JPH0356740B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は人工腎臓透析装置に関し、とくに患者
の血液中の過剰な水分等を限外濾過によつて除去
する量、すなわち限外濾過量（ml）を、限外濾過
流量（単位時間あたりの限外濾過量）を正確に測
定し、これに基づいて者望値に制御するように構
成されてなる人工腎臓透析装置に関するものであ
る。

人工腎臓には、血液中の老廃物等の除去の外
に、過剰な水分を必要量正確に除去することが要
求されるが、この限外濾過量を正確に求める方法
としては、高精度のベツドスケールを用いて透析
中の患者の体重減を測定する方法；透析器に対す
る透析液の流出入量の差を測定する方法；透析器
への透析液供給を一時中断し、透析液側圧と血液
側圧との差、すなわちトランスメンブレン圧（以
下、TMPという）を透析時と同じ値に維持しな
がら、透析器から透析液排出ラインに流入する限
外濾液の流量をフローメータにより測定する方
法；あるいは、前記透析液中断方式において、流
出する限外濾液を一旦容器に収容し、該容器内の
液面が一定に保たれるように該濾液をポンプで排
出し、この時の該ポンプの回転数から限外濾過流
量を求める方法等数多くの提案がなされている。
しかし、これらの方法はいずれも満足すべきもの
ではなく、例えばベツドスケールを用いる方法は
食餌摂取、発汗、排便、排尿等に原因する誤差を
生じるものであり、他の方向は何れも測定部に透
析液の停滞を生じるものであるため透析回路の汚
染が大であり、また使用後の洗浄も難しいもので
ある。また、ポンプ等の可動部を有するものは故
障や保守等のための処置等を必要とする欠点があ
る。

本発明の目的は上記の欠点を解消し、使用後の
透析液ラインの洗浄が容易であり、保守管理の容
易な正確な限外濾過流量の測定装置を備えた人工
腎臓透析装置を提供することにある。さらに本発
明のもう１つの目的は、静脈圧の過大な患者にお
いてしばしば見られる高TMPに原因する限外濾
過量の制御不能や過剰な限外濾過を防止し、また
プライミング時あるいは血液ポンプの停止時に見
られる透析器内の血圧低下に原因する透析液の血
液側への浸透を防止することのできる人工腎臓透
析装置を提供することにある。

すなわち本発明は、透析器、動脈ライン、静脈
ライン、透析液供給ライン、透析液排出ラインお
よび限外濾過流量測定装置から主として構成さ
れ、血液側および透析液側の圧力信号に基づいて
静脈ラインに配置されたオートクレンメが作動
し、トランスメンブレン圧を設定値に自動制御す
る人工腎臓透析装置において、前記限外濾過流量
測定装置が、 前記透析液供給ラインに設けた自動開閉弁
V₁； 前記透析液排出ラインに設けた、上向流で透析
液を受け入れる計量容器； 前記透析液排出ラインから分岐する形で前記計
量容器の下流に設けた、前記透析液排出ライン方
向の流れのみを許容する逆止弁を有する空気導入
ライン； 前記計量容器よりも上流の前記透析液排出ライ
ンから分岐し、自動開閉弁V₂を有し該V₂の下流
末端に透析液排出のための吸引力を与えるアスピ
レータを設けた吸引ライン； および前記アスピレータと接続経由し、前記自
動開閉弁V₁の上流の前記透析液供給ラインと前
記空気導入ラインの分岐点より下流の前記透析液
排出ラインとを接続する、自動開閉弁V₃を有す
るバイパスライン から構成され、 透析時には前記自動開閉弁のうちのV₁が開き
V₂およびＶが閉じて透析器への透析液供給を可
能とし、限外濾過流量測定時にはまずV₁が閉じ
V₂およびV₃が開いて、前記アスピレータの吸引
力により前記計量容器内の透析液が吸引排出さ
れ、そして前記計量容器内の透析液が空になる
と、V₂が閉じて空となつた該計量容器への限外
濾液を含有する透析液の流入が始まり、前記計量
器への前記限外濾液を含有する透析液の充填時間
と該計量容器の容積とから限外濾過流量が求めら
れ、この測定された限外濾過流量に基づいて限外
濾過量を所望値に制御するようにしたことを特徴
とする人工腎臓透析装置に関する。

以下図面に基づいて本発明の好ましい実施例に
ついて説明する。

第１図は本発明による特定の限外濾過流量測定
装置を備えた人工腎臓透析装置の流路系を示すも
のである。血液側においては、患者の動脈血は血
液ポンプ１０の運転によつて動脈ライン１を経て
透析器１１の血液室に圧送され、該透析器１１内
で浄化されて静脈ライン２を経て患者に返送され
る循環が行われ、透析器１１内のTMPは静脈側
エアトラツプ１３の上流の静脈ライン２に配置さ
れたオートクレンメ、すなわちTMP自動制御手
段１５の作動によつて自動的に所望の設定値に制
御されるようになつている。

次に透析液側であるが、こちらは、自動開閉弁
V₁を設けた透析器１１への透析液供給ライン
３；上向流で透析液を受入れる計量容器１４を備
えた透析器１１からの透析液排出ライン４；前記
計量容器１４の下流に設けられ、透析液排出ライ
ン４内に向う流れのみを許容する逆止弁８を備え
た、透析液排出ライン４から分岐した形の空気導
入ライン５；前記計量容器１４よりも上流の前記
透析液排出ライン４から分岐し、自動開閉弁V₂
を有し、該V₂の下流末端に透析液排出のために
下流側方向の吸引力を与えるアスピレータ１６を
設けた吸引ライン８；および前記アスピレータ１
６と接続経由し、前記自動開閉弁V₁の上流の前
記透析液供給ライン３と前記空気導入ライン５の
分岐点より下流の前記透析液排出ライン４とを接
続する、自動開閉弁V₃を有するバイパスライン
７から構成されている。

上記自動開閉弁V₁、V₂およびV₃は一般に電磁
弁形式のものであり、逆止弁８は透析液排出ライ
ン４内に向う流れのみを許容するものであれば如
何なる形式のものでもよく、たとえば空気の流通
は許容されるが水分の流通を阻止する疏水性のフ
イルター等適宜の形式のものを使用することがで
きる。

計量容器は一般に胴ぶくれ形のものであつて、
流入および流出側の縮径部に液面検知装置１７が
配置されていて、該上下の液面検知装置１７の間
にある計量容器１４内の容積は即知である。限外
濾過流量の測定に際しては、該計量容器１４内の
透析液が一旦吸引排出され、しかる後該容器１４
内に限外濾過流量に応じて濾液が流入し、前記液
面検知装置１７により濾液の前記計量容器１４内
への充填時間が計測されるようになつている。

液面検知装置としては、超音波を利用する方式
が好ましく、他に光学的検知などの方式も採用す
ることができる。また該計量容器１４を透明材料
でつくると透析液の充填状態が目視できるので都
合がよい。

本発明における限外濾過流量測定装置は上記の
ように構成されているので、透析時には前記自動
開閉弁V₁が開きV₂およびV₃が閉じて一定流量で
供給される透析液は透析液供給ライン３、透析器
１１の透析液室、計量容器１４を配置した透析液
排出ライン４と流れて透析が行われる。

そして本発明においては透析液排出ライン４の
適宜個所にさらに調節弁のごとき流路制限手段９
を配置することにより、静脈圧の高い患者の場合
に見られる高い血液側圧に由来する高TMPに原
因する制御不能な高限外濾過を防ぐことができ
る。すなわち該流路制限手段９は、透析液排出ラ
イン４の流路を制限することにより透析器１１の
透析液に加わる透析液圧を上昇させ、その結果血
液側圧と透析液側圧との圧力差であTMPを制御
可能範囲内に留めるものである。該留路制限手段
は手動設定、より好ましくは一般に静脈側エアト
ラツプ１３において測定される静脈側圧M₃に基
づいて制御する自動設定が可能である。

限外濾過流量の測定時には自動開閉弁V₁が閉
じ、V₂およびV₃が開いて透析器１１への透析液
供給が中断され、透析液は透析液供給ライン３か
らバイパスライン７を経て透析液排出ライン４の
下流側に排出される。一方、吸引ライン６のアス
ピレータ１６の吸引力によつて空気導入ライン５
の逆止弁８が開き空気が計量容器１４内に導入さ
れると、該計量容器１４内の透析液は吸引ライン
６、バイパスライン７を経て排出され、透析液の
液面が前記計量容器１４の流入側、すなわち下側
の液面検知部まで低下したとき、自動開閉弁V₂
が閉じて吸引ライン６が閉となる。そしてこの時
以後に前記計量容器１４に流入する濾液の量が限
外濾過に基づく濾液量に相当する。計量容器１４
内の液面が下側の液面検知部から上側の液面検知
部まで徐々に上昇する間の時間と両検知部間の計
量容器１４の容積、すなわち前記時間内の限外濾
過に基づく濾液の量とから限外濾過流量（限外濾
過量／時間）が求められる。

TMPは、血液側圧力の代表値、すなわち動脈
ライン１に配置されたエアトラツプ１２において
測定される動脈圧M₁と静脈ライン２のエアトラ
ツプ１３で測定される静脈圧M₃との平均値また
はそれらの単独値M₁あるいはM₃と、透析液側圧
力の代表値としての透析液供給ライン３の圧力
M₂との差として示されるものであり、限外濾過
流量測定時のTMPは、オートクレンメ１５の作
動によつて静脈側エアトラツプ１３の上流の静脈
ライン２の流路断面積が変化し、透析時と同じ値
に自動制御されるようになつている。従つて限外
濾過流量測定中にも透析時と同じ量の限外濾過が
行われるので、前記のごとく測定された限外濾過
流量は透析時の限外濾過流量と等しいものであ
る。

そしてさらにこの測定した限外濾過流量から透
析器に固有の限外濾過能（限外濾過流量／TMP）
（以下、UFRPという）が求められる。この
UFRPは同一の透析器についても血液中のアルブ
ミン等の蛋白質やヘマトクリツトなど患者の血液
成分の相異により若干異るものであり、また透析
治療中透析器の膜の目詰まりなどにより経時的に
減少してくるものであるが、UFRPの経時的変化
の初期値に対する傾向はほぼ一定しており、透析
初期の急激な低下に続く緩慢な低下が見られる。

そして上記のように計量容器内の規定された容
積の中に限外濾液を含有した透析液の充填が行わ
れ限外濾過流量の測定が終了すると、自動開閉弁
V₂が閉じたままV₁が開き、V₃および空気導入ラ
イン５の逆止弁８が閉じて透析液は再び透析液供
給ライン３、透析器１１および透析液排出ライン
４と流れ透析が再開される。

このように本発明による限外濾過流量の測定装
置は、透析中に透析器への透析液供給を中断して
限外濾過流量の測定を間欠的に実施できるように
設定してあるので、透析の途中で数回の測定を行
い、各測定毎に得られたUFRPに基づいて、各患
者についてあらかじめ設定された限外濾過流量が
得られるようにTMPを自動的に修正する。すな
わち、UFRPの経時的な相対比曲線を記憶させて
おいて、透析開始時に測定されたUFRPを基準と
して該曲線に従つたUFRPの変化に基づいて
TMPを修正できるようにすればよい。そして
TMPの修正が多いほど、また透析初期のUFRP
の測定回数が多いほど正確な限外濾過を行なうこ
とができる。このようにして各患者について１回
の透析治療中の限外濾過量（UFRP×TMP×透
析時間）を所望値に正確に制御できる。

以上の説明から明らかなように本発明の人工腎
臓透析装置は次のような利点をもたらす。

すなわち、本発明は、規定量の容積をもつた計
量容器への限外濾液を含む透析液の充填およびそ
の充填時間から限外濾過流量を測定するものであ
るから、測定値が正確であり、また可動部分が少
なくてすむので故障が少なく保守に有利であり、
さらにまた透析時に測定部すなわち計量容器内を
透析液が常に流れているので透析液停滞に原因す
る汚染が少なく、透析完了後の透析液側全ライン
の洗浄を自動開閉弁V₁、V₂およびV₃の操作によ
つて容易に実施することができる。

また、透析液排出ラインに流路制限手段を設け
ることによつて、静脈圧の高い患者における限外
濾過の制御不能や過剰な限外濾過を防止でき、さ
らに自動開閉弁V₁が開きV₂およびV₃の閉じたプ
ライミング時や、処置中の事故による血液ポンプ
の停止の場合にみられる、血液側圧力の低下によ
る透析器内における血液側への透析液の浸透につ
いては、手動であるいは自動的に自動開閉弁V₂
を開き透析液排出ライン内の透析液を計量容器か
ら、バイパスすることによつて、すなわち、透析
液圧を低下させてTMPを陽圧にすることによつ
て防止することもできる。

なお、TMP制御のために静脈ラインの流路断
面積を変化させる手段であるオートクレンメの作
動は、通常雄ねじを切つたシヤフトに螺合する回
転防止を施されたナツトの、前記シヤフトの回転
による前進後退によつて行われているので、最前
進位置において静脈ラインを密に閉塞し、該閉塞
を解くとき、該ナツトの先端に設けられた閉塞子
と静脈ラインとの大きな密着摩擦力のためナツト
が後退しにくいという欠点があつたが、前記シヤ
フトの前進時のトルクよりも後退時のトルクが大
きくなるような電気的な設定を行つておくと有利
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の人工腎臓透析装置の一実施例
の流路系を示す説明図である。 （図面の主要符号）、３：透析液供給ライン、
４：透析液排出ライン、５：空気導入ライン、
６：吸引ライン、７：バイパスライン、８：逆止
弁、９：流路制限手段、１４：計量容器、１５：
オートクレンメ、１６：アスピレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透析器、動脈ライン、静脈ライン、透析液供
   給ライン、透析液排出ラインおよび限外濾過流量
   測定装置から主として構成され、血液側および透
   析液側の圧力信号に基づいて静脈ラインに配置さ
   れたオートクレンメが作動し、トランスメンブレ
   ン圧を設定値に自動制御する人工腎臓透析装置に
   おいて、前記限外濾過流量測定装置が、 前記透析液供給ラインに設けた自動開閉弁
   V₁； 前記透析液排出ラインに設けた、上向流で透析
   液を受け入れる計量容器； 前記透析液排出ラインから分岐する形で前記計
   量容器の下流に設けた、前記透析液排出ライン方
   向の流れのみを許容する逆止弁を有する空気導入
   ライン； 前記計量容器よりも上流の前記透析液排出ライ
   ンから分岐し、自動開閉弁V₂を有し該V₂の下流
   末端に透析液排出のための吸引力を与えるアスピ
   レータを設けた吸引ライン； および前記アスピレータと接続経由し、前記自
   動開閉弁V₁の上流の前記透析液供給ラインと前
   記空気導入ラインの分岐点より下流の前記透析液
   排出ラインとを接続する、自動開閉弁V₃を有す
   るバイパスライン から構成され、 透析時には前記自動開閉弁のうちのV₁が開き
   V₂およびV₃が閉じて透析器への透析時供給を可
   能とし、限外濾過流量測定時にはまずV₁が閉じ
   V₂およびV₃が開いて、前記アスピレータの吸引
   力により前記計量容器内の透析液が吸引排出さ
   れ、そして前記計量容器内の透析液が空になると
   V₂が閉じて空となつた該計量容器への限外濾液
   を含有する透析液の流入が始まり、前記計量容器
   への前記限外濾液を含有する透析液の充填時間と
   該計量容器の容積とから限外濾過流量が求めら
   れ、この測定された限外濾過流量に基づいて限外
   濾過量を所望値に制御するようにしたことを特徴
   とする人工腎臓透析装置。 ２ 前記透析液排出ラインに流路制限手段が設け
   られたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の人工腎臓透析装置。