JP7790230B2

JP7790230B2 - 血液浄化装置

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Publication number: JP7790230B2
Application number: JP2022048614A
Authority: JP
Inventors: 浩石井; 光正篠川; 将太中村; 正樹村上; 隆生金川
Original assignee: Nipro Corp
Current assignee: Nipro Corp
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2025-12-23
Anticipated expiration: 2042-03-24

Description

本発明は、血液浄化装置に関する。

フローバランシングデバイスの構成を開示した先行技術文献として、特開２０２１－８７７８７号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載されたフローバランシングデバイスにおいては、信頼できるフローバランスは、ポンプ流量を同期させ、圧力センサを使用して、流量を同期させることによって得られる。圧力センサおよびポンプに接続されたコントローラは、ポンプ間で所望される圧力を達成するために、廃液ポンプを所望される流量に、および選択された治療流体ポンプを調整し、治療流体ポンプのための同期流量値を達成するために圧力をある期間にわたって安定に保持する。

特開２０２１－８７７８７号公報

直列に配置された２つのポンプを稼働させてプライミングする際、当該２つのポンプ間の圧力が陰圧または過度の陽圧になることは好ましくない。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、直列に配置された２つのポンプを稼働させてプライミングする際、当該２つのポンプ間の圧力が陰圧または過度の陽圧になることを抑制することができる、血液浄化装置を提供することを目的とする。

本発明に基づく血液浄化装置は、血液浄化器と、動脈側血液回路と、静脈側血液回路と、補液管路と、透析液管路と、排液管路と、血液ポンプと、動脈側エアートラップチャンバと、動脈側開閉弁と、静脈側エアートラップチャンバと、静脈側開閉弁と、プライミング液管路と、補液ポンプと、透析液ポンプと、排液ポンプと、第１計量バッグと、圧力測定装置と、制御部とを備える。動脈側血液回路は、血液浄化器に接続され、血液浄化器に血液を流入させるために設けられている。静脈側血液回路は、血液浄化器に接続され、血液浄化器から血液を流出させるために設けられている。補液管路は、動脈側血液回路または静脈側血液回路に接続され、補液を供給する。透析液管路は、血液浄化器に透析液を供給する。排液管路は、血液浄化器から排出された排液を流す。血液ポンプは、動脈側血液回路に設けられ、血液を送り出す。動脈側エアートラップチャンバは、動脈側血液回路に設けられている。動脈側開閉弁は、動脈側血液回路に設けられ、動脈側血液回路を開閉する。静脈側エアートラップチャンバは、静脈側血液回路に設けられている。静脈側開閉弁は、静脈側血液回路に設けられ、静脈側血液回路を開閉する。プライミング液管路は、動脈側開閉弁と血液ポンプとの間で動脈側血液回路に接続され、プライミング液を供給する。補液ポンプは、補液管路に設けられ、補液を送り出す。透析液ポンプは、透析液管路に設けられ、透析液を送り出す。排液ポンプは、排液管路に設けられ、排液を送り出す。第１計量バッグは、補液管路に接続され、補液を一時的に貯液し、貯液した補液を送出可能である。圧力測定装置は、血液ポンプ、透析液ポンプおよび排液ポンプのうちのいずれか２つのポンプ間の圧力を測定する。制御部には、圧力測定装置が測定した測定値が入力される。制御部は、プライミング液管路から動脈側血液回路、血液浄化器および静脈側血液回路にプライミング液が供給された状態で静脈側開閉弁を閉じるとともに上記２つのポンプを稼働させることによりプライミングを実行させる際に、圧力測定装置が測定した測定値が一定の陽圧に維持されるように、上記２つのポンプのうちの一方のポンプの回転数を調整する。

本発明の一形態においては、圧力測定装置は、動脈側エアートラップチャンバ内の圧力を測定する動脈側圧力測定装置、静脈側エアートラップチャンバ内の圧力を測定する静脈側圧力測定装置および排液管路内の圧力を測定する排液圧力測定装置のいずれか１つである。

本発明の一形態においては、上記２つのポンプは、血液ポンプおよび排液ポンプで構成されている。制御部は、血液ポンプを正転および排液ポンプを正転させることによりプライミングを実行させる。

本発明の一形態においては、上記２つのポンプは、透析液ポンプおよび排液ポンプで構成されている。制御部は、透析液ポンプを正転および排液ポンプを正転させることによりプライミングを実行させる。

本発明の一形態においては、上記２つのポンプは、血液ポンプおよび透析液ポンプで構成されている。制御部は、血液ポンプを正転および透析液ポンプを逆転させることによりプライミングを実行させる。

本発明の一形態においては、上記一定の陽圧は、５ｋＰａ以上７ｋＰａ以下である。

本発明によれば、直列に配置された２つのポンプを稼働させてプライミングする際、当該２つのポンプ間の圧力が陰圧または過度の陽圧になることを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る血液浄化装置の構成を示す回路図である。本発明の一実施形態に係る血液浄化装置における制御部と各構成との電気的接続関係を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る血液浄化装置において、血液ポンプ、透析液ポンプおよび排液ポンプのうちのいずれか２つのポンプを稼働させることによりプライミングを実行する際の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る血液浄化装置において、血液ポンプおよび排液ポンプを稼働させることによりプライミングを実行している第１プライミング状態を示す回路図である。本発明の一実施形態に係る血液浄化装置において、透析液ポンプおよび排液ポンプを稼働させることによりプライミングを実行している第２プライミング状態を示す回路図である。本発明の一実施形態に係る血液浄化装置において、血液ポンプおよび透析液ポンプを稼働させることによりプライミングを実行している第３プライミング状態を示す回路図である。

以下、本発明の一実施形態に係る血液浄化装置について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

以下の実施形態の説明においては、血液浄化装置として、持続緩徐式血液浄化療法(Continuous Renal Replacement Therapy：ＣＲＲＴ)に用いられる血液浄化装置について説明する。ただし、血液浄化装置は、持続的血液濾過透析法(continuous hemodiafiltration：ＣＨＤＦ)、持続的血液ろ過法(continuous hemofiltration：ＣＨＦ)、および、持続的血液透析法(continuous hemodialysis：ＣＨＤ)のいずれかに用いられる血液浄化装置であってもよい。

図１は、本発明の一実施形態に係る血液浄化装置の構成を示す回路図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る血液浄化装置１００は、血液浄化器１２０と、動脈側血液回路１１０と、静脈側血液回路１１６と、補液管路１３１と、透析液管路１４１と、排液管路１５１と、血液ポンプ１１１と、動脈側エアートラップチャンバ１１２と、動脈側開閉弁１１０ｖと、静脈側エアートラップチャンバ１１４と、静脈側開閉弁１１６ｖと、プライミング液管路１９１と、補液ポンプ１６１と、透析液ポンプ１６０と、排液ポンプ１６２と、第１計量バッグ１４０と、圧力測定装置と、制御部とを備える。

血液浄化装置１００は、第１供給源１３０と、プライミング液供給源１９０と、第１接続管路１３２と、第２接続管路１５２と、動脈側給排気管路１１７と、静脈側給排気管路１１８と、第２計量バッグ１５０と、第１バルブ１４１ｖと、第２バルブ１３１ｖと、第３バルブ１５１ｖと、第４バルブ１５２ｖと、第５バルブ１９１ｖと、第６バルブ１１７ｖと、第７バルブ１１８ｖと、動脈側保護フィルタ１１７ｆと、静脈側保護フィルタ１１８ｆと、排液保護フィルタ１５１ｆと、第１ヒータ１７０と、第２ヒータ１７１と、秤１８０とをさらに備える。

血液浄化器１２０は、たとえば中空糸膜からなる半透膜１２５を内部に含んでいる。血液浄化器１２０は、血液入口１２１および血液出口１２２を有している。血液入口１２１には、動脈側血液回路１１０が接続されている。血液出口１２２には、静脈側血液回路１１６が接続されている。

動脈側血液回路１１０には、血液を送り出す血液ポンプ１１１が設けられている。動脈側血液回路１１０において、血液ポンプ１１１と血液浄化器１２０との間に、動脈側エアートラップチャンバ１１２が設けられている。動脈側エアートラップチャンバ１１２には、動脈側エアートラップチャンバ１１２内の圧力を測定する動脈側圧力測定装置１１３が設けられている。動脈側エアートラップチャンバ１１２と動脈側圧力測定装置１１３との間に、動脈側保護フィルタ１１７ｆが設けられている。動脈側血液回路１１０には、動脈側血液回路１１０を開閉する動脈側開閉弁１１０ｖが設けられている。

患者の動脈から採取された血液は、動脈側血液回路１１０を流れて動脈側エアートラップチャンバ１１２を通過する際に圧力を測定された後、血液入口１２１から血液浄化器１２０内に流入する。動脈側エアートラップチャンバ１１２は、動脈側血液回路１１０内の血液に空気が混入することを防止するために設けられている。

静脈側血液回路１１６には、静脈側エアートラップチャンバ１１４が設けられている。静脈側エアートラップチャンバ１１４には、静脈側エアートラップチャンバ１１４内の圧力を測定する静脈側圧力測定装置１１５が設けられている。静脈側エアートラップチャンバ１１４と静脈側圧力測定装置１１５との間に、静脈側保護フィルタ１１８ｆが設けられている。静脈側血液回路１１６には、静脈側血液回路１１６を開閉する静脈側開閉弁１１６ｖが設けられている。

血液浄化器１２０によって浄化された血液は、静脈側血液回路１１６を流れて静脈側エアートラップチャンバ１１４を通過する際に圧力を測定された後、患者の静脈に返される。静脈側エアートラップチャンバ１１４は、静脈側血液回路１１６内の血液に空気が混入することを防止するために設けられている。

血液浄化器１２０は、透析液入口１２４および排液出口１２３をさらに有している。透析液入口１２４には、透析液管路１４１が接続されている。排液出口１２３には、排液管路１５１が接続されている。

透析液管路１４１の上流端は、補液および透析液である、第１液１０を供給する第１供給源１３０と接続されている。透析液管路１４１は、補液管路１３１の上流端と接続されている。透析液管路１４１には、透析液を送り出す透析液ポンプ１６０が接続されている。透析液ポンプ１６０は、ペリスタルティック式ポンプであるが、ローラ式ポンプであってもよい。透析液管路１４１を流れた透析液は、血液浄化器１２０内に供給される。透析液管路１４１において補液管路１３１との接続位置より上流側に、透析液管路１４１を開閉する第１バルブ１４１ｖが設けられている。透析液管路１４１において透析液ポンプ１６０より下流側に、透析液を加熱する第１ヒータ１７０が設けられている。なお、第１ヒータ１７０は設けられていなくてもよい。

補液管路１３１には、補液を送り出す補液ポンプ１６１が接続されている。補液ポンプ１６１は、ペリスタルティック式ポンプであるが、ローラ式ポンプであってもよい。補液管路１３１には、第１液１０が流れる第１接続管路１３２が接続されている。補液管路１３１において第１接続管路１３２との接続位置より上流側に、補液管路１３１を開閉する第２バルブ１３１ｖが設けられている。補液管路１３１において補液ポンプ１６１より下流側に、補液を加熱する第２ヒータ１７１が設けられている。なお、第２ヒータ１７１は設けられていなくてもよい。

本実施形態においては、補液管路１３１は、静脈側血液回路１１６に接続されている。具体的には、補液管路１３１は、静脈側エアートラップチャンバ１１４に接続されている。補液管路１３１を流れた補液は、静脈側エアートラップチャンバ１１４内に供給される。すなわち、補液管路１３１は、静脈側血液回路１１６に補液を供給する。血液浄化装置１００は、いわゆる後希釈法を採用している。なお、補液管路１３１は、動脈側血液回路１１０に接続されていてもよい。この場合は、補液管路１３１は、動脈側エアートラップチャンバ１１２に接続される。

第１接続管路１３２は、第１液１０を一時的に貯液し、貯液した第１液１０を送出可能な第１計量バッグ１４０と接続されている。

排液管路１５１の下流端から、血液浄化器１２０から排出された排液が排出される。排液管路１５１には、排液管路１５１を流れる排液を送り出す排液ポンプ１６２が接続されている。排液ポンプ１６２は、ペリスタルティック式ポンプであるが、ローラ式ポンプであってもよい。排液管路１５１には、排液が流れる第２接続管路１５２が接続されている。排液管路１５１には、排液管路１５１を開閉する第３バルブ１５１ｖが設けられている。排液出口１２３と排液ポンプ１６２との間に位置する排液管路１５１に、排液管路１５１内の圧力を測定する排液圧力測定装置１５３が設けられている。排液管路１５１と排液圧力測定装置１５３との間に、排液保護フィルタ１５１ｆが設けられている。

第２接続管路１５２は、排液を一時的に貯液し、貯液した排液を送出可能な第２計量バッグ１５０と接続されている。第２接続管路１５２には、第２接続管路１５２を開閉する第４バルブ１５２ｖが設けられている。

第１計量バッグ１４０および第２計量バッグ１５０は、収容部１８１に収容されている。第１計量バッグ１４０および第２計量バッグ１５０の各々は、空気抜き用の孔が形成されていない軟質の袋である。

収容部１８１は、秤１８０の測定部に接続されている。本実施形態においては、秤１８０はロードセルである。ただし、秤１８０は、ロードセルに限られず、ばねばかりなどであってもよい。秤１８０は、第１計量バッグ１４０および第２計量バッグ１５０の全体の重量変化を測定する。第４バルブ１５２ｖが第２接続管路１５２を閉じた状態において、秤１８０は、第１計量バッグ１４０の重量変化を測定可能である。

プライミング液管路１９１は、動脈側血液回路１１０における動脈側開閉弁１１０ｖと血液ポンプ１１１との間に接続され、プライミング液２０を供給する。プライミング液管路１９１には、プライミング液管路１９１を開閉する第５バルブ１９１ｖが設けられている。プライミング液２０は、生理食塩液などである。

動脈側給排気管路１１７は、動脈側圧力測定装置１１３と動脈側保護フィルタ１１７ｆとの間に接続されている。動脈側給排気管路１１７には、動脈側給排気管路１１７を開閉する第６バルブ１１７ｖが設けられている。動脈側給排気管路１１７は、動脈側エアートラップチャンバ１１２内の空気を排気可能、および、動脈側エアートラップチャンバ１１２内に空気を給気可能に構成されている。

静脈側給排気管路１１８は、静脈側圧力測定装置１１５と静脈側保護フィルタ１１８ｆとの間に接続されている。静脈側給排気管路１１８には、静脈側給排気管路１１８を開閉する第７バルブ１１８ｖが設けられている。静脈側給排気管路１１８は、静脈側エアートラップチャンバ１１４内の空気を排気可能、および、静脈側エアートラップチャンバ１１４内に空気を給気可能に構成されている。

動脈側保護フィルタ１１７ｆおよび静脈側保護フィルタ１１８ｆの各々は、血液回路外への血液流出を防止する機能、および、圧力測定装置からの感染を防止する機能を有している。排液保護フィルタ１５１ｆは、排液管路１５１外への排液流出を防止する機能、および、圧力測定装置からの感染を防止する機能を有している。

図２は、本発明の一実施形態に係る血液浄化装置における制御部と各構成との電気的接続関係を示すブロック図である。図２に示すように、血液浄化装置１００が備える制御部１は、血液ポンプ１１１、動脈側開閉弁１１０ｖ、静脈側開閉弁１１６ｖ、第１バルブ１４１ｖ、第２バルブ１３１ｖ、第３バルブ１５１ｖ、第４バルブ１５２ｖ、第５バルブ１９１ｖ、第６バルブ１１７ｖ、第７バルブ１１８ｖ、動脈側圧力測定装置１１３、静脈側圧力測定装置１１５、透析液ポンプ１６０、補液ポンプ１６１、排液ポンプ１６２、排液圧力測定装置１５３および秤１８０の各々と電気的に接続されている。

制御部１には、動脈側圧力測定装置１１３が測定した動脈側測定値、静脈側圧力測定装置１１５が測定した静脈側測定値および排液圧力測定装置１５３が測定した排液測定値のうちのいずれか１つの測定値が選択的に入力される。

具体的には、動脈側圧力測定装置１１３、静脈側圧力測定装置１１５および排液圧力測定装置１５３のうちの、血液ポンプ１１１、透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２のうちのプライミングを実行するために稼働されるいずれか２つのポンプ間の圧力を測定する圧力測定装置の、測定値が制御部１に入力される。

制御部１には、秤１８０が測定した第１計量バッグ１４０および第２計量バッグ１５０の全体の重量変化の測定値が入力される。

制御部１は、血液ポンプ１１１、動脈側開閉弁１１０ｖ、静脈側開閉弁１１６ｖ、第１バルブ１４１ｖ、第２バルブ１３１ｖ、第３バルブ１５１ｖ、第４バルブ１５２ｖ、第５バルブ１９１ｖ、第６バルブ１１７ｖ、第７バルブ１１８ｖ、透析液ポンプ１６０、補液ポンプ１６１および排液ポンプ１６２の各々の動作を制御する。

以下、本実施形態に係る血液浄化装置１００において、血液ポンプ１１１、透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２のうちのいずれか２つのポンプを稼働させることによりプライミングを実行する際の動作について説明する。

図３は、本発明の一実施形態に係る血液浄化装置において、血液ポンプ、透析液ポンプおよび排液ポンプのうちのいずれか２つのポンプを稼働させることによりプライミングを実行する際の動作を示すフローチャートである。

図４は、本発明の一実施形態に係る血液浄化装置において、血液ポンプおよび排液ポンプを稼働させることによりプライミングを実行している第１プライミング状態を示す回路図である。

図４に示すようにプライミング液管路１９１から動脈側血液回路１１０、血液浄化器１２０および静脈側血液回路１１６にプライミング液２０が供給された状態で、図３に示すように、制御部１は、静脈側開閉弁１１６ｖを閉じるとともに、血液ポンプ１１１、透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２のうちの２つのポンプを稼働させることによりプライミングを実行させる(工程Ｓ１)。

制御部１は、第１プライミング状態においては、血液ポンプ１１１を正転および排液ポンプ１６２を正転させることによりプライミングを実行させる。すなわち、第１プライミング状態においては、稼働する２つのポンプは、血液ポンプ１１１および排液ポンプ１６２で構成されている。

具体的には、制御部１は、透析液ポンプ１６０が停止、補液ポンプ１６１が停止、動脈側開閉弁１１０ｖが閉状態、第１バルブ１４１ｖが閉状態、第２バルブ１３１ｖが閉状態、第４バルブ１５２ｖが閉状態、第５バルブ１９１ｖが開状態、第６バルブ１１７ｖが閉状態、第７バルブ１１８ｖが閉状態となっており、プライミング液管路１９１から動脈側血液回路１１０、血液浄化器１２０および静脈側血液回路１１６にプライミング液２０が供給された状態で、静脈側開閉弁１１６ｖを閉状態にするとともに第３バルブ１５１ｖを開状態にして血液ポンプ１１１を正転および排液ポンプ１６２を正転させる。

これにより、血液浄化器１２０内の半透膜１２５をプライミング液２０が通過することによって半透膜１２５が濾過洗浄される。半透膜１２５を通過したプライミング液２０は、排液管路１５１を流れて排出される。

制御部１は、第１プライミング状態において圧力測定装置が測定した血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の測定値が一定の陽圧に維持されているか否かを判断する(工程Ｓ２)。当該一定の陽圧は、たとえば、５ｋＰａ以上７ｋＰａ以下である。

第１プライミング状態において血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の連通空間の圧力を測定可能な圧力測定装置は、動脈側圧力測定装置１１３、静脈側圧力測定装置１１５および排液圧力測定装置１５３である。なお、血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の連通空間には、半透膜１２５を介して連通している空間も含まれる。

したがって、第１プライミング状態において血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の圧力を測定する圧力測定装置は、動脈側圧力測定装置１１３、静脈側圧力測定装置１１５および排液圧力測定装置１５３のいずれか１つである。

制御部１は、工程Ｓ２において圧力測定装置が測定した血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の測定値が一定の陽圧に維持されていないときは、血液ポンプ１１１および排液ポンプ１６２のうちの一方のポンプの回転数を調整する(工程Ｓ３)。

たとえば、工程Ｓ２において静脈側圧力測定装置１１５が測定した血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の測定値が上記一定の陽圧未満である場合、血液ポンプ１１１の回転数を維持しつつ排液ポンプ１６２の回転数を低くする、若しくは、排液ポンプ１６２の回転数を維持しつつ血液ポンプ１１１の回転数を高くする。

逆に、工程Ｓ２において静脈側圧力測定装置１１５が測定した血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の測定値が上記一定の陽圧を超えている場合、排液ポンプ１６２の回転数を維持しつつ血液ポンプ１１１の回転数を低くする、若しくは、血液ポンプ１１１の回転数を維持しつつ排液ポンプ１６２の回転数を高くする。

制御部１は、工程Ｓ３の後、工程Ｓ２を再度実施する。制御部１は、工程Ｓ２において圧力測定装置が測定した血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の測定値が一定の陽圧に維持されているときは、血液ポンプ１１１および排液ポンプ１６２の各々の回転数を維持する(工程Ｓ４)。制御部１は、工程Ｓ４において血液ポンプ１１１および排液ポンプ１６２の各々の回転数を維持するために、工程Ｓ２を繰り返し実施する閉ループ制御を行なう。

上記の工程を実施することにより、連通空間を通じて直列に配置された血液ポンプ１１１および排液ポンプ１６２を稼働させてプライミングする際、血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の圧力が陰圧または過度の陽圧になることを抑制することができる。なお、血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の圧力が陰圧になった場合、プライミング液２０のせん断によって気泡が発生するため好ましくない。血液ポンプ１１１と排液ポンプ１６２との間の圧力が過度の陽圧になった場合、静脈側開閉弁１１６ｖを開いてプライミング液２０を排出する必要があるため、プライミング液２０が無駄になり好ましくない。

本実施形態に係る血液浄化装置１００においては、血液ポンプ１１１および排液ポンプ１６２の各々に流量計を設けることなく、血液ポンプ１１１の流量と排液ポンプ１６２の流量とを等しくすることができるため、血液浄化装置１００の製造コストが高くなることを抑制することができる。

図５は、本発明の一実施形態に係る血液浄化装置において、透析液ポンプおよび排液ポンプを稼働させることによりプライミングを実行している第２プライミング状態を示す回路図である。

図５に示すようにプライミング液管路１９１から動脈側血液回路１１０、血液浄化器１２０および静脈側血液回路１１６にプライミング液２０が供給された状態で、図３に示すように、制御部１は、静脈側開閉弁１１６ｖを閉じるとともに、血液ポンプ１１１、透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２のうちの２つのポンプを稼働させることによりプライミングを実行させる(工程Ｓ１)。

制御部１は、第２プライミング状態においては、透析液ポンプ１６０を正転および排液ポンプ１６２を正転させることによりプライミングを実行させる。すなわち、第２プライミング状態においては、稼働する２つのポンプは、透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２で構成されている。

具体的には、制御部１は、血液ポンプ１１１が停止、補液ポンプ１６１が停止、動脈側開閉弁１１０ｖが閉状態、第１バルブ１４１ｖが開状態、第２バルブ１３１ｖが閉状態、第４バルブ１５２ｖが閉状態、第５バルブ１９１ｖが開状態、第６バルブ１１７ｖが閉状態、第７バルブ１１８ｖが閉状態となっており、プライミング液管路１９１から動脈側血液回路１１０、血液浄化器１２０および静脈側血液回路１１６にプライミング液２０が供給された状態で、静脈側開閉弁１１６ｖを閉状態にするとともに第３バルブ１５１ｖを開状態にして透析液ポンプ１６０を正転および排液ポンプ１６２を正転させる。

これにより、半透膜１２５の外周側を第１液１０が通過することによって半透膜１２５の外周側が洗浄される。半透膜１２５の外周側を通過した第１液１０は、排液管路１５１を流れて排出される。

制御部１は、第２プライミング状態において圧力測定装置が測定した透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の測定値が一定の陽圧に維持されているか否かを判断する(工程Ｓ２)。当該一定の陽圧は、たとえば、５ｋＰａ以上７ｋＰａ以下である。

第２プライミング状態において透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の連通空間の圧力を測定可能な圧力測定装置は、動脈側圧力測定装置１１３、静脈側圧力測定装置１１５および排液圧力測定装置１５３である。なお、透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の連通空間には、半透膜１２５を介して連通している空間も含まれる。

したがって、第２プライミング状態において透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の圧力を測定する圧力測定装置は、動脈側圧力測定装置１１３、静脈側圧力測定装置１１５および排液圧力測定装置１５３のいずれか１つである。

制御部１は、工程Ｓ２において圧力測定装置が測定した透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の測定値が一定の陽圧に維持されていないときは、透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２のうちの一方のポンプの回転数を調整する(工程Ｓ３)。

たとえば、工程Ｓ２において排液圧力測定装置１５３が測定した透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の測定値が上記一定の陽圧未満である場合、透析液ポンプ１６０の回転数を維持しつつ排液ポンプ１６２の回転数を低くする、若しくは、排液ポンプ１６２の回転数を維持しつつ透析液ポンプ１６０の回転数を高くする。

逆に、工程Ｓ２において排液圧力測定装置１５３が測定した透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の測定値が上記一定の陽圧を超えている場合、排液ポンプ１６２の回転数を維持しつつ透析液ポンプ１６０の回転数を低くする、若しくは、透析液ポンプ１６０の回転数を維持しつつ排液ポンプ１６２の回転数を高くする。

制御部１は、工程Ｓ３の後、工程Ｓ２を再度実施する。制御部１は、工程Ｓ２において圧力測定装置が測定した透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の測定値が一定の陽圧に維持されているときは、透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２の各々の回転数を維持する(工程Ｓ４)。

上記の工程を実施することにより、連通空間を通じて直列に配置された透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２を稼働させてプライミングする際、透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の圧力が陰圧または過度の陽圧になることを抑制することができる。なお、透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の圧力が陰圧になった場合、第１液１０のせん断によって気泡が発生するため好ましくない。透析液ポンプ１６０と排液ポンプ１６２との間の圧力が過度の陽圧になった場合、静脈側開閉弁１１６ｖを開いてプライミング液２０を排出する必要があるため、プライミング液２０が無駄になり好ましくない。

本実施形態に係る血液浄化装置１００においては、透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２の各々に流量計を設けることなく、透析液ポンプ１６０の流量と排液ポンプ１６２の流量とを等しくすることができるため、血液浄化装置１００の製造コストが高くなることを抑制することができる。

図６は、本発明の一実施形態に係る血液浄化装置において、血液ポンプおよび透析液ポンプを稼働させることによりプライミングを実行している第３プライミング状態を示す回路図である。

図６に示すようにプライミング液管路１９１から動脈側血液回路１１０、血液浄化器１２０および静脈側血液回路１１６にプライミング液２０が供給された状態で、図３に示すように、制御部１は、静脈側開閉弁１１６ｖを閉じるとともに、血液ポンプ１１１、透析液ポンプ１６０および排液ポンプ１６２のうちの２つのポンプを稼働させることによりプライミングを実行させる(工程Ｓ１)。

制御部１は、第３プライミング状態においては、血液ポンプ１１１を正転および透析液ポンプ１６０を逆転させることによりプライミングを実行させる。すなわち、第３プライミング状態においては、稼働する２つのポンプは、血液ポンプ１１１および透析液ポンプ１６０で構成されている。

具体的には、制御部１は、補液ポンプ１６１が停止、排液ポンプ１６２が停止、動脈側開閉弁１１０ｖが閉状態、第１バルブ１４１ｖが閉状態、第３バルブ１５１ｖが閉状態、第４バルブ１５２ｖが閉状態、第５バルブ１９１ｖが開状態、第６バルブ１１７ｖが閉状態、第７バルブ１１８ｖが閉状態となっており、プライミング液管路１９１から動脈側血液回路１１０、血液浄化器１２０および静脈側血液回路１１６にプライミング液２０が供給された状態で、静脈側開閉弁１１６ｖを閉状態にするとともに第２バルブ１３１ｖを開状態にして血液ポンプ１１１を正転および透析液ポンプ１６０を逆転させる。

これにより、第１計量バッグ１４０内にプライミング液２０が流入することによって第１計量バッグ１４０までプライミングされる。

制御部１は、第３プライミング状態において圧力測定装置が測定した血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の測定値が一定の陽圧に維持されているか否かを判断する(工程Ｓ２)。当該一定の陽圧は、たとえば、５ｋＰａ以上７ｋＰａ以下である。

第３プライミング状態において血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の連通空間の圧力を測定可能な圧力測定装置は、動脈側圧力測定装置１１３、静脈側圧力測定装置１１５および排液圧力測定装置１５３である。なお、血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の連通空間には、半透膜１２５を介して連通している空間も含まれる。

したがって、第３プライミング状態において血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の圧力を測定する圧力測定装置は、動脈側圧力測定装置１１３、静脈側圧力測定装置１１５および排液圧力測定装置１５３のいずれか１つである。

制御部１は、工程Ｓ２において圧力測定装置が測定した血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の測定値が一定の陽圧に維持されていないときは、血液ポンプ１１１および透析液ポンプ１６０のうちの一方のポンプの回転数を調整する(工程Ｓ３)。

たとえば、工程Ｓ２において静脈側圧力測定装置１１５が測定した血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の測定値が上記一定の陽圧未満である場合、血液ポンプ１１１の回転数を維持しつつ透析液ポンプ１６０の回転数を低くする、若しくは、透析液ポンプ１６０の回転数を維持しつつ血液ポンプ１１１の回転数を高くする。

逆に、工程Ｓ２において静脈側圧力測定装置１１５が測定した血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の測定値が上記一定の陽圧を超えている場合、透析液ポンプ１６０の回転数を維持しつつ血液ポンプ１１１の回転数を低くする、若しくは、血液ポンプ１１１の回転数を維持しつつ透析液ポンプ１６０の回転数を高くする。

制御部１は、工程Ｓ３の後、工程Ｓ２を再度実施する。制御部１は、工程Ｓ２において圧力測定装置が測定した血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の測定値が一定の陽圧に維持されているときは、血液ポンプ１１１および透析液ポンプ１６０の各々の回転数を維持する(工程Ｓ４)。

上記の工程を実施することにより、連通空間を通じて直列に配置された血液ポンプ１１１および透析液ポンプ１６０を稼働させてプライミングする際、血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の圧力が陰圧または過度の陽圧になることを抑制することができる。なお、血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の圧力が陰圧になった場合、プライミング液２０のせん断によって気泡が発生するため好ましくない。血液ポンプ１１１と透析液ポンプ１６０との間の圧力が過度の陽圧になった場合、静脈側開閉弁１１６ｖを開いてプライミング液２０を排出する必要があるため、プライミング液２０が無駄になり好ましくない。

本実施形態に係る血液浄化装置１００においては、血液ポンプ１１１および透析液ポンプ１６０の各々に流量計を設けることなく、血液ポンプ１１１の流量と透析液ポンプ１６０の流量とを等しくすることができるため、血液浄化装置１００の製造コストが高くなることを抑制することができる。

本実施形態に係る血液浄化装置１００においては、第１プライミング状態～第３プライミング状態となる３つのプライミングを実行可能であるが、３つのプライミングの全てを実行可能である構成に限られず、３つのプライミングのうちの少なくとも１つのプライミングを実行可能であればよい。

今回開示された実施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特許請求の範囲によって示され、特許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制御部、１０第１液、２０プライミング液、１００血液浄化装置、１１０動脈側血液回路、１１０ｖ動脈側開閉弁、１１１血液ポンプ、１１２動脈側エアートラップチャンバ、１１３動脈側圧力測定装置、１１４静脈側エアートラップチャンバ、１１５静脈側圧力測定装置、１１６静脈側血液回路、１１６ｖ静脈側開閉弁、１１７動脈側給排気管路、１１７ｆ動脈側保護フィルタ、１１７ｖ第６バルブ、１１８静脈側給排気管路、１１８ｆ静脈側保護フィルタ、１１８ｖ第７バルブ、１２０血液浄化器、１２１血液入口、１２２血液出口、１２３排液出口、１２４透析液入口、１２５半透膜、１３０第１供給源、１３１補液管路、１３１ｖ第２バルブ、１３２第１接続管路、１４０第１計量バッグ、１４１透析液管路、１４１ｖ第１バルブ、１５０第２計量バッグ、１５１排液管路、１５１ｆ排液保護フィルタ、１５１ｖ第３バルブ、１５２第２接続管路、１５２ｖ第４バルブ、１５３排液圧力測定装置、１６０透析液ポンプ、１６１補液ポンプ、１６２排液ポンプ、１７０第１ヒータ、１７１第２ヒータ、１８０秤、１８１収容部、１９０プライミング液供給源、１９１プライミング液管路、１９１ｖ第５バルブ。

Claims

血液浄化器と、
前記血液浄化器に接続され、前記血液浄化器に血液を流入させるための動脈側血液回路と、
前記血液浄化器に接続され、前記血液浄化器から血液を流出させるための静脈側血液回路と、
前記動脈側血液回路または前記静脈側血液回路に接続され、補液を供給する補液管路と、
前記血液浄化器に透析液を供給する透析液管路と、
前記血液浄化器から排出された排液を流す排液管路と、
前記動脈側血液回路に設けられ、血液を送り出す血液ポンプと、
前記動脈側血液回路に設けられた動脈側エアートラップチャンバと、
前記動脈側血液回路に設けられ、前記動脈側血液回路を開閉する動脈側開閉弁と、
前記静脈側血液回路に設けられた静脈側エアートラップチャンバと、
前記静脈側血液回路に設けられ、前記静脈側血液回路を開閉する静脈側開閉弁と、
前記動脈側開閉弁と前記血液ポンプとの間で前記動脈側血液回路に接続され、プライミング液を供給するプライミング液管路と、
前記補液管路に設けられ、前記補液を送り出す補液ポンプと、
前記透析液管路に設けられ、前記透析液を送り出す透析液ポンプと、
前記排液管路に設けられ、前記排液を送り出す排液ポンプと、
前記補液管路に接続され、前記補液を一時的に貯液し、貯液した前記補液を送出可能な第１計量バッグと、
前記血液ポンプ、前記透析液ポンプおよび前記排液ポンプのうちのいずれか２つのポンプ間の圧力を測定する圧力測定装置と、
前記圧力測定装置が測定した測定値が入力される制御部とを備え、
前記制御部は、前記プライミング液管路から前記動脈側血液回路、前記血液浄化器および前記静脈側血液回路に前記プライミング液が供給された状態で前記静脈側開閉弁を閉じるとともに前記２つのポンプを稼働させることによりプライミングを実行させる際に、前記圧力測定装置が測定した前記測定値が一定の陽圧に維持されるように、前記２つのポンプのうちの一方のポンプの回転数を調整する、血液浄化装置。
前記圧力測定装置は、前記動脈側エアートラップチャンバ内の圧力を測定する動脈側圧力測定装置、前記静脈側エアートラップチャンバ内の圧力を測定する静脈側圧力測定装置および前記排液管路内の圧力を測定する排液圧力測定装置のいずれか１つである、請求項１に記載の血液浄化装置。
前記２つのポンプは、前記血液ポンプおよび前記排液ポンプで構成されており、
前記制御部は、前記血液ポンプを正転および前記排液ポンプを正転させることによりプライミングを実行させる、請求項２に記載の血液浄化装置。
前記２つのポンプは、前記透析液ポンプおよび前記排液ポンプで構成されており、
前記制御部は、前記透析液ポンプを正転および前記排液ポンプを正転させることによりプライミングを実行させる、請求項２に記載の血液浄化装置。
前記２つのポンプは、前記血液ポンプおよび前記透析液ポンプで構成されており、
前記制御部は、前記血液ポンプを正転および前記透析液ポンプを逆転させることによりプライミングを実行させる、請求項２に記載の血液浄化装置。
前記一定の陽圧は、５ｋＰａ以上７ｋＰａ以下である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の血液浄化装置。