JPH0257941B2 - - Google Patents

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JPH0257941B2
JPH0257941B2 JP62058186A JP5818687A JPH0257941B2 JP H0257941 B2 JPH0257941 B2 JP H0257941B2 JP 62058186 A JP62058186 A JP 62058186A JP 5818687 A JP5818687 A JP 5818687A JP H0257941 B2 JPH0257941 B2 JP H0257941B2
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liquid
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inlet
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JP62058186A
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Kenji Maeda
Hidenori Gion
Ichiro Kawada
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KURARE KK
NAGOYA DAIGAKU GAKUCHO
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KURARE KK
NAGOYA DAIGAKU GAKUCHO
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は体液管理装置、特に心疾患を含む循環
器系の合併症を有する患者ならびに重篤な急性腎
不全や透析の補助として患者の水分管理を行うた
めの持続的血液過(Continuous Arterio−
Venous Hemofiltration以下CAVHという)に
好適な装置に関するものである。
(従来の技術) 最近の血液浄化法の進歩は著しいが、治療も複
雑化し、何らかの病態生理化に尿量減少を来す患
者にもIVHのcarrier water等、多量の水分を投
与せざるを得ない場合もあり過剰水分の処理に苦
慮することが多い。この過剰水分の除去のために
血液ポンプを使用せずに血圧で過膜を収容した
膜モジユールへ血液を供給して持続的にHemofil
−trationを行うCAVHが注目を集めている。こ
の方法は長時間にわたり過剰水分を過により除
去するため循環血液量の変化が少なく、また血漿
浸透圧が低下しないことから循環系に及ぼす影響
が少なく、かつ水分管理が容易にできる。
上記CAVHを施行するための装置としては
Hemofiltrationと同様の装置が用いられている
(例えば人工臓器15巻3号1986、p1194〜p1196)。
この装置は液をハードバツグに貯留し、目盛を
見ながら液量を監視する。そして所定量の液
を貯留するとバツグの下部に設けた弁を開放して
液を排出し、その後再びバツグに液を貯留す
るようにしている。
(発明が解決しようとする問題点) 過剰水分の持続除去においては急激な水分除去
による心臓への負担をなくため除水量の調整が重
要である。しかし上記従来の方法は目視で除水量
を測定するため測定精度の低下は避けられない。
またバツグに貯留した液の排出を手動で行うた
め操作が面倒でもある。しかも常時監視しなけれ
ばならないという問題があつた。
(問題点を解決するための手段) この発明は上記従来の問題点を解決するために
なされたもので、過量と過速度を自動的に測
定し、これにより過剰除水の防止と過膜の詰り
の早期発見を行い、効率よく過を行うととも
に、操作の容易化を図るものである。
本発明の装置は、血液を血液導入部から過膜
を収容したモジユールに導入して過し、濃縮さ
れた血液を血液導出部から人体へ戻す血液循環流
路と、該モジユールで過された液を貯留する
液貯留バツグと、該液貯留バツグを吊り下げ
て、その重量を測定する重量検出器と、該バツグ
の下部に取着された、液入口とモジユールの
液出口を連結した入口側チユーブを開閉する入口
弁と、該バツグの液出口に接続された出口側チ
ユーブを開閉する出口弁と、該入口側チユーブを
開閉する入口弁の下流と出口側チユーブを開閉す
る出口弁の上流に設けられて、該入口側チユーブ
と出口側チユーブを把持するクランプと、該入口
側チユーブを把持するクランプの下流と出口側チ
ユーブを把持するクランプの上流にチユーブに一
体に取着されてチユーブの取付位置の移動を防止
するストツパと、外部からのスタート指令を受け
て入口弁を開放し、出口弁を閉止して液をバツ
グに貯留する臨床開始手段と、該重量検出器の重
量検出信号から過流量を算出表示し、かつ所定
の時間における過流量から過速度を算出表示
するとともに、バツグ内への液貯留量が所定量
に達すると入口弁を閉止、出口弁を開放してバツ
グ内の液を排出する操作を繰り返すことにより
液積算量を算出する液積算量測定手段と、
液積算量が所定量に達したとき入口弁を閉止、出
口弁を開放する臨床終了手段とを備えてなる体液
管理装置である。
(実施例) 次に本発明装置の一実施例を図面にて説明す
る。
第1図は本発明装置の構成を示すフロー図であ
り、動脈に穿刺された血液導入部(シヤント、注
射針などの通常の採血器や貯血器などと連結でき
る部分)から取り出された血液は、血液循環流路
を形成する血液入口側連結チユーブ2を通つて
過膜Mを収容したモジユール1内に流入し、血圧
より過濃縮された後、血液出口側連結チユーブ
3を通り血液導出部(シヤントや点滴セツトなど
に連結できる部分)から静脈内に戻される。一方
血液過により発生した廃棄すべき液は液入
口側チユーブ4を通り、液貯留バツグ6の下部
より該バツグに貯留する。液貯留バツグ6に貯
留する液は該バツグの下部より液出口側チユ
ーブ5を通つて廃棄される。7,8は液入口側
チユーブ4と出口側チユーブ5に取り付けられた
弁である。また9は液貯留バツグ6の重量を測
定する重量検出器である。
一方制御手段として、臨床開始手段10、液
積算量測定手段11および臨床終了手段12を備
えている。上記臨床開始手段10により、外部か
らのスタート信号を受けて液入口弁7を開放、
液出口弁8を閉止して液を液貯留バツグ6
へ貯留する。また、液積算量測定手段11によ
り上記重量検出器9からの検知信号を受けて液
貯留バツグ6に貯留する液量が所定量に達した
とき、上記液入口弁7を閉止、液出口弁8を
開放して液貯留バツグ内の液を排出する。
液貯留バツグが空になると液入口弁7を開放、
液出口弁8を閉止して再び液貯留バツグへ
液を貯留する。そして上記液貯留バツグに貯留
する液の排出と液の貯留を繰り返す。さらに
臨床終了手段12により、上記重量検出器9から
の検出信号を受けて、液積算量が所定量に達し
たとき、上記液入口弁7を閉止、出口弁8を開
放して血液過を完了する。
血液を過する膜Mとしてはヘマトクリツト値
約30、血流量100ml/min下で限外過率が10〜
30ml/mmHg・hr・m2の膜が用いられる。この膜
は例えばポリスルホン、ポリエーテルスルホン、
ポリメチルメタアクリレート、ポリアクリルニト
リルポリカーボネート、ポリビニルアルコール、
セルロースアセテート等からなり、その形状は平
板状、チユーブ状、中空糸状である。通常多数の
中空糸状の過膜を筐体内に収容してモジユール
化したものが用いられる。膜にかかる平均血圧が
70〜150mmHgの場合、上記限外過率が10〜30
ml/mm・Hg・hr・m2の過膜では約0.02〜0.06m2
の膜面積のモジユールが使用される。
血液入口側連結チユーブ2および血液出口側連
結チユーブ3、液入口側チユーブ4および液
出口側チユーブ5の材質はシリコーン、ポリウレ
タン、弗素、ポリ塩化ビニル樹脂等から成るが、
長期間の血液過には抗血栓性の点からシリコー
ンあるいはポリウレタン樹脂が望ましい。
液貯留バツグ6は形状的には袋状あるいはボ
トル形状のいずれでもよいが、廃棄の容易さ等か
ら軟質塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂等から
なるフレキシブルな袋状のものが望ましい。
液入口側チユーブ4および液出口側チユー
ブ5に取着された弁7,8はチユーブを外部から
閉止できるピンチ弁を用いることが望ましい。
重量検出器9は液貯留バツグ6を吊り下げて
その重量を測定する。この検出器としては例えば
ロードセルが用いられる。
第2図は本発明装置の斜視図であり、上記液
入口側チユーブ4、液出口側チユーブ5が取付
台40の前面に装着される。取付台の上部前面に
突出して設けられた重量検出器9のフツク41に
液貯留バツグ6が吊り下げられる。このフツク
は吊り下げた液貯留バツグ6が取付台に接触し
ないように取付台の前面より3〜5cm離れて設け
られている。42,43は液チユーブのクラン
プであり、バツグが空のときに重量検出器9へ加
わる荷重を一定に保つためのものである。このク
ランプへのチユーブの取付位置を一定とするため
及びチユーブが引張られたときのチユーブの取付
位置の変動を防止するためチユーブにストツパ4
4が一体に取着されている。クランプに近接して
ピンチ弁7,8が取り付けられている。本発明に
おいては、かかるストツパとクランプを設けるこ
とによりピンチ弁を開閉したとしても、常にピン
チ弁とバツグ間のチユーブの長さが一定に保持で
きるためにバツグに加わるチユーブの荷重の変動
がなく、精度よい液重量の測定ができる。また
取付台の上部には過時間、過速度、過積算
値、目標過量を表示するための画面45が配置
されている。
第3図に制御装置13の一例であり、臨床時に
は、この制御装置により重量検出器9からの重量
検出信号を見ながら、液入口弁7と液出口弁
8の開聞を制御し、血液過を行う。該制御装置
13は重量検出器9からの検出信号を増巾する増
巾部14と増巾された検出信号を演算処理するマ
イクロコンピユータからなる制御部15で構成さ
れている。増巾部14では重量検出器9により計
量された液量に応じた電気信号に変換され、こ
の信号はフイルタ16で雑音除去後、増巾器17
により数十〜数百倍に増巾される。増巾器17の
出力信号w(t)は、一方直接A/D変換器18
でデジタル信号に変換された液積算信号処理さ
れる。他方は計測精度を向上させるため、任意の
時間の重量信号w(t)Nを仮の零点としてD/
A変換器19へラツチした信号との差を差増巾器
20で増巾し、A/D変換器18によりデジタル
信号に変換され液流速処理される。22は重量
検出器9の重量信号を電圧信号として取り出す定
電圧回路である。18は重量検出器9の信号w
(f)と、仮の信号w(f)Nとの差信号〔w(t)
−w(t)N〕×Gをアナログ信号よりデジタル信
号に変換するアナログスイツチ内蔵のA/D変換
器である。
液積算量と液流速と算出するマイクロコン
ピユータからなる制御部15は入出力インターフ
エース21、プログラムを内蔵したROM25、
データを記憶するRAM26、演算処理を行う
CPU24およびサンプリング周期をコントロー
ルするタイマ27で構成されている。上記入出力
インターフエース21はD/A変換器18からの
データ入力、D/A変換器19への仮の重量信号
出力、過入口弁、と出口弁を駆動するドライバ
30,31への出力、演算結果である液積算値
および液流速値の表示器出力等、制御部15へ
のデータの取り込み、取り出しを行う機能を有し
ている。32は液積算値の表示器、23は液
流速値の表示器、28は液積算値設定のための
設定器である。
次に重量検出器9からの重量信号を積算信号及
び流速信号に処理する過程を説明する。
第4図は液積算値測定を示したタイムチヤー
トであり、増巾器17を出た重量信号は、最初
液貯留バツグ6及び回路の接続時には、空のバツ
グ及び回路の重量woとなる()。
次に基準おもりRにより、この重量信号はおも
りに相当する重量wRとなる()。この両者の信
号差より、重量センサの感度Kが次式により求め
られる。
K=wR−wo/Rmv/g (1) 次に液入口弁7が開くことにより、液がま
ず液入口側チユーブ4に充填される。この時
液出口弁8は閉となつており、液がチユーブク
ランプ44の出口に達するまでは重量信号はwo
から変化しない()が、このチユーブクランプ
44を出た時点から増加し始め()、あらかじ
め設定された計量値WS+WOに達すると、入口
弁7が閉じる。
()における重量積算値Wは W=(w(t)−wo/K+wp (2) wp:フイルター内のデツドボリウム及びフイ
ルター〜チユーブクランプ44までのチユ
ーブ容積により求められるブライミング量 w(t):貯留中のバツグ重量信号 wo:空バツグの重量信号 ()における重量積算値は w=wp+ws (3) 次に出口弁8が開いて、バツグに貯留した液
が液バツグに移行し、重量信号はW1になる
()。W1ではバツグ下部に残液があるためW1
WOより若干高値となる。
液バツグが空になると、出口弁8は閉、入口
弁7が開となり、再び液バツグに貯留が始まる
()。以後、上述のサイクルを繰り返し、過量
が測定される。積算過量が設定値に達すると、
入口弁は閉、出口弁が開となり、過は終了す
る。
第5図は流速測定のタイムチヤートである。差
増巾器20を出た重量信号はサンプリング週期
Tsごとに記憶され、MAX(1+To/Ts)ケのメモ リーに格納され、以後、最初のデータを書き替え
て更新していく。
任意の時間の重量信号WNは(1+To/Ts)ケ前 のデータと比較し、流速Fを求める。
FN=wN−w〔N−(1+To/Ts)〕/To (5) プライミング終了後Toの期間は流速が求めら
れないが(−1)、通常To=1〜6分のため実
用上問題とはならない。又計量バツグから液バ
ツグに抜いている間はFN=0()、2サイクル
目以降は液の貯留開始からToまでは前サイク
ルの最終流速値に保持する様工夫している(−
1)。
重量信号を求めるためのD/A変換器19の設
定値については差増巾器20の出力が一定値以上
(計測できる限界)になると新値に更新処理して
いる。
第6図は制御部15での処理を示すフローチヤ
ートである。図中p1〜p28はフローチヤート
の各ステツプを示す。処理の流れは、測定開始前
に重量検出器の感度を求める校正処理と、積算処
理、流速処理に大別される。先ず、校正処理につ
いて説明する。
校正の方法としては、液バツグ及び回路装置
時に基準おもりを使つて、おもりなしの場合と有
りの場合の差から感度を求めるものである。
先ずP1でスタートし、P2で入力、出力のイニ
シヤライズを行なつたのち、P3で入口弁を閉、
P4で出口弁を開にした後、P5で各種パラメータ
の定数設定する。
P6で校正処理か否かを確かめ、校正処理であ
ればP7で計量バツグ、回路の接続を行ない、P8
で空バツグでの重量信号woを取り込む。P9で基
準おもりRをバツグに吊し、P10で基準おもりR
での重量信号WRを取り込む。P11で、P8とP10
データより感度を求める。
これで校正作業は終了し、積算処理に備える。
積算処理ではP12で入口弁開、出口弁閉し、計量
を開始する。次にP13でタイマースタートし、流
速処理に使うタイマを稼動する。P14で計量バツ
グの重量w(t)を読み込む。P15液積算値が最
終値Wmaxか否かをチエツクし、最終値でなけ
ればP16で計量バツグがいつぱいかどうかチエツ
クする。いつぱいでなければ、P17で積算値計算
し、P18で結果を出力し、P14に戻る。計量バツグ
がいつぱいになつているとP19でタイマ停止し、
流速処理タイマを停止し、P20で入口弁閉、P21
出口弁を開にし、計量バツグの液を液バツグ
に抜く。P22で計量バツグが空になるとP23で残留
バツグ重量wNを記憶する。次にP25で流速データ
をクリアしP12へ戻る。
P15で液積算値が最終値の場合、P26で入口弁
閉、出口弁開にし、P29でタイマー停止し、P29
停止し、積算処理は終了する。
次に流速処理について説明する。タイマースタ
ートされているとP29でクロツク割り込みを受け、
P30でタイマカウントし、P31でサンプリング周期
Tsか否かをチエツクし、サンプリング周期であ
れば、P32で、流速計算周期演算し、P33でデータ
wNを取り込み、P34で流速周期Toであれば流速
FNを計算処理しP39で待機する。この流速処理は
クロツクによる割り込み処理により全て実行され
る。
算出された流速及び、液積算値は第3図の表
示器23,32に出力されて表示される。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、 1 液フイルタと本装置を1本のチユーブで接
続するのみで、正確な液量を得ることがで
き、患者の容態に応じて自由に過速度をコン
トロールでき、長時間使用に対しても測定の信
頼性が高い。
2 非接触で液積算値及び液流速を求めるこ
とができるため安全で取扱いが簡単。
3 重量検出器の感度校正を測定前に実施するた
め、本装置設置時に生じる重量検出器の傾きは
問題とならない。そのため測定精度が低下する
おそれもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すフロー図、第2図
は本発明装置の斜視図、第3図は制御装置の構成
を示すフロー図、第4図は液積算値測定のタイ
ムチヤート、第5図は過速度測定のタイムチヤ
ート、第6図は本発明装置の制御方法を示すフロ
ーチヤートである。 1……モジユール、2……血液入口側連結チユ
ーブ、3……血液出口側連結チユーブ、4……
液入口側チユーブ、5……液出口側チユーブ、
6……液貯留バツグ、7……液入口側チユー
ブ閉止弁、8……液出口側チユーブ閉止弁、9
……重量検出器、10……臨床開始手段、11…
…液積算量測定手段、12……臨床終了手段、
M……過膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 血液を血液導入部から過膜を収容したモジ
    ユール1に導入して過し、濃縮された血液を血
    液導出部から人体へ戻す血液循環流路と、該モジ
    ユールで過された液を貯留する液貯留バツ
    グ6と、該液貯留バツグを吊り下げて、その重
    量を測定する重量検出器9と、該バツグの下部に
    取着された液入口とモジユールの液出口を連
    結した入口側チユーブ4を開閉する入口弁7と、
    該バツグの液出口に接続された出口側チユーブ
    5を開閉する出口弁8と、該入口側チユーブ4を
    開閉する入口弁7の下流と出口側チユーブ5を開
    閉する出口弁8の上流に設けられて該入口側チユ
    ーブと出口側チユーブを把持するクランプ42,
    43と、該入口側チユーブを把持するクランプ4
    2の下流と出口側チユーブを把持するクランプ4
    3の上流にチユーブ4,5に一体に取着され、か
    つ該クランプで保持されてチユーブの取付位置の
    移動を防止するストツパ44,44と、外部から
    のスタート指令を受けて入口弁7を開放し、出口
    弁8を閉止して液をバツグ6に貯留する臨床開
    始手段10と、該重量検出器9の重量検出信号か
    ら過流量を算出表示し、かつ所定の時間におけ
    る過流量から過速度を算出表示するととも
    に、バツグ内への液貯留量が所定量に達すると
    入口弁7を閉止し、出口弁8を開放してバツグ内
    の液を排出する操作を繰り返すことにより液
    積算量を算出する液積算量測定手段11と、
    液積算量が所定量に達したとき入口弁7を閉止
    し、出口弁8を開放する臨床終了手段12とを備
    えてなる体液管理装置。
JP62058186A 1987-03-12 1987-03-12 体液管理装置 Granted JPS63222769A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5741422A (en) * 1980-08-22 1982-03-08 Honda Motor Co Ltd Turbocharger in motorcycle
JPS58108411A (ja) * 1981-12-22 1983-06-28 Ee & D:Kk 予測制御機能を備えた原料計量装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58108411A (ja) * 1981-12-22 1983-06-28 Ee & D:Kk 予測制御機能を備えた原料計量装置

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