JPH01131670A - 血液透析用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は血液透析の際に、除水速度および除水量を自動
的に調整する除水量制御手段を備えた血液透析用装置に
関するものである。

（従来の技術と問題点） 血液透析において患者の体重を減少させるための除水量
の調節は極めて正確に行なわなければならない。なぜな
ら、急激な除水を行なうと患者にショックを与えること
になり、また、総除水量も患者の健康状態を充分に加味
した量か設定されるからである。

一般の血液透析において、ＵＰ’（限外ろ過）による総
除水量は１回の透析で２ないし３１であるのに対し、そ
の透析液の量は１５０ｅである。したかって、上記除水
量は透析液の量に対して１ないし２９６にしが相当せず
、この除水量を実用範囲（±５０ｃｃ）で制側１するた
めには、透析液の量を実に０．０３ないし０．０４％の
誤差範囲内に収めなけｒしばならない。

ところか、従来の血液透析は、透析前に患者の体重を測
り、その体重を何ｈａ落とすかを設定した勧 のち、前回透析のデータを基に・で透析液の流量と透析
時間を設定するというもので。透析液の派量は一定にし
たままの状態であった。したかつて、上記の方法は、最
終的な除水量か透析後の患者の体重を測って透析前の体
重との差を計算すること柿 により・めて分かると０う、極めて旅始的なものであり
、除水量の正確な調整か困鶏である。

また、上記の調整方法より一歩進んだものとして、例え
ば特開昭５４−２７２９６号公報の発明の装置かある。

この装置は、透析液の排出量をシリングで逐次計測し、
その排出量り変化に基づいて透析を反の流量を調節する
構成となっている。

ところか、上記の調堅装誼においても除水量の計測はあ
まり正確とはいえず、除水速度の反動か激しくなる危険
性があり、最終的な除水量も正確なものか期待できない
。また、流路が詰まるなどの不測の事故に対しても何ら
対応策がなされていない。

また、従来の血液透析においては、患者１人に対して多
くの熟練したスタッフか付き添うことか必要であり、そ
の経費および人員確保の面で多くの問題か残されていた
。

ざらに、除水速度は時間的に一定にすγしば良いという
ものではなく、患者１人１人に合った除水速度の時間的
変化特性があるので、その特性に忠実に、しかも、正確
に透析を行なえる調節装置の開発か望ま几ている。

したかって本発明の目的は除水量を正確、かつ自動的に
計測制御し、安全に血液透析を行うことのでさる除水量
制御手段を備えた血液透析用装置を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この発明は、第１図に示すよ
うに透析液サプライヤニから透析液流路２を介して血液
透析器Ａに導入ざ几る透析液の流量を計測する第１の流
量計３と、透析液流出路４を介して血液透析器から導出
される血液中の老廃物を含む透析液の流量を計測する第
２の流量計６と、透析液流出路４と血液循環路９に設け
らｔして血液透析器Ａの膜間圧力差を検出する２つの圧
力センサ７．８と患者Ｍからの総除水量と透析時間を設
定する透析条件設定手段１５と、上記２つの流量計から
延除水量を算出する延除水量算出手段１０と、前回算出
された延除水量と今回算出された延除水量との差から除
水速度を算出する除水速度算出手段１１と、上記除水速
度から残りの透析時間における延除水量を算出し、該算
出された延除水量と今回算出ざｌした延除水量の和から
予想総除水量を算出する予想総除水量算出手段１２と、
上記予想総除水量と総除水量の設定値および前回演算ぎ
ｒした膜間圧力差から所定のプログラムにしたがって膜
間圧力差を演算する膜間圧力差設定手段１３と、上記膜
間圧力差設定手段で設定さ几た膜間圧力差と圧力センナ
で検出さｎた膜間圧力差を比較しながら両者の偏差値が
零となるまでポンプの回転数を制御する膜間圧力差制御
手段１４とを備えた構成とし、上記透析条件設定手段１
５の設定値に合致した透析がなざｔしるように除水速度
を制御している。

（作　　用） この発明では、一定時間毎に計測さｆした延除水量から
除水速度を算出し、次いでこの除水速度から残りの透析
時間における除水量を算出し、この残りの透析時間にお
ける除水量と、前回算出された除水量を加算して予想総
除水量とし、上記予想総除水量と総除水量の設定値およ
び前回演算された膜間圧力差から所定の演算式にしたか
って膜間圧力差を算出し、この値を次回の膜間圧力差の
設定値とすることにより、血液透析中に変化する患者の
状態に適応した正確な除水量を得ることかでき、かつ不
測の事故に対しても敏速に対応することができる。

（実　施例） 第２図はこの発明の一実施例にかかる血液透析用装置を
示す構成因である。第２図においてサブライヤ２０では
水と透析原液を混ぜて適度な透析液が作らｔしる。この
透析液はバッファータンク３０にＭＥ人する。該バッフ
ァータンクには透析液供給バルブ３１と連動制御ざｒし
る液面検出手段３２か設けられており、バッファータン
クの液面か設定レベルより低下するとバルブ３１を開い
て透析液をバッファータンクに流入させるようにしてい
る。このバッファータンク３０はタンクの上部に大気開
放口３３を有しているので、常時タンク内は大気圧に保
たｔしている。そのためサプライヤからの透析液供給圧
力が変動したとしてもこの変動した圧力か直接血液透析
器Ａへ及ぶことかないため膜間圧力差を正偽に検出でき
る。バッファータンク３０円の透析液は透析液循環路２
１に設けられた加熱器２２で体温近くに加熱され、かつ
真窒ポンプ２３の脱泡作用で透析液中に溶存する磁気か
除去ざｔしる。２４は脱旧作動を促進するためのバルブ
である。バッファータンク内の透析液は加圧ポンプ３４
によって昇圧ざ几て、矢印Ｆ１の方向に流ｒし、流量調
節バルブ３５で一定の流量に調整されたのち、オーバル
メータ（第１の流ｆｉ計）３を通って血液透析＋ａＡに
流入する。一方血液透°析器の内部で老廃物を吸収した
透析液はこの血液透析器を流出し、オーバルメータ（第
２の流量計〕６を通ってポンプ５で排出ざｒしる。

一方、人体Ｍから取り出された血液は血液ポンプ２５に
よって矢印上゛２の方向に流ｆ’して血液透析器へに送
り込まれる。血液透析器で透析ざ几た血液は窒素ディテ
クタ２６を通って人体Ｍに戻される。２７はヘパリンポ
ンプで、血液中に尿成分を少量だけ混入させ、血液透析
中の血液凝固を防止する。２８はピロースインチで血液
を採取する注射針か詰まったりしたときに直ちに血液の
Ｍｅれをしゃ断する。７．８は透析液流出路及び血液流
路に設けられた圧力センサであり、この２つの圧力セン
ナにより膜間圧力差が算出できる。

上記オーバルメータ３．６で透析液の流入量と光出量が
周期的、例えば１分間毎に検出ざ几、そのデータは延除
水量算出手段１０ヘパルス信号として送らｒしる。この
延除水量算出手段１０では第４図にボすように上記オー
バルメータ３によって検出ざｎたパルス数（Ｃａｎ　（
ｔｎ　））とオーバルメータ６によって検出されたパル
ス数（Ｃｏｕｉ（ｔｎ））からその差（ＣＤ（ｔｎ　）
＝Ｏｏｕｔ（ｔｎ　）−Ｕｉｎ（ｔｏ））を演算し、次
いでパルス数の差（ＣＤ（ｔｎ　）　）にレートを乗じ
て延除水量を算出している。このレートは例えば第３図
に示すように容積式流量計（ルーツ式流量計、ロータリ
ーピストン式乳量計、オーバル式流量計など］例えばオ
ーバルメータの一方の回転子５０の対称位置にそｒしぞ
ｔし磁石５１を埋没し、この磁石をオーバルメータの筐
体５２の表面に取着した磁気感応センサ（図示せず）で
検出する場合には、回転子５０が一回転すると２個のパ
ルスか発信ざｒしる。この回転子が一回転につぎ１ｍｌ
の流体を流出させるとするとオーバルメータのレートは
０．５ｍ１ｌ／パルスとなる。したがって例えば１時間
後のパルス数の差（ＣＤ　（ｔ６ｏ　））が１８００パ
ルスであれば透析開始１時間後の延除水量は０．５Ｘ１
８００＝９００ｒｒＪとして算出される。上記延除水量
算出手段１０からの信号は次いで除水速度算出手段１１
に発信される。該除水速度算出手段では前回算出された
延線水ｉｔｓ　ＣＬＩＦ　Ｂ（ｔｎ−１）　）と今回算
出された延除水量（ＯＦＢ（ｔｎ　）　）の差（（（Ｊ
ｌ’Ｅ（ｔｎ　））−（ＵＦＪｔｎ−＋）　：ｌ　　）
を算出し、上記算出された値を前回と今回までの時間（
ｔｎ−ｔｎ−１）で削ることにより除水速度ｔ　Ｖｔｎ
　）が算出される。上記除水速度算出手段１１からの信
号は予想総除水量算出手段１２に送出される。予想総除
水量算出手段１２では透析時間ｆＴｌ内で除水される量
として今回算出された延除水量〔ＵＦｌｌ（ｔｎ）〕に
透析残時間算出手段１９で算出された残りの透析時間（
Ｔ−ｔｎ）内に除水される量、すなわち上記除水速度（
Ｖｔｎ　）に残りの透析時間（’１′−ｊｎ　　）を乗
じた値を加算することにより予想総除水量（ＵＦ　Ｈ（
ｅｔｎ　）　）が算出され、膜間圧力差設定手段１３に
送出される。膜間圧力差設定手段１３では上記予想縁除
水４１　（ＯＦ　１１（ｅｔｎ　）　）と総除水量の設
定値（ＵＦＥ）および前回演算された膜内圧力差（ＴＰ
ＡＰ　（ｔｎ−ｔ　）　）から次の演算式にしたがって
膜間圧力差（ＴＭＰ（ｔｎ＞）が設定される。

そして、その演算された膜間圧力差（ＴＭ、Ｐ（ｔｎ　
）　）が次回の膜間圧力の設定値とされる。

透析洲始時には前回の膜間圧力差として２０ｗｎｎｇ以
上の任意の値をプリセットしておくと１回目の膜間圧力
差設定値として異常な値が算出されることを防止できる
。

このように膜間圧力差の設定値は予想総除水量が設定総
除水量に一致するように周期的に変更されることになる
。上記膜間圧力差設定手段１３から発信された信号（Ｔ
ＭＰ　（ｔｎ　）　）は次に１ＪＺＡ変換器１６でアナ
ログ信号に変換されて膜間圧力差制御手段１４に送出さ
れる。この膜間圧力差制御手段１４の回転数指令信号生
成手段１７では、上記膜間圧力差の設定値と２つのセン
サ７．８より検出される信号から膜間圧力差を算出する
膜間圧力差算出手段１８からの検出値とを比較して両者
の差分から比例積分微分演算を行ない回転数指令信号を
生成する。この回転数指令信号はポンプ５のドライバ部
に印加される。つまり、回転数指令信号電圧〉回転数検
出信号電圧の状態であれば、ドライバ部からモータへの
電力供給が増大してモータの回転数、換言すればポンプ
５の回転数は増大し、逆に回転数指令信号電圧く回転数
検出信号電圧の状態であれば、モータの回転数は減少す
るもので、上記ポンプ５の回転数は上記回転数指令信号
に追従するように自動制御される。したがって、膜間圧
力差を常時膜間圧力差設定手段１３で設定された値に追
従させることができ、除水量を正確にコントロールでき
る。

（発明の効果） 以上のように本発明装置は除水量設定手段の設定値に合
致した透析がなされるように除水量を制御するため患者
に不快感を与えることなく正確な除水量を得ることかで
さ、不測の事故に対する処置を敏速に行うことができる
とともに、作業が簡単で初心者も容易に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の構成を示す系統図であり、
第３図は流量計の構造を示す断面図であり、第４図は本
発明の詳細な説明するためのグラフである。 ３．６　・・・　第１及び第２の流量計７．８　・・・
　圧力センサ １０　・・・　延線水固算出手段 １１　・・・　除水速度算出手段 １２　・・・　予想総除水量算出手段 １３　・・・　膜間圧力差設定手段 １４　・・・　膜間圧力差制御手段 １５　・・・　透析条件設定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 血液透析器への透析液流入路および透析液流出路を流れ
   る透析液の流量を計測する容積式流量計と、透析液流出
   路に設けられたポンプと、血液透析器の膜間圧力差を検
   出する圧力センサと、総除水量と透析時間を設定する透
   析条件設定手段と、上記２つの流量計から一定時間毎に
   延除水量を算出する延除水量算出手段と、前回算出され
   た延除水量と今回算出された延除水量との差から除水速
   度を算出する除水速度算出手段と、上記除水速度から残
   りの透析時間における除水量を算出し、該算出された残
   りの透析時間における除水量と今回算出された延除水量
   から予想総除水量を算出する予想総除水量算出手段と、
   上記予想総除水量と総除水量の設定値および前回演算さ
   れた膜間圧力差から所定の演算式にしたがつて膜間圧力
   差を演算する膜間圧力差設定手段と、上記膜間圧力差設
   定手段で設定された膜間圧力差と圧力センサで検出され
   た膜間圧力差を比較しながら両者の偏差値が零となるま
   でポンプの回転数を制御する膜間圧力差制御手段とを備
   えたことを特徴とする血液透析用装置。