JPH0347871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は血液透析装置に用いられる点滴室に関
し、その頂部には少なくとも一つの入口開口、そ
の底部には少なくとも一つの出口開口を有し、そ
れらの開口部は差込栓を用いて流入、流出パイプ
と結合するように設計され、更に該点滴室は気体
を排出するための閉止バルブを有してなる点滴室
に関する。

叙上の種類の点滴室は、特に透析装置のように
液体の流入、供給やその液体と混合された流体の
そこからの分離、液体の下流への流れ等の厳しい
操作条件の維持を要する処理装置でその運転状況
の監視に注意深い眼を維持することが問題となる
装置に用いられる。かかる透析装置においては、
血液は、半透膜に沿つて流動し、一方その裏側、
即ち他方の側に沿つて透析液がポンプによつて循
環している。この透析液はその途中で半透膜を通
して血液中から不純物を取除く。即ち腎臓病患者
の血液はそのような装置によつて清浄化即ち洗浄
される。清浄化即ち純化された血液は次いで半透
膜から監視システムを通つて患者の体へ戻つて行
く。

そのような監視システムの一つが点滴室であ
り、その中で系内に一般的に存在し、そして血液
中に多少共存在している気体は完全に分離され、
排出される。透析装置の始動に際し、即ち血液を
半透膜を内蔵した交換ユニツトに流入させ、そし
て血液を患者の体に還流させるに際し、血液の代
りに空気が患者の体内に還流し、患者の生命を危
険に陥しいれる空気塞栓の原因となる機会が生じ
ないように監視する必要がある。点滴室において
は、血液が入口パイプ及びその入口開口から流れ
込み、出口パイプに連なる出口開口から流れ出る
が、一般的に装置内に存在する空気のみならず流
動する血液に随伴するか及び／又はその他の要因
で血液中に存在する如何なる空気をも分離するこ
とが可能である。液面レベルの位置、即ち血液の
レベルは当然血液の上部にある室内空気の量によ
るであろう。

このため、点滴室には透析装置を始動する時に
存在する空気を排出するためと、血液レベルの変
化が停止した後における点滴室内の空気の高さ即
ち量を調節するための開口が設けられている。通
常、空気排出のための開口はクリツプ等のバルブ
によつて閉止されているパイプに連結されてい
る。これは血液が必ず排出口を経て患者の体へ還
流し、空気分離のための開口を経て流れないよう
にするためである。

このような閉止バルブ即ちレベル制御器は点滴
室から空気を排出するために、たとえば皮下注射
器のような形状をとることもできる。一方ぜん動
ポンプ即ち可撓性パイプポンプを用いることも可
能であり、これによつて出口用の可撓性パイプが
閉止され、ポンプが稼動すると点滴室内から空気
が掃去される。

透析装置にとつて最も大切な条件はその円滑な
完全な正常作動を保つことであつて、透析患者は
その虚弱な身体的条件のために大きな緊張の下に
あり、彼等の生命と安寧がかかつている透析装置
の如何なるトラブルに対しても特に強い反応を示
すからである。特に血液洗浄即ち透析が専門家と
か塾練者のいない状態で家庭内で行なわれる場合
には、装置は患者自身によつて操作されねばなら
ず、完全に故障がおこらず、患者が何かをなす必
要のないことが非常に重大である。

しかしながら先行技術においては、点滴室は完
全ではなく、空気の量、必然的に血液レベルが変
化するので透析中に一回以上の調節を必要とし、
血液レベルは患者に対し点滴室中の血液のレベル
を観察し必要に応じて装置全体を停止させるべく
警告するための特別な信号を鳴らす警報ユニツト
によつて常に感知、計測されている。実際、警報
信号が一回の処置の間に一度以上鳴ることが多
く、このために患者は装置を観察し点滴室内から
空気を排出するために起上らなくてはならない。
従つて、実際従来技術にかかる装置はトラブルか
ら解放されたとは云えない。このようなトラブル
の状況は多くは特に透析中に空気が点滴室内に侵
入し血液レベルが少しずつ低下し警報ユニツトを
作動するに至るためである。

従つて、本発明の一つの目的は点滴室内の空気
量即ち空気レベルを維持し、これによつて作動中
の液面レベルを一定の値に維持する点滴室を設計
する所にある。

この目的及びその他の目的を達成するために、
本発明においては気体用の出口開口が気体を通過
せしめない疎水性隔膜によつて閉止されている。
最も好ましい疎水性隔膜を具えた本発明の点滴室
においては、血液レベル及びその上部のエアクツ
シヨンの量は不変に保たれる。なぜならば点滴室
に侵入した過剰空気は隔膜を通じて排出され、液
面即ち更に詳しくは血液レベルはいくらか変化
し、そして隔膜のレベル即ち高さで休止しそれに
よつてその上部のエアクツシヨンは外部と遮断さ
れて捕捉され、そして弾性効果を伴つたエアクツ
シヨンは、液面の上昇に会合しこれに対抗するこ
とにより点滴室内の液面レベルの上昇を停止せし
める。この反対方向の圧力が血液を患者の静脈中
へ還流せしめるのに必要なポンプ圧に等しい時に
は液面レベルはバランスした状態即ち位置を獲得
し、エアクツシヨンの圧力がたとえば更に点滴室
内に空気が侵入することによつて再び増加し、結
果として液面レベルを低下せしめるまでこの位置
を保つ。その後、液面レベルが隔膜の下まで低下
し、それによつてエアクツシヨンが再び隔膜のレ
ベルに達すると、空気は液面レベルが隔膜の上方
の位置に復帰するまで隔膜を通して排出され、エ
アクツシヨンは再び外部から遮断され、捕捉され
る。更に多くの空気が点滴室に伸入すると、液面
レベルは再び押し下げられ同様の事象の連鎖、即
ち空気の排出及び血液レベルの上昇運動が生ず
る。

透析装置中の空気の排出にかかる本発明の自動
制御によればしばしば液中に行なわれる患者の透
析装置を警報を鳴らすことなしに行なうことが可
能となる。何故ならば、点滴室中のエアクツシヨ
ンは或るレベルを越えられないので、患者は血液
中に休んだままでおられ、警報が何辺も作動する
ことによつて悩まされることはない。

液面レベルとエアクツシヨンの本自動制御によ
つて透析装置は更に容易に使用され、作動するの
で熟錬しない人によつて行なわれる容易ではない
操作はもはや不要である。

本発明は図面に示す実施例によつて更に詳細に
説明されよう。

第１図は血液透析に普通に用いられる透析装置
１０の概略図であり、動脈血は患者の体１２か
ら、通常可撓性管状ポンプと云われるぜん動ポン
プ１６を連結したパイプ１４を通つて彩取され
る。パイプ１４内には約100ミリバールの真空が
生じており、これはゲージ１８によつて読み取ら
れる。ぜん動ポンプ１６の下流ではたとえばヘパ
リン溶液のような調整液が凝血を制御するために
注入器２０によつて血液中に強制注入されてもよ
い。注入器２０の下流側ではパイプ１４は透析手
段２２に結合され、それに内蔵された半透膜（図
示しない）の一側はパイプ１４によつて流入する
流動血と接触し、一方もう片側はパイプ２４によ
つて供給され、パイプ２６によつて流出するたと
えば或る医学的添加剤を含む塩化ナトリウム溶液
のような洗浄液と接触する。

透析手段２２はその血液側にパイプ２８によつ
て本発明の点滴室３０と連結された出口を有し、
これによつて血液は一旦透析手段２２を通して点
滴室３０へ真直ぐに流入する。

点滴室３０を通過した後、血液は（特別なエア
トラツプ３４を具えることもある）パイプ３２に
よつて患者の体へ還流する。

血液回路の動脈側にはポンプ１６によつて生ず
る約100ミリバールの真空が存在することに留意
すべきである。ポンプ１６は当然に空気を取込む
可能性があり、この空気は患者に空気塞栓の機会
を確実に皆無になすために透析装置１０内の血液
から除去されねばならない。血液中の空気（もし
存在するならば）を監視し血液の流量を調節する
ために第１図、第２ａ図及び第２ｂ図に示す点滴
室が利用される。

図に示す如く洗浄された血液は点滴室３０から
突出した入口連結パイプ３６に連結されたパイプ
２８によつて点滴室３０に流入せしめられる。入
口連結パイプ３６はカバ３８上にあり、その裾部
４０は点滴室３０のケーシング４２の周囲に向つ
て下方を指向し、これと気密に接触している。カ
バー８は裾部のない平板状に作られ単にケーシン
グ４２の頂面に気密に載置されてもよい。カバー
３８とケーシング４２の間を気密になすために、
両者は接触剤又は或る種の溶接、溶着によつて結
合されてもよい。

ケーシング４２は好ましくは円筒形をなし、漏
斗状の下向きの傾斜を有する底面を有する。底面
の下端はこれを貫通してパイプ３２と連結するた
めの出口連結パイプ４８を具えている。

入口連結パイプ３６はカバ３８を貫通してその
下端４３がカバ３８の下方へ若干突出しており、
いわば或る長さだけケーシング４２の内部へ入り
込んでいる。透析装置が使用されるとき、血液は
下端部４３を通つてケーシング４２中へ流入し、
始動時にはケーシング内の血液のレベルは、出口
連結パイプ４６を通つてパイプ３２へ流入し患者
の体へ還流する血液の動きが内部抵抗によつて遅
くなるために、第２ｂ図に示すように上昇する。

カバー３８は更にパイプ５０を有し、このパイ
プの下端５２はケーシング４２内においてパイプ
３６の下端４３よりもいくらか下まで入り込み、
両者の距離は垂直方向に測つて即ち端部５２と４
３の間で0.5〜2.5cmの範囲、詳しくは約1.5cmであ
る。

ケーシング４２内の血液レベルが高くなるとケ
ーシング４２の上部空気はパイプ５０を通じて排
出される。もしパイプ５０が端部５２において閉
止されていなければ、点滴室内で血液はパイプ５
０の端部５４のレベルに達するまで上昇し、そこ
に至つて空気の排出は停止され、血液は停止され
るべき何事かが生ずるまでパイプ５０を通じて流
出してしまう。

このためにパイプ５０の下端の周囲にスカート
状に取付けられた端部５４は一方では空気を逃す
が、しかしながら他方では水を嫌忌する即ち疎水
性である隔膜５６を具えている。血液レベルがケ
ーシング５２内で上昇するにつれ、隔膜５６は血
液がパイプ５０の端部５４に達するまで空気を通
過せしめる（第２ｂ図参照）。疎水性の隔膜５６
は血液又は水は全く通過せしめないから空間５８
に把えられた空気はエアクツシヨンとして形成す
る反圧がパイプ３２の流れに対する抵抗よりも大
きくなるまで、即ち血液レベル６０が僅かに変化
して圧力平衡系が成立するまで弾力的に圧縮され
る。もし空間５８のエアクツシヨンが少量の空気
がそれに加わることによつて更に大きくなり、レ
ベル６０が下方へ押し下げられる場合には、その
ようなレベルの下降は空気が隔膜５６を通過する
と云う単純な理由によつて隔膜５６のレベルに達
するまで生ずるに過ぎない。この理由のために、
血液の水頭は前述した如くパイプ５０の下端５４
とパイプ３６の下端４３の間のレベル差と等しく
なるであろう。この血液の水頭は、血液が眼によ
つて容易に監視でき、又流下する血液によつて空
気が過剰に取込まれることを防ぎ、そして空間６
２中に好ましからざる気泡を形成する原因となる
のものを空間５８から除去するために本装置に付
与すべきサイズと形状によつて決められるできで
ある。

第２ｂ図は本発明の点滴室の他の実施例を示
す。点滴室３０はパイプ３６，４８及び５０に加
えて第１図に示す如く空間５８内の空気内を直接
に読み取り、圧力の大巾な増加や減少が生じた場
合に警報を出すための圧力ゲージ６６とパイプ６
４によつて連結されている。更に、点滴室３０は
パイプ７０によつて可撓性管状ポンプ７２と所望
により更に注入器７４と連結されたパイプ６８を
具えている。可撓性管状パイプ７２は手で作動さ
れるように設計されていることが好ましく、透析
装置１０から空気を急速に排出して始動し運転す
るために使用される。可撓性管状パイプ７２は系
内から急速に空気を排出したり系内に空気を押し
入れるのに使われ、更に所望によりパイプ７０に
連結された注入器７４によつて行なうことのでき
る操作のために用いられる。

しかしながら注入器７４は系から空気を排出す
るのみでなく、血液を調整するために血液の中に
混合される液体も亦注入器７４によつて系内に強
制注入される。

第２ｂ図に見られる実施例は孔あき円筒形状を
なし、その一端を開口４６上に置いた細かいメツ
シユの過器７６を具えている。ケーシングから
出て行く際に血液は40〜200ミクロンのメツシユ
サイズを有する過器７６によつて過されその
中の細かい凝血を清浄化される。

次に第３図〜第６図のダイヤフラム系について
説明する。

第３図において、隔膜５６は端部５４のカバー
の開口を被覆するようになされている。隔膜５６
は内側へ入つたカバーの舌片８２と結合され、該
カバーはパイプ５０の端部５４に嵌り込み、溶接
又は接着剤によつて気密及び水密に固定されてい
る。

第４図は更に他の実施例を示し、端部５４の縁
の面はパイプ５０の長手方向の軸に対して垂直で
あり、血液レベル６０はこのために隔膜５６に対
して平らに上昇する。第４図において隔膜５６は
パイプ５０自身の端部５４の縁に接着又は溶接に
よつて固定されている。

第５図及び第６図はその要点において第３図及
び第４図の構成によく似た設計であるが、パイプ
５０の端部５４の面に関してはパイプ５０の長手
方向の軸に関して傾斜している。その傾斜角は
30゜〜60゜の範囲が好ましいが、特に45゜がよい。こ
の傾斜隔膜はレベル６０の調節に際しその停止が
急激でないと云う効果がある。レベル６０の調節
はレベルがその傾斜の下端８４から上昇し、隔膜
５６に沿つてその上端まで達した時にのみ停止す
る。その結果は少量の空気であつても排出できる
ことになる。

第７図はケーシング４２自身がその壁面に開口
８８を有する点滴室を示し、該開口８８も亦隔膜
５６によつて完全に被覆されている。隔膜５６の
外側縁は円形開口８８の縁に接着剤又は溶接によ
つてしつかりと結合されている。開口の上縁９０
とパイプ５０の端部５２との垂直方向の距離も亦
0.5〜〜2.5cm、特に好ましくは1.5cmである。これ
は第５図及び第６図の実施例の傾斜端縁８６の場
合にも同様である。

点滴室の材料は透明なものが好ましく、弾性的
性質を有する透明合成樹脂のように点滴室内で何
が起つているかを眼で容易に監視し得るものがよ
い。合成樹脂としてはたとえばポリ塩化ビニー
ル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリア
クリル、ポリエチレン等が用いられるが、ポリ塩
化ビニール（PVC）が最良と思われる。

隔膜５６の材料は非透水性の疎水性の合成樹脂
即ち少なくとも500ミリバールのゲージ圧、特に
１バール、可能ならば1.5バールの圧力に耐えら
れるプラスチツク材料が用いられる。たとえば耐
圧試験において血液中の水分は圧力が1.6バール
まで上昇したときにはじめて隔膜を通過し、純水
は2.75バールの圧力まで完全に抑制される。しか
しながらそのような圧力は透析の目的に用いられ
る場合の点滴室内においては全く起り得ないこと
なので充分な安全係数を見ている。もし隔膜が破
裂するような場合には圧力計６６の圧力が低下す
るので直ちに警報信号が出されるであろう。

かかる隔膜に用いられる合成樹脂物質は有機高
分子であり、特にポリ四弗化エチレン（テフロ
ン、登録商標）、シリコーン、ポリエチレン、ポ
リプロピレン及びそれらの硅化物などのような疎
水性を有する高分子がよい。これらの高分子の中
でポリ四弗化エチレンが特に好ましい。

隔膜が空気を通すが水を通さない云う事実、所
謂“半透性”であると云うことは通常0.01mmから
0.3mm、特に好ましくは0.05mmから0.1mmの厚さの
薄膜形状の隔膜の微細多孔構造に起因する。この
微細多孔構造は高分子物質の輻湊する網目構造又
は貫通孔構造によつて生じ、その結果均一な孔径
や隔膜の多孔性をもたらす。一般的にかかる孔径
は１ミクロン以下、特に0.5ミクロン以下である。
本発明に特に好ましいのは約0.2ミクロンの孔径
を有する隔膜である。構造的な強度を増すために
隔膜はより大きな孔を有する支持隔膜によつて支
持されてもよい。かかる支持隔膜はたとえばポリ
エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合
成樹脂で作ることができる。かかるサンドイツチ
構造の隔膜は微細多孔物質が血液側に即ち点滴室
側に来るようにおかれ、一方支持隔膜は水を含ん
だ液には全く接触しないように他側におかれる。
隔膜の厚さは0.1〜0.3mmの範囲、特に好ましくは
0.2mmである。

点滴室３０は、室内の血液レベルの完全自動制
御を行なうために血液レベルの低下を感知する監
視装置９２を具えた透析室１０と結合することが
できる。これは簡単で容易に使用でき装置に高い
安全性を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は透析装置の概略図であり、点滴室はそ
の構造を明らかにするために大きなスケールで示
されている。第２ａ図は本発明にかかる点滴室の
第一の実施例の断面図である。第２ｂ図は本発明
にかかる点滴室の第二の実施例の断面図である。
第３図は第２図に示した隔膜の構造の一実施例の
拡大図である。第４図は第２図に示した隔膜の構
造の他の実施例の拡大図である。第５図は第２ａ
図及び第２ｂ図のいずれの点滴室にも使用し得る
隔膜の第三の実施例の断面図である。第６図は第
２ａ図及び第２ｂ図のいずれの点滴室にも使用し
得る隔膜の第四の実施例の断面図である。第７図
は点滴室の更に他の実施例の長手方向断面図であ
る。 １０……透析装置、１４，２６，３２，４８，
７０……パイプ、１６，７２……ポンプ、１８…
…ゲージ、２０，７４……注入器、２２……透析
手段、３６……入口開口（連結管）、３０……点
滴室、３８……カバー、４２……ケーシング、４
６……出口開口（連結管）、５６……隔膜、５０
……パイプ（連結管）、６０……液面レベル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 頂部に少なくとも一つの血液点滴用入口開口
   を具え、底部に少なくとも一つの血液出口開口を
   具え、更に、室内から気体を排出するため気体排
   出開口を具えている点滴室の内部空間において、
   該気体排出開口に連結されたパイプの下端が、前
   記血液点滴用入口開口に連結されたパイプの下端
   よりも下方に突出し、更に、気体排出開口に連結
   された前記パイプの下端には、これを閉止する実
   質的に水を透過しない疎水性且つ気体透過性の隔
   膜が設けられ、以て該点滴室から気体を排出する
   ことを特徴とする透析装置における点滴室。 ２ 点滴室が前記パイプの前記下端部を被覆する
   カバーを有し、該カバーが前記隔膜によつて被覆
   された開口を有すると共に、前記パイプの裾部の
   一部とその周囲において結合している特許請求の
   範囲第１項記載の点滴室。 ３ 前記隔膜が前記パイプの端部上に載置され、
   該端部の縁部に固定されている特許請求の範囲第
   １項記載の点滴室。 ４ 前記パイプの前記端部の端縁がパイプの長手
   方向に対して直角な平面上にある特許請求の範囲
   第１項記載の点滴室。 ５ 前記パイプの前記端部の端縁がパイプの長手
   方向に対して傾斜している特許請求の範囲第１項
   記載の点滴室。 ６ 前記パイプの前記端部の端縁がパイプの長手
   方向に対して30゜〜60゜の角度で傾斜している特許
   請求の範囲第５項記載の点滴室。 ７ 前記パイプの前記端部の端縁がパイプの長手
   方向に対して約45゜の角度で傾斜している特許請
   求の範囲第６項記載の点滴室。 ８ 点滴室の内部空間に突出した前記気体排出開
   口に連結された前記パイプの下端と、前記血液点
   滴用入口開口に連結された前記パイプの下端との
   間の垂直方向距離が、約0.5cm〜2.5cmの範囲にあ
   る特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項
   に記載の点滴室。 ９ 点滴室の内部空間に突出した前記気体排出開
   口に連結された前記パイプの下端と、前記血液点
   滴用入口開口に連結された前記パイプの下端との
   間の垂直方向距離が、約1.5cmである特許請求の
   範囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載の点滴
   室。 １０ 前記隔膜が微細多孔構造を有する合成樹脂
   膜で作られている特許請求の範囲第１項記載の点
   滴室。 １１ 前記膜が0.1mm〜0.8mmの厚さを有し、その
   微細孔が上限で１ミクロンの孔径を有する特許請
   求の範囲第１０項記載の点滴室。 １２ 微細孔の孔径の上限が0.5ミクロンである
   特許請求の範囲第１１項記載の点滴室。 １３ 前記隔膜がポリ四弗化エチレン、シリコー
   ン樹脂、ポリエチレン、シリコーン化高分子の群
   から選ばれた物質によつて作られている特許請求
   の範囲第１１項記載の点滴室。 １４ 前記隔膜が高分子材料からなる支持層を内
   蔵してサンドイツチ構造をなしている特許請求の
   範囲第１１項記載の点滴室。 １５ 血液透析用に設計された特許請求の範囲第
   １項記載の点滴室。