、上記第２動作の終了後に上記供給室内に残存した残存透析液がなくなるまでの残量排出時間を得る第３動作を実行する。
供給室内の最大容量は既知であるので、上記全量排出時間と残量排出時間とから、上記補液ポンプが供給室内から排出した排出量を演算することができ、したがってその排出量から補液ポンプの実質流量を演算することができる。
これにより制御手段は、補液ポンプの校正動作において、補液ポンプの設定流量と実質流量との間に誤差がある場合には当該誤差が零となるように補液ポンプの設定を調整することができる。
そして本発明においては、従来の血液透析装置の構成をそのまま使用することが可能なので、安価に実行することが可能である。

本実施例にかかる血液透析装置の回路図透析液ポンプ２７により供給室２１ａ内の透析液を回収室２１ｂに排出させる第１動作および第３動作を説明する回路図補液ポンプ１９により供給室２１ａ内の透析液を補液通路６を介して血液回路３に排出させる第２動作を説明する回路図

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１において、血液透析を行うための血液透析装置１は、血液透析を行う透析器２と、当該透析器２に接続された血液回路３と、上記透析器２に接続された透析液回路４とを備えている。
本実施例の血液透析装置１は、新鮮な透析液を上記血液回路３を介して患者に供給するオンラインＨＤＦ、ＨＦを行うことが可能となっており、上記血液回路３から分岐するとともに上記透析液回路４に接続される補液通路６を備えている。

上記血液回路３は、患者の動脈に接続されるとともに上記透析器２の一端に接続された動脈側通路１１と、静脈に接続されるとともに上記透析器２の他端に接続された静脈側通路１２とを備え、上記補液通路６は図示実施例では上記動脈側通路１１から分岐するように接続されている。なお、図１の点線で示すように、上記補液通路６は静脈側通路１２から分岐するように接続してもよい。
上記動脈側通路１１には、患者に穿刺される穿刺針１１ａと、動脈側通路１１を開閉するクランプ手段１３Ａと、血液凝固防止剤を収容したシリンジ１４と、血液を送液するチューブポンプ（ペリスタルティックポンプ）からなる血液ポンプ１５と、血液から空気を排除するドリップチャンバ１６Ａとが設けられており、上記ドリップチャンバ１６Ａには圧力計１７Ａが設けられている。
上記シリンジ１４のプランジャ１４ａには、図示しないがこれを押圧する押圧手段が設けられており、該押圧手段がプランジャ１４ａを押圧することにより、ヘパリン等の血液凝固防止剤を動脈側通路１１に供給することができるようになっている。
上記静脈側通路１２には、血液から空気を排除するドリップチャンバ１６Ｂと、静脈側通路１２を開閉するクランプ手段１３Ｂと、患者に穿刺される穿刺針１２ａとが設けられており、上記ドリップチャンバ１６Ｂには圧力計１７Ｂが設けられている。

上述したように補液通路６は、上記動脈側通路１１におけるドリップチャンバ１６Ａに接続されており、この補液通路６は上記透析器２や血液回路３とともに、透析治療を行うたびに交換されるようになっている。
また補液通路６の上流側端部には後述する置換液ポート３１に接続するためのカプラ６ａが設けられており、さらに補液通路６には上記血液ポンプ１５と同様なチューブポンプからなる補液ポンプ１９と、補液通路６を開閉する鉗子、クレンメ、又はロバートクランプ等の開閉手段２０とが設けられている。
なお上述したように、上記補液通路６は、担当する医師の判断によって上記静脈側通路１２におけるドリップチャンバ１６Ｂに接続することも可能である。また、上記開閉手段２０は図示位置に設けることに限られるものではなく、補液通路６上であればどこの位置に設けてもよい。

上記透析液回路４は、透析液を給排する同形の第１、第２透析液チャンバ２１、２２と、上記第１、第２透析液チャンバ２１、２２に新鮮な透析液を給液する給液通路２３と、第１、第２透析液チャンバ２１、２２から新鮮な透析液を透析器２に供給する透析液供給通路２４と、透析器２を通過した使用済み透析液を第１、第２透析液チャンバ２１、２２に回収する透析液回収通路２５と、使用済みの透析液を第１、第２透析液チャンバ２１、２２から図示しない排液タンクへと排出する排液通路２６とを備えている。
本実施例において、上記透析液回路４を構成する以下に述べるポンプや開閉弁は、上記透析液回路４に透析液を流通させる透析液流通手段を構成しており、これらは制御手段Ｃによって制御されるようになっている。

上記第１透析液チャンバ２１および第２透析液チャンバ２２の内部は１枚のダイアフラムＤによってそれぞれ２室に区画され、新鮮な透析液が収容される供給室２１ａ，２２ａと使用済み透析液が収容される回収室２１ｂ、２２ｂとが区画形成されている。
上記給液通路２３には新鮮な透析液を送液する図示しない給液ポンプが設けられており、下流部分は２方向に分岐して上記第１、第２透析液チャンバ２１、２２の上記供給室２１ａ、２２ａに接続されている。また上記分岐部分にはそれぞれ給液弁Ｖ１、Ｖ２が設けられている。
上記透析液供給通路２４の上流部分は２方向に分岐してそれぞれ上記第１、第２透析液チャンバ２１、２２の供給室２１ａ、２２ａに接続され、下流端には透析器２に接続されるカプラ２４ａが設けられている。また上記分岐部分にはそれぞれ供給弁Ｖ３，Ｖ４が設けられ、上記分岐部分よりも下流側に透析液の流通の有無を検出するフロースイッチ２８が設けられている。

上記透析液回収通路２５の上流端には透析器２に接続されるカプラ２５ａが設けられ、下流部分は２方向に分岐してそれぞれ上記第１、第２透析液チャンバ２１、２２の回収室２１ｂ、２２ｂに接続されている。
また透析液回収通路２５における上記分岐部分よりも上流側には透析液を送液する透析液ポンプ２７が設けられるとともに、上記分岐部分にはそれぞれ回収弁Ｖ５、Ｖ６が設けられている。
上記排液通路２６の上流部分は２方向に分岐してそれぞれ上記第１、第２透析液チャンバ２１、２２の回収室２１ｂ、２２ｂに接続され、下流部分は図示しない廃液タンクに接続されている。また上記分岐部分にはそれぞれ排液弁Ｖ７、Ｖ８が設けられている。

さらに、上記透析液供給通路２４には、上記フロースイッチ２８よりも下流側に、透析液の有害成分を除去する第１透析液フィルターＦ１と、所定の間隔を空けて設けた第１、第２開閉弁Ｖ１１、Ｖ１２とが設けられている。
上記第１透析液フィルターＦ１は半透膜によって上流室と下流室とに区画されており、透析液が上流室から半透膜を通過して下流室へ透過する際に有害成分を除去するようになっている。
この第１透析液フィルターＦ１の上流室には、上記透析液供給通路２４と透析液回収通路２５とを連通させる第１バイパス通路２９が接続され、この第１バイパス通路２９には第３開閉弁Ｖ１３が設けられている。
また上記第１、第２開閉弁Ｖ１１、Ｖ１２の間には、透析液供給通路２４と透析液回収通路２５とを連通させる第２バイパス通路３０が接続され、この第２バイパス通路３０には、上流側から順に、第２透析液フィルターＦ２と、上記補液通路６の接続される上述した置換液ポート３１と、第４開閉弁Ｖ１４とが設けられている。
上記第２透析液フィルターＦ２も上記第１透析液フィルターＦ１と同様、半透膜によって上流室と下流室とに区画されており、上流室には第２バイパス通路３０を介して上記透析液供給通路２４と透析液回収通路２５とを連通させる第３バイパス通路３２が接続され、この第３バイパス通路３２には第５開閉弁Ｖ１５が設けられている。
上記置換液ポート３１には、透析治療時には上記補液通路６のカプラ６ａが接続されて該補液通路６に透析液を供給することができるようにしてあり、また透析治療の準備を行う際には上記補液通路６は接続されず、上記透析液をそのまま上記第１バイパス通路２９へと流通させるようになっている。

他方、上記透析液回収通路２５には、上記透析器２側から順に、第６開閉弁Ｖ１６と、圧力を測定する圧力センサ３３と、透析液を送液する透析液ポンプ２７と、透析液中の空気を除去する除気槽３４とが設けられている。
上記第１バイパス通路２９の下流側の端部は上記圧力センサ３３の上流側に隣接した位置に接続され、上記第２バイパス通路３０の下流側の端部は上記第６開閉弁Ｖ１６の下流側に隣接した位置に接続され、上記第３バイパス通路３２の下流側の端部はこれら第１バイパス通路２９と第２バイパス通路３０との間に接続されている。
上記除気槽３４には透析液回収通路２５と排液通路２６とを連通させる第４バイパス通路３５が設けられており、当該第４バイパス通路３５には第７開閉弁Ｖ１７が設けられている。
さらに上記除気槽３４よりも下流側には、上記透析液回収通路２５と排液通路２６とを連通させる第５バイパス通路３６が設けられており、この第５バイパス通路３６には透析治療時に除水を行うための除水ポンプ３７が設けられている。

以上の構成において、制御手段Ｃに透析治療の開始が指令される直前の状態では、上記血液回路３の穿刺針１１ａ、１２ａは患者に接続されており、また制御手段Ｃにより上記給液通路２３の給液ポンプおよび透析液回収通路２５の透析液ポンプ２７が作動されるとともに、上述した各種弁の開閉が制御されている。また手作業により開閉手段２０が開放されて補液通路６が開放されている。この時、透析液ポンプ２７は制御手段Ｃにより透析治療に必要な所定の流量で、例えば１００ｍｌ／ｍｉｎという設定流量で運転されているが、除水ポンプ３７および補液ポンプ１９は停止されている。
上記給液通路２３の給液ポンプおよび透析液ポンプ２７が作動されている状態では、一方の透析液チャンバ２１の供給室２１ａ内に透析液が充満されてその容積が最大となった際には、ダイアフラムＤは図１の左方端に移動されるので該透析液チャンバ２１の回収室２１ｂの容積は零となっている。この際には、他方の透析液チャンバ２２の供給室２２ａの容積が零となり、かつ該透析液チャンバ２２の回収室２２ｂの容積が最大となっている（図１の状態）。
この瞬間には透析液回路４の透析液の流通は停止しており、したがってフロースイッチ２８はオフの状態となる。フロースイッチ２８がオフとなると、制御手段Ｃは第１透析液チャンバ２１側の供給弁Ｖ３と回収弁Ｖ５とを開放し、給液弁Ｖ１と排液弁Ｖ７とを閉鎖する。すると透析液ポンプ２７により回収室２１ｂに透析器２を流通した使用済みの透析液が給送されるようになり、これに伴ってダイアフラムＤが変形して供給室２１ａの容積が減少することから、当該供給室２１ａに収容された新鮮な透析液が透析液供給通路２４を流通して透析器２に供給されるようになる。
このようにして透析液回路４に透析液が流通すると、フロースイッチ２８がオンの状態となる。

上述したように、制御手段Ｃは、上記第１透析液チャンバ２１側の供給弁Ｖ３と回収弁Ｖ５とを開放し、給液弁Ｖ１と排液弁Ｖ７とを閉鎖するのと同時に、他方の第２透析液チャンバ２２側については、給液弁Ｖ２と排液弁Ｖ８とを開放し、供給弁Ｖ４と回収弁Ｖ６とを閉鎖する。これにより上記給液通路２３から新鮮な透析液が供給室２２ａに流入し、これによりダイアフラムＤが変形して回収室２２ｂの容積が減少することから、当該回収室２２ｂに収容された使用済みの透析液が排液通路２６を介して外部へ排出される。
上記第１透析液チャンバ２１の回収室２１ｂが使用済みの透析液で充満され、かつ供給室２１ａの容積が零となると、透析液回路４の透析液の流通が零となるので、フロースイッチ２８はオフの状態となる。
上記給液通路２３に設けた図示しない給液ポンプの透析液の給送量は、透析液回収通路２５の透析液ポンプ２７の透析液の給送量よりも大きく設定してあるので、上記第１透析液チャンバ２１の回収室２１ｂが使用済みの透析液で満たされ、かつ供給室２１ａの容積が零となる以前に、他方の第２透析液チャンバ２２の供給室２２ａは新鮮な透析液で満たされており、したがって回収室２２ｂの容積は零となっている。
これにより、上記フロースイッチ２８がオフの状態となると、上記制御手段Ｃは、上記給液弁Ｖ１，Ｖ２、供給弁Ｖ３，Ｖ４、回収弁Ｖ５，Ｖ６、排液弁Ｖ７，Ｖ８を切換えて、上記第２透析液チャンバ２２の供給室２２ａから透析器２に新鮮な透析液を供給するとともに、使用済みの透析液を回収室２２ｂで回収するようになり、また供給通路２３から第１透析液チャンバ２１の供給室２１ａに新鮮な透析液を供給するとともに、回収室２１ｂから使用済み透析液を排液通路２６から外部に排出するようになる。
このようにして、上記制御手段Ｃはフロースイッチ２８がオフとなる毎に、上記給液弁Ｖ１，Ｖ２、供給弁Ｖ３，Ｖ４、回収弁Ｖ５，Ｖ６、排液弁Ｖ７，Ｖ８を交互に開閉することで、第１、第２透析液チャンバ２１、２２から新鮮な透析液を透析液供給通路２４を介して透析器２へ連続的に供給するとともに、透析器２を通過した使用済みの透析液を透析液回収通路２５を介して第１、第２透析液チャンバ２１、２２に回収することにより、透析液の流通を維持するようになっている。

（透析治療の開始）
上述した透析治療の準備状態から制御手段Ｃに透析治療の開始が指令されると、該制御手段Ｃはいずれか一方の供給室２１ａまたは２２ａ内が透析液で満たされるのを待って、透析治療を開始する。
この透析治療では、制御手段Ｃは除水ポンプ３７の運転を開始させ、所定の流量で透析液回路４から使用済み透析液をその外部の排液通路２６に排出するようになる。この除水ポンプ３７による排出量は、透析器２を介して血液中から外部に排出される老廃物を含んだ水分の量であり、すなわち除水量となる。

（補液通路６の閉塞検出作業）
上述した透析治療中に、制御手段Ｃに例えば５０ｍｌ／ｍｉｎの流量で３０分間補液を実行せよという補液の指令が与えられると、制御手段Ｃは先ず補液通路６の閉塞の有無を検出する。例えば補液通路６を閉鎖する鉗子、クレンメ、又はロバートクランプ等の開閉手段２０を取り外したり操作したりすることが忘れられて、補液通路６が閉鎖されたままとなっているか否かが検出される。

（第１動作：全量排出時間の計測）
上記制御手段Ｃは、適宜のタイミングで、フロースイッチ２８がオンとなった瞬間から該フロースイッチ２８がオフとなった瞬間までの時間、すなわち供給室２１ａ又は２２ａ内に充満されていた透析液の全量が回収室２１ｂ又は２２ｂ側に排出されるまでの全量排出時間を計測してそれを記憶する。
このとき制御手段Ｃは、例えば供給室２１ａが満杯となってフロースイッチ２８がオフとなったら、図２に示すように供給弁Ｖ３、回収弁Ｖ５、開閉弁Ｖ１５を開くとともに、開閉弁Ｖ１２、Ｖ１４、Ｖ１６を閉じ、供給室２１ａ内の透析液の全量を透析器２を経由することなく、第２バイパス通路３０および第３バイパス通路３２を介して回収室２１ｂに給送するようになる。またこの際、制御手段Ｃは除水ポンプ３７の運転を停止させる。
これにより供給室２１ａ内の透析液が透析液ポンプ２７によって１００ｍｌ／ｍｉｎの給送量で給送が開始されると、フロースイッチ２８はオンとなるので、制御手段Ｃはこの瞬間から供給室２１ａ内の透析液がなくなってフロースイッチ２８がオフとなる瞬間までの全量排出時間を計測する。例えば計測した全量排出時間が１分であった場合には、これを全量排出時間として記憶する。

（透析液ポンプ２７の校正作業）
ところで、供給室２１ａの最大容積が１００ｍｌであるとした場合、上記全量排出時間が１分であれば、透析液ポンプ２７の実質流量は１００ｍｌ／ｍｉｎと演算することができる。この数値は制御手段Ｃによる透析液ポンプ２７の上述した設定流量に一致しているので、透析液ポンプ２７は正しい設定流量で作動していると判断することができる。なお、上記２つの供給室２１ａ、２２ａの容積は予め実質的に同一となるように製造されているので、いずれか一方の供給室側から透析液を供給した際の排出時間を計測すればよいが、製造誤差等により透析液チャンバ２１、２２の容積が設計上の容積と異なっている場合があるため、それぞれの正確な容積を計測して制御手段Ｃに入力するとともに、制御手段Ｃによってどちらの供給室が用いられているのかを管理すればよい。
この際、仮に全量排出時間が仮に６１秒であった場合には、透析液ポンプ２７の実質流量は９８．４ｍｌ／ｍｉｎと算出されるので、設定流量との間に誤差があると判定することができる。この際には、制御手段Ｃは透析液ポンプ２７の回転数や電圧などを調整して実際の透析液の流量が設定流量である１００ｍｌ／ｍｉｎとなるように校正する。
これとは逆に、全量排出時間が仮に５９秒であった場合には、透析液ポンプ２７の実質流量は１０１．７ｍｌ／ｍｉｎとなるので、この場合にも制御手段Ｃは実際の透析液の流量が設定流量に一致するように校正する。
このように、本実施例では計測した全量排出時間に基づいて透析液ポンプ２７の流量を校正しているので、以下に述べる全量排出時間は校正後の排出時間である１分が採用されることになる。

なお、上記実施例では制御手段Ｃに補液指令が与えられた直後に、第１動作と透析液ポンプ２７の校正作業とを実行するようにしているが、血液透析装置によっては透析治療中に第１動作と透析液ポンプ２７の校正作業とを実行していることがある。
すなわち血液透析装置によっては、透析治療中に、供給室２１ａ又は２２ａから回収室２１ｂ又は２２ｂに透析液の全量を送る動作ごとに、上記第１動作の実行と透析液ポンプ２７の校正作業とを実行するものがある（透析液ポンプ２７のフィードバック制御）。
この場合には、補液指令が与えられた直後の上述した第１動作と透析液ポンプ２７の校正作業との実行を省略し、透析治療中の最後に実行した第１動作と透析液ポンプ２７の校正作業とを利用して、直ちに次に述べる補液ポンプ１９による排出作業を実行することができる。

（補液ポンプ１９による排出）
上記第１動作が終了したら、制御手段Ｃは引き続き、いずれか一方の供給室２１ａ又は２２ａ内が透析液で満たされるのを待ってから、例えば供給室２１ａ内が透析液で満たされて該供給室２１ａ内から透析液供給通路２４への透析液の供給が開始されるのと同時に、図３に示すように、今まで開いていた開閉弁Ｖ１２、Ｖ１５を閉じ、かつ補液の指令条件に基づいて設定流量である５０ｍｌ／ｍｉｎの流量で補液ポンプ１９の運転を開始する。
上記補液ポンプ１９が作動されると、供給室２１ａ内の透析液は透析液供給通路２４から補液通路６を介して血液回路３に供給されるようになり、これによりフロースイッチ２８に流れが生じるようになる。フロースイッチ２８は、これに最低作動流量以上の流量が流れることによってオンとなるので、仮に当該フロースイッチ２８の最低作動流量が上記５０ｍｌ／ｍｉｎ以下であれば、上記補液の指令条件である５０ｍｌ／ｍｉｎの流量が流れることによってフロースイッチ２８はオンとなる。この場合には、フロースイッチ２８がオンとなるか否かによって、補液通路６が閉塞しているか否かを判定することができる。
しかしながら、フロースイッチ２８の最低作動流量が５０ｍｌ／ｍｉｎ以上である場合には、上記補液ポンプ１９が作動されてフロースイッチ２８に透析液が流されても該フロースイッチ２８がオンとなることはない。あるいはフロースイッチ２８の最低作動流量が５０ｍｌ／ｍｉｎ以下であっても、補液指令による指令流量が当該最低作動流量未満に設定された場合にも、フロースイッチ２８がオンとなることはない。
このような事情を考慮して、本実施例では以下に述べるようにして補液通路６の閉塞の有無を確実に検出できるようにしている。

（第２動作）
すなわち、上記制御手段Ｃは上述したように補液の指令が与えられると、先ず、上記供給室２１ａ内に透析液を充満させた状態で、上記補液ポンプ１９を所定の設定流量で所定時間だけ作動することにより、上記供給室２１ａ内に充満された透析液の一部を上記補液通路６を介して血液回路３に排出させる第２動作を実行する。
より具体的には、例えば補液ポンプ１９を５０ｍｌ／ｍｉｎの設定流量で１分間運転させることにより、供給室２１ａ内から５０ｍｌと想定される想定量の透析液を排出させる。これにより上記供給室２１ａ内に残存する想定の残存透析液量は半分の５０ｍｌ分となる。
このとき、実際に上記供給室２１ａ内の容積が５０ｍｌ分だけ減少した際には、回収室２１ｂ内の容積は５０ｍｌ分だけ増大するようになり、回収室２１ｂ内の容積が増大すると透析器２内が陰圧となるので、血液中から５０ｍｌの老廃物を含んだ水分がろ過される。
なお、上記想定という用語を用いたのは、仮に補液通路６が開閉手段２０により完全に閉塞されていた場合には、実際の排出量は零となり、必ずしも確実に排出されるわけではないからである。
また、上記補液ポンプ１９により上記供給室２１ａ内から排出される透析液量は、供給室内に充満される透析液量の約半分であることが望ましい。これは、補液ポンプ１９により上記供給室２１ａ内から排出される排出量が少ないと残量排出時間と全量排出時間との差が小さくなるからであり、また排出量が多いと、一般に補液ポンプの設定流量は透析液ポンプの設定流量より小さく設定されるので、補液通路の閉塞検出に要する時間が長くなるからである。

（第３動作：残量排出時間の計測）
上記制御手段Ｃは上記１分が経過したら、すなわち上記第２動作が終了したら、再び図２で示す回路に切換えて、上記透析液ポンプ２７により供給室２１ａ内に残存した残存透析液がなくなるまで回収室２１ｂに排出して、その残量排出時間を計測する第３動作を実行する。
すなわち制御手段Ｃは、上記１分が経過したら開閉弁Ｖ１６を閉鎖するとともに開閉弁Ｖ１５を開放して供給室２１ａ内の残りの透析液を回収室２１ｂ側に給送するようになる。この際には、供給室２１ａ内の残存透析液は透析液ポンプ２７によって１００ｍｌ／ｍｉｎの給送量で給送されるので、フロースイッチ２８は確実にオン状態となる。そして制御手段Ｃは、この瞬間から供給室２１ａの透析液量が零となってフロースイッチ２８がオフとなる瞬間までの残量排出時間を計測する。
このとき、上記残量排出時間が１分と検出された場合には、この残量排出時間は第１動作における全量排出時間と一致することになり、したがってこの場合には、上記第２作動により供給室２１ａから５０ｍｌの透析液が排出されていたはずであるが、実際には全く排出されていなかったことになる。
他方、残量排出時間が３０秒と検出された場合には、透析液ポンプ２７の設定流量は１００ｍｌ／ｍｉｎであるので、供給室２１ａ内に残存していた実質残存透析液量は５０ｍｌと演算できる。仮に上記補液ポンプ１９を１分間運転した際に補液通路６が閉塞されていなければ、供給室２１ａ内の想定残存透析液は５０ｍｌとなっているはずなので、この場合には補液通路６が閉塞されていないと判定することができる。

（第４動作：補液通路の閉塞の有無を判定する判定動作）
上述したように、制御手段Ｃは、上記第１動作において計測した全量排出時間と、上記第３動作における残量排出時間とを比較して、両者の差が許容誤差範囲内となった時に上記補液通路６が閉塞していると判定することになる。
この第４動作により、制御手段Ｃは上記補液通路６が閉塞していると判断した場合には、その旨を表示や音声により警告するとともに、血液透析装置１を上述した透析治療の開始が指令される直前の状態に維持することになる。
ところで、上記補液通路６の開放が不完全な場合が想定される。例えば残量排出時間が４５秒と検出された場合には、完全な閉塞と完全な開放との間の不完全な開放状態となる。どの程度の不完全な開放を「開放」と判断するか「閉塞」と判断するかは諸般の事情を考慮して設定されることになるが、仮に残量排出時間が４５秒と検出された場合を「開放」に含ませる場合には、上記許容誤差範囲は残量排出時間が４５秒と検出された場合を含むことになる。
すなわち、上記許容誤差範囲は、上記透析液ポンプ２７の校正作動を行わずに設定流量で作動した際の実際の流量との誤差や、補液ポンプ１９を設定流量で作動した際の実際の流量との誤差を含むものであり、また補液通路６が完全に開放されていなくてもほぼ開放されていると判断できる場合をも含むものである。
また制御手段Ｃは、上記補液通路６が閉塞していると判断した場合でも開閉手段２０が手作業により開放されて再び補液の指令が与えられた際には、再び上述した作動を繰り返して補液通路６の閉塞の有無を判定することになる。

（補液ポンプ１９の校正動作）
上記制御手段Ｃは、補液通路６が閉塞していないと判断した場合には、閉塞のない時の上記残量排出時間を用いて補液ポンプ１９の流量校正動作を行うことになる。
すなわち補液ポンプ１９の校正動作においては、上記第３動作における透析液ポンプ２７の設定流量と残量排出時間とから補液ポンプ１９の実質流量を演算し、当該補液ポンプ１９の設定流量と実質流量との間に誤差がある場合に当該誤差が零となるように補液ポンプの設定流量を校正することになる。
より具体的には、上記第３動作における透析液ポンプ２７の設定流量が１００ｍｌ／ｍｉｎで残量排出時間が３０秒の場合、供給室２１ａに残存した実質残存透析液量は５０ｍｌと演算することができ、したがって上記第２動作における補液ポンプ１９による排出量は５０ｍｌと演算できる。この場合には、第２動作における補液ポンプ１９は５０ｍｌ／ｍｉｎの設定流量で１分間運転されているので、透析液ポンプ２７の設定流量は正確に５０ｍｌ／ｍｉｎで運転されていることになり、校正は不要となる。

これに対し、上記第３動作における透析液ポンプ２７の設定流量が１００ｍｌ／ｍｉｎで仮に残量排出時間が３１秒と検出された場合には、供給室２１ａに残存した実質残存透析液量は５１．７ｍｌと演算することができ、したがって上記第２動作における補液ポンプ１９による排出量は４８．３ｍｌで、該補液ポンプ１９の実質流量は４８．３ｍｌ／ｍｉｎと演算することができる。
この場合制御手段Ｃは、補液ポンプ１９の設定流量である５０ｍｌ／ｍｉｎと実質流量である４８．３ｍｌ／ｍｉｎとの間に誤差があるので、実質流量が設定流量に一致するように、補液ポンプ１９の回転数や電圧などを校正する。
上記第２動作における透析液ポンプ２７の排出時間が３０秒よりも短く検出された場合にも、制御手段Ｃは実質流量が設定流量に一致するように補液ポンプ１９の回転数や電圧などを校正することになる。

上述のようにして補液ポンプ１９の校正動作が完了したら、制御手段Ｃは実際に上述した補液の指令、すなわち５０ｍｌ／ｍｉｎの流量で３０分間補液を実行せよという指令を実行することになる。
この際には、血液透析装置１は上述した透析治療を実行する状態に復帰されるとともに、校正後の補液ポンプ１９の運転が継続されて３０分間の補液が実行されることになる。
そして所定時間の補水が終了したら、補液ポンプ１９の運転が停止されて、通常の透析治療に復帰されるようになる。
以上のように、本実施例おいては透析液チャンバ２１、２２の切り換えのために用いられているフロースイッチ２８を用いて補液ポンプ１９の校正を行うことができるので、安価に実行することが可能となる。

なお、上記実施例において、供給室２１ａ内の容積が最大となる、供給室２１ａ内の容積が零となる、あるいは供給室２１ａ内の透析液がなくなるといった用語は、ある程度の透析液量の誤差を含む用語である。上述したように、フロースイッチ２８はこれに最低作動流量以上の流量が流れるか否かによってオンオフしており、流量が完全に零となるか否かによってオンオフしているのではないからである。
また、上記実施例では計測した全量排出時間に基づいて透析液ポンプ２７の流量を校正しているが、必ずしも透析液ポンプ２７の流量を校正しなくてもよい。すなわち上述した実施例では、校正前の透析液ポンプ２７の全量排出時間である６１秒や５９秒といった時間をそのまま全量排出時間として採用し、この全量排出時間から透析液ポンプ２７の実質流量を９８．４ｍｌ／ｍｉｎや１０１．７ｍｌ／ｍｉｎと演算することができるので、補液ポンプ１９の校正動作時に、透析液ポンプ２７の設定流量として上記実質流量を用いることにより、補液ポンプ１９の流量を正確に校正することが可能となる。
また上記実施例では、補液の指令が与えられた際に補液ポンプ１９の流量を校正しているが、補液ポンプ１９の流量校正は適宜のタイミングで複数回行うことができる。補液通路６は透析治療を行うたびに交換されるが、該補液通路６を構成するチューブの柔軟性などが刻々と変化するため、補液の最中に複数回行うことが望ましい。
さらに上記実施例では時間の計測にフロースイッチ２８を用いているが、フロースイッチ２８を用いることに限定されるものではなく、時間が計測できれば如何なる計測手段を用いてもよい。
また上記実施例では透析液チャンバ２１、２２はダイアフラムＤによって供給室２１ａ、２２ａと回収室２１ｂ、２２ｂとの２室に区画されているが、これに限定されるわけではない。特許文献１の図９に示されているように、透析液チャンバの室内を２枚のダイアフラムＤによって３室に区画し、供給室と回収室との間に可変容積室を形成した血液透析装置にも本発明を適用することができる。

１血液透析装置２透析器
３血液回路４透析液回路
６補液通路１９補液ポンプ
２１、２２透析液チャンバ２１ａ、２２ａ供給室
２１ｂ、２２ｂ回収室２４透析液供給通路
２５透析液回収通路２７透析液ポンプ
２８フロースイッチＣ制御手段
Ｄダイアフラム

Claims

ダイアフラムによって供給室と回収室とに区画された透析液チャンバと、上記供給室と透析器とを接続する透析液供給通路と、上記透析器と回収室とを接続する透析液回収通路と、上記透析液回収通路に設けられた透析液ポンプと、上記透析器に接続された血液回路と、上記透析液供給通路と血液回路とに接続された補液通路と、上記補液通路に設けられた補液ポンプと、上記透析液ポンプおよび補液ポンプを制御する制御手段とを備えた血液透析装置において、
上記制御手段は、
上記透析液ポンプを所定の設定流量で作動して上記供給室内に充満させた透析液がなくなるまでの全量排出時間を得る第１動作と、
上記補液ポンプを所定の設定流量で所定時間だけ作動することにより、上記供給室内に充満された透析液の一部を排出する第２動作と、
上記透析液ポンプを上記第１動作と同じ設定流量で作動して、上記第２動作の終了後に上記供給室内に残存した残存透析液がなくなるまでの残量排出時間を得る第３動作と、
さらに、上記全量排出時間と残量排出時間とから上記補液ポンプの実質流量を演算して、当該補液ポンプの設定流量と実質流量との間に誤差がある場合に当該誤差がなくなるように補液ポンプの設定を調整する補液ポンプの校正動作と、を実行することを特徴とする血液透析装置における補液ポンプの校正装置。