JPH0420625B2 - - Google Patents
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- JPH0420625B2 JPH0420625B2 JP58136948A JP13694883A JPH0420625B2 JP H0420625 B2 JPH0420625 B2 JP H0420625B2 JP 58136948 A JP58136948 A JP 58136948A JP 13694883 A JP13694883 A JP 13694883A JP H0420625 B2 JPH0420625 B2 JP H0420625B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- negative pressure
- dialysate
- blood
- pump
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- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 15
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
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Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、血液の人工透析においてダイアライ
ザの膜に加わる圧力のうち透析液側の圧力を陰圧
に保つことにより上記膜を透過させて血液中の水
分等を血液側から透析液側に移動させる人工透析
装置に関する。
ザの膜に加わる圧力のうち透析液側の圧力を陰圧
に保つことにより上記膜を透過させて血液中の水
分等を血液側から透析液側に移動させる人工透析
装置に関する。
このような人工透析装置の従来例として次のよ
うなものが広く知られている。第１に、透析液が
流れる流路においてダイアライザの上流と下流に
２台の送液ポンプを配設し、これらポンプの送液
量に差をもたせることにより、ダイアライザの透
析液側圧力を所望の陰圧に保つものが知られてい
る。第２に、透析液が流れる流路においてダイア
ライザの上流には流量絞り弁を設け下流には１台
の定流量送液ポンプを配設し、該絞り弁を調節す
ることによりダイアライザの透析液側圧力を所望
の陰圧に保つものが知られている。第３に、第２
の従来例においてダイアライザと定流量送液ポン
プとの間に空気吸入絞り弁を設け、該絞り弁を調
節して吸入空気量を変化させることによりダイア
ライザの透析液側圧力を所望の陰圧に保つものが
知られている。
うなものが広く知られている。第１に、透析液が
流れる流路においてダイアライザの上流と下流に
２台の送液ポンプを配設し、これらポンプの送液
量に差をもたせることにより、ダイアライザの透
析液側圧力を所望の陰圧に保つものが知られてい
る。第２に、透析液が流れる流路においてダイア
ライザの上流には流量絞り弁を設け下流には１台
の定流量送液ポンプを配設し、該絞り弁を調節す
ることによりダイアライザの透析液側圧力を所望
の陰圧に保つものが知られている。第３に、第２
の従来例においてダイアライザと定流量送液ポン
プとの間に空気吸入絞り弁を設け、該絞り弁を調
節して吸入空気量を変化させることによりダイア
ライザの透析液側圧力を所望の陰圧に保つものが
知られている。
然し乍ら、上記第１従来例においては高価な送
液ポンプを２台も必要とし、人工透析装置の製造
コストを高くせしめるという欠点があつた。ま
た、第２および第３の従来例においては、定流量
送液ポンプ以外に流量絞り弁や空気吸入絞り弁を
必要とするため、構造が複雑となりしかも陰圧制
御の精度も低いという欠点があつた。
液ポンプを２台も必要とし、人工透析装置の製造
コストを高くせしめるという欠点があつた。ま
た、第２および第３の従来例においては、定流量
送液ポンプ以外に流量絞り弁や空気吸入絞り弁を
必要とするため、構造が複雑となりしかも陰圧制
御の精度も低いという欠点があつた。
本発明はかかる欠点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、簡単な構造でダイアライザの透
析側圧力を所望の陰圧に保つことができるような
陰圧制御方法およびその方法を用いた人工透析装
置を提供することにある。
り、その目的は、簡単な構造でダイアライザの透
析側圧力を所望の陰圧に保つことができるような
陰圧制御方法およびその方法を用いた人工透析装
置を提供することにある。
以下、本発明について図を用いて詳細に説明す
る。第１図は本発明実施例の構成説明図であり、
図において、慢性腎不全患者等の人体１の動脈か
ら血液ポンプ２の駆動によつて採血吸引された血
液は、動脈側回路３→血液ポンプ２→動脈チヤン
バ４→ダイアライザ５の第１室５１→静脈チヤン
バ６→静脈側回路７→人体１の流路で流れる。ま
た、透析液導入口８から導入された透析液は、定
流量弁９→ダイアライザ５の第２室５２→例えば
インダクシヨンモータでなる陰圧ポンプ１０→透
析液排出口１１の流路で流れる。更に、動脈チヤ
ンバ４、透析液流路、および静脈チヤンバ６の
夫々の内部圧力は、第１〜第３の圧力計１２〜１
４で検出され、夫々P1〜P3の圧力検出信号を示
すようになる。また、第１および第２の圧力計１
２，１３で検出された圧力信号P1，P2は制御部
１５に送出され、該制御部で後述するような演算
処理を受ける。該制御部１５の出力により陰圧ポ
ンプ１０の回転数が制御され、上記P1とP2の差
が所望の値（ダイアライザ５の膜５３にかかる膜
面限外濾過圧、Trans Membrane Pressure、以
下TMPと略す）となるように上記P2の値が調節
される。尚、TMPの値に応じて上記血液側から
透析液側へ移動する水分量等が決まり、該TMP
のコントロール精度によつて究極的に人工透析装
置の性能が決定されるようになつている。
る。第１図は本発明実施例の構成説明図であり、
図において、慢性腎不全患者等の人体１の動脈か
ら血液ポンプ２の駆動によつて採血吸引された血
液は、動脈側回路３→血液ポンプ２→動脈チヤン
バ４→ダイアライザ５の第１室５１→静脈チヤン
バ６→静脈側回路７→人体１の流路で流れる。ま
た、透析液導入口８から導入された透析液は、定
流量弁９→ダイアライザ５の第２室５２→例えば
インダクシヨンモータでなる陰圧ポンプ１０→透
析液排出口１１の流路で流れる。更に、動脈チヤ
ンバ４、透析液流路、および静脈チヤンバ６の
夫々の内部圧力は、第１〜第３の圧力計１２〜１
４で検出され、夫々P1〜P3の圧力検出信号を示
すようになる。また、第１および第２の圧力計１
２，１３で検出された圧力信号P1，P2は制御部
１５に送出され、該制御部で後述するような演算
処理を受ける。該制御部１５の出力により陰圧ポ
ンプ１０の回転数が制御され、上記P1とP2の差
が所望の値（ダイアライザ５の膜５３にかかる膜
面限外濾過圧、Trans Membrane Pressure、以
下TMPと略す）となるように上記P2の値が調節
される。尚、TMPの値に応じて上記血液側から
透析液側へ移動する水分量等が決まり、該TMP
のコントロール精度によつて究極的に人工透析装
置の性能が決定されるようになつている。
第２図は、制御部１５内の電気回路を示すブロ
ツク説明図であり、図中、１６は上記TMPの値
をあらかじめ所望値に設定してなるTMP設定値、
１７，１８は上記第１および第２の圧力計１２，
１３で検出された圧力検出信号出力を示す値、１
９は比較演算器、２０は比較演算器１９の出力を
増幅する誤差増幅器、２１はリセツト機能が付加
されると共に例えば商用周波ｆを有する三角波を
出力する三角波発振回路、２２は誤差増幅器２０
の出力V1と三角波発振回路２１の出力V2とが入
力される比較器、２３は比較器２２の出力V3を
受けて発光する発光ダイオード２３ａおよび該ダ
イオードからの光を受けら受光素子２３ｂを有す
るフオトカプラ、２４はオンオフ制御用半導体ス
イツチであつて双方向特性を有するトライアツ
ク、２５は上記陰圧ポンプ１０でなる負荷、２６
は負荷２５を駆動させるための交流電源、２７は
該電源２６に接続され発光ダイオード２７ａおよ
び該ダイオードからの光を受ける受光素子２７ｂ
を有するフオトカプラ、２８は受光素子２７ｂの
出力を受け該出力値に応じて三角波発振回路２１
にリセツト信号V6を送出するゼロクロス検出回
路である。
ツク説明図であり、図中、１６は上記TMPの値
をあらかじめ所望値に設定してなるTMP設定値、
１７，１８は上記第１および第２の圧力計１２，
１３で検出された圧力検出信号出力を示す値、１
９は比較演算器、２０は比較演算器１９の出力を
増幅する誤差増幅器、２１はリセツト機能が付加
されると共に例えば商用周波ｆを有する三角波を
出力する三角波発振回路、２２は誤差増幅器２０
の出力V1と三角波発振回路２１の出力V2とが入
力される比較器、２３は比較器２２の出力V3を
受けて発光する発光ダイオード２３ａおよび該ダ
イオードからの光を受けら受光素子２３ｂを有す
るフオトカプラ、２４はオンオフ制御用半導体ス
イツチであつて双方向特性を有するトライアツ
ク、２５は上記陰圧ポンプ１０でなる負荷、２６
は負荷２５を駆動させるための交流電源、２７は
該電源２６に接続され発光ダイオード２７ａおよ
び該ダイオードからの光を受ける受光素子２７ｂ
を有するフオトカプラ、２８は受光素子２７ｂの
出力を受け該出力値に応じて三角波発振回路２１
にリセツト信号V6を送出するゼロクロス検出回
路である。
以下、上記構成からなる本発明実施例の動作に
ついて説明する。第３図は、第２図に示した電気
回路の動作を説明するタイムチヤートであり、図
中、イは交流電源２６から出力される電圧波形、
ロはゼロクロス検出回路２８から出力されるリセ
ツト信号V6を示すパルス波形、ハはＡが誤差増
幅器２０からの出力V1を示す波形、Ｂが三角波
発振回路２１からの三角波出力V2を示す波形、
ニは比較器２２から出力される信号V3を示すパ
ルス波形、ホは負荷２５に与えられる電圧V4の
波形を夫々示している。最初、第２図において、
ゼロクロス検出回路２８から第３図ロに示すよう
なリセツト信号V6が三角波発振回路に送出され、
該発振回路２１から第３図ハのＢで示すような三
角波信号V2（商用周波ｆと同期している）が比較
器２２に送出される。一方、第１図において、第
１および第２の圧力計１２，１３は血液側流路お
よび透析液側流路の夫々の圧力を検出しており、
これら圧力計１２，１３から圧力検出信号P1，
P2が夫々制御部１５に送出されるようになつて
いる。該検出信号P1P2は、第２図のP1出力１７
およびP2出力１８となつて比較器１９に入力さ
れる。また、比較器１９にはあらかじめ設定され
た所望のTMP設定値１６が入力され、該設定値
との偏差に相当する（１７−１８−１６）の値が
比較器１９から出力される。この出力値は誤差増
幅器２０で増幅されて第３図ハのＡで示すような
出力V1となつて比較器２２に入力される。該出
力V1と上記三角波信号V2とが比較器２２で比較
され、第３図ニに示すような出力V3が与えらる
ようになる。該出力V3は、上記比較器１９から
の出力がパルス幅変調されたものであり、フオト
カプラ２３を介してトライアツク２４をオンオフ
制御するようになる。また、上記三角波信号V2
は、商用周波ｆと同期しているうえOV検出時か
ら三角波を発生するため、上記出力V3は、第３
図ホに示すように上記負荷２５に加えられる電圧
波形の点弧角αを制御する信号となる。該制御信
号は上述の如くトライアツク２４をオンオフ制御
するため、負荷２５（即ち第１図の陰圧ポンプ１
０）の回転数が点弧角制御方式で制御されるよう
になる。このようにして、負荷２５の回転数が制
御されると、前記透析液流路の圧力が所望の陰圧
に保たれ、究極的に第１図のダイアライザ５の膜
５２に加えられる血液側圧力と透析側圧力との差
があらかじめ設定された所望のTMP値と一致す
るようになる。以上、上記負荷２５たる陰圧ポン
プ１０がインダクシヨンモータの場合について詳
述してきたが、本発明はこれに限定されることな
く種々の変形が可能であり、例えば同期モータや
パルスモータで代替してもよいものとする。但
し、このような代替の場合は点弧角制御を常に実
施できるとは限らず、例えば同期モータの場合は
交流の周波数制御を行ないパルスモータの場合は
駆動周波数制御などを行なう必要がある。
ついて説明する。第３図は、第２図に示した電気
回路の動作を説明するタイムチヤートであり、図
中、イは交流電源２６から出力される電圧波形、
ロはゼロクロス検出回路２８から出力されるリセ
ツト信号V6を示すパルス波形、ハはＡが誤差増
幅器２０からの出力V1を示す波形、Ｂが三角波
発振回路２１からの三角波出力V2を示す波形、
ニは比較器２２から出力される信号V3を示すパ
ルス波形、ホは負荷２５に与えられる電圧V4の
波形を夫々示している。最初、第２図において、
ゼロクロス検出回路２８から第３図ロに示すよう
なリセツト信号V6が三角波発振回路に送出され、
該発振回路２１から第３図ハのＢで示すような三
角波信号V2（商用周波ｆと同期している）が比較
器２２に送出される。一方、第１図において、第
１および第２の圧力計１２，１３は血液側流路お
よび透析液側流路の夫々の圧力を検出しており、
これら圧力計１２，１３から圧力検出信号P1，
P2が夫々制御部１５に送出されるようになつて
いる。該検出信号P1P2は、第２図のP1出力１７
およびP2出力１８となつて比較器１９に入力さ
れる。また、比較器１９にはあらかじめ設定され
た所望のTMP設定値１６が入力され、該設定値
との偏差に相当する（１７−１８−１６）の値が
比較器１９から出力される。この出力値は誤差増
幅器２０で増幅されて第３図ハのＡで示すような
出力V1となつて比較器２２に入力される。該出
力V1と上記三角波信号V2とが比較器２２で比較
され、第３図ニに示すような出力V3が与えらる
ようになる。該出力V3は、上記比較器１９から
の出力がパルス幅変調されたものであり、フオト
カプラ２３を介してトライアツク２４をオンオフ
制御するようになる。また、上記三角波信号V2
は、商用周波ｆと同期しているうえOV検出時か
ら三角波を発生するため、上記出力V3は、第３
図ホに示すように上記負荷２５に加えられる電圧
波形の点弧角αを制御する信号となる。該制御信
号は上述の如くトライアツク２４をオンオフ制御
するため、負荷２５（即ち第１図の陰圧ポンプ１
０）の回転数が点弧角制御方式で制御されるよう
になる。このようにして、負荷２５の回転数が制
御されると、前記透析液流路の圧力が所望の陰圧
に保たれ、究極的に第１図のダイアライザ５の膜
５２に加えられる血液側圧力と透析側圧力との差
があらかじめ設定された所望のTMP値と一致す
るようになる。以上、上記負荷２５たる陰圧ポン
プ１０がインダクシヨンモータの場合について詳
述してきたが、本発明はこれに限定されることな
く種々の変形が可能であり、例えば同期モータや
パルスモータで代替してもよいものとする。但
し、このような代替の場合は点弧角制御を常に実
施できるとは限らず、例えば同期モータの場合は
交流の周波数制御を行ないパルスモータの場合は
駆動周波数制御などを行なう必要がある。
以上詳しく説明したような本発明の実施例によ
れば、前記従来例に比し簡単な構造でダイアライ
ザの血液側圧力と透析側圧力との差を所望の設定
圧に保つことができる利点がある。また、前記従
来例においては定流量送液ポンプ以外に流量絞り
弁や空気吸入絞り弁等の陰圧コントロール要素を
必要としてきたが、本発明によればこのような陰
圧コントロール要素が不要となり人工透析装置の
製造コストが安くなる利点がある。更に、本発明
の実施例によれば上記三角波発生回路２１を用い
て周波数が50Hzの地域でも60Hzの地域でも周波数
調整することなく陰圧ポンプ等の点弧角制御がで
きるため、陰圧ポンプの制御部回路構成が簡単と
なり、電源周波数等の影響を受けることなく正確
な陰圧制御ができる利点がある。
れば、前記従来例に比し簡単な構造でダイアライ
ザの血液側圧力と透析側圧力との差を所望の設定
圧に保つことができる利点がある。また、前記従
来例においては定流量送液ポンプ以外に流量絞り
弁や空気吸入絞り弁等の陰圧コントロール要素を
必要としてきたが、本発明によればこのような陰
圧コントロール要素が不要となり人工透析装置の
製造コストが安くなる利点がある。更に、本発明
の実施例によれば上記三角波発生回路２１を用い
て周波数が50Hzの地域でも60Hzの地域でも周波数
調整することなく陰圧ポンプ等の点弧角制御がで
きるため、陰圧ポンプの制御部回路構成が簡単と
なり、電源周波数等の影響を受けることなく正確
な陰圧制御ができる利点がある。
第１図は本発明実施例の構成説明図、第２図は
制御部内の電気回路を示すブロツク説明図、第３
図は第２図の電気回路の動作を説明するタイムチ
ヤートである。 １……人体、２……血液ポンプ、３，７……血
液回路、４，６……チヤンバ、５……ダイアライ
ザ、９……定流量弁、１０……陰圧ポンプ、１２
〜１４……圧力計、１５……制御部、２０……誤
差増幅器、２１……三角波発振回路、２３，２４
……フオトカプラ、２４……トライアツク、２５
……負荷（陰圧ポンプ）、２８……ゼロクロス検
出回路。
制御部内の電気回路を示すブロツク説明図、第３
図は第２図の電気回路の動作を説明するタイムチ
ヤートである。 １……人体、２……血液ポンプ、３，７……血
液回路、４，６……チヤンバ、５……ダイアライ
ザ、９……定流量弁、１０……陰圧ポンプ、１２
〜１４……圧力計、１５……制御部、２０……誤
差増幅器、２１……三角波発振回路、２３，２４
……フオトカプラ、２４……トライアツク、２５
……負荷（陰圧ポンプ）、２８……ゼロクロス検
出回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ダイライザの膜に加えられる圧力のうち透析
液側の圧力を陰圧に保ち該膜を透析させて血液中
の水分などを血液側から透析液側へ移動させるこ
とにより血液の人工透析を行なう陰圧制御型の人
工透析装置において、前記ダイアライザに供給さ
れる透析液の流量を流路圧変動の影響を受けずに
一定に保つ定流量弁と、前記ダイアライザの透析
液流量下流に設けられた陰圧ポンプと、該ポンプ
の回転数を制御する制御部とを具備し、前記陰圧
ポンプの回転数を制御して前記膜に加えられる血
液側圧力と透析液側圧力との差を所望の値に制御
することを特徴とする人工透析装置。 ２ 血液側圧力と透析液側圧力との差信号を前記
陰圧ポンプの駆動用交流電源の交流電圧ゼロクロ
スでリセツトされる三角波と比較し該交流電源の
点弧角を制御することにより、前記陰圧ポンプの
回転数を制御せしめるように前記制御部が構成さ
れてなる特許請求の範囲第１項記載の人工透析装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58136948A JPS6029151A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 陰圧制御方法およびその方法を用いた人工透析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58136948A JPS6029151A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 陰圧制御方法およびその方法を用いた人工透析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029151A JPS6029151A (ja) | 1985-02-14 |
| JPH0420625B2 true JPH0420625B2 (ja) | 1992-04-03 |
Family
ID=15187255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58136948A Granted JPS6029151A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 陰圧制御方法およびその方法を用いた人工透析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029151A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60146818A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-08-02 | Nippon Medical Supply Corp | 限外濾過量調整装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5684606A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-10 | Nitsushiyoo:Kk | Control device of ultrafiltration rate |
-
1983
- 1983-07-27 JP JP58136948A patent/JPS6029151A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5684606A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-10 | Nitsushiyoo:Kk | Control device of ultrafiltration rate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6029151A (ja) | 1985-02-14 |
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